Пресс-форма для горячего прессования порошков Советский патент 1983 года по МПК B22F3/14 B30B15/02 

1

Изобретение относится к области порошковой металлургии, в частности к пресс-формам для горячего прессования порошков.

Известна пресс-форма для горячего прессования порошков, включающая матрицу и пуансоны, причем в стенке матрицы выполнен канал для размещения термопары , К недостаткам данной пресс-формы относится низкое качество спрессованных изделий, обусловленное низкой точностью измерения температуры в зоне прессования.

Решением, наиболее близким описываемому по технической сущности и достигаемому результату, является пресс-форма для горячего прессования порошков, включающая наружную обойму, разъемный вкладыш и пуансоны, один из которых выполнен с глухим каналом для размещения термопары 21.

К недостаткам данной пресс-формы относится низкое качество изделий.

.а также низкий выход годных изделий, обусловленные низкой точностью измерения температуры в зоне прессования.

Целью изо&ретения является повышение качества и выхода годных изделий.

Для достижения указанной цели пресс-форма для горячего прессования порошков, включающая наружную обойtoму, разъемный вкладыш и пуансоны, один из которых выполнен с глухим каналом для размещения термопары, снабжена надставкой и полым фиксатором, выполненным из .тугоплавкого материа15ла, при этом пуансон с каналом соединен с надставкой при помощи фиксатора, а полость последнего выполнена электроизоляционной массой.

На фиг. 1 показана пресс-форма;

20 на фиг. 2 - сечение А-А фиг. 1; на фиг. 3 узел 1.на фиг. 1.

Пресс-Форма состоит из обоймы 1, в которую вставляется коническийразъемный вкладыш 2 с пуансонами 3 и 4, между которыми размещен прессуемый материал, В нижнем пуансоне Ц выполнен глухой канал 5 с размещенными в нем термопарой 6 и герметичным фик- s сатором 7 выполненным, например, из молибдена и соединенным с металлической надставкой 8, опирающейся на нижнюю траверсу пресса (на фигурах не показан). Для охлаждения надставки 8 О может быть предусмотрена водоохлаждаемая подложка 9 Термопара 6 размещена так, что ее спай находится в непосредственной близости от прессуемого изделия.. Электроды 10 термопары 6 5 соединены с контактными пластинами, выполненными в виде кольца 11 и диска 12, установленных в нижней части надставки 8 в изоляторах 13 и Для герметизации полости канала 5, 20 в которой размещена термопара 6, i предусмотрена резьбовая пробка 15, а сама полость заполнена высокотемпературной электроизоляционной массой, например окисью алюминия. 25

Наличие герметичного фиксатора, установленного в надставке, и электроизоляционной массы позволяет надежно защитить электроды термопары от окисления и обеспечить тем самым 30 высокий срок годности ( до 50-60 процессов без смены термопары).

Использование молибдена для герметичного фиксатора.позволяет обеспечить высокую надежность, устройства, 35 так.как при нагреве графит, окисляясь, выделяет окись углерода (СО), которая предохраняет поверхность молибденового чехла от окисления. Науглероживание поверхности молиЬдено- 40 вого фиксатора в условиях идет медленно и толщина его стенки, равная 3 мм, обеспечивает высокую его работоспособность, которая в несколько раз превышает работоспособ- 45 ность самой термопары. Одновременно фиксатор обеспечивает надежное соединение пуансона и надставки. Верхний пуансон 3 и конический разъемный вкладыш 2 выполнень с буртами для JQ удержания матрицы в рабочем положении

Пресс-форма работает следующим образом.

Обойму 1 с вставленным коническим 55 вкладышем 2 и пуансон с буртом переворачивают на 180 и засыпают нужным количеством порошкового материала

или закладывают предварительно спрессованный брикет. Затем вставляют нижний пуансон 4, пресс-форму переворачивают, устанавливая в рабочее положение на нижний пуансон. Наличие буртов позволяет надежно удерживать обойму с вкладышами на весу, что устраняет операцию предварительной подпрессовки порошка или использование специальных устройств, поддерживающих обойму

В собранном виде пресс-форма устанавливается, напри,мер, в индукционный нагреватель на пуансон Ц, где она нагревается и осуществляется прессование В процессе работы прогревается обойма 1, конические вкладыши 2, прессуемое изделие и соприкасающиеся с ним части пуансонов 3 и А. Для непрерывного контроля температуры прессуемого изделия на регистрирующий прибор (на фигурах не указан) с электродом 10 подается ЭДС термопары 6, По достижении заданной температуры и завершении процесса прессования по заданной температурной программе нагрев отключают и ведут процесс охлаждения изделия под давлением при постоянном контроле температуры. .По достижении заданной температуры при охлаждении давление прессования снимают, пресс-форму удаляют из рабочей зоны и извлекают готовое изделие.

При использовании данной пресс-формы на обычном прессе, Тое тогда, когда она остается неподвижной как при нагреве, так и при охлаждении, электроды термопары могут быть выведены через металлическую трубу, заполненную для герметизации неэлектропроводной керамической засыпкой (например, порошок окиси алюминия) и соединенную с надставкой 8 (вместо резьбовой пробки 15).

При разделении процесса -нагрева и охлаждения, когда пресс-форма с позиции нагрева передается на позицию охлаждения, также обеспечивается непрерывный контроль температур. ЭДС термрпары 6 снимается через подвижные контакты 16, установленные в водоохлаждаемой подложке 9, которые во врмя процессов нагрева и охлаждения подсоединяются к контактным пластинам Во время перемещения пресс-формы с позиции нагрева на позицию охлаждения контроль Температуры не производися, так как контакты нагр)ева отсоединяются« При передаче прессформы на позицию охлаждения контакты позиции охлаждения подсоединяются к контактным пластинам, после чего про изводится контроль температуры процесса охлаждения. Использование описанной прессформы позволяет осуществить процесс высокотемпературного прессования на установках непрерывного действия, увеличивает выход годных изделий в 6-7 раз за счет повьяиения стабильности работы термопары и повышает качество спрессованных изделий за счет контроля температуры прессования в непосредственной близости от их поверхности. Формула изобретения Пресс-форма для горячего прессов ния порошков, включающая наружную

Порошок Э . обойму, разъемный вкладыш и пуансоны, один из которых выполнен с глухим каналом для размещения термопары, отличающаяся тем, что, с целью повышения, качества выхода годных изделий, она снабжена дета в кой и полым фиксатором, выпалнёнкнм из тугоплавкого Материала,- при этом пуансон с каналом соединен с надставкой при помощи фиксатора, а полость последнего заполнена электроизоляционной массойо Источники 11Нформаций, принятые во внимание при экспертизе 1о Авторское свидетельство СССР N 611793, кл. В 30 В 15/02, 1978. 2. Патент США № ЗбОбб37, ,кл. 52+-it06, 1971 о