Устройство для непрерывного формования изделий из порошков Советский патент 1983 года по МПК B22F3/20 

I Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к устройствам для непрерывного формования изделий из порошков.

Известно устройство для прессования изделий из порошковых материалов, содержащее верхний прессующий орган, выполненный в виде шнека, и нижний прессующий орган, выполненный в виде разъемной гильзы, причем оба прессующих органа заключены в корпусе; имеется также устройство, обеспечивающее регулируемое сопротивление перемещению гильзы 1

Недостатками известного устройства являются низкая производительность так как получение изделия - процесс циклический и состоит непосредственно из нескольких стадий, часть из которых выполняется вручную, и то, что длина изделия ограничивается максимальным ходом поршня, регулирующего давления устройства; кроме того при известном устройстве наблюдается неоднородность плотности изделия по толщине и длине.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для непрерывного формования изделий из порошков, содержащее корпус, бункер, привод и полый шнек с размещенным в нем вкладышем 2j .

Однако в известном устройстве порошок поступает в межвитковое пространство шнека в свободно насыпаяном состоянии без предварительного уплотнения, а наличие в объеме .порошка пустот, образованных вследствие арочного эффекта , не позволяет полностью заполнить межвитковое пространство шнека, что, в свою очередь, снижает производительность устройства, так как снижается количество порошка, поступающего в зону прессования в единицу времени. Следствием этого является уменьшение производительности шнекового пресса, т.е. длины изделия,экструдируемого в единицу времени. Кроме того, известное устройство не обеспечивает регулирование плотности изделий, что существенно сужает технологические возможности устройства и не позволяе получать изделия требуемой плотности без изменения геометрических параметров выходного отверстия матрицы. Неравномерное заполнение порошком межвиткового пространства шнека в процессе работы устройства приводит к неравномерной подаче порошка в зону прессования и, как следствие, к образованию участков материала/ отличающихся по напряженному состоянию и плотности. Эти различия в физическом состоянии находящегося в зоне прессования материала служат

причиной дефектов структуры у экстру(дированных и спеченных изделий.

Целью изобретения является повышение производительности процесса и расширение технологических возможностей устройства за счет обеспечени возможности регулирования плотности изделий.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для непрерывного формования изделий из порошков, содержащее корпус, бункер, привод и полый шнек с размещенным внем вкладышем, снабжено дополнительным приводом, а вкладыш выполнен с насадкой в виде шнека и соединен с дополнительным приводом, причем насадка размещена на выходе из полого шнека

На чертеже показано предлагаемое устройство.

Устройство состоит из корпуса 1 к торцу которого крепится матрица 2 Внутри корпуса размещен полый шнек 3 с вкладышем 4,который выполнен с насадкой 5 в виде шнека. Вкладыш 4 опирается на подпятник 6. ШнеквЗ соединен с приводом вращения 7, а вкла1дыш 4 - с приводом 8. Шнек 3 и насадка 5 образуют промежуточную камеру 9, ограниченную с наружной стороны корпусом 1, а с внутренней цилиндрической частью насадки 5. На корпусе установлен загрузочный бункер 10. Корпус и подпятник кренятся к основанию 11.

Устройство работает следующим образом.

Шнеку 9 и вкладышу 4 от приводов 7 и 8 сообщается вращательное движение. Порошок из загрузочного бункера 10 витками шнека 3 транспортируется в камеру 9. В камере 9 порошок захватывается витками насадки 5 и подается в зону экструдирования, образованную матрицей 2. В матрице 2 происходит непрерывное формование порошка в бесконечное изделие. В зависимости от производительности шнека 3 и насадки 5 изменяются условия подачи порошка из камеры 9 в зону формования. При этом могут изменяться и свойства исходного материала.

. Если производительность шнека 3 и насёшки 5 одинакова, то порошок из 9 без изменения свойств поступает на витки насадки 5 и транспортируется в зону формования.

Если производительность шнека,3 больше ,. чем производительность насадки, то в Кс1мёре 9 создается и§быток порошка. Поскольку размеры камеры ограничены, то в ней происходит уплотнение порошка, при этом со стороны шнека 3 возникает дополнительное усилие, подпора, обеспечивающее предварительное уплотнение порошка. Захват порошка витком насадки 5 и

дальнейшее транспортирование уплот.ненного порошка также осуществляются под действием усилия подпора. В результате возрастает усилие экструдирования, а учитывая, что в зону формования поступает предварительно уплотненный порошок, повышается плотность экструдируемого изделия. Усилие подпора, а также плотность порошка, находящегося в камере 9, зависят от разницы производительности шнека 3 и насадки 5. Чем выше эта разница, тем больше усилие подпора, тем больше плотность порошка при предварительном уплотнении и тем больше плотность экструдируемого изделия.

Если производительность шнека 3 меньше, чем производительность насадки 5, то камера 9 полностью не заполняется, а следовательно, и витки насадки 5 также заполняются только частично. Неполное заполнение порошком витков насадки 5 приводит к снижению усилия экструдирования, а в общем итоге - к уменьшению плотности изделия.

Таким образом, изменяя производительность подающего шнека 3, можно регулировать плотность экструдируемого изделия. Поскольку производительность шнека зависит от частоты вращения, то регулируя скорость его вра; цения, можно изменять плотность изделия, т.е. при постоянных геометрических параметрах выходного отверстия матрицы можно получать изделия с o заранее заданными свойствами.

рипредлагаемом устройстве за счет предварительного уплотнения порошка и, следовательно, увеличения 5 объемной массы в 1,2-2 раза обеспе- чивается соответствующее повышение производительности процесса в 1,2-2 раза .по сравнению с известным.

,

Q Применение предлагаемого устрой позволяет получать изделия в широком диапазоне плотностей, а возможность обеспечения допсэлнительного усилия подпора предварительно спрессованного порошка позволяет получать и высокоплотные изделия.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ НЕПРЕРЫВНО V ФОРМОВАНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ПОРОШКОВ, содержащее корпус, бункер, привод и полый шнек с размещеннымв нем вкладышем, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности процесса и расширения технологических возможностей устройства за счет обеспечения возможности регулирования пплотности изделий, оно снабжено дополнительньв4 приводом, а вклалыш выполнен, с насадкой в виде шнека и соединен с дополнительным приводом, причем насадка размещена на выходе из полого шнека. (Л bo СО СО 4ii ч