УСТАНОВКА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ПОРОШКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ

B22F3/14
Установка для получения изделий из порошковых материалов
Полезная модель относится к порошковой металлургии, а именно к установкам для получения деталей сложной формы из порошковых материалов, дисперсно-упрочненных материалов методом горячего прессования в восстановительной среде.
Известно устройство для прессования изделий из порошковых материалов, содержащее матрицу, пуансон, загрузочную камеру и электромагнитный вибровозбудитель (патент № 73251, B22F 3/087 (2006.01), 09.01.2008, Устройство для прессования биметаллических изделий из порошка); содержащее пресс-штамп, индуктор для нагрева матрицы, бункер (патент № 2029661, B22F 3/08 (1995.01), 27.02.1995, Установка для ударного прессования изделий из порошков), содержащее пресс – форму, бункер с дозатором, толкатель и вакуум - камеру  (патент № 2047493, B29С 43/02, 10.11.1995, Установка для прессования изделий из порошковых материалов).
Прототипом заявленной полезной модели является изобретение (№ 2212341, B32B 31/20, 20.09.2003, Способ горячего прессования изделий из композиционного материала и устройство для его осуществления), содержащее два штампа, нагреватели матрицы и пуансона, герметичный корпус с вакуумной откачной системой и системой напуска инертного газа.
Недостатком известных технических решений является не высокое качество прессования, обусловленное снижением плотности материала прессованного изделия по сечению прессовки в вертикальной плоскости и в углах прессовки, неравномерным прогревом материалов, невысокой стабильностью работы и долгим режимом, обусловленным тем, что весь технологический процесс нагрев – охлаждение происходит в рабочей камере.
Технический результат - повышение качества прессования за счет снижения разницы физико-механических свойств на верхней, боковых и торцевых поверхностях изделий, повышение производительности прессования и стойкости оснастки.
Технический результат достигается тем, что установка для получения изделий из порошковых материалов, содержащая корпус, выполненный с возможностью создания внутри него восстановительной среды, и размещенной в нем пресс-формы для горячего прессования, согласно полезной модели, пресс-форма содержит пуансон, на котором закреплено ультразвуковое кольцо, обеспечивающее подачу к пуансону ультразвуковых колебаний, матрицу, включающую в себя плиту, состоящую из двух полуплит, обогреваемую за счет подачи тока в трубчатые электронагреватели, расположенные на стыке полуплит, и вставку, позволяющую осуществлять формование деталей широкой номенклатуры, с возможностью осуществления контроля температуры её нагрева термопарой, выталкиватели, закрепленные между двумя плитами, одной опорной плитой, воспринимающая нагрузки от сил выталкивания и в исходном положении опёрта на упор, и фиксирующей плитой, при этом корпус снабжен блоком охлаждения, предназначенным для охлаждения заготовок после спекания, состоящий из конвейерной ленты из окалиностойкой проволоки, ведущего шкива, ведомого шкива, медной трубки с непрерывной циркуляцией воды, обвитой вокруг внешней стороны холодильной камеры.
Полезная модель поясняется чертежом.
На фигуре представлен вид сбоку в разрезе установки для получения изделий методом прессования.
В корпусе 1, нижний торец которого установлен на стол 2 гидравлического пресса, а верхний торец прикреплен к верхней неподвижной плите 3 пресса, устанавливается пресс-форма, которая состоит из матрицы 4, нагреваемого пуансона 5, вставки 6, обогреваемой плиты 7, состоящей из двух полуплит, трубчатых электронагревателей 8, термопары 9, направляющей колонки 10, втулки 11, выталкивателей 12, основания 13, верхней плиты 14, нижней плиты 15. Выталкиватели 12 крепятся между двумя плитами, одной опорной плиты 16, которая воспринимает нагрузки от сил выталкивания и в исходном положении опирается на упор 17, и фиксирующей плиты 18. Перемещение плит 16, 18 при удалении прессовки осуществляется по направляющим колонкам 19, направляющим втулкам 20 с помощью штока 21 нижнего гидравлического цилиндра пресса (не указано).
На пуансоне 5 закреплено ультразвуковое кольцо 22, которое приводится в работу генератором 23.
Система подачи порошкового материала в матрицу состоит из бункера 24, гидравлического цилиндра 25, дозатора 26 с толкателем 27, который перемещается по направляющим 28. Окно дозатора 26 закрывается крышкой 29, перемещающейся по направляющим внутри дозатора 26. Отрывание крышки осуществляется ее зацеплением за матрицу, величина открывания крышки регулируется пружиной 30 и регулировочным винтом 31.
Для перемещения прессовки с поверхности пресс – формы в блок охлаждения применяется склиз 32.
Блок охлаждения состоит из конвейерной ленты 33 из окалиностойкой проволоки, ведущего шкива 34, приводимого в движение электродвигателем (не указано), ведомого шкива 35, медной трубки 36 и холодильной камеры 37. Складирование заготовок производится в детали приемнике 38.
Принцип работы:
В исходном состоянии пуансон 5 находится в верхнем положении, таким образом, чтобы обеспечить засыпку материала в полость вставки 6, которая расположена в обогреваемой плите 7. Нагрев плиты 7 производится путем подачи тока в трубчатые электронагреватели 8, контроль температуры нагрева вставки 6 производится термопарой 9. Выталкиватели 12 опущены вниз. Цикл прессования начинается с подачи шихты из бункера 24 в дозатор 26, при заполнении объема дозатора 26 шток гидравлического цилиндра 25, который неподвижно соединен с торцом дозатора 26, перемещает дозатор 26 с толкателем 27 к полости вставки 6. При приближении сливного отверстия дозатора 26 к полости вставки 6 крышка дозатора 29 зацепляется за край матрицы 4. При дальнейшем перемещении дозатора 26 крышка дозатора 29 открывается и шихты подается в полость вставки 6. После заполнения полости вставки 6 дозатор 26 с толкателем 27 возвращаются в исходное положение штоком гидравлического цилиндра 25, при этом крышка 29 перемещается по направляющим внутри дозатора 26 и закрывается под действием пружины 30. Пуансон 5 перемещают к матрице 4 и смыкают пресс форму.
При введении пуансона 5 в заполненную шихтой полость вставки 6, на пуансон накладывают ультразвуковые колебания, через ультразвуковое кольцо 22, воздействие которых переходит и на шихту, она нагревается до 0,5 – 0,9 температуры плавления основного компонента шихты. что обеспечивает более плотное расположение частиц относительно друг друга.
После выдержки прессовки под давлением и температурой, пуансон 5 поднимается вверх, при этом происходит удаление прессовки. Удаление прессовки производится выталкивателями 12, которые поднимаются вверх при поднимании штока 21 нижнего гидравлического цилиндра пресса (не указано) к торцу которого крепится опорная плита 16. После выпрессовки заготовки выталкиватели 12 опускаются вниз, дозатор 26 с толкателем 27 под действием штока гидравлического цилиндра 25 приближается к полости вставки 6, толкатель 27 перемещает заготовку на склиз 32 и происходит заполнение полости вставки 6 шихтой, процесс прессования повторяется заново.
После того как заготовка скатится по склизу 32 она поступает в блок охлаждения на конвейерную ленту 33 транспортера. Охлаждение заготовок производится непрерывной прокачкой воды по медной трубке 36, обвитой вокруг внешней стороны холодильной камеры 37. Затем детали поступают в детали преемник.
Процесс прессования, спекания и охлаждения производится в восстановительной среде.
Подача шихты в формообразующую часть осуществляется в дозаторе 26, при смыкании пресс – формы к шихте прикладываются ультразвуковые колебания через пуансон 5 и она нагревается до 0,5 – 0,9 температуры плавления основного компонента шихты, после процесса прессования и спекания под давлением прессования заготовка выпрессовывается и охлаждается в холодильной установке. Процесс прессования, спекания и охлаждения производится в восстановительной среде.