Способ прессования изделий

 

Изобретение относится к способу прессования изделий из порошка. Цель изобретения - повышение равноплотности изделия. По расчетным зависимостям опре2 деляют высоту эластичной втулки (185 мм), высоту (21 мм) и диаметр (60 мм) вкладыша, необходимые для прессования изделия из порошка плотностью 3 г/см3 в виде цилиндрического стакана наружным диаметром 60 мм и внутренним 50 мм, высотой изделия 120 мм и с толщиной дна 5 мм. В матрицу помещают эластичную полиуретановую засыпку порошка , устанавливают на него эластичный вкладыш и нагружают с помощью пресс-штемпеля давлением прессования 100 МПа, достаточным для изготовления изделия в виде стакана,полость которого оформляется нижним пуансоном. Таким образом, изготовляют тигли из порошковой смеси, мае. %: корунд 50, муллит 30, глинозем 20, со связующим в виде лигносульфата, имеющие разноплотность 1%. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.. 1 табл. втулку, осуществляют плотностью 1,7 г/см3, ус ё

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 В 22 F 3/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4788407/02 (22) 05.02.90 (46) 15.04.92. Бюл. М 14 (71) Всесоюзный государственный институт научно-исследовательских и проектных работ огнеупорной промышленности (72) Е.С,Носков (53) 621.762.043 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1107964, кл. В 22 F 3/02, 1982.

Клячко Л.И., Уманский А.М., Бобров

B.Н. Оборудование и оснастка для формования порошковых материалов. — М.: Металлургия, 1986, с. 112 — 113. (54) СПОСОБ ПРЕССОВАНИЯ ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение относится к способу прессования изделий из порошка, Цель изобретения — повышение равноплотности изделия, По расчетным зависимостям опреИзобретение относится к формованию изделий, в частности к способам прессования керамических изделий и изделий из металлического порош ка.

Цель изобретения — повышение равноплотности иэделия.

На чертеже изображена пресс-форма, с помощью которой осуществляют прессование изделий по изобретению.

Пресс-форма содержит неподвижную плиту 1 с жестко закрепленной на ней металлической обоймой 2, внутри которой находится матрица, состоящая из двух частей: установленной в металлической обойме 2 неподвижно эластичной втулки 3 и имеющей возможность свободного перемещения эластичной оболочки 4 высотой, равной высоте засыпки, и пресс-штемпель 5. Эластичный вкладыш 6 укладывают на засыпанный. 42 172б12б А1 деляют высоту эластичной втулки (185 мм), высоту (21 мм) и диаметр (60 мм) вкладыша, необходимые для прессования изделия из порошка плотностью 3 г/см в виде цилиндрического стакана наружным диаметром

60 мм и внутренним 50 мм; высотой изделия

120 мм и с толщиной дна 5 мм. В матрицу помещают эластичную полиуретановую втулку, осуществляют засыпку порошка плотностью 1.7 г/см, устанавливают на не3 го эластичный вкладыш и нагружают с помощью пресс-штемпеля давлением прессования 100 МПа, достаточным для изготовления изделия в виде стакана, полость которого оформляется нижним пуансоном, Таким образом, изготовляют тигли из порошковой смеси, мас. : корунд 50, муллит

30, глинозем 20, со связующим в виде лигносульфата, имеющие разноплотность 1%.

1 з.п.ф-лы, 1 ил,. 1 табл. между формообразующим пуансоном 7 и оболочкой 4 порошок 8. Готовое изделие обозначено позицией 9.

Пример реализации способа (цилиндрический стакан).

Исходные данные:

D — наружный диаметр изделия;

Ов — внутренний диаметр изделия;

h — толщина дна;

Н, — высота изделия: р — плотность засыпки: ри — требуемая плотность изделия.

Расчетные параметры.

Диаметр порошковой заготовки D3 или внутренний диаметр эластичной втулки

Оцт оп редел я ют иэ закона сохранения массы порошка до и после прессования гпо = п11

1726126 или

Vo Va = V1P», или

4(("з Ов ) /e 4 х х(Он — Ов ) /Ъ, откуда

Оз= . (D 2 — D 2)+Ов =Овт (1)

Толщину дна порошковой заготовки he определяют исходя из толщины h< и условия, что диаметр порошковой заготовки De постоянен по всей ее высоте

h.= ()

0 г. (2)

Высоту порошковой заготовки Нз определяют по формуле

Нз = Ни+(11з — hv). (3)

Нвт — высота втулки в деформирован20 ном состоянии

Нвт = (1,1 - 1,15) Нз (4)

Разница между высотой втулки в деформированном состоянии и высотой изделия— высота полиуретанового вкладыша в конце дефо1омации

h =Нвт -Ни.

I (5) а высота вкладыша

h= (6) 30 где ц — коэффициент объемной усадки полиуретана при выбранном давлении (при P =

=100 МПа rp 0,95).

Диаметр вкладыша определяют по формуле (7) о, Яз ии Ри

В ы сота вклады ша составляет 0,3-0,5 высоты части втулки над порошковой заготовкой. Следовательно, полная высота втулки в свободном состоянии равна.

Нвт = Нз+ (2-3) h. (8)

Отсюда о, ми (9) 55

1,1 — 1,15 Н» +(1 и) — Н вЂ” (Он Ов )+De г г г

Il з (10) н = н, +(I „)+P-З1.. Ъ(2 2)+ 2

Рa

2.

Он "и

11 115 Н»»+(йи) Нн

2 2 2 (о, -o, )+o„

Наружный диаметр полиуретановой втулки или внутренний диаметр стальной матрицы DM (обечайки) определяют из закона сохранения объема

О„= Нвт О. -Н„О.,(11)

Нвт Нвт

Пример. Цилиндрический тигель;

Он=60 мм, De=50 ìì, h =5 мм, Ни =

=120 мм, ри = 3 г/см, = 1,7 г/см .

Диаметр порошковой заготовки или внутренний диаметр втулки определяют по формуле (1)

Оз= Овт = . (602 502) +502

=66MM

Толщину дна заготовки определяют по формуле (2)

60 3

"з=

66 1,7

5 =7,2 мм.

Высоту порошковой заготовки определяют по формуле (3)

Нз = 120 + (7,2-5) = 122,2 мм

Высоту втулки в деформированном состоянии определяют по формуле (4)

Нвт = 140 мм.

Высоту и диаметр вкладыша определяют по формулам (5) — (7)

h=

140 — 120

=21 мм;

И 22 .Ы5 3

Высоту втулки в свободном состоянии определяют по формуле (9)

Нет = 122,2 + (2-3) 21 = 185 мм, Наружный диаметр втулки определяют по формуле (11)

Ом = 185 66 — 140 60 0 95

185 — 140 0,95

= 80 мм.

По схеме прессования, указанной в прототипе, отпрессовано 4 тигля указанным размерами. Проведены замеры плотности по высоте дна, края и середины стенки, Средние результаты замеров вместе с данными по плотности тигля, получаемого по предлагаемому способу, сведены в таблицу.

Из таблицы видно, что разноплотность тиглей, отпрессованных по предлагаемому способу, не превышает 17;, по прототипу разноплотность на порядок больше.

Изобретение расширяет технологические возможности прессования за счет получения изделий переменного сечения по высоте, что достигается при установке в толстостенную эластичную втулку эластичной оболочки высотой, равной высоте засыпки, 1726126

Распределение плотности по высоте изделия

30

40

Формула изобретения

1. Способ прессования изделий из порошка, включающий помещение в матрицу толстостенной эластичной втулки, засыпку в ее полость порошка, установку на поро- 5 шок эластичного вкладыша, нагружение давлением с помощью пресс-штемпеля и удалениеизделия,отличающийся тем, что, с целью повышения равноплотности изделия, высоту Н» эластичной втулки, высоту 10

h и диаметр d вкладыша выбирают из соотношений

Hsr = Ни +(ли(+9.4

Щ(0 20 2) у0 2

0н ни @

1 1 1 15 H„+(Ьи)- Ни

2 2 2 (0н — 0в ) +0в

0н hn +

1,1 — 1.15 Ни +(hè) — Н (0н — 0e ) +0s

2 г

r б = Он, где Он — наружный диаметр изделия;

Ds — внутренний диаметр (диаметр полости) изделия;

hH — толщина дна изделия;

Ни — высота иэделия; ри — плотность изделия; рв — плотность засыпки;

tj — коэффициент усадки материала эластичной втулки.

2. Способ по п. 1, отл и ч а ю щи и с я тем, что, с целью расширения технологических воэможностей путем прессования изделий переменного сечения. по высоте, в толстостенную эластичную втулку устанавливают эластичную оболочку высотой, равной высоте засыпки.

1726126

Составитель Т. Лазоркина

Редактор M. Кобылянская Техред M.Mîðãåíòàë Корректор Л. Патай

Заказ 1230 Тираж 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