Устройство для формования длинномерных изделий

(19(ВАНО 4 (51) В 22 Г 3/2 ТЕНИ нс о в ОСУДАРСТНЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ПИСАНИЕ ИЗ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Витебский технологический итут легкой промышленности(56) 1.Авторское свидетельство СС461848, кл. В 22 Е 3/02, 1973.2. Кислый П.С, Прессование тугплавких соединений в вакуумной шн1(1 маш(ине, Теория и практика прессония порошков", сб.Трудов ИПМ,изд.АН УССР,. Киев, 1975, с,139-14(54)(5) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМОВАНИЯДЛИННОМЕРНЫХ ИЗДЕЛИЙ, состоящее изкорпуса, формующей матрицы и экструдирующих элементов, установленных вкорпусе и снабженных индивидуальнымиприводами, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения качестваизделий, экструдирующие элементы установлены концентрично, причем внутренний элемент выполнен в виде ступенчатого шнека с наружной винтовойнарезкой, а наружный элемент выполнен с внутренней винтовой нарезкойи соединен с формующей матрицей. "Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности, к устройствам для формования длинномерныхизделий из металлических порошков.Известно устрройство для формования 5длинномерных иэделий, включающее корпус, питатель и экструдирующий элемент, выполненный в виде шнека, установленного внутри корпуса 1.Недостаток данного устройствавысокая пористость полученных изделий,обусловленная захватом воздуха внутрьспрессованного материала, а такженизким усилием формования,Наиболее близким по техническойсущности и достигаемому результатук предлагаемому является устройстводля формования длинномерных изделий,состоящее из корпуса, формующей матрицы и двух экструдирующих элементов, 20установленных в корпусе и снабженныхиндивидуальными приводами. При этомэкструдирующие элементы установленыпоследовательно, а в пространствемежду ними расположена вакуумная камера 121 .Недостаток данного устройства -невысокое качество изделий, обусловленное низким усилием прессования,развиваемым экструдирующими элементами.Цель изобретения - повышение ка 1чества изделий.Указанная цель достигается тем,что в устройстве для формования 1 35длинномерных изделий, состоящем изкорпуса, формующей матрицы и экструдирующих элементов, установленныхв корпусе и снабженных индивидуальными приводами, экструдирующие элементы установлены концентрично,.причем внутренний элемент выполнен ввиде ступенчатого шнека с наружнойвинтовой нарезкой, а наружный элемент выполнен с внутренней винтовой 45нарезкой и соединен с формующей матрицей.На,чертеже показана схема устройст.ва,Устройство для формования длинномерных изделий состоит из корпуса 1,внутри которого расположены экструдирующие элементы, внутренний из которых выполнен в виде ступенчатогошнека 2 со ступеньками 3 и 4, оправкой 5 и внешней винтовой нарезкой 6,а наружный выполнен в виде наружногошнека 7 с внутренней винтовой нарезкой 8. Винтовые нарезки внутреннего наружного элементов имеют противоположные направления, К торцу наружного элемента (шнека 7) прикреплена формующая матрица 9,Оба элемента снабжены индивидуальными приводами не показано) . Сверху на корпусе 1 установлен загрузочный бункер 10.Устройство работает следующим образом.Порошок из загрузочного бункера 10 захватывается наружной нарезкой ступеньки 3 вращающегося внутреннего шнека 2 и транспортируется в зону формования, ограниченную поверхностями матрицы 9 и оправки 5. В процессе перемещения порошка вдоль внутреннего шнека 3 происходит захват и перемещение порошка внутренней нарезкой вращающегося наружного шнека 7. Движение обоим шнекам сообщается от приводов и в противоположных направлениях, В результате в зоне формования порошок транспортируется по каналам нарезки обоих шнеков, Поскольку матрица 9 крепится непосредственно к наружному шнеку 7, а оправка 5 выполнена как единое целое с внутренним шнеком 2, то в результате этого прессование порошка происходит между вращающимися в противоположные стороны формующими элементами,Процесс экструдирования в предлагаемом устройстве существенно отличается от экструдирования в известном устройстве.В известном устройстве при транспортировании порошка от разгрузочного бункера к формующей матрице имеет место внешнее трение порошка о поверхность корпуса, При транспортировании порошка происходит межчастичное трение его слоев, перемещаемых внутренней и наружной нарезками соответствующих шнеков. Известно, что коэффициент межчастичного трения может в несколько раз превосходить коэффициент внешнего трения. Согласно исследованиям, для железного порошка коэффициент межчастичного трения в зависимости от нормального давления изменяется в пределах 0,485-1,25, тогда как коэффициент внешнего трения находится в пределах 0,128-0,180, т,е. коэффициент межчастичного трения железного порошка в 3,78"16,84 раз больше, чем коэффициент внешнего трения. Это означает, что в устройст1139565 Материал порошка Относительнаяплотность 7Относительное повьппение плотности,Ж Количествопластификатора,Е пп ИзвестПредлагаемоеустройствоноеустройство 10 1 Дисилицид 28,81 76 59 молибдена 30,64 36,92 81 62 89 65 ве наличие межчастичного трения порошка между нарезками обоих шнеков (при одних и теже нормальных давлениях в нарезке) позволяет в несколько раз увеличить крутящий момент (без проворачивания уплотняемой массы совместно со шнеками в известном устройстве имеет место наличие только внешнего трения), При этом одновременно увеличивается и усилие экструди 40 рования. В результате возрастает плотность сформированного изделия.В известном устройстве частицы порошка при движении воздействуют на поверхность корпуса как абразивные 15 зерна, постепенно сглаживая микроне- ровности. В результате коэффициент внешнего грения уменьшается, соответственно уменьшаются крутящий момент шнека, а также усилие экструдиро- щ вания и, как следствие, уменьшается плотность иэделия, Таким образом, процесс экструдирования в известном устройстве со временем дестабилизи,руется. 25В предлагаемом устройстве трение возникает между движущимися слоями порошка, в которых происходит непрерывное перемешение частиц порошка из зоны трения вглубь нарезки и наоборот. В результате коэффициент межчастичного трения не изменяется, а сам процесс экструдиравания стабилен во времени.В известном устройстве подача порошка в зону формования осуществляется одним шнеком. В процессе экструдирования слои, пркнегающие к поверх 4ности матрицы, движутся более замедленно, чем внутренние, В результатеимеет место нарушение целостностисформованного изделия,Предлагаемое устройство предусматривает подачу порошка в зону, формования с помощью двух шнеков, приэтом наружный шнек .с внутренней нарезкой обеспечивает подачу порошкапргимущественно в наружные слои, авнутренний шнек транспортирует порошок .преимущественно в центральныеслои зоны формования. Поскольку каж-дый шнек соединен с отдельным приво-дом с изменяемой частотой вращения,то можно регулировать скорость экструдирования отдельных слоев, а именно,увеличивая частоту вращения наружного шнека и тем самым несколько,увеличивая скорость движения наружныхслоев, можно выравнивать в зоне формования скорости движения наружных ивнутренних слоев и тем самым избегатьпоявления брака в виде нарушения целостности сформованного изделия.Таким образом, предлагаемая конструкция устройства позволяет повысить плотность изделий, обеспечитьстабильность процесса экструдирования и избежать нарушения целостностиизделий.В таблице приведены примеры использования предалагаемого устройства.Как следует из результатов, приведенных в таблице, применение предлагаемого устройства позволяет для каж- дого из используемых порошков повысить плотность сформованных изделии. 56 71 26,781139565 Продолжение таблицы Относительное повышениеплотности Х тельнаясть Х гаеио устро ство 36,0 2 Нержавеющая 32,13 58 стал 40,8 83,44 2,4 9 11,9 98 ита 65,56,6 1,2 Составитель И.Киянский . едактор И,Касарда Техред З.Палий Корректор Г.ОгасПодписноемитета СССР,крытий Зака я наб., д. 4 з 202/10 Тираж 747 ВНИИПИ Государственного ко ко делам изобретений и о 113035, Москва, Ж, Раушск