Прес-форма для виготовлення робочого шару абразивного інструменту

Прес-форма для виготовлення робочого шару абразивного інструменту, що містить зустрічно встановлені верхній та нижній пуансони, між якими розташовано охоплену обоймою матрицю, яка утворює в зборі з пуансонами і центрально встановленим вкладишем пресову камеру, яка відрізняється тим, що вкладиш виконано ступінчастим, при цьому ступінь більшого діаметра вкладиша знаходиться в центральній його частині, консолі пропущені через наскрізні отвори верхнього та нижнього пуансонів, а матриця складається з двох півкілець. Винахід відноситься до області машинобудування, а саме до порошкової металургії і може бути використаний 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, поперше, 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 пресформу, 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 пресформи: 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 винаходу 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, згід (19) UA (11) 87062 (13) C2 (21) a200714662 (22) 25.12.2007 (24) 10.06.2009 (46) 10.06.2009, Бюл.№ 11, 2009 р. (72) ЛАВРІНЕНКО ВАЛЕРІЙ ІВАНОВИЧ, UA, СИТНИК БОРИС ВАСИЛЬОВИЧ, UA, ПАСІЧНИЙ ОЛЕГ ОЛЕГОВИЧ, UA (73) ІНСТИТУТ НАДТВЕРДИХ МАТЕРІАЛІВ ІМ. В.М. БАКУЛЯ НАН УКРАЇНИ, UA, ЛАВРІНЕНКО ВАЛЕРІЙ ІВАНОВИЧ, UA, СИТНИК БОРИС ВАСИЛЬОВИЧ, UA, ПАСІЧНИЙ ОЛЕГ ОЛЕГОВИЧ, UA (56) SU 1344514, 1987 SU 1822379, 1993 EP 1745891, 24.01.2007 3 но з винаходом, вкладиш виконано ступінчастим, при цьому ступінь 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 прес-форми, 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 інструменту 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 пресформи в розрізі, на Фіг.2 - вигляд зверху, на Фіг.3 - схема підпресовування робочого шару. 87062 4 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 пресформу встановлюють на прес, спресовують обойму 6, без особливих зусиль розбирають пресформу і отримують якісний робочий шар абразивного інструмента. 5 Комп’ютерна верстка Н. Лиcенко 87062 6 Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601