Пресс-форма для прессования изделий из порошков

 

Изобретение относится к пресс-формам для прессования изделий из порошков. Цель изобретения - упрощение конструкции . В полость, образованную стенками 1 пресс-формы и верхним торцом пуансона 5, загружают исходную порошковую смесь (или гранулы). Сверху полость закрывают верхним пуансоном 7, при этом рабочая поисюдное положение Конечное полоксние ///// / {Ь «шм 11 12 7 верхность тактируете стями подв приложенн ны ползуна в плоскости подвижные пуансона 5 наклонно к а 1 -45°. П пресс-форм ним пуансо в двух взаи лениях. При ществляетс пуансона 7, жения в паз та. Вслед происходит ки в осевом скости, пер 3 ил. верхность пуансона 7 одновременно контактируете верхними торцовыми поверхностями подвижных стенок 1. Под действием приложенного к пуансону усилия со стороны ползуна пресса пуансон 7 перемещается в плоскости, параллельной этому усилию, а подвижные стенки 1 перемещаются в пазах пуансона 5 с боковиной 6, расположенных наклонно к вертикальной оси под углом а 1 -45°. Перемещение подвижных стенок пресс-формы в пазах, образованных нижним пуансоном 5 и боковиной 6. происходит в двух взаимно перпендикулярных направлениях . При этом осевое перемещение осуществляется поД действием перемещения пуансона 7, поперечное - в результате движения в пазах при сжатии упругого элемента . Вследствие этих перемещений происходит уплотнение материала заготовки в осевом направлении и раздача в плоскости , перпендикулярной осевому усилию. 3 ил. Ё О ю 4 СО fcb Фиг

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

<я> s В 22 F 3/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Еомеммое повоюем

Услодмое оо оеемие

0с

О (лЭ фь (21) 4625159/02 (22) 09.11.88 (46) 30.11.91. Бюл, М 44 (71) Научно-производственное объединение по технологии машиностроения (72) С.М.Вайцехович, В.М.Михалевич, M.Â.Ðîìàíèõèí, А.Н,Питюлин и А.Е.Кужель (53) 621.762,043 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 559775, кл, В 22 F 3/02, 1975.

Перельман В.Е. Формование порош ковых материалов. М,: Металлургия, 1979, с.

90, рис, 37. (54) ПРЕСС-ФОРМА ДЛЯ ПРЕССОВАНИЯ

ИЗДЕЛИЙ ИЗ ПОРОШКОВ (57) Изобретение относится к пресс-формам для прессования изделий из порошков.

Цель изобретения — упрощение конструкции, В полость, образованную стенками 1 пресс-формы и верхним. торцом пуансона 5, загружают исходную порошковую смесь (или гранулы), Сверху полость закрывают верхним пуансоном 7, при этом рабочая по„„. Ы„„1694341 А1 верхность пуансона 7 одновременно контактирует с верхними торцовыми поверхностями подвижных стенок 1. Под действием приложенного к пуансону усилия со стороны ползуна пресса пуансон 7 перемещается в плоскости, параллельной этому усилию, а подвижные стенки 1 перемещаются в пазах пуансона 5 с боковиной 6, расположенных наклонно к вертикальной оси под углом а = 1 — 45". Перемещение подвижных стенок пресс-формы в пазах, образованных нижним пуансоном 5 и боковиной 6, происходит в двух взаимно перпендикулярных направлениях. При этом осевое перемещение осуществляется под действием перемещения пуансона 7, поперечное — в результате движения в пазах при сжатии упругого элемента, Вследствие этих перемещений происходит уплотнение материала заготовки в осевом направлении и раздача в плоскости, перпендикулярной осевому усилию.

3 ил.

1694341

20 лия

40

50

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к пресс-формам для прессования изделий из порошкообразного материала преимущественно многоугольников в поперечном сечении,,в том числе и тонких пластин иэ порошка и гранул, кроме того, можно получать изделия типа усеченной пирамиды, обелиска.

Целью изобретения является упрощение конструкции.

На фиг. 1 показана пресс-форма для прессования изделий из порошка (слева— исходное положение, справа — конечное положение); на фиг. 2 и 3 — вид А на фиг, 1 (соответственно исходное и конечное положение работы пресс-формы, поперечный разрез).

Пресс-форма состоит иэ матрицы, образованной четырьмя подвижными стенками

1 — 4, нижнего пуансона 5, боковин 6, верхнего пуансона 7, упругих элементов В и 9, выталкивателя 10. На схеме позицией 11 показана исходная заготовка — порошковая смесь, позиция 12 — готовое изделие.

Подвижные стенки 1 — 4 контейнера.установлены в пазы, образованные нижним пуансоном 5 и боковиной 6 нижнего пуансона, и опираются на упругие элементы 8, Кроме того, каждая подвижная стенка 1 — 4 контейнера одной своей боковой стороной контактирует с рабочей поверхностью сопряженной с ней соседней стенкой, (например, 1 с 4; 2 с 1 и т.д,), а противолежащей ей другой боковой стороной — с упругим элементом 9, который в каждый момент времени упруго поджимает боковую стенку к указанной выше рабочей поверхности сопряженной с ней стенки.

Пресс-форма работает следующим образом, В полость, образованную подвижными стенками 1- 4 пресс-формы и верхним торцом пуансона 5, загружают исходную порошковую смесь (или гранулы). Сверху полость закрывают пуансоном 7, при этом рабочая поверхность пуансона 7 одновременно контактирует с верхними торцовыми поверхностями подвижных стенок 1 — 4.

В результате приложения к пуансону усилия со стороны ползуна прессового оборудования пуансон 7 перемещается в плоскости, параллельной этому усилию, а подвижные стенки 1-4 перемещаются в пазах, расположенных наклонно по отношению передаваемой пуансоном осевой нагрузке, под углом равным 1-45 .

Перемещение подвижных стенок 1-4 пресс-формы в пазах боковины. 6 происходит в двух взаимно перпендикулярных направлениях в осевом и поперечном в плоскости угла наклона a . При этом осевое перемещение осуществляется под действием перемещения пуансона 7, поперечное— при сжатии упругого элемента 9, Вследствие этих перемещений происходит уплотнение материала заготовки в осевом направлении и раздача ее площади поперечного сечения в плоскости, перпендикулярной осевому усилию.

В процессе перемещения подвижных планок 1 — 4 контейнера и пуансона 7 на боковых рабочих поверхностях подвижных планок 1 — 4 возникают тангенциальные си-. лы (трения), плоскость действия которых наклонена по отношениЮ к осевой нагрузке на угол а,а на рабочем торце пуансона 7-— тангенциальнИсилы в плоскости, перпендикулярной оси прессования, имеющие направления от периферии к центру, Угол наклона действия тангенциальных сил (угол а) может быть выбран от 1 до 45, в зависимости от свойств прессуемого материала и заданной формы конечного иэдеУгол меньше 1 мало влияет на величину раздачи заготовки и качество проработки структуры материала, так как с одной стороны, величина раздачи укладывается в технологический зазор, предназначенный для выполнения установленных ГОСТом требований к подвижным посадкам, с другой— степень деформации заготовки в радиальном направлении исчисляется сотыми долями процента от осевой. что мало сказывается на повышении радиального течения, Угол больше 45 не обеспечивает стабильную работу устройства вследствие возможности образования опрокидывающего момента, при перемещении подвижных пластин и заклинивания их в пазах боковины, вследствие выравнивания силовых значений осевой и радиальной нагрузок, действующих на подвижные пластины со стороны материала прессуемой заготовки.

По окончании процесса прессования, которое задают, используя методы прессования до упора, или по объему, а на подвижные стенки пресс-формы устанавливают распрессовочную раму высотой, равную или большую высоты изделия. После установки рамы, пуансон надавливает на нее и снимает подвижные планки контейнера с отпрессованного изделия. Извлечение изделия производят выталкивателем 10.

Расположение подвижных стенок контейнера по отношению к оси прессования под углом обеспечивает качественную проработку острых углов заготовки при ее раз1694341 даче в плоскости, перпендикулярной оси прессования, С помощью укаэанной пресс-формы проводили прессование свинцового и медного порошка, а также алюминиевых гранул, на гидравлическом прессе модели П6330, усилием 100 тс;

Пример 1. Получение компактного брикета размером 50 х 50 х 30 мм из алюминиевых гранул. Температура материала заготовки при прессовании 450 С. Изменение высоты заготовки в средней ее части составило 40 Д исходной, величина для наклона граней 1о,величина раздачи наименьшего размера в плоскости поперечного сечения

2,6 мм. При давлении 50 кг/мм плотность компактного брикета 2,69 г/см . Разброс

3 замеров микротвердости по поперечному сечению и длине брикета не превышал

0,679, что свидетельствует о равномерной проработке структуры материала полученной компактной заготовки.

Пример 2, Получение заготовки из свинцового порошка, предназначенной для модельных испытаний прокатки в.Плоских байках. Прессование свинцового порошка осуществляли при температуре холодного прессования. В процессе прессования заготовка из свинцового порошка приобрела температуру порядка 70 — 90 С вследствие выделения внутренней энергии, связанной с пластическим течением деформирующих частиц порошка. Размеры компактной заготовки составили 50 х 50 х 10 мм, плотность — 11.30 г/см .

Изменение площади наименьшего поперечного сечения заготовки в процессе ее раздачи 40, при угле наклона подвижных планок 45 .

Пример 3, Получение заготовки из медного порошка марки М1. Угол наклона подвижных планок составил 10 . Прессование медного порошка осуществляли при температуре холодного прессования, В процессе прессования заготовка нагрелась на

90-100 С вследствие пластического течения материала заготовки. Относительная плотность заготовки размером 50 х 50 х 20 мм составила 99.9 f при давлении на пуан5 соне 20-30 кг/мм .

Наложение тангенциальных сил в период предварительной деформации, под углом к деформирующей нагрузке, реализуемое в предлагаемой пресс-форме, способствует

10 качественной переработке структуры материала вследствие создания сдвиговой деформации в объеме заготовки.

Сдвигающие напряжения, возникающие в периферийных слоях заготовки, от

15 действия сил трения, обеспечивают дополНительное уплотнение порошкового материала и в конечном счете, равномерное распределение плотности по объему заготовки.

20 Таким образом, предлагаемая прессформа обеспечивает сдвиговое дефорМирование порошковой заготовки и связанное с ним повышение плотности и равноплотности, присущие прессованию в известной

25 пресс-форме, В то же время ее преимуществом являетСя упрощение констоукции в ое-. .зультате отказа от специальных средств создания и регулирования осевых и боковых давлений.

30 Формула изобретения

Пресс-форма для прессования изделий из порошков, содержащая матрицу с полостью. образованной из стенок и верхнего и нижнего пуансонов, установленных с воз35 можностью контакта со стенками матрицы при их перемещении, отличающаяся тем,.чоо. с целью упрощения конструкции, нижний пуансон выполнен с наклонными пазами, часть стенки матрицы, контактиру-.

40 ющая с нижним пуансоном, выполнена наклонной к вертикальной оси пресс-формы под углом 1 — 45, при этом стенки матрицы установлены в пазах нижнего пуансона с возможностью перемещения по ним и под45 пружинены снизу.

1694341

BudA

2 5 9

1 !

Фиг. 2

Вид A

Кснечнюе пеложение

1 Г1

Фиг. 5

Составитель А.Думчев

Техред M.Ìîðãåíòàë

Редактор С.Лисина

Корректор И.Муска

Заказ 4115 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Г

I !

1!

1 !

1 !

I ! !

L!

1

1