Способ формования заготовок из порошка в оболочке и устройство для его осуществления

ность с прямолинейной образующей, иприжим, на наружной поверхности которого размещены ребра с рабочими поверхностями, эквидистантными рабочимповерхностям направляющих, причем нарабочей поверхности направляющих илиребер выполнены реборды,На фиг, 1 показано устройство дляосуществленияспособа, вертикальныйразрез; на фиг, 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 - готовое. иэделие сразличной схемой укладки лент оболочки, поперечный разрез,устройство содержит матрицу 1 спрофилированной внутренней полостью,включающей контейнер, коническуючасть и калибрующий поясок, внутрикоторой соосно расположен с возможностью возвратно-поступательного пере"мещения вдоль оси пуансон 2 с закрепленной на его торце ступенчатой шайбой 3 иэ упругого материала, напримерполиуретана, радиально установленныена матрицу направляющие 4 с ребордамина рабочей цилиндрической поверхности,прижимы 5 образуют воронку, снаружиприкима выполнены ребра 6 с цилиндрическими рабочими поверхностями, входящими в реборды направляющих, пружины7 и кассеты с лентами 8, охватывающими направляющие и полость матрицы,формируемые в оболочку 9, причем количество направляющих и радиальныхребер 6 соответствует количеству одновременно подаваемых лент в полостьматрицы, а расстояние между ребордамикаждой из направляющих равно ширинеленты,Устройство для осуществления предлагаемого способа работает следующимобразом,Ленты 8 заправляют под ребра 6прижима 5 и пропускают сквозь полостьматрицы 1, После этого в контейнерматрицы вставляют заглушку из пластичного материала (не показана) иперемещением пуансона 2 с закрепленной шайбой 3 под действием. усилия запрессовывают заглушку в коническуючасть матрицы, в результате чего ленты прижимаются к стенкам контейнера.Далее в воронкообразную полость засыпают формируемый порошок 10, извлекают из контейнера матрицы 1 пуансон 2,после чего порошок под .действием силы тяжести заполняет свободную полость контейнера. Затем пуансон 2 ра-бочьм чсилием перемещают вдоль оси матрицы в направлении прессования н,производят формование порошка 10.При этом ленты тоже перемещаются внаправлении прессования, посколькукоэффициент трения между порошком илентами выше, чем на контакте лентс матрицей. При необходимости коэффициент трения лент о стенки матрицыснижают нанесением смазочного материала. После этого пуансон извлекаютиз контейнера матрицы, свободная полость которого заполняется порошком,и процесс повторяют в прежней последовательности, На выходе из калибрующего пояска матрицы ленты 8 легкоотделяются от сформованной заготовки. После израсходования запаса лентв кассетах их стыкуют с лентами других кассет любыми известными способами либо после правки используют ленты предыдущих кассет,Изменяя ширину лент и, соответственно, направляющих, ленты в контейнере матрицы укладывают встык по боковым торцам либо внахлест, В случаеукладки лент встык они обеспечиваютхорошее направление одна другой, нопри этом предъявляются жесткие требования к точности размеров по их ширине, чтобы в сумме последняя равняласьдлине окружности поперечного сеченияполости контейнера матрицы. В результате обжима лент в конической части.матрицы их ширина уменьшается и приповторном использовании помимо правки требуется замена одной из лент наболее широкую и, соответственно, направляющей, чтобы полость контейнеразакрывалась полностью материалом оболочки.При укладке лент внахлест не предьявляется высоких требований к точности размеров по их ширине, так какпри обжатии в конической части матрицы они имеют возможность смещатьсяодна относительно другой в окружном .направлении, что практически не вызывает изменения первоначальной ширины лентПосле правки эти ленты могут быть использованы повторно беззамены направляющих, так как нет необходимости изменять расстояние между ребордами последних. Однако притакой схеме укладки на внешней поверхности формуемой заготовки в зонахперекрытия лент остаются продольныеуглубления, равные толщине самихлент. Величина перекрытия лент сос 5тавляет 0,05 - 0,10 их ширины. При значении перекрытия,.меньшем 0,05 ши рины лент, из-эа возможных перекосов последних в процессе формирования оболочки образуются зазоры между ними, так как при укладке внахлест торцы соседних лент не "поддерживаютч друг друга. При величине перекрытия больше 0,1 ширины лент нерационально расходуется материал оболочки.Толщину лент выбирают в пределах 0,1 - 0,3 мм. При толщине, меньшей 0,1 мм, происходит потеря несущей способности оболочки, а при толщине, большей 0,3 мм, нервционально расходуется материал лент.При Аормировании граневых проАилей количество лент, подаваемых одновременно в очаг деАормации, равно количеству граней, В случае выдавливания заготовок с круговым поперечным сечением количество одновременно подаваемых в матрицу лент выбирают в пределах 6 - 10 штук. При количестве одновременно подаваемых лент менее 6 в них могут возникать гоАры в зоне перехода от направляющих к стенкам контейнера матрицы. В случае одновременного использования более 10 лент снижается технологичность процесса, поскольку большее их количество потребуется заправить в устройство и подвергнуть последующей правке для повторного использования,Выполнение направляющих вставок сцилиндрической рабочей поверхностью,образованной движением прямолинейнойобразующей на криволинейной направляющей, обеспечивает плавный переходленты из плоской в часть трубчатойоболочки. При любой другой рабочейповерхности этих вставок (конической,торцовой) на входе вконтейнер матрицы в лентах образуются гоАры, таккак сформованный под питателем-прижимом желоб иэ ленты потребуется перегнуть относительно кромки контейнераматрицы, Наличие гофр в .лентах навходе в контейнер приводит к снижениюкачества поверхности требуемых заготовок и даже к разрыву оболочек.П р и м е р 1. Проведено формование заготовок стержневого типа диаметром 40 мм, длиной 600 мм с.относительной плотностью 0,92 - 0,98 изалюминиевого порошка ЛПЖ без применения связующих веществ и смазочногоматериала. В качестве оболочки ис 4370ной 400 мм с относительной плотностью 0,9 - 0,94 из смеси, содержащей 98 Х4 0 5 20 25 30 35 40 45 50 пользуют холоднокатаные ленты из латуни Л 68 толщиной 0,2 мм ц шириной 22 мм, уложенные встык по боковым торцам в контейнере матрицы с диаметром полости 49 мм и углом матричной воронки 20 , Количество одновременнооуложенных лент и, соответственно, направляющих вставок и радиальных ребер на питателе-прижиме равно 7,Рабочие поверхности направляющих вставок и радиальных ребер на питателе-прижиме являются частями кругового цилиндра радиусом 100 мм с длинами дуг 90 мм.-Усилие выдавливания при заданной плотности получаемых заготовок составляет 460 кН. Нанесение консистентной графитной смазки ГОСТ 3333-80) на поверхности лент, контактирующие со стенками контейнера, позволяет снизить технологическое усилие до 120 кН. Шероховатость поверхности сформованных заготовок в обоих случаях соответствует шероховатости самих лент без наличия эадирЬв. При выдавливании без применения оболочки технологическое усилие достигает 650 кН, наблюдается налипание Аормуемого материала на стенки контейнера матрицы и появление эадиров на поверхности получаемых заготовок глубиной до 1,5 мм.Попытка использовать трубчатую оболочку иэ полиэтилена с толщиной стенки 0,3 мм не дает положительного эАфекта иэ-эа локального разрьва стенок оболочки, в результате чего происходит налипание порошка на стенки контейнера, и технологическое усилие возрастает до 610 кН. Относительная плотность сАормованных заготовок 0,92 - 0,94.Применение для этих же целей обо,гочки из лент лавсановой кальки (ТУ 6-17-668-80), имеющих ширину 22 мм и толщину 0,2 мм, обеспечивает высокое качество поверхности формуеюх з аго тонок, поскольку не наблюдается разрушения самих лент и налипания порошка на стенки матрицы, Технологическое усилие при этом достигает 140 кН. Относительная плотность сАормованных заготовок 0,92 - 0,94. П р и и е р 2. Формуют цилиндрические заготовки диаметром 40 кч длижелезного порошка марки ПЖ 2 И 2 и 2 Е .порошка карбида бора беэ применениясвязующих веществ и смазочного мате-.риала. В качестве оболочхи используютхолоднокатаные ленты толщиной 0,1 мми шириной 24 мм из стали 10, уложенные внахлест в контейнере матрицы сдиаметром полости 49 мм и углом мат 5ричной воронки 20 . Количество одновременно подаваемых лент и, соответственно направляющих вставок и радиальных ребер в питателе-прижимеравно 7 Рабочие поверхности направляющих и ребер выбирают цилиндрическими радиусом 100 мм и длиной дуг90 мм. Поверхности лент, контактирующие со стенками контейнера матрицы,смазывают предварительно консистентной графитной смазкой (ГОСТ 3333-80).Технологическое усилие при этом составляет 380 кН, в то время как вслучае юрмования без оболочки онодостигает 740 кПОтносительная плот"ность заготовки 0,92 - 0,95.В.результате применения оболочкииз стальных лент стойкость матрицывозросла в 4 - 5 раз, После удаления 25лент со сформованной заготовки и последующих правок в валках оказалосьвозможным использование их повторноне менее трех раз. На поверхности получаемых заготовок образуются продоль ные канавки в местах перекрытия лент,однако их глубина меньше глубины рисок, появляющихся на заготовке вследствие истирания рабочей поверхностиматрицы твердыми включениями карбидабора, Так в случае применения оболочки из лент толщиной 0,1 мм глубинаканавок на заготовке составляет 0,ммв то время как при выдавливании прутка без применения оболочки через 40 40циклов формования на его поверхностипоявляются продольные риски глубиной0,14 мм,П р и м,е р 3. Формуют стержневые заготовки диаметром 40 мм и длиной 500 мм с относительной плотностью0,95 - 0,98 из порошковой стали наоснове магния, В качестве оболочкииспользуют ленту лавсановой кальки(ТУ 6-17-668-80) толщиной 0,2 мм и50шириной 24 мм. Ленты укладывают внахлест с перекрытием 2 мм в, контейнерематрицы с диаметром полости 49 мм иоуглом матричной воронки 20, Количество одновременно уложенных лент равно7. Рабочие поверхности направляющих55вставок и радиальных ребер на питателе-прижиме являются частями круговогоцилиндра радиусом 100 мм с длиной дуг 90 мм. Технологическое усилие на пуансоне для достижения заданной плотности достигает 160 кН. Скорость деформирования равна 2,2 м/мин, В процессе экструдирования не наблюдается разрушения оболочки, Выдавливание при тех же обжатиях и скорости деформирования с применением полиэтиленовой оболочки по известному способу или в ее отсутствие приводит к увеличению технологического усилия на пуансоне до 530 кН и возгоранию смеси.Таким образом, предлагаемый способ и устройство для его осуществления позволяет прессовать абразивные и пирофорные порошки,Формула изобретения1, Способ Аормования заготовок из ,порошка в оболочке, включающий экструдирование порошка пуансоном в мундштучную полость матрицы последовательно отдельными порциями в оболочке неограниченной длины, покрывающей поверхность рабочей полости матрицы, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения технологических возможностей способа за счет прессования абразивных и пирофорных порошков, оболочку образуют из лент посредством укладки их без зазора, при этом в качестве материала оболочки выбирают. материал, напряжение сжатия которого не менее напряжения сжатия порошка.2. Способ по п. 1,. о т л и ч а - ю щ и й с я тем, что ленты располагают встык по боковым торцам.3, Способ по п, 1, о т л и ч а - ю щ и й с я тем, что ленты располагают боковыми торцами внахлест,4. Способ по пп. 1 - 3, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что ленты выполняют из лавсановой кальки, латуни или стали,5. Устройство для формования заготовок из порошка в оболочке, содержащее матрицу и соосно установленный в ней с возможностью перемещения вдоль ее оси пуансон, о т л и ч а - ю щ е е с я тем, что, с целью расширения технологических возможностей за счет прессования абразивных и пирофорных порошков, оно снабжено шайбой иэ упругого материала, направляющими подачи лент оболочки, выполненными с криволинейной поверхностьюи прямолинейными образующими, и приЖимом с ребрами на его поверхности, рабочие поверхности которых эквидистантны рабочим поверхностям направ 5 ляющих, при этом шайба закреплена на торце пуансона, а направляющие радиально размещены на верхнем торце матрицы е6. Устройство по п. 5, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что на рабочей поверхности направляющих или ребер выполнены реборды,1574370 Составитель В. П 1 уменко1 етрова Техред И,Дидык Корректор Т. Мал едакто при ГКНТ СССР оиэводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагари Заказ ВЙИИПИ 45 Тираж 647осударственного комитета по иэобрет113035, Москва, Ж, Раушс писноеям и открцти наб., д. 4/