Способ прессования цилиндрических заготовок из металлических порошков

 

Изобретение относится к способам прессования цилиндрических заготовок из металлических порошков. Цель - обеспечение равноплотности заготовок за счет повышения однородности распределения сдвиговых деформаций. Способ включает засыпку порошка в пресс-форму, прессование и дополнительную сдвиговую деформацию , осуществляемую путем взаимного поворота бнутренней и наружной цилиндрических поверхностей полой заготовки; сопровождаемого взаимным поворотом торцов заготовки. Соотношение углов поворота цилиндрических поверхностей и поворота торцов заготовки задают в соответствии с формулой ft/a R2/h (1 - Ri/R2). где/ - угол поворота цилиндрических поверхностей; а - угол поворота торцов заготовки; Ri, R2 и h - соответственно внутренний, наружный радиусы заготовки и ее высота. 1 табл., 3 ил. со с

COIO3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

s В 22 Е 3/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4446664/02 (22) 23,06.88 (46) 15.11,91. Бюл. ¹ 42 (72) А.А. Богатов, Ю.Н. Логинов, Н.H. Загиров, Н.В. Акулова, М.З. Ерманок, М.С. Подольский и Д.Д. Ваулин (53) 621.762.043 (088.8) (56) Перельман В.Е, Формование порошковых материалов. — М.: Металлургия, 1979, с.

89-90, Авторское свидетельство СССР

¹ 490687, кл. В 22 F 3/12, 1974. (54) СПОСОБ ПРЕССОВАНИЯ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ЗАГОТОВОК ИЗ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПОРОШКОВ (57) Изобретение относится к способам прессования цилиндрических заготовок иэ металлических порошков, Цель — обеспечеИзобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способам прессования цилиндрических заготовок из металлических порошков преимущественно с осевым отверстием.

Цель изобретения — обеспечение равноплотности заготовок за счет повышения од- нородности распределения сдвиговых деформаций.

На фиг.1 изображена схема реализации способа, на которой позициями обозначены следующие элементы: 1 — матрица, 2 — заготовка, 3 — верхний пуансон, 4 — оправка, 5— нижний пуансон; на фиг.2 и 3 — примерные эпюры распределения степени деформации сдвига соответственно в предлагаемом cnocobe и прототипе.

Сущность способа состоит в том, что вращению подвергают оправку, помещен„„5U „„1690946 А1 ние равноплотности заготовок за счет повышения однородности распределения сдвиговых деформаций. Способ включает засыпку порошка в пресс — форму,. прессование и дополнитеЛьную сдвиговую деформацию, осуществляемую путем взаимного поворота внутренней и наружной цилиндрических поверхностей полой заготовки; сопровождаемого взаимным поворотом торцов заготовки. Соотношение углов поворота цилиндрических поверхностей и поворота торцов заготовки задают в соответствии с формулой /3/а = Яг/h (1— й1/Rz), где P — угол поворота цилиндрических поверхностей: а — угол поворота торцов заготовки; R>., R и и — соответственно внутренний, наружный радиусы заготовки и ее высота. 1 табл., 3 ил.

° вам ную в полость заготовки. Оправка, воздей- Ch ствуя на примыкающие к ней слои материала, ) создает сдвиговую деформацию, При этом С) эти деформации распространяются не вглубь О по высоте заготовки, а по ее радиусу. В этом ф случае силы трения, действующие на стенки 0 матрицы, никакого действия на распространение деформаций по высоте не оказывают, поскольку векторы соответствующих перемещений лежат в перпендикулярных плоскостях. Жестких, недеформированных зон не образуется, поэтому повышается равномерность распределения flo высоте сдвиговых и . объемных деформаций. При закручивании торцов заготовки степень деформации сдвига

ЛЛц распределяется пропорционально текущему радиусу r

ЛЛр =ar/h, где Q — угол закручивания;

1690946 мм

Л!

А2

+Л Л.

h — высота заготовки.

При закручивании поверхности полости относительно наружной поверхности цилиндра степень деформации сдвига

ЛЛ! распределяется обратно пропорционально текущему радиусу

ЛЛ! =P 1 2 (R2 1) где /3 — угол закручивания цилиндрических поверхностей;

R1,R2 — внутренний и внешний радиусы, Предлагаемый способ предполагает элементы этих двух процессов, а значит и сложение величин ЛЛ1, Aha, В результате в областях, расположенных ближе к центру заготовки и получивших при закручивании торцов деформацию меньшую, чем для периферийных областей, степень деформации будет повышена в большей степени, чем для периферии, что позволяет выровнять сдвиговые и объемные деформации по радиусу заготовки, Эффект выравнивания сдвиговых деформаций достигается при любых сочетаниях углов закручивания цилиндрических поверхностей и торцов заготовки, однако можно указать условие, при котором удастся полностью выравнять степени деформации сдвига частиц на периферии цилиндра и у полости. Для достижаения последнего следует задать углы а и j3 иэ условия

Пример, Порошок меди марки ПМС-1 засыпают в пресс-форму диаметром 2R2 =

40 мм с помещенной lo центру оправкой диаметром 281 = 20 мм. Пуансоном с осевой полостью диаметром 2R1 = 20 мм прессуют заготовку высотой h = 20 мм, сообщая при этом оправке от привода вращения вращение на угол P = 0,2 рад (определяется из соотношения

3=0,4 — 2(1 — — ) -0,ã) ,20 10

20 10 и удерживая матрицу шпоночным соединением. В результате заготовке сообщают степень деформации сдвига

ЛЛ! =-0,2 = 0,2

10 20 4

20 — 10 г

После закручивания цилиндрических поверхностей закручивают торцы заготовки на

yron a = 0,4 рад, сообщая дополнительную степень деформации сдвига. A = — 20 002

Тогда распределение ЛА в отдельных этапах отразится в таблице.

Неравномерность деформации 100

10 (0,60 — 0,56)/0.58 = 7%.

Установлено. что на контактных с инструментом поверхностях деформация выровнена полностью, а в целом по объеме неравномерность не превышает 7 .

15 Таким образом, предлагаемый способ обеспечивает равноплотность заготовок за счет повышения однородности распределения сдвиговых деформаций, Формула изобретения

20 Способ прессования цилиндрических заготовок иэ металлических порошков. преимущественно с осевым отверстием, включающий уплотнение порошка в формообразующем инструменте с создани25 ем сдвиговых деформаций в заготовке путем одновременного вращения пуансона и формообразующего инструмента, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью обеспечения равноплотности заготовок за счет повыше30 ния однородности распределения сдвиговых деформаций, уплотнение ведут на формообразующей отверстие вращающейся оправке, осуществляя при этом сдвиговые деформации поворотом друг

35 относительно друга торцов заготовки и внутренних и наружных цилиндрических поверхностей соответственно, при соотношении углов поворота, определяемом из выражения

I где J3 — угол поворота внутренней цилиндрической поверхности относительно наруж45 ной; — угол поворота торцов заготовки друг относительно друга;

Я1, R, h — соответственно внутренний, наружный радиусы заготовки и ее высота.

16900 16

Составитель А.Думчев

Редактор М.Кобылянская Техред М.Моргентал Корректор M.Øàðîøè

Заказ 3885 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

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