Инструмент для компактирования шихтовых материалов



Инструмент для компактирования шихтовых материалов
Инструмент для компактирования шихтовых материалов

 


Владельцы патента RU 2519710:

Открытое акционерное общество "Корпорация ВСМПО-АВИСМА" (RU)

Изобретение относится к области электрометаллургии и может быть использовано при производстве расходуемых электродов для плавки металлов и сплавов. Инструмент содержит контейнер, матрицу и соединенные между собой посредством стяжки пресс-штемпель и пресс-шайбу. Cтяжка плотно закреплена в пресс-штемпеле посредством резьбового соединения и шпонки. Пресс-шайба соединена со стяжкой с зазором байонетным соединением в виде выступов на стяжке и пазов в пресс-шайбе и зафиксирована упругим разрезным штифтом. В результате обеспечивается исключение отклонения оси пресс-шайбы от оси прессования, приводящее к заклиниванию пресс-шайбы в контейнере. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к области электрометаллургии и может быть использовано при производстве расходуемых электродов для плавки высокореакционных металлов и сплавов, в частности для выплавки слитков из титана и его сплавов.

Известно устройство для прессования блоков расходуемых электродов из кусковых сыпучих компонентов шихты, включая оборотные отходы, содержащее контейнер, матрицу-втулку, установленную в контейнере, имеющую ступенчатую рабочую поверхность, систему центрирующих и правящих электрод втулок, установленных соосно с матрицей-втулкой последовательно одна за другой, пресс-штемпель с фигурной пресс-шайбой и пресс-штемпель с плоской пресс-шайбой. (Титановые сплавы. Плавка и литье титановых сплавов. - М.: Металлургия. 1978, с.268-269, рис.107, 108).

Данное устройство предназначено для использования на вертикальных прессах при полунепрерывном прессовании расходуемых электродов титановых сплавов для последующего получения слитков методом вакуумного дугового переплава.

Известный способ прессования позволяет получить достаточно длинный и однородный в поперечном сечении электрод с хорошей поверхностью и допустимой кривизной из сыпучих материалов, отличающихся друг от друга по форме, плотности, массе, размерам, коэффициенту трения между собой и стенками матрицы.

Известно, что титановые сплавы независимо от их типа и геометрических размеров склонны к контактному схватыванию (повышенной адгезии как между собой, так и с другими металлами). При этом мелкие фракции шихты, в основном титановая губка, составляющая 60-95% всего объема прессуемого электрода, достаточно легко проникают в зазоры, где накапливаются и прилипают к их поверхностям, образуя перемычки, которые искажают начальную геометрию прессового инструмента и приводят к смещению его деталей относительно друг друга. Наиболее неприятным является отклонение вертикальной оси пресс-шайбы от оси прессования, которое ведет к нестабильному процессу прессования, снижению прочностных характеристик и неправильности геометрии прессуемого электрода, а при достижении некоторой критической величины и к заклиниванию пресс-шайбы в контейнере. Наблюдались случаи обрыва хвостовика пресс-штемпеля при обратном ходе пресса, следствием которого являлся длительный и дорогостоящий ремонт. Подобный процесс особенно характерен для сплавов с малым количеством лигатуры и отходов.

Широкое распространение получила конструкция прессового инструмента, в которой пресс-шайба крепится к пресс-штемпелю стяжкой посредством резьбовых соединений (Технология прессования металлов, М.: Металлургия, 1995, с.150-151, рис.107, 108).

При прессовании шихтовых материалов из-за ее неоднородности возникает реактивное крутящее воздействие на пресс-шайбу, происходит ее смещение относительно пресс-штемпеля по резьбовой сборке с образованием зазора между их опорными поверхностями.

Известен пресс-штемпель для измельчения изношенных автомобильных шин, включающий насадку (пресс-шайбу), при этом насадка закреплена на пуансоне посредством винтовой стяжки со шпонкой и снабжена стопорной шайбой для предотвращения ее самопроизвольного откручивания (Патент РФ №2219052, МПК В29В 17/00).

Способ крепления пресс-шайбы в данном инструменте имеет ограниченное применение и не может быть использован в крупнотоннажных прессах (для прессования расходуемых электродов в титановом производстве применяются пресса усилием 10000 т и выше, в которых используются пресс-шайбы диаметром до 800 мм), т.к. в этих условиях стопорная шайба не может гарантировать надежного стопорения, кроме того частицы шихты могут налипнуть на поверхность шайбы, образуя наросты, которые в процессе рабочего хода пресса, взаимодействуя с поверхностью контейнера, приведут к разрушению стопорной шайбы.

Известен инструмент для прессования профилей, содержащий контейнер, матрицу, штемпель и сборную пресс-шайбу, отличающийся тем, что пресс-шайба с помощью стяжки прикреплена к штемпелю с возможностью свободного смещения ее относительно штемпеля (Патент РФ №2198047, МПК В21С 25/00) - прототип.

Подобные конструкции используется для прессования металлов и не могут быть работоспособными при прессовании сыпучих шихтовых материалов, предназначенных для изготовления расходуемых электродов для электродуговой плавки титановых сплавов из-за возможности самопроизвольного сворачивания пресс-шайбы с пресс-штемпеля.

Задачами, на решение которых направлено предлагаемое изобретение, являются:

- предотвращение аварийных ситуаций при прессовании, ведущих к поломке прессового инструмента,

- обеспечение стабильности прессования,

- снижение эксплуатационных затрат.

Технический результат, достигаемый при осуществлении изобретения, заключается в недопущении отклонения оси пресс-шайбы от оси прессования, приводящего к заклиниванию пресс-шайбы в контейнере, снижении прочностных и геометрических параметров прессуемого электрода ниже допустимых.

Указанный технический результат достигается тем, что инструмент для компактирования шихтовых материалов, содержащий контейнер, матрицу и соединенные между собой посредством стяжки пресс-штемпель и пресс-шайбу, стяжка плотно закреплена в пресс-штемпеле при помощи резьбового соединения и шпонки, а стяжка и пресс-шайба соединены между собой с зазором байонетным соединением, через выступы, выполненные на стяжке, и пазы, выполненные в пресс-шайбе, и упругим разрезным штифтом.

Предпочтительно, чтобы высота пресс-шайбы была равна не менее чем полтора ее диаметра.

На фиг.1 изображен вертикальный разрез прессового инструмента, на фиг.2 - разрез А-А.

Инструмент (фиг.1, фиг.2) содержит пресс-штемпель 1, пресс-шайбу 2, стяжку 3, шпонку 4, выступы байонетного соединения 5, пазы байонетного соединения 6, упругий разрезной штифт 7, контейнер 8.

Инструмент работает следующим образом.

Стяжка 3 устанавливается в пресс-штемпель 1 и фиксируется шпонкой 4, пресс-шайба 2 крепится к стяжке 3 байонетным соединением, через фиксирующие выступы 5, выполненные на стяжке 3, и пазы 6, выполненные в пресс-шайбе 2, и фиксируется упругим разрезным штифтом 7, устанавливаемым с натягом для предотвращения его смещения. Увеличение высоты пресс-шайбы 2 до величины не менее чем полтора ее диаметра создает более благоприятные условия для обеспечения ее самоцентрирования в контейнере 8.

Предлагаемая конструкция инструмента для компактирования шихтовых материалов:

- позволяет пресс-шайбе самоустанавливаться в радиальном направлении относительно пресс-штемпеля, используя зазоры байонетной сборки пресс-шайбы со стяжкой и упругую деформацию разрезного стопорного штифта, и обеспечивать при рабочем ходе плотное, без зазора опирание пресс-шайбы на торцевую поверхность пресс-штемпеля, исключая осевые перекосы инструментальной сборки: пресс-штемпель - пресс-шайба, и, как следствие, исключить деформации изгиба пресс-шайбы, снизив вероятность поломки последней;

- позволяет повысить продольную устойчивость пресс-штемпеля за счет уменьшения его длины и увеличения толщины пресс-шайбы;

- позволяет улучшить условия эксплуатации инструмента, в частности, разборки, сборки и ремонтопригодности;

- повышается производительность пресса за счет уменьшения ремонтных простоев;

- улучшить качество прессуемых электродов за счет устранения осевого перекоса пресс-шайбы.

1. Инструмент для компактирования шихтовых материалов, содержащий контейнер, матрицу и соединенные между собой посредством стяжки штемпель и пресс-шайбу, отличающийся тем, что стяжка плотно закреплена в пресс-штемпеле посредством резьбового соединения и шпонки, а пресс-шайба соединена со стяжкой с зазором байонетным соединением в виде фиксирующих выступов, выполненных на стяжке, и пазов, выполненных в пресс-шайбе, и зафиксирована упругим разрезным штифтом.

2. Инструмент по п.1, отличающийся тем, что пресс-шайба выполнена высотой, которая составляет не менее чем полтора ее диаметра.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к получению заготовок щеток электромашин из порошковых материалов на основе углерода. Заготовки щеток электромашин прессуют в многоместной пресс-форме вертикальным обжатием.

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к оборудованию для компактирования прессованием порошкообразных материалов. Может использоваться для получения брикетов из мелкодисперсных порошков, вводимых в расплавы металлов в качестве легирующих добавок.

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к прессовому оборудованию. Пресс содержит станину колонного типа с верхней и нижней траверсой, закрепленные на траверсах верхний и нижний пуансоны, контейнер с порошковым материалом, размещенный в вакуумной камере, и привод перемещения контейнера.

Изобретение относится к области производства изделий из полимерных материалов, легкоплавких металлов и сплавов, имеющих армированные детали. .

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способу прессования полых микросфер в присутствии жидкости при производстве пористой конструкционной керамики.

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способам прессования порошковых материалов в присутствии жидкости. .

Изобретение относится к технике прессования. .

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к устройствам для прессования. .

Группа изобретений относится к обработке металлов давлением и предназначена для получения равноосной ультрамелкодисперсной структуры при обработке заготовок из малопластичных материалов, в том числе спеченных порошковых заготовок.

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении оружейных стволов калибра 5,45-30 мм. Полый поводковый центр предназначен для радиально-обжимной машины, которая используется для обжатия заготовки-трубы с внутренней технологической фаской на одном торце.

Изобретение относится к обработке давлением металлов и сплавов и может быть использовано при получении изделий с повышенными механическими свойствами за счет образования мелкозернистой и однородной структуры.

Изобретение относится к кузнечному производству и может быть использовано в конструкциях бойков для изготовления крупногабаритных поковок типа дисков, ступиц, крышек, днищ.

Группа изобретений относится к обработке материалов давлением и может быть использована для упрочнения материалов в процессе обработки. Заготовку подвергают прессованию путем продавливания через входной канал матрицы в выходной канал в виде круговой полости.

Изобретения относятся к обработке металлов давлением и могут быть использованы при изготовлении лопаток турбин методом горячей штамповки. Исходную заготовку размещают в горизонтальном приемнике разъемной матрицы, состоящей из двух полуматриц с вертикальной плоскостью разъема.

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано при ковке слитков и заготовок из различных сталей и сплавов в четырехбойковых ковочных устройствах на гидравлических ковочных прессах.

Группа изобретений относится к обработке металлов давлением и может быть использована при изготовлении моноблочных деталей, содержащих массивную часть и удлиненную часть (3).

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано при изготовлении многогранных деталей типа гаек. Матрица содержит корпус, в который запрессована промежуточная втулка.

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано при изготовлении многогранных деталей типа гаек. Матрица для высадки этих изделий содержит корпус, в который запрессованы последовательно расположенные коническая вставка с многогранным отверстием и коническая вставка с местом для формирования фаски на торце гайки.

Изобретение предназначено для улучшения технологичности и снижения усилия, прикладываемого для упрочнения металла в процессе обработки давлением металлической пластины.
Наверх