Литейное производство при изготовлении трансформаторов - Прессовка металлических порошков

В производстве электрических машин используются детали, изготовленные из металлических порошков: контактные кольца, коллекторные пластины, полюсные наконечники, крышки подшипников, постоянные магниты, втулки, шестерни, рычаги, контакты, подшипниковые втулки. Изготовляемые детали можно разделить на токоведущие, конструкционные и антифрикционные. Исходными материалами для изготовления деталей являются металлические порошки, состоящие из мелких частиц (0,5—500 мкм) различных металлов и их окислов. Основными технологическими свойствами порошков являются текучесть, прессуемость и спекаемость. Из антифрикционных материалов изготавливают подшипники скольжения, имеющие пористость 10—35 %. Металлическая основа является твердой составляющей, а поры заполняются маслом, графитом, пластмассой и выполняют роль мягкой составляющей.
Прессование порошков осуществляют в пресс-формах на гидравлических, механических и механогидравлических прессах давлением 200—1000 МПа в зависимости от формы прессуемой заготовки, размеров и требуемой плотности. При использовании вибрационного прессования давление может быть уменьшено в 50—100 раз.
В процессе прессования порошка увеличивается контакт между частицами, уменьшается пористость, деформируются и разрушаются отдельные частицы. Прочность заготовки обеспечивается силами механического сцепления порошков, электростатическими силами притяжения и трения. После извлечения заготовки из пресс-формы ее размеры, вследствие упругого последействия, увеличиваются на 0,3—0,5 % в направлении прессования и 0,1—0,2 %i в направлении, перпендикулярном прессованию. Для повышения прочности заготовки их спекают. В процессе спекания одновременно протекают процессы диффузии, восстановления поверхностных окислов, рекристаллизации и др. Точность заготовок по высоте и диаметру достигает 11—12 квалитетов, шероховатость поверхности Ra4—RalO. Спеченные заготовки можно обрабатывать резанием (точение, сверление, фрезерование, нарезание резьбы и т. д.), сваривать, ковать. Максимальная масса металлокерамических заготовок достигает 2 кг. При автоматизации процесса производительность одного пресса достигает нескольких тысяч заготовок в час.
Схема автоматического прессования коллекторной пластины показана на рис. 5, а. Порошок, загружаемый в приемный бункер 1, перемещается в рукав 3 под действием собственного веса. Рукав заканчивается над пресс-формой 4 и может перемещаться по столу 5 пресса. Нижний пуансон б сделан составным, и положение составных частей определяет количество засыпаемого порошка. После заполнения пресс-формы рукав отходит в сторону и дает возможность провести прессование верхним пуансоном 2. При прессовании подпружиненная часть пуансона опускается. После прессования заготовка выталкивается нижним пуансоном и основанием 7, а рукав перемещается для следующей засыпки, сталкивая деталь в тару. Деталь показана на рис. 5, б. Использование материала в металлокерамических заготовках достигает 95— 98%.

Рис. 5. Схема автоматической формовки коллекторной пластины из металлопорошка.