Устройство для гидростатического прессования полых длинномерных изделий из порошков

Скачать ZIP архив.

Текст

)5 В 22 Р ЕТЕН ия нко, али- оход ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Институт проблем материаловедАН УССР(56) Авторское свидетельство СССРВ 1258614, кл. В 22 Р 3/04, 1985,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГИДРОСТАТСКОГО ПРЕССОВАНИЯ ПОЛЫХ ДЛИНМЕРНЪХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ПОРОШКОВ(57) Устройство состоит иэ камеры высокого давления 6, перфорированного стержня 8 с эластичной оболочкой 9, матрицы 10, плавающего стержня 22, нижнего пуансона 18. После загрузки порошка в матрицу 10 плита 1 опускается вниз, перфорированный стержень 8 своим торцом касается плавающего стержня 22 и опускает его, занимая его место в матрице 10 с порошком, За счет того, что наружный диаметр эластичной оболочки 9 меньше на 0,6-1 мм диаметра плавающего стержня, осыпания шихты не происходит, что исключает неравномерность толщины стенки иэделия. 1 ил.Изобретение относится к порошковойметаллургии, в частности к уплотнению порошков с помощью жидкости, передающейдавление,Известно устройство для гидростатического прессования изделий из порошков,содержащее установленную на плите матрицу, пуансон. выталкиватель, камеру высокого давления, перфорированный стерженьс эластичной оболочкой и плавающий стержень ЩНедостатком известного устройства является низкое качество изделий из-эа того,что диаметр перфорированного стержня соболочкой равен диаметру плавающего 15стержня, При замещении плавающего стержня перфорированным с эластичной оболочкой происходит перемещениеприлегающих к оболочке слоев порошкового материала за счет сил трения, что приводит к неравномерной по высоте толщинестенки детали,Сущность изобретения заключается втом, что в устройстве для гидростатическогопрессования полых длинномерных изделий 25из порошков, содержащем установленнуюна плите матрицу, руансон, выталкиватель,камеру высокого давления, перфорированный стержень с эластичной оболочкой и плавающий стержень, соосно установленный в 30матрице, эластичная оболочка выполнена снаружным диаметром, меньшим диаметраплавающего стержня на 0,6-1 мм.Выполнение эластичной оболочки с наружным диаметром, меньшим диаметра 35плавающего стержня на 0,6-1 мм, позволяет исключить трение оболочки о слой порошка, что предотвращает перемещениепорошка при замещении плавающего стержня перфорированным. Изделия получаются с одинаковой толщиной стенки Юовысоте,На чертеже представлено предлагаемое устройство.Устройство для гидростатического 45прессования полых длинномерных изделий;из порошков состоит иэ верхней 1, нижйей2, промежуточной 3 и дополнительных перемещающихся в вертикальном направленииплит 4 и 5, последняя из которых является 50плитой выталкивателя.На верхней плите 1, прикрепленной кверхнему плунжеру пресса (на чертеже неуказан), жестко закреплена камера высокого давления 6, плунжер 7 с перфорирован; 55ным стержнем 8 и эластичной оболочкой 9.На промежуточной плите 3 установленаматрица 10, засыпное устройство 11 и пневмоцилиндр 12. Снизу на плите 3 установлены источники вибрационных колебаний 13(показаны условно), возбуждающие вертикальные и гасящие горизонтальные колебания, Промежуточная плита 3 установлена на направляющих 14 с пружинами 15 с возможностью перемещения до упора 16.На подвижной плите 4, сидящей на упорах 17, установлен нижний пуансон 18 Неподвижная плита 2 через подставки 19 жестко скреплена с нижней плитой пресса (на чертеже не показано) и направляющими 14 с плитой 3. На плите 2 жестко закреплен стакан 20 с пружиной 21 и центральным плавающим стержнем 22, Плита выталкивателя 5 жестко закреплена на выталкивателе пресса 23 и волокнами 24 с подвижной промежуточной плитой 4.Устройство работает следующим образом,Перед началом работы в камеру 6 заливается жидкость (например, вода). Нижний пуансон 18 выталкивателем пресса 23, подвижной плитой 4, колонками 24 и плитой . выталкивателя 5 поднимается в крайнее верхнее положение. Кассета 11 с порошком 25, пневмоцилиндром 12 надвигается на матрицу 10, Включаются вибраторы. 13 и нижний пуансон 18 выталкивателем пресса 23 опускается в нижнее положение до упоров 17. (Время вибрирования зависит от технологических свойств порошка и определяется опытным путем). Вибраторы 13 выключаются, засыпное устройство 11 пневмоцилиндром 12 отодвигается и плита 1 с камерой высокого давления 6, плунжером 7, перфорированным стержнем 8 с предварительно установленной на нем эластичной оболочкой 9 (например; полиуретан, резина) плунжером пресса опускается. Перфорированный стержень 8 своим торцом касается центрального плавающего стержня 22 и опускает его за счет сжатия пружины 21 до упоров цилиндра 20, занимая его место в матрице 10 с порошком 25. Причем рабочая высота стакана равна рабочей высоте матрицы, Если рабочая высота стакана 20 будет больше рабочей высоты матрицы, то эластичная оболочка упрется в острие кромки пуансона и ее герметичность будет нарушена, если же рабочая высота стакана 20 будет меньше высоты матрицы, то упоры 26 не сядут на плиту матрицы 3 и не замкнуг порошок вматрице 10. При повышении давления перфорированная оболочка 9 выйдет из матрицы 10 и разрушится, Плунжер 7 упорами 26 садится на плиту 3 и перемещает ее до упоров 16, Ход плиты 3 составляет 0,5-7 мм для обеспечения виброуплотнения порошка 25 в матрице 10. При дальнейшем движении плунжера пресса вниз плунжер 7 перемещается относитель 17700845 10 20 25 30 35 но камеры высокого давления 6. Жидкость по каналу поступает в стержень 8 и отжимает оболочку 9 к стенкам матрицы 10 в радиальном направлении. Таким образом, осуществляется прессование изделия из порошка, контролируемое по давлению в магистрали пресса на чертеже не показано). По окончании прессования плунжер пресса поднимается, пружина 27 синхронно перемещает плунжер 7 с перфорированным стержнем 8 относительно контейнера 6, давление падает и эластичная оболочка 9 за счет своей упругости прижимается к перфорированному стержню, а плавающий стержень 22 под действием пружины 21 устанавливается в первоначальное положение. Отпрессованная деталь нижним пуансоном 18, выталкивателем 23 выталкивается из матрицы 10 заподлицо с плитой 3, стержнем 22 и матрицей 10, Кассета 11 засыпного устройства, надвигаясь цилиндром 12, сталкивает деталь с матрицы и цикл прессования повторяется, На предлагаемом устройстве было проведено прессование изделий на разных режимах,П р и м е р 1, На предлагаемом устройстве использовались вибраторы, возбуждающие как горизонтальные, так и вертикальные колебания. Через 150 циклов включений была нарушена центровка плиты матрицы и устройство требовало ремонта, т,к. при горизонтальных колебаниях посадочные места плиты матрицы 3 увеличивались выше допустимого предела из-за соударений с колонками 14, Кроме того, уплотнение порошка в матрице до 60 плотности от теоретической требовало длительного (до 3 мин ) времени вибрирования. П р и м е р 2. Применялись вибраторы, возбуждающие вертикальные и гасящие горизонтальные колебания, При этом для уплотнения порошковой шихты до 60 О плотности от теоретической потребовалось 0,5-1 мин. Колебания плиты 3 на пружинах 15 не приводили к нарушению посадочных мест из-за соударений с колонками 14. П р и м е р 3, Проводили прессованиеизделий трубчатой формы высотой 280 мм,наружным диаметром 160 мм и внутренним 130 мм, Виброуплотнение шихты до 60 оь плотности от теоретической проводилось вибраторами, возбуждающими вертикальные и гасящими горизонтальные колебания. Применялся перфорированный стержень диаметром 100 мм с эластичной оболочкой с толщиной стенки 5 мм. Диаметр плавающего стержня определялся по формуле бст. бпф, + 21+.Кгде басф,ст. - диаметр перфорированногостержня, 100 мм;1 - толщина стенки эластичной оболочки, 5 мм;к - поправочный коэффициент, равный0,6-1,Результаты прессований по каждомурежиму приведены в таблицеВ первом случае К = О, тогда диаметрплавающего стержня равнялсябст. = бпф.ст. + 2 = 100 + 10 = 110 мм,т,е. диаметр плавающего стержня был равендиаметру перфорированного стержня с эластичной оболочкой, как у прототипа. В этомслучае при замещении плавающего стержняперфорированным происходит за счет силтрения об эластичную оболочку перемещение слоев шихты вниз, увеличение объемапорошковой шихты в нижней части изделияи, как следствие, получение толщины стенкинижней части изделия на 5-7 выше верхней части, Прессование изделий с применением плавающего стержня, диаметркоторого был определен по вышеприведенной формуле с учетом поправочного коэффициента К = 0,6:0,8 и 1 и равногосоответственно 110,6 мм, 110,8 мм и 111 мм,позволило разброс разнотолщинности повысоте уменьшить до 2,5; 1,8 и 1,70 соответственно за счет наличия зазора междувнутренней поверхностью виброуплотненной шихты и наружной стенкой эластичнойоболочки, равного 0,3; 0,4 и 0,5 мм на сторону соответственно. Применение коэффициента К = 0,4 не обеспечивает необходимогозазора между шихтой и эластичной оболочкой, приводит к их соприкосновению в отдельных местах, осыпанию шихты и, какследствие, к разбросу толщины стенки повысоте до 4-5;,Применение плавающего стержня с диаметром, определенным по формуле с поправочным коэффициентом 1 с = 1,2 (диаметрстержня 111,2 мм). Из-за уменьшения толщины засыпки при незначительных колеба- .ниях технологических параметров впределах разрешающей способности имеющего в стране оборудования, приводит котклонению размеров изделий от заданных,снижению выхода годного до 60-700. Устройство позволяет повысить производительность процесса прессования за счетавтоматизации операции засыпки и съемадетали, совмещения операций засыпки порошка и его виброуплотнителя и также лик-.видации потерь времени на работугидростанции и гидроцилиндров в 2 - 3 раза.Кроме того, виброуплотнение порошка вматрице и больший диаметр плавающегостержня по отношению к перфорированно1770084 из порошков, содержащее установленную на плите матрицу, пуансон, выталкиватель, камеру высокого давления, перфорированный стержень с эластичной оболочкой и пла-.5 вающий стержень, соосно установленный вматрице, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества изделий, эластичная оболочка выполнена с наружным диаметром, меньшим диаметра плавающе го стержня на 0,6-1 мм. ггггггггг Разброс топцины стенки ло высоте, В Диаметр41 ла васце"го стерж"нл мм Значения поправочногокоэффициента"к" е формуле1, -1+ гс+ 1 к Толцика стенки изделия мм оыходгодного Диаметр лер"форированно"го стержняс эластичнойоболочкой41 п 1 сс + 2 Снм середина низ верх 75"8 85-9 4,6-15,0 44,8-15,1 11 О110,4110,611 о,8 0,6 о,8 1,О 1 г 14 9" 15 1 14,9-15, 14,9-15,1 114,6-15,1 1 О 92-94 95-96 1,8-1,9 1,6-1,7 111,О 111,2 4,8 60470 Составитель В.ЕрмаченковТехред М.Моргентал Корректор Редакто о Заказ 3699 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Мрсква, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 му с эластичной оболочкой позволяет получать изделия заданной геометрической формы без разноплотности и разбросом толщины стенки изделия по высоте, не превышающем 2,5% (по прототипу зта цифра составляет до 7%). Выход годного при прес- совании в предлагаемом устройстве составляет 95% (по прототипу - до 80%).Формула изобретения Устройство для гидростатического прессования полых длинномерных изделий 14,9"15,3 15,0"15,2 15,0-15,2 15,1-15,3 15,0- 15,3 14,6"15,3 15,5"159 15,4-15,7 15, 2-15, 5 15, 2- 15,4 15 1-15,3 14,8-15,3

Смотреть

Заявка

4829673, 29.05.1990

ИНСТИТУТ ПРОБЛЕМ МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЯ АН УССР

БАБАРИЦКИЙ КОНСТАНТИН АЛЕКСЕЕВИЧ, ПОПИЧЕНКО ЭДУАРД ЯКОВЛЕВИЧ, ГОЛЬДБЕРГ МИХАИЛ ШАЕВИЧ, ВЛАСЕНКО ВЛАДИМИР ПАВЛОВИЧ, КАЛИНИН ЭДУАРД АЛЕКСАНДРОВИЧ, МИЗЮК ВАЛЕНТИН ВИКТОРОВИЧ, ВЕНГЕР ВЛАДИМИР ИВАНОВИЧ, СКОРОХОД ГРИГОРИЙ ЕФИМОВИЧ, ГАРАНЧУК АРКАДИЙ НИКОЛАЕВИЧ

МПК / Метки

МПК: B22F 3/04

Метки: прессования, длинномерных, порошков, полых, гидростатического

Опубликовано: 23.10.1992

Код ссылки

<a href="http://patents.su/4-1770084-ustrojjstvo-dlya-gidrostaticheskogo-pressovaniya-polykh-dlinnomernykh-izdelijj-iz-poroshkov.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Устройство для гидростатического прессования полых длинномерных изделий из порошков</a>

Похожие патенты