Устройство для формирования кольцевых изделий из порошков Советский патент 1979 года по МПК B22F3/06 B22F5/02 

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к устройствам ДЛЯ прессования изделий из порошков. Известны устройства для прессова ния кольцевых и трубчатых изделий иа прессе в жесткой матрице в осевом направлении 1. Недостаток указанных устройств состоит в невозможности получения изделий с большими отношениями длины к диаметру и диаметра к толщине. Наиболее близким к описываемому изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является уст ройство ДЛЯ формования кольцевых изделий из порошков г состоящее из матрицы, крышки, поддона, оправки и формуюЕЦих элементов, выполненных с возможностью перемещения 2. Уст ройство позволяет получить равномерную ПЛОТНОСТЬ кольцевых и трубчатых изделий, Недостатки известного устройства необходимость приложения относитель но высоких удельных давлений и малый диапазон получаемых размеров по диаметру. Целью изобретения является снижение давления прессования и расширение диапазона размеров по диаметру формуемых изделий. Цель достигается тем, что огфавка представляет собой корпус, снабженный хвостовиком, втулкой и опорной частью, установленной в поддоне с возможностью перемещения, причем корпус выполнен с полостью для заполнения гидропластмассой, на поверхности его размещены радиальные отверстия, а формующие элементы выполнены в виде сегментов, вмонтированных в радиальные отверстия корпуса. При этом сегментные формующие элементы могут быть помещены в оболочку из пластичного материала. На фиг. 1 показано предлагаемое устройство, продольный разрез; на фиг. 2 - то же, поперечный разрез по А-А на фив. 1 (в зоне формующих материалов); на фиг. 3 - вариант выполнения устройства с сегментами, заключенными в оболочку. Устройство содержит поддон 1, на котором размещена кольцевая матрица 2, закрываемая крышкой 3. Внутри кольцевой матрицы 2 установлены сегментные формующие элементы 4, образующие с матрицей 2 кольцевую полость, заполняемую порошком. К фор3мующим элементам 4 прикреплены толкатели 5. Устройство снабжено также оправкой, состоящей из опорной части б, втулки 7, корпуса 8, хвостовика 9, имеющего конусную и шлицевую части, и нажимной пяты 10. При этом в стенках корпуса 8 оправки радиально размещены толкатели 5, а полость корпуса 8 заполнена гидропластмассой И. В устройстве, показанном на фиг снаружи формующих элементов 4 установлена оболочка 12 из пластичного материала, например из полиэтилена стальной или медной фольги. В этом случае порошок не соприкасается с формующими элементами, что уменьшае их износ. Устройство работает следующим об разом. На стал сверлильного или фрезерного станка с вертикальным расположением шпинделя устанавливают поддон 1, на котором с помощью болтов закрепляют кольцевую матрицу 2. В отверстии поддона 1 неподвижно закрепляют втулку 7. В корпус 8 опра ки устанавливсоот хвостовик 9 с пятой 10 и толкатели 5 с формующими элементами 4, размещают гидропласт массу 11 и закрывают опорной частью 6. Собранную оправку в комплекте опускают так, что опорная часть 6 входит Бо втулку 7 скольжения, а формующие сегментные элементы 4 до стигают поддона. Далее кольцевое пространство, образуемое матрицей поддоном 1 и формующими элементами 4, заполняют порошком, подлежащим уплотнению. Полость матрицы 2 закры вают сверху крышкой 3. Включают вр щение шпинделя станка и осевую подачу в вертикальном направлении. Под действием усилия подачи осевое перемещение хвостовика путем воздействия на гидропластмассу 11 пре образуется в радиальное движение формующих элементов 4, которые уплотняют порошок. Радиальному перемещению формующих элементов 4 способствует действие центробежных си возникающих при вращении оправки. Число оборотов оправки может бы в пределах 300-3000 об/мин в зависимости от диаметра кольцевой матрицы. Усилие подачи, трансформируе мое з.атем в усилие уплотнения, может достигать 1,5-2,5 т. В результ те вращения сегментных формующих элементов и радиального их перемещения на порошок в кольцевой матри це воздействует многократно изменя щееся усилие. При этом происходит объемное перемещение частиц порошк их переупаковка и уплотнение. Преимуществами предложенного ус ройства, по сравнению с известными являются: возможность производить уплотнение порошковых материалов при меньих общих усилиях, так как радиальное перемещение фop yющиx элементов осуществляют при вращении формующих элементов со скоростью до ЗОООоб/мин; возможность использовать для уплотнения порошковых материалов широко распространенное оборудование - , вертикально-сверлильные и вертикально-фрезерные станки; возможность значительно расширить диапазон изготовляемых изделий, например увеличить диаметр изготовляемых изделий до 0,5 м; возможность легко изменять толщину изделий; возможность наносить тонкие покрытия из различных материалов; возможность производить упрочнение цилиндрических внутренних поверхностей по методу втирания порошка в изделие; возможность послойного уплотнения порошковых материгьпов. Устройство может быть использовано также для горячего уплотнения порошков. В этом случае для прессования применяют кольцевую матрицу, в стенки которой заложен нагревательный элемент. Формула изобретения 1.Устройство для формования кольцевых изделий из порошков, включающее матрицу, крышку, поддон, оправку и формующие элементы, выполненные с возможностью перемещения, отличающееся тем, что, с целью снижения давления прессова-. ния и расширения диапазона размеров по диаметру формуемых изделий, оправка представляет собой корпус, снабженный хвостовиком, втулкой и опорной частью, установленной в поддоне с возможностью перемещения, причем корпус выполнен с полостью для заполнения гидропластмассой, на поверхности его размещены радиальные отверстия, а формующие элементы выполнены в виде сегментов, вмонтированных в радиальные отверстия корпуса. 2.Устройство по п. 1, отли чающееся тем, что сегментные формующие элементы помещены в оболочку из пластичного материала. -Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Радомысельский И.Д., Печентковский Е.Л. и Сердюк Г.Г. Прессформы для порошковой металлургии. Киев, Техника, 1970, с. 49-59. 2.Авторское свидетельство 451498, кл. В 22 F 3/02, 1974.