Устройство для прессования крупногабаритных заготовок из порошковых материалов

 

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к устройствам для прессования крупногабаритных заготовок из порошковых материалов. Целью изобретения является повышение надежности работы и улучшение качества прессуемых заготовок. При прессовании цилиндрических заготовок высотой 70 мм и диаметром 70 мм из углеграфитовых порошковых материалов и из ме

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1

Ю

Фиг.1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3906341/22-02 (22) 05.06.85

1 (46) 23.01.87. Бюл. № 3 (71) Коммунарский горно-металлургический институт (72) М. Т. Брежнев, В. Н. Бутенко, В. А. Филимонов и Н. А. Лобастов (53) 621.762.4.07 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 801985, кл. В 22 F 3/02, 1981.

Авторское свидетельство СССР № 1161243, кл. В 22 F 3/02, 1983.

„„SU„„1284688 (50 4 В- 22 F 3 02 В 30 В 15 02 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕССОВАНИЯ

КРУПНОГАБАРИТНЫХ ЗАГОТОВОК ИЗ

ПОРОШКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к устройствам для прессования крупногабаритных заготовок из порошковых материалов. Целью изобретения является повышение надежности работы и улучшение качества прессуемых заготовок.

При прессовании цилиндрических заготовок высотой 70 мм и диаметром 70 мм из углеграфитовых порошковых материалов и из ме1284688 таллического порошка на основе железа внутренний 4 элемент пуансона вводят в пустую матрицу 2 пресс-формы, размещенной на станине 1, и через загрузочную воронку 12 в пространство между лопастями 6 засыпают порошок. От привода l l матрице сообщают вращение с постоянной угловой скоростью, включают привод гидроцилиндров 16 перемещения наружного 3 элемента пуансона, проводят предварительное прессование порошка до плотности 20 — 25Я, в нижней полости гидроцилиндра 18 создают давление с одновременным созданием противодавления в его верхней полости для осуществления медленного подъема внутреннего 4 элемента

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к устройствам для прессования крупногабаритных заготовок из порошковых материалов.

Цель изобретения — повышение надежности работы и улучшение качества прессуемых заготовок.

На фиг.l представлено устройство, общий вид; на фиг 2 — разрез А — А на фиг 1; на фиг 3 — разрез Б — Б на фиг. l.

Устройство для прессования крупногабаритных заготовок состоит из станины 1, пресс-формы, содержащей матрицу 2 и составного пуансона, состоящего из наружного

3 и внутреннего 4 элементов, причем наружный элемент 3 имеет радиальные прорези 5, в которые входят лопасти 6 внутреннего элемента, выполненные по форме звездочки, при этом длина прорезей 5 равна длине лопастей 6 (звездочки) Н = Н .

В центральной части стола станины 1 жестко закреплена оправка 7. На столе 8 станины 1 в опорных 9 и скольжения 10 подшипниках установлена матрица 2 с возможностью вращательного движения от индивидуального привода 11. Загрузка порошка в матрицу осуществляется через воронку

12, установленную на матрице 2.

Выталкивание готовой заготовки осушествляется толкателями 13 через шайбу 14 от гидроцилиндра (не показан) .

Наружный 3 и внутренний 4 элементы пуансона установлены на ползуне 15, причем привод наружного 3 элемента пуансона осу- зо ществляется от гидроцилиндров 16 через штоки 17, а внутреннего 4 элемента от гидроцилиндра 18, установленного на ползуне 15.

Устройство работает следующим образом.

Предварительно внутренний элемент 4 пуансона вводят в пустую матрицу 2 и запуансона и сохранения на этом элементе давления 0,3 — 0,4 от максимального давления прессования, прикладываемого к наружному элементу пуансона. После окончания цикла прессования за счет одинаковых длин прорезей наружного элемента пуансона и лопастей внутреннего элемента получают плоский торец заготовки. Описываемым устройством обеспечивается повышение надежности работы за счет исключения налипания порошковой массы между лопастями и улучшается качество заготовок за счет устранения расслоений материала заготовок. 3 ил.

2 табл.

2 сыпают порошок через загрузочную воронку 12 в пространство между лопастями 6 (фиг.2) . Затем от привода 11. матрице 2 сообщается вращательное движение с постоянной угловой скоростью, при этом включают привод гидроцилиндров 16 перемещения наружного 3 элемента пуансона. Масло из верхней полости гидроцилиндра 18 идет свободно на слив, начинается период предварительного прессования порошка до плотности 20 — 25Я, после чего от гидросистемы (не показано) создают давление в нижней полости гидроцилиндра 18 с одновременным созданием противодавления в его верхней полости гидроцилиндра 18 с таким расчетом, чтобы внутренний 4 элемент пуансона осуществлял медленный подъем и на нем оставалось определенное давление, равное примерно 0,3 — 0,4 от максимального усилия прессования, прикладываемого к наружному элементу пуансона.

Происходит непрерывное перемешивание и прессование порошка по всей высоте.

После окончания цикла прессования за счет одинаковых длин прорезей наружного элемента пуансона и длин лопастей (звездочки) внутреннего элемента пуансона получают плоский торец заготовки.

Когда прессование окончено, гидроцилиндрами 16 от ползуна 15 осуществляют подъем элементов 3 и 4 в крайнее верхнее положение, а толкателями 13 через шайбу 14 от гидроцилиндра выталкивают готовую заготовку.

Устройство испытывают при прессовании цилиндрических заготовок высотой 70 мм и диаметром 70 мм из углеграфитовых порошковых материалов марок АТМ1, ГМ-3 и металлического порошка марки ПЖЧМ2, содержащих различные связующие с различным процентным содержанием. Результаты испытаний приведены в табл. 1.

1284688

Содержание свяСвязующее

Марка матезующего, Е риала

110

50

Камеугольный

55 пек

30

10

160

ПЖ4М2

130

110

10 ческая смола

Камеугольный пек

ПЖ4М2

Исследуемый объект

Известный АТМ1

Предлагае- АТМ1 мое устройство

Синтетическая смола

Декстрин 3

Синтети- 3

Декстрин 3

Таблица 1

Промежуток времени между очередными очистками прорезей пуансона, мин

Неограничен

1284688

Таблица 2

Изделие

Исследуемый объект

216

Известный

20,1

200

220

22,5

234

27,2

221

22,2

30,0

260

Предлагаемое устройство

29,2

258

30,1

262

274

34,1

270

32,2

Как видно из данных, приведенных в табл. 1, промежуток времени между очередными очистками прорезей пуансона для осуществления дальнейшего прессования на известном устройстве зависит от связующего и его процентного содержания в прессуемом материале.

С увеличением вязкости связующего и

его процентного содержания налипание порошковой массы на пуансон происходит интенсивнее, что снижает надежность работы устройства и сокращает производительность за счет уменьшения промежутков вреКак видно из данных, приведенных в табл. 2, механические свойства изделий, полученных при прессовании на предлагаемом устройстве, улучшаются на разрыв в среднем 18Я, на изгиб в среднем 25Я.

Следовательно, предлагаемое устройство позволяет повышать механические свойства изделий, а следовательно, и качество за счет увеличения сил сцепления между отдельными частицами порошка в поперечном сечении.

Таким образом, использование предлагаемого изобретения позволяет повышать надежность работы и качество прессуемых заготовок за счет того, что пуансон выполнен составным.

Выполнение внутреннего пуансона с лопастями по форме звездочки и установка его в прорезях наружного пуансона с возможностью возвратно-поступательного перемемени между очередными очистками прорезей пуансона.

В предлагаемом устройстве этот промежуток времени неограничен, так как в процессе прессования налипаемая в прорезях пуансона прессуемая порошковая масса выдавливается выступами пуансона.

Отпрессованные заготовки подвергают спеканию при 1000 С в течение 30 мин, после чего проводят испытания на механическую прочность (изгиб, разрыв).

Результаты испытаний приведены в табл. 2.

Механическая Механическая прочность на прочность на разрыв,бр KIa изгиб,б МПа щения, исключает налипание порошковой массы между лопостями и, следовательно, их закупорку, так как в процессе прессования прессуемая порошковая масса выдавливается выступами наружного пуансона, а также

45 позволяет повышать качество прессуемых заготовок за счет непрерывного перемешивания с одновременным непрерывным прессованием под давлением по всей высоте заготовки, что исключает возможность расслоения заготовок, а выполнение длины прорезей наружного пуансона равными длине лопастей, внутреннего пуансона позволяет в конце прессования получать плоский торец заготовки. Повышение надежности работы устройства приводит к увеличению производиу тельности его примерно на 10Я за счет сокращения потерь времени, идущего на очистку прорезей пуансона в период налипа. ния порошковой массы.

1284688

Формула изобретения

А А

/lop

5 фиг.2

Составитель Л. Гамаюнова

Редактор Н. Марголина Техред И. Верес Корректор М. Демчик

Заказ 7494/!2 Тираж 739 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Устройство для прессования крупногабаритных заготовок из порошковых материалов, содержащее станину, пресс-форму с пуансоном, имеющим радиальные прорези, и матрицу, установленную с возможностью вращения, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы и улучшения качества прессуемых заготовок, пуансон выполнен составным из наружного и внутреннего формующих элементов, причем последний выполнен по форме звездочки с лопастями, каждый из элементов имеет индивидуальный привод и длина прорезей наружного пуансона равна длине лопастей внутреннего пуансона.