Способ изготовления спеченных изделий с пространственным расположением внутреннего канала Советский патент 1982 года по МПК B22F5/10 B22F7/08 

(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СПЕЧЕННЫХ ИЗДЕЛИЙ С ПРОСТРАНСТВЕННЫМ РАСПОЛОЖЕНИЕМ ВНУТРЕННЕГО Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способам изготовления спеченных изделий с пространственным расположением внутреннего канала. Известен способ изготовления изделий с пространственным расположением внутренне го канала, образованного металлической трубкой, включаюш,ий формирование трубки по профилю канала, установку трубки в резиновой оболочке пресс-формы, засыпку порошка в пресс-форму, прессование и спекание. При прессовании в пространство между перфорированной и резиновой оболочками пресс-формы подают жидкость под высоким давлением для более равномерного обжатия порошка. Спбсоб обеспечивает получение спеченных изделий с повышенными физикомеханическими свойствами 1. Однако получаемые издели имеют волнистую поверхность, что вызывает необходимость механической обработки и снижает выход годного; осуществление способа требует сложного, габаритного и дорогостояш.его оборудования, причем номенклатура получаемых изделий определяется небольшими размерами рабочей камеры.

КАНАЛА Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому резу,1ьтату является способ изготовления спеченных изделий с пространственным расположением внутреннего канала, включающий заполнение трубки наполнителем, ее размещение в пресс-форме, фиксацию положения трубки путем приваривания ее к стенкам пресс-формы, засыпку в пресс-форму металлического порошка и его горячее изостатичеркое прессование 2. Недостаток способа заключается в его трудоемкости, что объясняется необходимостью приваривания концов трубки к стенкам пресс-формы, их обрезки после прессования, ремонта пресс-форм, зачистки их стенок в местах приварки и замены пресс-форм, в случае их выхода из строя, вследствие многократной зачистки стенок. Цель изобретения - снижение трудоемкости процесса. Для достижения поставленной цели способом изготовление спеченных изделий с пространственным расположением внутреннего канала, включающим заполнение трубки наполнителем, ее размещение в пресс-форме.

фиксацию положения трубки, засыпку в пресс-форму металлического порошка, последующее прессование и спекание, фиксацию положения трубки осуществляют путем ее предварительного вытягивания в направлении прессования на величину усадки порошка.

На фиг. 1 изображен поддон кристаллизатора с двумя спиральными ка налами до прессования; на фиг. 2 - то же, после прессования; на фиг. 3 - то же, вид сверху.

Способ осуществляют следующим образом.

Медную отожженную трубку 1 заполняют наполнителем, например свинцом, и формуют по профилю канала в изделии 2. Требуемая форма трубки 1 может быть получена путем формования ее по заранее расчитанному шаблону. В упрощенных вариантах форма трубки, близкая к расчетной, может быть получена путем изготовления ее в виде готового канала, после чего всю трубку или отдельные ее элементы растягивают в направлении прессования на величину хода пуансона.

Изготовление поддона кристаллизатора с внутренним каналом в виде двух спиралей, расположенных в параллельных плоскостях, осуществляется следующим способом.

Трубку 1 навивают в виде двух плоских спиралей, наружные концы которых закрепляют в выходных патрубках 3 и 4. Внутренние концы спиралей соединяют между собой участком 5 трубки 1, после чего, удерживая внешние витки спиралей, растягивают трубку 1 в направлении прессования на величину хода поршня. Участок 5 трубки 1 располагают параллельно направлению сжатия. После сж. порошка в пресс-форме 6 витки спиральных трубок возвращаются на прежнее место. Изделие 2 извлекают из прессформы 6 и подвергают спеканию. Наполнитель (свинец) при этом расплавляется и вытекает из полости трубки 1.

Участок 5 можно заменить цилиндрическим спиральным участком. Перед прессованием цилиндрический спиральный участок растягивают на величину хода поршня. В этом случае усилие растяжения прилагают не ко всей трубке 1, а к центрам спиралей. При этом, для исключения выхода из плоскостей центральных витков спиралей под концы цилиндрического участка устанавливают опоры 7. Для повышения точности фиксирования участков канала, расположенных в одной плоскости, например конических спиралей, опора 7 может иметь форму пластины. Наиболее удобна 2-образна:я форма плас тины, ее изготовляют из материала, идентичного по свойствам материалу порошка, например из медного листа при изготовлении поддонов кристаллизаторов. Опору Z-образной формы устанавливают в пресс-форме б так, чтобы ее плоскости были параллельны

направлению прессования. В конце прессования витки спиралей входят в контакт с опорой 7 Z-образной формы, а цилиндрический спиральный участок принимает прежнюю форму.

Предлагаемый способ позволяет получать

изделия с пространственным расположением внутреннего канала при отношении высоты к диаметру заготовки не более 1.

Предварительное вытягивание трубки в направлении прессования на величину усадки порошка позволяет сократить продолжительность процесса изготовления изделия за счет исключения таких операций, как приварка концов трубки к пресс-форме и последующая их обрезка; сократить трудоемкость

процесса, так как для осуществления предлагаемого способа не требуются сварочные устройства для приварки и обрезки концов трубки в процессе прессования и, кроме того, перед каждым процессом не требуется проведение ремонта пресс-форм, зачистки их стенок в местах приварки или замены пресс-форм в случае выхода из строя в виду многократной зачистки стенок.

Изготовление поддона кристаллизатора с внутренним каналом в виде двух спиралей,

5 расположенных в параллельных плоскостях, повыщает стойкость поддона в 2 раза. При выходе из строя верхней рабочей поверхности поддон переворачивают на 180° и рабочей становится нижняя поверхность. Теплоотвод к нижележащей спирали дополнительно уменьщает местные перепады температуры в рабочем слое поддона, что увеличивает срок его службы, усиливает теплоотвод с единицы поверхности и улучшает качество слитка.

, Технико-экономический эффект от использования предлагаемого изобретения в народном хозяйстве, только на одной установке ЭШП, составляет 20 тыс. руб. в год.

Формула изобретения

Способ изготовл.ения спеченных изделий с пространственным расположением внутреннего канала, включающий заполнение трубки наполнителем, ее размещение в прессформе, фиксацию положения трубки, засыпку в пресс-форму металлического порошка, последующее прессование и спекание, отличающийся тем, что, с целью снижения трудоемкости процесса, фиксацию положения трубки осуществляют путем ее предварительного вытягивания в направлении прессования на величину усадки порошка.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Заявка ФРГ № 2724053, кл. В 22 F 5/QO, опублик. 1977.

2.Патент США № 39%048, кл. В 22 F 3/00, опублик. 1976.

/

/

/

/ I / „ „7 I-J-

(o . о -..о. л. -о .- о .-.и ,

о - о /а .. п ..-.О.Г)

77 V

7 2

Ua

Vb

фиг.2