Уклон;

изделия типа шестерен, шкивов и т.п.

Р>5

Прессование пористых изделий; штамповка высоко плотных изделий из пористых заготовок

Зуб;

изделие типа цилиндрической шестерни

т > 0,5 мм

0,5 < m < 2 мм

m > 2 мм

Прессование пористый изделий

Штамповка осадкой с поперечным течением материала пористой заготовки без предварительно вьшолненных зубьев

Штамповка осадкой пористой заготовки с предварительно выполненными зубьями

Рифленая поверхность;

изделия с рифленой поверхностью

Прессование пористого изделия; штамповка высокоплотных изделий из пористых заготовок с нерифленой поверхностью

Поясок;

изделия с конической поверхностью

А > 1 мм

Прессование пористых изделий; штамповка высокоплотных изделий из пористых заготовок

Примечание. Техническое оснащение процесса холодного прессования - спекания - калибрования и холодной штамповки позволяет получать детали 7 - 8-го квалитета точности, а при горячей штамповке - 8 - 9-го квалитета.

2.4. КОНСП УИРОВАНИЕ ГОРЯЧЕДЕФОРМИРОВАННЫХ ИЗДЕЛИЙ

Технология динамического горячего прессования (ДГП) позволяет получать детали различной степени сложности. Однако ДГП может обеспечить качественное формование только тех изделий, конструкция которых отвечает определенным требованиям.

Требования к горячелеформированным изделиям. При проектировании необходимо учитывать:

предельно возможные размеры и массу деталей;

отношение продольных размеров к поперечным;

изменение поперечных сечений по высоте как по внутренней, так и по наружной поверхности детали;

наличие специфических конструктивных элементов (радиальных канавок, углублений, выступов, резьб, конусности, фасок, радиусов, закруглений и т.д.), а также продольных и радиальных (поперечных) отверстий;

точность и шероховатость поверхности;

необходимую плотность;

характеристики материала.

Размеры и масса деталей, получаемых в настоящее время ДГП, определяются техническим уровнем оснащения технологического процесса, а также характеристиками прессового и печного оборудования (табл. 2.13).

Минимальные размеры и масса деталей регламентируются скоростью охлаждения заготовки с момента ее извлечения из печи и до начала процесса уплотнения в штампе ДГП. Быстрое охлаждение заготовок приводит к резкому снижению пластичности ее материала, что ухудшает качество формирования и уровень свойств получаемых деталей. Существующее технологическое оснащение спо-

соба ДГП позволяет изготовлять детали массой не менее 20 г и размерами сечений в плане в пределах 15 мм.

Конструирование высокоплотных деталей общего назначения. На деталях не допускаются:

сквозные пазы, канавки, углубления, отверстия и другие элементы, не совпадающие с направлением прессования;

резьбы и обратные конусности;

продольные сквозные и глухие отверстия малого сечения;

замкнутые пазы, канавки и другие углубления или выступы в направлении прессования;

острые углы и места сопряжения поверхностей, не оформленные радиусами или фасками.

Для оформления этих элементов Используют дополнительную механическую или другую обработку.

Наличие элементов, выступающих в поперечном направлении, усложняет пресс-формы для прессования и штампы ДГП. Это связано с тем, что при удаленном расположении таких элементов от торца изделия в оснастке необходимо создавать дифференцированные верхние и нижние пуансоны с целью обеспечения требуемого распределения порошка при засьшке в пресс-форму и соответствующих перемещений инструмента в процессе холодного прессования заготовок и горячего формования из них деталей. Поэтому для упрощения конструкций пресс-форм и штампов эти элементы располагают ближе к торцовым поверхностям, а размеры их сечений выполняют с минимально возможным отличием от сечений основного тела детали. Неправильное а и правильное б конструктивные исполнения порошковых деталей показаны на рис. 2.2.

2.13. Параметры прессов для ДГП и изделий, получаемых этим процессом

КОНСТРУИРОВАНИЕ ГОРЯЧЕДЕФОРМИРОВАННЫХ ИЗДЕЛИЙ

Рис. 2.2. Констругадаи горячедеформ

ых деталей

К особым параметрам горячепресован-ных деталей относятся плотность и равномерность ее распределения, отношение продольных размеров к поперечным, точность размеров, шероховатость поверхности и значения механических, эксплуатационных и других характеристик материала. Основанием считать эти параметры особо важными является взаимосвязь их значений с технологическими факторами ДГП, схемами, способами формования и принятыми режимами. Изменяя последовательность технологических операций и их режимы, а также используя необходимые схемы ДГП, требуемые оборудование и контролирующую аппаратуру, можно обеспечить соблюдение, регулирование и стабилизирование указанных параметров в необходимых пределах.

Предельное (теоретическое) значение плотности необходимо обеспечивать лишь в случае предъявления высоких требований к свойствам материалов. Если такие условия не ставятся, то в изделиях допускается 2-3 (иногда до 5 )% пористости. Это приводит к резкому снижению усилий прессования. Не-равноплотность влияет на точность формы и размеров деталей, на стабильность свойств по их объему, неравномерность распределения напряжений в изделии и т.д. Поэтому при конструировании изделий следует избегать резких переходов их сечений, а при подготов-

ке производства необходимо установить оптимальные параметры заготовок, схемы ДГП и режимы нагрева прессовок.

Неравноплотность изделий целесообразна в том случае, если не все части деталей несут высокие нагрузки и поэтому могут иметь меньшую плотность, чем остальное их тело. При наличии зон пониженной плотности облегчаются условия работы штампового инструмента, предотвращается затекание материала в зазоры между инструментом и, вследствие этого, его задир. Следовательно, в общем случае детали необходимо проектировать с оптимальным распределением плотности.

Отношение продольных размеров деталей к поперечным определяет выбор схемы формования, конструкцию штамповой оснастки и параметры заготовок. Разработанные до настоящего времени варианты способов ДГП позволяют изготовлять горячепрессованные порошковые детали с отношением продольного (высотного) размера (Н) к поперечному (диаметру d или толщине стенки s) в пределах 0,1 - 0,6 для деталей типа пластин и до 15 - 20 для длинномерных изделий.

Шероховатость поверхности порошковых высокоплотных деталей зависит, в основном, от исходной шероховатости рабочих поверхностей инструмента и ее сохранения в процессе его работы, которая определяется износо- и