Установка для прессования металлических порошков

Союз Советских Социалистических РеспубликОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(45) Дата опубликования описания 23,06,77(51) М КлВ 22 Р 3/02 В 30 В 11/02 Государственный комитет Совета Министров СССР по делам изооретений и открытий(54) УСТАНОВКА ДЛЯ ПРЕССОВАНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКИХПОРОШКОВ Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности, к устройствам дляпрессования металлических порошков,Известна установка для прессования металлических порошков, включающая станину, 5ползуны, пуансоны и матрицу. При этом матрица неподвижно установлена на станине, апуансоны установлены с возможностью возвратно-поступательного перемещения и связаны с ползунами 11, 10Недостатком данной установки являетсянизкое качество спрессованных заготовок,что обусловлено неравномерностью распределения плотности по их высоте.Техническим решением, наиболее близким 15продложенному, является установка для прессования металлических порошков, включающаястанину, ползуны, пуансоны и матрицу, причем матрица снабжена приводом врашения иустановлена на виброподшипнике 21. 20 Данная установка обладает низкой производительностью, а спрессованные заготовки обладают низким качеством, что обусловлено недостаточной эффективностью переда чи вибрационных нагрузок на уплотняемыйпорошок,Предложенная установка отличается отизвестной тем, что, с целью увеличения производительности процесса прессования и повышения качества спрессованных загэтэвэк,пуансоны снабжены кулачкэвыми механизмами, а ползуны, матрица и станина связанымежду собой реечной передачей,Ниже дан вариант выполнения предлэженной установки, где на фиг. 1 показана ееобщая схема, на фиг. 2 - сечение по А - А,а на фиг. 3 - техническая последовательность операций при прессэвании порошка вэтой установке,Установка включает верхний 1 и нижнийпуансоны, установленные соответственнов верхнем 3 и нижнем 4 ползунах. Ползуны3 и 4, связанные со штоками 5 и 6, установлены в направляющих и имеют вэзмэжностьпоступательного перемещения со скоростьюЧ от гидравлических цилиндров 7 и 8, закрепленных в станине 9.Колебательные движения верхнего пуансона осуществляются эт кулачковогэ механизма, состоящего из ролика 10, кулачка 11" эксцентриситетэм 1, приводимого вовращение электродвигателем 12 с помощьюклиноременной передачи 13.Колебательчые движения нижнего пуансона осуществляются эт аналэгичнэго кулачкового механизма, состоящего из ролика 14,кулачка 15 с эксцентриситетэм , гривэдимого во вращение электродвигателем 16 спомощью клиноременной передачи 17, 19Обратный хэд пуансэнэз 1 и 2 осуществляется соответственно от пружин 18 и 1 9.В станину встрое,а матрица 20, имеюшаяс наружной поверхности червячное колесо 21,которое связано с червяком 22. Червяк рас-Иположен на одному валу с шестернями 23,которые находятся в зацеплении с рейками 24.С целью синхронизации движения пуансонов1 и 2 и вращения матрицы 20 предусмотрена реечная передача, состоящая из четырехреек 25, закрепленных на ползуне 3, четырех шестерен 26, закрепленных в станине ичетырех реек 27 и 24, связанных с нижнимпэлзуном 4 и перемещающихся в направляющих планках 28, закрепленных на станине 9,Управление гидравлическими цилиндрами7 и 8 осуществляется эч насосного привода,состоящего из электродвигателя 29, насоса30, разгрузсчнэ-предохранительного клапана31 и двух гидравлических распределителей ф(золотников) 32 и 33, снабженных электромагнитами Э - Э1 4Электрическая схема установки предусматривает наличие конечных выключателей КВ 1-5КВ 4, обеспечивающих автоматическое включение и выключение электродвигателей,Гидравлический цилиндр 7 разделен поршнем (на чертеже не обэзначен) на полости1 и П, а цилиндр 8 - на полости 111 и 1(.Работа установки осуществляется в следющей технологической последовательности(см. фиг. 3):а) загрузка порошка,б) подвод верхнего пуансона, 45в) пресс ование,г) отвод верхнего пуансона,д) выталкивание спрессованной заготовки,е) отвод нижнего пуансона,В исходном положении все электродвигатели отключены, Нижний пуансон находитсяв крайнем нижнем положении, а верхний пуансон расположен над матрицей.В матрицу засыпают порошок (фиг, За).При нажатии кнопки "Пуск" включается элек 45тродвигатель 29. Насос 30 нагнетает маслочерез золотник 32 (при этом включен электромагнит Э 1) в полость 1 гидроцилиндра7. Масло из полости 11 идет на слив. Поддействием давления жидкости начинается пе ремешение ползуна 3 с линейной скоростьюдо соприкосновения пуансона 1 с порошком.,фиг, Зб), В этот период цикла срабатывает конечшй выключатель КВ 1. Он дает ксманду на. включение электродвигателей 12и 16 привода верхнего и нижнего пуансонови электромагнита Э золотника 33. Вращение от электродвигателей 12, 16 передается через клинороменную передачу 13, 17 накулачки 11, 15 и ролики 10, 14, Давлениечеоез ролики передается на пуансоны 1 и 2,а через них - на порошок. Ход пуансоноврегулируется за счет смены кулачков 11,15 с оазличной величиной эксцентриситета(не более бмм). Число ходов пуансоновзависит от скорости вращения электродвигателей 12,16 и передаточного отношенияклиноременной передачи и может регулироваться в широких пределах,Включение электромагнита Э позволяетзподать жидкость высокого давления от насоса 30 в полость Ш гидроцилиндра 8, Одновременно происходит зацепление реек 25,связанных ползуном 3 с шестернями 26фиг. Зб). В этот момент входитв действиереечная связь верхнего и нижнего ползунов,После того, как пуансоны начинают ссвершать колебательные движения со скоростью7 и войдет в действие реечная связь, аполость Ш нижнего гидроцилиндра 8 соединится с насосом, начинается период прессования порошка(фиг, 1, фиг, Зв). Так какрейки 24 связаны через шестерни 23 и червяк 22 с червячным колесом 21, закрепленным на метрице 20, то поступательное движение реек 24 преобразуется во вращательное движение матрицы 20 с угловой скоростью ЮЗа счет большого числа нагружений (до3000 кол. в мин) и непрерывного перемещения пуансонов навстречу друг другу весьцикл прессования протекает с большой скоростью. Это приводит к значительному повышению производительности процесса прессования.Процесс прессования порошка протекаетс нагрузкой и дальнейшей разгрузкой давления до нуля на небольшом ходе пуансона.Благодаря этому достигается снятие остаточных напряжений внутри образца равномерно по сечению. Это способствует уменьшению трещин внутри образца после проведениятермообработки.Двустроннее прессование на данной установке позволяет получать изделия с равной полостью по всей его высоте.Вращательное движение матрицы по отношению к пуансонам способствует уменьшению трения во внутренних и внешних слояхпорошка, прилегающих к пуансонам. и матрице, что повышает эффективный КПЙ данной установки.После окончания процесса прессования срабатывает конечный выключатель КВ 2, СМ дает команду на отключение электродвигателей 12, 16 привода пуансонов, электромагнитов ЭЗ, Э 1 и включает электромагнит Э 2, Жидкость от насоса 30 поступает через золотник 32 в полость 11 гидравлическо-р го цилиндра 7.Начинается отвод верхнего пуансона , (фиг, 3) . Послотого, какверхнийпуансонзаймет свое крайнее верхнее положение, срабатывает конечный выключатель КВЗ. Он дает ко- ц манду на отключение электромагнита Э 2 и включение электромагнита Э . Жидкость от насоса поступает в полость Щ цилиндра 8, начинается выталкивание изделия (фиг. Зг). После того, как изделие удалено из мат- И рицы, срабатывает конечный выключатель КВ 4, Он дает команду на отключение электромагнита ЭЗ и включение электромагнита Э . Жидкость от насоса через золотник 33 поступает в полость 1 У цилиндра 8, а из 25 6полости 1 П идет на слив через золотник, Происходит отвод нижнего пуансона на исходную позицию (черт, Зе). Установка подготовлена к проведению очередного рабочего цикла.формула изобрете ния,Установка для прессования металлических порошков, включающая станину, ползуны, паусоны и матрицу, о т л и ч а ю ш а я с я тем, что, с целью увеличения производительности процесса прессования и повышения качества спрессованных заготовок, пуансоны снабжены кулачковыми механизмами, а ползуны, матрица и станина связаны между собой реечной передачей.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Джонс В, Д. Ссновы порошковой металлургии. Прессование и спекание, ММир, 1965, с 95 - 100.2, Авторское свидетельство СССР272817, М. Кл В 30 В 11/ОО, 1968.551122 аз 57/5 Тираж 995 осударственного комитета Спо делам изобретений и 35, Москва, Ж, Раушск Подписное ета Минис ткрьттиая наб 3 П "Патентф, г. Ужгород, уп. Проектная Фип Составитель И. Киянскийедактор Н. Разумова Техред И. Асталош Корректо