Устройство для прессования изделий из порошка Российский патент 2017 года по МПК B22F3/03 B22F5/00 B30B15/02 B30B11/00 

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к устройствам для прессования сложнопрофильных изделий, преимущественно сферической формы из керамических и металлокерамических порошков.

Известна пресс-форма (авт. св. СССР №671923, B22F 3/02, опубл. 05.07.1979), в которой для прессования изделий из порошка используют матрицу, нижний пуансон, верхний пуансон-матрицу и установленный в нем выталкиватель с пружиной.

К недостаткам данной пресс-формы относится сложность конструкции устройства, обусловленная наличием пружины, а также невозможность применения устройства ко всем порошкам без предварительного расчета физических характеристик пружины.

Ближайшим техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является устройство для прессования изделий из порошка (авт. св. СССР №897396, B22F 3/02, опубл. 15.01.1982), которое содержит матрицу, установленный внутри нее пуансон, пуансон-матрицу, выполненную составной с глухой формующей полостью, примыкающей к торцу матрицы.

К недостаткам данного устройства относится то, что пуансон-матрица с глухой формообразующей полостью не обеспечивает целостное извлечение изделия после прессования, что приводит к частичному разрушению и искажению геометрии изделия. Кроме того, при прессовании невозможно проконтролировать позиционирование пуансона относительно матрицы.

Задача, решаемая изобретением, заключается в улучшении эксплуатационных возможностей с повышением качества изготовления изделий и в экономии порошка из дорогостоящего исходного материала путем прессования в размер.

Технический результат заключается в том, что выполнение пуансон-матрицы составной и разъемной позволило обеспечить возможность извлечения из устройства для прессования без повреждений и нарушений целостности готового изделия. За счет дозированного введения порошка из дорогостоящего исходного материала в формующую полость пуансон-матрицы, необходимого для одного изделия, удалось обеспечить экономию этого порошка.

Для достижения указанного технического результата устройство для прессования изделий из порошка, содержащее матрицу, установленный внутри нее пуансон, пуансон-матрицу, выполненную составной с глухой формующей полостью, примыкающей к торцу матрицы, согласно изобретению пуансон-матрица состоит из двух разъемных полуматриц: нижней и верхней, в каждой из которых выполнена формующая полость в виде полусферы, разделенной по экватору, при этом матрица и пуансон-матрица заключены в обечайку и зафиксированы с двух сторон крышками.

Кроме того, нижняя полуматрица выполнена из четырех одинаковых частей, а верхняя из двух.

Кроме того, на верхней крышке установлены дистанционные кольца.

Наличие в изобретении признаков, отличающих его от прототипа, позволяет считать его соответствующим условию «новизна».

В процессе поиска не выявлено технических решений, содержащих признаки, сходные с отличительными признаками заявляемого устройства, что позволяет сделать вывод о соответствии его условию «изобретательский уровень».

Предлагаемое устройство для прессования изделий из порошка иллюстрируется фиг. 1 и 2.

На фиг. 1 показан общий вид устройства для прессования изделий из порошка; на фиг. 2 - порядок разборки устройства и извлечение из него изделия.

Устройство для прессования изделий из порошка содержит матрицу 1, внутри которой установлен пуансон 2, и пуансон-матрицу, состоящую из двух разъемных полуматриц, нижней 3 и верхней 4, в каждой из которых выполнена формующая полость в виде полусферы, разделенной по экватору. Нижняя полуматрица 3 выполнена из четырех одинаковых частей, а верхняя полуматрица 4 состоит из двух частей. Матрица 1 и пуансон-матрица заключены в обечайку 5 и закреплены с двух сторон крышками 6 и 7. Верхнюю крышку 6 крепят болтами 8, а нижнюю крышку 7 фиксируют винтами 9 к обечайке 5. На верхней крышке 6 установлены дистанционные кольца 10.

Устройство работает следующим образом.

Порошок из дозатора (не показан) через матрицу 1 подают в формующую полость пуансон-матрицы, затем проводят уплотнение (ультразвуком). Далее устанавливают пуансон 2 в матрицу 1 и проводят прессование до смыкания штока пресса (не показан) с дистанционными кольцами 10, которые способствуют позиционированию пуансона 2 относительно пуансон-матрицы. Все это направлено на обеспечение жесткости конструкции при простой схеме исполнения. После прессования изделия снимают крышки 6 и 7. Устройство переворачивают, устанавливают на оснастку и на прессе производят выпрессовку нижней матрицы 3 (фиг. 2а), аналогично выпрессовывают верхнюю полуматрицу 4 (фиг. 2б) и на поверхности матрицы 1 остается готовое изделие (фиг. 2в).

Данное устройство позволяет прессовать изделия в холодном и нагретом состоянии в зависимости от состава порошка и связки.

Для получения шарообразных деталей из порошка было изготовлено устройство для прессования изделий из стали ШХ 15. Шероховатость рабочих (формообразующих) поверхностей устройства Ra 0,32. Прессование проводили на гидравлическом прессе. Использование двух разъемных полуматриц: нижней 3, состоящей из четырех частей, и верхней 4, состоящей из двух частей, позволило обеспечить целостное извлечение изделия после прессования.

Таким образом, изложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании изобретения следующей совокупности условий:

устройство, воплощающее изобретение, предназначено для прессования сложнопрофильных изделий преимущественно сферической формы из порошков;

для заявленного устройства в том виде, как оно охарактеризовано в формуле на изобретение, подтверждена возможность его осуществления с помощью описанных в заявке и известных до даты приоритета средств и методов;

устройство, воплощенное в изобретении, способно обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.

Следовательно, заявляемое техническое решение соответствует критерию «промышленная применимость».

Изобретение относится к устройствам для прессования изделий из порошков. Устройство содержит матрицу, внутри которой установлен пуансон, и пуансон-матрицу, выполненную составной с глухой формующей полостью, которая примыкает к торцу матрицы. Пуансон-матрица состоит из двух разъемных нижней и верхней полуматриц. В каждой из полуматриц выполнена формующая полость в виде полусферы, разделенной по экватору. Матрица и пуансон-матрица заключены в обечайку и зафиксированы с двух сторон крышками. Нижняя полуматрица может быть выполнена из четырех одинаковых частей, а верхняя полуматрица - из двух. Обеспечивается повышение качества изделий сферической формы и экономия порошка путем прессования в размер. 2 з.п. ф-лы., 2 ил.

1. Устройство для прессования изделий из порошка, содержащее матрицу, установленный внутри нее пуансон, пуансон-матрицу, выполненную составной с глухой формующей полостью, примыкающей к торцу матрицы, отличающееся тем, что пуансон-матрица состоит из двух разъемных, нижней и верхней, полуматриц, в каждой из которых выполнена формующая полость в виде полусферы, разделенной по экватору, при этом матрица и пуансон-матрица заключены в обечайку и зафиксированы с двух сторон крышками.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что нижняя полуматрица выполнена из четырех одинаковых частей, а верхняя из двух.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что на верхней крышке установлены дистанционные кольца.