RU133444U1

RU133444U1 - PRESS FORM FOR PRESSING POWDERS

Info

Publication number: RU133444U1
Application number: RU2013123302/02U
Authority: RU
Inventors: Марина Николаевна Самодурова; Василий Александрович Иванов; Леонид Андреевич Барков; Юлия Анатольевна Канатникова
Priority date: 2013-05-21
Filing date: 2013-05-21
Publication date: 2013-10-20

Abstract

Пресс-форма для прессования порошков, содержащая вертикальный и горизонтальный пуансоны, матрицу с нижней плитой, установленные с возможностью горизонтального перемещения в матрице две боковины, одна из которых имеет наклонную относительно оси горизонтального пуансона поверхность, и упругий элемент между матрицей и боковиной, отличающаяся тем, что выполненная с наклонной поверхностью боковина контактирует с наклонной поверхностью, выполненной на матрице, а упругий элемент расположен между матрицей и второй боковиной, контактирующей с боковиной с наклонной поверхностью.A mold for pressing powders containing vertical and horizontal punches, a matrix with a bottom plate, two sidewalls installed with the possibility of horizontal movement in the matrix, one of which has a surface inclined relative to the axis of the horizontal punch, and an elastic element between the matrix and sidewall, characterized in that the sidewall made with the inclined surface is in contact with the inclined surface made on the matrix, and the elastic element is located between the matrix and the second sidewall in contact with sidewall with an inclined surface.

Description

Полезная модель относится к порошковой металлургии, в частности к конструкциям пресс-форм для получения заготовок и изделий, преимущественно квадратного и прямоугольного сечений из порошков и порошковых композиций на основе углерода.The utility model relates to powder metallurgy, in particular to the construction of molds for the production of blanks and products, mainly square and rectangular sections from powders and powder compositions based on carbon.

Известна пресс-форма для прессования углеродных порошков, содержащая неразъемную матрицу, упорную плиту и вертикальный пуансон (И.В. Темкин, Производство электроугольных изделий, Москва, «Высшая школа», с.88, рис.46а).A known mold for pressing carbon powders containing an integral matrix, a thrust plate and a vertical punch (I.V. Temkin, Production of electric coal products, Moscow, Higher School, p. 88, Fig. 46a).

Недостатком указанной пресс-формы является низкая плотность получаемых заготовок и изделий в результате одностороннего сжатия порошка, при этом наблюдается неравномерность деформации по высоте прессовки и, как следствие, значительная анизотропность свойств. Одной из причин анизотропности является недостаточное количество удаляемых газов и паров жидкостей из прессуемого порошка.The disadvantage of this mold is the low density of the obtained preforms and products as a result of one-sided compression of the powder, while there is uneven deformation along the height of the pressing and, as a result, significant anisotropy of the properties. One of the causes of anisotropy is the insufficient amount of removed gases and liquid vapors from the pressed powder.

Повышает плотность и улучшает свойства изделий за счет более полного удаления газов и паров из прессовок наиболее близкая по технической сущности и достигаемому эффекту предлагаемой пресс-форма, содержащая вертикальный пуансон, горизонтальный пуансон, матрицы с нижней плитой и трех боковин (Патент РФ на полезную модель №121763, Пресс-форма для прессования порошков, МПК В22F 3/03, от 20.06.2012). Горизонтальный пуансон выполнен с наклонной к его оси поверхностью, взаимодействующей с наклонной поверхностью одной из боковин. Три боковины выполнены подвижными относительно корпуса матрицы и между ними и корпусом матрицы установлены упругие элементы. За счет подвижности трех боковин пресс-формы перед ходом вертикального пуансона из засыпки порошка в полости пресс-формы удаляется наибольший объем газов и паров жидкости, что улучшает свойства изделий.It increases the density and improves the properties of products due to a more complete removal of gases and vapors from the compacts, the closest in terms of technical essence and achieved effect the proposed mold containing a vertical punch, a horizontal punch, dies with a bottom plate and three sidewalls (RF Patent for Utility Model No. 121763, Mold for pressing powders, IPC B22F 3/03, dated 06/20/2012). The horizontal punch is made with a surface inclined to its axis, interacting with the inclined surface of one of the sidewalls. Three sidewalls are movable relative to the matrix body and elastic elements are installed between them and the matrix body. Due to the mobility of the three sides of the mold before the vertical punch, the largest volume of gas and liquid vapor is removed from the powder filling in the mold cavity, which improves the properties of the products.

Основным недостатком наиболее близкого аналога является сложность конструкции.The main disadvantage of the closest analogue is the complexity of the design.

Задачей предлагаемого решения является устранение этого недостатка, а именно, упрощение конструкции.The objective of the proposed solution is to eliminate this drawback, namely, simplifying the design.

Поставленная задача решается тем, в пресс-форме для прессования порошков, содержащей вертикальный и горизонтальный пуансоны, матрицу с нижней плитой, установленные с возможностью горизонтального перемещения в матрице две боковины, одна из которых имеет наклонную относительно оси горизонтального пуансона поверхность, и упругий элемент между матрицей и боковиной, согласно предлагаемому решению, выполненная с наклонной поверхностью боковина контактирует с наклонной поверхностью, выполненной на матрице, а упругий элемент расположен между матрицей и второй боковиной, контактирующей с боковиной с наклонной поверхностью.The problem is solved in that in a mold for pressing powders containing vertical and horizontal punches, a matrix with a bottom plate, two sidewalls installed with the possibility of horizontal movement in the matrix, one of which has a surface inclined relative to the axis of the horizontal punch, and an elastic element between the matrix and sidewall, according to the proposed solution, made with an inclined surface, the sidewall is in contact with an inclined surface made on the matrix, and the elastic element is located between to the matrix and the second sidewall in contact with the sidewall with an inclined surface.

Выполнение заявляемым образом пресс-формы позволит за счет уменьшения числа боковин и снижения числа упругих элементов упростить ее конструкцию, повысить ее работоспособность.The implementation of the claimed manner of the mold will allow, by reducing the number of sidewalls and reducing the number of elastic elements to simplify its design, to increase its performance.

Предлагаемая пресс-форма проиллюстрирована на фиг.1-3, где на фиг.1 показан общий вид пресс-формы, на фиг.2 - сечение А-А фиг.1 до начала прессования, на фиг.3 - то же в конце прессования.The proposed mold is illustrated in figures 1-3, where figure 1 shows a General view of the mold, figure 2 is a section aa of figure 1 before pressing, figure 3 is the same at the end of pressing .

Пресс-форма содержит вертикальный пуансон 1, горизонтальный пуансон 2, матрицу 3 с нижней плитой 4 и боковин 5,6. Матрица 3 выполнена с наклонной поверхность 7. Матрица 3 контактирует своей наклонной поверхностью 7 с наклонной поверхностью боковины 5. Между корпусом матрицы 3 и боковиной 6, контактирующей с боковиной 5, установлен упругий элемент 8.The mold contains a vertical punch 1, a horizontal punch 2, a die 3 with a bottom plate 4 and sidewalls 5.6. The matrix 3 is made with an inclined surface 7. The matrix 3 is in contact with its inclined surface 7 with the inclined surface of the sidewall 5. Between the matrix body 3 and the sidewall 6 in contact with the sidewall 5, an elastic element 8 is installed.

Пресс-форма работает следующим образом.The mold works as follows.

После сборки пресс-формы на стол специализированного пресса устанавливается матрица 3 пресс-формы с плитой 4. После чего в полость 9, образованную боковинами 5 и 6, пуансоном 2, матрицей 3 и нижней плитой 4 засыпается порошок. Затем перемещают горизонтальный плунжер (на черт, не показан), передающий усилие Рг на горизонтальный пуансон 2, который воздействует на боковину 5. Боковина 5 перемещается по наклонной поверхности 7 в матрице 3 и двигает боковину 6, сжимая упругий элемент 8. Происходит изменение размера полости 9 и подпрессовка засыпки порошка. После окончания предварительного формования засыпки порошка перемещают вертикальный пуансон 1 и производят окончательное формование порошка. Затем отводят пуансоны 1,2 в исходное положение и под действием упругого элемента 8 возвращаются в исходное положение боковины 5,6.After assembly of the mold, the matrix 3 of the mold with the plate 4 is installed on the table of the specialized press. Then, the powder is poured into the cavity 9 formed by the sidewalls 5 and 6, the punch 2, the matrix 3 and the lower plate 4. Then move the horizontal plunger (to hell, not shown), transmitting the force Pr to the horizontal punch 2, which acts on the sidewall 5. The sidewall 5 moves along the inclined surface 7 in the matrix 3 and moves the sidewall 6, compressing the elastic element 8. There is a change in the size of the cavity 9 and prepress powder backfill. After the preliminary molding of the powder filling is completed, the vertical punch 1 is moved and the final molding of the powder is carried out. Then, the punches 1.2 are retracted to the initial position and, under the action of the elastic element 8, they are returned to the initial position of the sidewall 5.6.

Изготовлен опытный образец предлагаемой пресс-формы. В этой пресс-форме были получены заготовки щеток электрических машин К1 по национальному стандарту РФ (ГОСТ Р 53617-2009) размерами 20×25×40 мм из композиции на основе углерода. В качестве наполнителя композиции был использован «Графит искусственный измельченный» по ТУ 1916-109-71-2000, в качестве связки - фенолформальдегидная порошковая смола марки СФП-ОПА по ТУ 6-05751768-35-94. Насыпная плотность порошковой композиции находилась в пределах 0,65-0,70 г/см. Размер полости пресс-формы перед засыпкой был равен 26×32,5 мм при высоте засыпки 86 мм. После подпрессовки усилием от горизонтального пуансона равным 14 МПа полуфабрикат получил сечение, равное 20×25 мм. Затем полуфабрикат по высоте уплотнялся вертикальным пуансоном до высоты щетки, равной 40 мм, усилием 33 МПа. Плотность полученных щеток в среднем составила 1,95 г/см³, что на 2,1% больше по сравнению с наиболее близким аналогом, увеличились также на 2-3% показатели прочности на сжатие и электропроводность щеток. Это стало возможным за счет упрощения конструкции пресс-формы, что в свою очередь привело к снижению потерь подводимой энергии упругих элементов и при взаимном скольжении боковин относительно друг друга.A prototype of the proposed mold is made. In this mold, blanks for brushes of electric machines K1 were obtained according to the national standard of the Russian Federation (GOST R 53617-2009) with dimensions of 20 × 25 × 40 mm from a carbon-based composition. As the filler of the composition, “Artificially ground graphite” was used according to TU 1916-109-71-2000, and as a binder, phenol-formaldehyde powder resin of the SFP-OPA mark according to TU 6-05751768-35-94 was used. The bulk density of the powder composition was in the range of 0.65-0.70 g / cm. The size of the mold cavity before filling was 26 × 32.5 mm with a filling height of 86 mm. After prepressing the force from the horizontal punch equal to 14 MPa, the semi-finished product received a cross section of 20 × 25 mm. Then the semifinished product was sealed in height with a vertical punch to a brush height of 40 mm with a force of 33 MPa. The density of the obtained brushes averaged 1.95 g / cm ³ , which is 2.1% higher compared to the closest analogue, the compressive strength and electrical conductivity of the brushes also increased by 2-3%. This was made possible by simplifying the design of the mold, which in turn led to a reduction in the losses of the supplied energy of the elastic elements and when the sides slide relative to each other.

Заявляемая пресс-форма найдет применение в порошковой металлургии при прессовании порошков с высокой адсорбционной способностью к газам и парам жидкостей, прежде всего графита, таких металлов как тантал, вольфрам, молибден, металлокерамики типа WC+Со, TiC+Со и др.The inventive mold will find application in powder metallurgy for pressing powders with high adsorption ability to gases and vapors of liquids, primarily graphite, metals such as tantalum, tungsten, molybdenum, cermets such as WC + Co, TiC + Co, etc.

Claims

A powder pressing mold containing vertical and horizontal punches, a matrix with a bottom plate, two sidewalls installed with the possibility of horizontal movement in the matrix, one of which has a surface inclined relative to the axis of the horizontal punch, and an elastic element between the matrix and sidewall, characterized in that the sidewall made with the inclined surface is in contact with the inclined surface made on the matrix, and the elastic element is located between the matrix and the second sidewall in contact with sidewall with an inclined surface.