Экструзионная насадка для формования сотового изделия

 

Использование: формование сотовых изделий с помощью экструзионных насадок. Сущность изобретения: экструзионная насадка имеет впускную и выпускную грани и содержит матрицу и фильеру. В фильере со стороны выпускной грани выполнена решетка взаимопересекающихся каналов с различной шириной по глубине. Они образуют множество стержневых дорнов различного сечения. Между фланцем фильеры и плитой матрицы по периферии ее центрального отверстия размещены по меньшей мере три стержневые опоры равной высоты. Опоры могут быть установлены, как на плите матрицы, так и на корпусе фильеры. Опоры также могут быть выполнены заодно с плитой матрицы. Корпус фильеры может быть выпуклым со стороны впускной грани. Плита матрицы может быть выполнена с зажиманием по толщине по периферии ее центрального отверстия со стороны впускной грани. Данная конструкция насадки позволяет снизить трудоемкость ее приготовления, повысить ее прочность и увеличить допустимое давление экструдирования. 6 з. п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к экструзионному формованию фасонных изделий, в частности к конструкции экструзионных насадок для формования сотовых изделий из различных материалов, например керамики.

Известна конструкция экструзионной насадки для формования сотового изделия, имеющая впускную и выпускную грани, содержащая фильеру с дискообразным корпусом, в которой со стороны впускной грани на глубину, меньшую, чем толщина корпуса, выполнена система упорядоченно расположенных цилиндрических питающих отверстий с параллельными между собой осями, а со стороны выпускной грани вглубь корпуса параллельно осям отверстий выполнены решетки щелевых взаимопе- ресекающихся каналов, образуя множество стержневых дорнов, сечение которых на срезе выпускной грани соответствует конфигурации сотовых каналов формуемого изделия, при этом каналы по меньшей мере одной решетки выполнены на глубину, обеспечивающую сообщение с полостями отверстий так, что линии пересечения плоскостей симметрии этих каналов совпадают с осями отверстий, щелевые каналы решеток выполнены с равной шириной, постоянной по глубине [1] Недостатком такой конструкции является значительная технологическая трудоемкость выполнения питающих отверстий, которая увеличивается с уменьшением шага их расположения и увеличением диаметра корпуса фильеры, так как первое обстоятельство обуславливает уменьшение диаметра отверстий, а второе увеличение их количества. Кроме того, наличие в корпусе фильеры множества питающих отверстий ослабляет ее сечение, что ограничивает давление экструдирования и, следовательно, снижает эксплуатационные возможности насадки.

Наиболее близкой к предлагаемой является экструзионная насадка для формования сотового изделия, имеющая впускную и выпускную грани и содержащая матрицу, выполненную в виде плиты со сквозным центральным отверстием по форме внешнего контура формуемого сотового изделия, и фильеру в виде дискообразного корпуса с фланцем, установленную с зазором в центральном отверстии матрицы со стороны впускной грани с опорой на перекрывающий упомянутое отверстие фланец, причем в фильере со стороны выпускной грани вглубь корпуса на глубину, меньшую, чем толщина корпуса, выполнена решетка щелевых взаимопересекающихся каналов с образованием между ними множества стержневых дорнов, при этом каналы выполнены с различной шириной по глубине на калибрующем участке от выпускной грани до определенной глубины ширина выбрана из условия обеспечения формования заданной толщины стенок сотового изделия, на остальном, напорном участке каналы выполнены с большей шириной [2] В указанном решении сечение дорнов со стороны выпускной грани, постоянное на определенную глубину, и ширина междорновых щелевых каналов, также постоянная в этой зоне, соответствуют конфигурации и расположению каналов формуемого сотового изделия. Начиная с указанной глубины и до дискообразного корпуса, междорновые каналы имеют увеличенную ширину за счет уменьшения сечения дорнов в этой зоне. Система питающих сквозных цилиндрических отверстий, служащих для подачи экструдируемой массы в зону формования, выполнена по периферии корпуса фильеры за пределами решетки междорновых каналов.

Однако периферийное расположение питающих отверстий обуславливает увеличение диаметра корпуса фильеры для их размещения и ослабление сечения фильеры, что приводит к ограничению давления экструдирования и, следовательно, снижению эксплуатационных возможностей экструзионной насадки. Кроме того, процесс изготовления питающих отверстий требует определенных затрат труда и времени.

Целью изобретения является снижение трудоемкости изготовления и расширение эксплуатационных возможностей экструзионной насадки за счет исключения необходимости в изготовлении питающих отверстий и повышения прочности фильеры.

Для этого экструзионная насадка для формования сотового изделия, имеющая впускную и выпускную грани и содержащая матрицу, выполненную в виде плиты со сквозным центральным отверстием по форме внешнего контура формуемого сотового изделия, и фильеру в виде дискообразного корпуса с фланцем, установленную с зазором в центральном отверстии матрицы со стороны впускной грани с опорой на перекрывающий упомянутое отверстие фланец, причем в фильере со стороны выпускной грани вглубь корпуса на глубину, меньшую, чем толщина корпуса, выполнена решетка щелевых взаимопересекающихся каналов с образованием между ними множества стержневых дорнов, при этом каналы выполнены с различной шириной по глубине на калибрующем участке от выпускной грани до определенной глубины ширина выбрана из условия обеспечения формования заданной толщины стенок сотового изделия, на остальном, напорном участке каналы выполнены с большей шириной, согласно изобретению снабжена размещенными между фланцем фильеры и плитой матрицы по периферии ее центрального отверстия по меньшей мере тремя стержневыми опорами равной высоты.

Высота стержневых опор может быть выбрана с возможностью обеспечения по меньшей мере равной величины площади проходного сечения насадки в зоне их размещения по отношению к площади проходного сечения насадки в зоне формования на напорном участке.

Стержневые опоры могут быть установлены с креплением к фланцу фильеры.

Стержневые опоры могут быть установлены с креплением к плите матрицы.

Стержневые опоры могут быть выполнены заодно с плитой матрицы.

Плита матрицы по периферии центрального отверстия может быть выполнена с занижением по толщине со стороны впускной грани.

Корпус фильеры со стороны впускной грани может иметь выпуклую поверхность.

Все описанное осуществляется, например, с помощью механической обработки известным путем.

По сравнению с прототипом наличие по меньшей мере трех стержневых опор между фланцем фильеры и плитой матрицы по периферии ее центрального отверстия, а также занижение плиты матрицы по толщине со стороны впускной грани в этой же зоне позволяют обеспечить доступ экструдируемой массы в зону формования экструзионной насадки без использования питающих отверстий в корпусе фильеры и, следовательно, отказаться от их выполнения. Последнее обстоятельство, а также выполнение корпуса фильеры выпуклым со стороны впускной грани насадки повышают прочность фильеры, что расширяет диапазон допустимых давлений экструдирования (в сторону повышения) и, следовательно, эксплуатационные возможности насадки. Кроме того, исключение необходимости в выполнении питающих отверстий позволяет снизить трудоемкость изготовления фильеры и всей насадки в целом, так как изготовление и установка стержневых опор процесс значительно менее трудоемкий, чем выполнение множества питающих отверстий. Ограничение количества стержневых опор снизу обусловлено минимально необходимым числом точек опоры, тремя, для надежной установки фильеры в матрице.

Выполнение стержневых опор высотой, обеспечивающей равную или большую величину площади проходного сечения насадки в зоне их размещения по сравнению с площадью проходного сечения в зоне формования на напорном участке, связано с необходимостью соблюдения условия неразрывности потока экструдируемой массы (отсутствие падения давления) для полного заполнения щелевых каналов фильеры и получения вследствие этого качественного сотового изделия.

Дополнительным техничеcким результатом предлагаемой конструкции экструзионной насадки является повышение качества формуемых сотовых изделий за счет снижения недоформовки стенок каналов при экструдировании на повышенных давлениях.

На фиг.1 представлен фрагмент сечения экструзионной насадки со стержневыми опорами, установленными на плите матрицы; на фиг.2 то же, со стержневыми опорами, установленными на фланце корпуса фильеры; на фиг.3 то же, со стержневыми опорами, выполненными заодно с плитой матрицы.

Экструзионная насадка для формования сотового изделия содержит матрицу, выполненную в виде плиты 1 со сквозным центральным отверстием, и фильеру, выполненную в виде дискообразного корпуса 2 с фланцем, установленную с зазором в отверстии плиты 1 со стороны впускной грани. В корпусе 2 фильеры со стороны выпускной грани выполнена решетка щелевых взаимопересекающихся каналов 3 на глубину, меньшую, чем толщина корпуса 2, образуя множество стержневых дорнов 4. При этом каналы 3 выполнены с различной шириной по глубине, а именно: на калибрующем участке от выпускной грани до определенной глубины с шириной, соответствующей толщине стенок формуемого изделия, на остальном, напорном участке с большей шириной. Между фланцем корпуса 2 фильеры и плитой 1 матрицы по периферии ее центрального отверстия размещены по меньшей мере три стержневые опоры 5 равной высоты. Стержневые опоры 5 могут быть размещены на плите 1 матрицы (фиг.1) или на фланце корпуса 2 фильеры (фиг.2) или выполнены заодно с плитой 1 матрицы (фиг.3). Плита 1 матрицы выполнена с занижением по толщине по периферии ее центрального отверстия со стороны впускной грани. Корпус 1 фильеры со стороны впускной грани выполнен выпуклым.

Экструзионная насадка для формования сотового изделия работает следующим образом.

Экструдируемая масса под действием давления нагнетания поступает первоначально в кольцевой зазор между плитой 1 матрицы и корпусом 2 фильеры, затем по зазору между плитой 1 матрицы и фланцем корпуса 2 фильеры, обтекая стержневые опоры 5, в зону формования. В зоне формования экструдируемая масса заполняет пространство между дорнами 4 по щелевым каналам 3 сначала в их части с увеличенной шириной на напорном участке, а затем по мере продвижения к выходной грани в их части с шириной, соответствующей толщине стенок сотовых каналов формуемого изделия, на калибрующем участке. Таким образом формируются стенки сотовых каналов формуемого изделия.

Использование экструзионной насадки предлагаемой конструкции для формования сотовых изделий из керамики и порошков металлов показало, что трудоемкость изготовления насадки снижается в 1,4-1,6 раза при допустимом повышении давления в 2-2,5 раза.

Формула изобретения

1. ЭКСТРУЗИОННАЯ НАСАДКА ДЛЯ ФОРМОВАНИЯ СОТОВОГО ИЗДЕЛИЯ, имеющая впускную и выпускную грани и содержащая матрицу, выполненную в виде плиты со сквозным центральным отверстием по форме внешнего контура формуемого сотового изделия, и фильеру в виде дискообразного корпуса с фланцем, установленную с зазором в центральном отверстии матрицы со стороны впускной грани с опорой на перекрывающий упомянутое отверстие фланец, причем в фильере со стороны выпускной грани в глубь корпуса на глубину, меньшую, чем толщина корпуса, выполнена решетка щелевых взаимопересекающихся каналов с образованием между ними множества стержневых дорнов, при этом каналы выполнены с различной шириной по глубине на калибрующем участке от выпускной грани до определенной глубины ширина выбрана из условия обеспечения формования заданной толщины стенок сотового изделия, на остальном, напорном, участке каналы выполнены с большей шириной, отличающаяся тем, что насадка снабжена размещенными между фланцем фильеры и плитой матрицы по периферии ее центрального отверстия по меньшей мере тремя стержневыми опорами равной высоты.

2. Насадка по п.1, отличающаяся тем, что высота стержневых опор выбрана с возможностью обеспечения по меньшей мере равной величины площади проходного сечения насадки в зоне их размещения по отношению к площади проходного сечения насадки в зоне формования на напорном участке.

3. Насадка по п.2, отличающаяся тем, что стержневые опоры установлены с креплением к фланцу фильеры.

4. Насадка по п.2, отличающаяся тем, что стержневые опоры установлены с креплением к плите матрицы.

5. Насадка по п.2, отличающаяся тем, что стержневые опоры выполнены заодно с плитой матрицы.

6. Насадка по пп. 3 5, отличающаяся тем, что плита матрицы по периферии центрального отверстия выполнена с занижением по толщине со стороны впускной грани.

7. Насадка по п.6, отличающаяся тем, что корпус фильеры со стороны впускной грани имеет выпуклую поверхность.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3