Пресс-форма для горячего прессования порошков

 

Сущность: при вдвигании подвижного прессующего элемента в обойму 1, 2 объем полости 9 уменьшается и материал контейнера экструдируется в зазор 10, обеспечивая тем самым уплотнение (герметизацию) полости 9. При этом создаются условия сжатия матриц 3 и 5, обеспечивающие получение давлений в пресс-форме, превышающих предел прочности материала матриц 3 и 5 на одноосное сжатие. 4 з.п.ф-лы, 5 ил.

СОЮЗ° СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК () ) ())) ГОСУДАРСТВЕН(ОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

1 (21) 4868779/02 (22) 25.09.90 (46) 15.06.93. Бюл. Рв 22 (71) Институт сверхтвердых материалов AH

УССР (72) А.И.Прихнв (73) Институт сверхтвердых материалов АН

Украины (56) Авторское свидетельство СССР

hh 1629157. кл. В 22 F 3/14, 1988. (я)з В 22 F 3/ t4, В 30 В 15/02 (54) ПРЕСС-ФОРМА ДЛЯ ГОРЯЧЕГО ПРЕССОВАНИЯ ПОРОШКОВ (57) Сущность: при вдвигании подвижного прессую.цего элемента в обойму 1, 2 обьем полости 9 уменьшается и материал контейнера экструдируется в зазор 10, обеспечивая тем самым уплотнение (герметизацию) полости 9. При этом создаются условия сжатия матриц 3 и 5, обеспечивающие получение давлений в пресс-форме, превышающих предел прочности материала матриц 3 и 5 на одноосное сжатие. 4 э.п.ф-лы, 5 ил, 1822383 а+ф 2у, Изобретение относится к области порошковой металлургии, в частности к устройствам для горячего прессования порошка.

Целью изобретения является увеличение обьема полости контейнера и упрощение обслуживания пресс-формы.

На фиг.1 представлен осевой разрез предлагаемой пресс-формы; на фиг.2 — поперечный разрез предлагаемой пресс-формы; на фиг.3 — осевой разрез другого варианта предлагаемой пресс-формы; на фиг.4 — поперечный разрез пресс-формы, представленной на фиг.3; на фиг.5 — осевой разрез еще одного варианта предлагаемой пресс-формы.

Как видно из фиг.1, предлагаемая пресс-форма состоит из составной обоймы

1, 2. составного неподвижного прессующего элемента 3, 4, и составного подвижного прессующего элемента 5, 6, 7, 8. Обойма состоит иэ собранных с натягом колец 1, 2.

Неподвижный прессующий элемент состоит иэ матрицы 3 и опоры 4. Однако матрица

3 и опора 4 могут быть выполнены как одно целое, что не имеет значения для данного изобретения. Подвижный прессующий элемент состоит из матрицы 5 опоры б и накладки 7, между которыми помещается изоляционная прокладка 8, Как видно иэ фиг,1 и 2 отверстие в кольце 2 выполнено в виде двух пересекающихся поверхностей — цилиндрической, перпендикулярной основанию колец 1, 2 и конической — наклонной к этому основанию, Применение конической поверхности вызвано тем, что, с одной стороны, линии пересечения ее с цилиндрической поверхностью при определенных величинах угла наклона оси конической поверхности Р, угла при вершине 2 а и положения вершины будут находится вблизи диаметральной плоскости цилиндрической поверхности (тем самым обеспечивается максимальная площадь опоры для деталей

4 и 6), и с другой стороны, это обеспечивает воэможность обработки каждой иэ пересекающихся поверхностей вращающимся инструментом "на переход" (без "задевания" другой поверхности). Максимальный угол наклона между этими поверхностями, равен сумме углов наклона оси конической поверхности к оси колец Р, и половины угла при вершине конической поверхности а, Для исключения заклинивания неподвижного и подвижного элемента в обойме. должно быть соблюдено условие:

55 где у — угол трения для пар материалов кольцо 2 — опора 4 и кольцо 2 - опора б.

Практически у = 12 -15, Между неподвижным и подвижным прессующими элементами имеется полость

9, в которую помещают контейнер с прессуемым материалом (на чертеже не показан), который по форме и размерам соответствует полости. Между матрицами 3 и 5 имеется зазор 10 непрерывно окружающий полость

9. На фиг,2 показаны закрепленные нз опоре б прокладки 11 из злектроизоляцион ного материала, например текстолита, Назначение этих прокладок — обеспечить равномерность ширины зазора 10 по обе стороны от полости 9 перед началом прессования. При необходимости увеличения ширины зазора

10 может быть применена сменная установочная пластина 12 (фиг,1), размещенная на меньшем торце опоры 4.

Действует пресс-форма следующим образом.

При вдвигании подвижного прессующего элемента в обойму под воздействием си лы пресса (нз чертеже не показан) размер полости 9 в направлении оси уменьшается).

Вследствие этого материал контейчера экструдируется в зазор 10, обеспеч .вая тем самым уплотнение (гс рмеги-.,ию> гюл сти и скрепление прилеiз ыцих к; лости 9 по верхностей мзтрицы и 5, Чем глубже в зазор ььпекзет мзтеризл котт зинерз, тет больше его сопротивление ьь екзнию из полости мз еризлз Kо ггеи:терз, что приводит к увеличению давления в полости. Пред лагаемая пресс-форма предназначена для получения в ней давлений, превышзющих предел прочности мзтеризла матриц 3 и 5 на одноосное сжатие. А для этой> устройство должно обеспечить для этих деталей условия всестороннего сжатия, 11з рис.1 видно, что при достаточно тонкой прокладке

8 (0,1 мм) эти условия выполняются.

Нагрев прессуемого материала можно осуществить во время прессования или после его окончания путем подключения источника тока к кольцам 1, 2 и накладке 7.

После снятия нагрузки и извлечения пресс-формы из рабочего пространства пресса она может быть разобрана без применения каких-либо рзспрессовочных устройств.

В предлзтземой пресс-форме можно осуществить двухосное прессование. Последа взтел ь ное двухосное п рессов ание (т,е. предварительное в поперечном, а окончательное в осевом направлении) может быть осуществлено в варизнте пресс-формы, показанной на фиг,З и 4, Для этого перед на1822383 чалом прессования на больший торец вставки 3, 4 устанавливается сменная пластина

13 (фиг.3). При предварительном прессовании оба прессуемых элемента выдвигаются в цилиндр 1, 2 одновременно, Поэтому прес- 5 сование происходит в поперечном направлении. После того как меньший торец опоры

4 достигнет торца колец 1, 2 пластина 13 извлекается и дальнейшее прессование происходит так же как и в описанной выше 10 пресс-форме фиг.1 и 2. Одновременное двухосное прессование может быть выполнено в пресс-форме фиг.5, в которой на большем торце неподвижного прессующего элемента 3, 4 с наружной поверхностью ус- 15 тановлен один или несколько пакетов тарельчатых или кольцевых пружин 14.

Характеристика пружин может быть рассчитана таким образом, чтобы в течение всего хода прессования происходило одновре- 20 менно взаимное перемещение опоры 4 относительно кольца 2 и матрицы 5 относительно матрицы 3. В предлагаемой пресс-форме матрицы 3 и 5 изготавливают иэ твердого сплава или из инструменталь- 25 ной быстрорежущей или штамповой стали и закаливают на максимальную твердость.

Детали 1. 2, 4. 7, 12, 13 изготавливают иэ высокопрочной легированной конструкционной стали. Опора 6, а для пресс-формы 30 фиг,5 также и опора 4, может быть изготовлена из чугуна высокой прочности или из стали с нанесением на нее наружную боковую поверхность антифрикционного покрытия, например в виде наплавленного слоя 35 бронзы.

Из изложенного выше видно, что предлагаемая пресс-форма не требует и рименения пресса для ее разработки. Поэтому ее применение позволит повысить производи- 40 тельность прессов по сравнению с прессформой, принятой за прототип.

Формула изобретения

1. Пресс-форма для горячего прессования порошков, содержащая контейнер для размещения обрабатываемого материала и неподвижный и подвижный прессующие элементы с углублениями на их рабочих поверхностях. обращенными навстречу одна другой. отличающаяся тем, что, с целью увеличения объема рабочей полости контейнера и упрощения обслуживания, она снабжена обоймой с цилиндрическим и коническим участками на внутренней поверхности, прессующие элементы размещены е обойме. при этом подвижный элемент размещен в обойме с возможностью сопряжения по цилиндрическому участку, а неподвижный выполнен наружной конической поверхностью, наклоненной к его оси под углом, не меньшим двойного угла трения. и размещен в обойме с возможностью сопряжения по коническому участку.

2. Пресс-форма по п.1, о т л и ч а ю щ ая с я тем, что она снабжена изоляционной прокладкой. размещеннои между прессующими элементами.

3. Пресс-форма по п.1, о т л и ч а ю щ ая с я тем. что она снабжена сменной пластиной, установленной на меньшем торце неподвижного прессующего элемента.

4. Пресс-форма по и.1, о т л и ч а ю щ ая с я тем, что она снабжена плитой, установленной на меньшем торце неподвижного прессующего элемента.

5. Пресс-форма по п,1, о т л и ч а ю щ ая с я тем, что она снабжена пружиной, размещенной на большем торце неподвижного элемента, 1822383

1822383

Составитель А,Прихна

Техред М.Моргентал

Корректор О.Густи

Редактор

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

Заказ 2117 Тирам Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035,Москва,Ж-35. Раув)ская наб., 4/5