Устройство для формования кольцевых изделий из порошков прокаткой Советский патент 1992 года по МПК B22F3/18 

Физ г Т

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

Известно устройство для прокатки по- рошка, включающее кольцо, эксцентричный вал, на внутренней поверхности которого размещены ребра для брикетирования порошка --

Однако данном устройстве ограниче- на возможность получения прокатанного материала разной толщины

Наиболее близким к предлагаемому является стан для прокатки порошка, содержащий валки с калиР ом между ними, выполненным разъемным из эксцентричного кольца и боковых стенок

Однако такой стан не позволяет получить кольцевые порошковые изделия расширечного диапазона толщин и плотно- стей.

Цель изобретения - расширение технологических возможностей з а счет увеличения диапазона формуемых изделий по плотностям и толщинам.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для формования кольцевых изделий из порошков прокаткой снабжено вставкой из упругого сжимаемого материала, расположенной на внут- ренней поверхности эксцентричного кольца, и формующим кольцом, размещенным со стороны верхнего валка, причем боковые стенки установлены по отношению к эксцентричному кольцу с образованием за- крытого кольцевого желоба.

На фиг. 1 схематически приведено предлагаемое устройство; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Устройство содержит прокатные валки 1, верхний из которых входит по ширине в кольцевой желоб 2, опертый на нижний валок 1. На внутреннюю поверхность желоба насаживается вставка 3, выполненная из сжимаемого материала, затем в его пазу укладывают формующее кольцо 4, после чего засыпают уплотняющий порошок 5.

Устройство работает следующим образом.

В кольцевой желоб 2 со сжимаемой вставкой 3 размещают кольцо 4, которое располагается между валками так, чтобы верхний валок входил в желоб 2 Затем в последний засыпают порошок и прокатывают. После прокатки кольцевой желоб разбирают и снимают готовое изделие. Использование формующих колец разных диаметров обеспечивает возможность получения кольцеобразных изделий расширенного диапазона толщин и плотностей

при заданном диаметре валков путеч/ существенного изменения зоны захвата порошка и контактных усилий. Ребра желоба препятствуют расширению порошка, увеличивают контактные давления в очаге уплотнения и деформации и способствуют повышению плотности и толщины изделия. После стыковки двух концов прокатываемого порошкового кольца, когда еще продолжается процесс для более плотной упаковки порошка и повышения его плотности, кольцо имеет возможность благодаря вставке плотнее прижиматься к внутренней поверхности желоба. В случае отсутствия сжимаемой вставки ввиду большой жесткости желоба кольцо не имеет возможности расширяться В результате возникает сжимающее нормальное давление со стороны желоба, а также большие тангенциальные напряжения во всем объёме кольца, разрушающие прокатываемый материал.

Связь между нормальным контактным давлением и тангенциальным напряжением выражается следующей зависимостью:

о)

где OQ - тангенциальное напряжение;

Р - нормальное давление;

R - средний радиус кольца;

h - толщина проката.

Так как для прокатываемого кольца R намного больше h, то из уравнения (1) следует, что возникающие тангенциальные напряжения значительно превышают величину контактных нормальных давлений Р, что является причиной разрушения прокатываемых колец. Поэтому с целью повышения прочности прокатываемых колец возникает необходимость снижения как контактных нормальных давлений, так и значительно больших тангенциальных напряжений. Это достигается уменьшением жесткости желоба, размещением на его внутренней поверхности вставки из сжимаемого материала, например поролона. При этом во время прокатки порошковое кольцо имеет возможность расширяться (увеличивается его диаметр), компенсируется рост нормальных контактных давлений на кольцо, а также тангенциальных напряжений в его обьеме за счет сжимания вставки

Таким образом, использование предлагаемого устройства обеспечивает получение кольцевых порошковых изделий разных толщин и плотностей, включая кольца больших плотностей, за счет использования формующего кольца, размещенного в пазу желоба, на внутренней поверхности которого размещена сжимаемая втулка, компенсирующая рост нормальных контактных давлений, а также тангенциальных напряжений.

В таблице приведены результаты испьГ- таний,

Эксперименты показали, что при прокатке предлагаемым устройством медного порошка, полученного методом электролиза , с плотностью насыпа 1,5 г/см3 (при диа

метре малого валка 50 мм, большого валка 60 мм, толщина желоба 10 мм, толщине ежи маемой вставки 5 мм, ширине желоба 25 мм) получены кольца -расширенного диапазона толщин и плотностей, значения которых приведены в таблице.

Для сравнения в таблице приведены также результаты прокатки без использования формующего кольца (ФК), сжимаемой вставки (СВ) и внутренней поверхности же- л оба.

0

5

0

Формула изобретения

Устройство для формования кольцевых изделий из порошков прокаткой, содержащее нижний и верхний валки с калибром между ними, образованным кольцом, установленным эксцентрично верхнему валку, и боковыми стенками, установленными с образованием разъемного желоба, отличающееся тем, что, с целью расширения технологических возможностей за счет увеличения диапазона формуемых изделий по плотностям и толщинам, оно снабжено кбльцевой вставкой из упругого сжимаемого материала, расположенной на внутренней поверхности эксцентричного кольца, и формующим кольцом, размещенным со стороны верхнего валка, причем боковые стенки установлены по отношению к эксцентричному кольцу с образованием закрытого кольцевого желоба

Л-Л

Изобретение относится к порошковой металлургии. Сущность изобретения: в кольцевой желоб, образованный эксцентричным кольцом 2 и боковыми стенками, со сжимаемой упругой вставкой 3 размещают формующее кольцо 4, кторое вместе с валком 1 входит в желоб. Кольцо 2 опирается на валок 1а. В желоб засыпают порошок и прокатывают. После прокатки кольцевой желоб 2 разбирают и снимают готовое изделие. Использование формующих колец разных диаметров расширяет технологические возможности устройства. 1 табл., 2 ил.

.XxXXXVxXX

Ј

)

Я

фае. 2