Пресс-форма для прессования изделий сложной формы из порошка

 

Использование: пресс-форма может применяться для прессования изделий из твердых сплавов. Сущность: после заполнения полости матрицы 1 порошком опускается верхний пуансон-матрица до контакта с зеркалом матрицы 1. При этом образуется глухая формующая полость. Пуансон-матрица клином 12 фиксируется относительно матрицы 1. Затем нижним пуансоном 2 осу- 22Фиг}

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4841903/02 (22) 25.06.90 (46) 27.08.92. Бюл. N 29 (71) В сесоюзн ый научно-исследо вател ьский и проектный институт тугойлавких металлов и твердых сплавов (72) А.В.Абрамов, И,И,Спивак, А.К,Борисов, В, К. Бел ки н и С, В. Мин айлов (56) Авторское свидетельство СССР

К 1519845, кл, В 22 F 3/02. 1988.

Авторское свидетельство СССР

N 1556815, кл. В 22 F 3/02. 1988.

БЦ,, 175251О А1 (я)л В 22 Е 3/02, В 30 В 15/02 (54) ПРЕСС-ФОРМА ДЛЯ ПРECCOBAHMR

ИЗДЕЛИЙ СЛОЖНОЙ ФОРМЫ ИЗ ПОРОШКА (57) Использование: пресс-форма может применяться для прессования изделий из твердых сплавов. Сущность: после заполнения полости матрицы 1 порошком опускается верхний. пуансон-матрица до контакта с зеркалом матрицы 1. При атом образуется глухая формующая полость. Пуансон-матрица клином 12 фиксируется относительно матрицы 1. Затем нижним пуансоном 2 осу1752510

20

35

50 изделий. ществляют заполнение порошком полости пуансона-матрицы и его уйлотнение, После этого движением верхней части 3 пуансона-матрицы осуществляют допрессовку порошка. Затем осуществляют подъем пуансойа-матрицы. При этом прйспасоблеИзобретение относится к порошковой металлургии, к пресс-формам для формования из порошка изделий сложной формы, и может быть использовано для прессования изделий из твердых сйлавов.

Известна пресс-форма для прессования изделий сложной формы из порошка, с6держащая нижнйй пуансон, верхний пуансонматрицу с выталкивателем, подпружиненным упругим элементом в направлении выталкивания, планку для перемещения выталкивателя и матрицу с размещенными в ней найравляющими штифтами для размещения на них пуансон-матрицы и планки, причем пресс-форма . снабжена подпружиненными ползунами, расположенными в планке перпейдикулярно штифтам с возможностью контактирования с их поверхностями, пуансон-матрица выполне,.на с возможностью захода в полость матри, цы, а штифты установлены с возможностью осевого перемещения и подпружийены в матрице, при этом упругие элементы имеют . возраста ющую жесткость в посл едовател ьности: упругий элемент выталкивателя, упругий элемент штифта и упругие элементы . ползуна.

Недостатками известной пресс-формы . являются низкие срок службы и выход в годное. Это объясняется следующим, Пуан,. сон-матрица выполнена с возможностью захода в полость матрицы. В связи с высокой абразивностью и дисперсностью (1 мкм), прессуемых порошков (например, твердосплавная смесь) происходит интен:сивный износ поверхности матрицы и на ружной поверхности пуансона-матрицы из-за попадания порошка между ними при работе пресс-формы.

В процессе работы возможно заклини. вание пуансона-матрицы в полости матрицы из-за перекоса пуансона-матрицы и попадания flopolUKB в зазор. Это приводит к браку из-за непропрессовки. Кроме того, отсутствие жесткой связи между частями формующей полости — матрицей и пуансоном-матрицей, приводит к их относительно.му смещению из-за неравномерного расйределения бокового давления в полости пуансона-матрицы. Причем в процессе ние для фиксации фиксирует нижнюю часть 4 пуансона-матрицы в его верхней части 3. Это приводит к выталкиванию изделия из полости нижней части 4 пуансона-матрицы. Из матрицы 1 иэделие выталкивается нижним пуансоном 2. 5 ил. прессования распределение давления изменяется. Это приводит к появлению трещин в спрессованной заготовке, что также снижает выход в годное.

5 Наиболее близкой к изобретению по технической сущности является пресс-форма для прессования изделий сложной формы из порошка, содержащая матрицу, нижний пуансон и выполненный в виде двух

10, подпружиненных частей верхний пуансонматрицу с формующей полостью, подпружиненным выталкивателем, планкой для его перемещения и упорами, Недостатком известной пресс-формы является низкие срок службы и качество получаемых иэделий. Это объясняется следующим. Во время уплотнения порошка верхним пуансоном происходит смещение нижней части пуансона-матрицы относительно матрицы, поскольку они не имеют жесткой связи. Величина смещений может достигать величины зазора в направляющих упорах и нижней части пуансона. Смещения возникающие в пресс-форме между нижней части пуансона-матрицы и матрицей происходят в процессе уплотнения порошка из-за неравномерного распределения бокового давления на стенки рабочей полости во время уплотнения порошка. Смещение будет

30 происходить в сторону большего давления.

Поскольку направление большего давления в процессе уплотнения порошка постоянно меняется, направление смещения также будет изменяться, принимая циклический характер. При этом кромки контуров формующих пОлостей матрицы и нижней части пуансона-матрицы из-за высокой абразивности порошка подвергаются интенсивному износу, что приводит к снижению стойкости пресс-формы. В результате этого износа качество прессуемых изделий снижается. Смещение формующих полостей приводит к смещению соответствующих частей прессуемого изделия, в результате чего

45 образуются трещины в прессуемом изделии; что приводит к снижению их качества и браку.

Целью изобретения является повышение срока службы пресс-формы и качества

5 1752510 6

Поставленная цель достигается тем, что Однако функциональное назначение пресс-форму для прессования изделий фиксатора в известном техническом реше., сложной-формы из порошка, содержащую нии иное, чем в предлагаемом — фиксация матрицу, нижний пуансон и выполненный в выталкивателя от вертикального перемещевиде двух подпружиненных друг относи- 5 ния относительно верхней части пуансонательно друга частей верхний пуансон-мат- матрицы, Различия в конструктивном рицу с формующей полостью,- выполнении фиксаторов и/или в их функциподпружиненнымвыталкивателем, планкой ональном назначении в предлагаемом техдля его перемещения и упорами, предлага- ническом решении по сравнению с ется снабдить приспособлениями для фик- 10 известными свидет8льСтвуют"о наличйи сусации нижней части пуансона-матрицы щественных отличий в предлагаемом техотносительно матрицы и относительно вер- ническом решении. хней части пуансона-матрицы, приспособ- На фиг.1 изображена пресс-форма в наление для фиксации нижней части чальный момент прессования общий вид. и уансона-матрицы относительно матрицы .15 на фиг.2 — 5 то же, последовательные стадии предлагается выполнить в виде клинового прессования, уступа на нижней части пуансона-матрицы, . Пресс-форма содержит матрицу 1, нижустановленного на матрице подпружинен- ний пуансон 2 и верхний пуансон-матрицу, ного клинового элемента со штоком, имею- . состоящий из двчх частей 3 и 4 с выполненщим и роуш и ну, двуплечего рычага, 20 ной в нем формующей полостью. Нижняя установленного на матрице с возможно- . часть 4 пуансона-матрицы установлена в стью поворота вокруг оси крепления и захо-. верхней части 3 с возможностью вертикальда в проушину, приспособление для ногоперемещейияиподпружинена внизупфиксации нижней части пуансона-матрицы ругим элементом 5. В части 3 установлена относительно верхней его части предлагает- 25 горизонтальная планка 6 с выталкивателем ся выполнить в виде отверстия в корпусе 7, Планка 6 подпружинена вниз пружиной 8 нижней части, установленного на матрице,. и взаимодействует с упорами 9. Пресс-форклина и подпружиненного штока с йроуши- ма снабжена приспособлением для фиксаной, закрепленного в корпусе верхней. части: ции нижней части 4 пуансона-матрицы пуансона-матрицысвозможностьювзаймо- 25 относительно матрицы 1, выполненным в действия проушины с верхним плечом рыча- . виде клинового уступа 10 на нижней части га и с клином, а выталкиватель : 3, установленного на матрице 1 подпружиподпружинить вниз, ру,, ненного пружиной 11 клинового элемента

Наличие приспособлений для фиксации: 12 со штоком 13, имеющим проушину 14, и нижней части пуансона-матрицы отйоси- 30 двуплечего рычага 15, установленного на тельно матрицы и относительно верхней ча- - матрице 1 с возможноСтью поворота-во "р пуансона-матрицы наряду с их оси 16 крепления и захода в проушину 14, "к уг конструктивным выполнением позволяет :: Конструкция уступа 10 такова, что при предотвратить смещение верхней части опускании верхнего пуансона-матрицы на формующей полости (в пуансоне-матрице) 35 матрицу 1, клиновой уступ 10 своей боковой относительно формующей полости матри- поверхностью воздействует на клиновой цы, обеспечивая взаимную фиксацию час- элемент 12, отодвигая его в сторону от оси тей пресс-формы в необходимый момент. пресс-формы, а при контакте плосkoñòeé

Это позволяет повысить срок службы пресс- верхнего пуансона -матр " " — 1 рицы и матрицы . формы и качество изделйй. Использование 40 под действием пружины 11 элемент 12 наприспособления для фиксации частей двигается на верхнюю наклонную поверхпресс-формы друг относительно друга, вы- . ность уступа 10. На части 3 верхнего полненного в виде клина, взаимодействую- пуансона-матрицы установлено приспособщего с клиновым уступом на матрице, ление для фиксации нижней части 4 пуанизвестно. 45 сана-матрицы относительно верхней части 3, состоящее из корпуса 17, штока 18, пруВ известном устройстве приспособле- . жины 19 и отверстия 20, расположенного в ниеслужитдля предотвращения разьедине- части 4 верхнего пуансона-матрицы, кроме ния разборного корпуса пресс-формы, но не того, для возврата штока 18 в рабочее полодля предотвращения смещения частей кор- 50 жение на неподвижной части пресса крепуса в направлении, параллельном плоско- пится клин 21. Переме 1 е емещение матрицы 1 и сти разьема. Приспособление выполнено в пуансон 3 относительно друг друга осущевиде вилки, установленной на штоке гидро- ствляется по направляющим колонкам 22, цилиндра. Предлагаемое конструктивное Пресс-форма работает следующим обвыполнение фиксатора также известно. разом, 1752510

Полость матрицы 1 заполняют порошком и опускают верхний пуансон-матрицч до контакта плоскости нижней части 4 пуансона-матрицы с плоскостью нижней матрицы 1, при этом . образуется глухая формующая полость. Во время хода вниз верхнего пуансона-матрицы клиновой элемент 12 под действием боковой наклонной плоскости уступа 10 отодвигается от него, затем под действием пружины 11 элемент

12 надвигается на верхнюю наклонную поверхность уступа 10, фиксируя с некоторым усилием нижнюю часть 4 пуансона-матрицы от перемещения во время процесса уплотнения порошка относительно матрицы 1.

Нижним пуансоном 2 порошок подается в полость нижней части 4 пуансона-матрицы.

Затем выталкивателем 7 порошок уплотняется в полости пуансона-матрицы, а нижним пуансоном 2 порошок уплотняется в полости матрицы 1. Переменное давление, действующее во время уплотнения порошка на рабочие поверхности полости матрицы, не приводит к смещению части 4 верхнего пу- ансона-матрицы относительно матрицы 1, так как они во время уплотнения порошка жестко соединены фиксатором 10. Как тольКо выталкиватель 7 достигнет своего крайнего, нижнего положения, шток 18 под действием пружины 19 заходит в отверстие

20 на глубину, достаточную для поворота рычага 15 штоком 18, обеспечивает перемещение клинового элемента 12 с уступа 16.

Затем с ходом верхнего пуансона-,матрицы вверх происходит выталкивание прессовки иэ формующей полости нижней части 4 пуансона-матрицы выталкивателем 7 с дальнейшим подъемом верхнего пуансона-матрицы выталкивателем 7 с дальнейшим подъемом верхнего пуансонаматрицы до крайнего верхнего положения, шток 18 своим пазом находит на клин 21, при этом другой конец штока 18 освобождается иэ отверстия 20 и под действием пружины 5, нижняя часть 4 пуансона-матрицы опускается в части 3 пуансона-матрицы в исходное положение. Иэ формующей полости матрицы 1 прессовка извлекается нижним пуансоном 2. После удаления

5: прессовки процесс прессования повторяется.

Применение изобретения позволит повысить стойкость пресс-формы, в. которой формообразование изделий осущес вляет10 ся как в матрице, так и в верхнем пуансоне, повысить качество прессуемых изделий, снизить брак по внутренним трещинам., исключить облай..

Формула иэоб ретен и я

15 Пресс-форма для прессования изделий сложной формы из порошка, содержащая матрицу, нижний пуансон и выполненный в виде двух подпружийенных частей верхний пуансон-матрицу с формующей полостью, 20 выталкивателем с пружиной, планкой для его перемещения и упорами, отличающаяся тем, что, с целью повышения ее срока службы и качества изделий, она снабжена приспособ- . лениями для фиксации нижней части пуансо25 на-матрицы и отноСительно верхней части пуансона-матрицы, приспособление для фиксации нижней части пуансона-матрицы относительно матрицы выполнено в. виде клинового уступа на нижней части пуансо30 на-матрицы, установленного на матрице подпружиненного клинового элемента. со штоком, имеющим проушину, и двуплечего рычага, установленного на матрице с возможностью поворота вокруг оси крепления

35 и захода в проушину, а приспособление для фиксации нижней части пуансона-матрицы относйтельно верхней его части выполнено в виде отверстия в корпусе нижней части, установленного на матрице клина и под40 пружиненного штока с проушиной, закрепленного в корпусе верхней части пуансона-матрицы с возможностью взаимодействия проушины с верхним плечом рычага и с клином, а пружина выталкивателя

45 размещена на нем.

1752510

1752510

Юиг 5

Составитель А,Абрамов

Техред M.Mîðãåíòàë

Редактор Н.Лазаренко

Корректор З,Салко

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

Заказ 2721 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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