Устройство для формования трубчатых изделий из порошка Советский патент 1984 года по МПК B22F5/12 

2. Устройство по П.1, о т л ичающееся тем, что станина снабжена направляющими, корпус смонтирован с возможностью перемещения вдоль направляющих, а бункера закреплены на валу.

1.УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМОВАНИЯ ТРУБЧАТЫХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ПОРОШКА, включающее корпус, матрицу, Заьгруэочные бункера и закрепленные на валу формукхцие валки, отлич ающееся тем, что, с целью повышения качества изделий, оно снабжено червячным колесом с приводом, станиной, вал-шестернями и плоским зубчатым колесом, валки выполнены в виде усеченного конуса, жестко связаны с червячным колесом и посредством вал-шестерен 7 с плоским зубчатым колесом, матрица закреплена на внутренней поверхности че эвячного колеса, а вал связан со станиной посредством резьбового соес. динения . (Л с юCD СО СО

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к устройствам для формования трубчатых изделий. Известно устройство для формова ния трубчатых изделий из порошков , включающее матрицу, внутрь которой вставлен полый пуансон, и справочны стержень. Устройство позволяет получать длинномерные трубчатые изделия Cl 3. Одна1 о в этом устройстве формова ние осуществляется прерывисто, цикл чески, поэтому оно характеризуется низкой производительностью. Устройство осуществляет последовательно формование отдельных порций порошка, а,поэтому изделие состоит из отдельных слоев, слабо соединенных между собой в результате наличия г ничной поверхности, образованной торцом пуансона при формовании двух соседних порций порошка. Поскольку усилие прикладывается одновременно по всей поверхности торца пуансона, то для формования трубчатого изделия большого диаметра тр буется сверхмощное оборудование. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройстэо для формования трубчатых изделий из порошка, включающее корпус, матрицу, загрузочные бункеры и закрепленные на валу формующие валкиC2J. Однако вследствие различия линей ных скоростей точек валков, совпада щих с внутренним и наружным диаметрами изделия, имеет место проскальзывание валков относительно уплотняемого порошка, приводящее к нерав номерной плотности изделия по сеченим. Недостатком устройства является также неравномерность засыпки порошка по поверхности формуе-мого изделия. Засыпаемый порошок скапливается непосредственно под бу кером и перемещается по поверхности уплотняемого изделия формующими катками. Каждый каток передйигает .перед собой порошок и при этом уп- лотняет часть порошка, находящегося между изделием и валком. Количество перемещаемого порошка непостоянно: взоне непосредственно под бункером количество перемещаемого порошка максимально и г1ри повороте валка на 360 количество перемещаемого порошка минимально. В результате процесс уплотнения нестабилен, а изделие неоднородно по объему. Кроме того,габариты заготовки, прежде всего высота, ограничиваются высотой матрицы, а консольное крепление валков приводит к их неизбежному перекосу в процессе работы. Торец изделия получается неровным, а сами валки заклиниваются. Дальнейшая обработка предусматривает извлечение втулки из заготовки, а также самой заготовки из матрицы. Учитывая большие габариты заготовки, эти операции представляют существенные трудности. Кроме того, в процессе извлечения, как правило, имеет место ухудшение качества в результате нарушения целостности заготовки, появление трещин, вырывов наружной и внутренней поверхности. Цель изобретения - повышение качества изделий. Указанная цель достигается тем, что устройство для формования трубчатых изделий из порошка, включающее корпус, матрицу, загрузочные бункера и закрепленные на формующие валки, снабжено червячным колесом с приводом, станиной, вал-шестернями и плоским зубчатым колесом, валки выполнены в виде усеченного конуса, жестко связаны с червячным колесом и посредством вал-шестерен - с плоским зубчатым колесом, матрица закреплена на внутренней поверхности червячного колеса, а вал связан со станиной посредством резьбового соединения. Станина снабжена направляющими, корпус смонтирован с возможностью перемещения вдоль направляющих, а бункера закреплены на валу. На фиг.1 показано устройство, разрез по оси. симметрии; на фиг.2 то же,вид сверху. Устройство состоит из корпуса 1, плиты 2, червячного колеса 3, конических валков 4, бункеров 5, вала 6, выполненного совместно с винтом 7, формующей матрицы 8, станины 9, направляющих 10. Конические валки посредством вал-шестерен 11 входят в зацепление с плоским колесом 12, закрепленным неподвижно на корпусе. Опорами для. крнических валков служат вал и червячное колесо, находящееся в зацеплении с червяком 13, установленным в корпусе. Наповерхности станины имеется цилиндрической формы опорная плита 14. В тело станины запрессованы направляющие 10, а в це тральное резьбовое отверстие ввинчен винт 7. Бункеры 5 выполнены расширяющимися и закреплены на валу 6. Устройство работает следующимоб разом. В первоначальный момент корпус 1 находится в нижнем положении и сопр касается со станиной 9, При этом между Всшом б, матрицей 8 и опорной плитой 14 образуется полость цилинд рической формы, замкнутая с трех сторон. От привода через червяк 13 вращение сообщается колесу 3. Вмес те с ним круговое движение получают конические валки 4 и вал 6 Одновременно вал-шестерни 11, перекатываясь по неподвижному плоскому коле су 12, сообщают коническим валкам вращательное движений вокруг своих осей.. Поскольку бункеры 5 закреплены на валу 6, то они также получают вр щательное движение. Порошок, рассыпаясь из бункеров, ложится равномерным слоем по всей поверхности вы тупа плиты 14. Конические валки 4 в процессе кругового движения уплот няют насыпанный слой порошка. Одновременно винт 7, вывинчиваясь из резьбового соединения, поднимается вверх. За каждый оборот винта вал 6 совместно с коническими валками 4 поднимается на высоту, равную шагу резьбы винта. В результате формование трубной заготовки осущёствляется по винтовой поверхности. Процесс насыпания порошка из бункеров, уплотнение порошка и подъем валков .осуществляется непрерывно. В результате образуется трубная заготовка, центральное отверстие

Относительная плотность возле внутренней поверхности

в средине сечения

у наружной поверхности

на высоте в среднем сечении

0,62-0,73

0,61-0,72

0,6-0,7

0,61-0,72 которой соответствует диаметру вала, а наружный диаметр равен внутреннему диаметру матрицы. Высота заготовки определяетсямаксимальным вылетом винта. По достижении требуемой высоты изделия засыпка порошка прекращается, винт 7 при своем вращении вывинчивается из станины 9, корпус 2 поднимается вверх так, чтобы винт вышел из отверстия изделия, а заготовка совместно с опорной плитой 14 снимается со станины. Предлагаемое устройство позволяет равномерно засыпать порошок по всей поверхности формуемой заготовки, в результате совместного вращения вала и бункеров, обеспечивает однородность заготовки,- исключается проскальзывание формующих валков относительно порошка, так как валки выполнены коническими и им сообщается принудительное.вращение вокруг своих осей,- упрощается дальнейший технологический процесс, поскольку отпадает необходимость извдечения втулки из отверстия заготовки, а также самой заготовки з матрицы. Использование двух опорных валков в предлагаемом устройстве по сравнению с консольным креплением в иэвестном устройстве позволяет увеличить жесткость конструкции, а следовательно, и повысить плотность иаделия. Оформление внутренней и наружной поверхности подвижными вращающимися элементами (валок и матрицей ) в результате уменьшения влияния сил трения позволяет избежать также и уменьшения плотности и в поверхностных слоях. Сравнительные данные по качеству изделий, спрессованных на предлагаемом устройстве и на известном устройстве с консольно закрепленными цилиндрическими валкс1ми., приведены в таблице.

Сравнительные испытания проведены на свинцовом порошке, требующем минимального усилия формования, при этом наружный диаметр трубной заготовки составлен 100 мм, а внутренний - 50 мм.

Анализ результатов показывает, что формование трубной заготовки на предлагаемом устройстве обеспечивает значительно более высокое качество изделий, чем на известном устройстве.