Устройство для прессования изделий из порошковых материалов

,Туров уста цу н Аик навливают мунд адевают упорну сирует мундшту се прессования ой полости мат н 5, через вер 8,8)детельство СССР2 Е 3/20, 1983.тельство СССР2 Е 3/20, 1983. ю цес сев Я) Ь 4 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(54) УСТРОЙСТВО Д 11 Я 11 РЕССОВАНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ПОРОШКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ(57) Изобретение вой металлургии, повышение качест водительности пр каналы матрицы 1 штуки 2. На матр гильзу 3, котора ки в матрице в пр С нижней стороны относится к порошкоель изобретенияч изделий и произ 1 есса, В радиальные рицы вставляют пуанс1482764 нее отверстие матрицы засылают порошковый материал, вставляют верхний пуансон, После сборки устройства одновременно или последовательно при%кладывают давление к пуансонам, осу-. ществляя прессование путем выдавливания. Устройство обеспечивает поныИзобретение относится к порошковойметаллургии, в частности к устройствам для прессования изделий из порошковых.материалов.Цель изобретения - повышение качества изделий и производительностипроцесса,На чертеже изображен Фронтальныйразрез одного из вариантов предлагаемого устройства, 10Устройство состоит из матрицы 1,мундштука 2 с каналами для экструзии,раВномерно расположенных по окружности матрицы, упорной гильзы 3 с отверстиями для выхода изделий, верхнего 4 и нижнего 5 пуансонов, Оськаждого канала матрицы составляетугол 30-150 с направлением перемещения пуансонов, а прессующие торцыпуансонов выполнены конической формы 20с углом при вершине конуса 90-150Устройство работает следующим образом.В радиальные каналы матрицы 1помещают мундштуки 2, на матрицу одевают упорную гильзу 3, которая фиксирует мундштуки в матрице в процессе прессования, С нижней стороны осевую рабочую полость матрицы вставляют пуансон 5. Через верхнее отверстие в рабочую полость матрицы засыпают исходный порошковый материал ивставляют верхний пуансон. 4. Послесборки устройства одновременно илипоследовательно прикладывают давление к нижнему 5 и верхнему 4 пуансонам, осуществляя тем самым компактирование порошка путем выдавливания.Экструдирующие каналы расположеныпо окружности матрицы равномерно 40(например, 3, 4 или 6 отверстий) дляравномерного нагружения матрицы. Профили отверстий в данном устройстве шение производительности за счет выдавливания через несколько экструзионных каналов с помощью двустороннего приложения давления и позволяет повысить качество прессуемых изделий из быстроохлажденных кристаллических и аморфных порошков, 1 ил., 2 табл. могут отличаться друг от друга (например, круглые, квадратные, треугольные, спиральные и т.п.) прн условии равенства их площадей в сечении калибрующей части очка,Компактирование можно осуществлять как нагретого до заданной температуры самого материала, так и при нагреве исходного порошка непосредственно в устройстве с помощью электрического нагревателя, расположенного на наружной поверхности упорной гильзы (не показан).оРасположенные под углом 30-150 к направлению движения пуансонов каналы для экструзии обеспечивают более интенсивные сдвиговые деформации не только в периферийных слоях прессовки, но и во всем объеме, так как зкс" трузия под углом в отличие от выдавливания в осевом направлении существенно изменяет направление, величину и соотношение между нормальными и касательными напряжениями на контактньтх поверхностях частиц порошкового материала, причем доля касательных напряжений увеличивается (т,е, растут сдвиговые деформации, способствующие росту плотности по объему прессовки и равномерности ее распределения), Величина угла между направлением экструзии и направлением перемещения пуансонов зависит от формы частиц прессуемого порошка (чешуйча" тая, округлая, игольчатая), которая для быстроохлажденныхмелкокристаллитных и аморфных металлических порошков зависит от способа получения, Иб.ходя из условия созраниямаксимальных сдвиго-. вых деформаций для частиц округлой формы оптимальным углом направления экс 4 трузии будет угол из диапазона 75" 105 , для остальных форм частиц оп1482764 Т а б л,и ц а 11 Форма частиц Предел прочности прессовки при растяжении приугле (град.) между осью для экструзии и осьювертикальной полости матрицы, МПа 1 Т 1 Г 1 0 . 20 30 60 90 150 160 Округлая 280 300 321 335 350 318 296 Чешуйчатая 295 325 345 358 343 359 290 Игольчатая 290 334 355 360 339 348 293 тимальним будет угол из диапазона30-60 либо 120-150,Прессующие торцы пуансонов, выполненные в виде конуса с углом при вершине 90-150 , позволяют равномернораспределять сдвиговые деформации взоне уплотнения каждого экструдирующего очка, а также регулировать соотношение между компонентами напряжений на контактных площадках междучастицами порошка,Более высокая производительностьустройства достигается тем, что выдавливание осуществляется двумя пуансоками, движущимися навстречу другдругу, что приводит к увеличениюскорости истечения материала из матрицы.В табл. 1 представлены результаты 20измерений предела прочности полученного изделия (этой величиной можнохарактеризовать качество изделий) взависимости от угла между осью каждого канала для экструзии и направлениями перемещения пуансонов (угол р).Прессовали порошок сплава состава(в весов, проц,) А 1 - 2,5 Сг - 2,52 г при 400 С со степенью обжатия1: 16, Значение угла С соответствуетпрессованию в устройстве, принятомза прототип. Иэ табл.1 видно, что предел прочности изделий на 14-257 вьппе при ука 35 занном диапазоне углов, чем при прессования в устройстве, принятом эа прототип и аналог.В табл.2 приведены данные по влиянию угла при вершине корпуса прессуе мого торца пуансона на предел проч-. ности при растяжении прессовок, который характеризует качество изделий.Экструдируемый материал А 1 -2,5 Сг - 2,5 2 г, температура экструзии 400 Сф 45 степень обжатия 1:16, порошок со сферической формой частиц, угол ь= 90 Иэ табл.2 видно, что выполнение прессующего торца пуансона с углом при вершине И = 90-150 позволяет повысить предел прочности иэделий на 18-207 по сравнению с прессованием в устройстве, принятом за прототип ( оГ = 180) .Применение предлагаемого устройства для компактирования мелкокристаллитных и аморфных порошков обусловлено их особыми физико-механическими и структурными свойствами, а также характером уплотнения. Такие порошки являются жесткими, обладают недостаточной уплотняемостью в обычных условиях и поэтому требуют создания дополнительных сдвиговых деформаций, что и осуществляется данным устройством. Формула и з обре т е н и я Устройство для прессования изделий из порошковых материалов, преимущественно изделий иэ быстроохлажденных мелкокристаллических и аморфных порошков, содержащее цилиндрическую матрицу со сквозной осевой полостью и с наклонными сквозными каналами в ее стенке, выполненный с возможностью возвратно-поступательного перемещения верхний пуансон и нижний пуансон, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения качества процесса изделий и производительности процесса, оно снабжено мундштуками, размещенными в каналах, и упорной гильзой для фиксации положения мундштуков, каналы выполнены равномерно по окружности матрицы, ось каждого составляет с осью полости матрицы угол 30-150 , нижний пуансон установлен с воэможностью воэвратно-поступательного перемещения и рабочие торцы пуансонов выполнены выпукло-конической формы с углом при вершине 90-150..90 150 180 306 343 350 347 290 Корректор М.Васильева Редактор В.Ковтун Заказ 2739/12 Тираж 711 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж., Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина, 101 Угол при вершинеконуса пуансона,град. Предел прочностипри растяжении,МПа Составитель Л,ГамаюноваТехред А.Кравчук