ПРЕСС-ФОРМА

Полезная модель относится к области обработки давлением, а именно к конструкциям пресс-форм, и может быть использовано для брикетирования стружки цветных металлов.
Известна пресс-форма (см. а.с. №220729 Кл В30В 9/31, опубликовано 1958), содержащая пуансон, матрицу, имеющую профиль цилиндра и усеченного конуса, переходящего в цилиндр.
Недостатком этой пресс-формы является сложность изготовления, возможность заклинивания полученного брикета и сложность его удаления, что снижает производительность брикетирования.
Известна пресс-форма (см. патент РФ №2112657 МПК В30В 9/32, 11/00, 15/00, опубликовано 1.06.1998, бюллетень №16), содержащая пуансон, матрицу, выполненную составной из верхний части с отверстием цилиндрической формы и нижний части с отверстием в виде усеченного конуса, переходящего в цилиндр. При этом высота конусной части составляет 0,5-0,7 высоты нижней части, а угол наклона конуса равен 1,5-2,2°.
Недостатком является снижение производительности процесса брикетирования при длительной эксплуатации из-за налипания на внутреннею поверхность конической нижней части матрицы частиц стружки цветных металлов, что приводит к затруднению прессования и последующему усложнению выталкивания готового продукта, а это требует выполнение демонтажных работ по очистке матрицы.
Технической задачей предлагаемой полезной модели является поддержание производительности процесса брикетирования без производства дополнительных демонтажных работ по очистке матрицы путем выполнения ее из биметалла.
Технический результат достигается тем, что в пресс-форме содержащей пуансон, матрицу, выполненную составной из верхний части с отверстием цилиндрической формы и нижней части с отверстием в виде усеченного конуса, переходящего в цилиндр, при этом высота конусной части составляем 0,5-0,7 высоты нижней части, а угол наклона конуса равен 1,5-2,2°, при этом нижняя часть матрицы выполнена из биметалла, причем материал биметалла с внутренней стороны имеет коэффициент теплопроводности в 2,0-2,5 раза выше, чем коэффициент теплопроводности материала биметалла с внешней стороны матрицы.
На фиг.1 изображена принципиальная схема пресс-формы нижней части матрицы из биметалла.
Пресс-форма содержит пуансон 1, матрицу, состоящую из двух частей: верхней 2 и нижней 3. Верхняя часть 2 матрицы выполнена с отверстием цилиндрической формы, а нижняя часть 3 матрицы имеет профиль отверстия в виде усеченного конуса, переходящего в нижнюю цилиндрическую часть. Угол наклона конуса составляет 1,5 - 2,2°. высоту конусной части выбирают равной 0,5 - 0,7 высоты нижней части 3 матрицы. При этом нижняя часть 3 матрицы выполнена из биметалла таким образом, что материал 4 биметалла с внутренней стороны, например алюминий с коэффициентом теплопроводности 204 Вт/(мтр) (см., стр.312 Нащокин В.В. Техническая термодинамика и теплопередача. М.: 1980 - 469 е., ил.) имеет коэффициент-теплопроводности в 2,0-2,5 раза выше, чем материал 5 с внешней стороны матрицы, например латунь с коэффициентом теплопроводности 85 Вт/(мтр) (см., стр.312 Нащокин В.В. Техническая термодинамика и теплопередача. М.: 1980-469 е., ил.).
Пресс-форма работает следующим образом.
В матрицу засыпают прессуемую массу, состоящую из стружки цветных металлов, например, состава Ак7, а предварительно в цилиндрическое отверстие нижней части 3 матрицы устанавливается затравка. Далее пуансон 1 перемещает стружку из верхней цилиндрической части 2 матрицы в коническую часть нижней части 3 матрицы, перемещение стружки из верхней цилиндрической части 2 матрицы в результате сил трения на внутренней поверхности конической нижней части 3 наблюдается резкое увеличение температуры и частицы стружки налипают, уменьшая проходное отверстие, что не только требует дополнительные энергозатраты на выталкивание очередной порции стружки, но и приводит к закупориванию (застреванию) готового продукта. Это требует необходимости остановки процесса брикетирования, т.е. демонтажа пресс-формы, что и снижает ее производительность. Для устранения данного явления в предлагаемом изобретении нижнюю коническую часть 3 матрицы выполняем из биметалла. Тогда при перемещении стружки из верхней цилиндрической части 2 матицы в коническую нижнюю часть 3, температура ее внутренней поверхности, т.е. материал 4 за счет теплоты трения возрастает и в нем возникает температурный градиент.В связи с тем, что коэффициент теплопроводности материала 4, например алюминия в 2,0-2,5 раза превышает коэффициент теплопроводности материала 5, например латуни со стороны воздействия теплоты окружающей среды нижнею часть 3 матрицы, то в биметалле возникает разность градиентов, приводящая к образованию термовибрации (см., например Дмитриев В.Г1. Биметаллы. Пермь, 1991 - 367 е., ил.), в результате при последующем прессовании очередной порции стружки происходит выталкивание готового продукта с устранением накипания частиц стружки на внутреннею поверхность, т.е. на материал 4 биметалла нижней части 3 матрицы, что в конечном итоге и поддерживает надежную работу пресс-формы при длительной эксплуатации, т.е. заданную производительность без выполнения дополнительных демонтажных работ на очистку матрицы.
Оригинальность предлагаемой полезной модели заключается в том, что обеспечение заданной производительности пресс-формы при длительной эксплуатации достигается устранением залипания мельчайших частиц прессованной стружки на внутренней поверхности нижней конической части, наблюдаемой при возрастании температуры за счет теплоты трения, путем создания термовибрации, которая сбрасывает дальше частицы в процессе брикетирования в готовый продукт. А это обеспечивается выполнением нижней конической части матрицы из биметалла таким образом, что материал биметалла с внутренней стороны имеет коэффициент теплопроводности в 2,0-2,5 раза выше, чем коэффициент теплопроводности материала биметалла с внешней стороны матрицы.