SU1438924A1 - Установка дл прессовани металлических порошков - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к порошковой металлургии, в частности к установкам дл  прессовани  металлических порошков. Цель изобретени  - повьшение качества издел гй за счет равномерного распределени  плотности. Предварительное прессование осуществл етс  шнеком 16, который нагнетает порошок в зазор между торцами пуансона 19 и плунжера 11. Затем матрн

Description

гг

00 00

|-ф«

(

цу 3 с помощью штоков 10 опускают до введени  в зацепление винтовой нарезки 5 с винтовой нарезкой 17 шнека 16., При этом происходит вытеснение порошка из витков шнека 16 в полость матрицы 3. После опускани  матрицы 3 в крайнее нижнее положение пуансоном 19 осуществл ют вьщавливание предвари- , тельно спрессованного порошка из цилиндрической расточки 18 пгаека 16 в

Изобретение относитс  к порошковой металлургии, в частности к установкам дл  прессовани  металлических порошков.

Цель изобретени  - повышение качества изделий за счет равномерного распределени  плотности.

На фиг. I изображена установка, продольный разрез, с левой стороны показано взаимное положение элементо установки перед началом предварительного прессовани , а с превой - в конце предварительного прессовани  на фиг, 2 то же, с левой стороны показано взаимное положение элементов в конце окончательного прессовани , а с правой - в момент удалени  отпрессованного издели ; на фиг. 3 - разре А-А на фиг, 1.

Установка содержит станину 1 с « закрепленным на ней столом 2, в Котором установлена с возможностью воз- вратно-поступательногО перемещени  матрица 3, св занна  со стрлом при помощи направл ющих шпонок 4, служащих дл  предотвращени  поворота матрицы 3 относительно стола 2. В верхней части матрицы 3 выполнена винтова  нарезка 5 и боковое отвад- стие 6, предназначенное дл  подачи порошка в полость матрицы 3 и св занное через отверстие 7 стола 2 с загрузочным бункером 8. Дл  осу- 1цествлени  перемещени  матрицы в столе 2 установлены гидроцилиндры 9 со штоками 10. В нижней части установки расположен плунжер 11 с приводом от гидроципиндра {не показан), предназначенный дл  создани  усили  противодавлени  в период предварительобъеме предварительного, спрессован-, ного порошка, наход щегос  в полости матрицы 3. Прессование с вытеснением дополнительного объема порошка приводит к перемещению предварительно подпрессованного порошка из центральной зоны матрицы 3 к ее периферии и уплотнению периферийной зоны порошка без трени  о стенки матрицы, 3 ил. 1 табл.

5

0

5

0

5

0

ного прессовани  и служащий одновременно дном матрицы 3.

В верхней части установки в направл ющих 12 станины 1 установлен с возможностью возвратно-поступательного перемещени  ползун 13, св занный со штоками 14 гидроцилиндров (не показаны). На ползуне 13 установлен с возможностью вращени  от привода 15 подающий шнек 16, винтова  нарезка 17 которого соответствует винтовой нарезке 5 матрицы 3. По оси шнека 16 вьшолнена цилиндрическа  расточка 18, внутри которой установлен с возможностью возвратно-поступательного перемещени  пуансон 19, св занный со штоком 20 гидроцилиндра 21, закрепленного на ползуне 13, при этом отношение площади поперечного сечени  пуансона 19 к площади поперечного сечени  матрицы 3 составл ет 0,3-0,4.

Установка работает в следующей последовательности.

В начальный момент матрица 3 находитс  в положении, при котором оси отверстий 6 и 8 совпадают, при этом плунжер 11 занимает крайнее верхнее положение, -а подающий шнек 16 с пуансоном 19 введены в полость матрицы 3 и занимают крайнее нижнее положение, при котором их торцы наход тс  в одной плоскости и образуют зазор rf с торцом плунжера 11, при этом витки шнека 16 введены из зацеплени  с нарезкой 5 матрицы 3.

Давление масла в гидроципиндре плунжера 11 и. гвдроцилиндре 21 выбирают таким, что усипи  противодавлени , создаваемые пуансоном 19 и плунжером 11, равны и соответствуют заданному значению. Затем в бункер 8 засыпают дозированный объем порошка и включают привод 15 вращени  подающего шнека 16. При этом порошок из бункера через отверсти  6 и 7 поступает к шнеку, который нагнетает его в зазор сГ между торцами пуансона 19 и плунжера 11. Начинаетс  период предварительного пре с совани , при ко тором под давлением порошка создаваемым шнеком, плунжер 11 опускаетс  вниз на заданную величину, равную высоте готового издели  Н, после чего слив масла из его гидроцилиндра перекры вают и перемещение плунжера прекращаетс , а пуансон 19 поднимаетс  вверх до окончани  нагнетани  порошка шнеком и порошок, преодолева  усилие пртиводавлени , действующее на него со стороны пуансона и плунжера, заполн ет полости матрицы 3 и цилиндрической расточки 18. На этом заканчиваетс  период предварительного прессовани  порошка и начинаетс  период окончательного прессовани  порошка. Не отключа  привода вращени  шнека 16, подают масло в верхнюю полость гидроцилиндра 9, при этом матрица 3 с помощью штоков 10 начинает опус- катьс  вниз и входит в зацепление своей винтовой нарезкой 5 с винтовой нарезкой 17 шнека, вытесн   при этом порошок, наход щийс  в витках

шнека, в полость матрицы. После опус- gg приводит к вытеснению порошка, накани  матрицы в крайнее нижнее положение при котором порошок полностью вытесн етс  из витков шнека в ее полость , отключают привод 15 вращени  щнека 16 и прекращают подачу масла в гидроцнлиндр 9. Затем подают масло в верхнюю полость гидроцилиндра 21 с давлением, необходимым дл  осуществлени  процесса прессовани , осуществл   выдавливание пуансоном 19 всего объема предварительно спрессованного порошка из цилиндрической расточки 18 в объем предварительно спрессованного порошка, наход щегос  в полости матрицы. На этом заканчиваетс  период окончательного прессовани .

После окончани  процесса прессовани  верхнюю полость гидроцилиндра 21 и нижнюю полость гидроцилиндра

ход щегос  в центральной части матрицы к ее периферии и уплотнению периферийной зоны порошка без трени о стенки матрицы.

40 Это позвол ет получать отпрессованные заготовки на предлагаемой ус новке с более равномерным распределением плотности по их объему по Ср нению с известной установкой. При

45 отношении площади поперечного сечени  пуансона к площади попереченого сечени  матрицы меньше 0,3 пло.тност периферийной зоны заготовки значительно ниже ее центральной части из

50 за больших потерь на внутреннее тре ние между частицами порошка при дви жении его от центральной части к пе риферии, а при отношении этих площа дей больше 0,4 плотность периферииплунжера 1 I соедин ют со сливом, вклю-т д ной зоны заготовки также ниже плотчают привод 15 шнека в сторону, противоположную нагнетанию порошка, и одновременно подают масло в нижнюю полость гндроцилиндра 9, осуществл  

ности ее центральной части из-за по влени - дополнительных потерь на вне нее трение порошка о стенки матрицы при недостаточной удаленности вытесподъем матрицы 3 в крайнее верхнее положение, при котором матрица полностью снимаетс  между торцамиiпуансона 19, шнека 16 и торцом плунжера 1I. Затем отпрессованную заготовку с плунжером I1 опускают в крайнее нижнее положение и заа отовку свободно удал ют с его торца.

После этого плунжер I1 при помощи его цилиндра возвращают в крайнее верхнее положение, а матрицу 3 при помощи гвдроцнлиндра 9 опускают в положение, при котором оси отверстий 6 и 7 совпадают. Затем цикл прессовани  повтор етс .

Таким образом, снаб7:ение по оси цилиндрической расточкой и установка в ней пуансона с возможностью возвратно-поступательного перемещени , отношение поперечного сечени  которого к площади поперечного сечени  матрицы составл ет 0,3-0,4, позвол ет получать дополнительный объем предварительно уплотненного порошка, отношение площади поперечного сечени  которого к площади поперечного сечени  порошка, наход щегос  в полости матрицы, составл ет 0,3-0,4, и осуществл ть в процессе окончатель ного прессовани  вытеснение дополнительного объема порошка в объем предварительного подпрессованного порошк наход щегос  в полости матрицы, что

ход щегос  в центральной части матрицы к ее периферии и уплотнению периферийной зоны порошка без трени  о стенки матрицы.

Это позвол ет получать отпрессованные заготовки на предлагаемой устй- новке с более равномерным распределением плотности по их объему по Сравнению с известной установкой. При

отношении площади поперечного сечени  пуансона к площади попереченого сечени  матрицы меньше 0,3 пло.тность периферийной зоны заготовки значительно ниже ее центральной части изза больших потерь на внутреннее трение между частицами порошка при движении его от центральной части к пе-. риферии, а при отношении этих площа- дей больше 0,4 плотность периферииности ее центральной части из-за по,  влени - дополнительных потерь на внешнее трение порошка о стенки матрицы при недостаточной удаленности вытесн емого дополнительного объема порошка от стенок матрицы..

Пример. Установка опробована при прессовании цилиндрических заготовок диаметром 80 мм и высотой 70 мм из металлического порошка, при этом усилие противодавлени  составл ет 300 кН, а усилие прессовани  1000 кН. После прессовани  заготовки подвергают спеканию при 1000 С в течение 30 мин.

Результаты испытаний приведены в таблице.

..

Из приведенных в таблице данных следует, что применение предлагаемой установки позвол ет получать издели  высокого качества. Неравноплотность по высоте и диаметру изделий уменьшаетс  примерно на 25% при неизменной плотности и пористости, что позвол ет увеличить срок службы готовыз

1 2 3 4 1

2 3 4 1

2 3 4

0,2

0,3-0,4

5

0

изделий примерно в 2 раза по сравнению с издели ми, получаемыми на известной установке.

формула изобретени  Установка дл  прессовани  металли-t ческих порошков содержаща  бункер, стол, подающий шнек, гидроцилиндры со штоками, плунжер, пуансон и матрицу , установленную в столе, отличающа с  тем, что, с целью повышени  качества изделий за счет равномерного распределени  плотности, матрица выполнена с боковым отверстием и виндовой нарезкой в верхней части, соответствующей нарезке подающего шнека, и установлена с возможностью возвратно-поступательного перемещени , шнек вьшолнен с цилиндрической расточкой по оси, а пуансон установлен в расточке, при этом отношение площади поперечного сечени  пуансона к площади поперечного сечени  полости матрицы составл ет 0,3-0,4,

6,7

6,9

6,8

6,7

6,4

6,8

6,7

6,9

6,9

6,8

6,7

6,9

фи92

Фиг.д

Claims (1)

1. Формула изобретения' Установка для прессования металли-! ческих порошков содержащая бункер, стол, подающий шнек, гидроцилиндры со штоками, плунжер, пуансон и матрицу, установленную в столе, отличающаяся тем, что, с целью повышения качества изделий за счет равномерного распределения плотности, матрица выполнена с боковым отверстием и винтовой нарезкой в верхней части, соответствующей нарезке подающего шнека, и установлена с возможностью возвратно-поступательного перемещения, шнек выполнен с цилиндрической расточкой по оси, а пуансон установлен в расточке, при этом отношение площади поперечного сечения пуансона к площади поперечного сечения полости матрицы составляет 0,3-0,4.

   Установка

   Образец

   Отношение площади поперечного сечения

   Коэффициент неравноплотности по

   ....

   пуансона к площади поперечного сечения высоте

   Ко % диаметру к₂, %

   Пористость

   П, %

   Плотность γ г/см ⁵ матрицы

   Известная

   Предлагаемая

   1 - 30,2 29,8 35,6 6,7 2 • 30,6 28,2 35,0 6,9 3 31,1 29,6 34,9 6,8 4 30,5 28,8 36,1 6,7 1 0,2 9,6 8,2 32,1 6,4 2 9,4 8,4 29,6 6,8 3 9,0 8,1 32,4 6,7 4 9,2 8,3 30,0 6,9 1 0,3-0,4 5,4 4,6 30,1 6,9 2 5,2 4,2 31,6 6,8 3 5,0 4,4 31,8 6,7 4 5,1 ‘ 4,0 30,0 6,9

   Установка

   Отношение площади поперечного сечения пуансона к площади поперечного сечения патрицы

   Плотность

   Образец

   Пористость диаметру

   Продолжение таблицы

   Коэффициент иеравыоплотности

   28,6

   29,6 у г/см*

   6,8

   6,9

   6,7

   6,8 )438924