Устройство для горячего прессования изделий из порошка

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГОРЯЧЕГО ПРЕССОВАНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ПОРОШКА, содержащее корпус с электроизоляцией, токоподводы, верхний и нижний пуансоны и размещенные на-них вставки, отличающееся тем, что, с целью повышения выхода годного, оно снабжено графитовыми шайбами, а вставки выполнены из анизотропного углеродного материала, армированного прокладками из графитовой ткани,при этом шайбы размещены на вставках.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУВЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3592994/22-02 (22) 19.05.83 (46) 30.10.84. Бюл. У 40 (72) Л.M.Бучнев, И.А.Дмитриев, А.В.Демин, К.А.Косинский, С.П.Лаврухин, В.Г.Румянцев и А.И.Смыслов (53) 621.762.4.043(088..8) (56) 1. Патент США И 3182102, кл. 264-05, 1963.

2. Авторское свидетельство СССР

У 638490, кл. В 30 В 15/02, 1977.

„„SU„„1121099 А

g(gg В 22 Г 3/14; В 30 В 15/02 (54) (57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГОРЯЧЕГО

ПРЕССОВАНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ПОРОШКА, содержащее корпус с электроизоляцией, токоподводы, верхний и нижний пуансоны и размещенные на- них вставки, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения выхода годного, оно снабжено графитовыми шайбами, а вставки выполнены из анизотропного углеродного материала, армированного прокладками из графитовой ткани,при этом шайбы размещены на вставках.

1121099

2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что соотношение толщин прокладки из графитовой ткани и слоя анизотропного углеродного материала находится .в пределах 1-10.

3. Устройство по пн.1 и 2, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что про1

Изобретение относится к порошко- . вой металлургии, в частности к устройствам для горячего прессования порошков,нагреваемых прямым пропусканием электрического тока. 5

Известна пресс-форма для горячего прессования порошка, содержащая верх-. ний и нижний графитовые пуансоны и матрицу $1).

Недостатком устройства является 10 то, что в процессе нагрева и прессо" вания создаются значительные перепады температур как по высоте, так и по радиусу заготовки, следствием чего являются неоднородность получаемого 15 материала и высокий процент брака.

Наиболее близким к данному по технической сущности и достигаемому результату является устройство для горячего прессования изделий из по" рошка, содержащее корпус с электроизоляцией, токоподводы, верхний и нижний пуансоны и размещенные на них вставки. Пуансоны устройства выполнены из графита (2 j.

Недостатком устройства является высокий процент брака изделий, воз" никающий вследствие неравномерности прогрева заготовки. Перепадй температур по высоте иэделий при прессовании при рабочих температурах до

2500 С достигают 400 С, что отрицательно сказывается на получении качественных заготовок ° Поскольку электросопротивление пуансонов соиз- 35 меримо с электросопротивлением заготовки, то в них теряется большое количество тепла. г

Цель изобретения - повышение вы- 40 хода годного. кладки выполнены в виде чередующихся дисков и колец, причем площадь последних составляет 10-20Х от площади дисков, а количественное соотношение дисков и колец находится в пределах

1-3.

Цель достигается тем, что устройство для горячего прессования изделий из порошка, содержащее корпус с электроизоляцией, токоподводы, верхний и нижний пуансоны и размещенные на них вставки, снабжено графитовыми шайбами, а вставки выполнены иэ анизотропного углеродного материала, армированного прокладками из графитовой ткани, при этом шайбы размещены на вставках.

Соотношение толщин прокладок из графитовой ткани и слоя анизотропного углеродного материала находится в пределах 1-10.

Прокладки выполнены в виде чередующихся дисков и колец, причем площадь последних составляет 10-201 от площади дисков, а количественное соотношение дисков и колец находится в пределах 1-3.

На чертеже представлена схема устройства для горячего прессования.

Устройство содержит корпус 1 с теплоизоляцией 2 (например, графитовой крошкой, сажей или их композицией), токоподводы 3, медные водоохлаждаемые пуансоны 4, вставки 5, состоящие из тканевых дисков 6 и колец 7 и прослоек 8 из анизотропного углеродного материала (графита или пирографита), шайбы 9 из графита, между которыми размещена порошковая заготовка.

Вставки 5 выполнены в виде чередующихся слоев графитовой ткани и углеродного материала в соотношении слоев по толщине, равном 1-10 причем цельные слои (диски) ткани чередуются с кольцами, по площади составляющими 10-20Х от площади диска

Составитель Б.Семенов

Редактор О,Колесникова Техред М.Кузьма Корректор N.Ëåîíòþê

Заказ 7862/9 Тираж 774 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", r.Ужгород, ул.Проектная, 4

3 11210 с соотношением числа дисков и колец

1-3. Нижняя граница соотношений по толщине графитовой ткани и углеродного материала обусловлена тем,что при меньшем содержании последних не обеспечиваются необходимые тепловые и электрические свойства вставки 5.

При увеличении содержания графита или пирографита выше верхнего предела снижается прочность вставки в про-10 ессе горячего прессования, степень ее деформации превышает допустимый уровень.

Использование тканевых графитовых колец 7 в сочетании со сплошными дис-.!5 ками 6 повьппает прочность вставок в условиях высоких температур и давлений и предотвращает выползаиие наполнителя (графита или пирографита) за пределы вставки при прессовании. 20

При использовании колец с площа дью менее 10Х от площади дисков не обеспечивается необходимая прочность вставки. При площади более 207. ухудшаются тепловые и электрические свой-25 ства. ! Шайбы 9 из графита способствуют

,передаче тепла, равномерности его .распределения по объему заготовки, ! повышают устойчивость и работоспособ-З0 ность вставок 5, В направлении, перпендикулярном оси прессования, теплопроводность материала вставки высока (100-200 Вт/м К), а удельное элект-6 росопротивление мало (4-8 1 0 Ом. м) .

Это способствует выравниванию температуры по радиусу заготовки. Указанные электрические и тепловые свойства материалу вставки придает графит или пирографит, обладающий необходи- 40 мой для данного случая анизотропией свойств.

Устройство работает следующим.образом.

Перед прессованием изготавливают армированные вставки 5. Для этого вырезают круги и дискп из графитовой ткани и в определенном соотношении укладывают их друг на друга, помещая между ними анизотропный графитовый материал (графит или пирографит).

При этом следят, чтобы кристаллографическая ось анизотропного материала была параллельна оси прессования, т.е. чешуйки пирографита ориентируют в горизонтальной плоскости. Далее на нижний токоподвод устанавливают последовательно пуансон 4, вставку 5, шайбу 9 из графита и заготовку. Устанавливают корпус с теплоизоляцией и подводят верхний токоподвод. Через токоподводы начинают пропускать электрический ток и увеличивать усилие на заготовку. При достижении темпераО туры 2400-2500 С давление достигает

20-30 МПа. Дают выдержку и по достио ! женин 300-400 С давление снимают.

После окончательного охлаждения пресс-комплект разбирают и извлекают отпрессованное изделие.

Таким образом, выполнение устройства с прокладками из чередующихся слоев углеродной ткани и пирографита

Ф и графитовыми шайбами обеспечивает выравнивание температуры по высоте прессуемого изделия, что позволяет повысить выход годной продукции на

36-46Х. Снижается потребление конструкционного графита, так как пуансоны выполнены из меди и практически не изнашиваются в процессе эксплуатации, на 10-20Х снижается потребление электроэнергии.