Устройство для вибропрессования длинномерных изделий из порошка Советский патент 1984 года по МПК B22F3/93 

ИчоОро itHiie отиогится к лоропгкоiitjit металлургии, н члстности, к устрО1и;твам для гшброг/рессования длинномерных изделий как симметричного, так и несимметричного сечения из порошковых металло-керамичсских и керамических материалов и композиций. Извйстно устройство для вибропрес сования заготовок из порошковых мат риалов, содержащее станину, установленный на ней вибратор со столом матрицу, связанную со столом вибратора, пуансон и механизм погружения взаимодействующий с пуансоном ). Недостатком этого устройства явля ется невозможность получения длинномерных изделий требуемого качества. Так как трение порошка о стенки матрицы очень велико, то изделие имеет понижающуюся плотность по мере удаления от рабочей поверхности пуансона. Кроме того, не обеспечивается достаточная подвижность частиц прессуемого порошка относительно друг друга, необходимая для равномерности уплотнения. Наиболее близким к предлагаемому по технической суп(ности и достигаемому результату, является устройство для вибропрессования длинномерных изделий из порошка, содержащее стани ну, размещенный на ней вибратор са столом, нижний и верхний пуансоны, матрицу и механизм нагружения С23. Матрица устройства размещена на столе неподвижно, поэтому не обеспечивается перемещение частиц пород ка относительно стенок матрицы. Это приводит к уменьщению инерционных сил по высоте .образца и к неравномерному торможению,что отрицательно сказывается на уплотнении порошка, особенно в центральной части. Отпрессованные изделия имеют низкое качество. Цель изобретения - повышение качества изделий. Указанная цель достигается тем, что устройство для вибропрессован длинномерных изделий из порошка, содержащее станину, размещенный на ней вибратор со столом, нижний и верхний пуансоны, матрицу и механизм нагружения, дополнительно снабжено установленными на станине пр11водом, редуктором и выходными параллельными валами с кулачками, причем матрица выполнена с кольцевыми выступом, а валы установлены в редукторе с возможностью контактирования кулачкон с торцовыми поверхностями ныс.тупа. Па фиг.1 приведена схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - вид А на фиг.1. Устройство содержит станину 1, установленный на ней вибратор со столом 2, размещенный на столе нижний пуансон 3, матрицу 4 с кольцевым выступом 5 на ее внешней поверхности, расположенный в матрице пуансон 6 с жестко связанным с ним грузом 7, механизм 8 нагружения, рычаг 9, который через опору 10 взаимо-действует с грузом 7, привод с денгателем 11, редуктором 12, двумя параллельными выходными валами 13 и 14 и двумя кулачками 15 и 16, размещенными на выходных валах таким образом, что рабочие поверхности кулачков взаимодействуют с противоположными торцами 17 и 18 выступа 5 матрицы 4. Устройство работает следующим образом. На концах выходных валов 13 и 14 устанавливают кулачки 15 и 16 заданного эксцентриситета 6 , обеспечивающего необходимую амплитуду перемещения матрицы 4. При этом кулачки 15 и 16 устанавливают таким образом, чтобы расстояние между их рабочими поверхностями при однонаправленном вращении выходных валов 13 и 14 оставалось постоянным и равным высоте h выступа 5. Далее на столе 2 вибратора располагают нижний пуансон 3 с охватывающей его матрицей 4 таким образом, чтобы выступ 5 матрицы попал в зону между рабочими поверхностями кулачков 15 и 16. Далее засыпают порошковый материал в полость матрицы 4 при работающем вибра торе И- осуществляют максимально возможную укладку порошкового материала в матрице 4. После этого останавливают вибратор и устанавливают в матрице 4 пуансон 6 с грузом 7 и нагружают пуансон 6 статическим усилием через рычаг 9 и опору 10 от механизма 8 нагружения. Далее включают вибратор, стол 2 которого колеблется с заданными частотой и амплитудой пе-ремещения, включают двигатель 11, который через редуктор 12 и выходные валы 13 и 14 вратает кулачки 15 и 16 с заданной скоростью. Изменение эксцентриситета е кулачков позволяет регулировать амплитуду перемещения MaipiiiiH 4, a n-)MiMienne переда гочного числа редуктора 12 - частоту это го перемещения. Так как кулачки 15 и 16 вращаются одиоиременно и сохраняют между С130ИМИ рабочими поверх ностями постоянное расстояние, то они создают осевое возвратно-поступательное перемещение матрицы 4. Пр перемещении нижнего пуансона 3 со столом 2 вверх порошковый материал получает инерционный импульс, который передается на пуансон 6, груз 7 и механизм 8 нагружения. Величину импульса выбирают такой, чтобы пуансон 6 полностью разгрузил порошковый материал от сжимающих усилий и позволил более мелким частицам порошкового материала попасть в пустые пространства между более крупными частицами. При движении нижнего пуансона 3 со столом 2 вниз накопленная грузом 7 и механизмом 8 нагружения энергия заставляет перемещаться пуан сон 6 вниз и нагружать порошок сжимающим усилием. Это усилие передается на стенки матрицы А, и порошковый материал тормозится. Однако, перемещение самой матрицы в том или противоположном направлении с частотой, хотя бы на порядок меньшей, чем частота перемеп1ения нижнего пуансона 3, и амплитудой, примерно на порядок большей амплитуды перемещения нижнего пуансона 3, приводит к тому что частицы порошка не сцепляются с внутренней поверхностью стенки матрицы А и обеспечивают с ней на статические, а динамические условия тре ния порошка о стенки матрицы. Динамический коэффициент трения при этом более чем на порядок меньше статического. Кроме тчмч), иеличина усилий трения по длине матрицы 6 не занисит от ее длины, а плотность получаемого издехшя по всей длине оказЕ.шается одинаковой. После окончания процесса вибропрессования порошковую заготовку извлекают из матрицы А и подвергают дополнительному гидростатическому прессованию для повышения плотности и спеканию, или при достаточно высокой плотности заготовки только спеканию. Так как плотность заготовки после вибропрессов по всей длине одинакова, то и усадка при гидростатическом спрессовывании и при спекании о{ азывается также одинаковой, а допуски на размеры изделия по всей его длине уменьшаются. Устройство для вибропрессования изделий из порошка позволит повысить качество длинномерных изделий путем обеспечения постоянства плотности заготовки по всей ее длине за счет независимого перемещения матрицы. Кроме того, устройство позволяет обеспечить любые заданные режимы перемещения матрицы за счет выбора конфигурации кулачков и скоростей их вращения. Неравномерность распределения плотности по высоте изделия при этом снижается с 15-12 до 1-2%. Это приводит к резкому сокращению, практически до нуля, выхода бракованных заготовок. Сокращается время на механическую обработку, что позволяет сократить трудозатраты и повысить оэффициент использования материала. Экономическая эффективность составит 3,2 тыс. руб. в год.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВИБРОПРЕССОВАНИЯ длшшомЕРНых издали из nopouiКА, содержащее станину, размещенный на ней вибратор со столом, нижний и верхний пуансоны, матрицу и механизм нагружения, отличающееся тем, что, с целью повьшения качества изделий, оно снабжено установленными на станине приводом, редуктором и вькодными параллельными валами с кулачками, причем матрица выполнена с кольцевым выступом, а валы установлены в редукторе с возможностью контактирования кулачков с торцовыми поверхностями выступа.