Способ формования колец из порошковых материалов на основе железа Советский патент 1985 года по МПК B22F3/35 B22F5/02 

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способу уплотнения порошковых материалов, и может быть использовано при изготовлении колец, втулок и других изделий подобной формы. Цель изобретения - повышениепро изводительности процесса и улучшени качества кольца за счет равномерног уплотнения материала. Во время перемещения ролика к не му прикладывают постоянное усилие в направлении его движения, это позво ляет в сочетании с предложенной зависимостью изменения скорости перемещения ролика получить новое свойство, а именно: равномерное распределение плотности порошкового, материала по всему объему кольца и, cjje довательно, улучшение вго качества. Это обеспечивается,тем, что по мере уплотнения формуемого материала увеличивают удельное давление ролика на него. В начальный период, когда плотность формуемого материала мала,обес печивают большую скорость перемещения ролика.. При этом пл.ощадь контак та между роликом и материалом большая, уплотнение происходит быстро, практически все частицы формуемого материала перемешаются в радиальном направлении. По мере увеличения плотности материала его сопротивление уплотнению возрастает, но за счет снижения скорости перемещения ролика площадь контакта ролика с материалом уменьшается, а усилие, приложенное к ролику, поддерживается постоянным, то у-дёльное давление на формуемый материал тоже увеличивается, и происходи дальнейшее уплотнение материала за счет радиального перемещения его частиц, т.е. обеспег{ивается равномер ное уплотнение по всему периметру кольца. Учитывая, что с уменьшением значе ния коэффициента производительность формования колец увеличивается, а равномерность распределения плотност ухудшается, оптимальные значения коэффициента п., удовлетворяющие услови ям производительности и качества, оп ределенные для порошковых материалов на основе железа, находятся в пределах 0,2-0,7 (см.таблицу). Таким образом, для различных значений диаметра ролика Dp подбирают соответствующее значение начальной скорости перемещения ролика Vp , а в процессе формования колец изменяют ее по зависимости Ьрн Ьрч II ( Пример осуществления способа формованИя кольца из порошка железа. Фракционный состав железного порошка: - О,- 1 + 0,063 мм - 20%, - 0,063 + 0,032 мм - 70%, менее 0,05 мм - остальное. В качестве пластификатора используют стеарат цинка в количестве 0,5 мас.%. Насыпная плотность порошкового материала уп 2,8 г/см. Наружный и внутренний диаметры кольца равны соответственно 150 и 140 мм, высота кольца - 8 мм. Диаметр ролика равен 124 мм (определили из условий уплотнения порошкового материала до заданной плотности ,8 г/см). Номинальная величина перемещения оолика. в процессе формования кольца мм. Ролик устанавливают концентрично в форму, про странство между роликом и формой заполняют порошком. Включают привод вращения формы и привод перемещения ролика от оси вращения формы. Частота вращения формы равна 100 об/мин. В качестве привода перемещения ролика используют гидроцилиндр, обеспечивающий постоянное усилие на ролик, равное 5тс, направ- . ленное вдоль оси его перемещения; На-чальная скорость перемещения ролика мм/с. Скорость перемещения ролика регулируют дросселем в цепи гидроцилиндра по зависимости ч Т7 /LpH-Lp o.s Lp.0,5 . (-%-) (1--/) ,мм/с При достижении величины перемещения ролика Ьрц 8 мм привод перемещения ролика отключдют, возвращают ролик в исходное положение, отключают привод вращения формы и извлекают кольцо. Время перемещения ролика на величину Ьр„ 8 мм при формовании кольца составило приблизительно 16 с. Для измерения плотности отдельных участков сформованного кольца его разрезали на 24 равные части. Максимальный разброс плотности отдельных образцов составил от номинальной приблизительно ±1,5% (зГк.щох 6,9 г/смз, ,7 г/смЗ), что находится в гаределах погрешности определения плотности. Для сравнения формовали кольцо в той же форме по известному способу, изменяя при этом усилие, приложенное к ролику так, чтобы скорость его перемещения была .постоянной и равной 0,4 и 0,2 мм/с. В первом случае (,4 мм/с) время перемещения ролика на величину L-.. 8 мм составило 20 с. В результате измерения плотности отдельных 1161 ; 5 10 444 частей кольца по вышеизложенной методике получены данные, сввдетельствующие о значительном разбросе плотности отдельных частей кольца, составляющей (+1,5)-(-8,5)% от номинальной tK.me,«.9 г/смз, ук.,г,п 6,2г/смЗ). Во втором случае (,2 мм/с) разброс плотности отдельных частей кольца уменьшился до значений 12% от номинальной, но при этом зна чительно снизилась производительность формования, т.к. время перемещения ролика на величину мм составило 40 с.

СПОСОБ ФОРМОВАНИЯ КОЛЕЦ ИЗ ПОРОШКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ ЖЕЛЕЗА, включающий засыпку порошка между формой и роликом и его уплотнение путем накатки при вращении формы вокруг своей оси и перемещении ролика от оси вращения формы, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности процесса и улучшения качества колец за счет равномерного уплотнения материала, перемещение ролика осуществляют с переменной скоростью при приложении постоянного усилия в направлении перемещения, причем изменение скорости перемещения ролика Vp осуществляют по формуле Vp Vp« () Ьрн где VpH - начальная скорость ролика-, Ьрн - номинальная величина перемещения роликаJ Lp - величина перемещения ролиKaJ п - коэффициент, зависящий-от тёkнoлoгичecкиx свойств формуемого материала и равный 0,2-0,7.