Устройство для гидропрессования Советский патент 1984 года по МПК B22F3/04 B21C23/08 

Изобретение относится к обработ ке металлов давлением и может быть применено в порошковой металлургии для гидропрессования порошковых материалов , Известно устройство для гидроста тической и полуридростатической эк струзии в условиях высокого давления, содержащее резервуар высокого давления с размещенной в нем зкструзионной камерой, которая имеет ступенчатую полость, открытую с Обоих торцов, плунжеры и матрицу П. : Недостатком устройства является сложность его конструктивного оформ ления и узкие технологические возможности использования. Известно устройство для гидроЭкструзии, которое содержит элемент трения, выполненный в виде разъемной вдоль оси подпружиненной металлической трубы, на которую воздействует внешнее.давление, пропорциональное давлению в рабочей камере 2. Недостатком этого устройства является ограниченные технологические возможности его применения. Падение тормозящей силы в ходе рабочего процесса и торможение металла о металл обуславливают дефекты на поверхности изделия, поэтому это устройство нельзя применять для гидроэкструзии высокоточных изделий с высокой чистотой поверхности и для гИдроэкструзии хрупких материалов, например, порошков. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство для гидропрессования, содержащее контейнер высокого давления, профилирующую матрицу, рабочий пуансон и съемный отсеченный конус с клапаном и пружиной, которые перед прессованием устанавливают на задний торец заготовки. В момент выхода заднего торца заготовки из матрицы полость высокого давления отсекается конусом и давление жидкости на заготовку не передается, поэтому-она выходит из матрицы с небольшой скоростью З. Недостатком известного устройства является невысокая производитель ность, связанная с тем, что отсечен ный конус приходится устанавливать перед каждой операцией прессования и извлекать из контейнера по окончании этой операции. Кроме того, оно не позволяет ликвидировать брак при прессовании хрупких материалов и не обеспечивает получение высококачественных изделий сложных профилей без порчи тормозящих поверхностей трения. Целью изобретения является повышение производительности и расширение технологических возможностей устройства. Эта цель достигается тем, что в устройстве для гидропрессования преимущественно порошковых материалов, содержащем контейнер высокого давления, установленную в нем профилирующую матрицу, рабочий пуансон и отсечной конус, последний установлен на рабочем пуансоне с возможностью осевого перемещения соосно с последним и подпружинен с торца пуансона. На чертеже представлено предлагаемое устройство. Устройство состоит из контейнера 1 высокого давления с расположенной в нем профилирующей матрицей 2 и рабочего пуансона 3, в торце которого установлен отсечной конус 4, выполненный в виде стержня с конусом на конце. Цилиндрическая часть стержня входит в глухое отверстие в пуансоне, в.ыполненное соосно. . Стержень закреплен на пуансоне с помощью разрезной шайбы 5 и подпружинен пружиной сжатия 6. Устройство работает следующим образом. Заготовку 7 помещают в контейнер 1, уплотняют в конической части профилирующей матрицы 2 и подвергают гидроэкструзии через последнюю при сжатии рабочим пуансоном 3 жидкости в контейнере 1. При этом подпружиненный конус 4 упирается в торец заготовки и в течение всего процесса перемещается вместе с заготовкой . Разница ходов пуансона 3 и заготовки 7 компенсируется пружиной б и возможностью перемещения стержневой части отсечного конуса в цбжтрирующем отверстии пуансона, В момент выхода готового изделия из профилирующей матрицы отсечной конус 4 подходит к конической ее части и закрывает отверстие в матрице, отсекая жидкость от заготовки, препятствуя переходу потенциальной энергии сжатия жидкости в кинетическую энергию движения заготовки. Путем расчета и экспериментальной проверки длины отсечного конуса можно добиться, чтобы скорость выхода изделия практически равнялась нулю. По окончании процесса гидроэкструзии пуансон 3 вместе с закрепленным на нем отсечным конусом 4 выходит из полости контейнера 1 и процесс гидропрессования повторяется. Предлагаемое устройство может работать также в режиме гидромеханического выдавливания (т.е. гидростатического выдавливания с приложением механического усилия к торцу 3 111 заготовки). В этом случае отсечной конус упирается торцом цилиндрической части в рабочий пуансон и таким образом передает от него усилие на заготовку. Устройство опробовано при прессовании заготовок из железографитового порошкового материала. Диаметр заготоврк 11 мм, высота 30 мм. Прессование осуществляют на прессе ПО 440 усилием 1000 Гс. Заготовку помещают в контейнер высокого давления, последний заполняют индустриальным маслом, при помощи рабочего пуансона в масле создают давление, под действием которого заготовку экструдируют через матрицу. Степень обжатия составляет 20%. Время прессования одной заготовки в предлагаемом устройстве соетавляет б с, а в известном 1520 с. 4 . Предлагаемое устройство позволяет повысить в 2 раза проиэводительность процесса и ликвидировать брак .(трещины) при прессовании хрупких материалов. Скорость выхода готового изделия из матрицы в нем может быть снижена до нуля, поверхность и геометрия готового изделия не претерпевают никаких изменений, тем самым создаются условия для повышения выхода годных качественных изделий. Устройство позволяет получать качественные изделия сложных профилей при наличии на них острых кромок без порчи тормозящих поверхностей трения. Устройство несложно в изготовлении, удобно в эксплуатации и может использоваться в любой установке для гидроэкструзии.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГИДРОПРЕССОВАНИЯ преимущественно порошковых материалов, содержащее контейнер высокого давления, установленную в нем профилирующую матрицу, рабочий пуансон и отсечной конус, о. т л и чающееся тем, что, с целью повышения производительности и расширения технологических возможностей, отсечной конус установлен на рабочем пуансоне с возможностью осевого перемещения соосно с последним и подпружинен с торца рабочего пуансона. (Л