Отримання виробів при гарячому деформуванні порошкових заготовок Текст научной статьи по специальности «Промышленные биотехнологии»

До реч^ другому спiвавтору цього матерiалу у повоенш роки повезло слухати у Дшпропетровському ушверси-тетi курс техшчно! механiки, в якому використовувались роботи в першу чергу С. Тимошенко. Студенти з захоплен-ням i великим задоволенням сприймали цю корисну для них iнформацiю.

© Канд. техн. наук В. М. Плескач, д-р техн. наук В. Ю. Ольшанецький Запорiзький нацiональний технiчний уыверситет, м. Запорiжжя Pleskach V., Olshanetskiy V. Academician Stepan Timoshenko

ОТРИМАННЯ ВИРОБ1В ПРИ ГАРЯЧОМУ ДЕФОРМУВАНН1

ПОРОШКОВИХ ЗАГОТОВОК

Отримання виробiв рiзного експлуатацшного призначення iз прогнозованим рiвнем щшьносп та механiчних властивостей при заданих параметрах технологiчних процесiв, виборi ввдповвдних схеми та способу гарячого дефор-мування порошкових заготовок е важливою науковою i практичною проблемою.

Метою роботи е дослщження i розробка пристро1в та технологи гарячого деформування порошкових заготовок при отриманш вироб1в р1зиого експлуатацшного призначення.

Збiльшення ступеня деформацп на першiй стадп гарячого штампування (при осадцi) заготовок дозволяе шдвищити щiльнiсть та механiчнi властивосп виробiв. Максимальнi значения цих показнишв досягаються при використаннi порошкових заготовок, форма i розмiри яких забезпечують дефор-мацш на рiвнi технологично! пластичностi [1]. У зв'язку з цим розроблено пристрш для гарячо! деформацп (а.с. №2 1496921), що дозволяе необхiдну точну центровку порошкових заготовок у порожниш матрицi при завантаженнi, рiвномiрну де-формацш в об' емi матерiалу та запобiгае виникненню трiщин заготовок при штампуванш

На рис. 1, а пристрш зображено в розрiзi; на рис. 1, б - вид зверху на пристрш у рiзних стащях процесу пресуваиия: стащя I - початковий стан; стащя II, III - промiжиi; IV - остаточна.

Пристрiй складаеться з матриц 1, встановлено! на столi 2 преса, виштовхувача 3, перевернутого догори дном стакана 4, пуансона 5, виконаного суцшьно з дном стакана 4 в його центр^ клинового штиря 6. На вну^шнш стiнцi 7 стакана 4 викона-ний к1льцевий виступ 8 з кошчними поверхнями 9. На краях стакана закршлеш клиновi стрижиi 10. В прорiзах 11 матрицi розмщет бiчнi вставки 12, виконат з хвостовиками 13. В хвостовиках е прорiзи з кошчними поверхнями 14. Кшщ хвостовиков 13 виконат з конiчними поверхнями 15.

Пристрш працюе таким чином. У матрицю 1, встановлену на стол1 преса 2, на виштовхувач 3 подають порошкову заготовку 16 (стадiя I). Зусиллям р стакан 4 перемщуетъся вниз. При цьому виступ 8, дiючи на котчт поверхнi 15 хвостовика 13, приводить у рух вставки 12, яю охоплюють заготовку, центру-ють 11 на виштовхувачi 3 i деюлька ущiльнюють заготовку (ста-дiя II). При подальшому русi стакана 4 вниз клиновi штирi 6 дють на котчт поверхиi 14 та повертають вставки 12 у вихвдне положення (стадiя III). Пуансон 5 пресуе заготовку. Вставки 12 зафжсоваш вiд бiчного перемщення тим, що 1х хвостовики впираються у спнку 7 (стадiя IV). Шсля закiичения пресування пуансон 5 i стакан 4 вщводяться вгору, одночасно виштовхувач 3 виштовхуе пресовку з матрицi, яка видаляеться з порож-

б

Рис. 1. Схема пристрою для деформацй порошкових заготовок

1607-6885 Новi матерiали i технологи в металурги та машинобудувант №2, 2014

155

нини стакана через отвiр у стшщ стакана (на рис. не показано), а клиновi стрижнi 10, натискуючи на конiчнi поверхнi 14 у прорiзи хвостовика 13, повертають бiчну вставку 12 у вихiдне положения. Шсля цього процес повторюють.

Щдвищення щшьносл та механiчних властивостей порошкового металу, бiльш рiвномiрний !х розподш по об' ему виробiв при використанш розробленого пристрою досягаеться за рахунок примусового центрування та попереднь-ого обжиму заготовки бiчними вставками. Виключення зон нерiвномiрноl деформацп забезпечуе вщсутшсть грiщи-ноутворення виробiв при гарячому штампуваннi.

Для виготовлення ущiльнюючих шлець затрно" арматури використовують гостродефiцитнi нержавжш труби. Кiльця виготовляють обробкою рiзаниям. Коефiцiент використання металу не перевищуе 0.6. Ресурс за строком служби застосовуваних нержавiючих сталей використовуеться повтстю.

З метою пiдвищення строку служби зашрно! арматури розроблена технологiя виготовлення ущiльнюючих к1лець з порошкового титану ПТЕС-1, ПТХ-3-1.

Щорошковi заготовки (рис. 2) з вщносною щiльнiстю 60 = 85 % отримували холодним пресуванням на прей-

автомап для порошково! металурги К8130 зусиллям Р = 1000 кН. Заготовки сткали в вакууш 2,66-10-2 Па протягом 2 годин в печi СНВ-1.3.3/16И.1 при температурi 1100-1200 °С. Нагрiв заготовок перед штампуванням до температури 900 °С здiйснювали в середовищi аргону. Час на^ву - 2-3 хв. Гаряче штампування к1лець (рис. 3) проводили на кривошипному прей КА2330 зусиллям Р = 1000 кН. На робочу поверхню матриць i пуансошв пресформи для холодного пресування порошкових заготовок (рис. 4) та штампа для гарячого штампування ущшьнюючих шлець (рис. 5) наносили мастило - суспензiя дисульфвду молiбдену (Мо82) з шдуст^альним мастилом (2:1). Необхiдну щшьшсть та герметичность виробiв забезпечували випканням металу в конiчну порожнину матриц та подальшим допресуванням у процеа гарячого штампування. Вiдпал штампованих шлець проводили у вакуумi

2,66 • 10-2 Па при температурi 800 °С протягом 2 годин.

Ефективнють розроблено! технологи гарячого шгампувания ущшьнюючих шлець затрно! арматури iз порошшв

Рис. 2. Холоднопресована заготовка ущшьнюючого юльця затрно': арматури

Рис. 3. Гарячештамповане ущшьнююче юльце запiриоi' арматури

г

Рис. 4. Прес-форма для холодного пресування порошко-вих заготовок: 1 - опора; 2 - пуансонотримач; 3 - пуансон верхнш; 4 - центральний стрижень; 5 - матриця; 6 - плита; 7 - бандаж; 8 - тдкладна плита; 9 - тдкладне юльце; 10 -пуансон нижнш; 11 - голка; 12 - пуансонотримач; 13 -опора; 14 - втулка

Рис. 5. Штамп для гарячого штампування ущшьнюючих юлець: 1 - верхня плита; 2 - направляюча втулка; 3 - колонка; 4 - стрижень центральний; 5 - хвостовик; 6 - штовхач; 7 - диск; 8 - штовхач; 9 - гвинт; 10 - бандаж; 11 - виштовхував; 12 - юльце; 13 - матриця; 14 - пуансон; 15 - уловлювач; 16 - напрямна; 17 - пуансонотримач; 18 - пружина; 19 - нижня плита; 20 - шайба; 21 - гайка

титану досягаеться в результат тдвищення у 2 рази строку служби B^o6iB, скорочення об'ему обробки pi3aH^M на 30 %, тдвищення коефщенту використання металу до 0,8.

Список лтератури

Изменение деформационных характеристик порошковых заготовок из порошков титана, меди и алюминия / [Павлов В. А., Носенко М. И., Попов Б. В. и др.] // Порошковая металлургия. - 1987. - № 9. - С. 20-24.

Одержано 25.03.2015

© Канд. техн. наук М. I. Носенко 3anopi3bK^ нацюнальний техычний уыверситет, м. Запорiжжя Nosenko M. Getting products during hot deformation of powder blanks

ISSN 1607-6885 Hoei матерiали i технологи в металургИ та машинобудувант №2, 2014 157