Устройство для экструдирования пластифицированных порошков

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭКСТРУДИРОВАНИЯ ПЛАСТИФИЦИРОВАННЫХ ПОРОШКОВ, содержащее подающий и экструдирующий узлы и мундштук с конической заходной частью, отличающееся тем, что, с целью повышения плотности изделий, выходной канал мундштука выполнен с поднутрением с диаметром , на 3-10/ большим, чем диаметр выходного канала, причем первая торцовая поверхность поднутрения в направлении экструзии выполнена перпендикулярной его боковой поверхности , а вторая - конической с углом конуса, равным углу конуса заходной части мундштука.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСГ1УБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ASTOPCHOl9IV СВИДЕТЕЛЬСТВУ ВЬЮСЬ „», »

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

fl0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPbfTMA (21) 3684683/22-02 (22) 03. 01. 84 (46) 07.05.85. Бюл. Ф 17 (72) А.В. Степаненко, E.В. Ложечников, В.И. Кулагин и А.Г. Бендиков (71) Белорусский ордена Трудового

Красного Знамени политехнический институт (53) 621.762.04(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство. СССР

Ф 865527, кл. В 22 F 3/02, 1979.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 908522, кл. В 22 F 3/02, 1980.

„„SU„„1154042 А

4(sl) В 22 F 3/О?; В 30 В 15/02 (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭКСТРУДИРОВАНИЯ ПЛАСТИФИЦИРОВАННЫХ ПОРОШКОВ, содержащее подающий и экструдирующий узлы и мундштук с конической заходной частью, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения плотности изделий, выходной канал мундштука выполнен с поднутрением с диаметром, на 3-10Х большим, чем диаметр выходного канала, причем первая торцовая поверхность поднутрения в направлении экструзии выполнена перпендикулярной его боковой поверхности, а вторая — конической с углом конуса, равным углу конуса заходной части мундштука.

1154042

Изо бретение относится к порошковой металлургии, в частности к устройствам для экструдирования изделий из пластифицированных порошков .

Известна пресс-форма для прессования металлических порошков, включающая матрицу, состоящую из верхней и нижней частей., Верхний и ниу:; ний пуансоны и привод радиального смещения матрицы, При прессовании верхняя часть матрицы с пуансоном смещается в радиальном направлении, что создает условия для получения более плотных изделий (11.

Недостатком устройства являет- 15 ся невозможность получения издепий неограниченной длины, Наиболее близким к изобретению по технической сушнасти и достигаемому результату является устройст- Ю ва для экструдирования. пластифицированных порошков, содержащее подающий и экструдирующий узлы и мундштук с конической заходнай частью. В корпусе экструдирующего улла зякреп- 25 лены шины., соединенные с гакуумной системой.

При вращении экструдирующего шнека плястифицироэянный порошок oîäàется им от механизма загрузки к 30 мундштуку и продавливается через него, при этом шипы, закрепленьн|е в корпусе,. не дают смеси проворачиваться вместе са шнеком (21.

Однако эта устройство не дает возможности получать изделия с высокой плотностью.

Целью изобретения является повышение плотности изделий, Этя цель достигается тем, что в 4О устройстве для экструдиравания плястифицированных порошков, содержащем гадающий и экструдирующий узлы и мундштук с конической зяходнай частью, согласно изобретению, выходной канал мундштука выполнен с поднутрением с диаметром, на 3-107. большим, чем диаметр выходного канала, 9ричем первая торцовая поверхность поднутрения в направлении экструзии выполнена перпендикулярной его боковой поверхности, а вторая — конической с углом конуса, равным углу конуса захадной части мундштука.

Наличие в вьгходном канале мундшту- 55 ка паднутрения приводит к возникновен«по сдвиговых деформаций в сформовянном профиле. В процессе сдвиговаго дефармирования профиля происходит более плотная упаковка (укладка) частиц порошка, в результате этого и повышается плотность получаемого изделия.. Для павьш!ения интенсивности сдвиговых деформаций в профиле первая торцовая поверхность паднутрения (перехад с поверхности формующей шейк. на поднутрение) выполнена в виде плоскости, перпендикулярной его боковой поверхности и направлению истечения материала. При выполнении этого перехода в виде конической паверх— насти с углом конуса, направленным навстре;у движению сформованнаго профиля, интенсивность возникающих сдвиговых,деформаций уменьшается с уменьшением угла конуса, чта приводит к снижению плотности получаемого иэделия по сравнению с предыдущим вариантом. Если угол конуса направлен па ходу прессования, то в пер хо. де образуются карманы" (пустоты), в которые попадает часть шихты и не двигается, т.е. может образоваться мертвая зона . В этом случае условия деформирования сформаваннаго профиля идентичны первому случаю.

Вторая торцовая поверхность паднутрения, выполненная конической, и прессующая шейка создают противодавление, необходимое для возникновения сдвиговых деформаций сформовянного профиля в зоне поднутрения.

Поэтому угол конуса этой поверхности должен быть равен углу конуса заходнай части мундштука..

Прирост пло ности заготовки заметен при ее раздаче на .37. При раздаче заготовки в зоне паднутрения более 1ОХ нярущяютсн оптимальные условия сдвиговых деформаций и на боковой поверхности готового продук-! ,тя (профиля) появляются трещины.

Ня фиг. 1 изображено устройство, общий вид; ча фиг. 2 — разрез А-А ня фиг. 1;, на фиг. 3 — узел I на фиг. 2 (поднутрение в канале мундштука). устройство содержит корпус 1 подающего шнека, корпус 2 экструдирующего шнека,, в которых расположены соатветLòâóþùèå шнеки 3 и 4. Мундытук 5 жестко соединен с корпусам 2 экструдируюшего шнека 4 элементами 6 крепления, В мундштуке 5 выполнено поднутрение 7 с диаметром на

3- 1ОЖ большим, чем диаметр выход1154042 ного канала мундштука. Выходной канал мундштука имеет формующую 8 и уплотняющую 9 шейки. Переход 10 с поверхности формующей шейки на поднутрение выполнен в виде плоскости, перпендикулярной боковои поверхности поднутрения и направлению истечения материала, а переход 11 с поднутрения на поверхность уплотняющей шейки 9 выполнен в виде коничесЭ кой поверхности с углом конуса, равным углу конуса р- заходной части мундштука. Устройство содержит также насадку 12 и загрузочный бункер 13.

Устройство работает следующим образом.

Пластифицированная смесь засыпается в бункер 13, оттуда равномерно подается шнеком 3 вдоль стенок корпуса 1 в корпусе экструдирующего шнека 2. Увлекаясь экструдирующим шнеком 4, шихта продавливается сквозь мундштук 5. В последней смесь, проходя сквозь формующую шейку 8, формуется в профиль. Попадая далее в поднутрение 7, профиль раздается до диаметра поднутрения, т.е. на 3-10Х. В результате этого в сформованном профиле возникают большие сдвигающие деформации. Продавливаясь далее сквозь переходную .поверхность 11 и двигаясь вдоль уплотняющей шейки 9, смесь за счет трения о поверхности 9 н 11 создает противодавление, которое в основном определяется и регулируется длиной шейки 9. Для создания эффективного противодавления длина этой шейки должна быть больше плины формующей шейки 8, так как формующая шайка 8 влияет на усилие истечения смеси при формовании, а вместе с коэффициентом обжатия -определяет плотность профиля в зоне поднутрения 7. Для создания оптимальных условий для сдвиговых деформаций сформозанного профиля без его разрушения в зоне поднутрения 7 противодавление со стороны уплотняющей шейки 9, созданное за счет продавливания профиля из зоны поднутрения в уплотняюшую шейку и за счет трения о ее стенки, Относительная плотСостояние боковой поверхности получен-. ных иэделий

Увеличение

30 диаметра поднутрения, Х ность полученных изделий, Х.

Гладкая (без трещин) 52,0

54,3

Гладкая

Гладкая

Гладкая

56,2

57,6

45

57,9

Появились радиальные трещины) 50

Применение предлагаемого устройства позволяет повысить плотность профилей на 4-11Х. должно быть больше усилия истечения материала из формующей шейки 8.

Величины длин формующей и уплотняющей шеек и их соотношение выбирают в зависимости от требуемых, усло- вий экструдирования, т.е. от необходимых условий и усилий формования профиля, а также от требуемого усилия противодавления в зоне поднутре1О ния.

Работа устройства поясняется на примере экструдирования порошка марки ПЖ2М2. Смесь содержит 90 вес.Х железного порошка и 10 вес.Х технического парафина. Давление в экструдере при прессовании 250 MIla, диаметр получаемых иэделий . 70 мм. Плотность изделия, полученного в мундштуке без поднутрения, равна 52, 1Х..

Zp Плотность изделий, полученных при использовании предлагаемого устройства, и состояние боковой поверхности приведены в таблице. На боковой поверхности изделия, полученного в

25 мундштуке без поднутрения с относительной плотностью не выше 52,4Х, трещин нет.

1)54042

Риг. g

Х

Фиг.3

Составитель Г. Загорская

Редактор А. Шандор Техред M.11àäü Корректор В. Бутяга

Заказ 2582/10 Тираж 747 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4