RU144986U1

RU144986U1 - PRESS FORM FOR SIMULTANEOUS PRESSING OF SMALL PRODUCTS FROM POWDER MATERIALS

Info

Publication number: RU144986U1
Application number: RU2014111480/02U
Authority: RU
Inventors: Анатолий Михайлович Буров; Владимир Филиппович Даненко; Евгений Евгеньевич Родин; Татьяна Александровна Старкова
Priority date: 2014-03-25
Filing date: 2014-03-25
Publication date: 2014-09-10

Abstract

Пресс-форма для одновременного прессования мелких изделий из порошковых материалов, включающая верхнюю и нижнюю плиты, матрицу, расположенную в промежуточной плите, стержни и закрепленные в пуансонодержателях формообразующие пуансоны, отличающаяся тем, что матрица закреплена соосно в промежуточной плите на стаканообразной опоре и выполнена многогнездной, причем в гнезда матрицы, расположенные симметрично относительно оси пресс-формы, соосно установлены нижние пуансоны, внутри которых соосно установлены стержни, опирающиеся на стаканообразную опору, при этом верхние пуансоны закреплены на верхней плите соосно гнездам матрицы.Mold for simultaneous pressing of small products from powder materials, including the upper and lower plates, a matrix located in the intermediate plate, rods and mold-forming punches fixed in the punch holders, characterized in that the matrix is mounted coaxially in the intermediate plate on a glass-shaped support and is multi-slotted, and in the nests of the matrix, located symmetrically with respect to the axis of the mold, the lower punches are coaxially installed, inside of which the rods resting on the stack are coaxially mounted shaped support, while the upper punches are fixed on the upper plate coaxially with the nests of the matrix.

Description

Полезная модель относится к порошковой металлургии, в частности к устройствам для холодного прессования изделий из порошковых материалов, и может быть использована для одновременного получения преимущественно мелких изделий типа втулки.The utility model relates to powder metallurgy, in particular to devices for cold pressing products from powder materials, and can be used to simultaneously produce predominantly small products such as bushings.

Известна пресс-форма для прессования изделий с отверстием из порошка, содержащая матрицу, стержень, верхний и нижние пуансоны. Компенсаторные шайбы, установленные на буртах стержня, размещенного внутри нижнего пуансона, позволяют регулировать положение пуансона относительно стержня. Конструкция пресс-формы обеспечивает равномерную плотность прессовки (Клячко Л.И., Уманский А.М., Бобров В.Н. Оборудование и оснастка для формования порошковых материалов. М.: Металлургия, 1986. - рис. 91, 6, с. 246-247).A known mold for pressing products with a hole of powder containing a matrix, a rod, upper and lower punches. Compensating washers mounted on the shoulders of the rod located inside the lower punch, allow you to adjust the position of the punch relative to the rod. The design of the mold provides uniform pressing density (Klyachko L.I., Umansky A.M., Bobrov V.N. Equipment and tooling for molding powder materials. M .: Metallurgy, 1986. - Fig. 91, 6, p. 246-247).

Недостатком известной пресс-формы является установка нижнего пуансона и стержня на выталкивателе пресса, что увеличивает их линейные размеры. С увеличением высоты пуансонов и стержня при отклонении оси пресс-формы от центра давления пресса стойкость прессующего инструмента при прессовании изделий снижается из-за появления изгибающих нагрузок. Кроме того, наличие в матрице только одного формующего гнезда не позволяет получать при прессовании одновременно несколько изделий.A disadvantage of the known mold is the installation of the lower punch and the rod on the ejector press, which increases their linear dimensions. With an increase in the height of the punches and the shaft when the axis of the mold deviates from the center of the press pressure, the resistance of the pressing tool during pressing of articles decreases due to the appearance of bending loads. In addition, the presence in the matrix of only one forming slot does not allow to obtain several products at the same time during pressing.

Известна и принята за прототип пресс-форма для прессования изделий типа втулки из порошковых материалов, содержащая верхнюю и нижнюю плиты, матрицу, установленную в промежуточной плите, стержень и установленные в пуансонодержателях формообразующие пуансоны. Пуансоны с пуансонодержателями размещены на подставках и закреплены на нижней и верхней плитах пресс-формы. Применение пресс-формы обеспечивает равномерную плотность прессовки (Фефилов П.В., Барышников Г.С. Унификация пресс-форм на прессах-автоматах типа К8130. - Порошковая металлургия, 1978, №8, рис. 1, с. 95). Регулирование подставок по высоте позволяет уменьшить размеры пуансонов, увеличив тем самым их стойкость при прессовании мелких изделий (там же, рис. 2, с. 96).Known and adopted as a prototype mold for pressing products such as bushings from powder materials, containing the upper and lower plates, a matrix installed in the intermediate plate, a rod and forming punches installed in the punch holders. Punches with punch holders are placed on supports and fixed on the lower and upper plates of the mold. The use of the mold provides uniform pressing density (Fefilov P.V., Baryshnikov G.S. Unification of molds on automatic presses of the K8130 type. - Powder metallurgy, 1978, No. 8, Fig. 1, p. 95). Adjusting the supports in height makes it possible to reduce the size of the punches, thereby increasing their resistance to pressing small products (ibid., Fig. 2, p. 96).

Недостатком известного устройства является наличие в матрице только одного формующего гнезда, что не позволяет получать при прессовании одновременно несколько изделий. Кроме того, для прессования мелких изделий необходимы тонкие пуансоны и стержни. Установка нижнего пуансона на нижней плите пресс-формы, а стержня на штоке пневмоцилиндра внутри выталкивателя пресса не позволяет в полной мере сократить их размеры по высоте, что снижает стойкость прессующего инструмента (особенно при его небольших поперечных размерах) из-за появления изгибающих нагрузок.A disadvantage of the known device is the presence in the matrix of only one forming socket, which does not allow to obtain several products at the same time during pressing. In addition, thin punches and rods are necessary for pressing small products. The installation of the lower punch on the bottom plate of the mold, and the rod on the rod of the pneumatic cylinder inside the ejector press does not allow to fully reduce their height, which reduces the resistance of the pressing tool (especially with its small transverse dimensions) due to the appearance of bending loads.

Техническим результатом полезной модели является повышение производительности прессования и стойкости прессующего инструмента при обеспечении равномерной плотности по высоте изделий.The technical result of the utility model is to increase the pressing performance and durability of the pressing tool while ensuring uniform density along the height of the products.

В предлагаемой пресс-форме для одновременного прессования мелких изделий из порошковых материалов, включающей верхнюю и нижнюю плиты, матрицу, расположенную в промежуточной плите, стержни и закрепленные в пуансонодержателях формообразующие пуансоны, матрица закреплена соосно в промежуточной плите на стаканообразной опоре и выполнена многогнездной, причем в гнезда матрицы, расположенные симметрично относительно оси пресс-формы, соосно установлены нижние пуансоны, внутри которых соосно установлены стержни, опирающиеся на стаканообразную опору, при этом верхние пуансоны закреплены на верхней плите соосно гнездам матрицы.In the proposed mold for simultaneous pressing of small articles of powder materials, including the upper and lower plates, the matrix located in the intermediate plate, the rods and the forming punches fixed in the punch holders, the matrix is fixed coaxially in the intermediate plate on a glass-shaped support and is multi-socketed, moreover, in nests of the matrix, located symmetrically with respect to the axis of the mold, the lower punches are coaxially mounted, inside of which are coaxially mounted rods resting on the glass I know the support, while the upper punches are fixed on the upper plate coaxially with the nests of the matrix.

Новая конструкция пресс-формы обеспечивает увеличение числа одновременно обрабатываемых заготовок за счет выполнения матрицы многогнездной, а также значительное уменьшение высоты нижних пуансонов и стержней за счет размещения их в промежуточной плите, имеющей возможность вертикального перемещения, что позволяет, в сравнении с прототипом, повысить производительность прессования и стойкость прессующего инструмента при обеспечении равномерной плотности по высоте изделий.The new design of the mold provides an increase in the number of simultaneously processed workpieces due to the multi-slot matrix, as well as a significant reduction in the height of the lower punches and cores by placing them in an intermediate plate with the possibility of vertical movement, which allows, in comparison with the prototype, to increase the productivity of pressing and the durability of the pressing tool while ensuring uniform density along the height of the products.

Сущность полезной модели поясняется чертежом, где изображена пресс-форма после загрузки порошка и завершения процесса прессования.The essence of the utility model is illustrated by the drawing, which shows the mold after loading the powder and completing the pressing process.

Промежуточная плита 1 выполнена с осевым отверстием и имеет в нижней части базовую поверхность A. Матрица 2, выполненная многогнездной, закреплена соосно в промежуточной плите 1 на стаканообразной опоре 3, установленной на базовой поверхности A, через планки 4 с помощью болтов 5. В гнезда матрицы 2, расположенные симметрично относительно оси пресс-формы, соосно установлены нижние пуансоны 6, закрепленные в пуансонодержателе 7 на плите 8, внутри которых соосно установлены стержни 9 (по числу гнезд в матрице), закрепленные в держателе 10 и опирающиеся на стаканообразную опору 3.The intermediate plate 1 is made with an axial hole and has a base surface A in the lower part. A multi-socket matrix 2 is mounted coaxially in the intermediate plate 1 on a glass-shaped support 3 mounted on the base surface A through the straps 4 using bolts 5. In the matrix slots 2, located symmetrically with respect to the axis of the mold, the lower punches 6 are coaxially mounted, fixed in the punch holder 7 on the plate 8, inside of which the rods 9 are coaxially mounted (according to the number of slots in the matrix), fixed in the holder 10 and supporting I'm on the cup-support 3.

На нижней плите 11, кинематически связанной с выталкивателем пресса (не показан), закреплена опора 12, на которой установлена плита 13, соединенная через систему тяг 14 с плитой 8.On the bottom plate 11, kinematically connected with a press ejector (not shown), a support 12 is mounted on which a plate 13 is mounted, connected through a rod system 14 to the plate 8.

На верхней плите 15 закреплена опора 16, на которой смонтирован пуансонодержатель 17 с закрепленными в нем соосно гнездам матрицы 2 верхними пуансонами 18 (по числу гнезд в матрице).A support 16 is mounted on the upper plate 15, on which a punch holder 17 is mounted with the upper punches 18 coaxially attached to the nests of the matrix 2 (according to the number of nests in the matrix).

Установка пуансонов и стержней соосно гнездам матрицы, расположенным симметрично относительно оси пресс-формы, зафиксированной при соосной установке матрицы и стаканообразной опоры в промежуточную плиту, и размещение нижних пуансонов со стержнями внутри промежуточной плиты, максимально уменьшающее их линейные размеры, позволяет свести до минимума изгибающие нагрузки. При этом ось пресс-формы должна проходить через центр давления пресса.The installation of punches and rods coaxially with the nests of the matrix, located symmetrically with respect to the axis of the mold, fixed during the coaxial installation of the matrix and the cup-shaped support in the intermediate plate, and the placement of the lower punches with rods inside the intermediate plate, minimizing their linear dimensions, minimizing bending loads . In this case, the axis of the mold must pass through the center of pressure of the press.

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

Порошок засыпается в полости гнезд, образованные матрицей 2, нижними пуансонами 6 и стержнями 9. При этом стержни 9 подняты на уровень зеркала матрицы 2.The powder is poured into the cavity of the nests formed by the matrix 2, the lower punches 6 and the rods 9. The rods 9 are raised to the level of the mirror of the matrix 2.

После загрузки порошка (на чертеже слева) верхняя плита 15 пресс-формы перемещается вниз и пуансоны 18 при подходе к матрице 2 начинают прессование порошка. За счет сил трения о стенки матрицы 2, возрастающих по мере уплотнения порошка, осуществляется перемещение промежуточной плиты 1 с матрицей 2 и стержнями 9 вниз на величину Δh относительно нижних пуансонов 6, закрепленных на плите 8. Начинается встречное прессование порошка пуансонами 6 и 18.After loading the powder (in the drawing on the left), the upper plate 15 of the mold moves down and the punches 18, when approaching the die 2, begin pressing the powder. Due to the friction forces on the walls of the matrix 2, increasing as the powder is densified, the intermediate plate 1 with the matrix 2 and the rods 9 is moved downward by Δh relative to the lower punches 6 fixed to the plate 8. Counter powder compression begins with the punches 6 and 18.

После завершения процесса прессования (на чертеже справа) начинают двигаться вверх верхняя плита 15 с пуансонами 18 (от электродвигателя главного исполнительного механизма пресса), промежуточная плита 1 (от создаваемого пневмоприводом давления P) до упора Б и нижняя плита 11 (от выталкивателя). Последняя через опору 12, плиту 13 и тяги 14 передает движение плите 8 с пуансонами 6, которые при прямом ходе выталкивателя выталкивают прессованные заготовки на зеркало матрицы 2. После съема заготовок с зеркала матрицы 2 в приемный лоток, плита 8 с пуансонами 6 при обратном ходе выталкивателя опускаются вниз для образования полости для засыпки порошка. Привод выталкивателя пресса отключается.After completion of the pressing process (on the drawing to the right), the upper plate 15 with punches 18 (from the electric motor of the main actuator of the press) begins to move upward, the intermediate plate 1 (from the pressure P created by the pneumatic actuator) to the stop B, and the lower plate 11 (from the ejector). The latter through the support 12, the plate 13 and the rod 14 transmits the movement to the plate 8 with punches 6, which, during the forward stroke of the ejector, push the pressed blanks onto the matrix mirror 2. After removing the blanks from the mirror 2 into the receiving tray, plate 8 with punches 6 during the reverse stroke the ejector is lowered down to form a cavity for filling the powder. The press ejector drive is shut off.

Благодаря многогнездной конструкции матрицы 2 повышается производительность процесса прессования. Размещение нижних пуансонов 6 со стержнями 9 в промежуточной плите 1 пресс-формы позволяет уменьшить их высоту, что способствует повышению стойкости прессующего инструмента. Выполнение матрицы 2 подвижной за счет установки в промежуточной плите 1 позволяет осуществить встречное прессование порошка пуансонами 6 и 18, что обеспечивает равномерную плотность по высоте изделий. Уменьшение размеров пуансонов и стержней упрощает их механическую обработку и снижает расход инструментальной стали.Due to the multi-cavity design of the die 2, the productivity of the pressing process is increased. The placement of the lower punches 6 with the rods 9 in the intermediate plate 1 of the mold allows you to reduce their height, which helps to increase the durability of the pressing tool. The implementation of the matrix 2 movable due to the installation in the intermediate plate 1 allows for counter-pressing of the powder with punches 6 and 18, which ensures uniform density along the height of the products. The reduction in the size of punches and rods simplifies their machining and reduces the consumption of tool steel.

Предложенная пресс-форма может быть использована и для калибровки спеченных заготовок.The proposed mold can also be used to calibrate sintered blanks.

Пример.Example.

Пресс-форма была опробована при прессовании заготовки детали пьезозажигалки «гайка М5», наружный диаметр пуансонов 10 мм, диаметр стержней 4,2 мм. Прессование осуществлялось на механическом прессе-автомате модели КА8130 (номинальное усилие P=1000 кН; число ходов в минуту - 6) в стандартном блоке, в многогнездной матрице (число гнезд - 16). Каждая пара гнезд матрицы размещалась симметрично относительно центра давления.The mold was tested during the pressing of the blank of the piezo-lighter part “nut M5”, the outer diameter of the punches is 10 mm, the diameter of the rods is 4.2 mm. Pressing was carried out on a mechanical press automatic machine model KA8130 (nominal force P = 1000 kN; number of strokes per minute - 6) in a standard unit, in a multi-slot matrix (number of sockets - 16). Each pair of matrix slots was placed symmetrically with respect to the center of pressure.

Прессование изделий проводили после наладки пресса. Процессы загрузки порошка, прессования, выталкивания и съема заготовок в приемный лоток осуществлялись автоматически. Производительность прессования составляла 6×16=96 шт/мин.Pressing products was carried out after setting up the press. The processes of loading powder, pressing, ejecting and removing the workpieces into the receiving tray were carried out automatically. The pressing productivity was 6 × 16 = 96 pcs / min.

Пресс-форма была опробована также при калибровке спеченных порошковых заготовок для детали «гайка М5». Предварительно пресс-форму переналаживали на размер стержней с диаметра 4,2 мм на диаметр 4,0 мм, что связано с усадкой заготовок при спекании. Максимальная производительность калибровки заготовок для детали «гайка М5» составляла 3×16=48 шт/мин.The mold was also tested when calibrating sintered powder blanks for the M5 nut part. Previously, the mold was re-set to the size of the rods from a diameter of 4.2 mm to a diameter of 4.0 mm, which is associated with shrinkage of the workpieces during sintering. The maximum calibration performance of the blanks for the M5 nut part was 3 × 16 = 48 pcs / min.

Эксплуатация пресс-формы показала, что стойкость прессующего инструмента, изготовленного из инструментальной стали Х12М, составляет не менее 80 тыс. прессовок.The operation of the mold showed that the resistance of the pressing tool made of tool steel X12M is at least 80 thousand compacts.

Claims

Mold for simultaneous pressing of small products from powder materials, including the upper and lower plates, a matrix located in the intermediate plate, rods and mold-forming punches fixed in the punch holders, characterized in that the matrix is mounted coaxially in the intermediate plate on a glass-shaped support and is multi-slotted, and in the nests of the matrix, located symmetrically relative to the axis of the mold, the lower punches are coaxially installed, inside of which the rods resting on the stack are coaxially mounted shaped support, while the upper punches are fixed on the upper plate coaxially with the nests of the matrix.