RU2457922C1 - Device for rotational moulding of articles from powder materials - Google Patents

Device for rotational moulding of articles from powder materials Download PDF

Info

Publication number
RU2457922C1
RU2457922C1 RU2011104554/02A RU2011104554A RU2457922C1 RU 2457922 C1 RU2457922 C1 RU 2457922C1 RU 2011104554/02 A RU2011104554/02 A RU 2011104554/02A RU 2011104554 A RU2011104554 A RU 2011104554A RU 2457922 C1 RU2457922 C1 RU 2457922C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pressing element
movement
drive
matrix
rods
Prior art date
Application number
RU2011104554/02A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Николай Петрович Петров (RU)
Николай Петрович Петров
Александр Сергеевич Янюшкин (RU)
Александр Сергеевич Янюшкин
Юрий Геннадьевич Мразов (RU)
Юрий Геннадьевич Мразов
Евгений Геннадьевич Петров (RU)
Евгений Геннадьевич Петров
Игорь Евгеньевич Анаскин (RU)
Игорь Евгеньевич Анаскин
Original Assignee
Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Чувашский государственный университет имени И.Н. Ульянова"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Чувашский государственный университет имени И.Н. Ульянова" filed Critical Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Чувашский государственный университет имени И.Н. Ульянова"
Priority to RU2011104554/02A priority Critical patent/RU2457922C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2457922C1 publication Critical patent/RU2457922C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: process engineering.
SUBSTANCE: invention relates to powder metallurgy. Device female die with its one side stopped to fit with article shape is mounted to rotate about vertical axis. Moulding element is arranged in female die on pin and coupled with drive via mechanism that displaces element in matrix in path fitting with article shape. Said mechanism comprises drive elements. One of the latter is designed to displace moulding element vertically and includes tie rod coupled with moulding element. Another element with another tie rod serves to displace moulding element horizontally. Said tie rods are interconnected and coupled with drive via unit that selects displacement trajectory and defines moulding force.
EFFECT: expanded moulding performances, simplified design.
5 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области порошковой металлургии, в частности к устройствам центробежного формования для получения деталей или заготовок в виде тел вращения.The invention relates to the field of powder metallurgy, in particular to centrifugal molding devices for producing parts or blanks in the form of bodies of revolution.

Известно устройство для центробежного формования изделий из порошка (авторское свидетельство SU 1395425, МПК B22F 3/06). Оно содержит разъемную матрицу, а также формующие элементы. В кольцевое пространство, образованное стенками матрицы и формующими элементами, засыпают порошок. Затем устанавливают и закрепляют заглушку. Вращение матрицы обеспечивает уплотнение порошка за счет центробежных сил. Упругие элементы совместно с металлической дробью вызывают дополнительное уплотнение порошка по высоте изделия.A device is known for centrifugal molding of powder products (copyright certificate SU 1395425, IPC B22F 3/06). It contains a detachable matrix, as well as forming elements. Powder is poured into the annular space formed by the walls of the matrix and the forming elements. Then install and fix the plug. The rotation of the matrix provides compaction of the powder due to centrifugal forces. Elastic elements together with metal shot cause additional powder compaction along the height of the product.

Также известно устройство для центробежного формования изделий из порошков (авторское свидетельство SU 1294477, МПК B22F 3/06), содержащее матрицу, установленную с возможностью вращения, уплотняющий ролик и опорный шарнир, установленные на криволинейных рычагах навстречу друг другу соответственно внутри и снаружи матрицы. В заполненную порошком вращающуюся матрицу вводят уплотняющий ролик и посредством гидроцилиндра поворачивают имеющие общую ось вращения криволинейные рычаги навстречу друг другу. При этом ролик и опорный шарнир прижимаются к стенке матрицы по обе ее стороны и под воздействием привода совершают возвратно-поступательное перемещение, обкатывая соответственно внутреннюю и наружную поверхности матрицы по винтовой линии. При этом усилие формования замыкается полностью на стенке матрицы, исключая ее прогиб и вибрацию, что позволяет существенно повысить усилие прессования и относительную плотность изделийAlso known is a device for centrifugal molding of powder products (copyright certificate SU 1294477, IPC B22F 3/06) containing a rotatably mounted matrix, a sealing roller and a support hinge mounted on curved levers towards each other, respectively, inside and outside the matrix. A sealing roller is introduced into the rotating matrix filled with powder, and curved levers having a common axis of rotation are turned towards each other by means of a hydraulic cylinder. In this case, the roller and the support hinge are pressed against the matrix wall on both its sides and, under the influence of the drive, make a reciprocating movement, rolling respectively the inner and outer surfaces of the matrix along a helix. In this case, the molding force closes completely on the matrix wall, excluding its deflection and vibration, which can significantly increase the pressing force and the relative density of the products

Известно устройство для центробежного формования изделий из порошка (авторское свидетельство SU 1175606, МПК4 B22F 3/06, B30B 15/02), содержащее матрицу с приводом вращения, торцовые заглушки, узел уплотнения с формующими элементами, установленными с возможностью радиального перемещения на направляющем стержне, и привод осевого перемещения узла уплотнения, отличающееся тем, что, с целью повышения точности геометрии изделий, стержень закреплен неподвижно, узел уплотнения выполнен в виде корпуса и размещенных в нем державок и пружин, причем державки установлены с возможностью перемещения по линии профиля стержня, а формующие элементы - с возможностью свободного вращения в державках.A device is known for centrifugal molding of powder products (copyright certificate SU 1175606, IPC 4 B22F 3/06, B30B 15/02) containing a rotation drive matrix, end caps, seal assembly with forming elements mounted for radial movement on a guide rod and an axial displacement drive of the seal assembly, characterized in that, in order to increase the accuracy of the product geometry, the rod is fixedly mounted, the seal assembly is made in the form of a housing and holders and springs placed therein, and the holders tanovleny movable along the profile line of the rod and forming elements - is freely rotatably in the holder.

В известных способах можно получить изделия сложной конфигурации по длине изделия, но только со сквозными отверстиями. Заготовки типа параболоид и гиперболоид таким образом получить практически невозможно: нет возможности уплотнения вершины свободной поверхности изделия, сложность конфигурации получаемого изделия связана с частотой вращения вала формующего элемента, что ведет к формованию изделий неравномерной плотности по длине.In known methods it is possible to obtain products of complex configuration along the length of the product, but only with through holes. It is practically impossible to obtain blanks of the paraboloid and hyperboloid type in this way: there is no way to seal the top of the free surface of the product, the complexity of the configuration of the resulting product is associated with the rotational speed of the shaft of the forming element, which leads to the formation of products of uneven density along the length.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению является устройство для центробежного прессования полых изделий из порошка, включающее разъемную матрицу, прессующие вальцы и привод вращения. Для повышения точности геометрии и прочности изделия оно снабжено упругим кольцевым формующим элементом и механизмом для перемещения осей вальцов по соответствующей форме изделия траектории, соединяющим вальцы с приводом, формующий элемент выполнен с размерами, соответствующими исходному контуру изделия, и размещен между внутренней стенкой матрицы и вальцами (авторское свидетельство SU 863182, МПК B22F 3/06).Closest to the claimed technical solution is a device for centrifugal pressing of hollow articles of powder, comprising a split matrix, pressing rollers and a rotation drive. To increase the accuracy of the geometry and strength of the product, it is equipped with an elastic annular forming element and a mechanism for moving the axes of the rollers along the corresponding shape of the product of the path connecting the rollers with the drive, the forming element is made with dimensions corresponding to the initial contour of the product, and placed between the inner wall of the matrix and the rollers ( copyright certificate SU 863182, IPC B22F 3/06).

Недостатками этого устройства являются те же, что и у вышеперечисленных устройств.The disadvantages of this device are the same as those of the above devices.

Заявляемое изобретение решает задачу создания устройства, с помощью которого было бы возможно получение полых глухих с одной стороны тел вращения.The claimed invention solves the problem of creating a device with which it would be possible to obtain hollow deaf on one side of the bodies of revolution.

Техническим результатом заявляемого изобретения является расширение технологических возможностей устройства путем достижения возможности изготовления изделия замкнутой с одной стороны формы, упрощение конструкции.The technical result of the claimed invention is the expansion of the technological capabilities of the device by achieving the ability to manufacture products closed on one side of the form, simplifying the design.

Этот технический результат достигается тем, что в устройстве для центробежного формования изделий из порошкового материала, содержащем матрицу, установленную с возможностью вращения вокруг вертикальной оси, а также прессующий элемент, установленный в матрице на оси вращения и соединенный с приводом через механизм перемещения элемента в матрице по траектории, соответствующей форме изделия, согласно изобретению, матрица выполнена заглушенной с одной стороны в соответствии с формой изделия, а механизм перемещения элемента содержит приводные элементы, один из которых предназначен для перемещения прессующего элемента в вертикальной плоскости и включает тягу, соединенную с прессующим элементом, а другой, включающий другую тягу, предназначен для перемещения прессующего элемента в горизонтальном направлении, причем тяги сопряжены друг с другом и подсоединены к приводу через блок формирования траектории движения и величины усилия прессования.This technical result is achieved by the fact that in the device for centrifugal molding of articles of powder material containing a matrix mounted rotatably around a vertical axis, as well as a pressing element mounted in the matrix on the axis of rotation and connected to the drive through the mechanism for moving the element in the matrix along the path corresponding to the shape of the product according to the invention, the matrix is muffled on one side in accordance with the shape of the product, and the mechanism for moving the element contains one elements, one of which is designed to move the pressing element in a vertical plane and includes a rod connected to the pressing element, and the other, including another rod, is designed to move the pressing element in the horizontal direction, and the rods are interconnected and connected to the drive through unit for forming the trajectory of movement and the magnitude of the pressing force.

При этом прессующий элемент может быть выполнен в виде ролика со сферической рабочей поверхностью.In this case, the pressing element can be made in the form of a roller with a spherical working surface.

При этом тяги сопряжены между собой путем размещения тяги, на которой установлен прессующий элемент, в отверстии другой тяги с возможностью возвратно-поступательного движения.In this case, the thrusts are interconnected by placing the thrust on which the pressing element is installed in the hole of another thrust with the possibility of reciprocating motion.

При этом блок формирования траектории движения и величины усилия прессования может быть выполнен в виде соединенных с приводом через электронный блок управления гидроцилиндров. Причем каждый из поршней гидроцилиндров соединен с одной из тяг. Электронный блок управления выполнен с возможностью воздействия на движение поршней гидроцилиндров от привода в соответствии с заданной траекторией движения прессующего элемента и усилием прессования, зависящими от формы изделия.In this case, the unit for forming the trajectory of movement and the magnitude of the pressing force can be made in the form of hydraulic cylinders connected to the drive through the electronic control unit. Moreover, each of the pistons of the hydraulic cylinders is connected to one of the rods. The electronic control unit is configured to affect the movement of the pistons of the hydraulic cylinders from the drive in accordance with a predetermined trajectory of the pressing element and the pressing force, depending on the shape of the product.

При этом блок формирования траектории движения прессующего элемента и величины усилия прессования может быть выполнен в виде двух ведущих кулачковых элементов, установленных на одной оси вращения, каждый из которых соединен с одной из тяг, а форма рабочей поверхности каждого из кулачков выполнена с возможностью формирования движения тяги, связанной с прессующим элементом, такой траектории движения, что геометрическая сумма движений тяг, связанных с каждым из кулачков, соответствует траектории движения прессующего элемента и усилию воздействия на него, соответствующим заданной форме изделия.In this case, the block for forming the trajectory of the movement of the pressing element and the magnitude of the pressing force can be made in the form of two leading cam elements mounted on the same axis of rotation, each of which is connected to one of the rods, and the shape of the working surface of each of the cams is made with the possibility of forming a movement of the rod associated with the pressing element, such a path that the geometric sum of the movements of the rods associated with each of the cams corresponds to the path of the pressing element and the force action on it, given the appropriate shape of the product.

Заявляемое устройство поясняется фиг.1, фиг.2.The inventive device is illustrated in figure 1, figure 2.

На фиг.1 изображено заявляемое устройство для формования полых глухих с одной стороны заготовок, включающее в себя матрицу 1, выполненную заглушенной с одной стороны в соответствии с формой изделия, установленную с возможностью вращения вокруг вертикальной оси 14, а также прессующий элемент 3, установленный на оси вращения. Матрица снабжена крышкой 2. Прессующий элемент 3 может быть выполнен в виде ролика со сферической рабочей поверхностью. Он соединен с приводом через механизм перемещения элемента в матрице по траектории, соответствующей форме изделия. Механизм перемещения содержит приводные элементы. Один из приводных элементов механизма предназначен для перемещения прессующего элемента 3 в вертикальной плоскости и включает тягу 15, соединенную с прессующим элементом 3, а другой, включающий другую, сопряженную с первой тягу 16, предназначен для перемещения прессующего элемента в горизонтальном направлении. Тяги сопряжены друг с другом, например, путем размещения тяги 15, на которой установлен прессующий элемент 3, в отверстии 8 другой тяги 16, установленной с возможностью возвратно-поступательного движения в направляющих 6, 7. Тяги подсоединены к приводу 12 через блок формирования траектории движения и величины усилия прессования. Блок формирования траектории движения и величины усилия прессования содержит подсоединенные к приводу 12 через электронный блок управления 11 гидроцилиндры 4, 10. Причем каждый из поршней 5, 9 гидроцилиндров 4, 10 соединен с одной из тяг 15, 16. Электронный блок управления 11 формирует процесс движения поршней 5, 9 гидроцилиндров 4, 10 от привода 12, то есть величину их перемещения в соответствии с заданной траекторией движения прессующего элемента и усилием прессования, зависящими от формы изделия. По сути происходит геометрическое сложение формируемых перемещений.Figure 1 shows the inventive device for forming hollow deaf blanks on one side, including a matrix 1 made muffled on one side in accordance with the shape of the product, mounted to rotate around a vertical axis 14, and also a pressing element 3 mounted on axis of rotation. The matrix is provided with a cover 2. The pressing element 3 can be made in the form of a roller with a spherical working surface. It is connected to the drive through a mechanism for moving an element in the matrix along a path corresponding to the shape of the product. The movement mechanism contains drive elements. One of the drive elements of the mechanism is designed to move the pressing element 3 in a vertical plane and includes a rod 15 connected to the pressing element 3, and the other, including another coupled to the first rod 16, is designed to move the pressing element in the horizontal direction. The rods are interconnected, for example, by placing the rod 15, on which the pressing element 3 is mounted, in the hole 8 of another rod 16, mounted with the possibility of reciprocating movement in the guides 6, 7. The rod is connected to the actuator 12 through the block for forming a motion path and magnitude of the pressing force. The block for forming the trajectory of movement and the magnitude of the pressing force comprises hydraulic cylinders 4, 10 connected to the drive 12 through the electronic control unit 11. Moreover, each of the pistons 5, 9 of the hydraulic cylinders 4, 10 is connected to one of the rods 15, 16. The electronic control unit 11 forms a movement process the pistons 5, 9 of the hydraulic cylinders 4, 10 from the drive 12, that is, the magnitude of their movement in accordance with a given trajectory of the pressing element and the pressing force, depending on the shape of the product. In fact, the geometrical addition of the formed displacements takes place.

На фиг.2 также изображено заявляемое устройство для формования полых глухих с одной стороны заготовок, включающее в себя матрицу 1, выполненную заглушенной с одной стороны в соответствии с формой изделия, установленную с возможностью вращения вокруг вертикальной оси 14, а также прессующий элемент 3, установленный на оси вращения. Прессующий элемент может быть выполнен в виде ролика со сферической рабочей поверхностью. Он соединен с приводом через механизм перемещения элемента в матрице по траектории, соответствующей форме изделия. Механизм перемещения содержит приводные элементы. Один из приводных элементов предназначен для перемещения прессующего элемента 3 в вертикальном направлении и включает тягу 15, соединенную с прессующим элементом 3 через муфту Ольдгейма 17, а другой, включающий другую тягу 16, предназначен для перемещения прессующего элемента в горизонтальном направлении, также соединенный муфтой Ольдгейма с прессующим элементом. Тяги сопряжены друг с другом путем размещения тяги 15 в муфте Ольдгейма 17, соединенной с прессующим элементом 3, и другой тяги 16, размещенной в муфте Ольдгейма (плоскости движений тяг параллельны друг другу) с возможностью возвратно-поступательного движения. Тяги подсоединены к приводу 12, на валу которого расположены два кулачковых элемента 19, 20. Форма рабочей поверхности каждого из кулачковых элементов выполнена с возможностью формирования при движении каждой тяги, связанной с прессующим элементом, такой траектории движения, что геометрическая сумма движений тяг, связанных с каждым из кулачков, соответствует траектории движения прессующего элемента и усилию воздействия на него, которые зависят от заданной формы изготавливаемого изделия. По сути происходит геометрическое сложение формируемых перемещений.Figure 2 also shows the inventive device for forming hollow deaf blanks on one side, including a matrix 1 made muffled on one side in accordance with the shape of the product, mounted to rotate around a vertical axis 14, and also a pressing element 3 installed on the axis of rotation. The pressing element can be made in the form of a roller with a spherical working surface. It is connected to the drive through a mechanism for moving an element in the matrix along a path corresponding to the shape of the product. The movement mechanism contains drive elements. One of the drive elements is designed to move the pressing element 3 in the vertical direction and includes a rod 15 connected to the pressing element 3 through the Oldheim coupling 17, and the other, including another rod 16, is designed to move the pressing element in the horizontal direction, also connected by the Oldheim coupling with pressing element. The rods are interconnected by placing the rod 15 in the Oldheim coupling 17 connected to the pressing element 3, and another rod 16 located in the Oldheim coupling (the plane of movement of the rods are parallel to each other) with the possibility of reciprocating motion. The rods are connected to the drive 12, on the shaft of which there are two cam elements 19, 20. The shape of the working surface of each of the cam elements is configured to form during the movement of each rod associated with the pressing element, such a trajectory that the geometric sum of the movements of the rods associated with each of the cams corresponds to the trajectory of the pressing element and the force acting on it, which depend on the given shape of the manufactured product. In fact, the geometrical addition of the formed displacements takes place.

Заявляемое устройство предусматривает формование изделия одинаковой плотности по всей длине изделий независимо от частоты вращения матрицы.The inventive device provides for the formation of products of the same density along the entire length of the products, regardless of the speed of the matrix.

Заявляемое устройство на фиг.1 работает следующим образом. Включают электропривод вращения матрицы 1, загружают необходимую для получения изделия порцию порошка. Под действием центробежных сил порошок 13, обладая свойством текучести, начинает распределяться по стенке матрицы, выполненной по профилю, который соответствует профилю изготавливаемого изделия. Увеличивая скорость вращения матрицы, выполняют предварительное уплотнение порошкового слоя. Затем вводят прессующий элемент 3, наиболее оптимальная форма которого - это ролик со сферической рабочей поверхностью, во внутреннюю полость матрицы соосно с ней до касания поверхности порошкового слоя. Ролик вращается относительно своей оси, поэтому трение скольжения при его движении практически исключено, при вращении и движении ролика по поверхности обрабатываемой заготовки происходит трение качения, поэтому сила трения меньше. При этом исключается перегрев обрабатываемой поверхности или не образуются неровности на поверхности.The inventive device in figure 1 works as follows. Turn on the electric drive of rotation of the matrix 1, load the portion of powder necessary to obtain the product. Under the action of centrifugal forces, the powder 13, having the property of fluidity, begins to be distributed along the wall of the matrix, made according to the profile, which corresponds to the profile of the manufactured product. Increasing the rotation speed of the matrix, perform preliminary compaction of the powder layer. Then the pressing element 3 is introduced, the most optimal form of which is a roller with a spherical working surface, in the inner cavity of the matrix coaxially with it until the surface of the powder layer is touched. The roller rotates about its axis, therefore sliding friction during its movement is practically excluded, when the roller rotates and moves along the surface of the workpiece, rolling friction occurs, so the friction force is less. This eliminates overheating of the treated surface or does not form bumps on the surface.

С помощью тяги 15, на которую воздействует поршень 5 гидроцилиндра 4, подсоединенного к приводу 12 через электронный блок управления 11, прессующий элемент 3 перемещается также в вертикальной плоскости. С помощью тяги 16, взаимодействующей также через гидроцилиндр 10, содержащий поршень 9, и управляющий электронный элемент 11, а также при взаимодействии с тягой 15 прессующий элемент перемещается в горизонтальном направлении. На тяги воздействуют гидроцилиндры 4, 10, которые работают от привода, движение от которого передается на них через блок формирования траектории движения и величины усилия прессования 11. Причем каждый из поршней 5, 9 гидроцилиндров 4, 10 воздействует на одну из тяг 15, 16. Электронный блок управления 11 выполнен с возможностью формирования движения поршней гидроцилиндров 5, 9 от привода в соответствии с заданной траекторией движения прессующего элемента и усилием прессования, зависящими от формы изделия.Using the rod 15, which acts on the piston 5 of the hydraulic cylinder 4, connected to the actuator 12 through the electronic control unit 11, the pressing element 3 is also moved in a vertical plane. Using the rod 16, which also interacts through the hydraulic cylinder 10, containing the piston 9, and the control electronic element 11, as well as when interacting with the rod 15, the pressing element is moved in the horizontal direction. The thrusts are affected by hydraulic cylinders 4, 10, which are driven by a drive, the movement of which is transmitted to them through the block for forming the trajectory of movement and the magnitude of the pressing force 11. Moreover, each of the pistons 5, 9 of the hydraulic cylinders 4, 10 acts on one of the rods 15, 16. The electronic control unit 11 is configured to form the movement of the pistons of the hydraulic cylinders 5, 9 from the drive in accordance with a predetermined path of the pressing element and the pressing force, depending on the shape of the product.

Заявляемое устройство на фиг.2 работает следующим образом. Включают электропривод вращения матрицы 1, загружают необходимую для получения изделия порцию порошка. Под действием центробежных сил порошок 13, обладая свойством текучести, начинает распределяться по стенке матрицы, выполненной по профилю, который соответствует профилю изготавливаемого изделия. Увеличивая скорость вращения матрицы, выполняют предварительное уплотнение порошкового слоя. Затем вводят прессующий элемент 3, наиболее оптимальная форма которого также ролик со сферической рабочей поверхностью. С помощью тяги 15, на которую воздействует кулачковый элемент 20, подсоединенный к приводу 12, прессующий элемент 3 перемещается в вертикальной плоскости. С помощью тяги 16, взаимодействующей через кулачковый элемент 19, а также при взаимодействии с тягой 15 прессующий элемент перемещается в горизонтальном направлении. Тяги сопряжены друг с другом путем размещения тяги 15 в отверстии муфты Ольдгейма 17, соединенной с прессующим элементом 3 неподвижно, и другой тяги 16, размещенной также в отверстии муфты Ольдгейма (плоскости движений тяг параллельны друг другу) с возможностью возвратно-поступательного движения. Блок формирования траектории движения и величины усилия прессования содержит подсоединенные к приводу 12 кулачковые элементы 20 и 19. Причем каждый из кулачковых элементов 19 и 20 соединен с одной из тяг 15 и 16. Кулачковые элементы 19 и 20 имеют одну ось вращения, соединенную с приводом (не показан). Форма поверхности каждого из кулачковых элементов выполнена с возможностью формирования при движении тяги, связанной с прессующим элементом, такой траектории движения, что геометрическая сумма движений тяг, связанных с каждым из кулачков, соответствует траектории движения прессующего элемента и усилию воздействия на него, которые зависят от заданной формы изготавливаемого изделия.The inventive device in figure 2 works as follows. Turn on the electric drive of rotation of the matrix 1, load the portion of powder necessary to obtain the product. Under the action of centrifugal forces, the powder 13, having the property of fluidity, begins to be distributed along the wall of the matrix, made according to the profile, which corresponds to the profile of the manufactured product. Increasing the rotation speed of the matrix, perform preliminary compaction of the powder layer. Then enter the pressing element 3, the most optimal form of which is also a roller with a spherical working surface. Using the rod 15, which acts on the cam element 20 connected to the actuator 12, the pressing element 3 is moved in a vertical plane. Using the rod 16, interacting through the cam element 19, and also when interacting with the rod 15, the pressing element moves in the horizontal direction. The rods are interconnected by placing the rod 15 in the hole of the Oldheim coupling 17 fixed to the pressing element 3, and another rod 16, also located in the hole of the Oldheim coupling (the plane of movement of the rods are parallel to each other) with the possibility of reciprocating motion. The unit for forming the trajectory of movement and the magnitude of the pressing force contains cam elements 20 and 19 connected to the drive 12. Moreover, each of the cam elements 19 and 20 is connected to one of the rods 15 and 16. The cam elements 19 and 20 have one rotation axis connected to the drive ( not shown). The surface shape of each of the cam elements is configured to form a trajectory associated with the pressing element during movement, such that the geometric sum of the movements of the rods associated with each of the cams corresponds to the trajectory of the pressing element and the force of action on it, which depend on a given forms of the manufactured product.

Действительно, повторив несколько раз переходы по засыпке порции порошка в матрицу и его распределению по контуру матрицы, через некоторое время работы заявляемого устройства все частицы порошкового слоя будут вращаться с угловой скоростью, равной угловой скорости вращения матрицы. Следовательно, порошковый слой, находящийся во вращающейся матрице, может рассматриваться в состоянии относительного покоя. Поэтому при определении формы свободной поверхности можно применить законы гидростатики. Согласно положениям гидростатики, поверхность равных давлений жидкости, находящейся в статическом сосуде, определяется уравнением:Indeed, after repeating several times the transitions by filling a portion of the powder into the matrix and its distribution along the matrix contour, after some time of operation of the inventive device, all particles of the powder layer will rotate with an angular velocity equal to the angular velocity of rotation of the matrix. Therefore, the powder layer located in the rotating matrix can be considered in a state of relative rest. Therefore, when determining the shape of a free surface, the laws of hydrostatics can be applied. According to the provisions of hydrostatics, the surface of equal pressures of a liquid in a static vessel is determined by the equation:

Xdx+Ydy+Zdz=0,Xdx + Ydy + Zdz = 0,

где X, Y, Z - силы, действующие на любую точку порошкового слоя в направлении соответствующих осей;where X, Y, Z - forces acting on any point of the powder layer in the direction of the corresponding axes;

dx, dy, dz - проекции элементарного перемещения частицы порошка.dx, dy, dz - projections of the elementary movement of a powder particle.

Любая точка М, выделенная на свободной поверхности, подвержена действию двух сил: в радиальном направлении - центробежной силе, равной mω2r, а в вертикальном направлении - силе тяжести, равной mg. В направлении 3 оси сила равна нулю, и вышеприведенное уравнение примет вид:Any point M isolated on the free surface is subject to two forces: in the radial direction, the centrifugal force equal to mω 2 r, and in the vertical direction, the force of gravity equal to mg. In the direction of the 3 axis, the force is zero, and the above equation takes the form:

2rdx-mgdz=0.2 rdx-mgdz = 0.

Решив уравнение, получаем следующее выражение:Having solved the equation, we obtain the following expression:

Figure 00000001
Figure 00000001

Если обозначить If designated

Figure 00000002
Figure 00000002

то Z=cr2.then Z = cr 2 .

Таким образом, движение ролика при получении изделия в форме, например, параболоида должно осуществляться в соответствии с уравнением, т.е. зависимость перемещения ролика по вертикали и по горизонтали квадратичная. Аналогично можно получить зависимости для получения изделий другой формы - гиперболоид и т.д. После получения равномерного слоя ролик начинает уплотнять порошковый слой, внедряясь в него на некоторую глубину и проходя по всей длине изделия. Регулируя глубину подачи и кратность выполнения проходов с помощью электронного блока управления можно получить изделия разной плотности. Изменяя форму поверхности матрицы и ролика и закон движения ролика, можно получить изделия разных видов: параболоиды, гиперболоиды и т.д.Thus, the movement of the roller upon receipt of the product in the form of, for example, a paraboloid should be carried out in accordance with the equation, i.e. the dependence of the movement of the roller vertically and horizontally is quadratic. Similarly, you can get dependencies to obtain products of a different shape - a hyperboloid, etc. After receiving a uniform layer, the roller begins to compact the powder layer, penetrating into it to a certain depth and passing along the entire length of the product. By adjusting the depth of feed and the multiplicity of the passes using the electronic control unit, you can get products of different densities. By changing the shape of the surface of the matrix and the roller and the law of motion of the roller, you can get products of different types: paraboloids, hyperboloids, etc.

Таким образом, устройство решает поставленную задачу, при этом достигается технический результат - получение замкнутой с одного конца формы изделия.Thus, the device solves the problem, while achieving a technical result - getting closed at one end of the shape of the product.

Claims (5)

1. Устройство для центробежного формования изделий из порошкового материала, содержащее матрицу, установленную с возможностью вращения вокруг вертикальной оси, а также прессующий элемент, установленный на оси вращения и соединенный с приводом через механизм перемещения элемента в матрице по траектории, соответствующей форме изделия, отличающееся тем, что матрица выполнена заглушенной с одной стороны в соответствии с формой изготавливаемого изделия, а механизм перемещения содержит приводные элементы, один из которых предназначен для перемещения прессующего элемента в вертикальной плоскости и включает тягу, соединенную с прессующим элементом, а другой, включающий другую тягу, предназначен для перемещения прессующего элемента в горизонтальном направлении, причем тяги сопряжены друг с другом и подсоединены к приводу через блок формирования траектории движения и величины усилия прессования.1. A device for centrifugal molding of articles of powder material containing a matrix mounted for rotation around a vertical axis, as well as a pressing element mounted on the axis of rotation and connected to the drive through the mechanism for moving the element in the matrix along a path corresponding to the shape of the product, characterized in that the matrix is muffled on one side in accordance with the shape of the manufactured product, and the movement mechanism contains drive elements, one of which is designed for the movement of the pressing element in a vertical plane and includes a rod connected to the pressing element, and another, including another rod, is designed to move the pressing element in the horizontal direction, and the rods are interconnected and connected to the drive through the block forming the trajectory of movement and the magnitude of the pressing force . 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что прессующий элемент выполнен в виде ролика со сферической рабочей поверхностью.2. The device according to claim 1, characterized in that the pressing element is made in the form of a roller with a spherical working surface. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что тяги сопряжены между собой путем размещения тяги, на которой установлен прессующий элемент, в отверстии другой тяги с возможностью возвратно-поступательного движения.3. The device according to claim 1, characterized in that the rods are interconnected by placing the rod, on which the pressing element is installed, in the hole of another rod with the possibility of reciprocating motion. 4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что блок формирования траектории движения и величины усилия прессования выполнен в виде соединенных с приводом через электронный блок управления гидроцилиндров, причем каждый из поршней гидроцилиндров соединен с одной из тяг, а электронный блок управления выполнен с возможностью воздействия на движение поршней гидроцилиндров от привода в соответствии с заданной траекторией движения прессующего элемента и усилием прессования в зависимости от формы изделия.4. The device according to claim 1, characterized in that the unit for forming the path of movement and the magnitude of the pressing force is made in the form of hydraulic cylinders connected to the drive through an electronic control unit, each of the hydraulic cylinder pistons being connected to one of the rods, and the electronic control unit is configured to impact on the movement of the pistons of the hydraulic cylinders from the drive in accordance with a given trajectory of the movement of the pressing element and the pressing force, depending on the shape of the product. 5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что блок формирования траектории движения прессующего элемента и величины усилия прессования выполнен в виде двух ведущих кулачковых элементов, установленных на одной оси вращения, каждый из которых соединен с одной из тяг, а форма рабочей поверхность каждого из кулачков выполнена с возможностью формирования движения тяги, связанной с прессующим элементом, такой траектории движения, что геометрическая сумма движений тяг, связанных с каждым из кулачков соответствует траектории движения прессующего элемента и усилию воздействия на него, соответствующим заданной форме изделия. 5. The device according to claim 1, characterized in that the unit for forming the trajectory of the movement of the pressing element and the magnitude of the pressing force is made in the form of two leading cam elements mounted on the same axis of rotation, each of which is connected to one of the rods, and the shape of the working surface of each of the cams is configured to generate traction associated with the pressing element, such a path that the geometric sum of the movements of the rods associated with each of the cams corresponds to the trajectory of the pressing element and the force of impact on it, corresponding to a given shape of the product.
RU2011104554/02A 2011-02-08 2011-02-08 Device for rotational moulding of articles from powder materials RU2457922C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011104554/02A RU2457922C1 (en) 2011-02-08 2011-02-08 Device for rotational moulding of articles from powder materials

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011104554/02A RU2457922C1 (en) 2011-02-08 2011-02-08 Device for rotational moulding of articles from powder materials

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2457922C1 true RU2457922C1 (en) 2012-08-10

Family

ID=46849533

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011104554/02A RU2457922C1 (en) 2011-02-08 2011-02-08 Device for rotational moulding of articles from powder materials

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2457922C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU863182A1 (en) * 1979-10-08 1981-09-15 Малоярославский Филиал Государственного Всесоюзного Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательского Технологического Института Ремонта И Эксплуатации Машинно-Тракторного Парка И Центрального Опытно-Конструкторского Технологического Бюро Apparatus for , centrifugal extrusion of hollow articles from powder
SU1006064A1 (en) * 1981-07-06 1983-03-23 Белорусское Научно-Производственное Объединение Порошковой Металлургии Apparatus for centrifugal moulding of powder articles
SU1284690A1 (en) * 1985-06-11 1987-01-23 Курский Политехнический Институт Apparatus for centrifugal shaping of powders
SU1395425A1 (en) * 1986-11-27 1988-05-15 Коммунарский горно-металлургический институт Arrangement for centrifugal compacting of articles from powder
EP2239133A2 (en) * 2009-04-07 2010-10-13 Kikusui Seisakusyo Ltd. Rotary powder compression molding machine

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU863182A1 (en) * 1979-10-08 1981-09-15 Малоярославский Филиал Государственного Всесоюзного Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательского Технологического Института Ремонта И Эксплуатации Машинно-Тракторного Парка И Центрального Опытно-Конструкторского Технологического Бюро Apparatus for , centrifugal extrusion of hollow articles from powder
SU1006064A1 (en) * 1981-07-06 1983-03-23 Белорусское Научно-Производственное Объединение Порошковой Металлургии Apparatus for centrifugal moulding of powder articles
SU1284690A1 (en) * 1985-06-11 1987-01-23 Курский Политехнический Институт Apparatus for centrifugal shaping of powders
SU1395425A1 (en) * 1986-11-27 1988-05-15 Коммунарский горно-металлургический институт Arrangement for centrifugal compacting of articles from powder
EP2239133A2 (en) * 2009-04-07 2010-10-13 Kikusui Seisakusyo Ltd. Rotary powder compression molding machine

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20030089178A1 (en) Method and apparatus for measuring packing properties of soil masses and other similar masses
AU2001260347A1 (en) Method and apparatus for measuring packing properties of soil masses and other similar masses
Han et al. Cold orbital forging of gear rack
WO1993025331A1 (en) Improved body maker apparatus
CN104285011A (en) A variable moment resonance-free vibro hammer
KR20080083121A (en) Forging/coining method
CN103057141A (en) Toggle rod hydraulic press
RU2457922C1 (en) Device for rotational moulding of articles from powder materials
JP2007083308A (en) Manufacturing apparatus for molded article
US5566373A (en) Press apparatus
CN106945242A (en) A kind of double-plate clamping apparatus
CN1041306A (en) Friction welding (FW)
US3843287A (en) Press tools
JP6007833B2 (en) Rotary manufacturing equipment
WO2001066337A1 (en) Biaxial press molding system
US3924996A (en) Rotary tablet-making machine
KR102614053B1 (en) Apparatus for manufacturing products and method for manufacturing products using therewith
CN108296403A (en) A kind of environment-friendly materials production forging apparatus of uniform force
KR101128380B1 (en) Forging apparatus for undercut bevel gear
CN110303110B (en) Hydraulic forging press and forging method
CN108627431B (en) Particle annular couette shear flow experiment device
US350048A (en) O o o ooo o o o
KR101512955B1 (en) Manufacturing method of piston for hydraulic pressure pumps
CN114453583B (en) High-pressure torsion forming die for conical shaped charge liner
JP3239744U (en) Multidirectional Synchronous Press Forming Forging Machine

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20140209