Пресс-форма для прессования с раздачей заготовок из порошков

 

Изобретение относится к пресс-формам для прессования порошков. Цель изобретения - расширение технологических возможностей за счет обеспечения циклической раздачи заготовки. В рабочую полость матрицы , образованную Г-образными стенками 1 и 2, загружают порошок и нагружают его рабочим усилием Рд через верхний 3 и нижний 4 пуансоны, контактирующие с верхней 5 и нижней 6 плитами по наклонным поверхностям , прикладывая усилие к верхней опоре 7. Рабочее давление Рд на наклонной поверхности пуансонов разлагается на вертикальную Рв и горизонтальную Рг составляющие . На начальном этапе прессование заготовки Рг компенсируется противодавлением РПр, приложенным к толкателям 9 и 10. Поэтому уплотнение идет без раздачи: пуансон 3 перемещается только в вертикальном направлении, а пуансон 4 неподвижен. На соковую поверхность воздействуют тангенциальные силы Tie, т и Г2в, Т2 . По достижении заданной плотности Рг превосходит Рпр и в результате горизонтального перемещения стенок осуществляется раздача заготовки , при которой на заготовку дополнительно воздействуют пары тангенциальных сил Лг ,Г4 и гзг ,гз в противоположных направлениях вдоль периметра поверхности заготовки. 4 ил. Ј

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

s В 22 F 3/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

00 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ос

Ql

О

Ql (л) К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4444403/02 . (22) 19.05,88 (46) 07.09,91. Бюл. М 33 (75) С.М. Вайцехович, В.М. Михалевич, М,В.

Романихин, А,Н. Питюлин, А,Е, Кужель, В.Н.

Лебедев и С.А. Стебунов (53) 621,762.043(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

hk 559775, кл. В 22 F 3/02, 1975.

Перельман В,Е, Формование порошковых материалов. — М,: Металлургия, 1979, с.

90, рис. 37. (54) ПРЕСС-ФОРМА ДЛЯ ПРЕССОВАНИЯ С

РАЗДАЧЕЙ ЗАГОТОВОК ИЗ ПОРОШКОВ (57) Изобретение относится к пресс-формам для прессования порошков. Цель изобретения — расширение технологических воэможностей эа счет обеспечения циклической раздачи заготовки, В рабочую полость матрицы, образованную Г-образными стенками

1 и 2, загружают порошок и нагружают его рабочим усилием Рд через верхний 3 и ниж Ы 1675053 А1 ний 4 пуансоны, контактирующие с верхней

5 и нижней 6 плитами по наклонным поверхностям, прикладывая усилие к верхней опоре 7. Рабочее давление Рд на наклонной поверхности пуансонов разлагается на вертикальную Рв и горизонтальную Рг составляющие. На начальном этапе прессование заготовки Рг компенсируется противодавлением Рпр, приложенным к толкателям 9 и 10, Поэтому уплотнение идет без раздачи; пуансон 3 перемещается только в вертикальном направлении, а пуансон 4 неподвижен. На ооковую поверхность воздействуют тангенциальные силы т1, т1 и Tgg, тр . По достижении заданной плотности Рг превосходит

Рпр и в результате горизонтального перемещения стенок осуществляется раздача заготовки, при которой на заготовку дополнительно воздействуют пары тангенЦиаЛЬНЫХ СИЛ 71г,т4 И т2г,ТЗ В ПРОТИВОПО ложных направлениях вдоль периметра поверхности заготовки. 4 ил.

1675053

30

И",oápåòolI»o относится к порошковой металлурги, в частности к пресс-формам для прессования порошков, Целью изобретения является расширение технологических возможностей путем обеспечения циклической раздачи заго1овки.

На ф»г. 1 представлена схема воздействия тангенциальных сил (T 1 — т,1 ) на материал заготовки при ее раздаче; на фиг, 2 и

3 — пресс-форма соответственно в исходном и конечном положениях при прессовании плоской заготовки, вертикальный разрез:на фиг. 4- 4 р; эрез А-А на фиг, 2.

Пресс-форма содержит магрицу, выполHcHHi/ю B виде Г-образных в горизонтальном сечении стенок 1 и 2, образующих полость прял:оу ольной формы сечения. Параллельные одна другой своими гранями стенки установлены с возможностью перемещен»я в верт»;альном и горизонтальном нэправлен 1ях, Пресс- форма содержит верхний 3 и нижний 4 пуэнсоньl, в которых выполнены пазы для вертикального перемещения соответсггенно правой 2 I1 левой 1 стенок, Верхнил 3 и нижний 4 nya»coHb! установлены с возможностью вертикального относительно боковои стенки, 2 и горизонтальногo относительно ей параллельной стенки перемещении соответственно, Пресс-форма снабжена верхней 5 и нижней 6 плитами, кон гэктирующими с пуансонами 3 и 4 по наклоннь,м поверхностям с наклоном в сгорону горизонт..лbHoãо перемещения соответствующего пуансона, Плиты согряжг,ны с подвижной 7 и неподвижной 8 опор эми, закрепленными соответственно на полэуне и столе прессового инструмента, Боковые поверхности пуансоНоВ контактируют с толкателягли 9 и 10, выполняющими функции средств создания регулируемого в, ешнего бокового противодавления Рлр на стенки 1 и 2. Г1ресс-форму изготавливают из твердого сплава или штамповых сталей, Пресс-фор ла работает следующ»гл образомм.

В рабочу о полость матриць., образованную Г-образными стенками 1 и 2, загружают порошкообразны и материал и нагружают рабочим усилием Рд прикладываемым к верхнел опоре 7. Рабочее давление Рд на наклонной поперхности пуансонов разлагается на вертикальную Рд и горизонтальную Р, составляющие.

Нэ начальном этапе прессования заготовки горизонтальная составляющая Pr компенсируегся противодавлением Рпр, приложенны л к толкателям 9» 10. Г1оэтому уплотнение происходит без раздачи: пуансон 3 перемещается только в вертикальном направлении, а пуансон 4 остается неподвижным (фиг. 2), На боковую поверхность заготовки параллельно вертикальному давлению Рв воздействуют тангенциальные сил ы т1п,т1 и 2p,t2, направление действия которых меняется на противоположное по периметру боковой поверхности матрицы.

По достижении заданной плотности горизонтальная составляющая давления Рг превосходит усилие противодавления Рпр и в результате горизонтального перемещения стенок осуществляется раздача заготовки.

На заготовку дополнительно воздействуют тангенциальные силы F11-,t4 . направленные в сторону наклонной поверхности пуансона 4, и юг,тз в сторону наклонной поверхности пуансона 3, Таким образом, пэры тэнгенцидльных сил г1Г, Г4 и 2г,хз,, (фиг. 1 и 2) действуют в противоположных направлениях вдоль периметра поверхности заготовки, В пресс-форме изготавливают тонкую пластину размером 50х200х0,5 мм из твердого сплава, используя порошковую смесь карбонитрида титана, никеля и молибдена соответственно содержанием в смеси 74, 19,5 и 6,5 вес. g, с пластификатором в виде раствора глицерина в спирте (1,5:1,0), до6эвленным из расчета 14 мл на 30 г смеси.

Насыпная плотность смеси составляет 1,651,7 r/CMç

Габаритные размеры рабочей полости пресс-формы, образованной матрицей 1 и 2 и пуансонами 3 и 4, соответствуют а=б мм;

b=-60 мм; с=50 MM (фиг. 2 и 4).

В исходном положении расстояние между плитами 5 и 6 равно высоте Н (фиг. 2).

На первом этапе прессования заготовку уплотняют в вертикальном направлении в три раза, при этом заготовка приобретает плотность, равную 5,1 г/см . Рабочее давление прессования составляет 500 МПа(50 кгс/мм ). Размеры рабочей камеры э=2 мм; b=60; с=50 мм.

На втором этапе прессования происходит раздача заготовки в горизонтальном направлении (сторона Ь) с одновременным уменьшением ее высоты (сторона а). Размеры рабочей камеры составляют а=0,5 мм; Ь1=200 мм;

c=-50 мм, плотность изделия 6,12 r/ñì, з

Рабочее давление прессования равно

600 МПа (60 кгс/MM2), противодавление

Рпр со стороны толкателей 9 и 10 составл я ет 100 М Па (10 кгс/мм ). В конечном положении расстояние между плитами 5 и 6 — Н1(фиг, 3).

1675053

Во время извлечения изделия полэун прессового оборудования (пресс П6330, усилием 100 т.с.) поднимает верхнюю опору

7, от которой отделяется верхний пуансон 3, и за счет упругого воздействия заготовки рабочая камера самопроизвольно раскрывается, освободив изделие от осевых и радиальных сжимающих усилий, Изделие имеет чистую наружную поверхность без расслойных трещин и сколов, После спекания сбрикетированных заготовок изделия получают следующие свойства: относительная плотность 99,98, твердость HRA 90 — 92,5, предел прочности на изгиб 170-180 кг/мм, ударная вязкость

0,15 кгс м/см, Реализация немонотонной схемы деформирования позволяет увеличить ресурс пластичности материала, плотность заготовки. Возможность раздачи заготовки по схеме с цикличным приложением противор давления за счет выполнения средств создания противодавления с регугируемым боковым усилием, а также воэможность уплотнения заготовки пуансоном как при запрете перемещения боковых стенок матрицы, так и при их перемещении, в частности перемещении (раздаче) и при постоянном боковом давлении, обеспечиваемая верхними и нижними плитами, контактирующими с пуансонами по наклонным поверхностям, обеспечивают реализацию циклической смены схемы напряженного состояния заготовки в процессе прессования, расширяя технологические возможности пресс-формы и, как следствие, улучшая механические характеристики конечного иэделия.

Пресс-форма технологична в эксплуата5 ции, поскольку обеспечены условия свободного доступа к полости матрицы, и в изготовлении, так кал конфигурации ее составных частей существенно упрощены.

Формула изобретения

10 Пресс-форма для прессования с раздачей заготовок иэ порошков. содержащая матрицу, выполненную в виде параллельных стенок, образующих замкнутую по периметру полость и установленных с

15 возможностью перемещения в вертикальном и горизонтальном направлениях, средства создания внешнего бокового противодавления на стенки, верхний и нижний пуансоны, установленные с возможно20 стью вертикального перемещения относительно боковой стенки и горизонтального — относительно с ней параллельной стенки соответственно, о т л и ча ю щ а я с я тем, что, с целью расшире25 ния технологических воэможностей путем обеспечения циклической раздачи заготовки, она дополнительно снабжена верхними и нижними плитами, контактирующими с пуансонами по наклонным повер30 хностям с наклоном в сторону горизонтального перемещения соответствующего пуансона, а средства создания противодавления выполнены с воэможностью регулирования бокового усилия на

35 заготовку.

1675053

Составитель А.Думчев

Тех ред М. Моргентал Корректор Т.Палий

Редактор И.Шулла

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 2962 Тираж 490 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушскэя нэб., 4/5