Прессование порошков

Формирование деталей, рассматриваемых в рамках настоящего учебного пособия, производится прессованием. В пресс-формы для прессования для прессования порошковых материалов в качестве основных элементов входят матрицы и пуансоны для создания требуемого давления в толще прессуемого порошка, а также стержни (вкладыши) для формирования различных полостей.

В качестве технологического оборудования для прессования применяются универсальные гидравлические прессы, имеющие одно рабочее движение прессующего поршня (в отличие от специального оборудования для металлокерамического производства, обеспечивающего несколько независимых движений прессования).

Используемые универсальные прессы позволяют реализовать как одностороннюю, так и двухстороннюю схемы прессования. При этом двухсторонняя схема применяется как для прессования деталей относительно сложных конфигураций, так и в тех случаях, когда высота прессуемой детали больше ее поперечного размера.

Разрабатываемые пресс-формы должны обеспечивать один из двух возможных способов прессования: «по давлению» или «до упора».

Дозирование шихты производят по массе и по объему. В зависимости от выбранного способа дозирования дозу рассчитывают по формулам:

(5.6)

, (5.7)

где М — величина навески шихты, г;

V_нас — насыпной объем, см³;

V_дет — объем готовой детали, см³;

П — заданная пористость готовой детали, %;

К — коэффициент, учитывающий потери при прессовании и спекании

(К=1.04);

, (5.8)

где К₁ = 1,005 - 1,01 — коэффициент, учитывающий потери порошка при прессовании и зависящий от точности изготовления формы; К₂ = 1,01 - 1,03 — коэффициент, учитывающий потери порошка при спекании в результате выгорания добавок и примесей; _нас — плотность насыпки шихты, г/см³;

 — плотность шихты в компактном состоянии, г/см³;

, (5.9)

где m_i — весовое содержание компонентов в долях единицы;

_i — плотность компонентов, г/см³.

5.5 Формование порошков

Основным методом является формирование в стальных пресс-формах, чаще называемое прессованием. Прессование производится на специализированных прессах для металлокерамического производства. В зависимости от размеров детали применяют одностороннее и двустороннее прессование.

Пресс-форма для одностороннего прессования

Рекомендуемая конструкция пресс-формы для одностороннего прессования детали, имеющей конфигурацию плоского кольца, изображена на рис. 5.7.

Рисунок 5.7 – Пресс-форма для одностороннего прессования:

а) дозирование; б) прессование; в) выталкивание (Р – усилие прессования, Р1 – усилие выталкивания)

В состав пресс-формы входит матрица 3, в которую входит прессующий пуансон 1. Цилиндрическое отверстие детали формируется стержнем-вкладышем 4, а целостное состояние матрицы обеспечивается обоймой 5.

Работа с данной пресс-формой заключается в следующем. В начале технологической операции производится сборка пресс-формы. Матрица стягивается обоймой, на нее устанавливается загрузочная камера 2.

В полость, образованную матрицей 3, вкладышем 4 и загрузочной камерой 2, засыпают дозированное количество порошка. Устанавливают пуансон 1, переносят собранную пресс-форму на стол гидравлического пресса и производят прессование.

Спрессованный брикет 6 извлекают из полости пресс-формы (разборка пресс-формы) в такой последовательности. Пресс-форму устанавливают на специальное кольцо, диаметр отверстия которого больше наружного диаметра вкладыша 4 и меньше наружного диаметра матрицы 3, затем выдавливают вкладыш.