Устройство для непрерывного прессования пластифицированных магнитных порошков

 

Изобретение относится к порошковой металлургии ,в частности, к устройствам для непрерывного прессования пластифицированных магнитных порошков. Цель изобретения - повышение качества изделий за счет увеличения механической прочности. Порошок из бункера 5 при помощи шнека 2 поступает в зону воздействия электромагнитов 3, создающих магнитное поле, удерживающее порошок от проворота со шнеком 2. В матрице 6 происходит окончательное уплотнение порошка, а также его размагничивание при помощи диамагнетизатора, создающего вращающееся магнитное поле и выполненного в виде катушек индуктивности и многофазного источника переменного тока. Из калибрующего отверстия матрицы порошок выдавливается в виде изделия. При использовании порошка железа применение устройства позволяет на 24 - 29% повысить предел прочности спеченного материала, т.е. повысить качество изделия. 1 з.п.ф-лы, 5 ил., 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ÄÄSUÄÄ 1496923 А1 (1) 4 В 22 Р Э/20, В 30 В 15/02

ВСЕСО

ПАТЕНТЫ: Г

БМБЛ 4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕД НИЯ

Н Д BTOPCHOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4360119/31-02 (22) 07. 12. 87 (46) 30.07.89. Бюл. И-" 28 (71) Витебский, технологический институт легкой промышленности (72) С.С.Клименков, В.И.Кулагин, А.С.Шандриков, В.Л.Шушкевич и В.М.Трубачев (53) 621.762.043 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ð 908522, кл. В 22 F 3/20, 1980.

Авторское свидетельство СССР

N 1156855, кл. В 22 F 3/20, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОГО

ПРЕССОВАНИЯ ПЛАСТИФИЦИРОВАННЫХ YAIНИТНЬИ ПОРОШКОВ (57) Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к устройствам для непрерывного прессования пластифицированных магнит. ных порошков. 1(ель изобретения — повышение качества изделий за счет увеличения механической прочности.

Порошок из бункера 5 при помощи шнека 2 поступает в зону воздействия электромагнитов 3, создающих магнитное поле, удерживающее порошок от проворота со шнеком 2. В матрице 6 происходит окончательное уплотнение порошка, а также его размагничивание при помощи диамагнетизатора, соз. дающего вращающееся магнитное поле и выполненного в виде катушек индуктивности и многофазного источника переменного тока. Из калибрующего отверстия матрицы порошок выдавливается в виде изделия. При использовании порошка железа применение устройства позволяет на 24-297. повысить предел прочности спеченного материала, т.е. повысить качество изделия. 1 з.п. ф-лы, 5 ил., 1 табл.

3

149692

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к устройствам для непрерывного прессования пластифицированных магнитных порошков.

Цель изобретения — повышение качества изделий путем увеличения механической прочности.

На фиг.1 показано устройство для 10 непрерывного прессования пластифицированных магнитных порошков, общий вид; на фиг.2 — сечение А-А на фиг.1; на фиг.3 — сечение Б-b на фиг.1; на фиг.4 — сечение В-В на фиг.1; на 15 фиг.5 — схема соединения катушек диамагнетизатора.

Устройство для непрерывного прессования пластифицированных магнитных порошков содержит корпус 1, в 20 котором с возможностью вращения расположен шнек 2. На корпусе 1 в зоне последних витков шнека 2 установлен узел исключения проворота. порошка, выполненный в виде диаметрально противоположно размещенных электромагнитов 3, разноименные полюса сердечников 4 которых взаимодействуют с экструдируемым порошком, обладающим магнитными свойствами. Устройст- 30 во снабжено загрузочным бункером 5, закрепленным на корпусе 1. К торцу корпуса 1 крепится матрица 6. На матрице 6 (в зоне выходного отверстия) установлен диамагнетизатор, содержащий многофазный источник переменного тока (не показан) и катушки 7-9 индуктивности. Катушки 7 и 8 установлены на кронштейнах 10, закрепленных на матрице 6 ° Оси катушек 7 и 8 пер-, 40 пендикулярны оси матрицы (оси изделия). Катушка 9 индуктивности закреплена непосредственно на .матрице

6 и установлена коаксиально получаемому изделию.. Катушки 7 и 8 разделе- 45 ны на две одинаковые диаметрально противоположные части (секции), соединенные последовательно. Начала обмоток каждой иэ катушек индуктивности подключены к отдельным фазам трехфазного источника переменного тока, а концы обмоток всех катушек соединены в одну точку, Устройство работает следующим образом.

Порошок, обладающий магнитными свойствами, непрерывным потоком поступает в загрузочный бункер 5. От привода (не показан) шнеку 2 сооб3 4 щается вращательное движение. По винтовой канавке шнека 2 порошок перемещается в направлении экструдирования. В процессе перемещения порошок уплотняется в витках шнека 2 с постепенно возрастающим осевым усилием прессования. В зоне последних витков шнека имеет место наибольшее уплотнение порошка, и порошок стремится провернуться вместе со шнеком. Полюса сердечников 4 электромагнитов 3 взаимодействуют с порошком, обладающим магнитными свойствами, и создают постоянное магнитное поле, которое удерживает порошок от проворота вместе со шнеком. При этом частицы порошка под действием постоянного магнитного поля получают направленную ориентацию в поперечной плоскости прессуемого изделия. Из винтовой канавки шнека 2 порошок поступает в уплотняющую часть отверстия маТрицы 6, где происходит его обжатие в радиальном и осевом напI равлениях. В процессе уплотнения порошок принимает необходимый профиль в зависимости от профиля калибрующей части отверстия матрицы.

Одновременно с уплотнением на порошок воздействует вращающееся во всех плоскостях размагничивающее поле, создаваемое диамагнетизатором, состоящим из катушек 7-9 индуктивности. Под действием переменного (вращающегося) размагничивающего поля происходит дезориентация частиц порошка при одновременном уплотнении в матрице. Вращающееся размагничивающее поле действует на уплотняющийся порошок во всех плоскостях, т.е. является шаровым, поэтому при выходе изделия из зоны, ограниченной высотой катушки 9 индуктивности, осуществляется полное размагничивание прессуемого изделия из-за затухания размагничивающего поля. На калибрующей части отверстия матрицы 6 уплот-. ненный размагниченный порошок выдавливается в виде готового изделия. . Круговое вращающееся размагничивающее поле можно получить лишь тогда, когда число катушек диамагнетизатора соответствует числу фаз симметричного многофазного источника переменного минусоидального тока и каждая катушка подключается к отдельной фазе этого источника. В предлагаемом устройстве катушки индуктив1496923

21

45

55 ности диамагнетизатора равномерно расположены по периметру матрицы таким образом, что их оси перпендикулярны оси изделия. Эти катушки создают круговое вращающееся размаг" ничивающее поле в поперечной плоскос ти изделия. Но размагничивание изделия в одной какой-то плоскости не позволяет осуществить полную дезориентацию доменов изделия из порошка обладающего магнитными свойствами, так как размагничивающие поля складываются векторно в этой плоскости и образуют результирующее переменное (вращающееся) магнитное поле, постоянное по величине.

Для более полного размагничивания изделий из порошков, обладающих магнитными свойствами, кроме размагничивающего поля в поперечной плоскости, необходимо создать размаг.ничивающее поле и в продольной плоскости изделия. Это достигается путем установки одной из катушек диамагнетиэатора коаксиально изделию. При этом ось этой катушки совпадает с о осью иэделия и образует угол 90 с осями катушек, равномерно расположенных по периметру матрицы. В этом случае в результате векторного сло.жения магнитных полей каждой катуш .,ки получается результирующее шаровое размагничивающее поле. Таким образом, переменное размагничивающее поле воздействует на полученное изделие во всех плоскостях. Так как размагничивающее поле переменно, то при выходе получаемого изделия из катушки, установленной коаксиально с последним, происходит затухание этого переменного поля до нуля, в результате чего осуществляется полное размагничивание изделия в процессе его получения, Для более равномерного распределения размагничивающего поля в поперечной плоскости изделия каждая из катушек, оси которых перпендикулярны оси изделия, разделена на две одинаковые диаметрально противоположные части, соединенные последовательно.

Размагничивание получаемых изделий необходимо осуществлять в процессе их формования в матрице, так как в противном случае, т.е. при размагничивании изделий после их выхода из матрицы, происходит релаксация напряжения. Это приводит к изменению параметров объемного напряжения состояния получаемой заготовки, что, в свою очередь, влечет за собой либо уменьшение ее прочности, либо разрушение за счет направленной ориентации частиц порошка и сил их магнитного взаимодействия. Для этого необходимо, чтобы матрица была выполнена из диамагнитного материала. Если материал матрицы обладает магнитными свойствами, то изделие экранируется от воздействия вращающегося размагничивающего поля и действие этого поля на изделие ослабляется, в результате чего эффект размагничивания полностью не достигается. В этом случае необходимо увеличивать силу тока, протекающего по обмоткам катушек индуктивности диамагнетизатор4, что увеличивает энергозатраты.

Устройство испытано при изготов-. лении изделий из пластифицированных железных порошков. Спрессованные заготовки подвергали спеканию прн

1415 К. Затем быпи проведены механические испытания полученных образцов.

Геометрические параметры всех испытуемых образцов цилиндрической формы сплошного сечения следующие: длина 150 мм; диаметр 25 мм.

Результаты испытаний приведены в таблице.

Из таблицы следует, что прочность на изгиб изделий, полученных на предлагаемом устройстве, выше в среднем на 27_#_ по сравнению с изделиями, полученными на известном устройстве.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет повысить качество изделий из порошков, обладающих магнитными свойствами, за счет увеличения их механической прочности.

Формула изобретения

1. Устройство для непрерывного прессования пластифицированных магнитных порошков, содержащее корпус, загрузочный бункер, шнек, узел исключения проворота порошка и матрицу о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества изделий эа счет увеличения механической прочности, оно снабжено диамагнетизатором, выполненным в виде многофазногЮ источника переменного тока и катушек индуктивности, одна из которых установлена коаксиально матрице, а

1496923 остальные — перпендикулярно ей, при этом каждая из катушек соединена с отдельной фазой источника тока, а число катушек равно числу его фаэ.

2. Устройство по п.1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что каждая из

Прочность изделий при изгибе, МПа

Известное Предлагаеустройст- мое уство ройство

Материал

Повышение прочности, %

29,05

24,68

105

148

116

154

Порошок железа

ПЖЗМЗ

Порошок железа

ИЖ2М2 катушек, установленных перпендикулярно матрице, выполнена в виде двух последовательно соединенных секций, размещенных диаметрально противопо5 ложно относительно оси матрицы, при этом матрица выполнена из диамагнитного материала.

1496923

Фиг. З

В-6

Фиг.4

149б923

Составитель И.Киянский

Техред N.яндык

Редактор А.Огар

Корректор С.Шекмар

Заказ 4371/14 Тираж 711 Подписное

ВНИИПИ Государственного. комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101