RU2070843C1

RU2070843C1 - Apparatus for straight-through extrusion of powder products

Info

Publication number: RU2070843C1
Authority: RU
Inventors: Е.И. Степанов; В.А. Филимонов; Н.А. Лобастов; В.Н. Харламов; Н.Е. Овсянников; Е.Н. Китаев
Original assignee: Государственный научно-исследовательский институт конструкционных материалов на основе графита
Priority date: 1986-05-30
Filing date: 1986-05-30
Publication date: 1996-12-27

Abstract

FIELD: apparatuses for straight-through extrusion of powder products. SUBSTANCE: torque is applied to punch 3 through gear wheel 15 and powder is fed into die 1. Powder entrapped by extruder 14 is fed through gate 7 to chamber 13 from which powder moves in parallel with wedge surface 4 for filling die 1 and nozzle 2. Output of nozzle 2 is opened and powder is pressed out through it. Additional section 8 has inner cavity in the form of spherical land whose bases correspond to inner diameter of die and maximum diameter of nozzle. It allows to match die output and nozzle inlet and to extrude large-size articles without changing tool dimensions. Efficiency of apparatus is increased due to tapering of edge of end surface of punch 3 by 45 deg relative to wedge surface 4 inclined 2-5 deg and due to provision of gap 7 parallel with wedge surface 4. EFFECT: enlarged manufacturing possibilities of apparatus due to extruding large-size products; increased efficiency. 2 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к устройствам для непрерывного прессования изделий из порошкообразных материалов. The invention relates to powder metallurgy, in particular to devices for continuous pressing of products from powder materials.

Цель изобретения расширение технологических возможностей устройства путем обеспечения прессования крупногабаритных изделий и повышение его эффективности. The purpose of the invention is the expansion of the technological capabilities of the device by ensuring the pressing of large-sized products and increasing its efficiency.

На фиг. 1 показан его общий вид;
на фиг. 2 вид по стрелке Б на фиг. 1;
на фиг. 3 схема выхода материала на формующую поверхность.In FIG. 1 shows its general view;
in FIG. 2 is a view along arrow B in FIG. 1;
in FIG. 3 diagram of the exit of the material to the forming surface.

Устройство для непрерывного прессования порошков содержит матрицу 1 с мундштуком 2, пуансон 3, торец которого выполнен в виде клиновой поверхности 4 с началом 5, концом 6 и зазором 7 между ними. A device for continuous pressing of powders contains a matrix 1 with a mouthpiece 2, a punch 3, the end of which is made in the form of a wedge surface 4 with the beginning 5, end 6 and a gap 7 between them.

Устройство снабжено секцией 8, установленной между матрицей 1 и мундштуком 2 с внутренней полостью, выполненной в виде шарового пояса, основания которого соответствуют внутреннему диаметру матрицы D_вн.м и максимальному диаметру мундштука D_{мах.мунд}.The device is equipped with a section 8, mounted between the matrix 1 and the mouthpiece 2 with an internal cavity made in the form of a spherical belt, the bases of which correspond to the inner diameter of the matrix D _in.m and the maximum diameter of the mouthpiece D _max.mund .

Матрица выполнена с отверстием 9 и снабжена загрузочным бункером 10. The matrix is made with a hole 9 and is equipped with a loading hopper 10.

Пуансон 3 выполнен с возможностью вращательного движения в крышке 11, закрепленной в матрице 1. The punch 3 is made with the possibility of rotational movement in the cover 11, mounted in the matrix 1.

Конец 6 торца пуансона 3 имеет скос 12 с углом 45^o к клиновой поверхности 4, который образует камеру 13 (полость), примыкающую к зазору 7.The end 6 of the end face of the punch 3 has a bevel 12 with an angle of 45 ^o to the wedge surface 4, which forms a chamber 13 (cavity) adjacent to the gap 7.

Сторона камеры 13 и зазора 7, прилегающая к клиновой поверхности 4, образована ее началом 5. The side of the chamber 13 and the gap 7 adjacent to the wedge surface 4 is formed by its beginning 5.

На боковой поверхности пуансон 3 снабжен экструдером 14 с переменным шагом Н, выход которого соединен зазором 7 с камерой 13 (полостью). On the side surface, the punch 3 is equipped with an extruder 14 with a variable pitch H, the output of which is connected by a gap 7 to the chamber 13 (cavity).

Угол навивки β выхода экструдера 14 повторяет угол наклона a клиновой поверхности 4. The winding angle β of the exit of the extruder 14 repeats the angle of inclination a of the wedge surface 4.

Для создания крутящего момента M_кр на пуансоне 3 последний снабжен зубчатым колесом 15.To create a torque M _cr on the punch 3, the latter is equipped with a gear wheel 15.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

От привода (на чертеже не показано) пуансону 3 сообщают крутящий момент M_кр через зубчатое колесо 15 с частотой вращения n и через загрузочный бункер 10, отверстие 9 в матрицу 1 подают материал.From the drive (not shown), the punch 3 is informed of a torque M _cr through a gear 15 with a rotation speed n and through a feed hopper 10, an opening 9, material is fed into the matrix 1.

Материал в матрице 1 захватывается вишками экструдера 14 с переменным шагом H₁ < H₂ < H₃ и т.д. и подается через зазор 7 в камеру 13 под давлением.The material in the matrix 1 is captured by the balls of the extruder 14 with a variable pitch H ₁ <H ₂ <H ₃ , etc. and is fed through the gap 7 into the chamber 13 under pressure.

Из камеры 13 материал перемещается параллельно клиновой поверхности 4 и при наглухо замкнутом выходе мундштука 2 (на чертеже не показано) заполняет матрицу 1 и мундштук 2, образуя сплошную основную матрицу с формуемой поверхностью. From the chamber 13, the material moves parallel to the wedge surface 4 and when the mouthpiece 2 is closed tightly (not shown in the drawing) it fills the matrix 1 and the mouthpiece 2, forming a continuous main matrix with a moldable surface.

В матрице 1 происходит уплотнение за счет непрерывного вдавливания в формуемую поверхность материала, поступающего под клиновую поверхность 4 (формующую) из камеры 13. In the matrix 1, compaction occurs due to the continuous pressing into the moldable surface of the material entering under the wedge surface 4 (forming) from the chamber 13.

Непрерывно вдавливаемый материал в основную массу увеличивает плотность основной массы в матрице 1, при этом создается давление А массы материала на клиновую поверхность 4 пуансона 3. Continuously pressed material into the bulk increases the density of the bulk in the matrix 1, while creating pressure A of the mass of material on the wedge surface 4 of the punch 3.

Клиновая поверхность 4 с таким же давлением Р давит на основную массу (т.е. отталкивает формуемую поверхность в противоположную сторону) и при достижении давления подпора, равного А (0,8-0,95)P выход мундштука 2 размыкают и основная масса в матрице 1 выдавливается непрерывно через мундштук 2. The wedge surface 4 with the same pressure P presses on the main mass (i.e. pushes the moldable surface in the opposite direction) and when the back pressure is equal to A (0.8-0.95) P, the mouthpiece 2 opens and the main mass matrix 1 is extruded continuously through the mouthpiece 2.

Применение в описанном устройстве скоса с углом 45 град к клиновой поверхности в конце торца пуансона с образованием полости (камеры), позволит исключить влияние давления массы А на подаваемый материал в плоскость формования, т.к. подаваемый материал с выхода экструдера через зазор накапливается в полости (камере) и истекает на клиновую поверхность по траектории с равнодействующей F₂, направленной под углом a₁ к клиновой поверхности (фиг. 3), при этом при угле, меньшем 45^o, уменьшается объем полости, а значит и объем подаваемого материала на клиновую поверхность, а при угле, большем 45^o, на подаваемый материал начинает действовать давление А, что препятствует поступлению материала на клиновую поверхность. Кроме этого выполнение в устройстве зазора с углом наклона к клиновой поверхности 180^o (параллельно) способствует подаче материала, прилегающего непосредственно к клиновой поверхности, параллельно ей (фиг. 3), что приводит к равномерному распределению материала в плоскости формования, исключает влияние давления А и увеличивает объем вдавливаемого материала в формуемую поверхность, при этом с уменьшением угла наклона Φ увеличивается угол g между направлением движения материала и давлением А.The use in the described device of a bevel with an angle of 45 degrees to the wedge surface at the end of the end face of the punch with the formation of a cavity (chamber) will eliminate the influence of the pressure of mass A on the feed material in the molding plane, because the feed material from the exit of the extruder through the gap accumulates in the cavity (chamber) and expires on the wedge surface along the path with the resultant F ₂ directed at an angle a ₁ to the wedge surface (Fig. 3), while at an angle less than 45 ^o , the volume decreases cavity, and hence the volume of the supplied material to the wedge surface, and at an angle greater than 45 ^o , pressure A begins to act on the supplied material, which prevents the material from entering the wedge surface. In addition, the execution in the device of a gap with an angle of inclination to the wedge surface of 180 ^o (parallel) facilitates the flow of material adjacent directly to the wedge surface parallel to it (Fig. 3), which leads to a uniform distribution of the material in the molding plane, eliminates the influence of pressure A and increases the volume of the material being pressed into the moldable surface, and with decreasing angle of inclination Φ, the angle g between the direction of movement of the material and pressure A.

Кроме этого выполнение клиновой поверхности с углом наклона 2 5^o позволит эффективно вдавливать материала с оптимальной скоростью выдавливания его через мундштук, при этом при a < 2^o объем материала, вдавливаемого в формуемую поверхность, уменьшается, так как уменьшается объем камеры, а при a > 5^o увеличивается угол a₁ между равнодействующей F₂ и клиновой поверхностью (фиг. 3) и снижается объем захватываемого материала формующей поверхностью.In addition, the implementation of the wedge surface with an angle of inclination of 2 5 ^o will allow you to effectively press the material with the optimal speed of extruding it through the mouthpiece, while at a <2 ^{o the} volume of material pressed into the moldable surface decreases, since the chamber volume decreases, and when a> 5 ^o increases the angle a ₁ between the resultant F ₂ and the wedge surface (Fig. 3) and decreases the amount of material captured by the forming surface.

Применение в устройстве секции с внутренней полостью в виде шарового пояса позволит согласовать выход матрицы (D_вн.м) с входом мундштука (B_{мах.мунд}) и прессовать изделия больших габаритов, не изменяя габариты и конфигурацию прессующих инструментов.The use of a section with an internal cavity in the form of a spherical zone in the device will allow matching the matrix output (D _int.m ) with the mouthpiece input (B _max.mund ) and _extruding large- _sized products without changing the dimensions and configuration of the pressing tools.

Claims

1. A device for continuous pressing of products from powders, containing a matrix with a mouthpiece and a punch, the end of which is made with a wedge surface with a gap between its beginning and end, characterized in that, in order to expand the technological capabilities of the device by pressing large-sized products, it is equipped a section located between the matrix and the mouthpiece with an internal cavity in the form of a spherical belt, the base diameters of which correspond to the internal diameter of the matrix and the maximum diameter of the mouthpiece UCA.

2. The device according to p. 1, characterized in that, in order to increase its effectiveness, the end of the end face of the punch is beveled at an angle of 45 ^o to the wedge surface, the angle of inclination of the wedge surface is 2 5 ^o , and the gap is parallel to the wedge surface.