Устройство для гидромеханического уплотнения пористых заготовок Советский патент 1981 года по МПК B22F3/04 B22F3/11 

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к устройствс1М для гидромеханического уплотнения пористых заготовок из метал лических порошков. Известно устройство для гидростат ческого уплотнения пористых заготово включающее рабочий контейнер и источ ник высокого гидростатического давления II .. Недостатки данного устройст- . ва - низкое качество полученных заго товок к производительность технологи ческого процесса. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемо му эффекту является устройство для гидромеханического уплотнения пористых заготовок, включающее рабочий контейнер,узел создания высокого гид ростатического давления, пуансон с осевым каналом и двусторонний мультипликатор с цилиндрами высокого и низкого давления. При этом мультипликатор, рабочий контейнер и узел создания давления установлены соосно в вертикальной плоскости 2. К недостаткам данного устройства относятся сложность конструкции, низ кое качество спрессованных заготовок и низкая производительность технологического процесса., Цель изобретения - повышение качества спрессованных заготовок, упрощения конструкции и увеличение производительности. Указанная цель достигается тем, что в устройстве, включающем рабочий контейнер, узел создания высокого гидростатического давления, пуансон с осевым каналом и двусторонний мультипликатор с цилиндрами высокого и низкого давления, узел создания высокого давления выполнен в виде дополнительного контейнера,снабженного упругими элементами и пружинами с телескопическими направляющими, установленного над пуансоном и соединенного с мультипликатором, причем цилиндры высокого давления мультипликатора выполнены, сообщающимися и соединены с рабочим контейнером через канал пуансона,а цилиндры низкого давления выполнены изолированными и соединены с дополнительным контейнером. На чертеже приведен предпочтительный вариант выпопнени.я предлагаемого устройства. Устройство размещено в рабочем пространстве между верхней траверсой 1. и столом 2 гидравличеокого пресса. В рабочий контейнер 3 помещена пористая заготовка к герметичной оболочке 4. Пуансон 5 прикреплен к дополнительному контейнеру 6. Oтвepcтиe предохранительного кольца 7 выполнено соосно с отверстием рабочего контейнера 3 и служит его продолжением. Пружины 8 плотно прижимают предохранительное кольцо к рабочему контейнеру. Направляющие 9 пружин 8 выполнены телескопическими. Контейнер 3 закрыт снизу пробкой 10, чер.ез которую проходит выталкиватель 11.

Соосность цилиндров и пуансона обеспечивается наличием направляющих 12. Верхний дополнительный контейнер 6 снабжен упругими элементами 13, поршнем 14 и прикреплен болтами 15 к траверсе пресса. Рабочий контейнер прикреплен к плите 16 стола пресса с помощью клемм 17. Цилиндры 18 и 19 высокого давления и цилиндры 20 и 21 низкого давления двустороннего мультипликатора размещены за пределами контейнеров (в данном варианте - справа и слева по чертежу).

Цилиндры высокого давления двустороннего мультипликатора сообщаются между собой и через канал в пуансоне с рабочим контейнером. Цилиндр 20 низкого давления соединен с внутренним цилиндром верхнего контейнера, образуя замкнутую полость, а цилиндр 21 низкого давления - с питающей гидравлической системой (не показана). Цилиндры низкого, давления двустороннего мультипликатора не сообщаются между собой.

Крепежные элементы,-уплотнитепьные прокладки, регулятор давления я насос подающий жидкость в цилиндр низкого давления мультипликатора, не показаны Контейнер-6 с упругими элементами 13, поршнем 14 и пружинами 8 образует узел создания высокого давления.

Устройство работает следующим образом.

Пористую заготовку в герметичной оболочке псялещают в рабочий контейнер 3. При этом подвижная траверса 1 пресса находится в крайнем верхнем положении. Многослойный рабочий контейнер 3 заполняют жидкостью. При опускании траверсы 1 предохранительное кольцо 7 прижимается к рабочему контейнеру 3 при помощи пружин. При дальнейшем опускании траверсы пуансон 5 выходит из предохранительного кольца и входит Б канал рабочего контейнера 3 .

Жидкость из рабочего контейнера перетекает и цилиндр 18 высокого дав лени я мультйгшнгкатора, а из цилиндра низкого давления жидкость вытесняется в верхний контейнер б,преодолевая сопротивление упругих элементов 13. Это происходит до тех пор, пока пуанQtit} 5 rie коснетс.я пористой заготовки.

ffq мере опускания TjiaaepcH , жидкости в рабочем контейнере возрастает до заданного уровня, после того {начинается обратный ход плунжера цилиндра высокого давления 18. При этом жидкость из цилиндра 21 низкого давдения мультипликатора сбрасывается через регулятор давления

Одновременно с подъемом гидростатического давления жидкости происходит рост механической нагрузки на пористую заготовку. При этом превышение механической нагрузки на торец заготовки над гидростатическим давлением жидкости остается постоянным и способствует уплотнению заготовки.

По мере роста степени уплотнения заготовки сопротивление ее возрастает, в результате чего жидкость из дополнительного контейнера под действием поршня 14 начинает вытекать в цилиндр 20 низкого давления мультипликатора, а из цилиндра 18 высокого давления - в цилиндр 19 высокого давления мультипликатора.

Когда жидкость полностью вытеснится из верхнего контейнера, механическая нагрузка на торец заготовки возрастает до максимального значения, и /происходит пластическая деформация, например юсадка заготовки. Телескопические направляющие 9 при этом обеспечивают направление сжимающихся пружин. Давление жидкости в рабочем контейнере поддерживается постоянным и предохраняет заготовку от pa3pyiife-, ния.

По окончании процесса пластической деформации траверсу 1 пресса поднимают Пуансон 5- выходит из контейнера 3, причем уплотнения на пуансоне выходят из канала в предохранительное кольцо без нарушения прецизионного сочленения их с каналом контейнера, поскольку предохранительное кольцо строго сцентрировано и плотно прижимается к контейнеру пружинами.

Предохранительное кольцо поднимается вместе с пуансоном и верхним контейнером. Выталкиватель удаляет заготовку из рабочего контейнера. Устройство готово к ыАолнению слеГдующего рабочего цикла;

Предлагаемое устройство может быть применено для уплотнения порошков и обработки малопластичных материалов в условиях всестороннего гидростатического давления.

Формула изобретения

Устройство для гидромеханического уплотнения пористых заготовок, включаклцее рабочий контейнер, узел создания высокого гидростатического давления, пуансон с осевым каналом и двусторонний мультипликатор с цилиндрами высокого и низкого давления.

отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции, повышения качества заготовок и увеличения производительности,узел создания высокого давления выполнен в виде дополнительного контейнера, снабженного упругими элементами и пружинами с телескопическими направляющими, установленного над пуансоном и соединенного с мультипликатором, причем цилинд)Ы высокого давления мультипликатора

выполнены сообщающимися и соединены с рабочим контейнером через канал пуансона, а цилиндры низкого давления выполнены изолированными и соединены с дополнительным контейнером.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент США 3051567, кл. 75-214, 1962.

2.Авторское свидетельство СССР 417244, кл. В 22 F 3/02, 1972.