Прес-форма для виготовлення робочого шару абразивного інструменту

Корисна модель відноситься до області машинобудування, а саме до порошкової металургії і може бути використана при виготовленні абразивного інструменту. Найбільш близькою за технічною суттю до винаходу є прес-форма для виготовлення абразивного інструменту [див. Авт.св. СРСР №1759550, МПК В22F3/02, опубл.07.09.92, Бюл. №33], що містить зустрічно встановлені верхній та нижній пуансони, між якими розташовано охоплену обоймою матрицю, яка в зборі з пуансонами і центрально встановленим вкладишем утворює пресову камеру, при цьому матриця скріплена з верхнім пуансоном; нижній пуансон і вкладиш скріплені болтом. Обойма розміщена з можливістю взаємодії з штирями на кінцевому етапі пресування. Основними недоліками цієї прес-форми є, по-перше, наявність багатьох деталей, які ускладнюють її конструкцію; по-друге, при пошаровому брикетуванні суміші металевих порошків з зернами надтвердих матеріалів кожного разу при новій засипці чергового шару, треба розбирати прес-форму, як наслідок, це призводить до порушення цілісності уже готового брикету: з'являються сколи, тріщини, нашарування, які є причиною отримання неякісного робочого шару інструменту з раковинами, нерівномірною твердістю по висоті робочого шару та інші; по-третє, після спікання робочого шару абразивного інструменту при температурі 850°С значно ускладнюється розбирання прес-форми: треба докладати великих зусиль, щоб звільнити абразивний інструмент, а це, в свою чергу, призводить до деформацій, сколів робочого шару, що негативно позначається на працездатності інструменту взагалі. В основу корисної моделі покладено завдання такого вдосконалення прес-форми для виготовлення робочого шару абразивного інструменту, при використанні якої значно спрощується технологія виготовлення робочого шару абразивного інструменту, підвищується точність виготовлення і покращується його якість, що призводить до зростання зносостійкості, довговічності та працездатності абразивного інструменту. Для цього у прес-формі для виготовлення робочого шару абразивного інструменту, що містить зустрічно встановлені верхній та нижній пуансони, між якими розташовано охоплену обоймою матрицю, яка в зборі з пуансонами і центрально встановленим вкладишем утворює пресову камеру, згідно корисної моделі, вкладиш виконано східчастим, причому східець більшого діаметра знаходиться в його центральній частині, консолі пропущені через наскрізні отвори верхнього та нижнього пуансонів, а матриця складається з двох напівкілець. Причинно-наслідковий зв'язок між пропонованою сукупністю ознак, що заявляється і технічними ефектами, які досягаються внаслідок її реалізації, полягає у наступному: по-перше, значно спрощується конструкція пресформи, що поліпшує умови обслуговування її під час складання, пошарової засипки і брикетування суміші металевих порошків з зернами надтвердих матеріалів, спікання робочого шару абразивного інструменту під тиском з наступним охолодженням; по-друге, під час кожного розбирання (зняття верхнього пуансона) для чергової пошарової засипки і брикетування робочого шару по висоті не порушується його цілісність, відсутні тріщини, раковини, нашарування, а це, в свою чергу, призводить до отримання якісного робочого шару абразивного інструменту з рівномірною твердістю, по-третє, завдяки виконанню матриці з напівкілець, забезпечується значне поліпшення розбирання прес-форми після спікання робочого шару абразивного інструмента під тиском з наступним охолодженням; по-четверте, завдяки отриманню після спікання якісного робочого шару абразивного інструменту, значно підвищується його довговічність і працездатність, а також поліпшується якість оброблюваної поверхні. На кресленнях проілюстровано пропоновану прес-форму для виготовлення робочого шару абразивного інструменту, де на Фіг.1 представлено загальний вигляд прес-форми в розрізі, на Фіг.2 - вигляд зверху, на Фіг.3 схема підпресовування робочого шару. Прес-форма містить зустрічно встановлені верхній 3 та нижній 1 пуансони, між якими розташовано охоплену обоймою 6 матрицю 2, 5, яка в зборі з пуансонами 1, 3 і центрально встановленим вкладишем 4 утворює пресову камеру 7, при цьому матриця зібрана з лівого 2 і правого 5 напівкілець. Пропонована прес-форма працює так. Півкільця 2 та 5 кладуть на рівну поверхню, стикують і охоплюють їх обоймою 6, після чого матрицю 2, 5 встановлюють на нижній пуансон 1, в наскрізний отвір якого встановлюють нижню консоль вкладиша 4. В утворену в такий спосіб пресову камеру 7 прес-форми рівномірно засипають дозовану частку суміші металевих порошків з зернами надтвердих матеріалів, встановлюють стакан 8 (технологічний елемент, призначений для пошарового підпресовування робочого шару), як показано на Фіг.3 і на пресі виконують підпресовування першого шару. Потім витягують стакан 8, засипають рівномірно наступну дозовану частку суміші металевих порошків з зернами надтвердих матеріалів, вставляють стакан 8 і знову виконують підпресовування чергового шару. В такий спосіб виконують по черзі засипку і підпресовування необхідного за розрахунком робочого шару абразивного інструменту, витягують стакан 8 і надівають на верхню консоль вкладиша 4 верхній пуансон 3. Зібрану в такий спосіб прес-форму встановлюють в високотемпературну піч, яка розміщена на пресі, доводять тиск пресування до 25МПа, нагрівають до температури 750°С і спікають під тиском робочий шар абразивного інструменту з наступним охолодженням. Після цього прес-форму встановлюють на прес, спресовують обойму 6, без особливих зусиль розбирають прес-форму і отримують якісний робочий шар абразивного інструмента.