Устройство для экструдирования пластифицированных порошков

(54) (57) УСТРОЙСТВРОВАНИЯ ПЛАСТИФИЦИсодержащее подавшиузлы и мундштук с ДЛЯ ЭКСТРУДИОВАННЫХ ПОРО В,йи экструдирующионической захо ч а ю щ е е с ои част т л ью повышения ой канал плот ундш ем, что, и изделщ вь н с 107 ход утрением шим, чем причем пе иам а выполн п ол а, но иам ром, на выходног торцовая ка ов ь и нутрения выполнена овои поверх в направлени кст рузииго боконич икулярной перпиост ской с уг конуса за лом конуса, рави углтука й части ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР Г 1 О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬЮИ(72) А.В. Степаненко, Е.В. Ложечников, В.И. Кулагин и А.Г, Бендиков (71) Белорусский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт.(56) 1. Авторское свидетельство.ССС Ф 865527, кл. В 22 Р 3/02, 1979.2. Авторское свидетельство СССР В 908522, кл. В 22 Р 3/02, 1980. 4(51)В 22 Р 3/О; В 30 В 15Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к устройствам для экструдирования изделий из пластифицированных порошков .Известна пресс-Форма для прессования металлических порошков, включающая матрицу, состоящую из верхней и нижней частей Верхний и ниу -ний пуансоны и привод радиальногосмещения матрицы, При прессовании 1 Оверхняя часть матрицы с пуансономсмещается в радиальном направлении,что создает условия для полученияболее плотных изделий 1.11,Недостатком устройства является цевозможцость получения издепийнеограниченной длины,Наиболее близким к изобретениюпо технической сушнасти и достигаемому результату является устройст- Ива для экструдирования. пластифицировацных порошков, содержащее подающий и экструдирующий узлы и мундштукс конической заходнай частью. Вкорпусе экструдирующего улла зякреплены шины соединенные с вакуумнойсистемой,Прц вращении экструдирующего шнека плястифицироэяцный порошок подается йм от механизма загрузки к 30мундштуку и продавливается черезнего, при этом шипы, закрепленныев корпусе не дают смеси проворачиваться вместе са шнеком 21.Однако эта устройство не дает возможности получать изделия с высокой плотностью,Целью изобретения является повышение плотности изделий,Этя цель достигается тем; что в 4 О устройстве для экструдиравания плястифицированных порошков, содержащем подающий и экструдирующий узлы и мундштук с конической зяходнай частью, согласно изобретению, выходной канал мундштука выполнен с поднутрением с диаметром, на 3-107 большим, чем диаметр выходного канала, причем первая торцовая поверхность поднутрения в направлении экструзии выполнена 5 О перпендикулярной его боковой поверхности, а вторая - конической с углом конуса, равцым углу конуса захадной части мундштука.Наличие в вьгсодном канале мундшту кя паднутрения приводит к возцикцове - нию сдвиговых деформаций в сформовяцном проФиле, В процессе сдвиговаго дефармирования профиля происходитболее плотная упаковка (укладка) частиц порошка, в результате этого и повышается плотность получаемого изделия., Для повышения интенсивности сдвиговых деформаций в профиле первая торцовая поверхность паднутрения (перехад с поверхности Формующей шейк, ца поднутрецие) выполнена в виде плоскости, перпецдикулярцой его боковой поверхности и направлению истечения материала, При выполнении этого перехода в виде конической паверх - насти с углом конуса, направленным навстречу движению сформованнаго профиля, интенсивность возникающих сдвиговых,деформаций уменьшается с уменьшением угла конуса, чта приводит к снижению плотности получаемого иэделия по сравнению с предыдущим вариантом, Если угол конуса направлен па ходу прессования, то в перхо де образуются карманы (пустоты), в которые попадает часть шихты и не двигается, т,е. может образоваться мертвая зона . В этом случае условия деформирования сформавацнаго профиля идентичны первому случаю, Вторая торцовая поверхность падцутрецця, выполненная конической, и прессующая шейка создают противо- давление, необходимое для возникновения сдвиговых деформаций сформовянного профиля в зоне поднутрения. Поэтому угол конуса этой поверхности должен быть равен углу конуса заходнай части мундштука, .Прирост пло ности заготовки заметен при ее раздаче на 37, При раздаче заготовки в зоне поднутрения более 107. нарушаются оптимальные условия сдвиговых деформаций и на боковой поверхности готового продук,тя (профиля) появляются трещины.Ня фиг. 1 изображено устройство, общий вид; ча фиг. 2 - разрез А-А ня Фиг. 1;, ця фцг, 3 - узел 1 на Фиг, 2 (поднутрение в канале мундштука).устройство содержит корпус 1 подающего шнека, корпус 2 экструдирующего шнека в которых расположены соответствующие шнеки 3 и 4. Мундытук 5 жестко соединен с корпусом 2 экструдируюшего шнека 4 элементами о крепления, В мундштуке 5 выполнено подцутрецие 7 с диаметром ня 3- 107 большим, чем диаметр выход1154042 Увеличение 30диаметраподнутрения, 7 Относительная плотСостояние боковой поверхности получен-.ных иэделий ность лолученных изделий, Е 52,0 Гладкая (безтрещин) 40 54,3 Гладкая Гладкая Гладкая 56,2 10 57,6 45 57,9 Появились радиальные трещины) 50 ного канала мундштука. Выходной канал мундштука имеет формующую 8 и уплотняющую 9 шейки. Переход 10 с поверхности формующей шейки на поднутрение выполнен в виде плоскости, перпендикулярной боковои поверхности поднутрения и направлению истечения материала, а переход 11 с поднутрения на поверхность уплотняющей шейки 9 выполнен в виде коничесЭ кой поверхности с углом конуса, равным углу конуса с заходной части мундштука. Устройство содержит также насадку 12 и загрузочный бункер 13.Устройство работает следующим образом.Пластифицированная смесь засыпается в бункер 13, оттуда равномерно подается шнеком 3 вдоль стенок корпуса 1 в корпусе экструдирующего шнека 2. Увлекаясь экструдирующим шнеком 4, шихта продавливается сквозь мундштук 5. В последней смесь, проходя сквозь формующую шейку 8, формуется в профиль. Попадая далее в поднутрение 7, профиль раздается до диаметра поднутрения, т.е. на 3-103, В результате этого в сформованном профиле возникают большие сдвигающие деформации. Продавливаясь далее сквозь переходную .поверхность 11 и двигаясь вдоль уплотняющей шейки 9, смесь за счет трения о поверхности 9 н 11 создает противодавление, которое в основном определяется и регулируется длиной шейки 9. Для создания эффективного противодавления длина этой шейки должна быть больше плины формующей шейки 8, так как формующая шайка 8 влияет на усилие истечения смеси при формовании, а вместе с коэффициентом обжатия определяет плотность профиля в зоне поднутрения 7. Для создания оптимальных условий для сдвиговых деформаций сформозанного профиля без его разрушения в зоне поднутрения 7 противодавление со стороны уплотняющей шейки 9, созданное за счет продавливания проФиля из зоны поднутрения в уплотняюшую шейку и за счет трения о ее стенки,должно быть больше усилия истеченияматериала из формующей шейки 8.Величины длин формующей и уплотняющей шеек и их соотношение выбирают в зависимости от требуемых, усло-вий экструдирования, т.е. от необходимых условий и усилий формованияпрофиля, а также от требуемого усилия противодавления в зоне поднутре нияРабота устройства поясняется напримере экструдирования порошка марки ПЖ 2 М 2. Смесь содержит 90 вес.Хжелезного порошка и 10 вес.Ж техни ческого парафина. Давление в экструдере при прессовании 250 МПа, диаметрполучаемых иэделий 70 мм. Плотностьизделия, полученного в мундштуке безподнутрения, равна 52, 1720 Плотность изделий, полученных прииспользовании предлагаемого устройства, и состояние боковой поверхностиприведены в таблице. На боковой поверхности изделия, полученного в 25 мундштуке без поднутрения с относительной плотностью не выше 52,4 Х,трещин нет. Применение предлагаемого устройства позволяет повысить плотность профилей на 4-117,.54042 Фиг оставитель Г. Загорскехред М,Надь орректор В. Бут Редактор А одпис Тираж 747ИИПИ Государственного комитетапо делам изобретений и открытии5, Москва, Ж, Раушская наб.,аз 2582/10 В