close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY1935

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(19)
BY (11) 1935
(13)
C1
6
(51) B 22F 3/20,
(12)
B 21C 33/00
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПАТЕНТНЫЙ
КОМИТЕТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ
(54)
УСТРОЙСТВО ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОГО ПРЕССОВАНИЯ ДЛИННОМЕРНЫХ
ИЗДЕЛИЙ
(21) Номер заявки: 2511
(22) 28.10.1994
(46) 30.12.1997
(71) Заявитель: Белорусская
государственная
политехническая академия (BY)
(72) Авторы: Чумак Г.А., Исаевич Л.А. (BY), Бовин
В.П. (RU), Чумак А.Г., Вайцехович А.А. (BY)
(73) Патентообладатель: Белорусская государственная
политехническая академия (BY)
(57)
1. Устройство для непрерывного прессования длинномерных изделий, преимущественно из порошкового
материала, содержащее приводной валок трения, на котором выполнена кольцевая канавка, и установленный над канавкой неподвижный прижимной башмак с матрицей и наклонной плоскостью на входе материала, отличающееся тем, что в кольцевой канавке валка помещен жестко связанный с ним посредством выступов вкладыш из упругоэластичного материала, в котором выполнена проточка, а стенки выступают над
поверхностью валка на величину, определяемую из соотношения
Do
Do
(s - 0,8533Do) ≥ h >
(s - 0,8927Do),
2a
2a
где h - величина, на которую стенки вкладыша выступают над поверхностью валка;
Dо- ширина кольцевой проточки вкладыша;
Фиг. 1
BY 1935 C1
а - толщина стенки вкладыша;
s - глубина кольцевой проточки вкладыша,
причем, матрица расположена в проточке вкладыша, а перед ней сверху установлен клин.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что наклонная плоскость на башмаке выполнена шириной,
равной ширине вкладыша.
3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что на поверхность башмака, соприкасающуюся с вкладышем
и валком трения, нанесен антифрикционный слой из фторопласта.
(56)
1. А.с. СССР 1498589, МКИ В 22F 3/20, В 21С 23/08, 1989.
2. Заявка Великобритании 2134428, МКИ В 21С 33/00, 1984.
Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности, к устройствам для непрерывного прессования длинномерных изделий преимущественно из порошковых материалов.
Известно устройство для полунепрерывного гидропрессования длинномерных изделий, содержащее
контейнер с системами уплотнений и подачи жидкости высокого давления, уплотнительную и экструзионную матрицы и узел зажима и подачи заготовки в виде установленной с возможностью принудительного
возвратно-поступательного осевого перемещения обоймы, направляющей и прижимов с вкладышем в виде
полого тела вращения с наружными выступами, выполненным из упругоэластичного материала [1].
Однако устройство имеет невысокую производительность, обусловленную периодической подачей заготовки в контейнер.
Известно устройство для непрерывного прессования длинномерных изделий из порошка, содержащее
приводной валок трения с кольцевой канавкой на боковой поверхности, установленный над канавкой неподвижный прижимной башмак с матрицей и наклонной плоскостью на входе материала и бункер [2].
Кольцевая канавка и башмак образуют криволинейный контейнер с тремя подвижными в направлении прессования стенками и одной неподвижной.
Однако устройство имеет невысокую производительность из-за малых степеней обжатия, обусловленных небольшим усилием прессования. Это вызвано наличием реактивных сил трения на неподвижной стенке башмака. В данном случае усилие прессования определяется разностью активных, направленных в сторону прессования сил трения заготовки о поверхность кольцевой канавки вращающегося валка и
реактивных, направленных в противоположную сторону, сил трения заготовки о поверхность башмака.
Задача изобретения - повышение производительности устройства путем улучшения фрикционного контакта заготовки с кольцевой канавкой приводного валка трения, устранения реактивных сил трения заготовки по неподвижной стенке башмака и увеличения таким образом усилия прессования и степени деформации
заготовки.
Указанная задача решается с помощью того, что в известном устройстве, содержащим приводной валок
трения, на котором выполнена кольцевая канавка, и установленный над канавкой неподвижный прижимной
башмак с матрицей и наклонной плоскостью на входе материала, в кольцевой канавке валка помещен жестко связанный с ним посредством выступов вкладыш из упругоэластичного материала, в котором выполнена
проточка, а стенки выступают над поверхностью валка на величину, определяемую из соотношения
Do
Do
(s - 0,8533Do) ≥ h >
(s - 0,8927Do),
2a
2a
где h - величина, на которую стенки вкладыша выступают над поверхностью валка;
Dо- ширина кольцевой проточки вкладыша;
а - толщина стенки вкладыша;
s - глубина кольцевой проточки вкладыша,
причем, матрица расположена в проточке вкладыша, а перед ней сверху установлен клин.
Устройство отличается также тем, что наклонная плоскость на башмаке выполнена шириной, равной
ширине вкладыша, а на поверхность башмака, соприкасающуюся с вкладышем и валком трения, нанесен
антифрикционный слой из фторопласта.
На фиг.1 приведено устройство, продольный разрез; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг. 3 - разрез Б-Б
на фиг.1; на фиг.4 - разрез В-В на фиг.1; на фиг.5 - разрез Г-Г на фиг.1; на фиг.6 - разрез Д-Д на фиг.1.
Устройство для непрерывного прессования состоит из приводного валка трения 1, на боковой поверхности которого в кольцевой канавке помещен вкладыш 2 из упругоэластичного материала. Во вкладыше 2 выполнена кольцевая полукруглая проточка 3. Стенки вкладыша 2 выступают над боковой поверхностью валка на величину h. Вкладыш 2 жестко связан посредством выступов 4 с валком трения 1. Над канавкой валка
трения 1 установлен неподвижный башмак 5 с матрицей 6, прижатый к боковой поверхности валка трения
1. В башмаке 5 на входе материала выполнена наклонная плоскость 7 шириной, равной ширине вкладыша 2.
2
BY 1935 C1
Матрица 6 расположена в проточке вкладыша 2, а перед ней сверху установлен клин 8. Клин 8 позволяет
предотвратить потерю устойчивости заготовки перед матрицей 6. Валок трения 1 вращается на валу 9. На
поверхностях 7 и 10 башмака 5 нанесен антифрикционный фторопластовый слой. Для увеличения жесткости выступов 4, они армированы волокнами.
Выполнение кольцевой проточки 3 колеса трения 1 во вкладыше 2 из упругоэластичного материала
обеспечивает передачу усилия зажима равномерно по сечению заготовки и, соответственно, равномерные
радиальную деформацию оболочки и уплотнение порошкового сердечника по сечению. Силы трения заготовки о внутреннюю поверхность вкладыша, создающие усилие прессования, равномерно распределены по
диаметру заготовки, при этом отсутствует непосредственный контакт заготовки с поверхностью неподвижного башмака. Отсутствие реактивных сил трения, действующих на заготовку, позволяет создать максимальное по величине усилие прессования и достичь таким образом больших степеней деформации заготовки, а, следовательно, большой плотности порошка, повысить производительность устройства.
Нижний предел изменения величины h определен исходя из равенства площади части вкладыша, выступающей над боковой поверхностью валка трения, и частью площади кольцевой проточки, ограниченной боковой поверхностью валка трения, и поверхностью заготовки.
Do
π
2ha > (s )Do - Do 2
2
8
После преобразований получим
Do
h>
(s - 0,8927Do)
2a
Верхний предел изменения величины h определен исходя из равенства площади части вкладыша, выступающей над боковой поверхностью валка трения, и частью площади кольцевой проточки, ограниченной боковой поверхностью валка трения, и поверхностью заготовки, обжатой вкладышем на 5%. Экспериментальными исследованиями установлено, что при относительном обжатии оболочки с порошком на 5% создается
значительное по величине усилие прессования, достаточное для прессования заготовок с большими степенями деформации.
Do
Do
Do
Do
π πDo 2
π
πDo 2
(
+ a) 2 −
+ 2(s + h)a ≤ (
+ a) 2 + (s )(Do + 2a) - 0,95
2
2
8
2
2
2
2
4
После преобразований получим
Do
h≤
(s - 0,8533D o)
2a
t
Для толстостенных оболочек ( t =
> 0,2) заготовок из порошковых материалов и заготовок из комDcp
пактных материалов значения необходимо брать возле нижнего предела. Для тонкостенных оболочек
t
(t =
< 0,2) заготовок из порошковых материалов значения необходимо брать возле верхнего предела.
Dcp
Здесь t - относительная толщина стенки оболочки;
t - толщина стенки оболочки;
Dcp - средний диаметр оболочки заготовки.
Устройство работает следующим образом. Заполненную порошком длинномерную оболочку устанавливают в кольцевую проточку 3. При вращении валка трения 1 под действием сил трения заготовка затягивается в зазор между башмаком 5 и валком трения 1, при этом выступающая над боковой поверхностью валка
трения 1 часть вкладыша 2 обжимается наклонной плоскостью 7 башмака 5, обеспечивая надежный зажим
заготовки. При вращении валка трения 1 заготовка увлекается под действием сил трения в направлении
матрицы 6. При подходе к матрице 6 зажим заготовки вкладышем 2 снимается клином 8 башмака 5, при
этом стенки вкладыша 2 расходятся и охватывают матрицу 6 снаружи. Заготовка под действием сил трения
выпрессовывается из проточки 3 через матрицу 6 в непрерывный профиль.
Пример 1. Прессовали порошковую проволоку диаметром 3 мм из заготовки, состоящей из отожженной
медной оболочки наружным диаметром 4,5 мм, толщиной стенки 0,5 мм и сердечника - порошка ниобия
марки ПНП-1 с относительной плотностью заполнения 0,5. Степень деформации составляла 0,55. Глубина
кольцевой проточки вкладыша, выполненного из полиуретана, равна 8 мм, толщина стенки вкладыша 3,5
мм, при этом вкладыш выступал над боковой поверхностью валка трения на величину 2,65 мм. Скорость
вращения валка трения диаметром 0,2 м составляла 30 об/мин. Проволока имела равномерную по сечению
плотность порошка.
Процесс прессования проволоки с указанной степенью деформации на известном устройстве не осуществился из-за недостаточного усилия прессования, создаваемого силами трения заготовки о поверхность
кольцевой проточки валка трения. Прессовали на известном устройстве порошковую проволоку диаметром
3
BY 1935 C1
3 мм из заготовки, состоящей из отожженной медной оболочки наружным диаметром 3,6 мм, толщиной
стенки 0,5 мм и сердечника-порошка ниобия марки ПНП-1 с относительной плотностью заполнения 0,5.
Степень деформации составляла 0,3. Проволока имела неравномерное распределение плотности порошка по
сечению проволоки, достигавшее 7%.
Пример 2. Прессовали порошковую проволоку диаметром 5 мм из заготовки, состоящей из алюминиевой оболочки марки АМц наружным диаметром 8 мм, толщиной стенки l,5 мм и сердечника-порошка титана марки ТПАТ с относительной плотностью заполнения 0,46. Степень деформации составляла 0,61. Глубина кольцевой проточки вкладыша, выполненного из полиуретана, равна 11 мм, толщина стенки вкладыша 4
мм, при этом вкладыш выступал над боковой поверхностью валка трения на величину 3,9 мм. Скорость
вращения валка трения диаметром 0,4 м составляла 60 об/мин. Проволока имела равномерную по сечению
плотность порошка.
Процесс прессования проволоки с указанной степенью деформации на известном устройстве не осуществился из-за недостаточного усилия прессования, создаваемого силами трения заготовки о поверхность
кольцевой проточки валка трения. Прессовали на известном устройстве порошковую проволоку диаметром
5 мм из заготовки, состоящей из алюминиевой оболочки марки АМц наружным диаметром 5,6 мм, толщиной стенки l,5 мм и сердечника-порошка титана марки ТПАТ с относительной плотностью заполнения 0,46.
Степень деформации составляла 0,2. Проволока имела неравномерное распределение плотности порошка по
сечению проволоки, достигавшее 9%.
Технический результат, полученный при использовании устройства, состоит в повышении качества
длинномерных порошковых изделий за счет равномерного распределения плотности порошка по поперечному сечению и в увеличении производительности устройства путем улучшения контакта заготовки с кольцевой проточкой валка трения и увеличения таким образом усилия прессования и степени деформации.
Фиг. 6
Фиг. 1
4
BY 1935 C1
Фиг. 2
Фиг. 3
Фиг. 4
Фиг. 7
Составитель В.М. Картузов
Редактор В.Н. Позняк
Корректор Т.Н. Никитина
Заказ 7986
Тираж 20 экз.
Государственный патентный комитет Республики Беларусь.
220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.
5
Фиг. 5
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
195 Кб
Теги
by1935, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа