Установка для прессования металлических порошков — SU 1438924 (original) (raw)
,ЯО 143892 СПУБЛИ В 30 В 11/08 ИОАННЕ ИЗОБРЕТЕ 54) УСТАНОВКА ДПЯ ПРЕССОВАНИЯ МЕТАЛИЧЕСКИХ ПОРОШКОВ(57) И ковой м обретен таллург ам устано ческих орошков. е качест по вьппе с равномерног редварительное ляется шнеком 1 орашок в зазор оча 19 и плунж ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫ Д ВТОРСКОМУ СВМДЕТЯЛЬСТ(56) Авторское свидетельство СССР893575, кл. В ЗО В /08, 1979.Авторское свидетельство СССРВ 1122421, кл. В 22 Р 3/02,В 30 В 1/08, 1984. относится к порошв частности к ессования металлиЦель изобретения - а изделий за счет ределения плотности, рессование осущесткоторый нагнетает ежду торцами пуан- а 11. Затем матрицу Э с помощью штоков 1 О опускают довведения в зацепление винтовой нарез" ки 5 с винтовой нарезкой 17 шнека 16, При этом происходит вытеснение порошка из витков шнека 16 в полость матрицы 3. После опускания матрицы 3 в крайнее нижнее положение пуансоном 19 осуществляют выдавливание предвари тельно спрессованного порошка из цилиндрической расточки 18 шнека 6 в объеме предварительного, спрессованного порошка, находящегося в полости матрицы 3. Прессование с вытеснением дополнительного объема порошка приводит к перемещению предварительно подпрессованного порошка из централь" ной зоны матрицы Э к ее периферии и уплотнению периферийной зоны порошка без трения о стенки матрицы.3 ил. 1 табл.Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к установкам для прессования металлическихпорошков.Цель изобретения - повышение качества изделий эа счет равномерногораспределения плотности.На фиг. 1 изображена установка,продольный разрез, с левой стороныпоказано взаимное положение элементовОустановки перед началом предварительного прессования, а с превой - в конце предварительного прессования нафиг, 2 то же, с левой стороны показано взаимное положение элементов вконце окончательного прессования, ас правой - в момент удаления отпрессованного изделия, на фиг. 3 - разрезА-А на фиг. 1,Установка содержит станинус 2 Озакрепленным на ней столом 2, в котором установлена с возможностью возвратно-поступательного перемещенияматрица 3, связанная со столом припомощи направляющих шпонок 4, служащих для предотвращения поворотаматрицы Э относительно стола 2, Вверхней части матрицы 3 выполненавинтовая нарезка 5 и боковое отверстие 6, предназначенное для подаче. ЗОпорошка в полость матрицы 3 и связанное через отверстие 7 стола 2 сзагрузочным бункером 8. Для осуществления перемещения матрицы встоле 2 установлены гидроцилиидры 9 35ео штоками 10. В нижней части установки расположен плунжер 11 с приводом от гидроцилиндра (не показан),предназначенный для создания усилияпротиводавления в период предваритель- ф ного прессования и служащий одновременно дном матрицы Э.В верхней части установки в направляющих 12 станины 1 установлен с возможностью возвратно-поступательного перемещения ползун 13, связанный со штоками 14 гидроцилиндров (не показаны) На ползуне 13 установлен с возможностью вращения от привода 15 подающий шнек 16, винтовая нарезка 17 которого соответствует винтовой нарезке 5 матрицы 3. По оси шнека 16 выполнена цилиндрическая расточка 8, внутри которой установлен с воэможностью возвратно-поступательного перемещения пуансон 19, связанный со штоком 20 гидроцилиндра 21, закрепленного на ползуне 13, при этом отношение площади поперечного сечения пуансона 19 к площади поперечного сечения матрицы 3 составляет 0,3-0,4.Установка работает в следующей последовательности.В начальный момент матрица 3 находится в положении, при котором оси отверстий 6 и 8 совпадают, при этом плунжер 11 занимает крайнее верхнее положение, а подающий шнек 16 с пуансоном 19 введены в полость матрицы Э и занимают крайнее нижнее положение, при котором их торцы находятся в одной плоскости и образуют зазор б с торцом плунжера 11, при этом витки шнека 16 введены из зацепления с нарезкой 5 матрицы Э.давление масла в гидроципиндре плунжера 11 и. гидроцилиндре 21 вйбирают. таким, что усилия противодавления, создаваемые пуансоном 19 и плунжером 1 1, равны н соответствуют эаз 143892 данному значению. Затем в бункер 8 засыпают дозированный объем порошка и включают привод 15 вращения подающего шнека 16. При этом порошок из бункера через отверстия 6 и 7 посту 5 пает к шнеку, который нагнетает его в зазор д между торцами пуансона 9 и плунжера 11. Начинается период предварительного прессования, при ко О тором под давлением порошка создаl ваемым шнеком, плунжер 11 опускается вниз на заданную величину, равную высоте готового изделия Нг, после чего слив масла иэ его гидроцилиндра перекрывают и перемещениеплунжера прекращается, а пуансон 9 поднимается вверх . до окончания нагнетания порошка шнеком и порошок, преодолевая усилие противодавления, действующее на него со 2 О стороны пуансона и плунжера, заполняетполости матрицы 3 и цилиндрической расточки 18, На этом заканчивается период предварительного прессования порошка и начинается период 25 окончательного прессования порошка, Не отключая привода вращения шнека 16, подают масло в верхнюю полость гидроцилиндра 9, при этом матрица 3 с помощью штоков 10 начинает опус каться вниз и входит в зацепление своей винтовой нарезкой 5 с винтовой нарезкой 7 шнека, вытесняя при этом порошок, находящийся в витках шнека, в полость матрицы. После опус- З 5 кания матрицы в крайнее нижнее положение при котором порошок полностью вытесняется иэ витков шнека в ее полость, отключают привод 15 вращения шнека 16 и прекращают подачу масла 4 О в гидроцилиндр 9. Затем подают масло в верхнюю полость гидроцилиндра 21 с давлением, необходимым для осуществления процесса прессования, осуществляя выдавливание пуансоном 19 всего 45 объема предварительно спрессованного порошка из цилиндрической расточки 18 в объем предварительно спрессованного порошка, находящегося в полости матрицы. На этом заканчивается период окончательного прессования.После окончания процесса прессования верхнюю полость гидроцилиндра 21 и нижнюю полость гидроцилиндра плунжера 11 соединяют со сливом, включают привод 15 шнека в сторону, противоположную нагнетанию порошка, и одновременно подают масло в нижнюю полость гидроцилиндра 9, осуществляя 4подъем матрицы 3 в крайнее верхнее положение, при котором матрица полностью снимается между торцами пуансона 19, шнека 6 и торцом плунжера 1. Затем отирессованную заготовку с плунжером 11 опускают в крайнее нижнее положение и заготовку свободно удаляют с его торца.После этого плунжер 11 при помощи его цилиндра возвращают в крайнее верхнее положение, а матрицу 3 прн помощи гидроцилиндра 9 опускают в положение, при котором оси отверстий 6 и 7 совпадают. Затем цикл прессования повторяется.Таким образом, снабжение по оси цилиндрической расточкой и установка в ней пуансона с возможностью возвратно-поступательного перемещения, отношение поперечного сечения которого к площади поперечного сечения матрицы составляет 0,3-0,4, позволяет получать дополнительный объем предварительно уплотненного порошка, отношение площади поперечного сечения которого к площади поперечногосечения порошка, находящегося в полости матрицы, составляет 0,3-0,4, и осуществлять в процессе окончательного прессования вытеснение дополнительного объема порошка в объем предварительного подпрессованного порошка, находящегося в полости матрицы, что приводит к вытеснению порошка, находящегося в центральной части матрицы к ее периферии и уплотнению периферийной зоны порошка без трения о стенки матрицы.Это позволяет получать отпрессованные заготовки на предлагаемой установке с более равномерным распределением плотности по их объему по брав- нению с известной установкой. При отношении площади поперечного сечения пуансона к площади попереченого сечения матрицы меньше 0,3 плотность периферийной зоны заготовки значительно ниже ее центральной части изза больших потерь на внутреннее трение между частицами порошка при движении его от центральной части к пе-. риферии, а при отношении этих площадей больше 0,4 плотность периферийной зоны заготовки также ниже плотности ее центральной части из-за появления дополнительных потерь на внешнее трение порошка о стенки матрицы прн недостаточной удаленности вытесОтношениеплощади поперечногосеченияпуансонак площадипоперечного сеченияматрицы Коэффициент неравноплотностипо Установка Образец Плотность у г/см Порнстость П, Х диаметру2 фХ высотеК,3 6,7 35,6 29,8 30,2 Известная 6,9 35,0 30,6 28,2 34,9 29,6 31,6,7 36,1 30,5 28,8 6,4 32,1 8,2 9,6 Предлагаемая0,2 6,8 29,6 8,4 9,4 6,7 32,4 8,1 9,0 9,2 6,9 30,0 8,3 6,9 30,1 4,6 О, 3-0,4 5,2 4,2 6,8 31,6 6,7 31,8 4,4 5,0 6,94,0 30,0 5,1 5 14389 няемого дополнительного обьема порошка от стенок матрицы.,П р и м е р, Установка опробована при прессовании цилиндрических заготовок диаметром 80 мм и высотой5 70 мм из металлического порошка, при этом усилие противодавления состав-ляет 300 кН, а усилие прессования .ООО кН. После прессования заготовки 10 .подвергают спеканию при 1000 С в течение 30 мин. Результаты испытаний приведены втаблице. Иэ приведенных в таблицеданных следует, что применение предлагаемой установки позволяет получать изделия высокого качества. Неравноплотность 20 по высоте и диаметру изделий уменьшается примерно на 257 при неизменной плотности и пористости. что позволяет увеличить срок службы готовыХ25 24 6изделий примерно в 2 раза по сравнению с изделиями, получаемьки на известной установке.формула из обретенияУстановка для прессования металли- ческих порошков содержащая бункер, стол, подающий шнек, гидроцилиндры со штоками, плунжер, пуансон и матрицу, установленную в столе, о т л и - ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения качества изделий за счет равномерного распределения плотности, матрица выполнена с боковым отверстием и винтовой нарезкой в верхней части, соответствукнцей нарезке подающего шнека, и установлена с возможностью возвратно-поступательного перемещения, шнек выполнен с цилиндрической расточкой по оси, а пуансон установлен в расточке, при этом отношение площади поперечного сечения пуансона к площади поперечного сечения полости матрицы составляет 0,3-0,4.1438924 становк п диаие от 8 30,3 6 29 4 9 Отнощениеплощади йоперечногосеченияпуансонак площадипоперечного сеченияматрицы ффициент ие оплотностн 8Прододкение таблицыа1438924 ставитель А, Скиб Техред И.Ходан Корректор М. Шароши Бобко едакт Тираж 741 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 13035, Иосква, Ж, Рашская наб., д, Заказ 600 одписное 5 ная, 4 г. У ул. П Производственно-полиграФическое предприят