Способ непрерывного формования порошка

 

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к непрерывному формованию порошковых материалов путем продавшивания их через мундштук (М). Цель - уменьшение искривления изготавливаемых изделий . Порошок засьшают в бункер, откуда он затягива« тся в полость матрицы , образованную двумя неподвижными стенками и двумя вращающимися дисками (Д). Усилие предварительного уплотнения и продавливания порошка через М создают путем вращения Д в противоположных направлениях, оси вращения которых отстоят с одинаковым эксцентриситетом от оси отверстия М. Под действием возникающих сдвигающих напряжений происходят предварительное уплотнение и продавливание порошка через М, при этом неоднородность плотности по поперечному сечению изделий снижается в 3 раза и благодаря этому уменьшается искривление изделий, выходящих из М. 2 ил., 1 табл. с

СО1ОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИ Х

РЕСПУБЛИК (19) (11) ($1)4 В 2 F 20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ASTOPCH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4017330/31-02 (22) 22.01.86 (46) 07.06.88. Бюп. У 21 (71) Витебский технологический институт легкой промышленности (72) С.С.Клименков, И.С.Апексеев, В.В.Пятов и О.Н.Ахтанин (53) 62 1.762.4(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1049188, кл, В 22 F 3/20, 1982.

Авторское свидетельство СССР

У 1219253, кл. В 22 F 3/20, 1984. (54) СПОСОБ НЕПРЕРЫВНОГО ФОРМОВАНИЯ

ПОРОШКА (57) Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к непрерывному формованию порошковых материалов путем продавливания их через мундштук (М). Цель — уменьшение искривления изготавливаемых иэделий. Порошок засыпают в бункер, откуда он затягивается в полость матрицы, образованную двумя неподвижньии стенками и двумя вращающимися дисками (Д). Усилие предварительного уплотнения и продавливания порошка через М создают путем вращения Д в противоположных направлениях, оси вращения которых отстоят с одинаковым эксцентриситетом от оси отверстия М.

Под действием возникающих сдвигающих напряжений происходят предварительное уплотнение и продавливание порошка через М, при этом неоднородность плотности по поперечному сечению изделий снижается в 3 раза и бла- (9 годаря этому уменьшается искривление изделий, выходящих иэ М. 2 ил., 1 табл.

1400779

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к непрерывному формованию порошковых материалов.

Цель изобретения — уменьшение

5 искривления изготавливаемых иэделий.

На фиг. 1 показана схема реализации способа; на фиг. 2 — разрез A-А на фиг. 1.

t0

На фиг. 1 и 2 обозначены приводные валы 1, диски 2, загрузочный бункер 3, матрица 4, мундштук 5, неподвижные стенки. Обозначены также эоны предварительного 4 и окончательногоо формований (фиг. 1).

Направление вращения дисков показано стрелками.

Способ осуществляют следующим образом.

Порошок засыпают в загрузочный бункер 3, откуда он затягивается вращающимися навстречу друг другу дисками 2 в полость матрицы 4. Под действием возникающих сдвигающих напряже-25 ний вследствие вращения в противоположном направлении дисков 2 происходит интенсивная переупаковка частиц и их плотная в зоне предварительного формования укладка. Одновременно за счет суммарного действия сдвигающих усилий в зоне Б,окончательного формования; порошок продавливается через отверстие мундштука 5.

Усилие предварительного уплотне35 ния и продавливания порошка через мундштук создают путем вращения в противоположном направлении дисков 2, оси вращения которых отстоят с одинаковым эксцентриситетом от оси отверстия мундштука.

При этом на противоположных гранях уплотняемого порошкового тела действуют сдвигающие усилия 1 ), имеющие равные по величине и противоположно направленные поперечные составляющие

45 оР

F ",, продольные составляющие F также равны по величине и одинаково направлены. Противоположно направленные и равные по величине поперечные и 50 сос тавляющие F сдвигающих усилий

F g создают на противоположных стенках матрицы равные давления. Равенство давлений у противоположных стенок матрицы ведет к выравниванию плотности слоев порошка у этых стенок.

Интенсивное смещение частиц порошка друг относительно друга во всем объеме уплотняемого порошкового тела приводит к выравниванию плотности центральных и периферийных слоев изделия. Таким образом, создание усилия предварительного уплотнения и продавливанич порошка через мундштук в соответствии с предлагаемым способом позволяет выравнить плотность по попе Э речному сечению иэделия. Равномерность плотности уравнивает величины упругого последействия по поперечному сечению иэделия и тем самым уменьшает искривление и погрешность его формы. Спекание не увеличивает погрешности формы, так как изделие усаживается по всему объему равномерно.

После максимально плотной укладки частиц порошка процесс дальнейшего уплотнения осуществляется за счет их пластической деформации. Создание усилия необходимой величины вызывает сдвигающие напряжения, позволяющие получить изделия, плотность которых приближается к плотности компактного материала.

Пример> Для получения иэделиИ в качестве исходного материала используют порошок меди. Поперечное сечение матрицы 100х10 мм, поперечное сечение отверстия мундштука 96х6 мм.

Усилие предварительного уплотнения порошка и продавливания его через мундштук создают за счет вращения дисков диаметром 400 мм в противоположном направлении. Оси вращения этих дисков отстоят с одинаковым эксцентриситетом 107 мм от оси вращения мундштука. Диски приводят во вращение с частотой 5-20 мин 1 с крутящим моментом, вызывающим в зоне выдавливания усилие 4-5 Н.

Порошок из загрузочного бункера поступает в полость матрицы (зона предварительного формования), в которой на боковых гранях уплотняемого порошкового тела (поверхность контакта порошка с дисками) возникают сдвигающие усилия, поперечные составляющие которых имеют равную величину и противоположное направление. Продольные составляющие равны по величине и одинаковы по направлению. Для этого диски устанавливают с вксцентриситетом так, чтобы их оси вращения отстояли от оси мундштука на равные расстояния. По всему объему формуемого порошка создаются значительные касательные напряжения, что приводит к плотной укладке частиц в матрице.

79

4 уменьшается искривление иэделий, выходящих иэ мундштука, и уменьшается погрешность формы иэделия.

Параметр

Разноплотность по поперечному сечению, Х

0,5-0,8

1,5-2,2

Разность в величине упругого последействия по сечению иэделия, 7

О, 2-0,3 О, 05-0,09

Радиус изгиба изделия на выходе из мундштука, мм з 14007

После плотнои укладки частиц порошка осуществляют продавливание его через отверстие мундштука ча счет суммарного действия продольных составляющих сдвигающих усилий.

В таблице представлены сравнительные экспериментальные данные по измерению свойств изделий, изготовленных по предлагаемому и известному способам, иэ которой видно, что изделия, полученные по предлагаемому способу, не изгибаются.

Изобретение обеспечивает непрерывное изготовление длинномерных изделий, плотность которых составляет

95-98Х от плотности компактного материала, при этом неоднородность плотности по поперечному сечению изделия снижается в 3 раза и благодаря этому формула изобретения

Способ непрерывного формовання порошка, включающий его предварительное уплотнение и продавливание через отверстие мундштука с помощью двух вращающихся между неподвижньяи стен7 ами дисков, отличающийся тем, что, с целью уменьшения искривления изготавливаемых изделий, усилие уплотнения и продавливания создают путем вращения в противоположном направлении дисков, оси вращения которых отстоят с одинаковым эксцентриситетом от оси отверстия мундштука. эвестный Предлагаемый

560-720 Случайные погрешности формы

1400779 фут 1

Составитель Т.Шевелева

Редактор М,планар Техред Л.Олийнык КорректорМ.Максимишинец

Заказ 2700/13 Тираж 740 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам йэобретений и открытий

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

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