Пресс-форма для прессования порошков высоким давлением

 

Сущность изобретения пресс-форма состоит из двух плит с вогнутыми опорными торцами и чередующимися по окружности открытыми в сторону наружного диаметра выступами и углублениями на обращенных друг к другу торцах В сборе плиты образуют незамкнутую полость с параллельными оси пресс-формы стенками Между выступами плит установлены регулируемые подпружиненные упоры из электроизоляционного материала Положительный эффект не требуется применения силовых механизмов для разделения плит после прессования, обеспечивается снижение сипы прессования 2 зпф-лы 2 ил

(в) RU (и) 20О4382 С1 (si) s вгггз oz

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ пь-;, .",, -".@ . К ПАТЕНТ (21) 5014701/02 (22) 15.0?.91 (46) 15.12.93 Бюп. Мя 45-46 (71) Институт сверхтвердых материапов им.В.Н.Ба— куля АН Украины (72) Прихна А.И. (73) Институт сверхтвердых материалов им.В.Н.Бакуля АН Украины (54) ПРЕСС-ФОРМА ДЛЯ ПРЕССОВАНИЯ ПОРОШКОВ ВЫСОКИМ ДАВЛЕНИЕМ (57) Сущность изобретения: пресс-форма состоит из двух плит с вогнутыми опорными торцами и че— редующимися по окружности открытыми в сторону наружного диаметра выступами и углублениями на обращенных друг к другу торцах. В сборе плиты образуют незамкнутую полость с параплепьными оси пресс-формы стенками. Между выступами плит установлены регулируемые подпружиненные упоры из эпектроизопяционного материала. Положительный эффект: не требуется применения синовых механизмов для разделения плит после прессования, обеспечивается снижение сипы прессования. 2 з.п:ф — пы, 2 ил.

2004382

20

30

40

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к пресс-формам для прессования порошков высоким давлением.

Наиболее близкой, принятой в качестве прототипа, является пресс-форма. содержащая две противоположно расположенные плиты с чередующимися по окружности. закрытыми со стороны наружного диаметра выступами и углублениями на обращенных друг к другу торцах, образующие при смыкании незамкнутую центральную полость для размещения в ней ячейки давления.

Причем стенка полости и примыкающие к полости смежные поверхности выступов и углублений параллельны оси плит, а наружные боковые поверхности выступов сопряжены с углублениями.

Достоинством этой пресс-формы являются повышенная надежность и уменьшенная сила, необходимая для создания в ней заданного давления. Однако для разъема плит после окончания прессования требуется применение специального распрессовочного приспособления и приложение к нему значительной силы пресса. Это является недостатком устройства, принятого эа прототип.

Целью изобретения является упрощение применения пресс-форм, Цель достигается тем, что в пресс-форме, содержащей две противоположно расположенные плиты с вогнутыми опорными торцами и с чередующимися по окружности выступами и углублениями на обращенных друг к другу торцах, образующие при смыкании центральную незамкнутую полость с параллельными оси пресс-формы поверхностями для размещения в ней ячейки давления, углубления выполнены открытыми в сторону наружного диаметра пресс-формы и между выступами плит установлены регулируемые подпружинные упоры из электроиэоляционного материала, Пресс-форму целесообразно выполнять составной в виде корпуса и вставки, запрессованной в центральное глухое отверстие.

Кроме того, корпус может быть снабжен второй центральной вставкой значительно меньшего диаметра, чем первая.

Открытые в сторону наружного диаметра углубления исключают запрессовку выступов одной плиты в углубления другой, Применение вогнутой опорной поверхности на плитах обеспечивает создание напряжений сжатия в области выступов и тем самым компенсирует растягивающие напряжения, вызванные давлением на стенки полости сжимаемого материала. Т.к. после снятия нагрузки со стороны пресса под действием сил упругости форма плит восстанавливается, то это приводит к некоторому увеличению поперечных размеров полости и, следовательно, уменьшает до минимума расклинивающее действие спрессованного изделия.

Таким образом, укаэанные отличия совместно обеспечивают достижение цели, Наличие упругих регулируемых упоров обеспечивает работоспособность предлагаемого устройства, т.к, они обеспечивают равномерность всех зазоров между плитами и не препятствуют их уменьшению при нагружении (вследствие изгиба плит).

На фиг.1 показана предлагаемая прессформа, осевой разрез; на фиг.2 — разрез А — А на фиг.1 с местными вырывами.

Пресс-форма состоит из двух плит, каждая из которых состоит из первой вставки 1, запрессованной в центральное глухое отверстие корпуса 2. Между вставкой 1 и опорной поверхностью основания корпуса помещена вторая центральная вставка 3 значительно меньшего диаметра, чем вставка 1. Однако плита 2 может быть выполнена цельной, т.е, без вставок 1 и 3. На обращенных друг к другу торцах плит выполнены в центре углубления для помещения в них ячейки давления (контейнера) 4 со сжимаемым материалом 5. Вокруг этих углублений выполнено по два углубления в виде секторов, причем глубина этих углублений больше глубины центральных углублений, т.е, центральные углубления оказались окруженными чередующимися радиально расположенными углублениями и выступами.

Между выступами имеются зазоры 6 и 7. . В одном из выступов каждой плиты вмонтированы регулируемые подпружиненные упоры 8 из злектроизоляционного материала, закрепленные винтами 9 и поджимаемые пакетами тарельчатых пружин 10 (см.фиг.2), Действует предлагаемая пресс-форма следующим образом. При сборке плит с установленным между ними контейнером 4 обеспечивается одинаковая ширина всех зазоров 6 и 7 путем настройки упоров 8 с помощью винтов 9, При нагружении прессформы прессом одновременно со сжатием помещенного в полость контейнера 4 происходит изгиб плит, т.к. развитие давления в теле контейнера вызывает деформацию растяжения в перемычках плит, находящихся под центральными углублениями, Перемычки находятся в зоне сжатия, вызываемой изгибом, и от изгиба в перемычках развиваются сжимающие напряжения, компенсирующие растягивающие напряжения. Одновременно с развитием

2004382

F = (1,9 2)P S, 40.вставки размещены в этих углублениях с зазором относительно стенок углублений, а регулируемые подпружиненные упоры.

4! размещены в зазорах.

2. Пресс-форма по п,1, отличающаяся тем, что опорные поверхности опорных плит выполнены вогнутыми, 3. Пресс-форма по п.1, отличающаяся

5( тем, что каждая опорная плита выполнена составной в виде корпуса и центральной вставки, запрессованной в центральное отверстие.

55 давления в полости материал контейнера выдавливается в зазоры 7, что вызывает сжимающие напряжения в перемычках и со стороны примыкающих к ним углублений, т.е, в перемычках создается всестороннее сжатие — вид напряженного состояния, наиболее благоприятный с точки зрения обеспечения несущей способности материала пресс-формы. Изгиб плит вызывает некоторое уменьшение ширины зазоров 6 и 7, однако наличие пружин 10 не приводит к блокированию деформации изгиба. Стрелу прогиба t нужно выбрать такой, чтобы при полной нагрузке ее величина превращалась в нуль. При этих условиях во время снижения нагрузки на пресс-форму деформации и напряжения меняются в обратном направлении, сохраняя те же соотношения между ними, что и при нагружении.

Поэтому при полном снятии нагрузки плиты могут быть свободно раздвинуты, т.к. практически не будут сцеплены давлением контейнера и находящимися в зазорах заусеницами.

Предлагаемая пресс-форма имеет преимущество перед базовой в том, что она требует для привода ее в действие меньшую силу пресса.

Преимущество предлагаемой прессформы в отношении снижения силы прессования при том же обьеме сжимаемого материала обеспечивается тем, что уплотнительные заусеницы в ней расположены так, что их поверхности параллельны направлению действия силы прессования. Поэтому сила прессования F, необходимая для создания давления P в полости предлагаемой пресс-формы, определяется по формуле

Формула изобретения

1. ПРЕСС-ФОРМА ДЛЯ ПРЕССОВАНИЯ ПОРОШКОВ ВЫСОКИМ ДАВЛЕНИЕМ, содержащая верхнюю и нижнюю опорные плиты с центральным углублением и чередующимися по окружности периферийными углублениями, отличающаяся тем, что она снабжена секторными вставками и регулируемыми подпружиненными упорами из электроиэоляционного материала, периферийные углубления выполнены секторной формы, причем секторные

F = P S1 + f (PS2+ Р 5з), где S> и Sz — площади горизонтального и

5 вертикального поперечных сечений полости;

Яз — площади заусенцев в зазорах 6 и 7;

Pi — приведенное (среднее) значение давления в заусенцах;

10 f — коэффициент трения между стенкой пресс-формы и заусенцем, Принимая, на основании результатов исследования базовых пресс-форм, 15 S>=S2=3з: Р1 0,5Р; f=0,25 находим для предлагаемой пресс-формы

F = 1,375Р S.

Для базовой пресс-формы при давлении

Р = 50 кбар

25 т.е. ожидаемое снижение силы прессования равно 25 — 30 ь.

Для расчета экономического эффекта от использования предлагаемого изобретения

30 принимаем, что усложнение изготовления предмета изобретения в сравнении с базовым будет скомпенсировано повышением его надежности, т.е. исключением брака по причине самопроизвольной разгерметиза35 ции аппарата. (56) Авторское свидетельство СССР

М 1662759, кл. В 22 F 3/02, 1988.

2004382

М-A

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

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

Заказ 3369

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

Составитель А.Прихна

Редактор А.Купрякова Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Л.Пилипенко