Газостат

 

ГАЗОСТАТ, включаквдий. контейнер с рабочей камерой, нагреватель, экраны, пробку и силовую раму. отличающийся тем, чт.о, с целью расширения его технологических возможностей, он снабжен ступенчатой заглушкой, кольцом и щтоком, пробка выполнена со сквозным отверстием и проточкой, камера выполнена со сферической рыемкой на боковой поверхности на уровне кольца, заглушка закреплена на штоке, проходящем через отверстие в пробке, и установлена в проточке с зазором п.о торцовой поверхности, причемкольцо выполнено из материала, предел текучести которого на 15-60% ниже предела текучести материала заглушки. & (Л Щ 00

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (И) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬП ИЙ (21) 3529624/22-02 (22), 28.12.82 (46) 07 ° 02,84. Бюл. Р 5 (72) В.В.Бродко, Е.В.Эвонарев, A,С.Лазарев и М.Ю,Барай (71) Белорусское республиканское научно-производственное объединение порошковой металлургии (53) 621. 762.4 (088. 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 933251, кл. В 22 F 3/04, 1980, 2. Авторское свидетельство СССР

М 899279, кл. В 22 F 3/04, 1979. (54)(57) ГАЗОСтАт, включающий. контейнер с рабочей камерой, нагреватель, экраны, пробку и силовую раму, 3(50 В 22 F F 3 14 отличающийся тем, чт.о, с целью расширения его технологических возможностей, он снабжен ступенчатой заглушкой, кольцом и щтоком, пробка выполнена со сквозным отверстием н проточкой, камера выполнена со сферической выемкой на боковой поверхности на уровне кольца, заглушка закреплена на штоке, проходящем через отверстие .в пробке, и установлена в проточке с зазором по торцовой поверхности, причем. кольцо выполнено из материала, предел текучести которого на 15-60% ниже предела текучести материала заглушки.

-1071364

Изобретение относится к порошковой металлургии, а именно к устройствам для изостатического прессования изделий из порошка.

Известно устройство для горячего иэостатического прессования, содержащее охлаждаемый контейнер с рабочей камерой, нагреватель с экраном, пробку, источник высокого давления и .пористый испаритель (1) .

Однако при высоких температурах прессования герметизация контейнера с прессуемым изделием ухудшается из-эа значительного (150-250 С) наг. рева эластичного уплотнения. Улучшение же охлаждения уплотнения требует усложнения конструкции контейнера, что нежелательно, поскольку йриводит к концентрациям напряжений в последнем.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является гаэостат, содержащий контейнер с рабочей камерой, нагреватель, экраны, пробку и силовую раму j2) .

К недостаткам известного устрой-. ства относятся потребность в высокой точности изготовления подвижных сопряжений для обеспечения герметизации; значительная утечка газа из камеры при высоких давлениях и температурах из-эа отсутствия самоуплотнения; невысокое качество изделий из труднодеформируемых материалов из-за необходимости производить нагрев ,при высоких температурах, что вызы вает снижение герметизации.

Целью изобретения является расширение технологических возможностей газостата.

Указанная цель достигается тем, что газостат снабжен ступенчатой заглушкой, кольцом и штоком, пробка выполнена со сквозным отверстием и проточкой, камера выполнена со сферической выемкой на боковой поверхности на уровне кольца, заглушка закреплена на штоке, проходящем через отверстие в пробке, и установлена в проточке с зазором по тор:цовой поверхности, причем кольцо выполнено из материала, предел проч. ности которого на 15-60Ъ ниже предела текучести материала заглушки.

В случае, если предел текучести материала кольца отличается от предела текучести материала заглушки на величину, меньшую 15%, происходит снятие контактной поверхности заглушки. Если пределы текучести материалов кольца и заглушки отличаются на величину, превышающую 60%, происходит затекание материала кольца в зазор между стенкой контейнера и заглушкой.

На чертеже изображено предлагае.мое устройство.

Гаэостат состоит из охлаждаемого контейнера 1, запирающей пробки 2, нагревателя 3; экранов 4, источника высокого давления (не показан), двухступенчатой заглушки 5 с кольцом 6 на его переходной конической поверхности между ступенями, штока 7 и силовой рамой 8.

Рабочая камера образуется внутренними поверхностями стенок кон10 тейнера 1 и торцовой поверхностью заглушки 5. В пробке 2 по оси выпол нены сквозное отверстие, à со стороны камеры проточка 9, в которой ступенью меньшего диаметра установ15 лена двухступенчатая заглушка 5 с зазором по торцовой поверхности и с воэможностью возвратно-поступательного движения вдоль оси. При этом заглушка 5 закреплена на штоке 7, проходящем через сквозное отверстие пробки 2, Между торцовой поверхностью пробки.2 и на конической поверхности заглушки 5 размещено без зазора кольцо 6, наружный диаметр которого выполнен равным диаметру рабочей камеры, а внутренний — диаметру меньшей ступени заглушки 5. Нагреватель 3 с экранами 4 размещены у боковой стенки камеры.

Диаметры меньшей и большей ступеней заглушки 5 соответственно равны диаметрам проточки и камеры, На уровне. кольца 6 в боковой стенке камеры выполнена сферическая выемка 10. Боковая поверхность контейнера 1 охватывается кожухом 11, между ними выполнена полость 12 под охлаждающую среду, имеющая входной 13 и выходной 14 каналы. В днище контейнера 1 имеется канал 15 для подачи испаряе40 мой жидкости. В рабочей камере размещается изделие, Гаэостат работает следующим образом.

В камеру контейнера 1 устанаэли-. вается изделие, после этого контейнер 1 запирается пробкой 2 с эаглуш кой 5 и кольцом 6, Рабочая жидкость, подаваемая через канал 15, испаряется в рабочей камере при разогреве последней нагревателем 3 до критической температуры и выше, что обеспечивает возрастание давления в рабочей камере, которое,. воздействуя на заглушку 5, перемещает ее верх и деформирует кольцо 6. При этом материал кольца затекает в сферическую выемку 10 боковой стенки и создает самоэапирание с самоуплотнением. По окончании прессования корпус Контейнера 1 и пробка 2 охлаждаются, после этого гаэ из каме.ры выпускают через канал 15. Затем вытягивают пробку 2, сжимая при этом кольцо б, и достают изделие.

1071364

Составитель A.Tóìàíîâ

Редактор А.Долинич Техред Т.Маточка Корректор О.тигор

Тираж 775 . . . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб °, д. 4/5

Заказ 14/7

Филиал ППП Патент, r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4

Применение в газостате двухступенчатой заглушки 5 и установки ее на штоке 7 в проточке пробки 2 .с зазором,т.е. с воэможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль оси силового нагружения, позволяет .направлено деформировать материал . кольца 6 образуемым посредством давления в рабочей камере усилием, приложенным к заглушке 5. Материал кольца 6, деформируясь и затекая в выемку боковой стенки, создает самоуплотнение, при этом деформирующее усилие возрастает вместе с ростом давления в камере. Поскольку предел . текучести материала кольца на

15-60% ниже предела текучести стали, из которой изготовлена заглушка, можно использовать в качестве материала кольца 6 металл. Металличе-. ское уплотнение не требует.интенсивного охлаждения в процессе. работы, в отличие от уплотнений из традиционных материалов (резина, фторопласт, полиуретан и т.п.) . Металлическое самоуплотнение. рабочей камеры позволяет повысить рабочне температуру и давление до 1500 С и 300 NIIa,ñî-, ответственно. Так, при 1500эС и давлении 300 МПа потеря давления составляет за 60 мин 1,5 МПа, тогда как в известном газостате за то же

5 время при 1400 С и давлении 200 МПа давление. упало на 5,0 МПа, а при

1500 С и давлении 200 Mila уплотнительное кольцо разрушается эа

120 мий.

Использование предлагаемого технического решения позволяет обеспечить следующие технико-экономические преимущества: повышение самогерметиэации с возрастанием давления в,камере1 уменьшение до минимума

15 влияния точности сопряжения рабочей . камеры с пробкой на создание высоких давлений из-за затекания материала кольца в сферическую выемку боковой стенки; расширение технологических параметров до 1500 С и 300 МПа из-за обеспечения самогерметизации в подвижных сопряженияху воэможность применять в качестве уплотнительного материала металлы, что приводит к снижению толщины теплоизоляции до

20% и ра ширению технологических возможностей.