Устройство для получения спеченных порошковых изделий

 

Изобретение относится к устройствам для изготовления спеченных порошковых изделий. Цель - повышение производительности за счет совмещения операций прессования и спекания. Пуансон 6 вставляется в матрицу 3 с теплоизолирующим слоем 4. В бункер засыпается порошок 7, на пуансон ставится дополнительный груз 15. Пуансону придаются вращение со скоростью ш и продольные колебания с амплитудой, равной максимальному диаметру частиц порошка. При этом частота колебаний пуансона связана со скоростью вращения «соотношением , вытекающим из равенства времени спекания монослоя порошка периоду колебаний вибратора Трение порошка, образовавшего монослой при верхнем положении пуансона с порошком, расположенным R зубьях рабочей части пуансона, разогревает пооошок до температуры спекания. В дальнейшем высыпается новый монослой порошка, который припекается к первому и т д 2 ил. т

СОЮЗ СОВЕТСКИХ сОциАлистичЕских

РЕСПУБЛИК (s»s В 22 F 3/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

В (21) 4477065/02 (22) 20.06.88 (46) 15.02.91. Бюл. М 6 (71) Витебский технологический институт легкой промышленности (72) С.С.Клименков, К.С.Матвеев, В.В.Пятов и А.Н.Красновский (53) 621.762.4.045 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

1 в 1252044, кл. В 22 F 3/02, 1986.

Авторское свидетельство СССР

М 527302, кл. В 22 F 3/02, 1975. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ СПЕЧЕННЫХ ПОРОШКОВЫХ ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение относится к устройствам для изготовления спеченных порошковых изделий. Цель — повышение производительности за счет совмещения операций прессо„„Я2„„1627322 A l вания и спекания. Пуансон 6 вставляется в матрицу 3 с теплоизолирующим слоем 4. В бункер засыпается порошок 7, на пуансон ставится дополнительный груз 15. Пуансону придаются вращение со скоростью в и продольные колебания с амплитудой, равной максимальному диаметру частиц порошка.

При этом частота колебаний пуансона связана со скоростью вращения мсоотношением, вытекающим из равенства времени спекания монослоя порошка периоду колебаний вибратора. Трение порошка, образовавшего монослой при верхнем положении пуансона, с порошком, расположенным в зубьях рабочей части пуансона, разогревает порошок до температуры спекания. В дальнейшем высыпается новый монослой порошка, который припекается к первому и т.д, 2 ил.

1627322

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к устройствам для изготовления спеченных порошковых изделий.

Цель изобретения — повышение производительности за счет совмещения операций прессования и спекания.

На фиг. 1 представлено устройство, продольный разрез; на фиг. 2 — рабочая часть пуансона, разрез.

Устройство состоит из основания 1, на котором закреплен корпус 2, внутрь которого вставлена матрица 3 с термоизоляционным слоем 4. Снизу матрицы расположена упорная втулка 5, В матрицу вставлен пуансон 6, верхняя часть которого выполнена в виде бункера, куда просыпается порошок 7, В крышке пуансона-бункера закреплена оправка 8. На наружной поверхности пуансона-бункера нарезаны зубья, в зацеплении с которыми входит направляющее кольцо 9, установленное с воэможностью вращения в корпусе, и зубчатое колесо 10, закрепленное на валу 11, соединенном с двигателем

12 посредством муфты 13, На пуансоне установлен вибратор 14 и дополнительный груз 15.

Устройство работает следующим образом.

Пуансон вставляется в направляющее кольцо 9 и матрицу 3, внутренняя поверхность которой окрыта теплоизоляционным слоем 4. Снизу матрица подпирается упорной втулкой 5, внутренний диаметр которой соответствует наружному диаметру калибрующей части оправки 8.

В бункер эас знается порошок 7, который заполняет все свободное пространство между оправкой и внутренней поверхностью пуансона 6.

В первоначальный момент пуансон, на торцовой поверхности которого нарезаны зубцы, упирается в упругую втулку 5. Для обеспечения необходимого давления на пуансон устанавливается дополнительный груз 15. После описанной подготовки благодаря двигателю 1? и зубчатому колесу 10 пуансону придаетсч вращение с угловой скоростью о . Одновременно вибратор 14 начинает передавать пуансону вибрации с амплитудой колебаний, равной максимальному размеру частиц спекаемого порошка.

B результате и жду упорной втулкой и торцовой поверхностью пуансона образуется зазор высотои. равной максимальному диаметру частиц г1прошка, который этим порошком и эаполнчс г-.я. Поскольку пуансон вращается, то порошеK, находящийся между зубцами, и слой порошка трутся друг о друга, разогр .озчсь .зп температуры спека5

55 ния. При следующем колебании пуансона на уже спеченный высыпается новый слой порошка, который спекается и припекается к нижнему, т,д.

Для нормального течения процесса частота колебаний пуансона должна соответствовать времени спекания порошкового слоя и рассчитывается по формуле: щ P 1(г1+г2)

1сп — То 4 Сp Омакс где и — угловая скорость вращения пуансона,c

Т,п — температура спекания порошка ОС

То — начальная температура порошка, "С;

С вЂ” удельная теплоемкость порошка, кг град р — плотность насыпная порошка, кг/м; э, смаке — максимальный диаметр частиц. м;

P — давление пуансона на порошок, Н/м;

f — коэффициент трения порошка; г и г2 — соответственно минимальный и максимальный диаметр получаемой втулки, м.

Угловая скорость вращения пуансона определяется как

2V ю—

Г1 + гг где V — линейная скорость на стыке слоев порошка.

Как показали эксперименты, величина линейной скорости равна 15 — 20 м/мин.

Во время работы устройства осуществляется постоянный контроль температуры порошка, находящегося в бункере, поскольку происходит его нагрев. Это вынуждает непрерывно осуществлять корректировку частоты колебаний пуансона, которая проводится управляющим устройством с обратнсй связью.

Одновременное напекание слоя порошкового материала и его поступательного перемещения позволяет достигать равномерного пропекания порошкового материала по длине изделия.

Совместное непрерывное осуществление процессов прессования и спекания позволяет снизить величину внутренних напряжений в изделии благодаря малым объемам формируемого и спекаемого материала в каждый конкретный момент времени, Применение предлагаемого устройства позволяет снизить время изготовления изделий за счет совмещения операций прессования и спекания.

1627322

Фиг 2

Составитель В.Хижный

Редактор М.Недолуженко Техред М.Моргентал Корректор И.Эрдейи

Заказ 305 Тираж 498 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

Формула изобретения

Устройство для получения спеченных порошковых изделий, содержащее матрицу, оправку, пуансон с приводом вращения и средство передачи на пуансон направлен- 5 ной вибрации, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что. с целью повышения производительности за счет совмещения операций прессования и спекания, оно снабжено корпусом и теплоизолирующей прокладкой, расположенной 10 на внутренней поверхности матрицы, матЭ рица размещена в корпусе, пуансон выпол-нен полым с расширением верхней части для засыпки порошка, оправка выполнена в виде двух сопряженных по конической поверхности цилиндров и закреплена в пуансоне, при этом диаметр нижнего цилиндра равен внутреннему диаметру пуансона, а на торцовой рабочей поверхности пуансона выполнены треугольные зубцы на одном уровне с коническим сопряжением цилиндров оправки.