RU2484966C2

RU2484966C2 - Extrusion toolage

Info

Publication number: RU2484966C2
Application number: RU2011136148/02A
Authority: RU
Inventors: Вадим Юрьевич Архангельский; Николай Михайлович Варёных; Валентин Иванович Романов; Александр Васильевич Мизев; Вячеслав Александрович Подсобляев; Сергей Викторович Теплищев
Priority date: 2011-08-31
Filing date: 2011-08-31
Publication date: 2013-06-20
Also published as: RU2011136148A

Abstract

FIELD: process engineering.

SUBSTANCE: invention relates to extruders of energy-bearing materials and may be used for making pyrotechnical cords from pre-compacted pellets. Proposed device comprises container with central guide channel and blind spline. Male die is arranged coaxially in said container. Reducing female die with through forming orifice adjoins the container end. Detachable ring is provided for geometrical closure of container with female die. Replaceable cardboard tube is fitted coaxially in container blind axial groove for gapless fitting of preformed pellet in press toolage axis.

EFFECT: higher quality of extruded articles and safety in extruding energy-bearing pyrotechnical materials.

1 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для формования энергосодержащих материалов, преимущественно пиротехнических составов в виде протяженных воспламенительных шнуров.The invention relates to devices for forming energy-containing materials, mainly pyrotechnic compositions in the form of long igniter cords.

Уровень данной области техники характеризует устройство для прессования пиротехнического материала трубчатой формы по патенту RU 69862 U1, С06В 21/00, 2007 г., предназначенное для автоматического изготовления бенгальских свечей в сборе с металлическим несущим стержнем.The level of this technical field is characterized by a device for pressing pyrotechnic material of a tubular shape according to the patent RU 69862 U1, С06В 21/00, 2007, intended for the automatic manufacture of Bengal candles assembled with a metal supporting rod.

Это высокопроизводительное комплексное устройство содержит экструдер для пластификации и подачи под давлением вязкотекучего пиротехнического материала к формующему инструменту, который расположен нормально к накопительной емкости.This high-performance integrated device contains an extruder for plasticizing and supplying under pressure a viscous flowing pyrotechnic material to a forming tool, which is located normally to the storage tank.

Формующий инструмент включает диафрагму со сквозными распределенными отверстиями, сообщающимися с фильерой, где расположен продольно подвижный комплектующий стержень изделия, подаваемый через направляющую, закрепленную на диафрагме по соосной игле.The forming tool includes a diaphragm with through holes distributed in communication with the die, where a longitudinally movable component accessory rod is located, supplied through a guide fixed to the diaphragm along a coaxial needle.

Продолжением достоинств этого устройства для прессования пиротехнического трубчатого покрытия бенгальских свечей является присущий недостаток, который определяется его узкоцелевым назначением, что ограничивает возможность по использованию для формирования пиротехнических воспламенительных шнуров.A continuation of the advantages of this device for pressing a pyrotechnic tubular coating of Bengal candles is an inherent disadvantage, which is determined by its narrow purpose, which limits the possibility of using pyrotechnic igniter cords for forming.

В качестве наиболее близкого аналога по числу совпадающих признаков и технической сущности выбран прессовый инструмент для формирования пиротехнических шнуров из предварительно спрессованного брикета, описанный в патенте RU 2064914 С1, С06В 21/00, 1996 г.As the closest analogue in terms of the number of coinciding features and technical nature of the selected press tool for the formation of pyrotechnic cords from pre-pressed briquette described in patent RU 2064914 C1, C06B 21/00, 1996

Известный прессовый инструмент позволяет формировать соэкструзией коаксиальные заряды в форме композиционных шнуров, последовательно совмещая предварительно сформированный брикет с нанесением примыкающего покрытия в виде эструдируемой оболочки.The well-known pressing tool allows coaxial charges to be formed by coextrusion in the form of composite cords, sequentially combining a preformed briquette with the application of an adjacent coating in the form of an extrudable sheath.

Эту операцию повторяют последовательно кратно числу слоев пиротехнического шнура.This operation is repeated sequentially a multiple of the number of layers of the pyrotechnic cord.

Из приготовленного многослойного шнура нарезают мерные заряды, торцы которых бронируют, обеспечивая последовательное послойное горение заряда, в результате чего формируются дымы разных цветов с контрастным разделением изображений.Measured charges are cut from the prepared multilayer cord, the ends of which are armored, providing sequential layer-by-layer burning of the charge, as a result of which fumes of different colors are formed with a contrast separation of the images.

Недостатком известного прессового инструмента является многопозиционность агрегатированного устройства для послойного нанесения пиротехнических оболочек посредством последовательной соэкструзии, которая по определению содержит разрыв технологического прессового потока на межоперационное охлаждение полуфабрикатов, результатом чего является громоздкость и протяженность прессового оборудования.A disadvantage of the known pressing tool is the multi-positioning of an aggregated device for layer-by-layer application of pyrotechnic shells by means of sequential coextrusion, which by definition contains a break in the technological press flow for interoperative cooling of semi-finished products, which results in cumbersome and lengthy press equipment.

Кроме того, не представляется технически возможным использование известного прессового инструмента в серийном производстве для формирования многослойных шнуров из абразивного материала из-за повышенного износа прессового инструмента по причине его непосредственного термосилового контакта с обрабатываемым материалом.In addition, it does not seem technically possible to use the known pressing tool in serial production for forming multilayer cords of abrasive material due to the increased wear of the pressing tool due to its direct thermal force contact with the processed material.

Технической задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является усовершенствование конструкции прессового инструмента для высокопроизводительного формирования пиротехнических шнуров из предварительно сформированного брикета, исключив прямой контакт обрабатываемого материала с рабочей поверхностью прессового инструмента.The technical problem to which the present invention is directed is to improve the design of a pressing tool for high-performance formation of pyrotechnic cords from a preformed briquette, eliminating direct contact of the processed material with the working surface of the pressing tool.

Требуемый технический результат достигается тем, что известный прессовый инструмент для формирования пиротехнических шнуров из предварительно спрессованного брикета, согласно изобретению, содержит контейнер с центральным направляющим каналом и глухим осевым пазом, пуансон, соосно расположенный в центральном направляющем контейнере, редуцирующую матрицу с формирующим сквозным отверстием, примыкающую к торцу контейнера, съемный бандаж для геометрического замыкания контейнера с редуцирующей матрицей и сменную картонную трубку, кооксиально установленную в упомянутом глухом осевом пазу контейнера с возможностью беззазорной установки предварительно спрессованного брикета по оси прессового инструмента.The required technical result is achieved by the fact that the known pressing tool for forming pyrotechnic cords from a pre-pressed briquette according to the invention comprises a container with a central guide channel and a blind axial groove, a punch coaxially located in the central guide container, a reducing matrix with a forming through hole adjacent to the end of the container, a removable bandage for geometric closure of the container with a reducing matrix and a removable cardboard tube, kok sialously installed in the axial groove of the container mentioned with the possibility of a clearance-free installation of a pre-pressed briquette along the axis of the pressing tool.

Отличительные признаки предложенного технического решения обеспечили надежное функционирование новой структуры взаимосвязанных элементов прессового инструмента, выполненного композитным и дополнительно содержащего сменный картонный вкладыш, исключающий при формировании шнура непосредственный контакт с предварительно спрессованным брикетом рабочей поверхности формующего контейнера, изготовленного из обычной инструментальной стали, что существенно снижает капитальные затраты и трудоемкость прессования.Distinctive features of the proposed technical solution ensured the reliable functioning of the new structure of the interconnected elements of the pressing tool made of composite and additionally containing a removable cardboard liner, which excludes direct contact with the pre-pressed briquette of the working surface of a forming container made of ordinary tool steel, which significantly reduces capital costs and the complexity of pressing.

Сменная картонная трубка, помещенная в осевом пазу контейнера, предотвращает непосредственный контакт с обрабатываемым брикетом, демпфируя радиальные деформации от его абразивных частиц.A replaceable cardboard tube placed in the axial groove of the container prevents direct contact with the processed briquette, damping radial deformations from its abrasive particles.

Таким образом, контейнер выполнен сборным, оснащенным футеровочной сменной вставкой в центральном канале из картона, которая служит в качестве направляющей для обрабатываемого брикета и пуансона, а также компенсатором локальных деформаций.Thus, the container is made prefabricated, equipped with a lining removable insert in the central channel of cardboard, which serves as a guide for the processed briquette and punch, as well as a compensator for local deformations.

Использование футеровочной картонной трубки, коаксиально установленной в глухом осевом пазу контейнера, обеспечивает автоматическую беззазорную самоустановку брикета по оси прессового инструмента.The use of a lining cardboard tube coaxially mounted in a blind axial groove of the container provides automatic clearance-free self-installation of the briquette along the axis of the pressing tool.

Жесткая связь контейнера с матрицей, которая обеспечена геометрическим замыканием бандажа, формирует в работе инструменту конструктивную монолитность, необходимую для получения расчетных режимов редуцирования брикета и, главное, безопасность при деформировании энергосодержащих материалов.The rigid connection of the container with the matrix, which is ensured by the geometrical closure of the bandage, forms in the tool's work the constructive monolithic necessary to obtain the calculated modes of briquette reduction and, most importantly, safety when deforming energy-containing materials.

Выполнение бандажа легкоразъемным необходимо для свободного межоперационного доступа к структурным элементам прессового инструмента.The implementation of the bandage is easily detachable necessary for free interoperative access to the structural elements of the pressing tool.

Размещение картонной трубки между уступом глухого осевого паза контейнера и торцом матрицы фиксирует ее пространственное положение в качестве демпфирующей футеровки направляющего канала композитного контейнера.Placing a cardboard tube between the ledge of the blind axial groove of the container and the end of the matrix fixes its spatial position as a damping lining of the guide channel of the composite container.

Установка фланца редуцирующей матрицы между станиной и контейнером, связанных бандажом, создает их жесткую связь в работе, обеспечивая требуемое качество идентично формируемых протяженных изделий.The installation of the flange of the reducing matrix between the bed and the container, connected by a bandage, creates their rigid connection in operation, providing the required quality of identically formed extended products.

Следовательно, каждый существенный признак необходим, а их совокупность в устойчивой взаимосвязи являются достаточными для достижения новизны качества, не присущей признакам в разобщенности, то есть поставленная в изобретении техническая задача решается не суммой эффектов, а новым сверэффектом суммы признаков.Therefore, each essential feature is necessary, and their combination in a stable relationship is sufficient to achieve a novelty of quality that is not inherent in the characteristics of disunity, that is, the technical problem posed in the invention is not solved by the sum of the effects, but by a new over-effect of the sum of the attributes.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где изображена предложенная конструкция прессового инструмента.The invention is illustrated in the drawing, which shows the proposed design of a pressing tool.

Инструмент для выдавливания из предварительно спрессованного пиротехнического брикета содержит пуансон 1, размещенный в направляющем центральном канале контейнера 2, в осевом глухом пазу 3 которого заподлицо установлена картонная трубка 4, опирающаяся на соосную редуцирующую матрицу 5.A tool for extruding from a pre-pressed pyrotechnic briquette contains a punch 1 placed in the central channel of the container 2, in an axial blind groove 3 of which a cardboard tube 4 is flush mounted, resting on a coaxial reducing matrix 5.

Редуцирующая матрица 5 выполнена в форме фильеры со сквозными формирующими отверстиями 6 (в количестве от 1 до 6).The reducing matrix 5 is made in the form of a die with through forming holes 6 (in an amount of from 1 to 6).

Матрица 5 фланцем защемлена между основанием 7 и торцом контейнера 2, которые связаны посредством съемного бандажа 8, фиксирующего их пространственное взаиморасположение.The matrix 5 is clamped by a flange between the base 7 and the end face of the container 2, which are connected by means of a removable bandage 8, fixing their spatial relative position.

Отверстия 6 матрицы 5 сообщаются с окном 9 основания 7, в котором установлен выводящий склиз 10.The holes 6 of the matrix 5 communicate with the window 9 of the base 7, in which the output skliz 10 is installed.

Функционирует прессовый инструмент следующим образом.The press tool operates as follows.

По открытому направляющему каналу контейнера 2 устанавливается брикет 11 полуфабриката пиротехнических шнуров, который опирается на матрицу 5, радиально примыкая к картонной трубке 4.On the open guide channel of the container 2, a briquette 11 of the semi-finished pyrotechnic cords is installed, which rests on the matrix 5, radially adjacent to the cardboard tube 4.

Затем приготовленную сборку в автономном устройстве нагревают до температуры 115-125°С, пластифицируя пиротехнический состав брикета 11, после чего инструмент устанавливают в пресс, где посредством пуансона 1 осуществляют прессование.Then, the prepared assembly in a stand-alone device is heated to a temperature of 115-125 ° C, plasticizing the pyrotechnic composition of the briquette 11, after which the tool is installed in the press, where pressing is performed by means of the punch 1.

Брикет 11 нагружают пуансоном 1 с усилием 150-200 кН, в результате чего происходит его редуцирование в фильере матрицы 5 и продавливание через ее отверстия 6, формируя пиротехнические шнуры, которые через окно 9 основания 7 выводятся из прессового инструмента.The briquette 11 is loaded with a punch 1 with a force of 150-200 kN, as a result of which it is reduced in the die of the matrix 5 and pressed through its holes 6, forming pyrotechnic cords that are removed from the pressing tool through the window 9 of the base 7.

Абразивные частицы материала брикета 11 при редуцировании радиальными силами вдавливаются в картонную трубку 4, не достигая при этом направляющего канала контейнера 2, что предохраняет его рабочую поверхность от трибоизноса.The abrasive particles of the material of the briquette 11 during reduction by radial forces are pressed into the cardboard tube 4, without reaching the guide channel of the container 2, which protects its working surface from tribological wear.

После формирования пиротехнических шнуров подачу пуансона 1 прекращают и затем снимают бандаж 8, освобождая матрицу 5.After the formation of the pyrotechnic cords, the feed of the punch 1 is stopped and then the bandage 8 is removed, releasing the matrix 5.

Далее посредством продольной подачи в наладочном режиме пуансона 1 матрица 5 с остатками материала брикета 11 выталкивается из направляющего контейнера 2.Further, by means of a longitudinal feed in the setting mode of the punch 1, the matrix 5 with the remaining material of the briquette 11 is pushed out of the guide container 2.

При этом совместно с пуансоном 1 продольно по осевому пазу 3 контейнера 2 фрикционно перемещается трубка 4, которую за пределами контейнера 2 снимают с пуансона 1.In this case, together with the punch 1 longitudinally along the axial groove 3 of the container 2, the tube 4 frictionally moves, which is removed from the punch 1 outside the container 2.

После завершения работ пуансон 1 реверсируется в исходное положение, освобождая структурные элементы прессового инструмента для последующего функционирования.After completion of the work, the punch 1 is reversed to its original position, freeing the structural elements of the pressing tool for subsequent operation.

Матрицу 5 очищают от остатков пиротехнического состава, в осевой паз 3 контейнера 2 вставляют новую картонную трубку 4, и далее цикл работы повторяется.The matrix 5 is cleaned of the remnants of the pyrotechnic composition, a new cardboard tube 4 is inserted into the axial groove 3 of the container 2, and then the cycle of work is repeated.

Экспериментальная проверка опытного образца предложенного прессового инструмента показала безопасную его работу при деформировании энергосодержащего материала в заданной последовательности технологических операций и переходов, что позволяет рекомендовать это простое и надежное устройство для использования в серийном производстве для изготовления различного вида и назначения пиротехнических шнуров.Experimental verification of the prototype of the proposed pressing tool showed its safe operation when deforming energy-containing material in a given sequence of technological operations and transitions, which allows us to recommend this simple and reliable device for use in serial production for the manufacture of various types and purposes of pyrotechnic cords.

Проведенный сопоставительный анализ предложенного технического решения с выявленными аналогами уровня техники, из которого изобретение явным образом не следует для специалиста по пиротехнике, показал, что оно неизвестно, а с учетом возможности изготовления модернизированного прессового инструмента в действующем производстве можно сделать вывод о соответствии критериям патентоспособности.A comparative analysis of the proposed technical solution with identified analogues of the prior art, from which the invention does not explicitly follow for a pyrotechnic specialist, showed that it is unknown, and taking into account the possibility of manufacturing a modernized pressing tool in an existing production, it can be concluded that the patentability criteria are met.

Claims

A pressing tool for forming pyrotechnic cords from a pre-pressed briquette, characterized in that it contains a container with a central guide channel and a blind axial groove, a punch coaxially located in the central guide container, a reducing matrix with a forming through hole adjacent to the end of the container, a removable bandage for geometrical closure of the container with the reducing matrix and a removable cardboard tube coaxially mounted in the said axial groove of the container EPA, with zero-backlash installation of pre-compacted briquette pressing tool axis.