Устройство для экструдирования изделий из порошков
1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭКСТРУДИРОВАНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ПОРОШКОВ содержащее экструдирующий и подающий шнеки , матрицу, загрузочный бункер и узел для вакуумирования, отличающееся тем, что, с целью повьшения качества зкструдируемых изделий , оно снабжено торцовым зубчатым венцом и ролика№1, имеюпщми каждый цилиндрический и конические участки поверхности и выполненными с зубьями на цилиндрическом участке, входящими в зацепление с зубчатым венцом, причем зубчатый венец установлен неподвижно, а ролики встроены в экструдирукиций шнек симметрично относительно оси вращения шнека на его последнем витке с возможностью вращения вокруг своей оси. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что узел для вакуумирования выполнен в виде системы отверстий, расположенных на зкструдирукщем шнеке со стороны, обратной направлению вращения роликов вокруг оси шнека. ff Фиг.1
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
NIlWHC
РЕСПУБЛИН (19) (И) А
4(51) В 22 F 3/20
+r ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н автавс юмм сиидетввствм! ОСУДАРСТ8ЕНН1 !Й НОМИТЕТ OOCP ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ!Й (21) 3616389/22-02 (22) 2!.04.83 (46) 15..0! 85. Бюл. Ф 2 (72) А.В.Степаненко, С.С.Клименков и В.И.Кулагин (7!) Витебский технологический институт легкой промышленности и Белорусский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт (53) 621.762.043(088.8) (56) 1. Кислый П.С. и др. Прессование тугопяавких соединений в вакуумной шнек-машине. Сб. "Теория и практика прессования порошков", Киев, ! 975, с. 139-145. 2. Злобин Г.П. Формование: иэделий из порошков твердых сплавов. M., "Металлургия", 1980, с. !71-184. (54)(57) !. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭКСТРУДИРОВАНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ПОРОШКОВ, содержащее экструдирующий и подающий шнеки, матрицу, загрузочный бункер и узел для вакуумирования, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества экструдируемых изделий, оно снабжено торцовым зубчатым венцом и роликами, имеющими ,каждый цилиндрический и конические участки поверхности и выполненными с зубьями на цилиндрическом участке, входящими в зацепление с зубчатым венцом, причем зубчатый венец установлен неподвижно, а ролики встроены в зкструдирующий шнек симметрично относительно оси вращения шнека на его последнем витке с возможностью вращения вокруг своей оси. 2. Устройство по п. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что узел для вакуумирования выполнен в виде системы отверстий, расположенных на экструдирующем шнеке со стороны, обратной направлению вращения роликов д вокруг оси шнека.,1134295 Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано „ в порошковой металлургии для экструдирования изделий из порошков. Известно устройство для прессо- 5 вания нластифицированного порошка, содержащее подающий и экструдирующий цилиндры, жестко соединенные между собой, в которых расположены соответствующие шнеки, и систему для 1О вакуумирования шихты Ц . Недостатком данного устройства является невозможность получения качественных иэделий, так как в сечении, перпендикулярном экструдированию, возникают кольцеобразные расслоения, вызчанные не одинаковой скоростью истечения порошка из мундштука. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство для экструдирования изделий из порошков, содержащее подающий и экструдирующий цилиндры с находящимися в них соответствующими шнеками, матрицу, s агруз очную камеру, приводы шнеков, узел для вакуумирования f2(. Пластифицированный порошок засыпается в подающий цилиндр через загрузочную камеру и подается в экструдирующий цилиндр. При этом происходит откачка воздуха, находящегося в шихте. Далее порошок увлекается экструдирующим шнеком, который про давливается через матрицу и формует изделие. Недостатком известного устройства является отсутствие приспособлений для уравнивания скорости движения слоев порошка во время про- 40 давливания через матрицу из-за чего появляются кольцеобразные трещины, что снижает качество экструдируемых изделий. Цель изобретения — повышение ка- 45 чества экструдируемых изделий. Поставленная цель достигается тем, что устройство дпя экструдирования изделий из порошков, содержащее экструдирующий и подающий шне- 56 ки, матрицу, загрузочный бункер и узел для вакуумирования, снабжено торцовым зубчатым венцом и ролика" ми, имеющими каждый цилиндрический и конические участки поверхности 55 и выполненными с зубьями на цилиндрическом участке, входящими в зацепление с зубчатым венцом, причем зубчатый венец установлен неподвижно, а ролики встроены в экструдирующий шнек симметрично относительно оси вращения шнека на его последнем витке с возможностью вращения вокруг своей оси. Кроме того, узел для вакуумирования выполнен в виде системы отверстий, расположенных на экструдирующем шнеке со стороны, обратной направлению вращения роликов вокруг оси шнека. На фиг.l изображено устройство, общий вид; на фиг.2 — вид А, на фиг.l; на фиг.3 — разрез Б-Б на ° фиг.l; на фиг.4 — вид В на фиг.l; на фиг.5 — один из роликов; на фиг.6 — последний виток шнека; на r.7 - разрез Г"Г на фиг.6. Устройство содержит корпус 1 подающего и экструдирующего 2 шнеков, в которых находятся соответствующие шнеки 3 и 4, и матрица 5, симметрично расположенные конические ролики 6,. загрузочный бункер 7, отверстия 8 для вакуумирования. неподвижный зубчатый венец 9, крышка 10. Устройство работает следующим о6разом. При вращении подающего шнека 3 из загрузочного бункера 7 порошок подается в корпус экструдирующего шнека 2, где увлекается зкструдирующим шнеком 4 и перемещается в зону 11 экструдирования. В зоне. 11 эксти рудирования при вращении шнека 4 конические ролики 6, находясь в зацеплении с зубчатым венцом 9, вращаются и производят постепенное уплот» некие слоев порошка, а также переме" щение их в направлении экструднрования, Причем слои, прилежащие к матрице 5, перемещаются на большую величину, чем слои порошка формующие внутреннюю часть стержня. Однако в силу трения верхних слоев порошка о матрицу 5 их скорость постепенно уменьшается и при выходе из мундштука 12 равна скорости истечения внутренних слоев. Во время вращения роликов 6 вокруг оси шнека 4, на стороне, обратной направлению перемещения роликов, скапливается воздух, который отсасывается через систему 8 отверстий, расположенных с этой стороны роликов 6 на экструдирующем шнеке 4. Таким образом устраняются растягивающие напряжения в верхних 1134295 слоях стержня, а также воздух, который находится в шихте, непосредственно в зоне экструдироваиия 10. Это позволяет получить изделия более высокого качества, без круговых трещин и воздушных раковин. Во время работы устройства шихта подается шнеком 4 в зону 11 экструдирования, где -она уплотняется роликами 6. Каждая из канавок двухза- !б ходного шнека 4 .равномерно подает шихту к своему ролику 6. Крышка 10 не позволяет порошку забивать зуб- . чатое зацепление. Скорость истечения слоев порошка от одного слоя к другому и внутри слоев изменяется постепенно s зависимости от многих факторов. Однако наибольшая скорость истечения будет на поверхности матрицы, а наименьшая — в центре зоны зкструдирования. В предлагаемом устройстве имеется,цва конических ролика, которые перемещают шихту. На фиг.5 изображен отдельно один из роликов, имеющий конический участок наружной поверхности 13 и цилиндрический участок, на котором выполнены зубья 14, входящие в зацепление с зубчатым венцом 9 (фиг.2). В точке !5 ролик опирается о цилиндр 2, после того, как его уста 30 новят в зенковку !6 (на фиг.6) где находится последний виток шнека 4. На фиг.4 изображен разрез Г -Г по оси эенковки !6, (штриховой: линией изображен ролик, установлен- 35 ный в зеиковку) . Конуснасть роликов необходима для перемещения шихты в разных слоях с различной скоростью. Зубья на цилиндрическом участке ролика находятся в зацеплении с неподвижным зубчатым венцом. При вращении шнека зубчатый венец вращает, ролики вокруг своей оси, что облегчает уплотнение порошка и его перемещение с различной скоростью s разных слоях. Два симметрично расположенных ролика необходимы для симметричного распределения нагрузки относительно оси шнека. При неравномерно расположенной нагрузке относительно оси вращения шнека возможна вибрация шнека, дйнамические перегрузки и другие явления, так как его крепление находится на большой консоли по отношению к месту приложения нагрузки. Это влияет на равномерность уплотнения, что определяет качество иэделия. Во время вращения роликов вокруг своей оси создаются условия для скапливания воздуха, со стороны ролика противоположной направлению его вращения вместе со шнеком. Ро-.. лики уплотняют шнхту при вращении, а новые порции шихты ие успевают попасть в эти эоны. Здесь расположены отверстия для вакуумнрования по рошка (фнг.4). Вакуумирование производится в зоне экструдирования, т.е. во время истечения порошка из матрицы, что исключает попадание воздуха в готовое изделие. Это повышает качество готового изделия. В таблице представлены экспериментальные данные, полученные при зкструдировании различных порошков; предложенным и известным устройством. Как видно из таблицы, изделия, полученные беэ подпрессовки (четные эксперименты), имеют меньшую плотность и меньшую ударную вязкость. ))34295 о 055 з хо А» 1- О Ч » Э 1» X o t о л I "Ë l l t» г СЧ I ° « о С 1 Ю о U М э о z v 1 и х й5,33 ОО 3- х 5 э Хиоо u u х р, х,х0к0йц Х Э Э Э Х 1 « Е О Х С3, .Е Х Х И 133 00 X Х 31 5 о а, 3:« о х И о л Ф « „! t Х С3 333 ХХ 0 О -Д t! D о »3 С«1 1 л M.о о х о ф СЧ и 3„" Э kf э х С3 Ф М «3I 1» О л Ц С 3 СС3 l о СЧ 1 Сс. ! о Ч СС О > 9 о хо ф СЧ сЧ и о О о хо С «(Х и 04 1» л X 0 С3 э и х Р О хо g,D и 01 С4 Е Х1 I ! I 1 1 1» М v ° Ф v Р Э Х 33I л о о Ы 333 I о х Э Э х х л СС3 6) «33 Р. I 1 I 1 1 I л СС3 СО СЧ о СЧ л л СЧ а а о и I 1 1 о о о О О СС3 СЧ С Ъ С«Ъ о Х! ! 1 1 X 1Х 1 х Я 333 34 3 0 0М Э О И о Н о о И ь С«1 l Х UC3,Х Х Э Ф :к Х X о !в 333 1 и I Х0 .1 и Э 0 1 .х 1 В» t о о 3 о к Х 33МО5 Р1 1.0ХЭ ЭВ0 ХКС Ct М О Э Ф 333 133 И Х Х Х =% Е I о X R F H 0ДСЗCÇÄ I ! о ) 1 Х х ф С3« !! Л I I «C3 1 С 1» & X !в о о . СО 5 |1 I л С» 1 С»3 ° 33» 1 1» !о 0 X СЧ о t х 1Ю 1Ю о С« ) е С« I 1 X Х X 3 1 1 1 5 g о о о о а о м и о СЧ СЧ С«Ъ х Ф ф 3Г3 Э сЧ 1-< чР ам ое Л "Я = Л И а СС3 СЧ СЧ 1 1 1 1 о о о c о а о СЧ А ом х Л <Ч Щ Ф Ю О I ! I. сЪ 1 сч 3:(С"Ъ 00 (3 л С> л С"Ъ Ю о! о I о 1 Э 5 и о а 1 ь D x «х И Э И cf о Ф о ф х Q о аф О 00 о Щ о o to о 3 х мха х а3 э ю х йо): c4 g Э а Р (ЕО 1 м & х Э х Х Э 0 х )» о Ф о х х v 5 ОЭЭЕ 15йо х саоэз >3vt):vugg v х а ohio ю Э Э Э 3л «» хцхаюх йkjl, ° ебх I 134295 I I I 1 1 I I I 1 U 0 э и а х Ю С»Ъ Фб Ю v Зх о 03 v! о Э I A I М > х eg «» Х v .о oc> х х 55 и) l а И о Э х в Vl O4х1 l 1 1 о Э Ю о 1 о Щ Э Щ 1 Ю СЧ (-ч О ЩИО ЮО 1О д ))»9 « М 0 W о х х 1 о 5 о С»1 С»Ъ 1 х Ф о ° ь )» 0М « o z о I о М о В о а о Ф о «ч СЧ I И 1-» ф о э а5 t.g Hoo 1 эХоц Э Э Й Р М >Э& H Q V t» A O I)I Э и о «-< Ю Э Ж о «ч С4 1! I л ) CV! 1; ), „ ж о «-1 1 о Ф I i C) С4 С Ъ Ю 00 ,О л о 1 о ° с 1-ю Cl И о «-(Э М о «-» сО 1134295 1134295 Составитель Т. Шевелева Редактор Н.Воловик Техред Т Наточка Корректор 1 .Orap Заказ 10003/9 Тирак 746 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретепий.и открытий 113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", r.Óëòîðîä,óë.Ïðoåêòíàÿ,4
