Устройство для экструдирования порошковой проволоки

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭКСТРУ РОВАНИЯ ПОРОШКОВОЙ ПРОВОЛОКИ, сод жащее наружный и внутренний шнеки и матрицу, отличающеес тем, что, с целью расширения технологических возможностей, оно снабжено дополнительной матрицей, матрицы расположены коаксиально одна другой и выполнены в виде корпусов и крышек с образованием полости между крышками , полость сообщена с винтовой канавкой наружного шнека, а в крьшзках по окружности выполнены соосные формующие отверстия. 2. Устройство по П.1, отличающееся тем, что формующие отверстия выполнены в виде овалообразных , сужающихся и плавно углубляющихся по ходу вращения шнека канавок, а в конце последних выполнены цилиндрические сквозные отверстия.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1177058 >4 В 22 F 3 20 3/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ д. 5

Я г /

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3684876/22-02 (22) 04.01.84 (46) 07.09.85. Вюл. Н - 33 (72) С.С.Клименков, П.A.Âèòÿçü, Д.С.Лысов и О.Н.Ахтанин (7 1) Витебский технологический институт легкой промышленности (53) 621.762.4.045 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N- 952437, кл. В 22 F 3/20, 1981.

Авторское свидетельство СССР

У 852446, кл. В 22 F 3/02, 1980. (51) (57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ Э КСТРУДИРОВАНИЯ ПОРОШКОВОЙ ПРОВОЛОКИ, содер.жащее наружный и внутренний шнеки и матрицу, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения технологических возможностей, оно снабже— но дополнительной матрицей, матрицы расположены коаксиально одна другой и выполнены в виде корпусов и крышек с образованием полости между крышками, полость сообщена с винтовой канавкой наружного шнека, а в крьппках по окружности выполнены соосные формующие отверстия.

2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что формующие отверстия выполнены в виде овалообразных, сужающихся и плавно углубляющихся по ходу вращения шнека канавок, а в конце последних выполнены цилиндрические сквозные отверстия.

1 11770

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к устройствам для экструдирования порошковой проволоки и двухслойных длинномерных изделий. 5

Цель изобретения — расширение технологических возможностей.

На фиг. 1 представлено предлагаемое устройство, разрез, на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — 10 разрез Б-Б на фиг. 1, на фиг. 4— разрез В-B на фиг. 2; на фиг. 5 вид формующих отверстий; на фиг. 6 разрез Г-Г на фиг. 5.

Устройство для экструдирования 15 проволоки состоит из внутренней мат— рицы 1, выполненной в виде корпуса, внутри которого установлен внутренний шнек 2, соединенный с приводом 3 вращения, внутренняя матрица имеет Zp загрузочный бункер 4. На внутренней матрице установлен наружный шнек 5, соединенный с приводом 6 вращения.

Наружный шнек заключен в наружную матрицу 7, выполненную в виде корпу- 25 са и имеющую:загрузочный бункер 8.

На торцах внутренней и наружной матриц закреплены соответственно внутренняя 9 и наружная 10 крышки.

Внутренняя крышка выполнена с распо- ЗО ложенными по окружности отверстиями

11 и соосными отверстиями 12 в наружной крышке. Наружная и внутренняя крышки образуют между собой промежуточную полость 13, сообщенную

35 с винтовой канавкой шнека 5. На наружной матрице установлен нагреватель 14. Обе матрицы крепятся на основании 15.

Формующие отверстия 11 выполнены 4р овалообразными и сужающимися по ходу вращения шнека 2, а продольные оси овалов образуют окружность с центром, расположенным на оси устройства. Формующие отверстия 11 образо- 45 ваны поверхностью 16, нормаль к продольному профилю которой в любой точке перпендикулярна результирующей тангенциальной и осевой составляющих усилия прессования действующе-5р го на порошок на торце отверстий 11.

Поверхность 16 .имеет уклон, направленный по ходу вращения шнека 2, а противоположная сторона формующих отверстий образована поверхностью 55

17, выполненной как половина цилиндрической поверхности 18,являющейся калибрующей частьюформующих отверстий 11

58

Устройство работает следующим образом.

Порошковый материал в виде гранул полимера непрерывно подается в загрузочный бункер 8, вращающийся наружный шнек 5 винтовой нарезкой захватывает гранулы и транспортирует в полость 13. 3а счет механических усилий, действующих на материал в винтовом канале нарезки, и за счет теплоты, поступающей от нагревателя

14, гранулы полимера нагреваются и постепенно переходят в вязкопластичное состояние. В полость 13 полимер поступает в виде вязкой жидкости.

Одновременно из бункера 4 порошок (металлический или керамический) захватывается вращающимся шнеком 2 и транспортируется в зону формования, ограниченную формующими отверстиями

11, выполненными во внутреннй крышке

9. При этом порошок спрессовывается и выдавливается через калибрующую часть формующего отверстия 11 в виде бесконечных проволок, которые продвигаются через полость 13.

В отверстия 12 наружной крышки

10 поступает одновременно экструдируемая порошковая проволока и жидкий полимер. Отверстия 12 в наружной крышке несколько большего диаметра, чем экструдируемая проволока. В образующийся зазор под давлением, развиваемым наружным шнеком 5, затекает полимер, образуя на порошковой проволоке покрытие в виде тонкой пленки.

При экструдировании в зоне формования на порошок действует как осевая F, так и тангенциальная F составляющие усилия прессования. Профиль углубления формующего отверстия

11 в предлагаемом устройстве выполнен таким, чтобы равнодействующая

F осевого и тангенциального усилия была перпендикулярна нормали n-n, проведенной в любой точке профиля поверхности углубления. Это обеспечивает минимальное трение порошка о поверхность формующего отверстия и, следовательно, снижение усилия. прессования. Снижение необходимого для экструдирования усилия прессования позволяет получать изделия меньшего диаметра, чем при традиционной форме выполнения формующих отверстий.

Пример. Экструдируют одновременно 16 проволок. Пленочным ма,1 17705 териалом служит попивинилхлорид.

Диаметр наружного шнека 150 мм, внутреннего 90 мм. Глубина нарезки наружного шнека 10 мм, внутреннего 15 мм, шаг винтовой нарезки соответственно

100 и 75 мм. Частота вращения наруж-t ного шнека 5-10 мин, внутреннего

10-30 мин . Наружный корпус подогревается до 50-200 С. Температура расплава поливинилхлорида составляет

250-300 С. Усилие эксгрудирования

5-8 т.

В таблице представлены сравнительные данные зависимости между формой выполнения формующих отверстий и минимальным диаметром получаемых изделий. Максимальное усилие, развиваемое внутренним шнеком, 8 т.

Как видно из таблицы, устройство для экструдирования порошковой про- ур

Форма формующего отверстия

Минимальный диаметр получаемых иэделий, мм

Железный

Порошок на основе никеля ПГ-CP-М порошок

ПЖ 1

6 5

7,5

Цилиндрическое

8,0

Не экструдируется

Коническое, с углом при вершине конуса 120

7,0

7,5

6,5

Коническое, с углом при вершине конуса 90

6,5

5,5

4,5

10,0

Коническое, с углом при вершине конуса 60, ось о которого наклонена к оси калибрующей части под углом о

30 в сторону, противоположную вращению шнека

4,5

5,5

3,0.6,5

4,5

3 5

2,5

Предлагаемая форма 3,0

8 4 волоки путем выполнения формующих отверстий предлагаемой формы позволяет значительно снизить минимальный диаметр получаемых иэделий и тем самым расширить технологические возможности

Горизонтальное расположение шне-. ков позволяет получать изделия неограниченной длины.

Уменьшение трения порошка о поверхность формующего отверстия и комплексное воздействие на порошок нормальных и тангенциальных (сдвигающих) усилий позволяет без повышения усилия прессования получать изде°, лия с большей плотностью, а следовательно, и обладающие большей прочностью.

Медный Порошок на порошок основе окиси

ПМС-1 алюминия

Фий. J л

° ° .Э

1 °

° !

° °

Ф

° °

° а

p °

° ° Ю

Фиг. Я

77

° ° э °, ° ° Р

Ф

1) 77058

° °

° ° 4

°, . t °, ° ю °

° °

1177058

Г- Г юг. Х

Составитель Б.Семенов

Техред M. Пароцай Корректор Е. Сирохман

Редактор Н. Тупица

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

Заказ 5438/10 Тираж 747 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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