Установка для горячего прессования порошков Советский патент 1982 года по МПК B22F3/14 B22F3/93 

(Б ) УСТАНОВКА ДЛЯ ГОРЯЧЕГО ПРЕССОВАНИЯ

1

Изобретение относится к порошковой металлургии , в частности к оборудованию для формования изделий из порошков методом горячего вакуумного прессования.

Известна установка для горячего прессования, содержащая вакуумную камеру, расположенные в ней матрицу и пуансоны, гидроцилиндр, соединенный с нижним пуансоном, нагревательный элемент и приспособление для передачи динамических нагрузок на верхний пуансон ,. 1 .

Недостатком этой установки является низкая плотность получаемых издегий, что вызвано кратковременностью приложения нагрузки, а также малый срок ее службы,что вызвано значительными по величине динамическими нпгр зками (ударами) на верхний пуансон .

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемой является установка для ПОРОШКОВ

горячего прессования порошков, содержащая вакуумную камеру с матрицей и пуансонами, вибратор, гидроцилиндр и нагревательный элемент.

В этой установке вибратор связан с нижним пуансоном рычагом, а шток гидроцилиндра - с верхним пуансоном 2.

Недостатками этой установки являются невозможность одновременного воздействия статических и вибрационных нагрузок на порошок, что не позволяет получить изделия с плотностью, близкой к .теоретической, а также невозможность- распрессовки пресс-формы в условиях вакуума и высоких температур.

Цель изобретения - повышение качества спеченных изделий за счет обеспечения возможности одновременного приложения виброударных и статических нагрузок и выпрессовки в условиях вакуума и высоких температур. Поставленная цель достигается тем, что установка, содержащая вакуумную камеру с матрицей и пуансонами , вибратор, гидроцилиндр и нагревательный элемент, снабжена рамой, внутри которой установлена вакуумная камера, верхний пуансон выполнен с ограничителем вертикального перемещения относительно рамы, вибратор установлен на верхнем пуансоне через упругую прокладку, а шток гидроцилиндра соединен с нижним пуансоном. На фиг.1 изображена установка горячего прессования порошков на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1. На раме 1 шарнирно крепится камера 2 с двумя крышками 3, в отверстия которых установлены два подвижных пуансона « , 5 герметизированных с крышками уплотнениями 6. Пуансоны охватывает матрица 7 , отделенная от индуктора 8 теплоизоляционным слоем. Пуансон S состоит из нижней части, выполненной из тугоплавкого материала, и верхней, выполненной из инструментальной стали. На верхней части пуансона 5 через упругий элемент-резиновое кольцо 9 с помощью фланца 10 и болтов 11 крепится корпус-боек 12 вибратора. На корпусебойке 12 вибратора крепятся два гидромотора 13, вращающихся в противоположных направлениях, и соединенных между собой через муфты 1 валом 15 и сменные грузовые плиты 1б, позволяющие регулировать величину ударной силы. На валу 15 с помощью шпонки крепится эксцентрик 17 впрессованн в подшипник 18, снимающий силы трен скольжения между эксцентриком и пуа соном 5, обеспечивая надежную работ вибратора при .полном наборе сменных грузовых плит. К нижней части рамы крепится гидроцилиндр 19 для обеспе чения статических нагрузок на пресс емый порошок. Пуансон опирается на опору 20. Установка может работа в режиме ударно-вибрационных нагруз или а режиме ударно-вибрационных и статических нагрузок, действующих одновременно. В режиме ударно-вибрационных нагрузок установка работает следующим образом. В матрицу 7 засыпают порошок, ус танавливают нижнюю часть пуансона 5 Вращая камеру 2 устанавливают ее на линию прессования, обеспечивая соос 92 4 ность обеих частей пуансона 5, откачивают систему, разогревают порошок о рабочей температуры и обеспечивают подачу масла в гидромоторы 13. Вращение валов гидромоторов 13 через муфты И передается валу 15 и эксцентрику 17. При вращении эксцентрик 17 давит на верхний пуансон 5 через П дшипник 18, сжимает кольцо 9, обеспечивая поднятие корпуса бойка 12 над пуансоном 5 на высоту эксцентриситета, и при последующем вращении освобождает резиновое кольцо 9. Под действием силы тяжести и упругих сил кольца корпус-боек 12 вибратора бьет по пуансону 5, обеспечивая ударную нагрузку. При вращении гидромсторов со скоростью 1500 об/мил пуансон получает 25 ударов в сек, обеспечиЕзая вибропрессование порошка при опирании пуансона k на опору 20. По окончании прессования камеру охлаждают до 300-500°С ниже рабочей температуры и производят выпрессовку изделия, сняв опору 20. Принцип работы установки в режиме ударно-вибрационных и статических jHarpysoK , действующих одновременна, заключается в замыкании системы пуансоны 4, 5, -порошок, рама 1 с помощью гидроцилиндра 19 и воздействия на пуансон 5 ударно-вибрационными нагрузками в последовательности, описанной выи;е. Возможность одновременного приложения статической и динамической нагрузок повышает качество прессуемого изделия повышает его плотность, а следовательно и прочностные характеристики , За счет динамической нагрузки, уменьшающей трение между частицами порошка с матрицей, снижается величина статической нагрузки, необходимой для достижения заданной плотности . При снятии статической нагрузки , отводе штока гидроцилиндра возможна выпрессовка изделия с сохранением вакуума и высоких температур, что также обеспечивает повышение качества изделия за счет отсутствия сцепления изделия с матрицей при высоких температурах, что повышает качество поверхности спеченных изделий. Формула изобретения Установка для горячего прессования порошков, содержащая вакуумную каме592

ру с матрицей и пуансонами, вибоатор, гйдроцилиндр и нагревательный элемент, отличающаяся тем, что, с целью повышения качества спеченных изделиГ за счет обеспечения возможности одновременного приложения виброударных и статических нагрузок и выпрессовки в условиях вакуума и высоких температур, она снабжена рамой, внутри которой установлена вакуумная камера, верхний пуансон выполнен с ограничителем вертикального перемещения относительно рамы.

1675С

вибратор установлен на верхнем -пуансоне через упругую прокладку, а шток гидроцилиндра соединен с нижним пуансоном.

S Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1. Мартынов В,А. и др. Лабораторная установка для динамического гоПорошковая

рячего прессования. металлургия, 1978, №4, с.76-78. Z, Мартынов В.А. и др. Kaf4epa го- 1

Порошковая

рячего прессования.

металлургия, 1976, К 10, с.77-80.

Фиг. I