Устройство для нанесения порошкового покрытия на внутреннюю поверхность трубы

Устройство для нанесения порошкового покрытия на внутреннюю поверхность трубы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к устройствам для нанесения порошкового покрытия на внутреннюю поверхность трубы. Цель - повышение покрытия и обеспечение его равномерности гго длине трубы.. Упругий пуансон 3, выполненный в виде тарельчатого диска, при наложении сжимающей нагрузки уменьшается по -высоте и увеличивается в диаметре, в результате чего уменьшается зазор между его наружной поверхностью и внутренней поверхностью трубы. При этом происходит уплотнение порошкового слоя на поверхности трубы. При снятии нагрузки размеры пуансона восстанавливаются, а при перемещении жёсткого пуансона 4 происходит окончательное прессование порошкового слоя. Чередованием нагрузки на упругий и жесткий пуансоны получают однородное покрытие по всей длине трубы. На внутренней Поверхности трубы (внутренний диаметр 25,5 мм, высота 300 мм) получено покрытие толщиной 0,2 мм из медного порошка; плотность покрытия равна 85% от теоретической, покрытие равномерное по всей длине, трубы. 2 ил. (Л со ел -J 05 сл fJoKflu/nue

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (59 4 В 22 F 7/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ытие

ЦЩ 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4042421/31-02 (22) 24.03.86 (46) 07.12.87. Бюл. Р 45 (71) Гомельский политехнический институт (72) А.В.Степаненко, Е.Г.Сычев н В.Ф.Буренков (53} 62!.762.4 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 703237, кл.В 22 F 1979. (S4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ ПОРОЙКОВОГО ПОКРЫТИЯ НА ВНУТРЕНННМО ПОВЕРХНОСТЬ ТРУБЫ (57) Изобретение относится к устройствам для нанесения порошкового покрытия на внутреннюю поверхность трубы. Цель — повышение покрытия и обеспечение его равномерности по длине трубы.. Упругий пуансон 3, выполненный в виде тарельчатого диска, при наложении сжимающей нагрузки

„„SU„„1357135 А 1 уменьшается по высоте н увеличивается в диаметре, в результате чего уменьшается зазор между его наружной поверхностью н внутренней поверхностью трубы. При этом происходит уплотнение порошкового слоя на поверхности трубы. При снятии нагрузки размеры пуансона восстанавливаются, а при перемещении жесткого пуансона

4 происходит окончательное прессование порошкового слоя. Чередованием нагрузки на упругий и жесткий пуансоны получают однородное покрытие по всей длине трубы. На внутренней

Поверхности трубы (внутренний диаметр 25,5 мм, высота 300 мм) получено покрытие толщиной 0,2 мм из . медного порошка; плотность покрытия равна 85Х от теоретической, покрытие равномерное по всей длине, трубы.

2 ил.

1357135

Изобретение относится к области порошковой металлургии, н частности к устройствам для нанесения порошкового покрытия на внутреннюю поверхность трубы.

Цель изобретения — повышение плотности покрытия и обеспечение его равномерности по длине трубы.

На фиг.I показана схема устройства для нанесения покрытия, узел 1; на фиг.2 — схема к расчету геометрии упругого пуансона.

Устройство для нанесения порошкового покрытия на внутреннюю поверхность трубы состоит нэ зажимного приспособления 1, в котором вертикально устанавливается труба 2 (матрица), упругого пуансона 3, выполненного н виде тарельчатого диска и установленного ннутри трубы 2, и жестко деформирующего пуансона 4 с коническим профилем рабочей части.

Упругий пуансон 3 опирается на передний торец (не обозначен) жесткого пуансона 4, а его диаметр меньше внутреннего диаметра трубы 2.

Устройство работает следующим образом.

Упругий пуансон 3 (тарельчатый диск) при наложении сжимающей нагрузки уменьшается по высоте и увеличивается в диаметре, а при снятии нагрузки восстанавливает свои размеры.

Кольцевой зазор между наружной по" верхностью диска и внутренней поверхностью заготовки при сжатии диска уменьшается. При этом происходит уплотнение порошка на участке высотой b . Уплотнение порошка происходит в два этапа: на коническом участке высотой а (фиг.1, узел 1)производит- ся подпрессонка свободно засыпанного порошка и закрепление его на стенке трубной заготовки (1 этап), а на цилиндрическом участке производится окончательная подпрессовка закрепленного порошка при перемещении за-: готовки относительно диска со скоростью V на величину шага (11 этап}.

Условия формирования порошка одинаковы по всей высоте прессовки, поэтому нет ограничений по соотношению Н/D.. Кроме того, заполнение кольцевого зазора высотой Ь (фиг.I узел 1) не вызывает затруднений, в связи с чем минимальная толщина напрессованного слоя ограничивается лишь дисперсностью металлического порошка.

При осуществлении процесса предварительного уплотнения длина пере5 крынаемого участка (подача) должна быть меньше толщины н рабочей части диска, чтобы обеспечить равномерную плотность по длине заготовки. Кроме того, угол конуса 4 тарельчатого диска определяется иэ условия невытеснения порошка иэ эоны прессования.

Для расчета необходимо нсе силы, действующие на элементарный объем (фнг.2), спроектировать на ось Z,ò.е. должно соблюдаться условие X P. О.

1

Однако вниду сложности зависимостей напряжений 0 от 6 и громоздкости

P реэультатон для инженерных расчетов можно ввести следующие упрощения: при небольших зазорах К„=В, коэффициенты трения I. на поверхности диска и заготонки равны, величину о б не учитываем. В результате:

25 (В,+Зй )

d = arc1:g Г и где R — радиус меньшего основания

I конуса;

R - радиус отверстия трубы.

При угле e больше расчетного происходит вытеснение металлического порошка, при меньших значениях он заклинивается н зазоре между поверхностью диска и внутренней поверхЭ5 ностью. При действии радиального усилия Р осуществляется преднариГ тельное прессонание порошковой заготовки.на коническом участке, затем прн перемещении заготовки относитель40 но диска следующая порция порошка входит в контакт с конической поверхностью диска, а цилиндрическая поверхность производит вторично уплотнение подпрессованной части, тем

45 самым увеличивается степень деформации порошка.

Пуансон-протяжка 4 (фиг.1) осуществляет окончательиую допрессовку покрытия

Пример. Для получения покрытия на внутренней поверхности детали типа труба с наружным диаметром

35 мм, внутренним 25,5 мм и высотой

ЗОО мм, изготовлен тарельчатый диск с наружным диаметром 25 мм, толщиной стенки 2,5 мм и размерами цилиндрической части 1 = 2 мм, конической

a = 5 мм. и углом ь = 10 . Материал

ВНИИПИ Заказ 5926/9 Тираж 741 Подписное

Произв.-йолигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 13571 диска — сталь 65Г, HRC 48...50. Заготовка устанавливается вертикально в зажимном приспособлении на столе пресса П!25 с максимальным усилием

125 кН. Материал покрытия — порошковая медь ПМ дисперсностью С50 мкм.

Получают покрытие равномерной плотности по высоте заготовки с толщиной 0,2 мм. Плотность предварительно спрессованного покрытия при гид- 10 ростатическом взвешивании составляет 787, а после окончательного уплотнения жестким пуансоном 857. Покрь1тие,имеет закрытую пористость.

Достижение указанной плотности и толщины покрытия по длине заготовки

300 мм при применении известного устройства не представляется возможным, так как при толщине зазора ме- 20 нее 2 мм получить качественный порошковый слой из-эа недопрессовки в средней части иэделия и разрушения

Д нанесенного слоя при движении жесткого пуансона.

Таким, образом, применение предлагаемого устройства позволяет повысить плотность покрытия на внутренней поверхности трубы и обеспечить равномерность этого покрытия по длине трубы.

Формула изобретения

Устройство для нанесения порошкового покрытия на внутреннюю поверхность трубы, содержащее зажимное приспособление, упругий пуансон и жесткий пуансон с коническим про4илем, о т л и ч а ю щ e e с я тем, что, с целью повышения плотности покрытия и обеспечения его равномерности по длине трубы, упругий пуансон выполнен . в виде тарельчатого диска, опирающегося на передний торец жесткого пуансона.