Пресс-форма для гидростатического прессования порошков

Союз СоветскикСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 11961858(23) ПриоритетОпубликовано 300982. Бюллетень 1 в 9 36 1 М, Кп,В 22 Р 3/04В 30 В 15/02 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(ЩУДК 621,762, . 4 (088. 8) Дата опубликования описания 300982(71) Заявитель Богдановичский огнеупорный завод(54) ПРЕСС-ФОРМА ДЛЯ ГИДРОСТАТИЧЕСКОГО ПРЕССОВАНИЯ ПОРОШКОВ1Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к пресс-формам для гидростатического прессования порошков.Известна пресс-форма для гидро-статическОго прессования порошков, включающая перфорированный контейнер, металлическую оправку и эластичный чехол, установленный между контейнером и оправкой 111. Недостатком данной пресс-Формы является отсутствие приспособлений для вакуумирования порошкочой заготовки перед прессованием, что приводит к понижению качества спрессованных иэделий.Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому результату является пресс-форма для гидростатического прессования порошков, включающая перфорированную матрицу, эластичный чехол, расположенный внутри матрицы и снабженный промежуточной крышкой с полостью для засыпки порошка и герметизирующую крышку. При этом герметизирующая крышка снабжена вакуумным клапаном и соединена с вакуумным насосом 1.2). К недостаткам данной пресс-формы относятся низкая производительность процесса, обусловленная ограниченностью размеров полости промежуточной крышки, а также низкое качество спрессованных изделий, обусловленное неравномерным распределением давления прессования удавление на порошок со стороны крышей не передается). цель изобретения - увеличение производительности процесса и повышение качества спрессованных изделий. 5Укаэанная цель достигается тем,что в пресс-форме для гидростатического прессования порошков, включающей перфорированную матрицу, эластичный чехол, расположенный внутриматрицы и снабженный промежуточнойкрышкой с полостью для засыпки порошка, и герметизирующую крышку, промежуточная крышка выполнена с вакуумнойкамерой, соединенной с полостью длязасыпки порошка при помощи канала,причем вакуумная камера снабжена полым поршнем с эластичной пробкой иреэьбовым хвостовиком, а полостьпоршня соединена с вакуумной. камерой, 961858На фиг. 1 показана схема предлагаемой пресс-формы, на фиг, 2 - сечениеА-Ь на Фиг. 1.Пресс-форма состоит Из перфорированной матрицы 1 с расположенным вней эластичным чехлом 2 промежуточной крышки 3 с полостью 4 для засыпки порошкового материала, перфорированной герметизирующей крышки 5 сэластичной оболочкой,6. Промежуточная крышка 3 и перфорированная крыш. ка 5 скреплены с фланцем 7 матрицы 1.В промежуточной крышке 3 выполненавакуумная камера 8, соединенная сполостью 4 коышки 3 каналом 9, изготовленным с седлом 10 со стороны 15камеры 8. В вакуумной камере 8 установлен полый поршень 11, герметизированный по наружному диаметрукольцом 12. Поршень 11 снабжен резьбовым хвостовиком (не показан),находящимся в зацеплении с гайкой13, зафиксированной планкой 14 спомощью буртика 15 так, что междубуртиком 15 и планкой 14, прикрепленной к промежуточной крышке 3, образован зазор О за счет того, чтоширина буртика 15 меньше шириныпроточки планки 14. Величина О рассчитывается с учетом эластическихсвойств закрепленной в поршне 11резиновой пробки 16, исходя из того,что при воздействии.на поршень максимального давления при гидростатическом прессовании зазор не долженвыбираться полностью. Планка 14предотвращает также вращение поршня 3511, Внутреняя полость поршня 11 соединена с вакуумной камерой 8 отходящими от него патрубками 17, а с вакуумным насосом (не показай ) - съемным эластичным трубопроводом 18. 40Для проведения процесса вибровакуумного Формообразования прессФорма устанавливается в вакуумнуюемкость 19, закрепленную на вибростенде 20, а для гидростатическогопрессования - в контейнер 21 высокого давления гидростата.Пресс-форма работает следующимобразом.Собранная пресс-форма без крышки5 устанавливается в вакуумную емкость 19, прикрепленную к столу вибростенда 20 1 фиг. 1 ). Под воздействием вакуума эластичный чехол 2выстилает внутреннюю поверхностьматрицы 1.Порошок засыпается в прессформу при вибрации и устанавливаетсякрышка 5 с эластичной оболочкой 6.Затем вакуумируется полость Б крышки 5. В вакуумной камере 8 также создается вакуум за счет отсоса воздуха 60через внутреннюю полость поршня 11 ипатрубки 17. Герметизиция вакуумнойкамеры 8 обеспечена уплотнительнымкольцом 12 за счет разности давленийвнутри камеры 8 и снаружи кольца 12. 65 Приводят во вращение гайку 13,В связи с тем, что буртикамИ 15 гайка 13 зафиксирована. в планке 14 отпоступательного движения, то этодвижение совершается поршенем 11 врезультате взаимодействия его реэьбового хвостовика и гайки. При этомпоршень 11 не совершает вращательного движения, так как в нем и в планке 14 выполнены по размеру В) направляющие лыски. Поршень 11 устанавливается так, чтобы между эластичной пробкой 16 и седлом 10 канала 9 образовался зазор фиг.(2 справа от оси). В этом положении вакуумная камера 8 соединена с полостью4 промежуточной крышки 3 пресс-формы. Происходит вакуумирование порошкового материала.1После окончания операции вакуумирования 1 например, при остаточномдавлении воздуха в пресс-форме0,15 атм) гайка 13 вращается в обратном направлении. В результате поступательного движения поршня 11 понаправлению к седлу эластичная пробка 16 прижимается к седлу 10 канала9 1 фиг. 2 слева от оси ).После этого пресс-форма загружается в контейнер 21 (фиг. 1), вкотором создается высокое давление.Рабочая жидкость гидростата черезкрышку 5 и эластичную оболочку 6 сверхней стороны и через эластичныйчехол 2 со всех других сторон передает давление порошковому материалу.Таким образом реализуется изостатическое прессование.При этом в процессе подъема давления поршень 11 вместе с гайкой 13продвигается по направлению к седлу10 (величина зазора при этом уменьшается), прижимая к нему эластичнуюпробку 16 с тем большим усилием, чембольше давление прессования. Этопроисходит за счет эффекта некомпенсированной площади, образующейся врезультате превышения диаметра Ппробки над диаметром Й канала 9.Усилия, действующие на остальныеэлементы поршня, взаимно уравновешиваются гидростатическим давлением РТаким образом конструктивнообеспечивается самоуплотнение прессформы с повышением давления гидростатического прессования,В предлагаемом устройстве уплотнительные кольца 12 при давленииявляются разгруженными элементами.После прессования пресс-формуизвлекают из гидростата, удаляютостатки рабочей жидкости, снимаюткрышку 5 и извлекают спрессованноеизделие,П р и м е р. В пресс-форме предлагаемой конструкции, изготовленной0 15-20 на Опытиом завода УкрНИИО, прессуютиз порошка циркона блоки размером(в сырце) 800 340 106 мм для стекловаренных печей. Порошок размером40-250 мкм, гранулированный в распылительной сушке, засыпают привибрации в пресс-форму, установлен.ную в вакуумной емкости, котораязакреплена на столе вибростенда.После окончания засыпки выравниваютверхнюю плоскость порошка и устанавливают крышку. Включают вакуумныйнасос и создают вакуум в вакуумнойкамере, выполненной в промежуточнойкрышке пресс-формы. Вращением гайкисообщают поршню поступательное движение, в результате которого эластичная пробка, размещенная в торцештока, отходит от седла канала, соединяя полости дополнительной вакуумКажущаяся пористость,:верх блока Предел прочности при сжатии, кг/см Сохранение формы блока Получение .бракованных изделий проникновение рабочейжидкости в порошок),Время проведения операциивакуумирования, мин Как видно из таблицы,в предлагаемой пресс-форме обеспечивается получение ранноплотных и равнопрочных крупногабаритных изделий с улучшенной конфигурацией верхнего торца. В известной пресс-форме 15-20не обеспечивается герметизация дополнительной крышки, что вызывает проникновение рабочей жидкости гидростата в порошок и получение брака. Операция вакуумирования в предлагаемой пресс-Форме осуществляется на 40 быстрее, чем в известной.Предлагаемая конструкция отличается простотой обслуживания и долговечностью, надежностью в эксплуатации.Ожидаемая технико-экономическая эффективность изобретения составит ной камеры и промежуточной крышки.После вакуумирования порошка доостаточного давления 0,15 кгс/смвращением гайки поршень устанавливают в крайнее положение, при котором эластичная пробка прижимаетсяк седлу канала, т. е. канал запирается. Вибростенд вновь включаюти проводят операцию вибровакуумногоуплотнения с пригрузом. Пресс-форма 10 переносится в контейнер высокогодавления установки гидростатическогопрессования и давление поднимаетсядо 600 кгс/см . После декомпрессиипресс-форму извлекают из контейнера, 15 крышку 5 снимают и,извлекают блоксырец.Основные сравнительные характерис,тики прессования и свойства Юирконовых блоков представлены в таблице. Предлагаемая Известная600 руб. на.тонну изделий из расчета уменьшения брака сырца на 15-20,увеличения производительности вакуумирования на 40 и повышения качества ( равноплотности и равнопрочности )сырца и изделий. формула изобретения Пресс-форма для гидростатического прессования порошков, включающая перфорированную матрицу, элас тичный чехол, расположенный внутриматрицы и снабженный промежуточной крышкой с полостью для засыпки порошка, и герметизирующую крышку, отличающаяся тем, что, 65 с целью увеличения производительнос 961858ти процесса и повышения качестваизделий, промежуточная крышка выполнена с вакуумной камерой, соединенной с полостью для засыпки порошка при помощи канала, при этом вакуумная камера снабжена полым поршнемс эластичной пробкой и резьбовымхвостовиком, а полость поршня соединена с вакуумной камерой. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Патент ФРГ 9 1213708,кл, 49 В 12, 1966.2, Авторское свидетельство СССР