Пресс-форма для двухстороннего прессования

Работу пресс-формы для двухстороннего прессования детали-кольца рассмотрим на примере циклограммы специальной роторной установки.

Рис. 14. Пресс-форма для двустороннего прессования.

Пресс-форма состоит из матрицы 3, прессующего пуансона 2, закрепляемого на верхнем штоке регулируемой длины 1, и нижнего пуансона 6, неподвижно закрепленного на несущей плите установки. Оформляющий отверстие детали стержень 5, а также матрица 3 закреплены с помощью деталей на нижнем штоке.

В пресс-форме, предназначенной для применения на универсальном оборудовании (гидравлический пресс), матрица 3 может быть просто подпружинена относительно неподвижной части пресс-формы.

Цикл работы установки начинается с того, что в полость, образованную матрицей 3, стержнем, загрузочной камерой 4 и нижним пуансоном, засыпается пресс-порошок. При этом дозирование обычно производится по объему с применением не показанного на схеме раструба.

После заполнения полости пресс-формы порошком начинается опускание верхнего штока 1 с прессующим пуансоном 2. Затем происходит собственно прессование, причем его двухсторонний характер обеспечивается одновременным движением вниз прессующего пуансона и матрицы со стержнем. При неподвижном нижнем пуансоне брикет допрессовывается.

Далее спрессованный брикет извлекается из полости пресс-формы. Для этого прессующий пуансон начинает двигаться вверх, а матрица вместе со стержнем перемещаются вниз с помощью нижнего штока. Высвобождение брикета происходит в крайнем нижнем положении матрицы со стержнем. Брикет остается на неподвижном нижнем пуансоне, а затем удаляется из зоны прессования.

После возвращения матрицы со стержнем в крайнее верхнее положение начинается новый цикл работы роторной установки.

4. Спекание

Спекание — это процесс уплотнения и упрочнения пористых порошковых изделий под влиянием термической обработки, который сопровождается увеличением плотности и усадкой, уменьшением пористости, изменением механических и физико-химических характеристик материала и приближением их к характеристикам компактного материала. Отформованная заготовка перед спеканием имеет пористость 25-60%, а после — 10-15%.

В результате спекания сцепление частиц порошка происходит вследствие взаимной диффузии атомов. Характерными особенностями спекания являются:

а) эффект упрочнения и изменение физико-механических свойств, связанные с изменением величины и качества межчастичных контактных участков;

б) изменение микроструктуры детали (рост зерен, формы и числа пор и т.д.).

Спекание деталей производят в водородных или в вакуумных печах. Температура спекания t_сп определяется по формуле:

t_сп=0.7t_пл

где t_пл — температура плавления основного компонента сплава, ^ОС.

Температура спекания на 200-300 К выше, чем температура предварительного обжига шихты.

Рис. 15. Изменение характеристик материала при спекании.

Зависимость показателей спекания от температуры обжига в общем виде может быть показана графиками на рис. 15.

На стадии спекания (область Т) начинает образовываться замкнутая (закрытая) пористость.

Процесс спекания делится на три этапа: 1) начальный нагрев до 100-200^ОС (удаление влаги); 2) промежуточный нагрев от 100-200^ОС до 0.5 t_пл (снятие упругих напряжений и активное сцепление частиц); 3) окончательный нагрев до температуры спекания (восстановление оксидных пленок в защитной или нейтральной среде и полное сцепление частиц). Время выдержки после достижения окончательной температуры спекания составляет несколько часов.

Рис. 16. Схема вакуумной конвентерной печи.

Цикл работы вакуумной печи начинается с загрузки деталей в форкамеру 1. После откачки воздуха открывается вакуумный шлюз 2 и детали сталкиваются на шток 3 толкателем 4. Кассета опускается и проталкивается с заданной скоростью по трубе 5 печи. Для разгрузки применяют аналогичное шлюзовое устройство.

При спекании металлов с различной температурой плавления применяют метод пропитки пористой заготовки из более тугоплавкого материала жидким металлом. В процессе пропитки на открытую поверхность пористой заготовки помещают пропитывающий брикет.