Устройство для экструдирования изделий из порошков

СОЮЗ СОВЕТСНИХ9 ИЛСМЕСиИиРЕСПУБЛИН 19) И 22 Г 3/2 СПИ РЕТЕНИЯ втавсюмм сиидетввСтв 3 ОСУДАРСТВЕННй НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТЗЙ(71) Витебский технологический инстигут легкой промышленности и Белорусский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт (53) 623.762.043(088.8)(56) 3. Кислый П.С. и др. Прессование тугопяавких соединений в вакуумной шнек-машине. Сб. "Теория и практика прессования порошков", Киев, 1975, с. 139-145.2. Злобин Г.П. Формование: иэделий из порошков твердых сплавов. И., "Металлургия", 1980, с. 71-184. (54)(57) 3. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭКСТРУДИРОВАНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ПОРО 333 КОВ, содержащее экструдирующий и подающий шнеки, матрицу, загрузочный бункер и узел для вакуумирования, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества экструдируемых изделий, оно снабжено торцовым зубчатым венцом и роликами, имеющими каждый цилиндрический и коническиеучастки поверхности и выполненными с зубьями на цилиндрическом участке, входящими в зацепление с зубчатым венцом, причем зубчатый венец установлен неподвижно, а ролики встроены в зкструдирующий шнек симметрично относительно оси вращения шнека на его последнем витке с возможностью вращения вокруг своей оси.2. Устройство по п. 1, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что узел для вакуумирования выполнен в виде системы отверстий, расположенных на экструдирующем шнеке со стороны, обратной направлению вращения роликов д вокруг оси шнека.Изобретение относится к машиностроению и может быть использованов порошковой металлургии ддя экструдирования изделий из порошков,Известно устройство для прессования нластифицированного порошка,содержащее подающий и экструдирующийцилиндры, жестко соединенные междусобой, в которых расположены соответствующие шнеки, и систему для 10вакуумирования шихты Я,.Недостатком данного устройстваявляется невозможность получениякачественных иэделий, так как в сечении, перпендикулярном экструдированию, возникают кольцеобразныерасслоения, вызчанные не одинаковойскоростью истечения порошка из мундштука.Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности и достигаемому результату является устройстводля экструдирования изделий из порошков, содержащее подающий и экструдирующий цилиндры с находящимися.в них соответствующими шнеками, матрицу, загрузочную камеру, приводышнеков, узел для вакуумирования 21 .Пластифицированный порошок засыпается в подающий цилиндр через загрузочную камеру и подается в экстРудирующнй цилиндр. При этом происходит откачка воздуха, находящегосяв шихте. Далее порошок увлекаетсяэкструдирующим шнеком, который про давливается через матрицу и формует ,З 5изделие.Недостатком известного устройства является отсутствие приспособлений для уравнивания скорости движения слоев порошка во время продавливания через матрицуиз-зачего появляются кольцеобразные трещины, что снижает качество экструдируемых изделий.Цель изобретения - повышение качества экструднруемых изделий.Поставленная цель достигаетсятем, что устройство дпя экструдирования изделий из порошков, содержащее экструдирующий и подающий шнеки, матрицу, загрузочный бункер иузел для вакуумирования, снабженоторцовым зубчатым венцом и ролика"ми, имеющими каждый цилиндрическийи конические участки поверхности 55и выполненными с зубьями на цилиндри.ческом участке, входящими в зацепление с зубчатым венцом, причем зубчатый венец установлен неподвижно, а ролики встроены в экструдирующий шнек симметрично относительно оси вращения шнека на его последнем витке с возможностью вращения вокруг своей оси. Кроме того, узел для вакуумирования выполнен в виде системы отверстий, расположенных на экструдирующем шнеке со стороны, обратной направлению вращения родиков вокруг оси шнека.На фиг.1 изображено устройство, общий вид; на фиг.2 - вид А, на фиг,1; на фиг.3 - разрез Б-Б на ,фиг.1; на фиг.4 - вид В на фиг.1; на фиг.5 - один из роликов; на фиг,6 - последний виток шнека; на фиг.7 - разрез Г"Г на фиг.6.Устройство содержит корпус 1 подающего и экструдирующего 2 шнеков, в которых находятся соответствующие шнеки 3 и 4, и матрица 5, симметрично расположенные конические ролики 6,. загрузочный бункер 7, отверстия 8 для вакуумировання. неподвижный зубчатый венец 9, крышка 1 О. Устройство работает следующим образом,При вращении подающего шнека 3из загрузочного бункера 7 порошок подается в корпус экструдирующего шнека 2, где увлекается зкструдирующим шнеком 4 н перемещается в зону 1экструднрования. В зоне 11 экст ирудирования при вращении шнека 4конические ролики 6, находясь взацеппении с зубчатым венцом 9, вращаются и производят постепенное уплотфнекие слоев порошка, а также переме "щение их в направлении экструднрования, Причем слои, прилежащие к матрице 5, перемещаются на большую ве-.личину, чем слои порошка формующиевнутреннюю часть стержня, Однако всилу трения верхних слоев порошкао матрицу 5 их скорость постепенноуменьшается и при выходе из мундштука 12 равна скорости истечениявнутренних слоев. Во время вращенияроликов 6 вокруг оси шнека 4, на стороне, обратной направлению перемещения роликов, скапливается воздух,который отсасывается через систему 8отверстий, расположенных с этой стороны роликов 6 на экструдирующемшнеке 4. Таким образом устраняютсярастягивающне напряжения в верхнихслоях стержня, а также воздух, который находится в шихте, непосредственно в зоне экструдироваиия 10, Это позволяет получить изделия более высокого качества, без круговых трещин и воздушных раковин.Во время работы устройства шихта подается шнеком 4 в зону 1 экструдирования, где -она уплотняется роликами б. Каждая из канавок двухза- б ходного шнека 4 .равномерно подает шихту к своему ролику 6. Крышка 10 не позволяет порошку забивать зуб- . чатое зацепление, Скорость истечения слоев порошка от одного слоя к другому и внутри слоев изменяется постепенно в зависимости от многих факторов. Однако наибольшая скорость истечения будет на поверхности матрицы, а наименьшая - в центре зоны зкструдирования.В предлагаемом устройстве имеется,цва конических ролика, которые перемещают шихту. На фиг.5 изображен отдельно один из роликов, имеющий конический участок наружной поверхности 13 и цилиндрический участок, на котором выполнены зубья 14, входящие в зацепление с зубчатым венцом 9 (фиг.2), В точке 5 родик опирается о цилиндр 2, после того, как его уста30 новят в зенковку 6 (на фиг.б) где находится последний виток шнека 4. На фиг.4 изображен разрез Р-Г по оси эенковки 6, (штриховой: линией изображен ролик, установленный в зеиковку) .Конуснасть роликов необходима для перемещения шихты в разных слоях с различной скоростью. Зубья на цилиндрическом участке ролика находятся в зацеплении с неподвижным зубчатым венцом. При вращении шнека зубчатый венец вращает, ролики вокруг своей оси, что облегчает уплотнение по" рошка .и его перемещение с различной скоростью в разных слоях.Два симметрично расположенных ролика необходимы для симметричного распределения нагрузки относительно оси шнека. При неравномерно расположенной нагрузке относительно оси вращения шнека возможна вибрация шнека, дйнамические перегрузки и другие явления, так как его крепление находится на большой консоли по отношению к месту приложения нагрузки. Это влияет на равномерность уплотнения, что определяет качество иэделия.Во время вращения роликов вокруг своей оси создаются условия для скапливания воздуха, со стороны ролика противоположной направлению его вращения вместе со шнеком. Ро-; лики уплотняют шнхту при вращении, а новые порции шихты не успевают попасть в эти эоны. Здесь расположены отверстия для вакуумирования по рошка (Фнг.4). Вакуумирование производится в зоне экструдирования, т,е. во время истечения порошка из матрицы, что исключает попадание воздуха в готовое изделие, Это повышает качество готового изделия.. В таблице представлены экспериментальные данные, полученные при зкструдировании различных порошков; предложенным и известным устройством.Как видно из таблицы, изделия, полученные беэ подпрессовки четные эксперименты), имеют меньшую плотность и меньшую ударную вязкость.1 1о л Л 1., 1о 0Й х сЧ11 сЧо мло о о с 3 Ф 3 к о И х Р о х о,о Ф ф ч 0 м о Ф 1 Х ю11 л ЯЭ 4 0 оР ЭЭИМ еРф оо хофсЧсЧ м1 оО1 ХосЧ В1 1 1 1 о Э Щ Ю о Ф 1оЩ Э53 аЮсЧ ЕчЩи ЮОюо оД- л 1 о й Д 9М 0о х х Ю С 1 ССО 1 х о о И1.Дм"Патент", г.укгород,ул.Проектная,4 Тира ПИ Государст по делам иэо 035, Москва,746енногоретепии-35, Р Подписноомнтета СССРи открытийувская наб., д. 4/5