Устройство для изготовления изделий из порошковых материалов

 

Сущность: после формования изделия 11 снимают прессующий пуансон с матрицы 1 и на его место устанавливают выпрессовочный блок, совмещая кольцевые выступы 6 корпуса 5 и выточку 7 на матрице 1. Выпрессовывают изделие 11 стягиванием матрицы, прикладывая давление к стаканообразному корпусу 5 выпрессовочного блока. 2 ил.

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

Известно устройство для изготовления изделий из порошковых материалов, содержащее матрицу, пуансоны, один из которых (нижний) установлен неподвижно, а другой (верхний) способен перемещаться внутри матрицы.

Недостатками данного устройства являются: низкое качество прессуемых изделий вследствие возможного возникновения в них в момент выпрессовки сколов, трещин и макроразрушений, а также ограниченная область технологических возможностей устройства, не позволяющего получать качественные, крупногабаритные в плане изделия (например, диаметром более 300 мм и толщиной менее 10 мм) из различных порошковых материалов, в том числе из высокомодульных порошков молибдена, вольфрама и других материалов, без использования специальных пластификаторов и связующих веществ.

Известно также устройство для изготовления изделий из порошковых материалов, выбранное в качестве прототипа, содержащее матрицу, установленную на упругих элементах, верхний (подвижный), способный перемещаться внутри матрицы, и нижний (неподвижный) пуансоны.

К основным недостаткам устройства-прототипа следует отнести низкое качество получаемых изделий, поскольку в момент выпрессовки в изделиях возможно появление трещин, сколов и разрушений в результате неравномерного перераспределения давления выпрессовки по поверхности изготавливаемых изделий и перекоса последних при выходе их из матрицы, что характерно для тонких (толщиной менее 10 мм) прессовок, а также узкая область применения рассматриваемых устройств, не позволяющих получать качественные крупногабаритные в плане изделия, например, диаметром более 300 мм и высотой менее 10 мм, особенно из высокомодульных материалов (молибденовые, вольфрамовые и другие гетерогенные порошковые смеси), формуемые, как правило, с использованием специальных пластификаторов и связующих веществ.

Задачей изобретения является повышение качества получаемых изделий и расширение технологических характеристик устройства за счет технического результата: создания равномерного распределения выпрессовочного давления по поверхности сформованной прессовки в момент ее удаления из полости матрицы, что обеспечивает возможность изготовления крупногабаритных изделий из различного порошкового сырья, включая и высокомодульные материалы.

На фиг.1 показан начальный момент прессования (слева от оси устройства) и окончание процесса формования изделия (справа от оси); на фиг.2 - начальный момент выпрессовки (слева от оси устройства) и завершение процесса выпрессовки изделия из матрицы (справа от оси).

Устройство для изготовления изделий из порошковых материалов содержит (фиг.1) матрицу 1, установленную на упругих элементах 2, неподвижный нижний пуансон 3 и устанавливаемый в момент прессования на матрице 1 верхний прессующий пуансон 4, перемещаемый при приложении нагрузки (давления прессования) совместно с матрицей 1, поскольку в сравнении с внутренней полостью матрицы 1 пуансон 4 имеет большие поперечные размеры, а также дополнительно содержит (фиг. 2) выпрессовочный блок, выполненный в виде перевернутого стакана 5, устанавливаемого на матрице 1 при выпрессовке таким образом, чтобы кольцевой выступ 6 корпуса 5 сопрягался с кольцевой выточкой 7 матрицы 1. Внутри стаканообразного корпуса 5 расположен выпрессовочный пуансон 8, взаимосвязанный через упругие элементы 9 с днищем корпуса 5.

Работа устройства осуществляется следующим образом. В полость матрицы 1 (фиг.1) засыпают заданное количество порошкового материала 10 (объемная или весовая дозировка), устанавливают на матрицу 1 верхний прессующий подвижный пуансон 4 и под действием прессующего давления, вызывающего перемещение пуансона 4 вместе с матрицей 1 в направлении уплотнения порошка 10, формуют изделие 11 требуемых геометрических размеров. После снятия нагрузки пуансон 4 с матрицы 1 удаляют и на его место устанавливают выпрессовочный блок, совмещая при этом кольцевые выступ 6 корпуса 5 и выточку 7 на матрице 1 (фиг. 2). Прикладывают давление к стаканобразному корпусу 5 выпрессовочного блока, который вместе с матрицей 1 и изделием 11 перемещается в направлении прессования до соприкосновения изделия 11 с неподвижным нижним пуансоном 3. При дальнейшем движении корпуса 5 и матрицы 1, оставаясь неподвижным, изделие 11 начинает выходить из полости матрицы 1. По мере выхода изделия из матрицы ко всей его поверхности прикладывается равномерное давление, передаваемое упругими элементами 9 через внутренний выпрессовочный пуансон 8. После выхода изделия 11 из матрицы 1 устройство разгружают, удаляют выпрессовочный блок и изделие 11, цикл прессования - выпрессовки повторяется.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ПОРОШКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ, содержащее матрицу, установленную на упругих элементах, прессующий пуансон, установленный на матрице, и нижний пуансон, отличающееся тем, что оно снабжено блоком для выпрессовки изделия стягиванием матрицы, установленным между прессующим пуансоном и матрицей при выпрессовке и выполненным в виде перевернутого стакана с внутренним пуансоном, соединенным с днищем стакана посредством упругих элементов.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2