RU2508177C1 - Method for obtaining contact inserts of trolley buses - Google Patents

Method for obtaining contact inserts of trolley buses Download PDF

Info

Publication number
RU2508177C1
RU2508177C1 RU2013108297/02A RU2013108297A RU2508177C1 RU 2508177 C1 RU2508177 C1 RU 2508177C1 RU 2013108297/02 A RU2013108297/02 A RU 2013108297/02A RU 2013108297 A RU2013108297 A RU 2013108297A RU 2508177 C1 RU2508177 C1 RU 2508177C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
inserts
workpieces
finished product
blanks
profiled
Prior art date
Application number
RU2013108297/02A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Марина Николаевна Самодурова
Василий Александрович Иванов
Леонид Андреевич Барков
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Уральский государственный университет" (национальный исследовательский университет) (ФГБОУ ВПО "ЮУрГУ" (НИУ))
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 бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Уральский государственный университет" (национальный исследовательский университет) (ФГБОУ ВПО "ЮУрГУ" (НИУ)) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Уральский государственный университет" (национальный исследовательский университет) (ФГБОУ ВПО "ЮУрГУ" (НИУ))
Priority to RU2013108297/02A priority Critical patent/RU2508177C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2508177C1 publication Critical patent/RU2508177C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Extrusion Of Metal (AREA)
  • Press-Shaping Or Shaping Using Conveyers (AREA)
  • Ceramic Products (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: powder composition based on carbon is extruded from a press container through a mouth-piece with formation of a profiled working surface of the insert and further division of the obtained semi-finished product into separate workpieces. The semi-finished product is extruded in the form of two workpieces of inserts with opposite lying profiled surfaces, which face to each other with their bottoms; with that, powder composition is divided with a divider along the extrusion axis into two workpieces of inserts. After the profiled surfaces of workpieces leave the mouth-piece, they are calibrated in a four-roll gauge formed with two smooth and two drive calibrated opposite lying rolls, with crimping equal to 5-10%.
EFFECT: improving quality of the obtained inserts by eliminating bending as to length and increasing density and strength of their working profiled surface.
2 dwg

Description

Изобретение относится к порошковой технологии получения изделий электротехнического назначения, в частности к способам получения контактных вставок токоприемников троллейбусов из порошковых композиций на основе углерода.The invention relates to powder technology for the production of electrical products, in particular to methods for producing contact inserts of trolleybus current collectors from carbon-based powder compositions.

Известен способ производства контактных вставок из композиций на основе углерода, включающий операцию смешивания наполнителя из порошка графита и связующего из порошка фенолформальдегидной смолы, компактирование композиции в пресс-форме при заданной температуре и удельном усилии и последующую термическую обработку полученного полуфабриката (Патент РФ на изобретение №2267411, способ изготовления контактных вставок, МПК B60L 5/08, H01R 39/26, от 10.06.2004).A known method for the production of contact inserts from carbon-based compositions, including the operation of mixing a filler from graphite powder and a binder from a powder of phenol-formaldehyde resin, compacting the composition in a mold at a given temperature and specific force and subsequent heat treatment of the obtained semi-finished product (RF Patent for the invention No. 2267411 , a method of manufacturing contact inserts, IPC B60L 5/08, H01R 39/26, from 10.06.2004).

Основными недостатками известного способа являются пониженная плотность изделий, особенно на фасонной контактной поверхности вставок троллейбусов (Свидетельство на полезную модель РФ №39541, контактная вставка токоприемников троллейбуса, МПК B60L 5/08, от 10.08.2004), а также низкая производительность способа. Низкая производительность способа обусловлена поштучным компактированием изделий (вставок) в пресс-форме, длительностью операций заполнения пресс-формы порошковой композицией и извлечения изделий из пресс-формы, а также малой скоростью компактирования. Известно, что для хотя бы частичного удаления газов атмосферы и паров из засыпки порошка в пресс-форме скорость перемещения пуансона пресс-формы должна быть равна 5-30 мм/с (Темкин И.В. Производство электроугольных изделий.- М.: Высшая школа, 1975, с.107).The main disadvantages of this method are the reduced density of products, especially on the shaped contact surface of trolley bus inserts (Certificate for Utility Model of the Russian Federation No. 39541, contact insert of trolley bus current collectors, IPC B60L 5/08, dated 10.08.2004), as well as the low productivity of the method. The low productivity of the method is due to the single-piece compaction of products (inserts) in the mold, the duration of the operations of filling the mold with the powder composition and the extraction of products from the mold, as well as the low speed of compaction. It is known that for at least partial removal of atmospheric gases and vapors from the powder filling in the mold, the speed of movement of the mold punch should be 5-30 mm / s (Temkin I.V. Production of electric coal products.- M .: Higher school 1975, p. 107).

Пониженная плотность контактной поверхности изделий снижает их прочность, износостойкость и работоспособность, а также повышает значения их удельного электрического сопротивления. Низкая производительность способа повышает стоимость изделий.The reduced density of the contact surface of the products reduces their strength, wear resistance and performance, and also increases the values of their electrical resistivity. The low productivity of the method increases the cost of products.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту предлагаемому способу является способ получения изделий из композиций на основе углерода, например марки BH504Z4, выдавливанием (Проспект SCHUNK KOHLENSTOFFTECNIK/ Carbon sliding strips for Pantographs and Trolley Pole Systems, p.12.). Процесс выдавливания (extrusion) ведут из нагретой композиции в контейнере пресса. После выдавливания полученный полуфабрикат делят по длине, получая отдельные заготовки вставок. Выдавливание ведут через мундштук. В отечественной технической литературе такой способ обработки давлением порошковых композиций на основе углерода называют процессом «прессования выдавливанием».The closest in technical essence and the achieved effect of the proposed method is a method of obtaining products from compositions based on carbon, for example brand BH504Z4, extrusion (Prospect SCHUNK KOHLENSTOFFTECNIK / Carbon sliding strips for Pantographs and Trolley Pole Systems, p.12.). The extrusion process is conducted from the heated composition in a press container. After extrusion, the resulting semi-finished product is divided along the length, obtaining individual blanks of the inserts. Extrusion lead through the mouthpiece. In the domestic technical literature, this method of pressure treatment of carbon-based powder compositions is called the “extrusion pressing” process.

Этот способ по сравнению с указанным ранее аналогом в связи с непрерывностью его осуществления повышает производительность способа.This method in comparison with the aforementioned analogue due to the continuity of its implementation increases the productivity of the method.

Однако так как выдавливание в этом способе ведут несимметричного профиля, то очень сложно совместить ось приложения усилия прессования с геометрической осью центра тяжести формируемого профиля заготовки контактной вставки, а малейшее отклонение этих осей вызывает изгиб заготовки по длине, вызывает неоднородность по сечению поля напряжений, что снижает качество получаемых заготовок.However, since the extrusion in this method leads to an asymmetric profile, it is very difficult to combine the axis of application of the pressing force with the geometric axis of the center of gravity of the formed workpiece profile of the contact insert, and the slightest deviation of these axes causes the workpiece to bend along the length, causing inhomogeneity in the cross section of the stress field, which reduces the quality of the resulting blanks.

Помимо этого максимальное нормальное сжимающее усилие в этом способе прикладывают к торцу будущей вставки, к контактной поверхности вставки прикладывают низкое реактивное усилие от внутренней боковой поверхности контейнера пресса. В связи с этим плотность профильной контактной поверхности будет понижена.In addition, the maximum normal compressive force in this method is applied to the end face of the future insert, low reactive force is applied to the contact surface of the insert from the inner side surface of the press container. In this regard, the density of the profile contact surface will be reduced.

Кроме этого выдавливание через мундштук только одной заготовки вставки снижает производительность способа.In addition, extruding through the mouthpiece of only one preform insert reduces the productivity of the method.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение качества получаемых контактных вставок путем устранения изгиба по длине и повышения плотности и прочности их рабочих профильных поверхностей.The task of the invention is to improve the quality of the resulting contact inserts by eliminating bending along the length and increasing the density and strength of their working profile surfaces.

Поставленная задача решается тем, что в способе получения контактных вставок троллейбусов, в котором порошковые композиции на основе углерода из контейнера пресса выдавливают через мундштук с формованием профильной рабочей поверхности и последующим делением полученного полуфабриката на отдельные заготовки, согласно изобретению, выдавливание ведут полуфабриката в виде двух обращенных друг к другу своими подошвами заготовок вставок с противолежащими рабочими профильными поверхностями и при выдавливании порошковую композицию разделяют рассекателем вдоль оси выдавливания на две заготовки вставок, а после выхода из мундштука профильные поверхности заготовок калибруют с обжатием 5÷10% в четырехвалковом калибре, образованном двумя гладкими и двумя приводными калиброванными противолежащими валками.The problem is solved in that in a method for producing contact inserts of trolley buses, in which powder compositions based on carbon are squeezed out of a press container through a mouthpiece with molding a profiled work surface and then dividing the obtained semifinished product into separate blanks, according to the invention, the semifinished product is extruded in the form of two facing to each other with their soles of blanks of inserts with opposing working profile surfaces and when extruding the powder composition yayut divider along the extrusion axis on two blanks inserts, and after leaving the die surface profiled workpieces calibrated compression 5 ÷ 10% in the four-high caliber formed by two smooth and grooved opposing two drive rollers.

Ввиду того, что в предлагаемом способе выдавливают симметричный полуфабрикат в виде двух обращенных друг к другу своими подошвами заготовок вставок, устраняется изгиб профиля, что повысит качество заготовок, снизит изгиб, и дальнейшая калибровка, которая осуществляется после выдавливания без дополнительного нагрева.Due to the fact that in the proposed method a symmetrical semi-finished product is squeezed in the form of two insert blanks facing each other with their soles, the profile bending is eliminated, which will improve the quality of the workpieces, reduce the bending, and further calibration, which is carried out after extrusion without additional heating.

Калибровка профильных поверхностей симметричного профиля в четырехвалковом калибре позволит повысить плотность, твердость и прочность профильной поверхности на глубину от 3 до 5 мм, а также проработать всю структуру заготовки вставки, что улучшит качество за счет снижения неоднородности поля напряжений по ее сечению.Calibration of profile surfaces of a symmetric profile in a four-roll gauge will increase the density, hardness and strength of the profile surface to a depth of 3 to 5 mm, as well as work out the entire structure of the insert blank, which will improve quality by reducing the inhomogeneity of the stress field over its cross section.

Одновременное выдавливание двух заготовок повысит производительность способа.The simultaneous extrusion of two blanks will increase the productivity of the method.

Обжатие менее 5% не позволит значительно увеличить плотность и прочность профильной поверхности вставки, обжатие более 10% может привести к дефектам или разрушению заготовки.Compression of less than 5% will not significantly increase the density and strength of the profile surface of the insert, compression of more than 10% can lead to defects or destruction of the workpiece.

Обжатие заготовки вставки ведут только калиброванными приводными валками, боковые валки используют для поддержания заготовок.Compression of the workpiece insert is carried out only by calibrated drive rolls, side rolls are used to maintain the workpieces.

Предлагаемый способ схематично проиллюстрирован на фиг.1, 2, где на фиг.1 показан общий вид линии по получению контактных вставок, на фиг.2 - сечение А-А фиг.1.The proposed method is schematically illustrated in figures 1, 2, where figure 1 shows a General view of the line for receiving contact inserts, figure 2 - section aa of figure 1.

На указанных фигурах обозначены 1 - контейнер пресса; 2 - мундштук; 3 - приводные калиброванные валки; 4 - гладкие валки; 5 - рассекатель.On these figures marked 1 - container press; 2 - mouthpiece; 3 - calibrated drive rolls; 4 - smooth rolls; 5 - divider.

Способ осуществляется следующим образом.The method is as follows.

Нагретую примерно до 170-180°C порошковую композицию на основе углерода загружают в контейнер 1 пресса и выдавливают ее через мундштук 2 с рассекателем 5, одновременно формуя и разделяя порошковую композицию на две обращенные своими подошвами заготовки вставок. После выхода из мундштука 2 указанный полуфабрикат в виде двух обращенных друг к другу подошвами заготовок, разделенных рассекателем 5, задают в образованный приводными калиброванными валками 3 и гладкими валками 4 четырехвалковый калибр, где калибруют профильные поверхности заготовок с обжатием 5-10%. После этого полуфабрикат в виде двух спаренных заготовок поступает на участок резки, где происходит деление его по длине на отдельные заготовки.The carbon-based powder composition heated to about 170-180 ° C is loaded into the press container 1 and squeezed out through the mouthpiece 2 with a divider 5, simultaneously molding and separating the powder composition into two insert blanks facing their soles. After exiting the mouthpiece 2, the specified semi-finished product in the form of two blanks facing each other with soles, separated by a divider 5, is set into a four-roll gauge formed by calibrated drive rolls 3 and 4 smooth rolls, where the profile surfaces of the blanks are calibrated with a compression of 5-10%. After that, the semi-finished product in the form of two paired blanks is fed to the cutting section, where it is divided along the length into separate blanks.

Согласно заявляемому способу были изготовлены вставки троллейбусов с размерами: длина - 86 мм; ширина - 27 мм; максимальная высота - 19 мм из композиции, содержащей 86 мас. % графита и 14 мас. % фенолформальдегидной смолы наволачного типа. Выдавливание полуфабриката в виде двух состыкованных по подошвам заготовок вставок вели из нагретой до 170°C композиции. После выхода из мундштука и калибра полуфабрикат длиною 4-6 м измерили на продольный изгиб по оси. Продольного изгиба не обнаружено. Полуфабрикат калибровали по рабочим профильным поверхностям вставок в четырехвалковом калибре, нижний и верхний валки которого были приводными калиброванными, с обжатиями: 5; 7,5; 10%. Затем полученный полуфабрикат разделили по длине на отдельные заготовки вставок. Плотность полученных заготовок вставок увеличилась на 4% по сравнению с наиболее близким аналогом.According to the claimed method, trolleybus inserts with dimensions were made: length - 86 mm; width - 27 mm; the maximum height is 19 mm from a composition containing 86 wt. % graphite and 14 wt. % phenol-formaldehyde resin type. Extrusion of the semi-finished product in the form of two inserts joined to the soles of the inserts was carried out from a composition heated to 170 ° C. After exiting the mouthpiece and caliber, the semi-finished products with a length of 4-6 m were measured for longitudinal bending along the axis. No longitudinal bending was detected. The semi-finished product was calibrated according to the working profile surfaces of the inserts in a four-roll caliber, the lower and upper rolls of which were driven calibrated, with reductions: 5; 7.5; 10%. Then the resulting semi-finished product was divided along the length into individual blanks of the inserts. The density of the obtained blanks inserts increased by 4% compared with the closest analogue.

Предлагаемый способ найдет применение при производстве контактных вставок из композиций на основе углерода, получаемых преимущественно из отходов электродного производства, и применяемых в городских троллейбусах.The proposed method will find application in the production of contact inserts from compositions based on carbon, obtained mainly from waste electrode production, and used in urban trolleybuses.

Claims (1)

Способ получения контактных вставок токоприемников троллейбусов, в котором порошковые композиции на основе углерода из контейнера пресса выдавливают через мундштук с формованием профильной рабочей поверхности и последующим делением полученного полуфабриката на отдельные заготовки, отличающийся тем, что выдавливание ведут с получением полуфабриката в виде двух обращенных друг к другу своими подошвами заготовок вставок с противолежащими рабочими профильными поверхностями и при выдавливании порошковую композицию разделяют рассекателем вдоль оси выдавливания на две заготовки вставок, а после выхода из мундштука профильные поверхности заготовок калибруют с обжатием 5-10% в четырехвалковом калибре, образованном двумя гладкими и двумя приводными калиброванными противолежащими валками. A method for producing contact inserts of trolleybus current collectors, in which carbon-based powder compositions are extruded from a press container through a mouthpiece to form a profiled work surface and then divide the resulting semi-finished product into separate blanks, characterized in that the extrusion is carried out to obtain a semi-finished product in the form of two facing each other with their soles, blanks of inserts with opposite working profile surfaces and when squeezing out the powder composition is divided by a cut elem along the extrusion axis on two blanks inserts, and after leaving the die surface profiled workpieces calibrated with compression of 5-10% in the four-high caliber formed by two smooth and grooved opposing two drive rollers.
RU2013108297/02A 2013-02-25 2013-02-25 Method for obtaining contact inserts of trolley buses RU2508177C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013108297/02A RU2508177C1 (en) 2013-02-25 2013-02-25 Method for obtaining contact inserts of trolley buses

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013108297/02A RU2508177C1 (en) 2013-02-25 2013-02-25 Method for obtaining contact inserts of trolley buses

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2508177C1 true RU2508177C1 (en) 2014-02-27

Family

ID=50152077

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013108297/02A RU2508177C1 (en) 2013-02-25 2013-02-25 Method for obtaining contact inserts of trolley buses

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2508177C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2625622C1 (en) * 2016-10-24 2017-07-17 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет)" (ФГАОУ ВО "ЮУрГУ (НИУ)") Method of obtaining contact inserts of trolleybuses
RU192355U1 (en) * 2019-06-14 2019-09-13 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет)" (ФГАОУ ВО "ЮУрГУ (НИУ)") Device for producing blanks of contact inserts of trolley buses

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1993005545A1 (en) * 1991-09-04 1993-03-18 Morganite Electrical Carbon Limited A method of forming an electrically conductive joint between carbon and metal, and an article comprising a conductive joint between carbon and metal
RU2048996C1 (en) * 1993-06-16 1995-11-27 Юрий Григорьевич Калинин Method of manufacture of current collector
US6679933B1 (en) * 1998-12-16 2004-01-20 Victorian Rail Track Low resistivity materials with improved wear performance for electrical current transfer and methods for preparing same
RU2267411C1 (en) * 2004-06-28 2006-01-10 Общество с ограниченной ответственностью "Графитопласт" Method of manufacture of contact slippers

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1993005545A1 (en) * 1991-09-04 1993-03-18 Morganite Electrical Carbon Limited A method of forming an electrically conductive joint between carbon and metal, and an article comprising a conductive joint between carbon and metal
RU2048996C1 (en) * 1993-06-16 1995-11-27 Юрий Григорьевич Калинин Method of manufacture of current collector
US6679933B1 (en) * 1998-12-16 2004-01-20 Victorian Rail Track Low resistivity materials with improved wear performance for electrical current transfer and methods for preparing same
RU2267411C1 (en) * 2004-06-28 2006-01-10 Общество с ограниченной ответственностью "Графитопласт" Method of manufacture of contact slippers

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2625622C1 (en) * 2016-10-24 2017-07-17 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет)" (ФГАОУ ВО "ЮУрГУ (НИУ)") Method of obtaining contact inserts of trolleybuses
RU192355U1 (en) * 2019-06-14 2019-09-13 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет)" (ФГАОУ ВО "ЮУрГУ (НИУ)") Device for producing blanks of contact inserts of trolley buses

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104096719B (en) A kind of electrokinetic cell aluminum hull cold extrusion molding mould and forming method thereof
CN102898143A (en) Preparation method for carbon slider used for assembling pantograph of electric locomotive
RU2508177C1 (en) Method for obtaining contact inserts of trolley buses
CN103143580B (en) Manufacturing process of conical sleeve
CN104889189A (en) Equal-channel corner extrusion mold and method
RU2494835C1 (en) Method of trolleybus carbon contact strip extrusion
CN104889286B (en) Hinge leaf axle position mould processing equipment
RU2625622C1 (en) Method of obtaining contact inserts of trolleybuses
CN106140863B (en) A kind of production technology of copper tin alloy contact line
CN204148364U (en) Enlarging punching composite die
CN103447386B (en) Double; two dynamic one-time-shaped moulds and forming method thereof
CN204353225U (en) A kind of equal channel angular extrusion die of manual discharging
CN104475474A (en) Equal channel angular extrusion mold with sliding base
CN204638848U (en) A kind of high accuracy blanking die
CN204194469U (en) A kind of equal channel angular extrusion die with sliding bottom
CN104289652A (en) Extrusion forming cold-upsetting die and application method thereof
RU2529605C1 (en) Production method of sliding contacts
CN204276558U (en) Metal stock multidirectional compound multichannel screw extrusion mould
RU133444U1 (en) PRESS FORM FOR PRESSING POWDERS
CN204018504U (en) Three-dimensional punching die
Samodurova et al. New Developments in obtaining inserts for trolleybus current collector from carbon compositions
RU152323U1 (en) DEVICE FOR PRODUCING POWDER PRODUCTS
RU2510309C1 (en) Method of compacting electric machine brush billets from carbon-based powders and multicavity mould to this end
CN204123570U (en) A kind of plastics quarter butt extrusion molding apparatus utilizing punch press
RU141551U1 (en) PRESS FORM FOR PRESSING TROLLEYBUS SHOCK INSERTS

Legal Events

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

Effective date: 20160226