Устройство для создания сверхвысокого давления

СОЮЭ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ЗШ В 01 7 306 ф/ ; ".рьянеОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПЪЙ 1(72) Р.В.Жеребцов, А.И. Дудяк А.И,Го. ленко, А.С.Арустамян, Н.В.Журавель, Н.И.Непопушев и В,Г.Тюшняков (71) Белорусский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт(56) 1. Австорское свидетельство СССР 9360831, кл, В 01 3 3/06.(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОЗДАНИЯ .СВЕРХВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ, содержащее соосно установленные матрицы, скрепленные блоком колец и имеющие на обраФщенных один к другому торцах цент-. ральные углубления, расположенный в углублениях деформируемый контейнер с обрабатываемым продуктом, контактирующие с торцами матриц опорные плиты, состоящие из центральной твердосплавной вставки в виде усеченного конуса, подкладной вставки и охватывающего их кольца, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличений срока службы устройства, меньшее основание твердосплавной вставки опорной плиты контактирует с торцом матрицы и отношение диаметра матрицы к диаметру меньшего основания составляет 0,55-1,26.1 110Изобретение относится к техникеобработки материалов давлением итемпературой,и может быть использовано при производстве новых материа;лов, например для синтеза алмазови кубического нитрида бора.Известно устройство для созданиясверхвысоких давлений, содержащее1соосно установленные матрицы, скреп-,ленные блоком колец и имеющие на об-ращенных один к другому торцах цент-ральные углубления, расположенныйв углублениях деформируемый контей,нер с обрабатываемым продуктом, контактирующие с торцами матриц опорные 15плиты, состоящие из центральнойвставки в виде усеченного конуса,подкладной вставки и охватывающегоих кольца. Контакт центральной вставки с торцом матрицы происходит по 20большому основанию при соотношениидиаметра торца матрицы к большомуоснованию центральной вставки, равном или менее 0,5 13.Недостатком устройства является 25то, что в матрицах и центральныхвставках опорных плит при рабочемнагружении возникают напряжения изгиба значительной величины, приводящие к снижению срока службы уст- З 0ройства,Цель изобретения - увеличениеюсрока службы устройства за счет снижения величины действующих в матрицеи вставке опорной плиты напряженийизгиба.35Поставленная цель достигаетсятем, что в устройстве для созданиясверхвысокого давления, содержащемсоосно установленные матрицы, скрепленные блоком колец и имеющие наобращенных один к другому торцахцентральные углубления, расположенный в .углублениях деформируемый контейнер с обрабатываемым продуктом,контактирующие с торцами матрицопорные плиты,состоящие из центральной твердосплавной вставки в виде усеченного конуса, подкладной вставкии охватывающего их кольца меньФ 50шее основание твердосплавной вставкиопорной плиты контактирует с торцомматрицы и отношение диаметра торцаматрицы к диаметру меньшего основания составляет 0 55-1 26.У Ф ф55Контакт между матрицей и меньшимоснованием вставки при указанномотношении диаметром обеспечивает 9186 2уменьшение величины изгибающих напряжений в матрице и вставке опорнойплиты за счет более равномерной эпюры в зоне контакта, что приводит кувеличению срока службы устройства.При отношении диаметра торца матрицы к диаметру меньшего основанияцентральной вставки, меньшем 0,55,в матрице и вставке на границе диа 0 метра матрицы при рабочем нагружениипоявляются контактные давления, значительно превышающие давление нао. я, что ведет к появлению значительных напряжений изгиба в матрице ивставке.При отношении диаметров более1,26 вследствие уменьшения площадинапряжения превышают предел прочности на сжатие материала вставки.На чертеже изображено устройстводля создания сверхвысокого давленияЙевая часть показывает состояниеустройства до сжатия, правая - после сжатия),Устройство содержит соосно установленные матрицы 1, скрепленныеблоком колец 2 и имеющие на обращенных один к другому торцах 3 центральные углубления 4, расположенныев углублениях деформируемый контейнер 5 с обрабатываемым продуктом 6,контактирующие с торцами 7 матрицопорные плиты, состоящие из центральной твердосплавной вставки 8в виде усеченного конуса, подкладной вставки 9 и охватывающего ихкольца 10. Меньшее основание 11 твердосплавной вставки контактирует сопорным торцом 7 матрицы, а большееоснование 12 - с торцом 13 подкладнойвставки.Устройство для создания сверхвысокого давления работает следующимобразом.При приложении .осевого усилия кустройству матрицы 1 сближаются и .раздавливают деформируемый контейнер5 с образованием уплотняющей и скрепляющей торец 3 матрицы 1 и прокладки 14 правая половина чертежа).При этом в углублениях 4 генерируется воздействующее на обрабатываемыйпродукт 6 сверхвысокое давление. Призаданной величине усилия, тем самыми воздействующего на продукт 6 давл- ния, через устройство пропускаютток, который проходит через вставки8 и 9 матрицы 1, обрабатываемьп про1109186 йкость м Диаметр меньшего осно ния тве досплав,55 180 6 870 О 110 116 0,7 4 120 0 8 дукт 6 и нагревают последний до требуемой температуры. После выдержки под давлением и температурой отключают ток и снижают усилие до нуля. Сдеформированный контейнер с,обработанным продуктом 6 удаляют из углублений 4.Матрицы 1 и вставки 8 устройства изготавливаются из твердого сплава1 О ВК, кольца 2 и 1 О - из стали 35 ХГСА.Угол наклона 1 аЦ,образующий вставки 8 к горизонтали для разных величин давлений может изменяться в пределах .75-87, 5 О. Величина натяга колец 2 и 1 О определяется в зависимости от давления, генерируемого в устройстве,Результаты сравнительных испытаний сведены в таблицу. В таблице, представлены данные по сроку службы матрицы 1 и вставки 8 в зависимости от соотношения диаметров опорного торца 7 матрицы 1 и меньшего основания 11 вставки 8 при изменяющихся углах с 6 наклона образующей вставки 8 для предложенного и известного устройств.(до 2250 пресс-спеканий), что вьппесрака службы деталей прототипа в1,27 и 3 раза соответственно. аказ 59 Тираж 533 Пошисное,ШШ ффйатеатф фф фР(щ, ул,пров Предложенное устройство имеетболее высокий срок службы матриц (до140 пресс-спеканий) и опорных плит Продолжение таблицы 5ь