Устройство для прессования изделий из порошковых материалов

 

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к устройствам для прессования изделий из порошковых материалов. Цель - повышение производительности устройства. При вращении шнека 1 порошок из бункера подается в нижний прессующий орган, в котором торцом винтовой лопасти шнека осуществляется прессование порошка под давлением, обеспечиваемым устройством 5. По мере прессования гильза 2 вместе со спрессованной частью изделия выдавливается из корпуса 4 по промежуточному валу 3. Прессование заканчивается, когда гильза 2 полностью выходит из корпуса 4. Шнек 1 выполнен с прямоугольной нарезкой, причем параметры канавки шнека находятся между собой в соотношении: A=2H+H<SP POS="POST">2</SP>/R<SB POS="POST">в</SB>, где A - ширина канавки, H - высота канавки, R<SB POS="POST">в</SB> - радиус впадины канавки. Указанная зависимость позволяет для заданного объема порошка в канавке площадь поверхности шнека сделать минимальной, сведя тем самым к минимуму силу трения порошка по этой поверхности. В результате проворот порошка со шнеком становится меньшим и производительность возрастает. 2 ил, 1 табл.

СОКИ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИК

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕ ГЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

flPH ГКНТ СССР (61) 461848 (21) 4482742/31-02 (22) 17.06.88 (46) 23.05.90. Вюл. У 19 (71) Витебский технологический институт Легкой промышленности (72) А.Н.Красновский, К.С.Г1атвеев, В,В.Савицкий, В.В.Пятов и А.В.Карпушко (53) 621.762,4 ° 07(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

К 461848, кл. В 30 В 15/02, 1973. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕССОВАНИЯ

ИЗДЕЛИЙ ИЗ ПОРОИКОВЕХ МАТЕРИАЛОВ

Щ„„565725 A 2 (51)5 В 30 В 15/02 В 22 Р 3/02

2 (57) Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к устройствам для прессования изделий нз порошковых материалов. Цель — повышение производительности устройства.

При вращении шнека 1 порошок из бункера подается в нижний прессующий орган, в котором торцом винтовой лопасти шнека осуществляется .прессование порошка под давлением, обеспечиваемьм устройством 5. По мере прессо нания гильза 2 вместе со спрессованной частью иэделия выдавливается иэ корпуса 4 по промежуточному валу 3. Прес1565725 сование заканчивается, когда гильза 2 полностью выходит иэ корпуса 4.

Инек 1 выполнен с прямоугольной нарезкой, причем параметры канавки шне5 ка находятся между собой в соотношении а =- 2h + h /R где а — ширина в канавки; h — высота канавки R — раУ Я диус впадины канавки, Указанная эаИзобретение относится к порошковой

15 металлургии, в частности к устройствам для прессования йзделий из порошковых материалов, и является усовершенствованием устройства по авт, св. N"- 461848, Цель изобретения — повышение про2О изводительности устройства.

На фиг,1 представлено предлагаемое

1 устройство, продольный разрез; на фиг.2 — узел I на фиг,1.

Устройство состоит иэ верхнего прес ующего органа 1, выполненного в виде шнека с прямоугольной нарезкой, нижнего прессующего органа, выполненного в виде разъемной гильзы 2, промежуточного вала 3, диаметр которого равен внутреннему диаметру нарезки шнека 1. Верхний и нижний прессующие органы заключены в корпус 4.

Осевое перемещение гильзы 2 регулируется устройством 5. В верхней части 35 корпуса размещены загрузочные бункеры. Размеры прямоугольной канавки находятся между собой в соотношении

12

a=2h+--, 4О

Ев где а — ширина канавки, h — высота канавки, Р— радиус впадины канавки °

Устройство работает следующим об- 45 разом, При вращении шнека 1 порошок из бункера подается в нижний прессующий орган, в котором торцом винтовой лопасти шнека осуществляется прессование порошка под давлением, обеспечиваемым устройством 5. Частицы порошка в канавке шнека перемещаются по сложной пространственной траектории, обусловленной влиянием на него сил трения по двум поверхностям; неподвижной поьерхности корпуса 4 и вращающейся поверхности шнека 1. Влияние этих поверхностей на движение порошка висимость позволяет для заданного объема порошка в канавке площадь поверхности шнека сделать минимальной, сведя тем самым к минимуму силу трения порошка по этой поверхности. В результате проворот порошка со шнеком становится меньшим и производительность возрастает. 2 ил., 1 табл. различно: вращающаяся поверхность шпека увлекает за собой частицы по рошка, а неподвижная поверхность корпуса препятствует этому ° Поэтому результирующая траектория движения частиц порошка является винтовой и складывается из прямолинейного перемещения частиц порошка в направлении экструзии и вращательного движения совместно со шнеком. Чем больше последняя составляющая движения порошка, т,е, чем больше поворот порошка со шнеком, тем меньше скорость его перемещения в направлении экструзии и меньше производительность устройства.

Поскольку поверхность шнека в срав нении с поверхностью корпуса является развитой, т ° е. площадь ее как правило больше, то ее влияние на движение порошка является значительным. Указанная зависимость геометрических параметров винтовой поверхности шнека позволяет для заданного объема порошка в канавке плоц|адь поверхности шнека сделать минимальной, тем самым свести к минимуму силу трения порошка по этой поверхности. Б результате этого поворот порошка со шнеком становится меньшим, а производительность устройства возрастает.

По мере прессования гильза 2 вместе со спрессованной частью изделия выдавливается из корпуса 4 по промежуточному валу 3, Прессование заканчивается, когда гильза полностью выйдет из корпуса 4. По окончании прессования устройство 5 отсоединяется от промежуточного вала 3, а блок, состоящий из гильзы с заключенными в ней изделием и промежуточным валом, отсоединяется от шнека. Из блока извлекается промежуточный вал, раскрывается гильза и извлекается спрессованное изделие.

Практическое подтверждение формулы для определения геометрических пара1565725

Iha(2Rs + h) U a ---- - — -- г

cos о(10

30 где а

В

35 канавки равно

Шнек

Объем канав з

Производительность, П, ммз /o5

Высота

Внутренний диаШирина канавки, а, мм

Угол подьема витков шнека, d., град канавки, h мм метр нарезки, П = 2Е мм

9080

3572,3

6698,1

5700,5

10688,4

6688,6

12541

7,26

7,26

7,26

7,26

7,26

7,26

15

1 44

2 44

3 40

4 40

5 38

6 38 метров винтовой канавки шнека проводят на установке для шнекового прессования со сменными шнеками. Результаты экспериментов приведены в таблице. Под объемом винтовой канавки шнека 1 „ следует понимать объем последнего витка. Производительность П определяется объемом порошка, прошедшего через очко матрицы за один оборот шнека.

Как видно из результатов экспериментов, при увеличении объема винтовой канавки увеличивается и производительность. Однако при использовании шнеков 4 и 6 с большим объемом канавки производительность наоборот уменьшена. При этом происходит разогрев корпуса и наблюдается проворот шнека. 20

При увеличении частоты вращения шнека процесс прессования вообще прекращается. Шнек с заполненной порошком винтовой канавкой вращается вхолостую. 25

Иэ таблицы также видно, что оптимальный объем канавки находится в пределах 7000-10000 мм .

В соответствии с указанной формулой для расчета геометрических параметров канавки-изготовлен шнек с внутренним диаметром нарезки, В = 40 мм, углом подъема витков шнека, = 7,26 и высотой канавки, h = 5 мм, Рассчитываемое значение ирины у 5

2h+ — 2 ° 5+ — 10+

"а 20

+ 1,25 11,25 мм, Объем канавки составляет и 5 11 25(2 20 + 5) 8016 мм

cos 7,26

Производительность установки составляет

П = 8010 мм /об, Производительность шнекового пресса в зависимости от геометрических параметров винтовой канавки. увеличивается с увеличением объема канавки до известного предела. Приведенная формула позволяет рассчитать параметры шнека максимальной проиэводительнос ти, формула изобретения

Устройство для прессования изделий из порошковых материалов по авт, св.

У 461848, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности устройства, шнек выполнен с прямоугольной кайавкой, геометрические параметры которой определяются из условия

h а=2h+ —, s ширина канавки, высота канавки радиус впадин канавки.

1565725

° °

Составитель Г, Загорская

Техред П.Олийнык Корректор (;,Øåêìàð

Редактор А. Ио гьш ь. Заказ 1191 Тираж 517 Подди< ное

13НИИПИ ГосУдарственного комитета до иаобретениям и открытиями нри 1 KHT СССР

113035, Иогква, Ж-35, Раушская наб., д. /5

11 II

Проиэводственнс>- aэдательский комбинат Патент, г, Ужгород, ул. Гагарина, 101