Устройство для магнитно-импульсного прессования порошка
Изобретение относится к устройствам для магнитно-импульсного прессования порошка. Целью изобретения является повышение качества изделий и упрощение конструкции. После засыпки порошка в матрицу 11 опускают верхний пуансон 9. Блок 1 управления открывает коммутирующие устройства 3 и 6, подключающие генератор 2 импульсного тока к индуктору 4 и генератор 5 переменного тока к индуктору 7. При этом индуктор 7 возбуждает в магнитной цепи устройства переменный магнитный поток, а индуктор 4 возбуждает в магнитной цепи устройства импульсный магнитный поток. Наряду с импульсным динамическим деформированием порошка осуществляется также вибрационное уплотнение, что приводит к общему повышению плотности изделий. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к устройствам для магнитно-импульсного прессования порошка. Цель изобретения повышение качества изделий и упрощение конструкции. На чертеже схематично изображено предлагаемое устройство. Устройство содержит блок 1 управления, подключающий генератор 2 импульсного тока через коммутирующее устройство 3 к индуктору 4 и генератор 5 переменного тока через коммутирующее устройство 6 к индуктору 7, магнитопровод 8 с зазором, с полюсами которого соединены пуансоны 9 и 10, установленные с возможностью перемещения внутри индукторов 4 и 7, пресс-форму, состоящую из матрицы 11 и пуансонов 9 и 10. В устройстве магнитопровод и пуансоны образуют магнитную цепь, замыкаемую через прессуемый порошок, а два индуктора и магнитная цепь магнитную систему. Наличие двух источников тока, двух коммутирующих устройств и блока управления, соединенных с индукторами, обеспечивает возбуждение в магнитной системе магнитных полей с различными частотами и амплитудами колебаний, не совпадающих по времени. Размещение индукторов и пресс-формы в зазоре магнитопровода и соединение пуансонов пресс-формы подвижно с полюсами магнитопровода приводит к возникновению механических усилий взаимодействия магнитных полюсов пуансонов при возбуждении в магнитной системе магнитных полей. Устройство работает следующим образом. Нижний пуансон 10 запирает нижнее отверстие матрицы 11, а верхний пуансон 9 находится в поднятом положении. В матрицу 11 засыпают порошок. Верхний пуансон 9 опускается до соприкосновения с порошком. По сигналу оператора блок 1 управления открывает последовательно коммутирующие устройства 3 и 6, подключающие генератор 2 импульсного тока к индуктору 4 и генератор 5 переменного тока к индуктору 7, при этом индуктор 7 возбуждает в магнитной цепи устройства переменный магнитный поток, а индуктор 4 импульсный магнитный поток. Наличие зазора между пуансонами 9 и 10 приводит к появлению магнитных сил взаимодействия между пуансонами, к перемещению пуансонов в направлении сокращения зазора между ними и деформированию порошка. Перемещение пуансонов 9 и 10 через индуктор 7 переменного тока вызывает виброуплотнение порошка, а перемещение их через индуктор 4 импульсного тока вызывает импульсное прессование порошка. Наличие двух пуансонов обеспечивает двухстороннее прессование порошка верхним и нижним пуансонами одновременно вследствие возникновения усилий магнитного взаимодействия на магнитных полюсах пуансонов. Наличие магнитопровода обеспечивает снижение потерь в магнитной цепи. Цилиндрическая спиралевидная форма и многорядность витков индукторов обеспечивает увеличение числа витков в индукторах, а как следствие этого - увеличение магнитного потока в магнитной цепи и усилия взаимодействия полюсов без увеличения габаритов устройства. Наличие двух индукторов с различным числом витков обеспечивает выбор оптимального числа витков в каждом из них с учетом параметров источников тока и требуемых усилий прессования. Принцип действия описываемого устройства основан на возникновении магнитодвижущей силы в результате взаимодействия магнитных полей пуансонов при прохождении через индукторы токов различных амплитуд, разнесенных во времени. В предлагаемом устройстве наряду с импульсным динамическим деформированием порошка осуществляется также вибрационное уплотнение за счет ударов пуансонов по порошку с малым усилием, но с высокой частотой, что обеспечивает увеличение плотности упаковки частиц порошка перед импульсным прессованием, а в конечном счете общее повышение плотности прессовок. Число витков индуктора может быть увеличено за счет увеличения числа рядов без увеличения диаметра индуктора и без увеличения сечения магнитного сердечника, в результате чего резко уменьшаются габариты основного элемента устройства блока прессования, а следовательно упрощается конструкция устройства. У известного устройства величина коэффициента ослабления усилия прессования составляет от 0,4 до 0,5 по отношению к величине магнитодвижущей силы, в то время как коэффициент ослабления усилия прессования у описываемого устройства составляет 0,8 0,85, что в 1,9 раза выше, чем у известного. В результате изложенного потери потребляемой электроэнергии на прессование в описываемом устройстве ниже по сравнению с известным в 1,9 раза. В результате сокращения потребления энергии устройством уменьшается установленная мощность источника импульсного тока в 1,9 раза, а следовательно и его габариты. Введение в устройство новых элементов (источник переменного тока, второе коммутирующее приспособление, блок управления, дополнительный индуктор и разомкнутый магнитопровод) не усложняет конструкцию устройства, так как не увеличивает его габаритов, а лишь усложняет электрическую часть устройства.
Формула изобретения
1. Устройство для магнитно-импульсного прессования порошка, содержащее индуктор, соединенный через коммутирующее приспособление с источником импульсного тока, и пресс-форму, состоящую из матрицы, верхнего подвижного и нижнего пуансонов, отличающееся тем, что, с целью повышения качества изделий и упрощения конструкции, оно снабжено блоком управления, источником переменного тока, разомкнутым магнитопроводом и дополнительными коммутирующим приспособлением и индуктором, источники тока соединены с блоком управления, а дополнительный индуктор соединен через дополнительное коммутирующее приспособление с источником переменного тока, при этом индукторы и пресс-форма размещены в зазоре магнитопровода, пуансоны соединены с полюсами магнитопровода и установлены с возможностью перемещения внутри индукторов, матрица выполнена из немагнитного материала, а пуансоны из магнитного. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что индукторы выполнены в виде многорядных цилиндрических спиралей.РИСУНКИ
Рисунок 1MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Номер и год публикации бюллетеня: 36-2000
Извещение опубликовано: 27.12.2000
