Пресс-форма для прессования порошков высоким давлением

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к пресс-формам для прессования порошков высоким давлением.Наиболее близкой, принятой в качестве прототипа, является пресс-форма. содержащая две противоположно расположенные плиты с чередующимися по окружности. закрытыми со стороны наружного диаметра выступами и углублениями на обращенных друг к другу торцах, образующие при смыкании незамкнутую центральную полость для размещения в ней ячейки давления. Причем стенка полости и примыкающие к полости смежные поверхности выступов и углублений параллельны оси плит, а наружные боковые поверхности выступов сопряжены с углублениями.Достоинством этой пресс-формы являются повышенная надежность и уменьшенная сила, необходимая для создания в ней заданного давления. Однако для разъема плит после окончания прессования требуется применение специального распрессовочного приспособления и приложение к нему значительной силы пресса. Это является недостатком устройства, принятого эа прототип.Целью изобретения является упрощение применения пресс-форм,Цель достигается тем, что в пресс-форме, содержащей две противоположно расположенные плиты с вогнутыми опорными торцами и с чередующимися по окружности выступами и углублениями на обращенных друг к другу торцах, образующие при смыкании центральную незамкнутую полость с параллельными оси пресс-формы поверхностями для размещения в ней ячейки давления, углубления выполнены открытыми в сторону наружного диаметра пресс-формы и между выступами плит установлены регулируемые подпружинные упоры из электроиэоляционного материала,Пресс-форму целесообразно выполнять составной в виде корпуса и вставки, запрессованной в центральное глухое отверстие. Кроме того, корпус может быть снабжен второй центральной вставкой значительно меньшего диаметра, чем первая.Открытые в сторону наружного диаметра углубления исключают запрессовку выступов одной плиты в углубления другой, Применение вогнутой опорной поверхности на плитах обеспечивает создание напряжений сжатия в области выступов и тем самым компенсирует растягивающие напряжения, вызванные давлением на стенки полости сжимаемого материала. Т.к. после снятия нагрузки со стороны пресса под действием50 55 5 10 152030354045 сил упругости форма плит восстанавливается, то это приводит к некоторому увеличению поперечных размеров полости и, следовательно, уменьшает до минимума расклинивающее действие спрессованного изделия.Таким образом, укаэанные отличия совместно обеспечивают достижение цели,Наличие упругих регулируемых упоров обеспечивает работоспособность предлагаемого устройства, т,к, они обеспечивают равномерность всех зазоров между плитами и не препятствуют их уменьшению при нагружении (вследствие изгиба плит).На фиг.1 показана предлагаемая прессформа, осевой разрез; на фиг,2 - разрез А - А на фиг.1 с местными вырывами.Пресс-форма состоит из двух плит, каждая из которых состоит из первой вставки 1,запрессованной в центральное глухое отверстие корпуса 2. Между вставкой 1 и опорной поверхностью основания корпуса помещена вторая центральная вставка 3 значительно меньшего диаметра, чем вставка 1. Однако плита 2 может быть выполнена цельной, т.е, без вставок 1 и 3. На обращенных друг к другу торцах плит выполнены в центре углубления для помещения в них ячейки давления (контейнера) 4 со сжимаемым материалом 5. Вокруг этих углублений выполнено по два углубления в виде секторов, причем глубина этих углублений больше глубины центральных углублений, т.е, центральные углубления оказались окруженными чередующимися радиально расположенными углублениями и выступами. Между выступами имеются зазоры 6 и 7., В одном из выступов каждой плиты вмонтированы регулируемые подпружиненные упоры 8 из злектроизоляционного материала, закрепленные винтами 9 и поджимаемые пакетами тарельчатых пружин 10 (см.фиг.2),Действует предлагаемая пресс-формаследующим образом. При сборке плит с установленным между ними контейнером 4 обеспечивается одинаковая ширина всех зазоров 6 и 7 путем настройки упоров 8 с помощью винтов 9, При нагружении прессформы прессом одновременно со сжатием помещенного в полость контейнера 4 происходит изгиб плит, т,к. развитие давления в теле контейнера вызывает деформацию растяжения в перемычках плит, находящихся под центральными углублениями, Перемычки находятся в зоне сжатия, вызываемой изгибом, и от изгиба в перемычках развиваются сжимающие напряжения, компенсирующие растягивающие напряжения. Одновременно с развитием.вставки размещены в этих углублениях сзазором относительно стенок углублений,а регулируемые подпружиненные упоры.4 размещены в зазорах,2. Пресс-форма по п,1, отличающаясятем, что опорные поверхности опорныхплит выполнены вогнутыми,3. Пресс-форма по п.1, отличающаяся5(тем, что каждая опорная плита выполненасоставной в виде корпуса и центральнойвставки, запрессованной в центральное отверстие.55 давления в полости материал контейнера выдавливается в зазоры 7, что вызывает сжимающие напряжения в перемычках и со стороны примыкающих к ним углублений, т.е, в перемычках создается всестороннее сжатие - вид напряженного состояния, наиболее благоприятный с точки зрения обеспечения несущей способности материала пресс-формы. Изгиб плит вызывает некоторое уменьшение ширины зазоров б и 7, однако наличие пружин 10 не приводит к блокированию деформации изгиба. Стрелу прогиба т нужно выбрать такой, чтобы при полной нагрузке ее величина превращалась в нуль. При этих условиях во время снижения нагрузки на пресс-форму деформации и напряжения меняются в обратном направлении, сохраняя те же соотношения между ними, что и при нагружении,Поэтому при полном снятии нагрузки плиты могут быть свободно раздвинуты, т.к, практически не будут сцеплены давлением контейнера и находящимися в зазорах заусеницами,Предлагаемая пресс-форма имеет преимущество перед базовой в том, что она требует для привода ее в действие меньшую силу пресса.Преимущество предлагаемой прессформы в отношении снижения силы прессования при том же обьеме сжимаемого материала обеспечивается тем, что уплотнительные заусеницы в ней расположены так, что их поверхности параллельны направлению действия силы прессования. Поэтому сила прессования Г, необходимая для создания давления Р в полости предлагаемой пресс-формы, определяется по форму- ле Формула изобретения 1. ПРЕСС-ФОРМА ДЛЯ ПРЕССОВАНИЯ ПОРОШКОВ ВЫСОКИМ ДАВЛЕНИЕМ, содержащая верхнюю и нижнюю опорные плиты с центральным углублением и чередующимися по окружности периферийными углублениями, отличающаяся тем, что она снабжена секторными вставками и регулируемыми подпружиненными упорами из электроиэоляционного материала, периферийные углубления выполнены секторной формы, причем секторные где 51 и 52 - площади горизонтального и5 вертикального поперечных сечений полости;Яз - площади заусенцев в зазорах 6 и 7;Р 1 - приведенное (среднее) значениедавления в заусенцах;10 1 - коэффициент трения между стенкойпресс-формы и заусенцем,Принимая, на основании результатовисследования базовых пресс-форм,15 Я 1 = Я 2 = Яз; Р 1- 0,5 Р; 1 = 0,25 находим для предлагаемой пресс-формы Р = 1,375 Р 3.20Для базовой пресс-формы при давленииР = 50 кбар 25т,е. ожидаемое снижение силы прессованияравно 25-30,Для расчета экономического эффекта отиспользования предлагаемого изобретения 30 принимаем, что усложнение изготовленияпредмета изобретения в сравнении с базовым будет скомпенсировано повышением его надежности, т,е. исключением брака по причине самопроизвольной разгерметиза ции аппарата.(56) Авторское свидетельство СССРМ 1662759, кл. В 22 Р 3/02, 1988.2004382 Составитель А.ПрихнаТехред М.Моргентал Корректо ипенко Редактор А.Купрякова з 3369 Тираж Подписно НПО "Поиск" Роспатента13035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101