Устройство для прессования изделий из порошка

 

O Il H C A H È Å 946801

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социапистическин

Республик (6I ) Дополнительное к авт, свил-ву (22) Заявлено 13. 02. 81 (21) 3245366/22-02 (51)М. Кл. с присоединением заявки М

В 22 F 3/02

В 30 В 12/00 (Ьвудврсткнный камнтет

СССР (23) Приоритет ио делам нэабретеннй н атнрытнй

Опубликовано 30.0 82. Бюллетень № 28

Дата опубликования описания 30 . 07. 82 . (53) УДК 621.762..4.06(088.8) I

t, - г р g гър g q

1 (72) Авторы изобретения

В. И. Плотников, В. В.Фролов и В. В. Карпин

1 (71 ) Заявитель (51т) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕССОВАНИЯ ИЗДЕЛИЙ

ИЗ ПОРОШКА той (2).

Изобретение относится к порошко вой металлургии, в частности к устройствам для прессования изделий из порошка и может быть использовано при изготовлении кольцевых сердечS ников из жестких порошков типа карбонального железа, молибденового пермаллоя и др.

Известно устройство для прессо-вания порошка, включающее матрицу, пуансон и выталкиватель (1 j.

Однако это устройство не позволяет прессовать изделия с закругленной торцовой поверхностью, а размеры готового изделия могут иметь от" клонения из-за попадания порошка на торцы боковых стенок.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для прессова= ния изделий из порошка, содержащее 2g нижнюю плиту, нижнюю матрицу, установленный в ней пуансон с центральным стержнем, верхнюю плиту, верхнюю матрицу, выполненную из конусных сен2 торов с шаровыми ползунами, и снабженную концевым зажимом и механизмом разжима, выталкиватель, расположенный в кольцевой проточке верхней матрицы, и фиксаторы, скрепля-ющие выталкиватель с верхней плиУстройство позволяет прессовать изделия с закругленной торцовой поверхностью, однако при прессовании трудноформируемых порошков, например, порошков карбонильного железа, молибденового пермаллоя и некоторых других т ребуется пр иложение большого давления (до 19,6 108H/ì (20 тс/си ) и более). Возникающие при прессовании напряжения в этом случае приближаются к пределу текучести стали, из которой изготавливается пресс-инструмент. Поэтому стойкость пресс-инструмента при прессовании изделий из упомянутых порошков черезвычайно низка.

Цель изобретения - повыше .-:ие стойкости пресс-инструмента.

Поставленная цель достигается темр что УстРойство ДлЯ пРессования изделий из порошка, содержащее нижнюю плиту, нижнюю матрицу, установленный в ней пуан=он с центральным стержнем, верхнюю плиту, верхнюю матрицу, выполненную из конусных секторов с шаровыми ползунами и снабженную конусным зажимом и механизмом разжима, вытал«иватель, расположенный в кольцевой проточка верхней матрицыр и фиксаTGpbI q с кр епляющ ие Выт дл к и Вате.пь с верхней плитой, снабжено корпусом и жестко скрепленным с ним основанием, выталкиватель выполнен со сквозным отверстием и снабжен установленным в отверстии и ввернутым в основание регулировочным

ВинтОм и ОазмещеннОЙ на винте Г>ружи ной, а центральный стержень выполнен составным в виде цилиндрической голОВкир ПОЛОЙ ципиндрическОЙ части и пружины, размещенной между:-,ими на винте, вставленном в полую ци.пиндрическую часть и ввернутом в цил;-.::--:Дрическую головку.

На фиг. i приведено устройство в исходном положении, общий вид,. на фиг. 2 - тО же, В пОПОжении прессОВВния. на Фиг. 3 — процесс прессования (С НЕПОДВИЖНЫМ ВЫтаЛКИВатЕЛЕМ I, N=.ÂeCTHOE УСтРОйСТВО):, На ФИГ. Ч вЂ” Г ОЦ„„-CC прессОВания с пла ваюгцим Выт алки вате

1 лем (предлагаемое устройство) .

Устройство содержит нижнюю матрицу 1, взаимодействующую с пуа.,:;.ор ном 2 закр пленным в держа - ne -). !

ВЫтаЛКИВатЕЛЬ I СО СКВОЗНЬ,М ОТВЕРС вЂ”.";ем > Васпопоженнои В не> I "Ip >l."NHGI I

Ц ОТВЕРСТИЕ ВЫтаЛКИВатЕЛя 4 встав лен регулировочный Винт 7, смонти. рованный подвижно на основании 8, заключенном В корпусе 9. Винт 7 помещен В кольцевую проточку 10 верхней матрицы 11, Посредством фикса-;-=-ров 12 и 13 Выталкиватель 4 закрепля=..г-с=.я =,в верхней плите 14. Верхняя матр.-:ца

11 с шаровыми полэунами jg помещается, В конусный зажим 16р тОрец протОчки

10 ВХОДИТ В ЗацЕПЛЕНИЕ С буотиКОМ >7 на корпусе 9 благодаря чему в исходном положении матрица 11 уд рживается в подвешенном состоянии. Конусный зажим 16 с кольцевой пружиной 18 и пазами 19, в которых установлены ползуиы 1 -ъ закрепленный В Ооой че

01 4

20, установленной на верхней плите

14, для разжима снабжен копиром 21, рычагом 22 и толкателями 23. Нижняя матрица 1 закреплена на плите 24, которая вместе с центральным стержнем, выполненным сборным, смонтирована подвижно на направляющих 25 посредством пружин 2б. Центральный стержень состоит из цилиндрической головки 27,, выполняющей роль выталкивателяр пружины 28 и винта 29, смонтированных подвижно на цилиндрической части 30, укрепленной на траверсе 31р жестко соединенной с плитой

24, Для возврата В исходное положение головки 27 предусмотрен толкатель 32; который приводится в действие гидроцилиндром пресса. Упор 33 ограничивает передвижение нижней матрицы вверх., Устройство работает следующим образОм °

В исходном положении в полость, obразованную нижней матрицей 1 и цилиндрической головкой 27, выполняющей роль выталкивателя, насыпается прессуемый порошок, Включается привод пресса и плита 14 опускается на плиту

24., при этом верхняя матрица 11 ложится на нижнюю матрицу 1 и под действи" ем г>ружин 26 поднимается вверх по направляющим колонкам 25 относитепьно Обоймы 20 совместно с конусным зажимом 16, Достигнув момента, I выталкиватель я свОим TGpU,GM сопри кас "IGTcR с тОр цОм цилиндрической го» ловки 27, последняя под действием

В:, нта 7 начинает опускаться, заставляя сжимат ься пружину 28. Одновременно с винтом 7 „-IINæåòcë выталкиВат cë ь —" нахОдящи и ся пОД дейст BN ем пружины б занимая местО ocBG бождаемое цилиндрической головкой

27. Конусный зажим 16, перемещаясь по конусному отверстию обоймы 20, сжимает Верхнюю ма в ðèöó 11,,ликвидируя зазоры между секторами. При дальнейшем опускании плиты 14 происходит сжатие пружин 2б, плита

24 опускается. Одновременно продолжает опускаться укрепленная на цилиндрической части 30 цилиндрическая — îëîâêà 27. Топкатель 32 возвращ ется в нижнее положение, как этo изображено на фиг. 4. происходит пос — åïåííîå уплотнение порошка, По мере возрастания усилия прессования выталкиватель 4, преодолевая противодействие пружины 28, пе5 9468 ремещается вверх, его закругленная поверхность смыкается с закругленной поверхностью матрицы 11, осуществляется окончательное формообразование изделия (фиг. 4).

После окончания процесса формообразования плита 14 начинает подниматься. Верхняя 11 и нижняя 1 матрицы движутся вверх совместно до момента, пока плита 24 не входит в >0 соприкосновение с упорами 33. Происходит отрыв верхней матрицы 11 от нижней 1. Толкатель 32 возвращает цилиндрическую головку 2j s исходное положение. При подъеме пли- !5 ты 14 рычаг 22 входит в соприкосновение с рабочим участком копира

21 и черсз толкатели 23 воздействует на конусный зажим 16, который смещается вниз относительно обоймы щ

20, а его разрезные части под действием кольцевой пружины 18 раздвигаются от центра к периферии. Одновременно с перемещением конусного зажима 16 происходит перемещение 25 вниз верхней матрицы 11 и ее раскрытие посредством жесткой связи ее секторов через шаровые ползуны 15, При раскрытии верхней матрицы 11 с отпрессованного изделия снимаются упругие деформации, происходит плавное перемещение изделия по выталкиватепю 4, который под действием пружины 6 возвращается в исходное положение. Изделие снимается с выталкивателя 4 торцовой частью формующих элементов верхней матрицы 11 и остается на поверхности нижней мат- рицы 1, так как после снятия напряжений диаметр готового изделия превы- 40 шает размер диаметра отверстия в нижней матрице. Поворот рычага 22 заканчивается выходом из соприкосновения с рабочим участком копира 21 и торец проточки 10 на матрице входит в заце45 пление с буртиком 1 корпуса 9, в котором расположен выталкиватель 4, и дальнейшее перемещение матрицы относительно выталкивателя заканчивается. Раскрытая верхняя матрица 11

50 и выталкиватель 4 совместно с плитой

14 поднимается вверх в исходное положение.

Фиг. 3 иллюстрирует исходный момент уплотнения порошка при неподвиж55 ном выталкивателе, Стрелкой показано направление усилия прессования, под воздействием которого происходит уплотнение порош01 6 ка. Поскольку в данном случае осуществляется процесс одностороннего прессования, то наибольшая плотность порошка — у торца прессующего пуансона, наименьшая — на закругленной поверхности иэделия (на фиг. 3 слой наибольшей плотности показан более темным), Прессующий пуансон перемещается относительно матрицы вдоль оси прессования до тех пор, пока усилие прессования не оказывает равное ему противодействие сил трения порошка о стенки матрицы и цилиндрического выступа выталкивателя на поверхностях и П и внутреннего трения зерен порошка.

На фиг. 4 изображено начало уплотнения для случая прессования с плавающим, подвижным вытапкивателем. На промежуточной и конечной стадиях прессования (фиг. 4) перемещение прессующего пуансона происходит с меньшим усилием, чем по схеме, изображенной на фиг, 3, Это объясняется тем, что в этом случае сопротивление сип трения на наружной поверхности

1 значительно меньше, чем при прессовании по первой схеме за счет того, что порошок имеет возможность перетекать в зону ll выталкивателя, имеющую меньшую плотность, так как уплотнение в зоне П осуществляется не на жесткой опоре, Сопротивление перемещению прессующего пуансона на поверхности П отсутствует, так как выталкиватель перемещается за счет сжатия пружины вместе с пуансоном.

Действие же сил трения на поверхности jf т а к жeе з lн-lа ч и т е лlь lн-lо м е н lь,lшllе, по сравнению с прессованием по первой ъ схеме, так как перемещение поверхности gj знака происходит в зоне наименьшего уплотнения, а не наибольшего как в первом случае, при неподвижном выталкивателе °

Применение плавающего выталкивателя позволяет получить эффект, равнозначный эффекту двухстороннего прессования, осуществляемому с давлением примерно s 2 раза меньшим, чем при одностороннем прессовании. Для прессования иэделий с закругленной поверхностью двухстороннее прессование труднодеформи. руемых порошков использовать вообще нельзя, так как пуансон, оформляющий закругленную поверхность, в этом случае должен иметь острые формула изобретения

7 y l6 8 кромки, которые будут выкрашиваться и пуансоны после нескольких < первых прессовок будут выходить из

CTPOHý

Следует также отметить, что давление прессования зависит от объема порошка в полости, образуемой различным положением закругленной поВерхности выталкивателя относительно закругленной поверхности матри- rg цы. Практически установлено, что чем больше объем порошка (т.е, чем больше высота полости), тем меньше требуется давление прессования. ОднакО 86lcoTG пОлост и дОлжна быт ь В 1$ пределах ДО 70 <> Высоты ГотОВОГО изделия. При большей высоте, следовательно, при большем объеме пор<м= ка. заключенном в полости, наблюдается заметное различие в плотности @ наружных и. внутренних слоев изделия.

Регулируя величину объема полости путем изменения ее высоты можно получитьь оптимальное давление прессован ия. 25

В зависимости от пластичности и гранулометрического состава снижение давления происходит В размерах до 40-503 для изделий из карбонильного железа и до 25-304, для изделий из порошка молибденового пермаллоя.

Технико-экономическая эффективностьь предлагаемого изобретения определяется снижением давления прессоВания ЭтО пОЗВОляeT испОльзОвать $ для прессования менее мощные, следовательно. более дешевые пресса.

Прессование с меньшими усилиями позволяет снизить расход электроэнер гии. Но наибольший эффект достигается за счет повышения стойкости пресс-инструмента. Так, если при прессовании с давлением (17,64-19,6Р 10ВК/м (18"20 тс/c ì - пресс-формы до ее износа можно получить 10000i 8

800 шт. годных изделий, то при давлении 13 72,.10 -14,7-10 Н/м (14-15 тс/см )-6000-4500 шт, Таким образом снижение давления на 251, достигаемое применением изобретения, повышает стойкость пресс-форм в 5-7 раз.

Устройство для прессования изделий из порошка, содержащее нижнюю плиту, нижнюю матрицу, установленный в ней пуансон с центральным стержнем, верхнюю плиту, верхнюю матрицу, выполненную из конусных секторов с шаровыми ползунами и снабженную конусным зажимом и механизмом разжима, выталкиватель, расположенный в кольцевой проточке верхней матрицы, и фиксаторы, скрепляющие выталкиватель с верхней плитой, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения стойкости пресс-инструмента, оно снабже-. но корпусом и жестко скрепленным с ним основанием, выталкиватель выполнен со сквозным отверстием и снабжен установленным в отверстии и ввернутым в основание регулировочным винтом и размещенной на винте пружиной, а центральный стержень выполнен составным в виде цилиндрической головки, полой цилиндрической части и пружины, размещенной между ниии на винте, вставленном в полую цилиндрическую часть и ввернутом в цилиндрическую головку, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 334069, кл. В 28 В 7/10, 19972.

2. Авторское свидетельство СССР и 753644, кл. В 28 В 3/02, 1978.

946801

3ытолкийитель

Мол рк а

/7уоэюи

/7рум-ы а

Составитель Г.Загорская

Редактор 10. Середа Техред Т. Иаточка Корректор Л.Бокшан

Заказ 5 1 20 Тираж 52 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

11 0 5, Иосква, Ж-35, Раушская наб., Д. 4/5

Филиал ППП Патент, t-. Ужгород, ул. Проектная,