Способ формования колец из порошковых материалов на основе железа

Способ формования колец из порошковых материалов на основе железа

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

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.

„„SU„„1161244 А

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

4(SI) В 22 Р 3/02; В 22 Р 5 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

OCYQAPCTBEHHbIA НОМИТЕТ CCCP

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3676837/22-02 (22) 22. 12.83 (46) 15.06.85. Бюл. II 22 (72) Ю.Г.Гуревич, А.Г.Юшковский, Г.П.Мосталыгин и Н.P.Ôðàãå (71) Курганский машиностроительный ,институт (53) 621. 762. 4. 047 (088. 8) (56) Ангорское свидетельство СССР

II 420395, кл. В 22 F 3/60, 1974.

Заявка Японии Ф 55-15522, кл. В 22 F 3/22, 1980. (54)(57) СПОСОБ ФОРМОВАНИЯ КОЛЕЦ ИЗ

ПОРОШКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ ЖЕЛЕ3А, 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, о т л и ч а— ю шийся тем, что, с целью повышения производительности процесса и улучшения качества колец sa счет равномерного уплотнения материала, перемещение ролика осуществляют с переменной скоростью при приложении постоянного усилия в направлении перемещения, причем изменение скорости перемещения ролика Чр осуществляют по формуле (р -Ьр)

1 рн где рн начальная скорость ролика;

1-рд — номинальная величина перемещения ролика

"р — величина перемещения роли- Б ка, — коэффицйент, зависящий от технологических свойств формуемого материала и равный 0,2-0,7.

1, . 1161

Изобретение относится к порошко-, ! вой металлургии, в частности к спо- собу уплотнения порошковых материалов, и может быть использовано при изготовлении колец, втулок и других изделий подобной формы.

Цель изобретения — повышение производительности процесса и улучшение качества кольца за счет равномерного уплотнения материала. t0

Во время перемещения ролика к нему прикладывают постоянное усилие в направлении его движения, это позволяет в сочетании с предложенной за.висимостью изменения скорости перемещения ролика получить новое свойство, а именно: равномерное распределение плотности порошкового, материала по всему объему кольца и, следовательно, улучшение его качества.

Это обеспечивается,тем, что по мере уплотнения формуемого материала увеличивают удельное давление ролика на него. 25

В начальный период, когда плотность формуемого материала мала,обеспечивают.большую скорость перемещения.ролика. При этом площадь контакта между роликом и материалом большая, уплотнение происходит быстро, практически все частицы формуемого материала перемещаются в радиальном направлении.

По мере увеличения плотности ма35 териала .его сопротивление уплотнению возрастает, но за счет снижения скорости перемещения ролика площадь контакта ролика с материалом уменьшается, а усилие, приложенное к ро40 лику, поддерживается постоянным, то удельное давление на формуемый материал тоже увеличивается, и происходит дальнейшее уплотнение материала за счет радиального перемещения его частиц, т.е. обеспечивается равномерное уплотнение по всему периметру кольца.

Учитывая, что с уменьшением значения.коэффициента производительность 50 формования колец увеличивается, а равномерность распределения плотности ухудшается, оптимальные значения коэффициента и. удовлетворяющие условиФ ям производительности и качества, оп-55 ределенные для порошковых материалов на основе железа, находятся в пределах 0,2-0,7 (см.таблицу).

244 2

Таким образом, для различных значений диаметра ролика D< подбирают соответствующее значение начальной скорости перемещения ролика U » а в процессе формования колец изменяют ее по зависимости урн Lp

V U (— —: — ) .

Р Рн

Рн

Пример осуществления способа формования кольца из порошка железа.

Фракционный состав железного по1 рошка: .— 0;1 + 0,063 мм — 20X — 0,063 + 0,032 мм — 70X менее

0,05 мм — остальное. В качестве пластификатора используют стеарат цинка в количестве 0,5 мас.Е. Насыпная плотность порошкового материала "и=

=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 г„ =6,8 г/см ). .Номинальная величина перемещения полика. в процессе формования кольца 1.рай=8 мм.

Ролик устанавливают.концентрично в форму, пространство 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 5 тс, направ- . ленное вдоль оси его перемешения. Начальная скорость перемещения ролика

Ч „=1 мм/с. Скорость перемещения ролика регулируют дросселем в цепи гидроцилиндра по зависимости

Lpq L î s Ьр 05

U =V (- — --) = (1- — ) . ми/с

Рн 1 8 рн

При достижении величины перемещения ролика Lp„ = 8 мм привод перемещения ролика отключают, возвращают ролик в исходное положение, отключают привод вращения формы и извлекают кольцо.

Время перемещения ролика на величину Ер„ =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

IIJIOTHOCTh г/см

Разброс плотности, %

КачестМатериал во

3К.myX > t:.tl

1 к.н к.m n

Э и; max 3 к. тн и

J 3 к.н

ЖГрЗЦс4

6,3

2,9

7,3

7,0

0,1

6,95

6,65

2,2

0,2

2,2

ЖГр0,5Х7

5,0

0,6

5 6

9,5

5,55

0,7

0,9

Составитель В.Нарва

Редактор М.Товтин Техред Л.Коцюбняк Корректор О.Луговая

Заказ 3889/16 Тираж 747 Подписное. ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4

3 1 приблизительно >1,5% (у <

=6,9 г/см, т„.„=6,7 г/смф ), что находится в пределах 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.

R первом случае (Ч =0,4 мм/c) время перемещения ролика на величину Ь „ =8 мм составило 20 с. В результате измерения плотности отдельных

161244 4 частей кольца по вышеизложенной методике получены данные, свидетельствующие о значительном разбросе плотности отдельных частей кольца, составляющей (+1,5)-(-8,5)% от номинальной ф„,„„, =6,9 г/см, 3 „, „„=6,2 г/см ) .

Во втором случае (Ч =0,2 мм/с) разброс плотности отдельных частей

1п кольца уменьшился до значений 2% от номинальной, но при этом значительно снизилась производительность формования, т.к. время перемещения ролика на величину Lptt=8 мм составило 40 с.