Пресс-форма для гидростатического прессования изделий из порошков

 

. СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСГ1УБЛИН

«е «и

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

)

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ. (21 ) 3453730/22-02 (22) 08.06.82 (46) 30.09.83. Бюл. и 36 .(72) И.Л.Боярина, Я.М.Гринберг, M.В.Гулевский, Э.В.Дегтярева, П.С .Климашин и Ю.Д.Сагалевич (71) Новолипецкий металлургический завод (53) 621.762.4.043(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР и 196587, кл". B 28 B 7/16, 1967.

2. Авторское свидетельство СССР и 340532, кл. В 28 В 7/16, 1970.

3(59 В 22 F 3/04; В 30 В 15/02) (54)(57) ПРЕСС-ФОРМА ДЛЯ ГИДРОСТАТИЧЕСКОГО ПРЕССОВАНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ПО РОШКОВ, преимущественно., с боковыми отверстиями, включающая перфорированную матрицу с расположенной в ней эластичной оболочко4, крышку и стержень, о т л и ч а ю щ а яс я тем„ что, с целью повышения качества изделив, стержень выполнен со шлицем и снабжен профилированной эластичной вставкой, установленной

::в полости шпица с воэможностью кон,:òàêòèðîâàHèÿ ее торцовых частей с поверхностью оболочки, причем шпиц выполнен в обращенной к крышке час ти стержня.

Ф ф

044430 2

Недостаток пресс-формы - ниэ;. кое качество спрессованных изделий с боковыми отверстиями, обусловленное заклинивающим действием формующих элементов при снятии гидростатического давления, сопровождающимся разрушением иэделия в области боковых отверстий.

Цель изобретения - повышение качества иэделий.

Для достижения поставленной це" ли. в пресс-форме для гидростатического прессования и" äåëèé из порошков преимущественно с боковыми отверстиями, включающей перфорированную матрицу с расположенной в ней эластичHGH оболочкой, крыш у и стержень, последний выполнен со шлицем и снабжен профилированной эластичной встав кой, установленной в полости шпица с возможностью контактирования ее торцовых частей с поверхностью оболо киi причем шлиц ВыпОлнен в Обращен ной к крышке части стержня.

На фиг. 1 показана схема пресс-формы перед прессованием (слева) и .в момент прессования (справа); на фиг. 2 " сечение А-А на фиг. 1; на

1 1

Изобретение относится к порошко" вой металлургии и керамического производства, в частности к прессформам для изготовления изделий с боковыми отверстиями путем гидростатического прессования порошков.

Известна пресс-форма для изостатического прессования порошков, включающая корпус, шаблон, эластичную оболочку, днище и стержень, причем стержень выполнен пустотелым и снабжен установленным в нем с возможностью перемещения подпружи= ненным формующим элементом, связанным со штоком гидроцилиндра (1j .

К недостаткам данной пресс-формы относится отсутствие возможности ее использования в прессах гидростатического прессования.

Наиболее близким к предлагаемой по технической сущности и до" стигаемому результату является пресс форма для гидростатического пресñGвания изделий иэ порошков, включающая перфорированную матрицу с расположенной в ней эластичной обо" лочкой, крышку и стержень, послед. ний снабжен двумя формующими элементами - телескопическими подпружиненными гильзами (2> °

1О

j e

ЗО фиг. ) - Сечение Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - схема пресс-формы в момент . снятия давления (слева) и,извлечения спрессованного иэделия (справа); на фи —. 5 — сечение B-B на фиг. 4; на фиг. 6 - эластичная вставка е Пресс-форма (фиг. 1) состоит иэ перфори рованной матрицы 1 с расположенной в ней эластичной оболочкой

2 и стержня 3, Сверху пресс-форма закрыта перфорироваь.ной крышкой 4 . с эластичной оболочкой 5, Стержень

) содержит обращенный « крышке шпиц (не обозначен), в отором установлена. профилированная "-ластичная вставка 6, контактирующая с эгастичной оболочкой 2 выступающими за тело вставки торцовыми частями Е, по периметру которых"Выполнены фаски F, Обращенные к прессуемому иэделию. Эластичная вставка 6 может быть выполнена цельной или при необходимости образования сложных внутренних конфигураций в иэделии — сос -авной.

Технологический процесс формования в гидростатах, работающих со "свободной" матрицей, включает установку пресс-формы в. камеру 8 для вакуумирования (фи, . 1, слева от оси) и затем в контейнер 3 высокого давления (фиг. 1, справа от оси).

Пресс-форма может использоваться также в установках гидростатического прессования, работающих во "встроенной матрице.

Пресс- форма работае» следующим об " разом.

Перфорированная матрица 1 в сборе с эластичной оболочкой 2 и стержнем монтируется в, камере

8 для вакуумирования (фиг. l, слева

GT Осевои JIIHH IH - устанi>вленнои стоге вибрационного стенда (He показан) В камере 8 создают Вакуум i

ВОэдействующий через перфорацию мат рицы 1 на эластичную оболочку 2 так, что оболочка выстилает внутреннюю поверхность матрицы 1, принимая ее конфигурацию. В шлиц стержня 3 вставляют прафилированную эластичную вставку 6, при этом ее торцовые части, выступающие эа тело вст-,ÂKÉ пО Всему периме, ру.„ кОнтактируют с ОболОч кой 2.

В пресс-форму засыпают порошок, закрывают ее крышкой ч с ЗакрепленHOT на -ней эластичнок Оболочкой 5,, 10444 подвергают вибровакуумному уплотнению и переносят в контейнер 9 высокого давления пресса для гидростатического прессования.

При прессовании (фиг. 1, справа от осевой линии) рабочая жидкость пресса через отверстия матрицы 1 воздействует на эластичную оболочку 2. При этом происходит усадка порошка. Профилированная эластичная 10 вставка 6 под действием оболочки 2 также изменяет свою конфигурацию.

Конструкция стержня со шлицем в сочетании с эластичной вставкой обеспечивает последней возможность 15 оптимально изменять свою конфигурацию при изостатическом приложении давления, при этом оказываются наи" более благоприятными и направления усилий прессования, передающиеся 20 пресс-порошку через эластичную вставку б. С одной стороны вставка 6 сжимается в направлении движения эластичной оболочки 2, с другой стороны она, вследствие постоянства своего 25 объема, расширяется в других направлениях (указано стрелками на фиг,1. справа от оси). Это обеспечивает распрессовывание отверстий в боковых стенках изделия (трубы, стакана)> з0 а также прессование днища стакана (если таковое имеется) изнутри, что приводит к получению ответственных частей изделий (отверстия и днища) с повышенными показателя ми физико-механических свойств.

Главное же состоит в том, что

;свободный рост изделия на величину

К по вертикальной оси, вызванный силами упругого расширения изделия, . обеспечен тем, что эластичная вставка 6 в процессе снижения давления (фиг. 2, слева от оси) следует за оболочкой 2, принимает свои первоначальные размеры и свободно под45 нимается самим расширяющимися изделием вверх на необходимую величину (К). Такая конструкция;исключает возможность вертикального защемления части сырца. Эластичную вставку 6 вместе с изделием снимают со стержня 3, а затем извлекают из изделия (фиг. 2, справа от оси).Конфигурация боковых отверстий определяется формой вставки 6 и может быть выполнена любой. 55

Особенности профилирования эластичной вставки 6 заключаются в том, 30 4 что при любой форме отверстий онадолжна быть выполнена с обязательно выступающими за тело вставки торцовыми частями, причем по их пери" метру должны быть выполнены фаски, обращенные к прессуемому иэделию.

Толщина выступающих частей у основания находится в пределах 2-4 мм и уменьшается к периферии; при давлении прессования они становятся еще более тонкими и практически не оставляют следов на сырце, которые дополнительно уменьшаются при последующем спекании изделий.

Цель изготовления такого профиля — иаключение скалывания материала на выходе отверстий, что имеет место при применении вставок 6 без уширений на торцах.

В предлагаемой пресс-форме, в отличие от известной конструкции, стержень 3 постоянно закреплен и его не нужно извлекать из пресс-формы вместе с изделием, а затем вновь устанавливать в матрице. Это повышает производительность труда.

Пример. В предлагаемой прессформе прессуют стаканы с днищем и бо" ковыми отверстиями в стенках. Высота стакана 600 мм, диаметр вертикального канала 65 мм, сечение отверстий и в стенках стакана по 35 см, Пресс-форму устанавливают в вакуумную камеру, закрепленную на столе вибрационного стенда, создают в ней вакуум, при этом эластичная оболочка 2 выстилает внутреннюю поверх- ность матрицы 1. В шлиц стержня 3 вставляют эластичную профилированную вставку 6 так, что она торцами кон" тактирует с оболочкой 2. Смесь порошков корунда и чешуйчатого графита влажностью 2,53 засыпают при вибра ции в пресс-форму, закрывают форму крышкой 4 с эластичной оболочкой 5, вакуумируют, виброуплотняют и затем переносят пресс-форму в контейнер высокого давления, где прессуют давлением 1000 кгс/см . Затем давление сбрасывают, пресс-форму переносят в вакуумную камеру, создают в ней вакуум, снимают крышку и извлекают изделие вместе с эластичным вкладышем б, который затеи легко выходит из отверстий иэделия. .Отверстия имеют качественную гладкую поверхность, без сколов и трещин.

При использовании известного устройства брак по трещинам и сколам

3 10444 составляет 50-554. Прочность материала днища и стенок отверстий выше прочности при сжатии материалов других частей изделия íà 15-20 кгс/см .

Технологичность процесса повы- 5 силась вследствие того, что стержень

30 укреплен в устройстве постоянно.

Это обеспечивает его центровку.

Повышается производительность труда примерно на 204, так как значительно упрощается сборка и разборка прессформы.

1 044430,ВНИИПИ Закаэ 7422/11 Тираж 813 Подписное

«a » «» «

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная-, 4