Способ изготовления спеченных изделий Советский патент 1984 года по МПК B22F3/12 

111

Изобретение относится к порошкоой металлургии, в частности к способам изготовления спеченных издеий деталей технологической оснасти.

Известен способ изготовления спеченных изделий, заключающийся в рессовании порошка формообразующим пуансоном, вьшолненньш из материаа, имеющего более высокий коэффициент термического расширения,- чем атериал изделия, и последующем спеании спрессованной заготовки DJ.Недостатками этого способа являются низкая точность размеров получаемых спеченных изделий и высокая трудоемкость их изготовления.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ изготовения спеченных изделий, включающий прессование порошкового материала формообразующим пуансоном и послеующее спекание 2.

Недостатками известного способа являются несоответствие получаемых размеров изделий требуемым размерам и большая трудоемкость изготовления изделия.

Указанные недостатки связаны с тем, что при прессовании и спекании изделий имеют место упругое последствие и усадка спресованных заго-г товок, что приводит к отклонению размеров спеченных изделий от требуемых и необходимости последующей электроискровой, ультразвуковой обработке или алмазному шлифованию и ручной доводке изделий.

Целью изобретения является повышение точности размеров спеченных изделий и снижение тр удоемкости их изготовления.

Цель достигается тем, что согласно способу изготовления спеченных изделий, включающему прессование порошкового материала формообразующим пуансоном и последующее спекание перед прессованием на формообразующий пуансон наносят корректирующий слой толщиной, соответствующей величине усадки и упругого последействия порошкового материала.

Нанесение корректирующего слоя производится каким-либо из известных способов - гальваническим или плазменным напылением. Пуансон с корректирующим слоем используется в

9028 2

качестве мастер-стержня йри изготовлении матрицы из порошкового материала: производится прессование порошка вокруг пуансона и последующее спе2 кание спрессованной заготовки. Для получения минимального припуска на обработку после проведения опытного спекания производится корректи- . ровка толщины слоя: при необходи10 мости стравливания или дорадиваниякорректирующего слоя.

При использовании пуансона с неизменным профилем по всей высоте его бьшолняют удлиненным, причем на удлиJ5 ненную часть наносят корректирующий слой.

После прессования и спекания заготовки удлиненная часть у. пуансона с корректирзпощим слоем отрезает20 ся, а пуансон после удаления корректирующего слоя используется при из.готовлении других изделий.

Пример 1. При изготовлении J пресс-формы для литья пластмассовых корпусов шариковых ручек матрица изготавливается из металлического порошка следующего состава, %:

Конструкционный слой

Fe 97 CXi 3

Вначале изготавливается jnyaHCOH пресс-формы для литья пластмассо- вого корпуса. Технологический процесс изготовления пуансона включает следующие операции: на координатнофрезерном станке выполняется формообразующий профиль пуансона, после термообработки и обработки на опти.кошлифовальном станке окончательные размеры пуансона достигаются за счет слесарной доводки. Затем методом детонационного плазменного напльг ления на установке мод. АДУ-ЗД наносится корректирующий слой следующего состава, %: Fe 96,2; С 0,8; Си 3.

Толщина корректирующего слоя рассчитывается по формуле:.

.r.± 2i235 ± Oi008 + cA

где D - диаметр матрицы;

чс1 - диаметр пуансона; 0,03 - величина усадки при спекании матрицы (ЗХ); .( - допуск на износ (в данном случае .) ; 0,008 - .экспериментальная величина упругого последействия, Далее производится двустороннее прессование матрицы, причем в качестве мастер-стержня для оформления формообразующей полости матрицы используется пуансон с нанесенным на него корректирзтощим слоем. Прессование осуществляется на гидравлическом пресс мод. П-429 в стандартной блокформе. Спекание ма.трицы производится в защитной ат мосфере диссоциированного аммиака при 1180 ± 10°С. После проверки размеров спеченной матрицы с пуансона стравливается корректирующий слой, а пуансон используют в пресс форме для литья корпусов ручек. Колебание зазора между матрицей и пуансоном не превьппает 0,008 При использовании известного спосо колебание зазора составляет 0,020,06 мм. Пример 2. При изготовлении пресс-формы для формообразования резинового кольца используется матрица из металлического порошка следующего состава, %: Fe 98; графит карандащный 2, Сначала изготавливается пуансон пресс-формы для формования резинового кольца, Технологический про цесс изготовления пуансона включает следующие операции: пуансон выт чивается на токарном станке с посл дующей термообработкой, после чего .на оптико-шлифовальном станке выполняется формообраззпощий профиль ансона с последующей финишной дово кой. Затем методом гальванопластики на установке АГ-79 наносится корректирующий слой в электролите следующего состава, г/л: Никель сернокисльй200 Кобальт сернокислый20 Натрий хлористый15 Б.орная кислота30 Толщина корректирующего слоя рассчитьшается по формуле: -. D-d где D - диаметр матрицы; d - диаметр пуансона; 0,03 - величина усадки при спекании матрицы; сЛ - допуск на изнрс| ( 0,012 - экспер иментальная величина упругого последействия. Затем пр оизводится двухстороннее прессование матрицы вокруг пуансона с нанесенным корректирующим слоем на гидравлическом прессе мод. П-429 в стандартной блокформе с последующим спеканием и пропиткой медью в атмосфере диссоциированного аммиака при 1140 ± . После проверки размеров спеченной матрицы с пуансона стравливается корректирунмций слой, а пуансон используется в пресс-фо ме для формования резиновых колец. Припуск на доводку матрицы в зтом случае составляет 0,010 - 0,030 мм, а при изготовлении по известной технологии припуск на доводку .достигает 0,1 - 0,3.мм. П р и м е р 3. При изготовлении штампа для штамповки шестерен вкачдле изготавливается вырубной пу «чсой, высота которого больше требуемое на три высоты матрицы. Технологический процесс обработки пуансона включает следующие операции: обработку на пуансонострогальном станке, слесарную доводку, термообработку, про яшьное шлифование и окончательную слесарную доводку. Затем на удлиненную, часть пуансона наращивается корректиру1шщий слой в электролите следукнцего состава, г/л: Никель хлористый22 Аммоний хлористый50 Натрий уксуснокислый10 Кислота сульфосалициловая10Триэтаноламин24 Натрия гипофосфит24 Толщина корректирующего слоя рассчитывается по формуле: S e-r-d -o 2SB ± Q.. ,2 где величина усадки к упругого последействия сплава ВК-20, из которого изготавливается матрица, составляет около 25%. , Далее производится двухсторонне е рессование матрицы (шихта сплава К-20 приготовлена на 3%-ном раствое каучука СК в бензине). В качестве астер-стержня используется пуансон наращенньм слоем. Прессование осуествляется в универсальной блок-фор е на прессе П-429, спекание - в атосфере диссоциированного аммиака ри 1380±10 С.

5U290286

Таким образом, предлагаемый спо- лучения минима 1ьного припуска на соб в сравнении :& известным:поэволя-; доводку.

ет повысить точность размеров спе- При изготовлении матриц для шариченных изделий, .что сокращает трудо- ковых ручек экономия трудоемкости емкость их изготовления за счет по- 5 составляет 80 нормо-часов.

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СПЕЧЕННЬОС ИЗДЕЛИЙ, включающий прессование порошкового материала формообразующим пуансоном и последующее епекание, отличающийся тем, .что, с целью повьшения точности размеров спеченных изделий и снижения трудое асости их изготовления, перед прессованием на формообразующий пуансон наносят корректирующий слой то51 даной, соответствующей ве:личине усадки и упругого последей- . ствия порошкового материала. (Л С