Установка для горячего прессования

 

УСТАНОВКА ДЛЯ ГОРЯЧЕГО ПРЕССОВАНИЯ, включающая пресс с гидроцилиндром, верхней и нижней траверсами, соединенными между собой стойками, и вакуумную камеру с верхней и нижней крьшосами, графитовой матрицей, пуансонами и нагревательным элементом, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения механизации технологического процесса и повышения качества спрессованных изделий, пресс снабжен направляющей, расположенной параллельно оси вакуумной камеры , нижняя траверса пресса установлена на направляющей с возможностью поворота вокруг своей оси и осевого перемещения, а нижняя крышка камеры закреплена; на нижней травер9 се с врзможностью осевого перемещения и снабжена подвижной опорой нижнего пуансона.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСГ1УБЛИ К

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТМ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3603376/22-02 (22) 17.03.83 (46) 23. 12.85. Бюл. У 47 (72) А.И.Семернев и Н,А.Федорова (53) 621.762.043(088.8) (56) Кулаков М.И. и др. Вакуумная камера к прессу горячего прессования ПА-803. — Порошковая металлургия, 1972, и 2, с. 84-87.

Макеев В.С., Пилюган А.Н. и др.

Электропечь горячего прессования тугоплавких материалов ГПК-1И.

Порошковая металлургия, 1969, У 3, с. 82-85. (54)(57) УСТАНОВКА ДЛЯ ГОРЯЧЕГО

ПРЕССОВАНИЯ, включающая пресс с гидроцилиндром, верхней и нижней траверсами, соединенными между со„„SU„„1199450 А (ц 4 В 22 F 3/14; В 30 В 12/00 бой стойками, и вакуумную камеру с верхней и нижней крышками, графитовой матрицей, пуансонами и нагревательным элементом, о т л и— ч а ю щ а я с я тем, что, с целью обеспечения механизации технологического процесса и повышения качества спрессованных изделий, пресс снабжен направляющей, расположенной параллельно оси вакуумной камеры, нижняя траверса пресса установлена на направляющей с возможностью поворота вокруг своей оси и осевого перемещения, а нижняя крышка

f камеры закреплена на нижней траверсе с возможностью осевого перемещения и снабжена подвижной опорой нижнего пуансона.

1 1

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности, к устройствам для изготовления изделий из порошков металлов и тугоплавких соединений методом горячего прессования.

Цель изобретения — обеспечение механизации технологического процесса и повышение качества спрессованных изделий.

На фиг. 1 показана. схема вакуумной камеры; на фиг. 2 — схема установки в целом.

Нижняя крышка i,,âàêóóìíîé камеры ,(не обозначена) установлена подвижно при помощи направляющих пальцев

2 на подвижной нижней траверсе 3, которая установлена на направляющей с возможностью поворота вокруг своей оси и имеет возможность перемещаться вдоль направляющей 4 (параллельно оси камеры) от механизма винт 5 — гайка 6 при помощи зубчатой конической пары 7 (фиг. 2), редуктора 8, муфты 9 и электродвигателя 10 и поворачиваться вместе с направляющей вокруг ее оси. Направляющая 4 расположена параллельно оси вакуумной камеры, а крышка 1 закреплена на нижней траверсе 3 с возможностью осевого перемещения. Винты

11, фиксированные в осевом направлении относительно подвижной траверсы

3, могут сцепляться с гайками 12, скрепленными неподвижно со связями

13, сидящими на стойках 14, которые установлены на корпусе камеры 15 при помощи кронштейнов 16 и несут на себе верхнюю траверсу 17 (фиг. 2) с гидроцилиндром 18. Шток 19 гидроцилиндра 18 шарнирно связан с водоохлаждаемым штоком 20, проходящим через верхнюю водоохлаждаемую крышку 2 1 вакуумной камеры при помощи ва". куумного уплотнения 22 и направляющих втулок 23.

Графитовый подвижный пуансон 24, соединенный с водоохлаждаемым штоком

20 при помощи теплоизолирующей муфты

25, может перемещаться в графитовой матрице 26, которая нагревается индуктором 27 и изолирована от водоохлаждаемого корпуса вакуумной камеры теплоизоляцией 28 в виде колец из пористой керамики, а от нижней водоохлаждаемой крышки 1 вакуумной камеры — керамической подставкой 29 с помощью графитовой опоры 30. Нижний, графиговый пуансон 3l опирается на

199450

55 керамическую теплоиэолирующую муфту

32, которая имеет возможность перемещаться вместе с пуансоном вдоль оси камеры, что обеспечивает выход изделия 33 из матрицы при его выпрессовке.

Подвижная опора 34, проходящая через нижнюю крышку вакуумной камеры, благодаря вакуумному уплотнению

35 и направляющим втулкам 36 удерживается в верхнем положении относительно нижней траверсы 3 при помощи клина 37 и может опускаться вниз во время выпрессовки изделия в полость, образуемую цилиндрической поверхностью 38, при освобождении от клина

37. Термопара 39, проходящая через подвижную водоохлаждаемую опору 34, ввиду вакуумного уплотнения 40 позволяет измерять температуру в нижнем пуансоне 31, а оптический пирометр

41 через гляделку 42 измеряет температуру внешней поверхности матрицы.

Патрубок 43 в водоохлаждаемом корпусе вакуумной камеры служит для подсоединения вакуумнои системы (не показана) и подачи в камеру инертного газа. Патрубок 44 с крышкой 45 из электроизоляционного материала служит для ввода в полость камеры водоохлаждаемого индуктора 27, на который подается ток повышенной частоты для подогрева матрицы. Кронштейны

46 позволяют закрепить камеру на раме 47 с площадкой обслуживания .(не показана). Уплотнение верхней и нижней крышек с корпусом вакуумной камеры осуществляется с помощью прокладок иэ вакуумной резины и бол-. товых соединений (не обозначены).

Установка работает следующим образом.

На теплоизоляционную муфту 32 устанавливается нижний пуансон 31 так, что термопары 39 касаются тела пуансона. Матрица 26 помещается на опору 30 и центрируется муфтой

32. Порошок подается в полость матрицы 26 и прижимается пуансоном 24.

Теплоизоляция 28 надевается на матрицу 26 и опору 30, муфта 25 надевается на пуансон 24. Собранный таким образом на рабочем месте загрузки и выгрузки узел пресс-формы вместе с вакуумной крышкой 1 вакуумной камеры и подвижной нижней траверсой 3 поворачивается вокруг оси направляющей 4 до совпадения его оси .с осью вакуумной камеры и поднимается вверх при помощи механизма винт 5 — гайка 6, зубчатой конической пары 7, редуктора 8, муфты 9 и электродвигателя 10. В верхнем положении траверса 3 соединяется со стойкой 14 и прессом при помощи винтов 11 и гаек 12 с помощью связей 13, закрепленных на стойках 14, крышка 1 подтягивается болтами к корпусу вакуумной камеры. Включается гидросистема и водоохлаждаемый шток

20 опускается своим гнездом на муфту 25. Порошок в матрице 26 прижимается пуансоном 24. Далее из камеры удаляется воздух и производится обезгаживание порошка, для чего на индуктор 27 подается напряжение для нагрева матрицы 26 до заданной температуры. После обезгаживания порошка в случае проведения режима горячего прессования в вакууме на индуктор подается напряжение по заданному режиму нагрева, а в гидроцилиндр 18 — масло под давлением, обеспечивающим прессование порошка по заданному режиму.

В случае прессования в инертной атмосфере после обезгаживания порошка от камеры отключается вакуумная система, а в полость камеры подается инертный газ. Процесс горячего прессования и в этом случае ведется с одновременной подачей напряжения на индуктор по заданной программе и масла в гидроцилиндр под давлением по заданной программе.

После окончания режима прессования снимается давление масла в гидроцилиндре, отводится клин 37 из пазов подвижной опоры 34, обеспечивая ей возможность опускания вниз, В гидроцилиндр подается масло под давлением, производится процесс выпрессовки изделия из матрицы 26 в полость опоры 30, образуемую цилиндрической поверхностью 38, где происходит процесс его охлаждения.

Напряжение с индуктора снимают. В случае ведения процесса в вакууме после охлаждения изделия отключается вакуумная система от камеры, а в камеру впускается атмосферный воздух.

В случае охлаждения изделия в инертной атмосфере после охлаждения изде1199450 лия из камеры удаляется избыточное количество инертного газа, а давление в камере уравнивается с атмосферным. Нижняя крышка 1 отсоединяется от вакуумной камеры и траверса

3 вместе с крышкой и узлом прессформы опускается вниз, а затем поворачивается вокруг оси направляющей до совмещения узла пресс-формы с ра10 бочим местом сборки и разборки в последовательности, обратной рассмотренной выше (при, загрузке вакуумной камеры). Снимается с пуансона 24 муфта 25, разбирается теплоизоляция

28, убирается с опоры 30 матрица 26.

Подвижная опора 34 поднимается в верхнее положение и фиксируется относительно нижней траверсы 3 клином 37.

Готовое изцелие снимается с пуансоgpss íà 31. Процесс сборки пресс-формы !

:и загрузки порошка в матрицу повторяется.

Применение предлагаемой установки позволяет механизировать процесс сборки-разборки камеры и транспортировки матрицы с пуансонами из камеры в зону выгрузки. За счет совмещения функций силового конструктивного элемента — нижней. траверсы, с функцией транспортирующего устройства и придания ей необходимых движе- .ний от механизма, а также .путем соответствующего взаимодействия крышки камеры с траверсой и траверсы со

35 стойками пресса. Кроме того, при использовании этой установки возрастает качество спрессованных изделий.

Этот эффект обеспечивается sa счет

40 выпрессовки изделия в полость опоры где происходит его охлаждение в контролируемой атмосфере. В частнос ти, плотность иэделий из нитрида кремния возрастает с 94 (известная установка) до 100 (предлагаемая), 45 а на поверхности изделий уменьшается количество дефектов (сколов, трещин и т.п.). На поверхности 50Х изделий, полученных при использо50 ванин известной установки обнаруЭ жены дефекты, в то время как на поверхности;изделий, полученных в предлагаемой установке, указанные дефекты отсутствуют.

1199450

1199450

Заказ 7764/13

Тираж 746 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

Составитель И.Киянский

Редактор М.Бланар Техред Т.Дубинчак Корректор Е.Сирохман