Устройство для непрерывного прессования изделий из порошков

 

Изобретение относится к устройствам для непрерывного прессования изделий из порошков. Цель - расширение технологических возможностей устройства путем обеспечения прессования крупногабаритных изделий и повышение его эффективности. Пуансону 3 сообщают крутящий момент через зубчатое колесо 15 и в матрицу 1 подают порошок, который захватывается витками экструдера 14 и подается через зазор 7 в камеру 13, откуда перемещается параллельно клиновой поверхности 4 и заполняет матрицу 1 и мундштук 2. Затем выход мундштука 2 размыкают и порошок выдавливается через него. Дополнительная секция 8 выполнена с внутренней полостью в виде шарового пояса, основания которого соответствуют внутреннему диаметру матрицы и максимальному диаметру мундштука, что позволяет согласовать выход матрицы с входом мундштука и прессовать изделия больших габаритов, не изменяя габариты инструмента. Эффективность устройства повышается за счет того, что конец торца пуансона 3 скошен под углом 45^o к клиновой поверхности 4, угол наклона которой составляет 2 - 5 градуса, а зазор 7 параллелен поверхности 4. 1 з. п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к устройствам для непрерывного прессования изделий из порошкообразных материалов.

Цель изобретения расширение технологических возможностей устройства путем обеспечения прессования крупногабаритных изделий и повышение его эффективности.

На фиг. 1 показан его общий вид; на фиг. 2 вид по стрелке Б на фиг. 1; на фиг. 3 схема выхода материала на формующую поверхность.

Устройство для непрерывного прессования порошков содержит матрицу 1 с мундштуком 2, пуансон 3, торец которого выполнен в виде клиновой поверхности 4 с началом 5, концом 6 и зазором 7 между ними.

Устройство снабжено секцией 8, установленной между матрицей 1 и мундштуком 2 с внутренней полостью, выполненной в виде шарового пояса, основания которого соответствуют внутреннему диаметру матрицы D_вн.м и максимальному диаметру мундштука D_{мах.мунд}.

Матрица выполнена с отверстием 9 и снабжена загрузочным бункером 10.

Пуансон 3 выполнен с возможностью вращательного движения в крышке 11, закрепленной в матрице 1.

Конец 6 торца пуансона 3 имеет скос 12 с углом 45^o к клиновой поверхности 4, который образует камеру 13 (полость), примыкающую к зазору 7.

Сторона камеры 13 и зазора 7, прилегающая к клиновой поверхности 4, образована ее началом 5.

На боковой поверхности пуансон 3 снабжен экструдером 14 с переменным шагом Н, выход которого соединен зазором 7 с камерой 13 (полостью).

Угол навивки β выхода экструдера 14 повторяет угол наклона a клиновой поверхности 4.

Для создания крутящего момента M_кр на пуансоне 3 последний снабжен зубчатым колесом 15.

Устройство работает следующим образом.

От привода (на чертеже не показано) пуансону 3 сообщают крутящий момент M_кр через зубчатое колесо 15 с частотой вращения n и через загрузочный бункер 10, отверстие 9 в матрицу 1 подают материал.

Материал в матрице 1 захватывается вишками экструдера 14 с переменным шагом H₁ < H₂ < H₃ и т.д. и подается через зазор 7 в камеру 13 под давлением.

Из камеры 13 материал перемещается параллельно клиновой поверхности 4 и при наглухо замкнутом выходе мундштука 2 (на чертеже не показано) заполняет матрицу 1 и мундштук 2, образуя сплошную основную матрицу с формуемой поверхностью.

В матрице 1 происходит уплотнение за счет непрерывного вдавливания в формуемую поверхность материала, поступающего под клиновую поверхность 4 (формующую) из камеры 13.

Непрерывно вдавливаемый материал в основную массу увеличивает плотность основной массы в матрице 1, при этом создается давление А массы материала на клиновую поверхность 4 пуансона 3.

Клиновая поверхность 4 с таким же давлением Р давит на основную массу (т.е. отталкивает формуемую поверхность в противоположную сторону) и при достижении давления подпора, равного А (0,8-0,95)P выход мундштука 2 размыкают и основная масса в матрице 1 выдавливается непрерывно через мундштук 2.

Применение в описанном устройстве скоса с углом 45 град к клиновой поверхности в конце торца пуансона с образованием полости (камеры), позволит исключить влияние давления массы А на подаваемый материал в плоскость формования, т.к. подаваемый материал с выхода экструдера через зазор накапливается в полости (камере) и истекает на клиновую поверхность по траектории с равнодействующей F₂, направленной под углом a₁ к клиновой поверхности (фиг. 3), при этом при угле, меньшем 45^o, уменьшается объем полости, а значит и объем подаваемого материала на клиновую поверхность, а при угле, большем 45^o, на подаваемый материал начинает действовать давление А, что препятствует поступлению материала на клиновую поверхность. Кроме этого выполнение в устройстве зазора с углом наклона к клиновой поверхности 180^o (параллельно) способствует подаче материала, прилегающего непосредственно к клиновой поверхности, параллельно ей (фиг. 3), что приводит к равномерному распределению материала в плоскости формования, исключает влияние давления А и увеличивает объем вдавливаемого материала в формуемую поверхность, при этом с уменьшением угла наклона ϕ увеличивается угол g между направлением движения материала и давлением А.

Кроме этого выполнение клиновой поверхности с углом наклона 2 5^o позволит эффективно вдавливать материала с оптимальной скоростью выдавливания его через мундштук, при этом при a < 2^o объем материала, вдавливаемого в формуемую поверхность, уменьшается, так как уменьшается объем камеры, а при a > 5^o увеличивается угол a₁ между равнодействующей F₂ и клиновой поверхностью (фиг. 3) и снижается объем захватываемого материала формующей поверхностью.

Применение в устройстве секции с внутренней полостью в виде шарового пояса позволит согласовать выход матрицы (D_вн.м) с входом мундштука (B_{мах.мунд}) и прессовать изделия больших габаритов, не изменяя габариты и конфигурацию прессующих инструментов.

Формула изобретения

1. Устройство для непрерывного прессования изделий из порошков, содержащее матрицу с мундштуком и пуансон, торец которого выполнен с клиновой поверхностью с зазором между ее началом и концом, отличающееся тем, что, с целью расширения технологических возможностей устройства путем обеспечения прессования крупногабаритных изделий, оно снабжено размещенной между матрицей и мундштуком секцией с внутренней полостью в виде шарового пояса, диаметры оснований которого соответствуют внутреннему диаметру матрицы и максимальному диаметру мундштука.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью повышения его эффективности, конец торца пуансона скошен под углом 45^o к клиновой поверхности, угол наклона клиновой поверхности составляет 2 5^o, а зазор параллелен клиновой поверхности.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3