Проектирование технологичных заготовок

При проектировании порошковых деталей следует максимально уменьшать количество изменений толщины или диаметра заготовки вдоль оси, особенно тогда, когда это не вызывается конструктивной необходимостью (рис.5.1). Толщина стенки изделия диаметром 10..15 мм и высотой 15…20 мм должна быть не менее 1,2…1,5 мм. У более крупных заготовок минимальная толщина стенки возрастает примерно по 0,8 мм на каждые 25 мм длины. Толщина данной части глухих отверстий должна быть не менее 2…3 мм. Отверстия располагаются на расстоянии не менее 2…3 мм от края заготовки и друг от друга.         В конструкциях изделий следует избегать:                 - резких изменений толщины стенок (рис.5.2);                 - узких и длинных выступов (рис.5.3) и выемок (рис. 5.4); обратной конусности (рис.5.5);                 - острых углов (рис.5. 6) и других форм, приводящих к ослаблению пресс форм;                 - радиальных канавок (рис.5. 8), выемок и отверстий, расположенных перпендикулярно к оси прессования (рис.5. 9).         При сопряжении поверхностей следует предусмотреть радиус закругления не менее 0,25 мм для внутренних и не менее 2,5 мм для наружных поверхностей. Рекомендуется заменить фигурные отверстия в деталях круглыми (рис.5.7), что упрощает конструкцию пресс-формы.

С усложнением формы прессуемой заготовки затрудняется достижение равномерной плотности во всех ее частях. При изготовлении таких заготовок приходится применять разрезные матрицы.

Применение пресс-форм с двумя и более плоскостями разъема оправдано лишь в исключительных случаях, так как это резко увеличивает их стоимость и снижает производительность труда. В некоторых случаях части фасонного изделия формируют отдельно, а затем их спекают в одно целое.         Заготовки, получаемые холодным прессованием с последующим спеканием, должны, как правило, отвечать следующим требованиям:                 - поперечное сечение - 50…6000 мм²;                 - высота - 2…60 мм;                 - масса не более 5…10 кг;                 - отношение длины к диаметру не более 2,5…3;                 - острые углы и грани должны быть закруглены радиусом не менее 0,13 мм;                 - точность размеров некалиброванных деталей - 8 - 14 квалитет, калиброванных - 6 - 7 квалитет;

 - шероховатость поверхности некалиброванных деталей Ra 2,5…0,63 мкм, калиброванных - Ra 0,32…0,08 мкм.         Точность изготовления порошковых заготовок зависит от точности пресса, пресс-форм, стабильности упругих последействий при холодном прессовании, объемных изменений при спекании и т.д.         Методы порошковой металлургии позволяют экономить трудовые и материальные ресурсы при изготовлении и эксплуатации машин. Экономическая эффективность изготовления порошковых заготовок тем выше, чем больше их серийность. Поэтому такая технология целесообразна только при годовой программе выпуска в несколько тысяч штук.         Коэффициент использования металла при изготовлении порошковых деталей может достигать 90…98% (фильм). Изделия из композиционных материалов, получаемые МПМ, обладают высокими эксплуатационными характеристиками. Например, антифрикционные спеченные заготовки широко используют для изготовления деталей узлов трения (подшипников скольжения, колец, торцовых уплотнений, шайб и др.) различных механизмов и машин. Введение в состав антифрикционных порошков веществ, играющих роль твердой смазки и повышающих прочностные свойства изделия, а также наличие в материале подшипника пор, пропитанных смазочными жидкостями, увеличивает срок службы деталей в 1,5 и более раз (фильм).

Заключение.

Итак, изучив порошковую металлургию можно сделать вывод, что технология получения металлокерамических материалов и деталей состоит из ряда последовательных операций: получение металлических порошков, формование, спекание.

Совокупность основных и дополнительных технологических операций (резание, сверление, шлифование, калибрование и др.) позволяет решать с помощью порошковой металлургии две задачи:

1. Изготавливать материалы и изделия с особыми составами, структурой и свойствами, которые недостижимы другими методами производства;

2. Изготавливать материалы и изделия с обычными составами, структурой и свойствами, но при значительно более выгодных экономических показателях производства.