ПРЕСС-ФОРМА ДЛЯ ПРЕССОВАНИЯ КОНТАКТНЫХ ВСТАВОК ТОКОСЪЕМНИКОВ ЭЛЕКТРОПОДВИЖНОГО РЕЛЬСОВОГО ТРАНСПОРТА

Полезная модель относится к порошковой технологии, а именно к конструкции пресс-форм для получения контактных вставок токосъемников из композиционных материалов на основе углерода для трамваев, электровозов и другого электроподвижного транспорта.
Известно, что вставки электроподвижного рельсового транспорта имеют рабочую часть прямоугольного сечения и подошву в виде ласточкина хвоста, предназначенного для крепления к токоприемнику (Рогайлин М.И., Чалых Е.Ф., Справочник по углеграфитовым материалам. - Издательство «Химия», 1974, с.147-150, рис.5.24).
Известна неразборная пресс-форма для прессования изделий, например прямоугольного поперечного сечения из порошковых композиций на основе углерода, содержащая матрицу, опорную плиту и вертикальный пуансон (Темкин И.В., Производство электроугольных изделий. - М.: Высшая школа, 1975, рис.46а).
В такой неразъемной пресс-форме прессование вставок с подошвой в виде ласточкина хвоста возможно только при приложении активного усилия к подошве. При этом максимальная плотность и прочность будет иметь поверхность подошвы, а контактная поверхность рабочей части вставки будет иметь плотность и прочность на 20-25% меньше поверхности подошвы, что снижает работоспособность вставки. Это является основным недостатком указанной вставки.
Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту предлагаемой является разъемная пресс-форма для прессования порошковых изделий, содержащая вертикальный пуансон, две боковины, состыкованные по вертикальной плоскости, образующие полость для засыпки порошка со скосами на ее торцах по длине, и пальцы для стыковки боковин (Патент РФ на полезную модель №95282, Пресс-форма для прессования штабиков, МПК B22F 3/02, от 27.06.2010). В этой пресс-форме в нижней части полости можно выполнить вырезы для ласточкиных хвостов и при прессовании активное усилие прикладывать к контактной поверхности рабочей части вставки. Это повышает плотность и прочность рабочей поверхности, однако, в этом случае ласточкин хвост подошвы контактной вставки будет иметь пониженную плотность и прочность, что снизит ее работоспособность.
Основной причиной низкой плотности и прочности ласточкиных хвостов подошвы являются пониженные в пять раз по сравнению с активным вертикальным усилием боковые усилия их прессования (Фиалков А.С. Процессы и аппараты производства порошковых углеграфитовых материалов. - М: Аспекъпресс, 2008, с.245-246).
Таким образом, основным недостатком наиболее близкого аналога является пониженные плотность и прочность подошвы вставки.
Задачей предлагаемого решения является устранение этого недостатка, а именно получение равноплотности и равнопрочности рабочей части и подошвы вставки.
Поставленная задача решается тем, что пресс-форма для прессования контактных вставок токосъемников рельсового электротранспорта, содержащая вертикальный пуансон и матрицу, образованную двумя состыкованными в вертикальной плоскости боковинами, образующими полость для засыпки порошка, согласно предлагаемому решению, она снабжена поворотными симметрично установленными со стороны дна полости для засыпки порошка осями, смонтированными параллельно дну и имеющими клиновидные полости формования подошвы вставки, вершина которых лежит на пересечении дна полости засыпки порошка с вертикальными стенками боковин. При этом пресс-форма снабжена подпружиненными фиксаторами начального положения осей.
Заявляемая конструкция пресс-формы позволяет прессовать ласточкины хвосты подошвы контактных вставок не от минимальных усилий боковых стенок основной полости, а от вертикальных максимальных активных усилий, прикладываемых к рабочей поверхности вставок. За счет этого будет достигнута достаточно высокая равноплотность и равнопрочность контактных вставок.
Заявляемая пресс-форма изображена на фиг.1-3, где на фиг. Показан общий вид пресс-формы в исходном положении, на фиг.2 - то же в момент завершения прессования, на фиг.3 - вид сверху, на фиг.4 - вид по стрелке А, на фиг.5 - вид по стрелке Б.
Пресс-форма состоит из вертикального пуансона 1, состыкованных в вертикальной плоскости боковин 2, 3, образующих матрицу. Боковины 2, 3 образуют полость 4 для засыпки порошка. В боковинах 2, 3 со стороны дна полости 4 симметрично относительно оси пресс-формы смонтированы поворотные оси 5, имеющие по всей длине клиновидные полости 6 формования подошвы вставки. Вершина полостей 6 лежит на пересечении дна полости 4 засыпки порошка с вертикальными стенками боковин 2, 3. В боковинах 2, 3 расположены подпружиненные фиксаторы 7 начального положения осей 5.
Пресс-форма работает следующим образом.
В полость 4, образованную боковинами 2, 3, засыпается порошок. Подпружиненные фиксаторы 7 удерживают в начальном положении оси 5 и полости 6 заполняются порошком. Включают привод (на черт, не показан) вертикального пуансона 1, который, двигаясь вниз, поворачивает оси 5, преодолевая усилия пружин фиксатора 7. При дальнейшем перемещении пуансона 1 происходит формование подошвы контактной вставки в виде ласточкина хвоста активным вертикальным усилием.
Изготовлен опытный образец предлагаемой пресс-формы. Размер полости пресс-формы: ширина 30 мм, длина 240 мм, высота 120 мм, диаметр осей 18 мм. Клиновидные полости имели угол 45°, глубиной 5 см.
В этой пресс-форме были получены контактные вставки из композиционного материала на основе углерода, включающим 86% искусственного графита и 14% фенолформальдегидной смолы.
3
3
Прочность на сжатие рабочей части составила 35 МПа, прочность подошвы 34 МПа. Плотность рабочей части 1,63 г/см, плотность подошвы 1,61 г/см.
Предлагаемая пресс-форма найдет применение в порошковой технологии при производстве контактных вставок токосъемников рельсового электротранспорта.