Устройство для спекания изделий из порошкообразных материалов

 

(и) 65435I

O ll H C A H H E

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Ы1: Г L

/x4KkXx (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 16.02.77 (21) 2453673/22-02 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.03.79. Бюллетень № 12 (45) Дата опубликования описания 30.03.79 (51) М. Кл з

В 22F 3/10

Государственный комитет ссср по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.762.5:

: 621.78.077 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. М. Голомазов, В. К. Прусов, P. И. Сухорукова и Г. Я. Антуфьев (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СПЕКАНИЯ ИЗДЕЛИЙ

ИЗ ПОРОШКООБРАЗНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к области порошковой металлургии, в частности к устройствам для спекания стержневых и трубчатых изделий из порошкообразных материалов.

Известно устройство для спекания полых изделий из порошков, выполненное в виде тонкостенной оправки с продольными разрезами, снижающими жесткость оправки, скрепленной сверху крышкой, и содержащее также подставку, на которую устанавливают спекасмое изделие соосно с оправкой (1).

Недостатком его является то, что оправка начинает работать лишь на заключительной стадии спекания, когда изделие может быть уже покороблено, устранение коробления требует достаточно больших усилий от натяга, которые приводят к деформации самой оправки.

Таким образом, изделие после спекания имеет искаженную форму, в нем присутствуют остаточные внутренние напряжения.

Кроме того, применение этого устройства не позволяет спекать длинномерные детали изза сложности удаления оправки из внутренней полости изделия после спекания, а также изделия со сложной конфигурацией внутренней полости.

Известно также устройство для проведения процессов спекания металлических и металлокерамических изделий, выполненное в виде подставки с коническими отверстиями, длина которых превышает длину спекаемых заготовок с конической наружной поверхностью из расчета возможности размещения заготовок в верхней части полости (до спекания) и в нижней части (после спекания) (2).

Данное устройство является ближайшим прототипом предложенного решения по технической сущности и достигаемому эффекту.

Недостатком известного устройства является сложность изготовления глубоких конических отверстий в подставке в случае спекания длинномерных изделий, а также значительное увеличение технологического припуска, если в конечном итоге необходимо изготовить удлиненный стержень цилиндрической формы или стержень со сложной конфигурацией наружной поверхности.

Целью изобретения является повышение качества спеченных длинномерных изделий сложной конфигурации.

Это достигается тем, что устройство снабжено разъемной обоймой с конической внутренней поверхностью, центрирующим элементом, соединенным одним из концов с подставкой, другим концом с обоймой и ус654351

30

55 б0 б5

3 тановленным соосно с ними, и соединительной втулкой, причем разъемная обойма установлена в соединительной втулке и втулка с обоймой выполнены с возможностью перемещения вдоль оси центрирующего элемента.

Применение предлагаемого устройства предусматривает наличие на концевых участках спекаемой заготовки конических наружных поверхностей, сужающихся в сторону тела заготовки. Если изделие по своей конструкции не содержит таковых, то конусные головки должны быть выполнены на заготовке в качестве технологического припуска, при этом заготовка может включать в себя по длине несколько деталей.

На фиг. 1 показано устройство для спекания полых деталей; на фиг. 2 — то же, для стержней.

Устройство включает подставку 1, центрирующий элемент 2, который выполнен в виде стержня в случае спекания полых деталей и в виде трубы в случае спекания стержней, разъемную обойму 3 и соединительную втулку 4.

Подставка 1 соединена с одним из концов центрирующего элемента 2 и установлена соосно с ним.

Соосное соединение центрирующего элемента с подставкой может быть обеспечено рядом эквивалентных конструктивных решений. На фиг. 1 и 2 показан вариант со-. единения их по коническим поверхностям, который в ряде случаев является самым экономичным, так как не требует особой точности выполнения посадочных размеров.

Разьемная обойма 3 посредством соединительной втулки 4 соединена с другим концом центрирующего элемента и установлена соосно с ним; обойма и втулка выполнены с возможностью перемещения вдоль оси центрирующего элемента.

Спекаемая заготовка 5 коническими поверхностями своих концевых частей контактирует с внутренними коническими поверхностями подставки и разъемной обоймы.

Размеры внутренних полостей подставки

1 и разъемной обоймы 3 выбирают из расчета обеспечения контакта их поверхностей с коническими концевыми частями заготовки как в момент ее установки, так и на всех стадиях спекания. Диаметр центрирующего элемента, выполненного в виде стержня, должен быть меньше наименьшего размера внутренней полости изделия после спекания.

Таким образом, устройство контактирует с изделием только по коническим поверхностям концевых частей заготовки, тем самым не накладывая дополнительных требований к конфигурации заготовок в остальной их части.

Конические концевые части заготовки с целью снижения величины припуска могут быть выполнены близкими по размеру, в

4 этом случае подставка должна быть изготовлена в виде разъемной втулки, как показано на фиг. 2, а в варианте спекания полых заготовок, когда центрирующий элемент выполнен в виде стержня, подставка может быть изготовлена составной в виде разъемной втулки с коническими наружной и внутренней поверхностями и обоймы с конической внутренней поверхностью. Контакт этих двух частей по коническим поверхностям обеспечивает одновременно соосность их соединения и скрепление внутренней части подставки.

Устройство работает следующим образом.

Заготовку устанавливают в подставке, при этом концевая коническая часть заготовки размещена во внутренней полости подставки, а вся заготовка оказывается в подвешенном состоянии. Подставку соединяют соосно с одним из концов центрирующего элемента, при этом стержневое изделие размещено во внутренней полости центрирующего элемента, а полое изделие охватывает центрирующий элемент. Разъемную обойму соединяют, охватывая заготовку, скрепляют соединительной втулкой, которая одновременно соосно соединяет разьемную обойму с другим концом центрирующего элемента, затем разъемную обойму и соединительную втулку опускают вдоль оси центрирующего элемента (при этом наружная цилиндрическая поверхность нижней концевой части центр ирующего элемента является направляющей) до соприкосновения внутренней полости разьемной обоймы с конической поверхностью нижней концевой части заготовки. В процессе спекания по мере уменьшения размеров верхняя часть заготовки под действием ее веса опускается, непрерывно контактируя с конической поверхностью подставки, а под действием своего веса разъемная обойма и соединительная втулка надвигаются на нижнюю концевую часть изделия, обеспечивая непрерывный контакт конических поверхностей разъемной обоймы и нижней части изделия. Таким образом предотвращается искажение сечения концевых участков заготовки, устраняется основная причина искажения формы сечения по вссй длине заготовки.

Искривлению заготовки по оси препятствует фиксированное положение ее концевых участков относительно оси центрирующего элемента благодаря непрерывному контакту на всех стадиях спекания их конических поверхностей с внутренними полостями подставки и разъемной обоймы.

Применение предложенного устройства позволяет получать спеченные изделия высокого качества.

Так, например, при спекании полых заготовок из карбидов ниобия, тантала длиной

550 — 650 мм с внутренними диаметрами

16 мм и 30 мм и толщиной стенки 1 — 1 5 мм

654351 в устройствах, изготовленных из графита, получены изделия, эллипсность которых не превышает 0,03 мм, стрела прогиба на длине 400 мм — 0,15 мм.

Формула изобретения

1. Устройство для спекания изделий из порошкообразных материалов, включающее 1О подставку, выполненную в виде втулки с внутренней конической поверхностью, о тлич ающееся тем, что, с целью повышения качества спеченных длинномерных изделий сложной конфигурации, оно снабже- 15 но разъемной обоймой с конической внутренней поверхностью, центрирующим элементом, соединенным одним из концов с подставкой, другим концом с обоймой и установленным соосно с ними, и соединительной втулкой, причем разъемная обойма установлена в соединительной втулке и втулка с обоймой выполнены с возможностью перемещения вдоль оси центрирующего элемента. 25

2. Устройство по п. 1, отл и ч а ющ ее с я тем, что центрирующий элемент выполнен в виде стержня, причем поверхность стержня, сопряженная с внутренней поверхностью подставки, выполнена конической.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что центрирующий элемент выполнен в виде трубы, причем внутренняя поверхность трубы, сопряженная с наружной поверхностью подставки, выполнена конической.

4. Устройство по п. 2, отл и ч а ющ ее с я тем, что подставка выполнена составной в виде разъемной втулки с коническими наружной и внутренней поверхностями и обоймы с конической внутренней поверхностью, сопряженной с наружной поверхностью втулки.

5. Устройство по и. 2, о тл и ч а ю щ ее с я тем, что подставка выполнена разъемной.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

¹ 373090, кл. В 22F 3714, 1969.

2. Патент ФРГ № 1959918, кл. 31В ЗЗ/10, 1971.