RU2007271C1

RU2007271C1 - Method and device for compacting powder materials

Info

Publication number: RU2007271C1
Authority: RU
Inventors: А.В. Степаненко; В.А. Варавин; В.И. Любимов; В.И. Пилипенко; В.А. Хлебцевич
Original assignee: Белорусский Политехнический Институт
Priority date: 1990-06-04
Filing date: 1990-06-04
Publication date: 1994-02-15

Abstract

FIELD: compacting. SUBSTANCE: a powder blank is positioned in a bush from an elastomeric material, a flexible metal shell is preliminary positioned in between. Then forming is made between two deforming punches with simultaneous bush upsetting. The device has a die, two punches, a bush from an elastomeric material and a metal flexible shell. A slot is made in the upper punch. EFFECT: improved quality and structure. 4 cl, 1 tbl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способам и устройствам для прессования тонких пластин. The invention relates to powder metallurgy, in particular to methods and devices for pressing thin plates.

Известен способ изготовления изделий из порошковых материалов, включающий размещение порошковой шихты в жестком контейнере (пресс-форме) и последующее ее прессование по одно- или двусторонней схеме. A known method of manufacturing products from powder materials, including the placement of the powder mixture in a rigid container (mold) and its subsequent pressing according to one or two-sided scheme.

Способ позволяет изготавливать изделия простой формы (цилиндры, кольца). The method allows to manufacture products of simple shape (cylinders, rings).

Недостатком способа является то, что он не позволяет изготавливать плоские изделия малой относительной толщины (Н/D< <0,1) из трудноформуемых порошковых материалов. Объясняется это следующим. В начальный момент прессования давление от пуансона воспринимается поверхностным слоем частиц порошка и по мере перемещения пуансона передается постепенно всему объему порошка. Из-за подвижности порошка по горизонтали давление передается также и на стенки контейнера, создавая, так называемое, боковое давление. Боковое давление возрастает с ростом давления прессования. Под действием бокового давления размеры канала контейнера упруго увеличиваются. В конечный момент прессования диаметр прессовки равен диаметру расширившегося контейнера. При снятии нагрузки с пуансонов уменьшается соответственно и боковое давление, а диаметр контейнера при этом стремится вернуться к первоначальному значению. Модуль упругости прессования примерно на два порядка меньше модуля упругости материала стального контейнера, поэтому сокращение размера контейнера практически не встречает противодействия со стороны прессовки, и можно считать, что после снятия нагрузки прессования контейнер возвращается к первоначальным размерам. Таким образом, когда нагрузка на пуансоне после прессования уменьшается до нуля, прессовка остается сжатой стенками контейнера. При определенном значении радиальных сжимающих напряжений в прессовке, находящейся в условиях неравноосного сжатия, появляются трещины. Вероятность расслоения - появление трещин в прессовке - под действием радиального давления со стороны стенок контейнера возрастает с уменьшением толщины прессовки и увеличением усилия прессования. Непреодолимые трудности возникают при попытке изготовления данным способом пластин малой толщины и большого диаметра (Н/D < 0,1) из трудноформуемых керамических порошков, требующих высоких давлений прессования. Из-за низкой прочности прессовок и больших радиальных сжимающих напряжений, создаваемых стенками контейнера после разгрузки, прессовки разрушаются. The disadvantage of this method is that it does not allow to produce flat products of small relative thickness (N / D <<0.1) from hard-formed powder materials. This is explained as follows. At the initial moment of pressing, the pressure from the punch is perceived by the surface layer of powder particles and is gradually transferred to the entire volume of the powder as the punch moves. Due to the horizontal mobility of the powder, pressure is also transmitted to the walls of the container, creating so-called lateral pressure. Lateral pressure increases with increasing pressure. Under the influence of lateral pressure, the dimensions of the container channel elastically increase. At the final moment of pressing, the diameter of the compact is equal to the diameter of the expanded container. When the load is removed from the punches, the lateral pressure also decreases, while the diameter of the container tends to return to its original value. The modulus of elasticity of the compaction is approximately two orders of magnitude smaller than the modulus of elasticity of the material of the steel container, therefore, reducing the size of the container does not encounter any opposition from the compaction side, and we can assume that after unloading the compaction, the container returns to its original size. Thus, when the load on the punch after pressing decreases to zero, the pressing remains compressed by the walls of the container. At a certain value of the radial compressive stresses, cracks appear in the compact under conditions of unequal compression. The likelihood of delamination — the occurrence of cracks in the compact — under the influence of radial pressure from the side of the container walls increases with decreasing compacting thickness and increasing pressing force. Insurmountable difficulties arise when trying to make this method of plates of small thickness and large diameter (N / D <0.1) from hard-formed ceramic powders that require high pressing pressures. Due to the low strength of the compacts and the large radial compressive stresses created by the walls of the container after unloading, the compacts are destroyed.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому способу является способ прессования изделий из металлических порошков, включающий установку эластичной втулки в разрезную цангу, засыпку порошка в эластичную втулку и уплотнение порошковой заготовки двумя деформирующими пуансонами, действующими на эластичную втулку и порошок в осевом направлении, и двумя зажимными пуансонами, создающими радиальное давление на разрезную цангу (прототип). The closest in technical essence to the claimed method is a method of pressing metal powder products, including installing an elastic sleeve in a split collet, filling the powder into an elastic sleeve, and compacting the powder billet with two deforming punches acting axially on the elastic sleeve and powder and two clamping punches creating radial pressure on a split collet (prototype).

Данный способ прессования позволяет повысить равномерность осевой и радиальной деформаций порошковой заготовки и за счет этого повысить равномерность распределения пористости по высоте и диаметру брикета. This method of pressing allows to increase the uniformity of axial and radial deformation of the powder billet and thereby increase the uniformity of the distribution of porosity along the height and diameter of the briquette.

Недостатком способа является то, что он не позволяет получить качественную боковую поверхность прессуемых изделий. Это связано с тем, что при осадке эластичной втулки ее внутренняя поверхность выпучивается. В результате боковая поверхность опрессованного брикета получается вогнутой. Для придания боковой поверхности прессовки цилиндрической формы требуется проводить ее дополнительную обработку, что приводит к необходимости увеличения диаметра получаемой прессовки на величину удаляемого дополнительной обработкой дефектного слоя. Особенно отчетливо проявляется этот недостаток при изготовлении тонких пластин с Н/D < 0,1. В этом случае боковая поверхность прессовки приобретает вогнутость, близкую к сферической. При снятии деформирующего усилия эластичная втулка разпружинивает и, воздействуя на верхнюю периферийную часть вогнутой боковой поверхности прессовки, выкрашивает ее. В результате для изготовления тонких пластин с качественной боковой поверхностью и высокой размерной точностью требуется назначать еще больший припуск на диаметр прессовки. При изготовлении тонких пластин из трудноформуемых керамических материалов дополнительная обработка по снятию припуска чрезвычайно сложна, а зачастую вообще невозможна, так как прессованные изделия до спекания очень непрочны и легко разрушаются, а после спекания обладают очень высокой прочностью. The disadvantage of this method is that it does not allow to obtain a high-quality side surface of the pressed products. This is due to the fact that when the elastic sleeve is upset, its inner surface bulges. As a result, the lateral surface of the pressed briquette is concave. To give the side surface of the compacting a cylindrical shape, it is necessary to carry out additional processing, which leads to the need to increase the diameter of the resulting compact by the amount of the defective layer removed by additional processing. This drawback is especially pronounced in the manufacture of thin plates with N / D <0.1. In this case, the lateral surface of the compact acquires a concavity close to spherical. When removing the deforming force, the elastic sleeve springs and, acting on the upper peripheral part of the concave lateral surface of the pressing, paints it. As a result, for the manufacture of thin plates with a high-quality side surface and high dimensional accuracy, an even larger allowance for the diameter of the compact is required. In the manufacture of thin plates from difficult-to-form ceramic materials, additional processing to remove the allowance is extremely difficult, and often impossible at all, since the pressed products are very fragile and easily destroyed before sintering, and after sintering they have very high strength.

Известно устройство для изготовления изделий из порошковых материалов, содержащее жесткий контейнер и два деформирующих пуансона. A device for the manufacture of products from powder materials, containing a rigid container and two deforming punches.

При прессовании в данном устройстве тонких пластин (Н/D < 0,1) из керамических материалов в результате упругого уменьшения размера контейнера после прекращения действия деформирующего усилия прессовка разрушается. When pressing thin plates (N / D <0.1) of ceramic materials in this device as a result of elastic reduction in the size of the container after the termination of the deforming force, the compression is destroyed.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому объекту является устройство, содержащее втулку из эластомера, разъемную матрицу в виде цанги, два внутренних деформирующих и два наружных зажимных пуансона. The closest in technical essence to the claimed object is a device containing a sleeve of elastomer, a detachable matrix in the form of a collet, two internal deforming and two external clamping punch.

В процессе прессования внутренние деформирующие пуансоны деформируют втулку из эластомера и уплотняют порошок в осевом направлении. Наружные зажимные пуансоны передают усилие цанге, которая деформирует втулку из эластомера в радиальном направлении. Устройство позволяет получить более равномерное распределение пористости по высоте и диаметру брикета. При осевом сжатии втулки из эластомера происходит уменьшение ее высоты и выпучивание внутренней поверхности. В результате боковая поверхность прессовки приобретает вогнутую форму. При прессовании тонких пластин из порошковых керамических материалов прессовка получается с вогнутой боковой поверхностью, близкой к сферической. После прессования эластичная втулка распрямляется и выкрашивает верхнюю периферийную часть вогнутой боковой поверхности прессовки. During the pressing process, internal deforming punches deform the elastomer sleeve and compact the powder in the axial direction. External clamping punches transmit force to the collet, which deforms the sleeve of the elastomer in the radial direction. The device allows to obtain a more uniform distribution of porosity along the height and diameter of the briquette. With axial compression of the sleeve from the elastomer, its height decreases and the inner surface bulges. As a result, the side surface of the compact becomes concave. When pressing thin plates of ceramic powder materials, pressing is obtained with a concave lateral surface close to spherical. After pressing, the elastic sleeve is straightened and paints the upper peripheral part of the concave side surface of the pressing.

Целью изобретения является повышение качества при получении тонких пластин за счет обеспечения прямолинейности образующей боковой поверхности, исключения выкрашивания кромки изделия и повышения его размерной тонкости. The aim of the invention is to improve the quality of obtaining thin plates by ensuring the straightness of the generatrix of the side surface, eliminating chipping of the edge of the product and increase its dimensional fineness.

Поставленная цель достигается тем, что в способе изготовления изделий из порошковых материалов, включающем размещение порошковой заготовки во втулке из эластомера, и формообразования между заготовкой и втулкой из эластомера размещают металлическую упругую оболочку и создают в ней радиальные сжимающие напряжения путем осадки втулки из эластомера. This goal is achieved by the fact that in the method of manufacturing products from powder materials, including placing a powder billet in a sleeve from an elastomer, and forming between a workpiece and a sleeve from an elastomer, a metallic elastic shell is placed and radial compressive stresses are created in it by upsetting the sleeve from the elastomer.

Для осуществления способа в устройстве, содержащем втулку из эластомера и два деформирующих пуансона, внутри втулки из эластомера установлена металлическая упругая оболочка, а в одном из деформирующих пуансонов выполнен паз с возможностью сопряжения с металлической упругой оболочкой. To implement the method in a device containing a sleeve of an elastomer and two deforming punches, a metallic elastic shell is installed inside the sleeve of an elastomer, and in one of the deforming punches a groove is made with the possibility of interfacing with a metal elastic shell.

Поставленная цель достигается также тем, что в предлагаемом устройстве на периферийной части торцевой поверхности по меньшей мере одного из деформирующих пуансонов выполнен бурт с внутренней конической поверхностью, охватывающей втулку из эластомера. This goal is also achieved by the fact that in the proposed device on the peripheral part of the end surface of at least one of the deforming punches, a collar is made with an inner conical surface covering the sleeve of elastomer.

Поставленная цель достигается тем, что в предлагаемом устройстве втулка из эластомера выполнена по меньшей мере с одной фаской на наружной поверхности, сопрягаемой с конической поверхностью бурта соответствующего пуансона. This goal is achieved by the fact that in the proposed device, the sleeve of elastomer is made with at least one chamfer on the outer surface, mating with the conical surface of the collar of the corresponding punch.

На фиг. 1 представлено устройство для изготовления изделий из порошковых материалов с гладкими пуансонами; на фиг. 2 - устройство с гладким пуансоном и пуансоном, имеющим конический бурт, на фиг. 3 - устройство с двумя пуансонами, имеющими конические бурты (на фиг. 1-3 слева от оси симметрии приведено устройство в исходном положении, справа - в промежуточной стадии прессования); на фиг. 4 - устройство с втулкой из эластомера, имеющей одну (слева от оси симметрии) и две (справа от оси симметрии) фаски; на фиг. 5 - взаимное расположение элементов технологической оснастки и готового изделия после прессования. In FIG. 1 shows a device for the manufacture of products from powder materials with smooth punches; in FIG. 2 - a device with a smooth punch and a punch having a conical shoulder, in FIG. 3 - a device with two punches having conical collars (Fig. 1-3 to the left of the axis of symmetry shows the device in its original position, to the right in the intermediate stage of pressing); in FIG. 4 - a device with a sleeve of elastomer having one (to the left of the axis of symmetry) and two (to the right of the axis of symmetry) chamfers; in FIG. 5 - the relative position of the elements of technological equipment and the finished product after pressing.

Устройство для изготовления изделий из порошковых материалов, представленное на фиг. 1-4, содержит втулку из эластомера 1, упругую металлическую оболочку 2, которая размещена внутри оболочки из эластомера 1 и двух пуансонов 3 и 4, в одном из которых выполнен паз "П" для сопряжения с металлической оболочкой 2. На периферийной части торцовой поверхности одного (фиг. 2) или обоих (фиг. 3) пуансонов может быть выполнен бурт "Б" с внутренней конической поверхностью "КП", охватывающей втулку из эластомера 1. Втулка из эластомера 1 может быть выполнена с одной или двумя фасками "Ф" (фиг. 4) на наружной поверхности, сопрягаемой с конической поверхностью "КП" бурта "Б" соответствующего пуансона. The device for manufacturing products from powder materials shown in FIG. 1-4, contains a sleeve of elastomer 1, an elastic metal shell 2, which is placed inside the shell of elastomer 1 and two punches 3 and 4, in one of which a groove "P" is made for interfacing with the metal shell 2. On the peripheral part of the end surface one (Fig. 2) or both (Fig. 3) punches can be made shoulder "B" with an inner conical surface "KP", covering the sleeve of elastomer 1. The sleeve of elastomer 1 can be made with one or two chamfers "F" (Fig. 4) on the outer surface mating with a conical surface The presence of "KP" collar "B" of the corresponding punch.

Для осуществления способа изготовления изделий из порошковых материалов на нижнем пуансоне 4 размещают втулку из эластомера 1, внутрь которой устанавливают упругую металлическую оболочку 2 (фиг. 1-4). В полость металлической оболочки 2 помещают порошковую заготовку 5 и сверху устанавливают пуансон 3 (фиг. 1-4). Затем осуществляют совместную осадку втулки из эластомера 1 и порошковой заготовки 5 до требуемой толщины посредством пуансона 3 (фиг. 1-4). При этом верхняя часть металлической оболочки 2 входит в паз "П", выполненный на торцовой поверхности пуансона 3, и не препятствует осадке втулки из эластомера 1 и порошковой заготовки 5 (фиг. 1-4). После прессования готовое изделие 6 извлекают из полости металлической оболочки 2 (фиг. 5). To implement the method of manufacturing products from powder materials, a sleeve of elastomer 1 is placed on the lower punch 4, into which an elastic metal shell 2 is installed (Fig. 1-4). A powder blank 5 is placed in the cavity of the metal shell 2 and a punch 3 is placed on top (Fig. 1-4). Then carry out a joint upsetting of the sleeve of the elastomer 1 and the powder billet 5 to the desired thickness by means of a punch 3 (Fig. 1-4). The upper part of the metal shell 2 is included in the groove "P", made on the end surface of the punch 3, and does not interfere with the upsetting of the sleeve of elastomer 1 and powder billet 5 (Fig. 1-4). After pressing, the finished product 6 is removed from the cavity of the metal shell 2 (Fig. 5).

При осадке втулка 1 из эластомера обжимает упругую металлическую оболочку 2, создавая в ней радиальные сжимающие напряжения, под действием которых оболочка 2 упруго уменьшает свой диаметр. Так как модуль упругости прессуемой порошковой заготовки на 2-3 порядка меньше упругости материала металлической (например, стальной закаленной) оболочки, поэтому сокращение ее размера встречает небольшое противодействие со стороны малоуплотненной порошковой заготовки. Учитывая, что стальная закаленная оболочка обладает значительно большей жесткостью, чем втулка из эластомера, прогиб ее боковой поверхности в сторону порошковой заготовки под действием радиальных напряжений, создаваемых втулкой из эластомера, будет значительно меньше, а при небольшой высоте металлической оболочки (прессование тонких пластин c H/D< 0,1) он практически отсутствует. В результате прессовка имеет цилиндрическую боковую поверхность. После прекращения действия деформирующего усилия втулка из эластомера восстанавливает свои форму и размеры, металлическая оболочка упруго расширяется и между оболочкой 2 и прессовкой 6 образуется радиальный зазор Z (фиг. 5), что позволяет легко без выпрессовки извлечь готовое изделие. В результате прессовка имеет цилиндрическую боковую поверхность без трещин, сколов, выкрашиваний кромок и расслоений. When upsetting, the sleeve 1 of the elastomer compresses the elastic metal shell 2, creating a radial compressive stress in it, under the action of which the shell 2 elastically reduces its diameter. Since the modulus of elasticity of the pressed powder billet is 2–3 orders of magnitude lower than the elasticity of the material of the metal (for example, hardened steel) shell, therefore, a reduction in its size encounters a slight reaction from the side of the low-compacted powder billet. Considering that the steel hardened shell has much greater rigidity than the elastomer sleeve, the deflection of its lateral surface towards the powder billet under the action of radial stresses created by the elastomer sleeve will be much less, and with a small height of the metal shell (pressing thin plates with H / D <0.1) it is practically absent. As a result, the compact has a cylindrical side surface. After the termination of the deforming force, the elastomer sleeve restores its shape and dimensions, the metal shell elastically expands and a radial clearance Z is formed between the shell 2 and the compact 6 (Fig. 5), which makes it easy to extract the finished product without pressing out. As a result, the pressing has a cylindrical side surface without cracks, chips, chipping edges and delaminations.

В процессе совместной осадки втулки из эластомера 1 и порошковой заготовки 5 верхняя часть упругой металлической оболочки 2 входит в кольцевой паз "П", выполненный на торце пуансона 3. In the process of joint upsetting of the sleeve from the elastomer 1 and the powder billet 5, the upper part of the elastic metal shell 2 enters the annular groove "P" made at the end of the punch 3.

Качество прессовок тем выше, чем выше их плотность. Повышение плотности связано с резким повышением давления прессования. Чтобы обеспечить условия для образования зазора Z (фиг. 5) между отпрессованной заготовкой 6 и стенкой упругой металлической оболочкой 2, необходимо, чтобы в процессе прессования происходило упругое уменьшение диаметра металлической оболочки 2 под действием радиального подпора со стороны втулки из эластомера 1. При прессовании пуансонами с гладкой торцовой поверхностью радиальная деформация втулки из эластомера происходит главным образом наружу, так как не встречает в этом направлении сопротивления. В результате радиальное давление со стороны втулки из эластомера на металлическую оболочку будет относительно небольшим. При необходимости создавать большее радиальное давление на металлическую оболочку с целью получения более плотных прессовок торцовую поверхность одного или обоих пуансонов выполняют с буртом, внутренняя поверхность которого имеет коническую форму и охватывает втулку из эластомера. The quality of the compacts is the higher, the higher their density. The increase in density is associated with a sharp increase in pressing pressure. To provide conditions for the formation of a gap Z (Fig. 5) between the pressed billet 6 and the wall of the elastic metal shell 2, it is necessary that during the pressing process an elastic decrease in the diameter of the metal shell 2 occurs under the action of radial support from the sleeve of the elastomer 1. When pressing with punches with a smooth end surface, the radial deformation of the elastomer sleeve occurs mainly outward, since it does not encounter resistance in this direction. As a result, the radial pressure from the sleeve side of the elastomer to the metal shell will be relatively small. If necessary, create greater radial pressure on the metal shell in order to obtain denser compacts, the end surface of one or both punches is made with a shoulder, the inner surface of which has a conical shape and covers a sleeve of elastomer.

Наличие буртов с внутренней конической поверхностью на торцах пуансона препятствует радиальной деформации втулки из эластомера в направлении от центра и способствует радиальной деформации ее в направлении к центру, так как коническая поверхность бурта создает дополнительное силовое воздействие на наружную боковую поверхность втулки при ее осадке. В результате, втулка из эластомера создает большее радиальное давление на металлическую оболочку. При использовании втулки из эластомера без фасок на наружных кромках боковое силовое воздействие на втулку со стороны буртов пуансона начинается не с самого начала процесса осадки втулки, а на промежуточной его стадии, когда боковая наружная поверхность осаживаемой втулки, прилегажащая к ее торцам, соприкоснется с коническими поверхностями буртов пуансонов. Еще больше позволяет увеличить радиальную деформацию втулки из эластомера (а значит и металлической упругой оболочки) в направлении к центру одновременное использование пуансонов с буртом на торцовых поверхностях и выполнение фасок (одной или двух) на наружных кромках втулки из эластомера, сопрягаемых с коническими поверхностями буртов пуансонов. В этом случае достигается максимальная плотность получаемых прессовок, так как боковое силовое воздействие на втулку из эластомера со стороны конической поверхности бурта пуансона начинается с самого начала процесса осадки втулки, а не на промежуточной стадии, как и в случае использования втулки без фасок. The presence of collars with an internal conical surface at the ends of the punch prevents radial deformation of the sleeve from the elastomer in the direction from the center and contributes to its radial deformation towards the center, since the conical surface of the collar creates additional force on the outer side surface of the sleeve when it is upset. As a result, an elastomer sleeve creates greater radial pressure on the metal sheath. When using an elastomer sleeve without chamfers on the outer edges, the lateral force on the sleeve from the side of the punch shoulders does not begin from the very beginning of the sleeve upsetting process, but at its intermediate stage, when the lateral outer surface of the upsetting sleeve adjacent to its ends comes into contact with the conical surfaces collars of punches. Even more allows you to increase the radial deformation of the sleeve of the elastomer (and hence the metal elastic shell) towards the center, the simultaneous use of punches with a shoulder on the end surfaces and the execution of chamfers (one or two) on the outer edges of the sleeve of the elastomer, mating with the conical surfaces of the shoulders of the punches . In this case, the maximum density of the obtained compacts is achieved, since the lateral force action on the elastomer sleeve from the side of the conical surface of the punch shoulder starts from the very beginning of the sleeve settlement process, and not at the intermediate stage, as in the case of using a sleeve without chamfers.

Пример реализации способа и работы устройства. Заявляемое изобретение опробовано в лабораторных условиях при изготовлении пластин диаметром 100 мм. В качестве исходного материала использовался порошок высокотемпературной сверхпроводящей керамики соединения YBa₂Cu₃O₇.An example implementation of the method and operation of the device. The claimed invention is tested in laboratory conditions in the manufacture of plates with a diameter of 100 mm As a starting material, a powder of high-temperature superconducting ceramics of YBa ₂ Cu ₃ O ₇ compound was used.

Металлическая упругая оболочка, выполненная из стали У10А и термообработанная до НРС 54. . . 58, имела следующие размеры: внутренний диаметр 101 м, толщина стенки 2 мм, высота 7 мм. Эластичные втулки были выполнены из полиуретана высотой 7 мм с внутренним диаметром 105 мм и наружным диаметром 120 мм. Пуансоны изготавливали из стали У10А (ГРС. . . 54. . . 58). На торцовых поверхностях верхних пуансонов были выполнены кольцевые пазы глубиной 6 мм с внутренним диаметром 100 мм и наружным диаметром 105,5 мм. Один комплект пуансонов (верхний и нижний) был выполнен с плоскими торцами, второй и третий - с буртами на периферийной части торцовой поверхности. Внутренняя поверхность бурта выполнена конической. Угол конусности 45^о. Высота бурта 2 мм. Диаметр, определяющий переход плоской торцовой поверхности пуансона в коническую поверхность бурта, для второго комплекта пуансонов был равен 120 мм (при использовании втулок из эластомера без фасок на наружных кромках), для третьего комплекта пуансонов (при использовании втулок с фасками) - 116 мм.An elastic metal shell made of U10A steel and heat-treated to LDC 54.. . 58, had the following dimensions: inner diameter 101 m, wall thickness 2 mm, height 7 mm. The elastic bushings were made of polyurethane 7 mm high with an inner diameter of 105 mm and an outer diameter of 120 mm. Punches were made of steel U10A (GRS... 54.. 58). On the end surfaces of the upper punches, annular grooves 6 mm deep with an inner diameter of 100 mm and an outer diameter of 105.5 mm were made. One set of punches (upper and lower) was made with flat ends, the second and third - with collars on the peripheral part of the end surface. The inner surface of the shoulder is made conical. Taper angle of 45 ^about . The height of the shoulder is 2 mm. The diameter that defines the transition of the flat end face of the punch to the conical surface of the shoulder was 120 mm for the second set of punches (when using elastomer sleeves without chamfers on the outer edges), for the third set of punches (when using chamfers with chamfers) - 116 mm.

На нижний пуансон устанавливали втулку из полиуретана, внутрь втулки помещали металлическую оболочку, образованную полость заполняли порошком, на полученную сборку устанавливали верхний пуансон и осаживали совместно порошковую заготовку и втулку из полиуретана. После прессования заготовку извлекали из металлической оболочки. Гарантией получения качественного изделия является наличие после прессования зазора Z (фиг. 5) между прессовкой и металлической заготовкой. При проведении эксперимента определяли максимальное давление прессования, при котором после прессования еще наблюдался радиальный зазор Z, позволяющий без усилия извлечь отпрессованное изделие из металлической оболочки, относительную плотность и толщину получаемых пластин. Форма и размеры технологической оснастки, условия и результаты эксперимента приведены в таблице. A polyurethane sleeve was installed on the lower punch, a metal shell was placed inside the sleeve, the formed cavity was filled with powder, the upper punch was installed on the assembly and the powder billet and the polyurethane sleeve were deposited together. After pressing, the preform was removed from the metal shell. A guarantee of obtaining a quality product is the presence after pressing of the gap Z (Fig. 5) between the press and the metal workpiece. During the experiment, the maximum pressing pressure was determined at which, after pressing, there was still a radial clearance Z, which made it possible to easily remove the pressed product from the metal shell, the relative density and thickness of the resulting plates. The shape and dimensions of technological equipment, the conditions and results of the experiment are shown in the table.

Изготовить аналогичные пластины по способу и в устройстве, принятыми за прототип, не удалось, так как отпрессованные пластины имели выкрошенную (отслоенную) верхнюю кромку по всему периметру изделия. Ширина отслоенной части составляла 10-12 мм, а в отдельных местах достигала 18-20 мм. Минимальная толщина пластины, которую удалось получить без расслоений и выкрашивания кромки, составляла 20 мм (Н/D= 0,2) при плотности 62% . It was not possible to produce similar plates by the method and device adopted as a prototype, since the pressed plates had a crumpled (peeled) upper edge around the entire perimeter of the product. The width of the peeled part was 10-12 mm, and in some places reached 18-20 mm. The minimum plate thickness that could be obtained without delamination and chipping of the edge was 20 mm (N / D = 0.2) at a density of 62%.

Таким образом, заявляемое изобретение по сравнению с прототипом позволяет повысить качество пластин за счет обеспечения прямолинейности образующей боковой поверхности. Кроме того, заявляемое изобретение расширяет технологические возможности за счет изготовления пластин с меньшей относительной толщиной (Н/D< <0,1) без выкрашивания кромок и расслоений. Thus, the claimed invention in comparison with the prototype can improve the quality of the plates by ensuring the straightness of the generatrix of the side surface. In addition, the claimed invention extends technological capabilities due to the manufacture of plates with a smaller relative thickness (N / D <<0.1) without chipping edges and delaminations.

(56) Авторское свидетельство СССР N 827262, кл. В 22 F 3/02, 1981. (56) Copyright certificate of the USSR N 827262, cl. B 22 F 3/02, 1981.

Авторское свидетельство СССР N 1162550, кл. В 22 F 3/02, 1983. USSR copyright certificate N 1162550, cl. B 22 F 3/02, 1983.

Claims

1. A method of pressing powder materials, comprising placing a powder preform in an elastomer sleeve and shaping with two deforming punches, characterized in that, in order to improve the quality of thin plates, a metal elastic shell is placed between the powder preform and the elastomer sleeve, and simultaneously with shaping spend the sleeve of the elastomer.

2. A device for pressing powder materials containing a matrix, an elastomer sleeve, upper and lower punches, characterized in that, in order to improve the quality of thin plates, it is equipped with an elastic metal shell installed in the sleeve, and a groove is made in the upper puncheon with the possibility placing in it a metal elastic shell.

3. The device according to p. 2, characterized in that on the peripheral part of the working surface of at least one of the punches made a collar with an inner conical surface, paired with an elastomer sleeve.

4. The device according to p. 3, characterized in that the sleeve of elastomer is made with at least one chamfer on the outer surface associated with the conical surface of the collar of the corresponding punch.