SU1138244A1

SU1138244A1 - Arrangement for pressing hollow articles from powder

Info

Publication number: SU1138244A1
Application number: SU833584751A
Authority: SU
Inventors: Михаил Тимофеевич Брежнев; Михаил Алексеевич Авдеенко; Виктор Алексеевич Филимонов; Николай Афонасьевич Лобастов
Original assignee: Коммунарский горно-металлургический институт
Priority date: 1983-01-20
Filing date: 1983-01-20
Publication date: 1985-02-07

Abstract

УСТАНОВКА ДЛЯ ПРЕССОВАНИЯ ПОЛЫХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ПОРОШКА, содержаща матрицу, верхний и нижний пуансоны , центральную оправку, механизм удалени пресс-остатка, выполненный в виде штоков, и механизм съема изделий, отличающа с тем, что, с целью повышени качества спрессованных изделий, механизм удалени пресс-остатка установлен внутри матрицы, а нижний пуансон выполнен разъемным и снабжен опорным гидроцилиндром, при этом составные части нижнего пуансона также снабжены гидроцилиндрами.INSTALLATION FOR PRESSING HOLLOW PRODUCTS OF POWDER, containing matrix, upper and lower punches, central mandrel, press residue removal mechanism, made in the form of rods, and product removal mechanism, which in order to improve the quality of pressed products, removal mechanism the press residue is installed inside the die, and the lower punch is made detachable and provided with a supporting hydraulic cylinder, while the constituent parts of the lower punch are also provided with hydraulic cylinders.

Description

00 00 N5 4 4 Изобретение относитс к порошковой металлургии , в частности к установкам дл прессовани полых изделий из порошка. Известна установка дл прессовани полых изделий из порошка, содержаша матрицу , пуансон, мундштук и иглу 1. Недостатком данной установки вл етс низкое качество спрессованных изделий, обусловленное по влением в них дефектов при выходе из зоны прессовани . Наиболее близкой к предлагаемой по технической сушности и достигаемому результату , вл етс установка дл прессовани полых изделий из порошка, содержаш,а матрицу, верхний и нижний пуансоны, центральную оправку, механизм удалени прессостатка , выполненный в виде штоков, и механизм съема изделий 2. Недостатком -известной установки вл етс низкое качество спрессованных изделий, обусловленное высокой пористостью и неравномерной плотностью по длине. Целью изобретени вл етс повышение качества спрессованных изделий. Указанна цель достигаетс тем, что в установке дл прессовани полых изделий из порошка, содержашей матрицу, верхний и нижний пуансоны, центральную оправку, механиз.м удалени пресс-остатка, выполненный в виде штоков, и механизм съема изделий, механизм удалени пресс-остатка установлен, внутри матрицы, а нижний пуансон выполнен разъемным и снабжен опорным гидроцилиндром, при этом составные части нижнего пуансона также снабжены гидроцилиндрами. На фиг. 1 показана схема предлагаемой установки, обш,ий вид; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - гидравлическа схема этой установки. Установка содержит станину, состо щую из основани 1, стоек 2 и верхней поперечины 3. Поперечина 3 соединена со стойками 2 шпонками 4. На основании 1 установлена матрица 5, заполненна порошком. В нижней части 6 матрицы 5 установлен механизм 7 удалени пресс-остатка, св занный штоками 8 с поршн ми гидроцилиндров 9. Внутри механизма 7 установлен разъемный нижний пуансон, состо щий из двух половин 10 и 11, обеспечивающий посто нное регулируемое противодавление на всем ходе прессовани и опирающийс на UJTOK 12 опорного гидроцилиндра 13. Обе половины 10 и 11 разъемного пуансона св заны штоками 14 с гидроцилиндрами 15, встроенными в основании 1 установки. Развод обеих половин нижнего пуансона осуществл етс за счет пружин 16, а возврат их в исходное положение - штоками 14 гидроцилиндров 15. Внутрь разъемного пуансона входит съемна оправка 17, неподвижно закрепленна в поперечине 3 и имеюща форму полости прессуемого издели (цилиндр, квадрат, пр моугольник и т.п.). В направл ющих стойках 2 установлена траверса 18, перемещение которой осуществл етс гидроцилиндрам-и 19, закрепленными в основании 1 за счет плунжеров 20. В траверсе 18 закреплен механизм прессовани и съема издели , состо щий из пуансона 21 и расположенного внутри его плунжера 22. В период прессовани пуансон 21 и плунжер 22 выполн ют одну роль, т.е. они вл ютс общим пуансоном до плоскости О-О (фиг. ). Затем плунжер 22 выполн ет роль механизма съема отпрессованного издели с оправки 17. Установка снабжена индивидуальным насосным приводом (фиг. 4), состо щим из электродвигател 23, насоса 24, разгрузочно-предохранительного клапана 25, поддерживающего клапана 26 и золотников 27-31 управлени гидроцилиндрами. Золотники управлени снабжены электромагнитами . Электрическа схема предусматривает наличие конечных выключателей, обеспечиБающих автоматическое включение и выключение электромагнитов золотников управлени . Все гидравлические цилиндры раздел ютс поршн ми на полости I-VIII (фиг. 1}о Работа установки осупХествл етс в следующей технологической последовательности: загрузка порошка, подвод механизма прессовани , прессование, съем отпрессованного изделий с оправки, возврат механизма прессован,Я и съема в исходное положение , выталкивание пресс-остатка и его удаление и возврат механизма удаленл пресс-остатка и разъемного пуансона в исходное положение. В матрицу 5 засыпают порошок. При нажатии кнопки «Пуск включаетс электродвигатель 23. Насос 24 нагнетает масло через золотник 31 (при этом включаетс электромагнит Эг) в полость 1 гидроцилиндра 19. Масло из полости II идет на слив. Под действием давлени жидкости начинаетс перемеш,ение траверсы 18 вниз до соприкосновани пуансона 21 с порошком. В этот период цикла разъемный нижний пуансон находитс в верхнем рабочем положении . Он опираетс на шток 12 гидроцилиндра 13, полость III которого заполнена маслом от насоса через золотник 30 (электромагнит Эд включен). ДaльнeйuJee перемещение пуансона 21 и плу жера 22-приводит к прессованию порощка внутри матрицы 5, т.е. порошок уплотн етс с усилием, равным усилию противодействи опорного гидроцилиндра 13. Величина этого усили выбираетс в зависимости от типа порошка и регулируетс настройкой поддерживающего клапана 26. После того, как разъе.мный нижний пуансон выходит из зацеплени с механизмом 7, обе его половины 10 и 11 под воздействием пружин 16 чер- о штоки К00 00 N5 4 4 The invention relates to powder metallurgy, in particular to installations for pressing hollow articles from powder. A known device for pressing hollow articles from powder, containing a die, a punch, a mouthpiece and a needle 1. The disadvantage of this installation is the low quality of the pressed products, due to the appearance of defects in them upon exiting the pressing zone. Closest to the proposed technical dryness and the achieved result is a device for pressing hollow products from powder, containing, and the matrix, upper and lower punches, central mandrel, pressostar removal mechanism, made in the form of rods, and product removal mechanism 2. Disadvantage - a known installation is the low quality of the compressed products, due to the high porosity and uneven density along the length. The aim of the invention is to improve the quality of the pressed products. This goal is achieved by the fact that in an apparatus for pressing hollow articles from powder containing a matrix, upper and lower punches, a central mandrel, a press residue removal mechanism, made in the form of rods, and a product removal mechanism, a press residue removal mechanism is installed , inside the die, and the lower punch is made detachable and provided with a supporting hydraulic cylinder, while the constituent parts of the lower punch are also provided with hydraulic cylinders. FIG. 1 shows the scheme of the proposed installation, general, i view; in fig. 2 is a section A-A in FIG. one; in fig. 3 is a section BB in FIG. one; in fig. 4 is a hydraulic diagram of this installation. The installation comprises a frame consisting of a base 1, racks 2 and an upper cross member 3. The cross bar 3 is connected to the racks with 2 keys 4. On the base 1 there is a matrix 5, filled with powder. In the lower part 6 of the die 5, a press residue removal mechanism 7 is installed, which is connected with the piston rods 8 to the pistons of the hydraulic cylinders 9. Inside the mechanism 7, there is a detachable lower punch consisting of two halves 10 and 11, providing a constant adjustable back pressure throughout the pressing process. and supported by UJTOK 12 of the supporting cylinder 13. Both half 10 and 11 of the detachable punch are connected by rods 14 to the hydraulic cylinders 15 embedded in the base 1 of the unit. The two halves of the lower punch are separated by the springs 16, and they are returned to their original position by the rods 14 of the hydraulic cylinders 15. Inside the detachable punch there is a removable mandrel 17 fixedly mounted in cross-piece 3 and having the shape of the cavity of the molded product (cylinder, square, rectangle etc.). In the guide posts 2, a yoke 18 is installed, the movement of which is carried out by the hydraulic cylinders 19 and fixed in the base 1 by the plungers 20. In the cross bar 18 there is fixed a mechanism for pressing and removing the product, consisting of a punch 21 and located inside its plunger 22. In the pressing period the punch 21 and the plunger 22 perform one role, i.e. they are a common punch up to the O-O plane (fig.). Then the plunger 22 acts as a mechanism for removing the pressed product from the mandrel 17. The installation is equipped with an individual pump drive (Fig. 4) consisting of an electric motor 23, a pump 24, a relief valve 25, a supporting valve 26 and spools 27-31 for control of hydraulic cylinders . Control spools are equipped with electromagnets. The electrical circuit provides for the presence of limit switches providing automatic switching on and off of the control spool electromagnets. All hydraulic cylinders are separated by pistons on cavities I-VIII (Fig. 1} o The unit operates in the following technological sequence: powder loading, pressing the pressing mechanism, pressing, removing the pressed products from the mandrel, returning the mechanism pressed, I and removing the the initial position, pushing out the press residue and its removal and return of the mechanism removes the press residue and detachable punch to the initial position. Powder is poured into the matrix 5. Pressing the Start button turns the motor 23 on. 24 pumps oil through the spool 31 (this activates the electromagnet Eg) into the cavity 1 of the hydraulic cylinder 19. Oil from cavity II goes to the drain. Under the action of the pressure of the liquid, the stirring begins, downward the traverse 18 down until the punch 21 contacts the powder. The lower punch is in the upper working position and rests on the stem 12 of the hydraulic cylinder 13, cavity III of which is filled with oil from the pump through the valve 30 (electromagnet Ed is turned on). Further, the displacement of the punch 21 and the plate 22 leads to the pressing of a dough inside the die 5, i.e. the powder is compacted with a force equal to the counter force of the supporting cylinder 13. The magnitude of this force is selected depending on the type of powder and is adjusted by setting the support valve 26. After the lower punch goes out of engagement with the mechanism 7, both half are 10 and 11 under the influence of springs 16 black rods K

расход тс и освобождают пространство дл удалени готового издели . При этом масло из полости IV гидроцилиндров 15 идетconsumes and frees up space to remove the finished product. The oil from the cavity IV of the hydraulic cylinders 15 is

на слив через золотник 30 управлени .on the drain through the valve 30 control.

После того, как пуансон 21 займет положение плоскости О-О (фиг. 1) процесс прессовани заканчиваетс .After the punch 21 takes up the position of the O-O plane (Fig. 1), the pressing process is completed.

Начинаетс следующий цикл работы установки - съем отпрессованного издели с оправки 17. В этот период срабатывает конечный выключатель (не показан), который дает команду на отключение электромагнита Э5 и включение электромагнита Э. Масло от насоса поступает в полость У и воздействует на плунжер 22. Масло из полости VI идет на слив. Под действием давлени жидкости плунжер 22 начинает перемещатьс вниз и осуществл ет съем отпрессованного издели с оправки 17. После съема издели срабатывает конечный выключатель, который включает электромагниты Эг и 3j и отключает электромагниты 3i и Э5 золотников 27 и 31 управлени . Масло от насоса поступает в полости VI и И, а из полостей V и I - идет на слив. Начинаетс подъем траверсы 18 и возврат плунжера 22 в исходное положение. Остановка траверсыв крайнем верхнем положении дает команду на включение конечного выключател , при этом обесточиваютс электромагниты Эг и Эб и срабатывает электромагнит Э золотника 28 управлени . Начинаетс подъем механизма 7 удалени прессостатка . После очистки матрицы от прессостатка включаетс электромагнит Эд. Масло подаетс в полость ИГ гидроцилиндра 9 и начинаетс возврат механизма 7 в исходное положение. Затем включаетс электромагнит Э/ золотника 29 управлени , осуществл етс свод обеих половин 10 и 11 нижнего пуансона до соприкосновени сThe next cycle of the installation begins - removal of the pressed product from the mandrel 17. During this period, a limit switch (not shown) is triggered, which gives the command to turn off the electromagnet E5 and turn on the electromagnet E. Oil from the pump enters the cavity Y and acts on the plunger 22. Oil from cavity VI goes to drain. Under the action of fluid pressure, the plunger 22 begins to move down and removes the pressed product from the mandrel 17. After removing the product, a limit switch is activated, which turns on the electromagnets Eg and 3j and turns off the electromagnets 3i and E5 of the control spools 27 and 31. Oil from the pump enters the cavities VI and I, and from the cavities V and I goes to the drain. The lifting of the traverse 18 and the return of the plunger 22 to the initial position begins. Stopping the traverse in the uppermost position gives the command to turn on the limit switch, while the electromagnets E and Eb are de-energized and the electromagnet E of the control spool 28 is activated. The lifting of the pressure chamber removal mechanism 7 begins. After cleaning the die from the pressure switch, the electromagnet Ed is turned on. The oil is supplied to the IG cavity of the hydraulic cylinder 9 and the mechanism 7 begins to return to its original position. Then the electromagnet E / of the control valve 29 is turned on, the two halves 10 and 11 of the lower punch are reduced to contact with

оправкой 17 и штоком 12. После этого срабатывает электромагнит 3g золотника управлени 30. Начинаетс возврат нижнего пуансона в исходное положение. Установка готск ва к проведению очередного цикла прессовани .the mandrel 17 and the rod 12. After that, the electromagnet 3g of the control spool 30 is activated. The lower punch begins to return to its original position. Installation of the gothic wa for the next pressing cycle.

Наличие в схеме установки разъемного нижнего пуансона и опорного гидроцилиндра 13, создающего посто нное и регулируемое противодавление на всем ходе, позвол ет проводить процесс прессовани по схеме всестороннего сжати , что обеспечивает качественную пропрессовку изделий по всех их длине, а следовательно, ведет к снижению брака готовой продукции.The presence in the installation scheme of a detachable lower punch and supporting hydraulic cylinder 13, which creates a constant and adjustable back pressure throughout the course, allows the pressing process to be carried out according to the all-round compression scheme, which ensures high-quality pressing of products along all their lengths and, consequently, leads to a reduction in finished marriage products.

Наличие быстросъемной. оправки 17 позвол ет значительно расширить технологические возможности предлагаемой установки.Availability quick release. mandrel 17 can significantly expand the technological capabilities of the proposed installation.

Установка опробована при изготовлении полых изделий наружным диаметром 80 мм и внутренним диаметром 40 мм из коксопе0 ковой порошковой композиции, содержащей 0,5 /о пластификатора. Прессование осуществл етс при 25°С. При этом усилие со стороны нижнего пуансона (опорного гидроцилиндра ) во всех сери х опытов измен ет5 с , а исходный объем порошка во всех опытах поддерживаетс посто нным.The installation was tested in the manufacture of hollow products with an outer diameter of 80 mm and an internal diameter of 40 mm from a coke-powder powder composition containing 0.5 / o plasticizer. Pressing is carried out at 25 ° C. In this case, the force from the side of the lower punch (supporting cylinder) in all series of experiments varies by 5 seconds, and the initial volume of the powder is kept constant in all experiments.

Сравнительные результаты, полученные в аналогичных услови х на предлагаемой известной установках дл прессовани полых изделий, приведены в таблице. 0 Из приведенных в таблице данных следует , что применение предлагаемой установки позвол ет получить издели с пористостью, равной 19,0%, а известной установки - не менее 31%. При этом коэффициент неравноплотности изделий, полученных предлагаемой установкой, составл ет соответственно 1,1-2,0%, а известной 32-40%. Следовательно , использование предлагаемой установки позвол ет повысить качество спрессованных изделий.Comparative results obtained under similar conditions on the proposed known installations for pressing hollow articles are shown in the table. 0 From the data in the table it follows that the use of the proposed unit allows to obtain products with a porosity equal to 19.0%, and a known unit to obtain at least 31%. In this case, the inequality coefficient of the products obtained by the proposed installation is 1.1-2.0%, respectively, and 32-40% of the known. Therefore, the use of the proposed installation allows to improve the quality of the pressed products.

5,05.0

5,55.5

5,85.8

6,16.1

6,56.5

5,05.0

5,55.5

5,85.8

6,16.1

6,56.5

38,5 38.5

40,0 40.0

0,56 38,0 41,1 0,54 42,0 36,2 0,50 38,2 34,0 0,48 31,0 32,1 0,38 2,0 30,0 0,35 28,0 0,32 1,6 1,5 25,0 0,30 0,27 21,0 1.3 0,24 19,0 1,1 4 lOpOLUOH0.56 38.0 41.1 0.54 42.0 36.2 0.50 38.2 34.0 0.48 31.0 32.1 0.38 2.0 30.0 0.35 28, 0 0.32 1.6 1.5 25.0 0.30 0.27 21.0 1.3 0.24 19.0 1.1 4 lOpOLUOH

Фиг.7 J7 J

//

Фаг. 2 Phage. 2

Фаг.ЗPhage.Z

Claims

INSTALLATION FOR PRESSING HOLLOW PRODUCTS FROM POWDER, containing a matrix, upper and lower punches, a central mandrel, a mechanism for removing press balances made in the form of rods, and a mechanism for removing products, characterized in that, in order to improve the quality of pressed products, a mechanism for removing presses - the remainder is installed inside the matrix, and the lower punch is detachable and equipped with a supporting hydraulic cylinder, while the components of the lower punch are also equipped with hydraulic cylinders.

>