Способ получения изделий из порошковых материалов Советский патент 1990 года по МПК B22F3/02 B22F5/00 

а н процессе прессования пластичный материал удаляют0

Точность геометрических размеров получают за счет использования жестких элементов, имеющих внутренний контур, соответствующий сечениям изделий, не меняющих при этом своей внутренней формы и толщины при прессовании, а плотность изделия регули руют использованием пластичного материала определенной толщины, который наносят на жесткие элементы и удаляют (выдавливают) при приложении нагрузки пуансоном на эластичную оболочку,, Эластичность обеспечивает пластичный материал. При этом плотность зависит от общего объема пластического материала, который определяется по формуле (1).

Способ осуществляют следующем образом.

Эластичную оболочку 2 собирают из отдельных жестких элементов 3, имеющих внутренний контур, соответствую- щий сечениям изделия и наносят на них равный слой пластичного материала 4, общий объем которого определяют по формуле (1), Затем набранную эластичную оболочку устанавливают в матри- цу 1 на неподвижную вставку 5, после чего полученную полость заполняют порошком и устанавливают пробку 7. Затем прессом прикладывают нагрузку к пуансону 6, который при своем перемещении давит на эластичную оболочку, состоящую из отдельных жестких элементов и пластичного материала, удаляя пластичный материал через отверстия 8 (фиг.2)„ Отдельные жест- кие элементы, соприкасаясь один с другим, образуют своими внутренними контурами изделие чз порошка с точными геометрическими размерами и получают в процессе сближения рав- номерную плотность по всему объему изделия, причем плотность получаемого изделия регулируют изменением общего объема пластичного материала.

Пример 10 В матрицу, изго- товленную из стали 45 ГОСТ 1050-74, укладывали неподвижную вставку из того же материала, отделенные жесткие пластинчатые элементы толщиной мм, имеющие внутренний контур, соответствующий сечениям изделия (сечения изделия выполнены с шагом, равным 3 мм, т.еа равным толщине одного жесткого элемента). Сами элемен

ты изготовлены из стали 45 ГОСТ 1050-74 (при наложении один на другой элементы своими внутренними контурами образуют наружную форму изделия). При укладке жестких пластинчатых элементов в матрицу на них наносили пластичный материал - парафин марки В 52-54 ГОСТ 16960-71 (жесткие элементы и пластичный материал образуют эластичную оболочку). Толщина наносимого пластичного материала определялась исходя из формулы

V™ V S-Vg

Объем изделия определялся по формуле

н

1

где Socm 400 мм - площадь основания

изделия (детали)| мм - высота изделия. Тогда Vg 400-60 24000 (мм3).

ч

При степени уплотнения ,6 объем пластичного материала равен

Ґ„л 24000 2,6-24000 38400/ммь.

Число жестких элементов (К), образующих изделие, равно

к- Јi - |а 2о

n J

Учитывая укладываемую сверху эластичную пробку, состоящую из четырех жестких элементов также толщиной мм и покрываемых пластичным материалом, общее число жестких элементов К06 24.

Число элементов(т), покрываемых пластичным материалом, равно

Общая высота пластичного материала (Нпл) равна

„ VM 38400 . . НПл -:г- 9° (мм).

Тогда толщина (ЬПЛ) пластичного материала, покрывающего каждый из 23 жестких элементов, равна

Ц (мм)

Образованная из жестких элементов, покрытых пластичным материалом топщи- ной 4,2 мм, эластичная оболочка заполнялась медным порошком марки ПМС-, сдавливалась через пуансон г усилием 215 МПа, Парафин удалятся в технологические отверстия, образованные жесткими элементами и матрицей, Плотность полученного изделия составила 92%.

Пример. В Minpnuv, изготовленную из стали 4т I ОСТ 1ГГП-7Д, УК51

ладывали неподвижную вставку и жесткие пластичные элементы толщиной мм из этого же материала с внутренним контуром, соответствующим наружному контуру сечений изделия (сечения изделий выполнены с шагом,равным 2 мм, т.е равным толщине одного жесткого пластинчатого элемента). Перед укладкой в матрицу на жесткие эл элементы наносили пластичный материал-парафин марки в 52-54 ГОСТ 16960-71 (жесткие пластинчатые элементы и пластичный материал образуют эластичную оболочку). Толщина наносимого пластичного материала определялась исходя из формулы

б

Н пи

150

29

- 5,2 (мм)

В образованную из жестких пластинчатых элементов, покрытых пластичным материалом, полость засыпали поропток титана марки ПТЭС-1, Затем эластичная оболочка сдавливалась через пуансон и сплошной жесткий пластинчатый элемент (замыкающий полость) с усилием 290 МПа. Парафин удалялся из пространства между жесткими элементами в технологические отверстия, образованные самими элементами (отверстиями 8), Плотность полученного изделия составила 87%.

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способам получения изделий из порошковых материалов. Цель изобретения - повышение точности геометрических размеров изделий сложной формы. В стальную матрицу устанавливают жесткие элементы, внутренний контур которых соответствует внешней форме изделия. Между жесткими элементами наносят слой пластичного материала (парафина), общий объем которого определяют по соотношению V_пл=V_G^.S-V_G, где V_пл - объем пластичного материала, мм³

S - степень уплотнения, един., V_G - объем изделия, мм³. Для изделия объемом 2,4^.10⁴мм³ при высоте H, равной 60 мм, и степени уплотнения S свободно насыпанного порошка 2,6 - объем пластичного материала V_пл - 3,84^.10⁴ мм³. Для жестких элементов толщиной 3 мм (общее их число: 60/3=20 и плюс 4 элемента укладываемых сверху) толщина слоя пластичного материала может быть определена V_пл/V_G/H/(24-1), т.е. 4,2 мм. Прессование порошка меди марки ПМС-2 в матрице с жесткими элементами толщиной 3,0 мм, покрытых 4,2 мм парафина, при усилии прессования 215 МПа позволило получить изделия с плотностью 92%. 2 ил.

Упл V,- S-V9

Объем изделия определялся по формуле SOCM Hg ,

где SOCH 400 ММА - площадь основания

изделия (детали); На-60 мм -высота изделия. Тогда

60 24000/мм3/. При степени уплотнения ,5 объем пластичного материала равен

Vn4 24000 2,5-24000 60000 (мм3). Число жестких элементов (К), образующих наружный контур изделий, равн

к-а,.

Число элементов (т), покрываемых пластичным материалом, равно

Общая высота пластичного материала (Нпл) равна

Нпл (мм),

&ОСН 4UU

Тогда толщина (hn) пластичного материала, покрывающего каждый из 29 жестких элементов, равна

л о р м у л а изобретения

-, Способ получения изделий из порош- ковых материалов, включающий изготовление оболочки с внутренней полостью, соответствующей конфигурации изделия, размещение ее в матрице, засыпку в оболочку порошка и последующее одноосное прессование, отличающийся тем, что, с целью повышения точности геометрических размеров изделий сложной формы, оболочку изготавливают из отдельных жестких элементов с покрытием их пластичным материалом, причем общий объем пластичного материала выбирают из соотношения

35

s-v,,

где V,

п

- объем пластичного материала, мм ; Vq - объем детали,

S - степениь уплотнения, ед., а в процессе прессования пластичный материал удаляют.

ЙЛ-f

В