Способ изготовления слоистых порошковых изделий и устройство для его осуществления Советский патент 1993 года по МПК B22F7/02 B22F3/02 

Изобретение относится к области порошковой металлургии и может быть использовано для изготовления порошковых изделий, имеющих заданную закономерность расположения слоев порошка различного состава, например режущего инструмента типа фрез, сверл и др.

Целью изобретения является расширение технологических возможностей процесса прессования порошкообразных материалов.

На фиг. 1 изображено устройство для изготовления слоистых порошковых изделий, имеющее верхний пуансон 2. в котором каналы для засыпки различных по составу по- рошков расположены не на одной радиальной линии относительно центра сечения пуансона, а его торец, соприкасающийся с изготавливаемым изделием выполнен с уступами, расположенными на разных уровнях относительно друг друга в местах выхода каналов; на фиг.2 - часть

устройства для изготовления слоистых порошковых изделий, в верхнем пуансоне 2 которого размещены каналы для засылки различных по составу порошков, причем каналы для засыпки одинакового по составу порошка расположены на одинаковом расстоянии от центра сечения пуансона, а его торец выполнен без уступов.

Устройство состоит из механизма перемещения 1 верхнего пуансона 2, матрицы 3, направляющих колонок 4, пружин 5, нижнего пуансона 6, основания 7.

Устройство работает следующим образом.

В исходном положении верхний 2 и нижний 6 пуансоны сомкнуты. Механизм 1 перемещения верхнего пуансона 2 выключен. Порошки различного состава (порошок NM и порошок г 2) через воронки поступают в отдельные каналы верхнего пуансона 2 и после их заполнения включается механизм 1 перемещения верхнего пуансона 2,

00

ю го ы

00

ел

CJ

который совершает винтовое движение вверх, что приводит к свободному перемещению порошков № 1 и № 2 по каналам верхнего пуансона 2 и их укладку в освобождающуюся полость матрицы 3. После заполнения порошками определенного, объема матрицы механизмы 1 перемещения пуансона 2 отключается, стопорится и к нижнему пуансону 6 прикладывается прессующая нагрузка. По окончании процесса прессования верхний пуансон 2 извлекается из матрицы 3 и готовое изделие выталкивается из матрицы 3 нижним пуансоном 6. Затем детали устройства возвращаются в исходное положение и цикл изготовления слоистых порошковых изделий повторяется.

В лабораторных условиях было проведено изготовление слоистых изделий по предлагаемому способу. В качестве исходных порошков применялись: порошок № 1 - шихта, состоящая из металлического порошка марки ПЖ2М1 ГОСТ 9849-71, содержащая 0,4% углерода в виде карандашного графита марки ГК-1 ГОСТ 4404-74; порошок г 2 - шихта из порошка марки ПЖ2М1 ГОСТ 9849-71 и 1.2% углерода в виде карандашного графита. Изготавливались заготовки диаметром 50 мм и высотой 50 мм с винтовым распояожс: «чем слоев порошка № 2 а порошке N 1. Эти заготовки после спекания в защитной среде водорода в течение 60 мин/ при температуре 1100°С имели остаточную пористость 20-22% (плотность 6,2 - 6,0 г/см3) и в дальнейшем использовались для изготовления из них методом горячей штамповки заготовок с остаточной пористостью 1-2% (плотность 7.72-7,64 г/см3). Из горячештамлованных заготовок путем механической обработки изготавливались концевые фрезы.

С использованием предлагаемого устройства по указанному способу изготавливались слоистые порошковые изделия с соосным расположением слоев. В качестве порошков использовали: порошок г 1 - фракцию + 0045 и порошок Nt 2 - фракцию + 0315 металлического порошка ПЖ2М1 ГОСТ 9849-71. Это позволило изготовить

заготовку фильтра, который после спекания имел остаточную пористость 36% (плотность 5 г/сг-п и использовался для фильтрования жидкости, содержащей взвесь глины. Размеры изделия: диаметр - 50 мм. высота - 50 мм.

Механизм перемещения 1 верхнего пуансона 2 позволял осуществлять вращение пуансона с частотой 1 об/мин и перемещать его вертикально вверх со скоростью 0,01 м/мин.

Формула изобретения

1.Способ изготовления слоистых порошковых изделий, включающий предварительное размещение пуансона в пустой матрице, ее последующую загрузку порошкообразным материалом через радиальные каналы в верхнем пуансоне, который перемещают в полости матрицы, и прессование,

отличающийся тем. что, с целью расширения технологических возможностей процесса прессования порошкообразных материалов за счет получения изделий, имеющих заданную закономерность расположения порошковых слоев различного состава, через каналы верхнего пуансона в матрицу подают порошки различного состава и одновременно с перемещением пуансона вдоль оси матрицы осуществляют его

вращение.

2.Устройство для изготовления слоистых порошковых изделий, содержащее матрицу, пуансон с радиальными каналами, механизм вертикального перемещения пуансоиэ, отличающееся тем, что, с целью расширения технологических возможностей процесса прессования порошкообразных материалов за счет получения изделий, имеющих заданную закономерность расположения слоев различного состава, рабочий торец, верхнего пуансона выполнен с выступами или плоским, а механизм перемещения пуансона выполнен с возможностью вращения.

в

3.Устройство по п.2, отличающее- с я тем, что каналы размещены на разных расстояниях от оси пуансона.

Сущность изобретения: способ изготовления слоистых порошковых изделий включает размещение пуансона в пустой матрице, подачу через радиальные каналы верхнего пуансона порошки различного состава, который вращают и одновременно перемещают в полости матрицы вдоль ее оси и последующее прессование. Устройство для осуществления способа содержит матрицу, пуансон с радиальными каналами, рабочим торцом, выполненным с выступами или плоским, механизм вертикального перемещения пуансона с возможностью вращения. Радиальные каналы могут быть размещены на разных расстояниях от оси пуансона. 2 с,и I з.п. ф-лы. 2 ил. fe