2.4 Порядок выполнения работы
2.4.1 Выполнить и заполнить таблицу 2.1 исходными данными варианта задания из таблицы 2.2.
2.4.2 Выполнить рисунок 2.4 данными варианта задания из таблицы 2.3.
2.4.3 Определить метод формования изделия.
2.4.4 Определить способ дозировки порошковой смеси в пресс-форму.
2.4.5 Рассчитать плотность порошковой смеси dс в компактном состоянии по формуле (2.2).
Результат расчета внести в таблицу 2.1.
Таблица 2.1 – Рецептура композиции смеси
Компонент смеси |
Наименование компонента смеси |
Массовая доля |
Плотность, г/см3 |
|
% |
кг |
|||
A |
Связующее |
|
|
1,21 |
B |
Армирующий теплостойкий наполнитель |
|
|
2,70 |
C |
Наполнитель |
|
|
4,20 |
D |
Фрикционный наполнитель |
|
|
7,85 |
E |
Модулятор трения |
|
|
6,68 |
F |
Твердая смазка |
|
|
2,20 |
Итого |
Смесь |
100 |
М= |
dс = |
2.4.6 Расчет массы навески
а) Рассчитать объем V готовой детали (рис. 2.4), см3.
б) Рассчитать массу навески, г,
где V – объем готовой детали в см3;
dc – плотность порошковой смеси, соответствующая ее компактному состоянию, ; П – заданная пористость (из табл. 2.3) готовой детали, %; К1, К2 – коэффициенты, учитывающие потери порошковой смеси во время прессования (К1 = 1,09) и спекания (К2 = 1,03).
Результат расчета внести в таблицу 2.1.
2.4.7 Расчет массовой доли компонентов смеси в килограммах.
Результат расчета внести в таблицу 2.1.
2.4.8 Расчет давления прессования изделия заданной пористости.
а) Рассчитать площадь поверхности внешнего трения Sт (площадь боковой поверхности), мм2.
б) Рассчитать площадь сечения прессовки, нормального к направлению прессования, S, мм2.
в) Рассчитать давление, необходимое для прессования изделия, МПа.
где Р – давление, необходимое для уплотнения порошка (табл. 2.3), МПа;
μ – коэффициент внешнего трения (μ = 0,33);
ξ – коэффициент бокового давления (ξ = 0,22);
Sт – площадь поверхности внешнего трения, мм2;
S – площадь сечения прессовки, нормального к направлению прессования, мм2.
2.4.9 Ответить на контрольные вопросы.
2.4 Контрольные вопросы
1. Методы формовки заготовок из порошковых материалов.
2. Основные операции процесса производства порошковых изделий.
3. Почему спекание и термообработку порошковой заготовки рассматривают как две различные операции?
4. В чем преимущества порошковой металлургии?
5. Как осуществляется легирование поверхностного слоя заготовки?
6. Этапы процесса формования.
7. Свойства металлических порошков.
8. Объемная и весовая дозировки и их применение.
9. Операции процесса изготовления изделий из порошковых материалов.
10. Какими методами изготовляются порошки?
11. Какое сырье применяют для восстановления медных, никелевых, кобальтовых и вольфрамовых порошков?
12. Какие печи применяют для восстановления медных, никелевых, кобальтовых и вольфрамовых порошков? Температура восстановления.
13. Цель дополнительной обработки порошковых изделий?
14. Применение изделий из металлических порошков.
15. В каких пресс-формах получают изделия сложной формы?
16. Зависимость между давлением прессования и плотностью прессовок.
17. Что является целью формования металлических порошков?
18. Оборудование для грубого измельчения материала?
19. Оборудование для тонкого измельчения материала?
20. С каких этапов начинается формование?
21. Оборудование для перемешивания порошковой смеси.
22. Какие печи применяют для спекания порошковых формовок?
23. В чем отличие способа шликерного формования от других?
Таблица 2.2 – Массовая доля компонентов смеси
№ варианта |
Массовая доля компонента, % |
|||||
А |
В |
С |
D |
E |
F |
|
1 |
15 |
25 |
10 |
30 |
5 |
15 |
2 |
15 |
25 |
15 |
25 |
5 |
15 |
3 |
10 |
30 |
10 |
30 |
5 |
15 |
4 |
15 |
20 |
15 |
30 |
5 |
15 |
5 |
15 |
20 |
15 |
30 |
5 |
15 |
6 |
15 |
20 |
10 |
30 |
15 |
10 |
7 |
10 |
15 |
15 |
35 |
15 |
10 |
8 |
20 |
20 |
15 |
25 |
5 |
15 |
9 |
20 |
25 |
10 |
15 |
5 |
25 |
10 |
10 |
30 |
10 |
35 |
5 |
10 |
11 |
15 |
20 |
15 |
30 |
5 |
15 |
12 |
10 |
25 |
15 |
25 |
10 |
15 |
13 |
15 |
20 |
15 |
30 |
5 |
15 |
14 |
10 |
30 |
10 |
30 |
5 |
15 |
15 |
10 |
30 |
10 |
35 |
5 |
10 |
16 |
15 |
25 |
10 |
30 |
5 |
15 |
17 |
20 |
20 |
15 |
25 |
5 |
15 |
18 |
20 |
20 |
15 |
25 |
5 |
15 |
19 |
15 |
20 |
15 |
30 |
5 |
15 |
20 |
10 |
25 |
15 |
25 |
10 |
15 |
21 |
15 |
20 |
10 |
30 |
15 |
10 |
22 |
10 |
15 |
15 |
35 |
15 |
10 |
23 |
10 |
30 |
10 |
30 |
5 |
15 |
24 |
10 |
30 |
10 |
35 |
5 |
10 |
25 |
15 |
25 |
10 |
30 |
5 |
15 |
26 |
20 |
20 |
15 |
25 |
5 |
15 |
27 |
15 |
20 |
15 |
30 |
5 |
15 |
28 |
15 |
25 |
15 |
25 |
5 |
15 |
29 |
10 |
25 |
15 |
25 |
10 |
15 |
30 |
10 |
15 |
15 |
35 |
15 |
10 |
31 |
15 |
20 |
15 |
30 |
5 |
15 |
32 |
10 |
25 |
15 |
25 |
10 |
15 |
Таблица 2.3 – Размеры детали (рис. 2.4), давление для уплотнения порошка, пористость изделия
№ вариан-та |
Размеры детали, мм |
Давление для уплотнения порошка, Р, МПа |
Пористость изделия, П, % |
||
L |
B |
H |
|||
1 |
74 |
44 |
12 |
100 |
10 |
2 |
76 |
46 |
14 |
100 |
12 |
3 |
78 |
48 |
12 |
100 |
10 |
4 |
116 |
76 |
16 |
150 |
15 |
5 |
118 |
78 |
16 |
150 |
18 |
6 |
112 |
72 |
16 |
150 |
16 |
7 |
120 |
80 |
16 |
150 |
18 |
8 |
138 |
98 |
17 |
200 |
20 |
9 |
122 |
82 |
16 |
200 |
15 |
10 |
124 |
84 |
16 |
200 |
10 |
11 |
126 |
86 |
16 |
200 |
18 |
12 |
128 |
88 |
16 |
200 |
10 |
13 |
94 |
64 |
15 |
150 |
12 |
14 |
96 |
66 |
15 |
150 |
10 |
15 |
98 |
68 |
15 |
150 |
14 |
16 |
100 |
70 |
15 |
150 |
12 |
17 |
92 |
62 |
15 |
150 |
16 |
18 |
80 |
50 |
14 |
100 |
14 |
19 |
82 |
52 |
14 |
150 |
16 |
20 |
84 |
54 |
14 |
150 |
14 |
21 |
86 |
56 |
14 |
150 |
10 |
22 |
88 |
58 |
14 |
150 |
18 |
23 |
90 |
60 |
15 |
150 |
14 |
24 |
130 |
90 |
17 |
200 |
20 |
25 |
132 |
92 |
17 |
200 |
14 |
26 |
134 |
94 |
17 |
200 |
16 |
27 |
136 |
98 |
17 |
200 |
10 |
28 |
116 |
76 |
16 |
150 |
15 |
29 |
96 |
66 |
15 |
150 |
10 |
30 |
130 |
90 |
17 |
200 |
20 |
31 |
128 |
88 |
16 |
200 |
10 |
32 |
88 |
58 |
14 |
150 |
18 |