ПРЕСС-ФОРМА Российский патент 1997 года по МПК B28B3/10 

Изобретение относится к технологическому оборудованию для производства изделий из порошковых материалов, преимущественно керамических, в частности, с наружной рельефной поверхностью, методом прессования.

Известна форма для изготовления образцов из порошковых материалов путем прессования, содержащая пуансон и матрицу, выполненную в виде разъемного стакана с конусным углублением для расклинивания, обжимную втулку установленную с возможностью образования с матрицей клинового соединения (см. а.с. 262677, кл. В 28 В 3/04, 1970).

К недостаткам данной формы относится высокая трудоемкость сборки формы и извлечения готового изделия из матрицы, что снижает производительность процесса прессования.

Известна установка для прессования сыпучих масс, содержащая раму, прессовый механизм со станиной, ползуном, штампом, столом и пресс-формой, каретку, гидросистему, вакуумсистему, вибратор и устройство для загрузки основной массы (см. а.с. 1256965), В 28 В 3/00, 1986).

Недостатками данной установки являются сложность конструкции и невозможность получения рельефных рисунков на боковых гранях изделия.

Наиболее близкой по технической сущности к заявленной пресс-форме является устройство для радиального прессования порошковых деталей, состоящая из образующих клиновую пар обжимной гильзы и матрицы, ось движения которой и ось движения пуансона расположены во взаимно пересекающихся плоскостях (см. а.с. 1315132, В 22 В, 3/02, 1987).

К достоинствам данного устройства относятся: возможность получения рельефных рисунков по периметру изделия.

К недостатком устройства относятся: невозможность получения качественного изделия имеющего сложную конфигурацию; наличие в изделии запрессованного воздуха; высокая трудоемкость засыпки и сложность дозировки порошка в пресс-форму и извлечение из нее готового изделия.

Целью изобретения является устранение указанных недостатков. Это достигается тем, что:
для получения изделий сложной конфигурации (как прямоугольной так и иной формы) с получением на боковых гранях рельефных рисунков, имеющих прямой угол к поверхности изделия, пресс-форма выполнена в виде основания с боковыми лепестками и с механизмом их плоскопараллельного раскрытия, а пуансон снабжен направляющей гильзой;
для исключения запрессовки воздуха в изделие матрица снабжается устройством соединяющим ее полость перед и в начале прессования с вакуумной системой (например, клапанным устройством и трубопроводами);
для уменьшения трения сырья о стенки пуансонной гильзы в процессе прессования, пуансон снабжается головкой кинематически связанной с вибратором;
для получения изделий одинаковых размеров и плотности пресс-форма снабжена и кинематически связана с дозатором.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где: на фиг. 1 изображен продольный разрез пресса с заявленной пресс-формой, в момент окончания прессования и заполнения дозатора сырьем; на фиг. 2 то же, в момент извлечения изделия из матрицы и заполнения сырьем пуансонной гильзы; на фиг. 3 поперечный разрез пресс-формы с механизмом плоскопараллельного раскрытия лепестков матрицы.

Пресс содержит раму 1 (фиг. 1, 2, 3), пуансонную 2 и обжимную 3 гильзы, являющихся продолжением рамы, загружную горловину 4, матрицу 5 с гидроцилиндром 6, пуансон 7 с подвижной головкой 8, гидроцилиндрмо 9. Над прессом расположен бункер 10 сырья, с дозатором 11 кинематически связанного с матрицей 5. В пуансоне 7 расположен электромагнитный вибратор 12, воздействующий на головку пуансона 8, обжимная гильза 3 снабжена подпружиненной стенкой 13 и воздушным каналом 14, перекрываемым клапаном 15. Лепестки 16 матрицы 5 снабжены направляющими 17 взаимодействующих с пружиной 18, для плоскопараллельного их раскрытия.

Заявленная пресс-форма работает в составе пресса следующим образом - матрица 5 (фиг. 1, 2, 3) под действием цилиндра 6 перемещается в крайнее правое положение. Дозатор 11 связанный тягой 19 с матрицей 5, перемещается под бункер 10 на загружную горловину 4 и материал из него высыпается в пуансонную гильзу 2. Затем цилиндр 6 возвращает матрицу 5 и дозатор 11 в исходное положение. Загружная горловина 4 перекрывается днищем матрицы 5, а дозатор 11 заполняется сырьем из бункера 10. Одновременно днище матрицы 5, воздействуя штангой 20 на подпружиненный рычаг 21, который связан с клапаном 15, открывает воздушный канал 14, соединяя этим полость пресса через трубопровод 22 с вакуумной системой (условно не показана). Стенка 13 в это время находится в отжатом положении, происходит откачка воздуха из полости пресса. Цилиндр 9 поднимает пуансон 7, а вибратор 12, воздействуя на головку 8 пуансона, уплотняет прессуемый материал, уменьшая при этом коэффициент трения материала о стенки пуансонной гильзы 2. Прессуемый материал, воздействуя через стенку 13 на ее пружину, перекрывает канал 14, исключая этим попадание его в вакуумную систему. После окончания прессования пуансон 7 возвращается в исходное положение, а матрица 5 в крайнее правое положение. Пружина 18 раздвигает лепестки 16 и готовое изделие 23 выпадает из матрицы 5 на скатную доску 24. Одновременно клапан 15 перекрывает канал 14 отсоединяя полость пресса от вакуумной системы, а дозатор 11 вновь освобождается от исходного материала. Затем цикл прессования повторяется. Работа механизмов пресса согласуется автоматической системой управления.

Заявленная пресс-форма повышает производительность процесса прессования, улучшает качество прессуемых изделий и расширяет диапазон художественного воздействия на боковые грани изделия.

Использование: для производства изделий из порошковых материалов, преимущественно керамических, в частности, с наружной рельефной поверхностью, методом прессования. Сущность изобретения: пресс-форма включает пуансон и образующие клиновую пару обжимную гильзу и матрицу, последняя из которых выполнена с возможностью перемещения, при этом оси движения матрицы и пуансона расположены во взаимно пересекающихся плоскостях. Причем матрица выполнена в виде основания с боковыми лепестками, пуансон снабжен направляющей гильзой, а пресс-форма - дозатором, кинематически связанным с матрицей. Кроме того, боковые лепестки матрицы могут быть снабжены приводом их плоскопараллельного раскрытия, пуансон может быть снабжен подвижной головкой, кинематически связанной с вибратором, а обжимная гильза может быть снабжена каналом с запорным устройством, соединяющим полость матрицы с вакуумным насосом, при этом канал со стороны матрицы защищен подвижной стенкой, а запорное устройство кинематически связано с матрицей. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

1 1. Пресс-форма, включающая пуансон и образующие клиновую пару обжимную гильзу и матрицу, последняя из которых выполнена с возможностью перемещения, при этом оси движения матрицы и пуансона расположены во взаимно пересекающихся плоскостях, отличающаяся тем, что матрица выполнена в виде основания с боковыми лепестками, пуансон снабжен направляющей гильзой, а пресс-форма дозатором, кинематически связанным с матрицей.2 2. Пресс-форма по п. 1, отличающаяся тем, что боковые лепестки матрицы снабжены приводом их плоскопараллельного раскрытия.2 3. Пресс-форма по п. 1, отличающаяся тем, что пуансон снабжен подвижной головкой, кинематически связанной с вибратором.2 4. Пресс-форма по п. 1, отличающаяся тем, что обжимная гильза снабжена каналом с запорным устройством, соединяющим полость матрицы с вакуумным насосом, при этом канал со стороны матрицы защищен подвижной стенкой, а запорное устройство кинематически связано с матрицей.