SU1161243A1 - Apparatus for pressing bulky work - Google Patents

Apparatus for pressing bulky work Download PDF

Info

Publication number
SU1161243A1
SU1161243A1 SU833644927A SU3644927A SU1161243A1 SU 1161243 A1 SU1161243 A1 SU 1161243A1 SU 833644927 A SU833644927 A SU 833644927A SU 3644927 A SU3644927 A SU 3644927A SU 1161243 A1 SU1161243 A1 SU 1161243A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
punch
matrix
pressing
powder
density
Prior art date
Application number
SU833644927A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Михаил Тимофеевич Брежнев
Михаил Алексеевич Авдеенко
Виктор Алексеевич Филимонов
Николай Афанасьевич Лобастов
Евгений Иванович Степанов
Original Assignee
Коммунарский горно-металлургический институт
Предприятие П/Я М-5409
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 Коммунарский горно-металлургический институт, Предприятие П/Я М-5409 filed Critical Коммунарский горно-металлургический институт
Priority to SU833644927A priority Critical patent/SU1161243A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1161243A1 publication Critical patent/SU1161243A1/en

Links

Landscapes

  • Powder Metallurgy (AREA)
  • Press Drives And Press Lines (AREA)

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕССОВАНИЯ КРУПНОГАБАРИТНЬК ЗАГОТОВОК, преимущественно из углеграфитовых порошковых материалов, содержащее станину , пресс-форму с пуансоном, имеющим прорези, и матрицей, установленной с возможностью вращени , и ; узел вибрации, отличаю, щеес   тем, что, с целью расширени  технологических возможностей и повышени  равномерности распределени  плотности, оно снабжено эксцентриковым приводом, соединенным с пуансоном шатуном, прорези в пуансоне вьшолнены радиальными, разного сечени , переход щими друг в друга, а узел вибрации выполнен в виде электромагнитньк вибраторов , установленных в верхней и нижней част х матрицы.DEVICE FOR PRESSING LARGE-SIZED PREPARATIONS, mainly from carbon-graphite powder materials, containing a stand, a mold with a punch, having a slot, and a matrix installed rotatably, and; Vibration node, I distinguish, in that, in order to expand technological capabilities and increase the uniformity of the density distribution, it is equipped with an eccentric drive connected to the punch with a connecting rod, the slots in the punch are filled with radial, different cross sections that cross each other, and the vibration node is made in the form of electro-magnetic vibrators installed in the upper and lower parts of the matrix.

Description

Изобретение относитс  к порошково металтгургии, в частности к устройствам дл  прессовани  крупногабаритных заготовок, преимущест.венно из углегра1фитовых порошковых материалов коксопековьк композиций.The invention relates to powder metallurgy, in particular, to devices for compacting large-sized blanks, mainly from carbon and carbon powder materials of coke-baking compositions.

Целью изобретени   вл етс  расширение технологичесх их возможностей за счет прессовани  крупногабаритных заготовбк не только из сыпучих (металлических) порошков, но и более в зких композиций углеграфитовых материалов, и повьш1ение равномерности распределени  плотности за счет устранени  остаточных напр жений внутри частиц, снижени  степени их коагул ции и создани  возможности приложени  дополнительных вибрационньрс усилий, НсШравленных перпендикул рно оси вращени  матрицы. The aim of the invention is to expand their technological capabilities by compressing large-sized blanks not only from bulk (metal) powders, but also from more viscous compositions of carbon-graphite materials, and increasing the uniformity of density distribution by eliminating residual stresses inside the particles, reducing their coagulation. and creating the possibility of applying additional vibrations of forces etched away perpendicular to the axis of rotation of the matrix.

На фиг. 1 представлено устройство , общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1.FIG. 1 shows the device, a general view; in fig. 2 shows section A-A in FIG. one; in fig. 3 shows a section BB in FIG. one.

Устройство дл  Т1рессовани  круп-. ногабаритных заготовок состоит из станины 1, пресс-формы, содержащей матрицу 2, установленную на упорном 3 и радиальном 4 подшипниках, закреплённых в обойме 5,и пуансон 6.. Device for pressing foot-sized blanks consists of a frame 1, a mold containing a matrix 2, mounted on a thrust 3 and radial 4 bearings, fixed in the holder 5, and a punch 6 ..

Матрица 2 сна.бжена электромагнитными вибраторами 7, жестко закрепленными в верхней и нижней ее части. Вибраторы подключены к источнику трехфазного переменного тока посредством токосъемньЕс колец (не показаны ) . Матрица снабжена также шкивом 8, который св зан с электродвигателем 9 ремн ми 10, и загрузочной воронкой 11:.The matrix 2 is a dream. Bzhena electromagnetic vibrators 7, rigidly fixed in its upper and lower parts. Vibrators are connected to a three-phase AC source by means of current-collecting rings (not shown). The matrix is also provided with a pulley 8, which is connected to the electric motor 9 by the belts 10, and the feed hopper 11 :.

Пуансон 6 вьшолнен с радиальными прорез ми малого 12 и большого 13 сечени , переход щими друг в друга, и с рифленной насечкой 14 в торцовой части. Пуансон 6 св зан с эксцентриковым приводом 15 посредством шатуна 16..Эксцентриковый привод 15 закреплен на ползуне 17 пресса и состоит из вала 18 с подшипниками 19 и кольца 20, на вал 18 насажена эксцентрикова  втулка 21 с эксцентриситетом . На втулку 21 насажен эксцентрик 22. В кольцо 20 запрессована бронзова  втулка 23 с возможностью свободного скольжени  относительно вала 18 эксцентрика 22. Фиксаци  эксцентрика 22 относительно вала 18 осуществл етс  втулкой 23 с кулаками 24, насаженной на вал 18 через скольз щую шпонку 25, способной выходить из зацеплени  при регулировке хода пуансона 6. Вал 18 снабжен шкивом 26 и маховиком 27. Обойма 5 с подшипниками закреплена в плитеThe punch 6 is made with radial slits of a small 12 and a large 13 section, which cross over into each other, and with a notched notch 14 in the end part. The punch 6 is connected to the eccentric drive 15 by means of a connecting rod 16. The eccentric drive 15 is mounted on the press slide 17 and consists of a shaft 18 with bearings 19 and a ring 20, an eccentric sleeve 21 with an eccentricity is mounted on the shaft 18. An eccentric 22 is mounted on the sleeve 21. A bronze sleeve 23 is pressed into the ring 20 with free sliding relative to the shaft 18 of the eccentric 22. The eccentric 22 is fixed to the shaft 18 by a sleeve 23 with the cams 24 mounted on the shaft 18 through the sliding key 25 capable of escaping from engagement when adjusting the stroke of the punch 6. The shaft 18 is provided with a pulley 26 and a flywheel 27. The sleeve 5 with bearings is fixed in the plate

28станины 1 пресса. Дл  выталкивани  готовых изделий предназначен гидроцилиндр 29 со шпонкой 30.28 pages 1 press. A hydraulic cylinder 29 with a key 30 is intended to push out the finished products.

Устройство работает следук цим образом.The device works in the following way.

Предварительно пуансон 6 ввод т в пустую матрицу 2 и засыпают порошок в загрузоч1|ую воронку 11. Через радиальные Прорези малого 12 и большого 13 сечени  порошок из загрузочной воронки 11 поступает в атрицу 2 непрерывно в течение всего цикла прессовани . От электровигател  9 через проводные ремни 10 и шкив 8 матрице 2 сообщаетс  вращательное движение с посто нной гловой скоростью 186 об/мин, а от эксцентрикового привода 15 пуансону 6 сообщаетс  возвратно-поступаельное движение с частотой 25 Гц амплитудой движени  5 мм.Pre-punch 6 is inserted into the empty matrix 2 and powder is poured into the feed hopper 11. Through the radial Cuts of the small 12 and large 13 sections, the powder from the feed hopper 11 enters the matrix 2 during the entire pressing cycle. From electric motor 9, through wired belts 10 and pulley 8, matrix 2, rotational movement is reported at a constant global speed of 186 rpm, and from eccentric drive 15, punch 6 is transmitted in reciprocating motion with a frequency of 25 Hz and an amplitude of movement of 5 mm.

Уплотнение порошка в матрице 2 провод т послойно возвратно-поступательным движением пуансона 6 о ормующую поверхность матрицы 2, ри этом ползун 17 выходит из матрицы 2 вместе с пуансоном 6 со скоостью м/с. Одновременно одаетс  трехфазное напр жение 380 В на электромагнитные вибраторы 7 через токосъемные кольца и клеммы А , 6, С . При этом на частицы порошка воздействуют вибрационные усили , направленные перпендикул рно оси вращени  матриць, равномерно распредел   порошок по всему объему,The compaction of the powder in the matrix 2 is carried out in layers by the reciprocating movement of the punch 6 o The forming surface of the matrix 2, in which the slider 17 leaves the matrix 2 together with the punch 6 at a speed of m / s. At the same time, a three-phase voltage of 380 V is applied to the electromagnetic vibrators 7 through the collector rings and terminals A, 6, C. At the same time, the powder particles are affected by vibration forces directed perpendicularly to the axis of rotation of the matrix, and the powder is evenly distributed throughout the volume,

В момент соприкосновени  торцовой части пуансона 6 с формук цей поверхностью матрицы 2 происходит поворот матрицы па 180 , при этом рифленной насечкой пуансон 6 выравнивает неровности и вьшуклости по всей формующей поверхности. После окончани  цикла прессовани  при достижении требуемой высоты издели  пуансон 6 отвод т в крайнее верхнее положение и штоком 30 от гидроцилиндраAt the moment of contact of the end part of the punch 6 with the forma- tion of the surface of the matrix 2, the matrix is rotated by 180, while the corrugated notch punch 6 aligns the irregularities and conicities along the entire forming surface. After the extrusion cycle is completed, when the desired height of the product is reached, the punch 6 is retracted to the extreme upper position and 30 from the hydraulic cylinder

29из матрицы 2 выталкивают готовую заготовку,, Затем цикл повтор ют.29 of the die 2, push the finished billet out. Then the cycle is repeated.

В предлагаемом устройстве применение эксцентрикового привода позвол ет придать возвратно-поступатель3 ное движение пуансону 7 с частотой 25 Гц и амшштудой 5 мм, прессовать малыми сло ми порошок и получать заготовки требуемой.высоты. Плотность получаемых заготовок достигает 90%. Приложение дополнительных вибрационных усилий, направленных перпендикул рно оси вращени  матриц позвол ет получить при уплотнении порошка заготовки с равномерной плотностью. Коэффициент неравномерности не превьшает 2%. Радиальные прорези большого сечени  в торцовой части пуансона позвол ют равномерно распредел ть порошок по формующей поверхности матрицы, т.е. порошок, проход  через радиальные прорззи малого сечени , накапливаетс  в про рез х большого сечени  и.при повороте матрицы на угол 180 растирает с  торцовой рифленной насечкой пуан сона в момент соприкосновени  формующей поверхности матрицы с торцовой поверхностью пуансона , исключа  при этом вьшуклости и впадины на поверхности заготовки. Устройство опробовано при прессо вании углеграфитовых и металлических порошков. На опытном устройстве с объемом матрицы 275 см путем прессовани  порошка возвратно-поступательным движением пуансона о формующую поверхность матрицы сло ми дл  прес совани  цилиндрических заготовок (высота 70 мм, диаметр 70 мм) бьши получены экспериментальные образцы из углеграфитового материала мелкозернистой коксопековой композиции, при этом усилие пуансона на прессуе мый порошок, оставалось посто нным и равным 100 кг/см во всех опытах В загрузочную воронку засыпали в каждом опыте разные объемы порошка при плотности, равной 1,72 см. Полученные образцы подвергались спеканию в течение 20 мин, Результаты проведени  испытаний приведены в табл. 1. Неравномерность распределени  л плотности определ лась методом срав нени  плотностей цилиндриков объёмом 1:100, вз тых в разных част х разного поперечного сечени  заготовки . Определение плотности осуществл  лось способом вытеснени  определен34 него объема жидкости из сосуда в зависимости от плотности вещества. Как следует из полученных данных наибольша  плотность заготовок с наименьшим коэффициентом неравно- плотности 2% получена при частоте . возвратно-поступательного движени  . пуансона, равной 25 Гц, и частоте дополнительного вибрационного колебани , направленного перпендикул рно оси вращени  матрицы 50 Гц. В случае прессовани  заготовок из металлического порошка на опытном устройстве с объемом матрицы 275 см путем прессовани  порошка возвратно-поступательным движением пуансона о формующую поверхность матрицы сло ми дл  прессовани  цилиндрических заготовок (высота 70 мм, диаметр 70 мм) были получены экспериментальные образцы из металлического порошка ШК4М2 ГОСТ 9849-74, при этом усилие пуансона на прессуемый порошок, оставалось посто нным и равным 4 кН во всех опытах. В загрузочную воронку засыпали в каждом опыте посто нное количество порошка одинаковой плотности, равной 2,740 кг/м . Частота дополнительных вибрационных колебаний, направленных перпендикул рно оси вращени  матрицы, мен лась в каждом опыте от 200 до 600 Гц. Однов1)еменно Полученные образцы подвергались испытанию и на механическую прочность на изгиб и разрыв. Полученные образцы подвергались спеканию при в течение 30 мин. Результаты проведенных испытаний приведены в табл. 2. Плотность заготовок определ лась пикнометрическим методом. Объемна  плотность определ лась исход  из объема и массы заготовки. Неравномерность распределени  плотности определ лась методом сравнени  плотностей цилиндриков объемом 1:50, вз тых в разных част х. Использование изобретени  позвол ет повысить равномерность распределени  плотности на 15,8%, плотность на 25% и снизить брак на 20-25%, При получении заготовок из металлических порошков и на 30-40% при получении заготовок из углегра- фитовых порошков.In the proposed device, the use of an eccentric drive allows the reciprocating movement of the punch 7 with a frequency of 25 Hz and a stem of 5 mm to be imparted, the powder pressed in small layers and the billet to obtain the required height. Density of the received preparations reaches 90%. The application of additional vibrational forces directed perpendicularly to the axis of rotation of the dies makes it possible to obtain a billet with uniform density when compacting the powder. The coefficient of unevenness does not exceed 2%. The radial slits of a large cross section at the end of the punch allow the powder to be evenly distributed over the forming surface of the die, i.e. powder, passage through small cross section radial tears, accumulates in large cross sections and when the matrix is rotated by an angle of 180, it rubs with a face grooved notch punch at the time the forming surface of the matrix contacts the face of the punch, excluding the conicity and depression at the surface blanks. The device was tested during the molding of graphite and metal powders. On a prototype device with a matrix volume of 275 cm by pressing a powder by reciprocating a punch against the forming surface of the matrix with layers for pressing cylindrical billets (height 70 mm, diameter 70 mm), experimental samples from a carbon-graphite material of fine-grained coke-making material were obtained, with this effort the punch on the pressed powder remained constant and equal to 100 kg / cm in all experiments. Different volumes of the powder were filled in the loading funnel with a density equal to 1.72 cm. These samples were subjected to sintering for 20 minutes. The results of the tests are given in Table. 1. The unevenness of the density distribution was determined by comparing the densities of cylinders with a volume of 1: 100 taken in different parts of a different cross section of the workpiece. The determination of the density was carried out by the method of displacing the volume of liquid from the vessel determined depending on the density of the substance. As follows from the data obtained, the highest density of blanks with the lowest unequal-density coefficient of 2% was obtained at a frequency. reciprocating motion. punch, equal to 25 Hz, and frequency of additional vibrational oscillation, directed perpendicular to axis of rotation of matrix 50 Hz. In the case of pressing of blanks of metal powder on a prototype device with a matrix volume of 275 cm, pressing samples of metal powder ШК4М2 were obtained by pressing the powder by reciprocating the punch against the forming surface of the matrix with layers for pressing cylindrical blanks (height 70 mm, diameter 70 mm) GOST 9849-74, with the force of the punch on the powder to be pressed, remained constant and equal to 4 kN in all experiments. A constant amount of powder of the same density equal to 2.740 kg / m was filled into the loading funnel in each experiment. The frequency of additional vibration oscillations directed perpendicular to the axis of rotation of the matrix varied in each experiment from 200 to 600 Hz. One-time) The obtained samples were subjected to testing and mechanical strength for bending and breaking. The obtained samples were subjected to sintering for 30 minutes. The results of the tests are given in table. 2. The density of the blanks was determined by the pycnometric method. Bulk density was determined based on the volume and weight of the blank. The unevenness of the density distribution was determined by comparing the densities of 1:50 cylinders taken in different parts. The use of the invention makes it possible to increase the uniformity of the density distribution by 15.8%, the density by 25% and reduce the scrap by 20-25%, upon receipt of blanks from metal powders and by 30-40% upon receipt of blanks from carbon-fiber powders.

Описываемое устройство в отличие от известного позвол ет прессовать не только сыпучие (металлические ) 5 но и более в зкие композиционные углеграфитовые материалы.The described device, in contrast to the known, allows pressing not only loose (metal) 5 but also more viscous composite carbon-graphite materials.

Таблица 1Table 1

Примечание; f - частота возвратно-поступательного движени  пуансона; частота дополнительных вибрационных колебаний,направленных перпендикул рно оси вращени  матрицы; Р - усилие прессовани ; А - амплитуда возвратно-поступательного движени ; t - врем  процесса прессовани ; К -коэффициент уплотнени  ; V., - объем отпрессованной заготовки; Vo - объем порошка до прессовани ; К - коэффициент неравноплотности.Note; f is the frequency of the reciprocating movement of the punch; the frequency of additional vibration oscillations directed perpendicular to the axis of rotation of the matrix; P is the pressing force; A is the amplitude of the reciprocating motion; t is the time of the pressing process; K is the compaction coefficient; V., - the volume of the pressed blank; Vo is the volume of powder before pressing; K - inequality coefficient.

Примечание.- усилие прессовани | А - амплитуда механического-.Note. - pressing force | And - the amplitude of the mechanical.

дебалансного вибратора, и возвратно-поступательного движени  эксцентрикового привода, передаваема  пуансону дл  прототипа и за вл емой установки, соответственно; А - амплитуда электромагнитных вибраторов установленных на матрице дл  предлагаемой установки; f - частота механического Дебалансного вибратЬра и возвратно-поступательного движени  эксцентрикового привода; частота электромагнитных вибраторов, установленных на матрице дл .предлагаемой установки; Gp - механическа  прочность на разрыв; GUS механическа  прочность при изгибе; К - коэффициент неравноплотности по. объему заготовки; П - пористость заготовки; пикнометрическа  плотность отпрессованных заготовок; Jg насыпна  плотность порошка до прессовани .the unbalance vibrator and the reciprocating motion of the eccentric drive transmitted to the punch for the prototype and the proposed installation, respectively; And the amplitude of the electromagnetic vibrators installed on the matrix for the proposed installation; f is the frequency of the mechanical unbalance vibration and reciprocating motion of the eccentric drive; the frequency of electromagnetic vibrators mounted on the matrix for the proposed installation; Gp is mechanical tensile strength; GUS mechanical flexural strength; K - inequality coefficient by. the volume of the workpiece; P - the porosity of the workpiece; picnometric density of pressed blanks; Jg is the bulk density of the powder before pressing.

,. Таблица2г, Table2g

I 1612/ 3I 1612/3

/I-A/ I-A

Claims (1)

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕССОВАНИЯ КРУПНОГАБАРИТНЫХ ЗАГОТОВОК, преимущественно из углеграфитовых порош- ковых материалов, содержащее станину, пресс-форму с пуансоном, имеющим прорези, и матрицей, установленной с возможностью вращения, и ; узел вибрации, отличаю, щеес я тем, что, с целью расширения технологических возможностей и повышения равномерности распределения плотности, оно снабжено эксцентриковым приводом, соединенным с пуансоном шатуном, прорези в пуансоне выполнены радиальными, разного сечения, переходящими друг в друга, а узел вибрации выполнен в виде электромагнитныХ®вибраторов, установленных в верхней и нижней частях матрицы. £ ωDEVICE FOR PRESSING LARGE-SIZED Billets, mainly from carbon-graphite powder materials, containing a bed, a mold with a punch having slots, and a matrix mounted for rotation, and; the vibration unit, I distinguish, moreover, in order to expand technological capabilities and increase the uniformity of the density distribution, it is equipped with an eccentric drive connected to the punch by a connecting rod, the slots in the punch are made radial, of different cross sections, turning into each other, and the vibration unit is made in the form of electromagnetic X® vibrators installed in the upper and lower parts of the matrix. £ ω оъ юoo СОWith 1 1161243 21 1161243 2
SU833644927A 1983-09-22 1983-09-22 Apparatus for pressing bulky work SU1161243A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833644927A SU1161243A1 (en) 1983-09-22 1983-09-22 Apparatus for pressing bulky work

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833644927A SU1161243A1 (en) 1983-09-22 1983-09-22 Apparatus for pressing bulky work

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1161243A1 true SU1161243A1 (en) 1985-06-15

Family

ID=21082769

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU833644927A SU1161243A1 (en) 1983-09-22 1983-09-22 Apparatus for pressing bulky work

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1161243A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
За вка DE № 2733009, кл.. В 22 F 3/20, 1978. Авторское свидетельство СССР № 417242, кл. В 22 F 3/02, 1971. Авторское свидетельство СССР № 272817, кл. В 22 F 3/00, 1968. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4470953A (en) Process of manufacturing sintered metallic compacts
US20030041748A1 (en) Process and apparatus for compressing metallic powder into a compact
US4140744A (en) Method of molding products from moist materials and apparatus realizing same
US2747231A (en) Method of pressing powder compacts
US3613166A (en) Compaction of particulate matter
US4079109A (en) Method of making carbon electrodes
SU1161243A1 (en) Apparatus for pressing bulky work
US4456574A (en) Method and apparatus for forming particles into shaped articles
US4179258A (en) Method of molding products from moist materials and apparatus realizing same
US1607389A (en) Pressed-metal article and method of and machine for making same
US3764242A (en) Apparatus for the production of green test specimens from artificial carbon
GB1462462A (en) Method of and apparatus for continuously compacting and shaping plastic materials by vibration
US2240971A (en) Method and apparatus for spreading powdered material
US5100602A (en) Method and apparatus for powder filling an isostatic pressing mold
SU837900A1 (en) Method of producing articles from powders
SU703237A1 (en) Method and apparatus for pressing articles from powder
US5314655A (en) Method and apparatus for producing continuous powder metallurgy compacts
US3130469A (en) Apparatus for the shaping of tough granular substances
RU2090645C1 (en) Method of production of powder material based on iron with silicon carbide
SU1276436A2 (en) Apparatus for pressing large billets
JPH04157102A (en) Die for compacting powder
RU204778U1 (en) Device for forming products from powder material
SU1279748A1 (en) Method of pressing hollow articles of metallic powders
SU1645158A1 (en) Device foe pressing constructional articles
Barkov et al. Die technology and construction for compacting gas-saturated tungsten and carbon powders