Устройство для прессования порошкообразныхматериалов

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН Ия

К ПАТЕНТУ

3066I3

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимый от патента ЛЪ

МПК В 30b 11/00

Заявлено ЗО.Х.1969 (№ 1373379/31-16) Приоритет 31.Х.1968, X 772291, США

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 615.45:615.412..4(088.8) Опубликовано 11.V1.1971. Бюллетень Лв 19

Дата опубликования описания 19Х11.1971

Автор изобретения

Иностранец

Джозеф Е. Смит (Соединенные Штаты Америки) Иностранная фирма

«Волверайн-Петроиикс, Инк» (Соединенные Штаты Америки) Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕССОВАНИЯ ПОРОШКООБРАЗНЪ1Х

МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к устройствам для изготовления изделий цилиндрической, сферической, тороидальной и других форм из порошкообразных материалов путем прессования.

Известные устройства для прессования порошкообразных материалов, содержащие ста. ину с приводом, механизмом возвратно-поступательного движения пуансонов, плитой с матрицами и механизмом наполнения матриц порошком, не обеспечивают достаточной точности прессования изделий.

С целью повышения точности прессования изделий в предлагаемом устройстве механизм наполнения матриц порошкообразным материалом выполнен в виде воронки, подвижно смонтированной относительно вертикально осн. В верхней части воронка снабжена конусным раструбом, а днище ее выполнено в виде конусного рассекателя. Нижний торец воронки образуется наружным кольцевым фланцем. В днище воронки имеются вертикальные отверстия, расположенные также, как и матрицы.

На нижнем торце воронки между этими отверстиями имеются радиальные выемки для удаления спрессованных деталей.

Привод пресса выполнен в виде кулачкового вала, кулачки которого взаимодействуют с шарнирно укрепленными рычагами, обеспечивающими возвратно-поступательное движение пуансонов, поворот воронки вокруг оси и ее периодический прижим к матрице. Один из

5 кулачков подвижно смонтирован вдоль оси вала, имеет коническую профильную поверхность и кинематпчески соединен с регулятором его положения.

Для удаления спрессованных изделий во10 ронка механизма наполнения матриц материалом может быть снабжена осевым патрубком, соединенным с конусным рассекателем.

Для регулирования плотности прессуемых изделий механизм возвратно-поступательного

15 движения пуансонов рекомендуется снабдить регулировочными элементами, например гайками, ограничивающими ход пуансонов, и смонтировать их на резьбовой части его основного штока с доступом со стороны стани20 ны для изменения их положения.

На фиг. 1 схематически изображено предлагаемое устройство, вид сбоку; на фиг. 2— то же, вид сверху; на фиг. 3 — вид по стрелке А на фиг. 1; на фиг. 4 — вид по стрелке Б

25 на фиг. 1; на фиг. 5 — разрез по  — В на фиг. 4; на фиг. 6 — разрез по à — Г на фиг. 5; на фиг. 7 — воронка и коробка с пуансонами, в вертикальном разрезе; на фиг. 8 — воронка

306613

65 в положении «заполнение»; на фиг. 9 — воронка, разрез по Д вЂ” Д на фиг. 8; на фиг. 10— воронка в положении «прессование»; на фиг. 11 — то же, в положении «выталкивание».

На станине 1 установлен корпус 2. К верхней части корпуса изнутри заподлицо прикреплена матричная плита 8 с матрицами 4.

Матрицы в плите расположены по окружности на одинаковом расстоянии друг от друга.

Изнутри корпуса к матричной плите присоединена цилиндрическая коробка 5 с пуансонами 6.

Над матричной плитой установлен механизм наполнения матриц порошкообразным материалом. Этот механизм выполнен в виде воронки 7, подвижно смонтированной относительно вертикальной оси, Ось воронки является также осью, вокруг которой расположены матрицы 4. Она является также и осью коробки 5 с пуансонами. Воронка 7 снабжена конуспым раструбом 8 в верхней части и конусным рассекателем 9 внутри, который представляет собой часть днища воронки. Нижний торец воронки образуется кольцевым фланцем

10, опирающимся на матричную плиту 8.

Нижняя часть, воронки снабжена шаровой опорой 11, .которая -взаимодействует с рычагом 12, прижимающим воронку. В днище воронки имеются вертикальные отверстия 13, расположенные точно так же, как и матрицы

4 в плите 8. На нижнем торце воронки между этими отверстиями расположены радиальные выемки 14 для удаления спрессованных изделий 15.

Конусный рассекатель 9 снабжен осевым патрубком 16, к которому подключается магистраль, ведущая от источника воздуха, находящегося под давлением.

Привод устройства содержит кулачковый вал 17, приводимый во вращение электродвигателем и смонтированный во вкладышах 18 между боковыми стенками 19 и 20 корпуса 2.

На вал 17 насажены кулачки 21 и 22, 28 и 24.

Кулачок 21 через шарнирно укрепленный рычаг 25 приводит в действие механизм, осу ществляющий поворот воронки вокруг ее вертикальной оси. Этот механизм может быть выполнен, например, в виде зубчатой сегментной рейки 26, которая от воздействия рычага

25 поворачивает воронку при помощи зубчатого зацепления. Прижим рычага 25 к кулачку 21 осуществляется возвратной пружиной

27, воздействующей на шарнирно укрепленный рычаг 28, связанный с механизмом поворота воронки, Кулачок 22 через шарнирно укрепленный рычаг 29 с роликом 80 воздействует на рычаг

12 и обеспечивает периодический прижим воронки к матричной плите 8. Кулачки 23 и 24 взаимодействуют с одним из концов рычага

81, поворачивающимся вокруг оси 82. Указанный конец рычага выполнен в виде траверсы, между плечами 88 и 84 которой расположен

Вал, состоящий из цилиндрической части 35 и

ЗО

50 конической части 86. Кулачок 28 взаимодействует с цилиндрической частью вала, а кулачок 24 — с его конической частью. Кулачок

24 выполнен подвижным на оси вала 17 и имеет коническую профильную поверхность, конусность которой соответствует конусности конической части 36. Перемещение кула ка

24 по валу 17 производится с помощью регулятора, который представляет собой гайку в виде скобы 87 с резьбовым отверстием, насаженной на винт 38. При вращении винта 38 с помощью регулирующего колеса 39, связанного зубчатыми шестеренками 40 и 41 с винтом

88, скоба перемещается вдоль вала 17. Конец рычага 81 поджат к кулачкам 23 и 24 пружинами, воздействующими на плечи 88 и 84.

Кулачок 24 осуществляет процесс прессования изделий, а кулачок 28 — процесс выталкивания его из матриц.

Другой конец рычага 31, выполненный в виде скобы 42 (см. фиг. 3), приводит в действие механизм возвратно-поступательного движения пуансонов 6. Этот механизм содержит основной шток 43, часть которого имеет наружную резьбу. Шток может совершать возвратно-поступательные движения вдоль своей оси, перемещаясь Во вкладышах 44 и 45, жестко связанных с корпусом 2. На резьбовую часть штока навинчена гайка 46, имеющая форму катушки, в среднюю часть 47 которой входят концы скобы 42 рычага 81.

К верхней части гайки 46 жестко прикреплена регулировочная гайка в виде маховичка

48, высту.пающего сквозь отверстие 49 из корпуса 2. Другая регулировочная гайка в виде маховичка 50 с внутренней резьбой охватывает резьбовую часть штока 48 под гайкой 46.

Маховичек 50 выступает сквозь отверстие 51 из корпуса 2. С помощью маховичков 48 и 50 и гайки 46 ограничивается ход пуансонов.

К верхней части основного штока 43 присоединен рабочий стержень 52 коробки 5 с пуансонами (см. фиг. 7). Стержень скользит внутри цилиндра 58, на внешней поверхности которого имеется плоский участок 54, в который упирается стопорный винт 55, проходящий поперек боковой стенки цилиндрической коробки 5. Таким образом, цилиндр 53 может перемещаться вверх и вниз внутри коробки 5 и фиксироваться в ней в требуемом положении стопорным винтом 55.

В верхней части цилиндра 58 выбрана коль= цевая проточка 56, а в стенках цилиндра имеются сквозные продольные отверстия 57, расположенные параллельно оси цилиндра. Число этих отверстий и их радиальное и угловое положение соответствуют числу и положению матриц в матричной плите 3. В отверстиях 57 установлены стержни 58, поджатые снизу стопорными винтами 59, ввинченными в нижнюю резьбовую часть отверстий. Стержни могут скользить внутри отверстий. Они выполнены такой длины, что их верхние концы выступают в кольцевую проточку 56, а нижние нор306613 мально упираются в верхние концы стопорных винтов 59.

В верхней части цилиндра 58 выбраны также радиальные проточки 60, находящиеся против отверстий 57. В кольцевой проточке 56 установлен расширенный конец 61 стержневого прутка 62, проходящего через радиальную проточку 60. При этом снизу конец 61 подпирается выступающей из отверстия 57 частью стержня 58. Диаметр стержневых прутков соответствует диаметру прессуемого изделия, а длина их такова, что верхние их концы могут находиться на уровне верхней поверхности матричной плиты 8.

Верхняя часть рабочего стержня 52 выполнена расширенной и в ней имеются радиальные проточки 68, расположенные против радиальных проточек 60 цилиндра 58 и, следовательно, против матриц 4 в матричной плите 8. Таким образом, через проточки 68 прохолят стержневые прчтки 62. В расширенном конце стержня 52 выполнен кольцевой паз 64, в котором располагаются широкие части 65 цилиндрических элементов бб, поджатые пру>киHÿ ïèìè кольцами 67. Пилпндрические элементы выступают из радиальных проточек 68 над торцом рабочего стержня 52 и контактиру ют с пуансонами 6, входящими в матрицы 4. При этом внетпний диаметр пуа:-тсонов б равен внутреннему диаметру матрицы, а внутренний диаметр пуансонов таков, что они плотно охватывают стержневые прутки 62, которые скользят в пуансонах и служат им направляющими, обеспечивая тем самым свободное движение пуансонов вверх и вниз.

Регулирование степени сжатия порошкообразного материала в матрице и, следовательно. регулирование плотности изготовляемого изделия осуществляют путем петтеметцения кулачка 24 вдоль вала 17. Это обусловлено тем, что при перемещении кулачка вдоль вала и взаимодействия его с конической частью

Лб происходит изменение пеовоначального углового положения рычага 81, скоба 42 которого поднимает или опускает основной птток

48, воздействующий на пуансоны. Тем самым определяется длина, на которую пуансоны проникают в матрицы во время прессования.

Устройство работает следующим образом.

Вначале его налаживают на необходим ю степень спрессовывания материала, т. е. плотность прессуемого изделия. Это осуществляется путем вращения регулировочных маховичков 48 и 50, которые устанавливают пределы лвижения пуансонов вверх и вниз. а также путем вращения регулирующего колеса 89, которое ITåîåäâèãàeò кулачок 24 влоль конической тасти 86 вала 17 на конце рычага 81; другой конец этого рычага воздействует на основной шток 48, так что такая регулировка устанавливает первоначальное положение рычага 81 для получения требуемой толщины изделия.

После наладки устройства и заполнения воронки порошкообразным материалом зап)—

ЗО

65 скается двигатель, который сообщает вращение кулачковому валу 17. Кулачок 21, сидящий на этом валу, при своем вращении устанавливает воронку 7 в положение «заполнения» (см. фиг. 7 и 8), в котором порошкообразный материал попадает в матрицы 4 через отверстия 18 в днище воронки. При дальнейшем вращении кулачка 21 воронка поворачивается на позицию «прессование» (см. (фиг. 9, 10). При этом торцевые плоские участки 68 на ниянем торце днища воронки занимают место над заполненными матрицами.

В это время рабочие поверхности зажимного кулачка 22 действуют на рычаг 29, прижимающий воронку к матричной плите 8. Затем рабочие поверхности кулачка 24 опускают рычаг 81 штока 48 принудительно на коническую часть 86 вала на конце рычага 81 для перелвижения пуансонов б вверх в матрицы по направлению к участкам 68 днища, играющим роль упора для порошкообразного материала, сдавливаемого в матрицах пуансонами.

При дальнейшем вращении кулачка 21 воронка поворачивается в положение «выталкивание» (см. фиг. 11), в котором прижим воронки кттизу отпускается дальнейшим впащением кулачка 22, опускающего рычаг 29. В это время выталкиваютций кулачок 28 вновь воздействует на рычаг 81 с тем. чтобы полностью продвинуть пуансоны сквозь матрицы и вьттолкттсть из них готовые спрессованные изделия 15 в ралиалт-нт.те выемки 14 в днище воронки, откуда струей воздуха из осевого патрубка 16 изделия выносятся, например, через вт,тволные трубки 69 в приемник готовт.тх изделий. После этого воронка поворачивается в обратную сторону, возвращаясь в свое первоначальное положение «заполнение». Точно ак же возвращается в исходное положение пуансоны б, и цикл повторяется.

Предмет изобретения

1. Устройство лля прессования поропткообразных матевиалов, солержащее cTBHHHv c приводом, механизмом возвратно-поступательного движения пуансонов и механизмом наполнения матриц материалом, отлакаютлееся тем, что, с целью повышения точности прессования изделий, его механизм наполнения матттиц материалом выполнен в виде воронки, подвижно смонтированной относительно вертикальной оси и снабженной конусным раструбом в верхней части, конусным рассекателем внутри, представляющим собой часть днища воронки, а также наружным кольцевым фланцем, образующим нижний торец воронки, при этом в днище воронки имеются вертикальные отверстия, расположенные таKHM же образом, как и MBTpHUhl, а на нижнем Iорце воронки меяду этими отверстиями имеются рачиальньте выемки для удаления спрессованных изделий; привод пресса выполнен в виде кулачкового вала, кулачки которого взаимодействуют с шарнирно укрепленными ры306613 чагами, обеспечивающими возвратно-поступательное движение пуансонов, поворот воронки вокруг оси и ее периодический прижим к матричной плите, при этом один из кулачков подвижно смонтирован вдоль оси вала, имеет коническую профильную поверхность и кинематически соединен с регулятором его положения.

2. Устройство по и. 1, отличающееся тем, что, с целью удаления спрессованных изделий, воронка механизма наполнения матриц материалом снабжена осевым патрубком, соединенным с конусным рассекателем.

3. Устройство го п. 1, отлича оцееся тем, что, с целью регулирования плотности прес5 суемых изделий, механизм возвратно-поступательного движения пуансонов снабжен регулировочными элементами, например гайками, ограничивающими ход пуансонов, смонтированными на резьбовой части его основного

10 штока и имеющими доступ со стороны станины для изменения их положения, ro

БВ

Фиг, В

Фиг. 70

Составитель Е. Я. Ланцбург

Редактор Т. Н. Каранова Текрсд Л. Я. Левина

Корректор О. С. Зайцева

Заказ 1966/14 Изд. № 846 Тираж 473 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2