Пресс-форма для прессования изделий из углеграфитового порошка

Полезная модель относится к области машиностроения, в частности к конструкции пресс-форм для прессования порошков.
Известен штамп для изготовления стержневых изделий с утолщением, содержащий жесткое основание, на котором установлены неподвижные контейнер и выталкиватель, плавающую матрицу, подпружиненный пуансон (Патент РФ на полезную модель №98957, Штамп для изготовления стержневых изделий с утолщением, МПК B21J 13/02, от 10.11.2010). В рабочем пространстве контейнера располагается упругий элемент, выполненный в виде пружины сжатия или представляющего собой сжатый воздух или гидравлическую жидкость. Штамп имеет систему каналов, заканчивающихся фитингом и систему управления с контрольно-измерительной аппаратурой.
Недостатком указанного штампа является сложность конструкции.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту предлагаемому является пресс-форма для прессования порошков, содержащая корпус, верхний и нижний пуансоны, плавающую матрицу (Патент РФ на изобретение №2279949, Моноблочная пресс-форма, МПК B22F 3/03, В30В 15/02, от 20.07.2006). Пресс-форма имеет загрузочную плиту. Корпус содержит нижнюю и верхнюю опорные и промежуточные плиты, соединенные колонками. Каждая колонка снабжена буртиком. Между буртиками колонок и нижней опорной плитой установлены упругие элементы. По окончанию прессования верхний прессующий пуансон, плавающая матрица и нижний выталкивающий пуансон движутся вверх и происходит выталкивание изделия. Отсюда механизм выталкивания изделия и возвращения матрицы в исходное положение выполнен в виде нижнего выталкивающего пуансона и упругих элементов.
Недостатком данной пресс-формы является сложность конструкции в связи со сложностью механизма выталкивания изделия и возвращения плавающей матрицы в исходное положение. Указанная пресс-форма характеризуется сложностью обслуживания из-за конструктивных особенностей. В конструкции пресс-формы сложно подобрать характеристики упругих элементов с учетом деформаций. Кинематическая схема пресс-формы предполагает при ее работе сложность загрузки порошка в матрицу в связи с необходимость создания единой плоскости между плитами и матрицей. Сложность конструкции затрудняет доступ к отпрессованному изделию, что усложняет автоматизацию процесса.
Технической проблемой является создание высокопроизводительной пресс-формы при обеспечении надежности работы и простоте обслуживание.
Техническим результатом предлагаемого решения является упрощение конструкции.
Технический результат в предлагаемом решении достигается тем, что в пресс-форме для прессования изделий из порошка, содержаей корпус, установленные на корпусе верхний прессующий и нижний пуансоны, плавающую матрицу и механизм выталкивания изделия из матрицы и возврата ее в исходное положение, согласно предлагаемому решению, механизм выталкивания состоит из двух установленных в нижней части корпуса гидроцилиндров, каждый из которых снабжен храповым механизмом, содержащим вал, установленный в корпусе, зубчатое колесо, размещенное на валу, и собачку, закрепленную на штоке гидроцилиндра, и кривошипно-шатунным механизмом, содержащим кривошип, закрепленный на упомянутом валу, и шатун, соединенный с плавающей матрицей с возможностью ее поступательного движения вниз при зацеплении собачки храпового механизма с зубчатым колесом и передаче крутящего момента кривошипу.
Снабжение пресс-формы храповым механизмом и кривошипно-шатунным механизмами позволяет упростить механизм выталкивания изделия и возвращения плавающей матрицы в исходное положение при обеспечении жесткой кинематической связи. Это позволяет снизить в конструкции количество сложных конструктивных деталей. Конструкция пресс-формы обеспечивает за один рабочий ход, как само прессование порошка, так и выталкивание изделия. Упрощается доступ к отпрессованному изделию, что упрощает процесс автоматизации.
Предлагаемая пресс-форма проиллюстрирована на фиг. 1, 2, где на фиг. 1 показана кинематическая схема пресс-формы, на фиг. 2 - сечение А-А фиг. 1.
Пресс-форма состоит из верхнего 1 и нижнего 2 пуансонов, установленных на корпусе 3 и плавающей матрицы 4. В нижней части корпуса 3 установлены два гидроцилиндра 5. На штоках 6 гидроцилиндра 5 установлена собачка 7 храпового механизма. При этом зубчатое колесо 8 храпового механизма смонтировано на установленном, на корпусе валу 9. Также на валу 9 установлен кривошип 10 соединенный при помощи шатуна 11 с плавающей матрицей 4.
Предлагаемая пресс-форма работает следующим образом.
Включают привод пресс-формы (на черт. не показан). Верхний пуансон 1 перемещается вниз и формирует изделие из порошка в полости матрицы 4. После формования изделия верхний пуансон 1 начинает движение вверх. При этом штоки 6 гидроцилиндров 5, установленных в корпусе 3, также перемещаются вверх. При этом смонтированная на штоках 6 собачка 7 храпового механизма входит в зацепление с зубчатым колесом 7 храпового механизма. Крутящий момент через вал 9 передается кривошипу 10. Вращательное движение от кривошипа 10 через шатун 11 преобразуется в поступательное движение плавающей матрицы 4. Она перемещается вниз, освобождая отформованное изделие, расположенное на нижнем пуансоне 2.
Разработан рабочий проект предлагаемой пресс-формы. Пресс-форма предназначается для получения изделий из углеграфитовых материалов. Разработан рабочий проект предлагаемой пресс-формы с радиусом кривошипа 75 мм и храповым колесом с диаметром делительной окружности 40 мм.
Предлагаемая пресс-форма найдет применение при прессовании порошковых, преимущественно углеграфитовых порошков.