1.4.3 Обладнання для спікання

Для спікання можна використати камерну електропіч опору типу СНО 3,2/16

Характеристики:

• робоча температура – 1900 ° С;

• потужність - 18 кВт;

• розміри робочого простору – 0,32 х0,45 х 0,2м;

• габаритні розміри – 1,32*1,1*1,7 м;

• робоче середовище повітря;

• Продуктивність печі:

Оскільки в піддон з розмірами 400×300×150 мм можна завантажити до 6 заготовок масою по 0,0113 кг, то маса матеріалу завантажуваного в один піддон становить 6*0,0113=0,066 кг.

p =0,066/1 = 0,066 кг/год.

Кількість печей:

n_розр = G/рt,

де G – кількість матеріалу, що надходить за добу, кг (104,228);

t – час роботи печі за добу , год ( t = 8).

n_розр = 104,228/ (0,066*8)= 2,2 шт.

Фактична кількість

п_факт =3шт.

Кофіцієнт завантаження

,

К_з = (2,2/3)*100 = 73%

Обираємо 1 піч з коефіцієнтом завантаження 73%.

2. Спеціальний розділ

У спеціальному розділі викладені питання конструювання прес-форми для виготовлення фільєр. При конструюванні прес-форми повинні виконуватися такі умови:

-повинна бути забезпечена однакова щільність у всіх частинах пресуючого виробу;

- повинна дотримуватися точність заданих форм і розмірів виробу, простота випресовки, конструкція прес-форми повинна бути надійної й мати

тривалий термін служби;

- вартість прес-форми повинна яко мого нижнчою.

Основні розміри пуансонів і внутрішньої порожнини матриці прес-форми визначаються розмірами прессуємого виробу з обліком технологічних і фізичних властивостей порошку, усадки при спіканні, припусків на наступну обробку. Розрахунку підлягають висота й поперечні розміри матриці, діаметр і довжина стрижня, що формує отвір у прессуемій деталі, а також висота верхнього й нижнього пуансонів.

Вихідними даними для розрахунків розмірів прес-форми є наступні величини:

розміри готового виробу (висота h=22мм, поперечний розмір D=24мм, об’єм V = 8,54 см³) ;

Розрахунок внутрішньої порожнини матриці.

Розмір спресованого виробу D_пр:

=24 + 0,7=24,7 (мм);

Увипадку усадки при спіканні.Розмір робочої порожнини матриці D_м

=24,7 – 0,72=24 (мм);

Припуск на зношування матриці

де D_м1 - максимально припустимий розмір отвору матриці;

А_м – дійсний допуск отвору матриці при її виготовленні.

Розмір визначається з виразу

.

D_м1 = 24,5 – 0,72 + 0,7 = 24,5 (мм);

∆D =D_м1 – D_м2 -А_м = 24,5 – 24 – 0,015 =0,485 (мм).

Розрахунок висоти матриці. Висота пресовки h_пр, у випадку усадки при спіканні;

= 22-0,22+0,35= 22,13 (мм).

Визначення висоти завантажувальної камери.

= γ_пр.ср/γ_н · h_пр. = (14,6/ 7,3) · 22,13 = 44 (мм);

Визначення загальної висоти матриці:

,

h_н - величина заходу в матрицю нижнього пуансона. h_н=5 мм;

H_м = 44 + 22 + 5 = 71 (мм).

Висота верхнього пуансона:

h_в1=h_з – h_с.д.;

де h_з – висота засипки;

h_с.д.- висота спресованої деталі

h_в1=44-22,13=21.87мм

Розрахунок розміру стрижня, що формує внутрішній отвір виробу.

Розрахунок діаметра стрижня d_c:

Діаметр отвору= 15мм.

Допуск на розмір D := 0,05мм.

Величина пружної післядії по розмірі D_n: 0,3 мм.

Величина усадки: ∆l_ус = 0,7 мм.

Припуск на додаткову обробку: =0,05мм.

Діаметр стрижня, що формує внутрішній отвір сопла:

D₁= D_H+(A_D /2)- ∆l+ q_D +∆l_ус =15+ (0,05/2)-0,03+0,05+0,7=15,7мм.

Вибір матеріалу матриці. Головна робоча деталь прессформи - це матриця, виготовлення її досить трудомістка і економічно затратна задача й тому термін служби повинен бути максимальним.

При виборі матеріалу матриці потрібно мати на увазі, що матеріал повинен мати наступні властивості:

• високу зносостійкість проти абразивної дії порошку;

• високою твердістю;

• достатній опір втомлюючим напруженням;

• гарною оброблюваністю;

• мінімальні об'ємні зміни при термічній обробці.

Цим вимогам найбільш відповідає сталь ХВГ яка має твердість HRC 62-64 так як матриці з меншою твердістю ніж HRC 62 швидко зношуються.

Знаходжу боковий тиск:

Враховуючи, що , де ξ =0,5 – коефіцієнт бокового тиску,

P_бок= 200МПа· 0,5= 100 МПа;

Припускаючи, що допустиме напруження на розрив для матеріалу матриці (сталі) [ р]=1500МПа, можна розрахувати коефіцієнт а:

==1,16;

Відповідно до формули визначимо зовнішній радіус матриці

r_н = 1,16· 24 =27,84 (мм)

Знаходжу товщину матриці:

t=27,84 – 24 = 3,84 (мм)

Тобто, щоб забезпечити міцність матриці, потрібно щоб її товщина дорівнювала приблизно t=3мм. Товщину матриці виберемо конструктивно

При роботі пуансони піддаються стиску й поздовжньому вигину.

На стиск пуансони перевіряються за формулою:

,

де - напруга стиску, що виникає в пуансоні;

- площа найменшого поперечного перерізу пуансона;

- допустиме напруження на стиск для загартованої сталі;

P - зусилля пресування.

1-й пуансон:

₁ = 1,766(см²);

₁= 100/1,766 = 57 кН/см² =570 (МПа)

2-й пуансон:

₂ = 1,766 (см²);

₂= 100/1,766 = 57 кН/см² =570 (МПа)

Пуансони піддаються тиску, значення якого набагато менше, ніж критичне, яке становить приблизно 1000 МПа.

Список використаної літератури

1.Степанчук, Білик, Бойко

2.Синтетические сверхтвердые материалы: в 3-х т. Т.3. Применение синтетических сверхтвердых материалов. / Редкол. : Н. В. Новиков (отв. ред.) и др. – Киев : Наук. Думка, 1986. – 280с.

3. Бакуль

4.Балыков А.В. Повышение эффективности обработки отверстий в деталях из ХТНМ на основе алмазного сверления: дис. Д-ра техн. наук. – Москва: 2004

5.