Устройство для экструдирования полых изделий из порошка

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 801323234 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Витебский технологический институт легкой промышленности(56) Степаненко А.В Исаевич Л,А. Непрерывное формование порошков и гранул. Минск; Наука и техника, 1980, с. 247.Авторское свидетельство СССР В 1033263, кл, В 22 Р 3/20, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭКСТРУДИРОВАНИЯ ПОЛЫХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ПОРОШКА(57) Изобретение относится к устройствам для экструдирования полых изделий из порошка, Цель изобретения - повышение плотности иэделий, Устройство состоит из корпуса 1 с бункером 2, матрицы 3, полого шнека 4 с приводом и оправочного стержня 6. На матрице и стержне имеютсяг щ 1 4 В 22 Р 3/20, В 30 В 12/00 цилиндрические участки и участки, ограниченные выпуклой поверхностью 7на матрице и вогнутой поверхностью 8на стержне. Выпукло-вогнутые поверхности связаны соотношениемК (Е) - г(Е) = К, - г 0, причем(дК/д 2) ( 1, (йг/йЕ) 1, где К - радиус внутренней криволинейной поверхности матрицы, г - раднус, криволинейной поверхности стержня,К - радиус цилиндрических участковматрицы, г; радиус цилиндрическихучастков стержня, Е - координата,отсчитываемая вдоль оси стержня.При этом Р = (2-4) д, а= (0,2-0,7)д,где- длина выпукло-вогнутогоучастка, В - его прогиб, /- величина зазора межцу матрицей и стержнем,При вращении шнека 4 порошок поступает в матрицу 3, в которой в зоневыпукло-вогнутого участка происходитинтенсивный сдвиг частиц порошкаотносительно друг друга, что приводитк повышению плотности изделий.2 ил.шение плотности изделий,На фиг,1 йредставлено устройство,продольный разрез, на фиг,2 - вариант исполнения матрицы и оправочногостержня.Устройство состоит из корпуса 1с закрепленным на нем загрузочнымбункером 2, К торцу корпуса крепитсяматрица 3, внутри установлен полыйшнек 4,соединенный посредством зубчатого колеса 5 с приводом (условно непоказан). Внутри шнека размещен оправочный стержень 6. На матрице иоправочном стержне имеются цилиндрические. участки и участки, ограниченные выпуклой поверхностью 7 на матрице и вогнутой поверхностью 8 на оправочном стержне (вариант конструктивного исполнения устройства представлен на фиг.2, где вогнутая поверхность 7 выполнена на матрице, авыпуклая поверхность 8 - на оправочном стержне). В обоих случаях указанные поверхности связаны соотношением где К радиус, внутренней криволинейной поверхности матрицы,радиус криволинейной поверхности оправочного стержня,радиус цилиндрических участ 40ков матрицы,радиус цилиндрических участков оправочиого стержня,координата, отсчитываемаявдоль оси стержня.45 Длина приведенных участков Р и прогиб их д лежат в определенных пре- делах 50 Р = (2-4) с" (0,2-0 т) д где Р- длина выпукло-вогнутого 55участка на поверхностях матриц и оправочного стержня,измеренная вдоль оси устройства,1 132323Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к устройствам для экструдирования полых изделий из порошков,Целью изобретения является повы 4, - прогиб выпуклого или вогнутого участка, определяемый как кратчайшее расстояние от наиболее удаленной точкина поверхности выпуклого или вогнутого участка до образующей цилиндрическогоучастка матрицы или оправочного стержня,оф - величина зазора между участками матрицы и оправочногостержня,Устройство работает следующим образом,Шнек 4 получает вращение от привода, подает порошок из загрузочногобункера 2 в кольцевой зазор междуматрицей 3 и оправочным стержнем 6и выдавливает изделие трубчатой форПри этом выпукло-вогнутые поверхности на матрице и стержне образуютзону, в которой порошок подвергаетсяинтенсивному сдвигу. Возникающие приэтом касательные напряжения совместно с нормальными способствуют болееплотной укладке частиц порошка засчет разрушения, Кроме того, наблюдается снятие окисных пленок, перегруппировка частиц и втирание их в межчастичное пространство, а также холодная сварка в месте контакта, Приэтом изменение направления движенияпорошка обеспечивает снижение усилия,требуемого для достижения одинаковойплотности (в сравнении с известнымустройством), Одновременно перемещение частиц одна относительно другойприводит к разрушению стыков на готовых изделиях и, как следствие,к повышению прочности последних,Чтобы получить изделия максимально возможной плотности, должно выполняться условие неразрывности потока экструдируемой порошковой шихты(в противном случае на готовом иэделии появляются либо пустоты, разрывы,трещины, расслоения и другие дефекты, либо происходит эаклиниваниепорошка между выпуклой и вогнутойповерхностями и получить изделие невозможно). Неразрывность потока обеспечивается тогда, когда площадь поперечного сечения кольцевого зазорамежду матрицей и оправочным стержнемне изменяется, т.е, 8=сопя на всейдлине матрицы, т.е,;Р(2) - г (4г(е) - г(2) = - г где к 40 д= (0,2-0,7) д,Достичь максималь"о возможнуюиплотность изделий можно тогда, когда линии скольжения частиц порошка друг относительно друга наклонены к оси устройства под углом, не превышаю щим 45При этом потери на трение минимальные. Если приведенное условие не выполняется, появляются застойные зоны, в которых скапливается неподвижный порошок, препятствую щий перемещению слоев, экструдируемых шнеком. Коэффициент внутреннего трения значительно больше коэффициента трения порошка о поверхности матрицы и оправочного стержня, Следова тельно, происходит возрастание непроизводительных потерь усилия прессования, Таким образом, необходимо, чтобы Для изготовления изделий использовались порошки ПЖ 2 М 2 и ПМС. Плотность иэделий достигает 957 при выборе оптимальных значений 3 и а .30Оптимальная длина Р выпуклого и вогнутого участков на матрице и оправочном стержне равна 2 = (2-4) счто обеспечивает значительное (на 14-203 по сравнению с известным) повышение плотности изделий. Кроме этого, если прогиб выпуклого и вогнутого участка лежит в пределах достигается увеличение плотности иэ 45 делий на 11-227 по сравнению с известным. Таким образом, для достижения максимально возможной плотности с помощью описанного устройства необходимо соблюдение всех условий, гарантирующих требуемое расположение поверхностей, а геометрические параметры выпукло-вогнутых участков на поверхностях матрицы и оправочного стержня связаны с величиной зазора между последними,Формула изобретения Устройство для экструдирования полых изделий из порошка, содержащее корпус, матрицу, полый шнек, бункер и оправочный стержень, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повыше ния плотности изделий, внутренняя поверхность матрицы и оправочный стержень выполнены цилиндрическими с выпукло-вогнутыми участками, размещенными напротив друг друга, по- верхностИ вращения, ограничивающие эти участки, связаны между собой соотношением йк с 1 гпричем ( -) 1, ( - -)1с, ух длина выпукло-вогнутого участка 1ранна (2-4)сф, а его прогиб 3 равен(0,2-0,7) сР радиус внутренней криволинейной поверхносчи матрицы,радиус криволинейной поверхности опраночного стержня,радиус цилиндрических участков матрицы,радиус цилиндрических участков стержня,координата, отсчитываемаявдоль оси стержня,неличина зазора между матряцей и стержнем.1323234 Составитель Г, ЗагорскаяТехред Л.Олийнык Корректор А.Ильин Редактор Н.Горват Подписное Тираж 740ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Заказ 2904/13 Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул, Проектная, 4