SU1196136A1 - Пресс-форма дл формовани изделий из порошков и волокон - Google Patents

Abstract

1 .ПРЕСС-ФОРМА ДНЯ ФОРМОВАШ1Я ИЗДЕЛИЙ ИЗ ПОРШНСОВ И ВОЛОКОН преимущественно пористых изделий, включающа  основание, матрицу и верхний И НИЖНИЙ пуансоны, отличающа с  тем, что, с целью улучшени  качества изделий, рабоча  поверхность пуансонов вьшолнена наклонной относительно плоскости основани , верхний пуансон снабжен компенсирующей пружиной, при этом угол наклона рабочих поверхностей пуансонов к ПЛОСКОСТИ основани  составл ет 5-45 . 2. Пресс-форма по п.1, о т л ичающ  с  тем, что, с целью обеспечени  регулировани  пористости , компенсщ укнца  пружина вьтолнена в виде наклонного штока, набоi ров упругих тарельчатых элементов, размещенных на штоке, и установленной между наборами упругих элементов делительной шайбы. ;о :с 9)

Description

Изобретение относитс  к порошковой металлургии, в частности к пресс-формам дл  изготовлени  пористых изделий, например электродной основы дл  химических источнико тока, из металлических порошков и волокон.

Цель изобретени  - улучшение качества изделий, а также обеспечение регулировани  пористости.

На чертеже показана схема прессформы дл  изготовлени  изделий из пороожа и волокон.

Пресс-форма состоит из металлической пр моугольной матрицы I, верхнего пуансона 2 и нижнего пуансона 3, выполненных с рабочими поверхност ми, наклоненными под углом оС относительно основани  пресс-формы (рабочие поверхности пуансонов и основание не обозначены ) .

При этом линейный размер рабочей поверхности верхнего пуансона 2 меньше размера поверхности нижнего пуансона 3 на величину предполагаемого сдвига порошка (волокон) при прессовании.

Между матрицей 1 и верхшви пуансоном 2 в направлении, параллельном тангенциальной составл ющей усили , размещена компенсирукща  пружина, состо ща  из штока 4, на оси которого расположены упругие тарельчатые элементы 5, разделенные на группы делитальной шайбой 6 (с возможность перестановки элементов 5 относительно делительной шайбы 6 в ту или ину группу). I

Наличие наклонных рабочих плоскостей пуансонов в пресс-форме дает возможность нар ду с нормальным усилием (Рщ Р ) прессовани  получить тангенциальное (сдвиговое) усилие (PJ, Р sinci), формирующее межчастичное зацепление и металлический контакт.

Наиболее эффективный угол наклона рабочей поверхности пуансона лежит Б интервале 5-+5 . Угол наклона рабочей поверхности пуансонов 5 не дает достаточного эффекта, так как тангенциальное нагружение будет незначительным. Угол наклона 745 также не эффективен, поскольку из-за большой составл ющей тангенциального усили  возможна непропрессовка издели .

Пресс-форма работает следующим образом .

Металлический порошок или предварительно сформованна  заготовка из металлического волокна размещаютс  в полости матрицы 1 между рабочими поверхност ми пуансонов 2 и 3, приче угол наклона рабочей поверхности пуансонов выбираетс  в зависимости от формируемого материала. Например, пластичные материалы с низким модуле сдвига (медь, цинк, свинец) прессуютс  пуансонами с углом наклона 5-15 , более твердые материалы (железо, никель) прессуютс  пуансонами с углом наклона рабочих поверхностей , равньм 30-35°.

Действующее при прессовании усилие Р распредел етс  на наклонной поверхности пуансонов на нормальную Pf к тангенциальную Р составл ющие.

Верхний пуансон 2 под действием нормальной составл ющей усили  уплотн ет дисперсную массу, а под действием тангенциальной составл ющей создает возможность межчастичного сдвига материала и образовани  металлического контакта между частицами (волокнами). Дл  регулировани  пористости тангенциальное усилие может измен тьс  посредством компенсирующей пружины следующим образом. Верхний пуансон 2 передает тангенциальную составл ющую усили  прессовани  на группу тарельчатых упругих

элементов 5, расположенных на оси штока 4. Тарельчатые элементы 5 компенсируют часть сдвиговой деформации предохран   тем самым полное запрес .совывание пор. перемеща  тарельчатые элементы 5 на щтоке 4 относительно делительной шайбы 6 в ту или иную группу, можно регулировать сдвиговую деформацию, тем самым сохран   пористость при прессовании материалов с различными модул ми сдвига .

Создаетс  возможность прессовани  изделий с заданной пористостью и достаточно хорощим металлическим контактом, необходимым дл  электродной основы хю ических источников тока на основе пористых изделий.

Пример. В лабораторных услови х предлагаема  пресс-форма использована дл  формировани  пористого издели  - электродной основы из никелевого волокна дл  цинк-окисноникелевого источника тока.

Предварительно сформированное никелевое волокно прессовалось с давлением 3,5 т/см в плоскую систему с пористостью 85% в предлагаемой пресс-форме с углом наклона рабочих поверхностей пуансонов равным 35.

Избыточное тангенциальное давление компенсировалось пружиной, состо щей из шести тарельчатых элементов диаметром 10 мм, разделенной на две группы (по 3 в каждой ) делительной шайбой. Размер спрессованного электрода 40x60x3 мм.

Полученные результаты приведены в таблице, где даютс  также аналогичные данные, полученные при использовании известной пресс-формы.

Из данных, приведенных в таблице , следует, что применение предлагаемой пресс-формы позвол ет получать пористые издели , характеризующиес  одновременно высокой пористость {85-90% по сравнению с 50% известна  пресс-форма) и высоким сопротивлением, свидетельствующим о незначительности сдвиговых деформаций в полученном изделии.

Известна 

4 5 Предлагаема 

45 50

-6

5 Ш

-4

7-10

-48-10

-4

8-10

-4

3-10

Claims (2)

1.ПРЕСС-ФОРМА ДЛЯ ФОРМОВАНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ПОРОШКОВ И ВОЛОКОН преимущественно пористых изделий, включающая основание, матрицу и верх ний и нижний пуансоны, отличающаяся тем, что, с целью улучшения качества изделий, рабочая поверхность пуансонов выполнена наклонной относительно плоскости основания, верхний пуансон снабжен компенсирующей пружиной, при этом угол наклона рабочих поверхностей пуансонов к плоскости основания составляет 5-45^а.

2. Пресс-форма по π.1, о т л ичающаяся тем, что, с целью обеспечения регулирования пористости, компенстфующая пружина выполйена в виде наклонного штока, набо- о ров упругих тарельчатых элементов, ® размещенных на штоке, и установлен-If ной между наборами упругих элемен-П тов делительной шайбы.[С

1 1196136 j