RU1770079C - Способ изготовлени безопочных форм дл изделий сложной формы с полост ми - Google Patents

Description

1

(21)4759292/02 (22) 14.11.89 (46)23.10.92. Бюл. ISh 39

(71)Институт проблем материаловедени  АН УССР

(72)Л А Позн к, К.А.Гогаев. В Л.Черкасский , С.Ю Андриенко и В.А.Штакун

(56)За вка Японии № 6326233, В 22 С9/02,1986 г (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БЕЗОПОЧ- НЫХ ФОРМ ДЛЯ ИЗДЕЛИЙ СЛОЖНОЙ ФОРМЫ С ПОЛОСТЯМИ

(57)Изобретение относитс  к порошковой металлургии, в частности к способу изготовлени  безопочных форм дл  изделий сложной формы с полост ми со стороны верхней и нижней поверхностей. Сущность способа по сн етс  на примере изготовлени  металлической формы. Вначале изготавливают

металлическую модель издели , которое должно быть получено в изготавливаемой форме. Углублени  на нижней стороне модели заливают сплавов Вуда так, чтобы нижн   поверхность модели стала плоской. Затем модель устанавливают этой плоскостью на нижний пуансон внутри матрицы В матрицу засыпают порошок инструментальной стали и прессуют его. Полученную прессовку с моделью вынимают из матрицы и нагревают до выплавлени  сплава Прессовку помещают в матрицу моделью вверх, покрывают антиадгезионным составом, засыпают в матрицу порошок и снова прессуют . После разделени  спрессованных полуформ и удалени  модели в форме остаетс  полость, повтор юща  заданные контуры издели . 2 ил.

Изобретение относитс  к производству пресс-форм и кокилей методом порошковой металлургии и может быть использовано при производстве изделий сложной конфигурации из металла или пластмасс методом лить  или штамповки.

Известен способ изготовлени  кокилей и пресс-форм, в котором требуемую конфигурацию формирующей полости получают механической обработкой исходных металлических заготовок (Аксенов П Н Технологи  литейного производства М Машгиз, 1957,664с.).

Недостатком данного способа  вл етс  высока  трудоемкость и сложность технологических операций изготовлени  металлических форм дл  деталей сложной конфигурации.

Известен способ изготовлени  форм, в котором модель готового издели  закрепл ют в опоке, покрывают ее антиадгезионным составом и заполн ют опоку текучей эпоксидной массой, содержащей более 50% металлического порошка, после чего провод т его отвердение и удал ют модель (Патент № 4601867, кл. В 29 С 33/40,1986).

Недостатком данного способа  вл етс  то, что получаемые металлические формы могут быть использованы лишь дл  получени  изделий из пластмасс с низкой температурой плавлени  При получении изделий из материалов с более высокой температурой плавлени  происходит быстрый износ форм на эпоксидном св зующем.

Известен способ изготовлени  безопочных форм, включающий установку модели в матрицу (опоку), засыпку порошка и формо 4 О О XI Ю

вание нижней части формы, переворачивание полученной нижней части формы на 180°. засыпку порошка и формование верхней части формы, удаление модели (Япони , кл. В 22 С 9/02. М 63-26233, 1986).

Недостатком данного способа  вл етс  невозможность его применени  в случае получени  форм дл  изделий сложной конфигурации с тонкими стенками и внутренними полост ми. Это св зано с тем, что при наличии внутренних полостей и тонких стенок модель имеет недостаточную прочность и при прессовании при давлени х 100-500 МПа происходит ее деформаци . В результате конфигураци  модели искажаетс  и полученна  форма не может быть использована дл  получени  детали данной конфигурации .

Целью предлагаемого изобретени   вл етс  расширение технологических возможностей способа дл  получени  изделий сложной конфигурации.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в способе изготовлени  безопочных форм дл  изделий сложной формы с полост ми со стороны верхней и нижней поверхностей, включающем установку модели издели  в матрицу, засыпку порошка и формовани  нижней части формы, переворачивание сформованной части на 180°, засыпку порошка , формование верхней части формы и удаление модели перед установкой модели полость со стороны нижней ее поверхности заполн ют легкоплавким материалом, а перед засыпкой порошка и формованием верхней части формы легкоплавкий матерна  удал ют из модели.

Сопоставимый анализ предлагаемого изобретени  с аналогами показывает, что в отличие от известных способов углублени  модели перед установкой в матрицу заливают легкоплавкими сплавами, которые удал ют после изготовлени  первой полуформы перед изготовлением второй полуформы. Таким образом, предлагаемое изобретение удовлетвор ет критерию Новизна11.

Сравнение же предлагаемого изобретени  с известными техническими решени ми показывает, что известно получение изделий различной формы методом порошковой металлургии. Однако заполнение углублений модели легкоплавким сплавом позвол ет подвергать высоким давлением модель сложной конфигурации с внутренними полост ми и тонкими стенками без ее деформации , а удаление легкоплавкого сплава после изготовлени  первой полуформы перед изготовлением второй полуформы позвол ет получать отпечаток, точно соответствующий конфигурации детали,

следовательно совокупность указанных признаков позвол ет расширить технологические возможности изготовлени  металлических форм. Это позвол ет предположить,

что данный способ удовлетвор ет критерию существенные отличи .

Изготовлени  металлической формы по предлагаемому способу осуществл ютс  следующим образом. Вначале изготавлива0 етс  металлическа  модель, точно повтор юща  конфигурацию издели , которое должно быть получено в металлической форме . Затем все углублени  на нижней стороне модели заливаютс  легкоплавким

5 сгтлавом, например сплавом Вуда, таким образом , чтобы нижн   поверхность модели стала плоской. Затем модель устанавливаетс  этой плоскостью на нижний пуансон внутри матрицы, В матрицу засыпают поро0 шок инструментальной стали и осуществл ют прессование. Полученную прессовку вынимают из матрицы и нагревают до температуры , превышающей температуру плавлени  легкоплавкого сплава (например

5 900-1000°С). Легкоплавкий сплав вытекает из углублений и в прессовке остаетс  модель , точно повтор юща  контуры детали. Затем прессовку помещают в матрицу моделью вверх, покрывают антиадгезионным

0 составом, засыпают в матрицу порошок инструментальной стали и прессуют. После разделени  полуформ и удалени  модели в форме остаетс  полость; точно отображающа  контуры получаемой детали.

5 После спекани  по известной технологии прессовки приобретают необходимую прочность, достаточную дл  использовани  в качестве кокилей или пресс-форм дл  получени  металлических или пластмассовых

0 изделий. Заключительна  механическа  обработка состоит в сверлении литников и отверстий под направл ющие. После этого форма может быть собрана и применена дл  получени  отливок или штамповок.

5 Точно отображение детали в форме возникает вследствие того, что при давлении 100-500 МПа порошок заполн ет все, даже небольшие углублени  на поверхности модели .

0 Упрощение и снижение трудоемкости процесса св зано с тем, что изготовление металлических форм по предлагаемому способу не требует сложной и трудоемкой механической обработки заготовок. Набор

5 одних и тех же матриц и пуансонов простой формы может быть использован дл  получе- , ни  форм дл  деталей различной конфигурации . Требуетс  лишь, чтобы габаритные размеры деталей позвол ли устанавливать их внутри матрицы.

Заполнение углублений модели легкоплавким сплавом необходимо дл  предотв- ращени  деформации модели при приложении давлени  100-500 МПа. В противном случае происходит искажение размеров отпечатка. Кроме того, вставки из легкоплавкого сплава позвол ют сделать плоской нижнюю поверхность модели, что упрощает форму примен емых пуансонов. Вставки позвол ют также избежать изготовлени  двух отдельных моделей дл  верхней и нижней полуформы, что снижает трудоемкость процесса изготовлени  форм.

Claims (1)

1. Применение в качестве наполнител  легкоплавкого сплава объ сн етс  тем, что он может быть легко удален после изготовлени  первой полуформы без приложени  механических усилий. На этой стадии процесса изготовлени  формы неспеченна  прессовка имеет низкую механическую прочность и приложение механических нагрузок дл  удалени  вставок может привести к частичному разрушению формы. Формула изобретени  Способ изготовлени  безопочных форм

   дл  изделий сложной формы с полост ми со стороны верхней и нижней поверхностей, включающий установку модели издели  в матрицу, засыпку порошка и формование нижней части формы, переворачивание

   сформованной части на 180°, засыпку порошка , формование верхней части формы и удаление модели, отличающийс  тем, что. с целью расширени  технологических возможностей за счет изготовлени  безопочных форм дл  тонкостенных изделий, перед установкой модели полость со стороны нижней ее поверхности заполн ют легкоплавким материалом, а перед засыпкой порошка и формованием верхней части формы легкоплавкий материал удал ют из модели .