SU599929A2 - Устройство дл получени покрытий - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к области порошковой металлургии, в частности к устройствам дл  нанесени  покрытий из металлических порошков на поверхность деталей.

По основному авт. св. № 394165 известно устройство дл  нанесени  покрытий из металлических порошков, включаюш,ее источиик нагрева, узел враш;ени , выполиениый в виде установленного в подшипниках вала, св занного цанговым соединением с теплоизолирующей трубой, и снабженный съемной центрирующей оправкой со сменной втулкой, привод и зажимное ириспособление.

Недостатком данного устройства  вл етс  низкое качество покрыти  и его слабое сцепление с поверхностью детали, обусловленное отсутствием доиолнительного давлени  на слой порошка.

С целью иовышеии  прочности сцеплени  покрыти  с поверхностью детали и повышени  качества этого покрыти  сменна  втулка выполнена в виде секторов, концентрично расиоложенных относительно центрируюшей оправки и снабженных С-образными термобнметаллическими элементами.

Па фиг. 1 изображен иредпочтительный вариант выполнени  предложенного устройства, общий вид; на фиг. 2 - сечеиие А-А на Лиг. 1 (исходное положение); на фиг. 3 - то же, рабочее иоложеиие; на фиг. 4 - сборный термобиметаллический элемент в исходном положении; на фиг. 5 - то же, в рабочем положении. Устройство содержит источник 1 нагрева,

цилиндрическую заготовку (деталь) 2, установленную на центрирующей оиравке 3, котора  в свою очередь помещена на торце термоизолирующей керамической трубы 4 узла вращени . Кроме термоизолирующей керамической трубы, в узел вращени  в.ходит полый вал 5, снабженный в верхней части цангой и выполненный с ним как одна цела  деталь. Полый вал установлен на подшипниках 6 в корпусе кронштейна 7 и св зан с электродвигателем (на чертеже не показан) через ременную передачу 8, шкив 9 и закладную шпонку 10. Гайка 11, расположенна  в нижней части полого вала, служит дл  закреплени  его в подшипниках.

Внутри полого вала иомещена конусна  деталь 12, а на ее резьбовом цилиндрическом хвостовике - гайка 13. При наворачивании гайки 13 конусна  часть детали 12 разжимает цангу и закрепл ет керамическую трубу.

Внутри узла вращени  смонтировано также зажимное приспособление. Оно выполнено в виде подпружиненного штока 14, винта 15, св занного со штоком резьбовым соединением , П крышки 16.

Центрирующа  оправка 3 оснащена ради3

альными направл ющими 17, на которых установлены одинаковые и равные ио весу секторы 18 (на фиг. 2 и 3 иоказаны три таких сектора). На концах радиальных нанравл ющих имеетс  резьба, на которую навинчиваютс  гайка 19 и контргайка 20. Последние служат регулируемыми упорами, ограничивающими расхождение секторов (см. фиг. 3). Секторы 18 расположены внутри сборных термобиметаллических элементов 21, состо щих из отдельных С-образных секций 22 (на фиг. 2 и 3 показаны три секции). Секции состо т из металлических пластин, собранных воедино с помощью заклепок 23. Активный слой каждой секции выполнен из изогнутого по наружному контуру сектора пластины 24, котора  несет на себе с тыльной радиусной стороны пассивный слой (на черт. 2 и 3 пассивный слой зачернен) в виде второй изогнутой пластины 25, а с внутренней стороны на радиальных отбортовках (на черт, не обозначены ) - пассивный слой в виде двух плоских пластинок 26. Посредством заклепок 27, расположенных в нижней части радиальных отбортовок, отдельные секции термобиметаллического элемента жестко св заны между собой.

Объемна  доза порошка 28 помещена в кольцевом зазоре, образованном между наружной цилиндрической поверхностью сборного термобиметаллического элемента и внутренней поверхностью цилиндрической заготовки .

Устройство работает следующим образом.

В соответствии с габаритами (внутреннему диаметру и высоте) цилиндрической заготовки (детали) 2 и толщиной наносимого покрыти  выбирают центрирующую оправку 3, комплект секторов 18 и сборный термобиметаллический элемент 21.

Секторы 18, предназначенные дл  создани  дополнительных нагрузок, устанавливают на радиальные нанравл ющие 17 центрирующей оправки 3. На резьбовые концы радиальных направл ющих 17 наворачивают гайки 19 с таким расчетом, чтобы обеспечить одинаковое расхождение секторов на требуемую величину. Требуема  величина расхождени  устанавливаетс  в зависимости от толщины наносимого сло , но не должна превыщать допустимого расширени  наружного кольца сборного термобиметаллического элемента 21 от действующих температурных деформаций. Гайки 19 фиксируют в данном положении с помощью контргаек 20. После этого на сведенные к центру секторы надевают собранный .из отдельных секций 22 термобиметаллический элемент 21 и устанавливают цилиндрическую заготовку 2. В кольцевой зазор, образованный цилиндрическими поверхност ми заготовки и термобиметаллического элемента, засыпают объемную дозу порошка 28. Собранную оправку с цилиндрической заготовкой и порошком помещают в зоне источника иагрева 1 на керамической трубе 4 узла вращени  и свер4

ху закрывают крыщкой 16. Дл  предотвращени  припекани  порошка к крышке и оправке по нижнему и верхнему торцу детали укладывают асбестовые прокладки. С целью исключени  схватывани  формируемого иорошкового сло  с цилиндрической поверхностью термобиметаллического элемента последний хромируют и каждый раз перед прииекание.м порошка смазывают графитовой смазкой или

покрывают противопригарной краской. Оправку с заготовкой, нагрузочным приспособлением и порошком закрепл ют винтом 15. Закрепление детали винтом гарантирует свободное перемещение штока вверх от удлинеНИН деталей при их нагреве.

Формирование порошкового сло  в устройстве сначала осуществл ют с отключенным приводом вращени . Центрирующую оправку 3 со встроенным в нее нагрузочным приспособлением и цилиндрической заготовкой 2 нагревают до температуры спекани  помещенного здесь же порошкового сло  28. Нагретый сборный термобиметаллический элемент 21 расшир етс  и передает давление на порошковый слой, способству  его начальной усадке. Затем выключают привод узла вращени  и некоторое врем  обеспечивают выдержку при данной температуре спекани  порошка . При этом секторы 18, установленные

с возможностью свободного перемещени  в радиальном направлении, мгновенно воздействуют на радиусные участки отдельных секций 22 сборного термобиметаллического элемента , а через них - на цилиндрическую

поверхность наносимого сло  порошка. Гор чее формирование покрыти  в даином случае происходит под давлением центробежных сил, расшир ющегос  термобиметаллического элемента и дополнительных давлений от расход щихс  при вращении грузовых секторов. Когда под действием этих сил произойдет усадка порошка и покрытие достигиет заданной толщины, перемещеиию секторов 18 будут преп тствовать гайки 19 и контргайки 20.

В этот момент произойдет самопроизвольное сн тие дополнительных давлений от секторов .

По окончании процесса формовани  покрыти  включают нагрев и привод узла вращени . Дают готовому изделию и оправке остыть . При остывании термобиметаллический элемент сл имаетс  и возвращает секторы 18 в исходное положение. После этого вывинчивают винт 15, снимают крышку 16 и цилиндрическую заготовку 2 с припеченным на внутренней поверхности слоем. Наличие одинаковых и равных ио весу сменных секторов, устанавливаемых с возможностью свободного перемещени  в радиальном направлении

внутри термобиметаллического элемента и цилиндрической заготовки, оснащает устройство нагружателем, создающим дополнительное к центробежному давление на формируемый порошковый слой. Расположение грузов

в секци х сборного термобиметаллического

элемента увеличивает его полезную длину (а еледователыю, и величину температурных деформаций ), споеобствует равномерному рассосредоточению передаваемого давлени  и возвращению грузов в исходное положение при остывапии детали с нанесенным покрытием .

Термобиметаллический элемент, выполненный в виде цилиндра из С-образных секций с прин тым расположением пластин пассивного сло  на активном, образует температурные разъемы в стыках секций, что вызывает дополнительное по отношению к обычному его исполнению радиальное расширение кольца. Достнженпю этого эффекта, главным образом , способствует противоположное напр жение изгиба поиарно соединенных в нижней части ир молинейных участков секций термобиметалличеекого элемента. Вследствие того, что изгиб происходит по всей длине пр молинейного участка радиальных отбортовок, повышаетс  долговечность работы сборного термобиметаллического элемента.

Регулируемые упоры, которыми оснащено устройство, обеспечивают сн тие дополнительных давлений по достил ении требуемой усадки сло  и толщины покрыти . Формованием слоев до упоров гарантируетс  получение

стабильной плотности, нрочности сцеплени  с осиовой и другие свойства покрыти . Вследствие того, что термобиметаллический элемент центрируетс  относительно секторов, способных перемещатьс  по направл ющим и произвольно измен ть свое положение относительно центра в процессе гор чего формовани  сло , наличие упоров, выставл емых на одинаковом рассто нии от центра оправки,

гарантирует центрирование нарул ной цилиндрической поверхности термобиметаллического элемента относительно внутренней цилиндрической поверхности заготовки. В результате обеспечиваетс  получение равномерной толщины сло .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  получени  покрытий из металлических порошков ио авт. св. № 394165, отличающеес  тем, что, с целью повышени  прочности сцеплени  покрыти  с поверхностью детали и иовышени  качества этого покрыти , сменна  втулка выполнена -в виде секторов, концентрично расположенных относительно центрирующей оправки и снабженных С-образными термобиметаллическими элементами.