Устройство для прокатки порошка на подложке

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦКАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

И ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВМ

ГОСУДАРСТНЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3615260/22-02 (22) 04.07.83 (46) 23.05.85. Бюл. N 19 (72) А. В. Степаненко, Л. А. Исаевич и В. Е. Харлан (71) Белорусский ордена Трудового Красного

Знамени .политехнический институт (53) 621.762.4.04(088.8) (56) 1. Виноградов Г. А. и Радомысельский

И.Д, Прессоваиие и прокатка металлокерамических материалов, М., Мащгиз, 1963, с. 175.

2. Патент. США И 3731050, кл. В 21 j 1/06, 1980.

„„S0„„1156854 А (54) (57) УСТРОИСТВО ДЛЯ ПРОКАТКИ ПО—

РОШКА НА ПОДЛОЖКЕ, содержащее валки и подложку с ребордами, о т л и ч а ю щ е: е с я тем, что, с целью повышения топщины и плотности проката при неизменном диаметре валков, подложка снабжена упорами, установленными на ее концах с возможностью перемяцения в плоскости, перпендикулярной направлению прокатки, валки установлены с воз-, можностью реверсирования движения и изменения зазора между ними, при этом толщина подложки больше или равна высоте упоров, 1 11568

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к устройствам для прокатки на подложке полуфабрикатов большой толщины иэ порошка.

Известно устройство для прокатки порошка, содержащее валки и подложку. В геометри.ческом отношении это означает, что подложка выполняет роль формующего валка радиусом, равным бесконечности (11.

Однако при получении проката большой 10 толщины эффект подложки незначителен и устройство для прокатки толстых полос требует валков большого диаметра, а следовательно, обладает высокими металлоемкостью и габаритами. !5

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство, содержащее валки и подложку с ребордами. Наличие реборд на подложке, препятствующих уширению порошка, играет позитивную роль в повышении нормальных контактных давлений в очаге уплотнения и деформации и тем самым способствует повышению плотности проката. или его толщины f2j.

Однако в известном устройстве имеет место значительное оттеснение вдоль направления прокатки формуемого материала, что не позволяет ребордам существенно повысить величину нормальных контактных давлений и, как следствие, толщину или плотность про30 ката нри неизменном диаметре валков. При формовании полос большой толщины устройство характеризуется значительными металлоемкостью и габаритами, Цель изобретения — повышение толщины и 35 плотности проката при неизменном диаметре валков.

Ноставленная цель достигается тем, что в устройстве для прокатки порошка на подложке, сядержагцем валки и подложку с реборда-40 ми, подложка снабжена упорами, установленмыми на ее концах с возможностью перемещения. в плоскости, перпендикулярной направлению прокатки, валки установлены с воэможностью реверсирования движения и изменения зазора между ними, нри этом толщина подложки больше или равна высоте упоров.

Использование упоров в подложке позволяет при минимальном диаметре валков осу. ществлять формование полосового изделия . зц больцюй толщины, так как напряжения сжатия дяя этого случая возрастают по сравнению с -обычной прокаткой на подложке с ребордями.

Иоскояьку онределяюшим фактором спрес- .И совыванмя, порошков является величина нормального контактного давления, действующего в очаге уплотнения и деформации, то при

54 г прокатке порошков на подложке, снабженной упорами, увеличивающими напряжения сжатия, сопровождающие процесс, повышается плотность прокатного материала по сравнению с плотностью порошкового проката, полученного на известном устройстве. Добиваясь в обоих случаях одинаковой плотности полос, получают толщину последних нри прокатке порошков с помощью предлагаемого устройства больше, чем при использовании известного устройства.

Формование производят постадийно, с малыми степенями обжатия, что предотвращает на начальном этапе формования интенсивное оттеснение порошка, а на последующих этапах выпучивание подпрессованного брикета перед очагом уплотнения и деформации и

»е приводит к неравномерному распределению плотности по длине заготовки. Для этого валки установлены с возможностью реверсирования вращения и изменения зазора между ними.

Высота упоров должна быть не менее высоты свободной насыпки, что предотвращает просыпание порошка иэ устройства в исходном состоянии, но не должна превосходить:толщину подложки. В противном случае после определенной стадии формоизменения заготовки, когда нижний край упора оказывается в одной плоскости с нижним уровнем подложки, на последующей стадии формоизменения при набегании упора иа валок происходит заклинивание устройства, так как исключается воэможность перемещения упора в плоскости, перпендикулярной направлению прокатки.

На фиг. 1 показано предлагаемое устройство, вид сбоку; на фиг, 2 — то же, вид сверху.

Устройство состоит иэ валков l, подложки

2 с боковыми ребордами 3, снабженной упорами 4 и тормозами 5 упоров.

Тормоза 5 установлены в круговом отверстии подложки и представляют собон цилиндрическую тормозную колодку, на которую опирается пружина сжатия, причем усилие сжатия пружины регулируется винтом.

Усилие сжатия пружины устанавливается. винтом .таким образом, чтобы тормозная колодка фиксировала положение упора и удерживала его эа счет сил трения от перемещения в плоскости, перпендикулярной плоскости. подложки, если упор не контактирует с формуюшим валком, и в то .же время обеспечивала возможность перемещения упора в указанной плоскости в случае контакта упора С фармуюшим валком, причем окончательное положение упора определяется нижней точкой бочки формующего валка, находящейся в плоскости, образованной осями валков. з 1!56

После этого момента не происходит дальнейwee опускание упора, поскольку плоскости, образованной осями валков, соответствует .наименьшая величина зазора между формую. щим валком и подложкой.

Устройство работает следующим образом, В исходном положении подложка 2 с равномерно насыпанным слоем порошка установлена в контакте с валками 1 так, что один иэ упоров 4 находится в плоскости, образованной осями валков, и контактирует с верхним валком, а верхний край другого упора находится на уровне насыпи порошка. Валки 1 синхронно приводят во вращение навстречу друг другу.

Вследствие активных сил трения, возникающих 1 при этом на контактах валок-подложка и валок-. порошок, подложка начинает перемещаться в направлении прокатки и происходит формование порошка вфористый брикет, при этом реборды 3 препятствуют его уширению.

Тормоза 5 препятствуют перемещению упоров относительно подложки, а при набегании упора на валок упор опускае"ся и тормоз фиксирует его новое положение. В момент, когда упор, ограничивающий уровень свободной насыпки, оказывается в плоскости выхода иэ валков, валки останавливают, изменяют зазор между ними на величину, определяемую иэ выбранной за проход степени обжатия, затем приводят во вращение в противоположном направлении, и цикл прокатки заготовки повторяется. По достижении требуемой толщины сформованного брикета прокатку прекращают.

Пример. При прокатке известным устройством порошка марки ПЖ2С2, полученного методом распыления, с плотностью насыпки

3,0 г/см (диаметр валков 200 мм, скорость э вращения валков 0,05 м/с, толщина подложки 20 мм, высота реборд подложки 40 мм) максимальная толщина сформованного проката

40 шириной 80 мм с относительной плотностью

85% составляет 2,1 мм.

При прокатке предлагаемым устройством порошка марки ПЖ2С2 (диаметр валков

200.мм, скорость врашсяня валков 0,05 м/с, 45 толщина подложки 20 мм, высота реборд подложки 40 мм, высота упоров подложки 40 мм) максимальная толщина сформованного брикета шириной 80 мм, длиной 500 мм с относительной плотностью 85% составляет 19,8 мм.

Конечного формоизменення достигают за 10

S0 циклов прокатки с постоянной величиной отноеительной деформации за один цикл прокатки,разной

854

h„= 35,2 мм — начальная высота равномерно распределенного по нодлож.ке слоя цорснцка, соответствующая плотности утряски порошка

S ПЖ2С2, равной 3,73 г/cMS, поскольку скребок, которым производят раэравнивание насыпанногс слоя, подуплотняет порошок;

h> !98 мм — конечная толщина сформованного брикета.

Приведенные данные характеризуют увеличение толщины получаемого проката одинаковой плотности цри накатке на предлагаемом

5 устройстве в сравнении с прокаткой на известном устройстве в 9,4 раза при одинаковом диаметре валков в обоих устройствах.

Осуществляют также формование проката толщиной 4 мм из порошка марки ПЖ2С2

20 иа предлагаемом и известном устройствах при одинаковом диаметре формующих валков.

В предлагаемом и известном устройствах диаметр валков составляет 200 мл, а их скорость вращения — 0,05 м/с; Толщина под-. ложки составляет 20 мм, а высота реборд подложки —. 10 мм. Прн этом в предлагаемом устройстве подложка снабжена утюрами, ограничивающими объем заготовки по длине; высотой 10 мм.

Конечного формонзменения достигают за

10 циклов прокатки с постоянной величиной относительной деформации эа один цикл црокатки 9,3%;

Вес порсшка, равномерно распределенного по подложке шириной 80 мм и длиной

120 мм, равен 0,28 кг, а высота равномерно распределенного по подложке слоя порошка—

7,7 мм.

Имея конечные размеры сформованного брикета (120х80х4 мм) и зная его вес, определяем, что сформованный на известном уст ройстве брикет обладает относительной плотностью 92%.

"н БР н БР 100% = 7,8% 1 а 55 где и. 10 — количество циклов прокатки;

Вес брикета длиной 120 we, полученного из сформованной иа известном устройстве полосы шириной 80 мм и толщиной 4 мм, равен 021 кг, что соответствует относительной плотности проката 68%. Максимальное значение величины нормальных контактных давлений, достигаемое в нейтральном сечении очага уплотнения и деформации, црн прокатке на известном устройстве составляет 24,6 кГс/мм (относительная плотность полученного при этом цроката 68%}, а при прокатке на предлагаемом устройстве на последнем цикле прокатки — 77,4 кГс/мм (относительная

2 плотность полученного при этом проката 92%).

1156854. /

Составитель Г. Загорская

Техред С.Мигунова

Редактор О. Бугиро

Корректор С; Шекмар

Тираж 747

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 3239/13

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

Показатель повышения плотности получаемого проката при неизменном диаметре валков в известном и предлагаемом устройствах определяется из отношения

П = — —.= 1,3 юг

66%

Таким образом, изобретение позволяет повысить толщину и плотность проката при неизменном диаметре валков.