close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент РФ 2335378

код для вставки
РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
(19)
RU
(11)
2 335 378
(13)
C2
(51) МПК
B22F 3/087 (2006.01)
ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ,
ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ
(12)
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ
(21), (22) За вка: 2006135605/02, 09.10.2006
(72) Автор(ы):
Ботвинкин Анатолий Кириллович (RU),
Хворостин Владимир Николаевич (RU)
(24) Дата начала отсчета срока действи патента:
09.10.2006
(43) Дата публикации за вки: 20.04.2008
Адрес дл переписки:
607188, Нижегородска обл., г. Саров, пр.
Мира, 37, ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ", начальнику
ОПИНТИ В.Е.Миронову
(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УДАРНОГО ПРЕССОВАНИЯ ПОРОШКОВЫХ И ПОРИСТЫХ
2 3 3 5 3 7 8
(56) Список документов, цитированных в отчете о
поиске: RU 2083328 С1, 10.07.1997. RU 2121410
C1, 10.11.1998. RU 2165336 С2, 20.04.2001. SU
921675 A, 23.04.1982. US 5129801 A,
14.07.1992. US 4255374 A, 10.05.1981.
R U
(45) Опубликовано: 10.10.2008 Бюл. № 28
(73) Патентообладатель(и):
Российска Федераци , от имени которой
выступает государственный заказчик Федеральное агентство по атомной энергии
(RU),
Федеральное государственное унитарное
предпри тие "Российский федеральный
дерный центр-Всероссийский научноисследовательский институт экспериментальной
физики"-ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ" (RU)
2 3 3 5 3 7 8
R U
(57) Реферат:
Изобретение относитс к области порошковой
металлургии, в частности к устройствам дл ударного прессовани изделий из порошковых
материалов. Устройство включает разборную
матрицу с наружной конической поверхностью,
заключенную в сопр гающуюс с ней по конической
поверхности обойму, пуансон и разгонный отсек,
состыкованный соосно с матрицей и вл ющийс направл ющим дл пуансона. Внутренний диаметр
разгонного отсека соответствует внутреннему
диаметру матрицы, а диаметр пуансона меньше
диаметра разгонного отсека на минимальную
величину,
обеспечивающую
возможность
свободного полета пуансона в разгонном отсеке и
матрице. Длина отверсти в матрице больше
суммарной длины пуансона и высоты заложенного
в матрицу прессуемого материала, а угол
конической поверхности матрицы не меньше угла
трени материалов, из которых изготовлены
матрица и обойма. Така конструкци обеспечивает возможность создани давлений
прессовани ,
существенно
превышающих
прочность материала пуансона. 3 ил.
Страница: 1
RU
C 2
C 2
МАТЕРИАЛОВ
RUSSIAN FEDERATION
RU
(19)
(11)
2 335 378
(13)
C2
(51) Int. Cl.
B22F 3/087 (2006.01)
FEDERAL SERVICE
FOR INTELLECTUAL PROPERTY,
PATENTS AND TRADEMARKS
(12)
ABSTRACT OF INVENTION
(21), (22) Application: 2006135605/02, 09.10.2006
(72) Inventor(s):
Botvinkin Anatolij Kirillovich (RU),
Khvorostin Vladimir Nikolaevich (RU)
(24) Effective date for property rights: 09.10.2006
(43) Application published: 20.04.2008
2 3 3 5 3 7 8
matrix and cartridge are manufactured.
EFFECT: provides pressures of impact molding
that are higher than puncheon material strength.
3 dwg
R U
(57) Abstract:
FIELD: technological processes.
SUBSTANCE: device includes take-down matrix
with external conical surface that is contained
into cartridge coupled with it along conical
surface, puncheon and boost section, which is
coaxially joined with matrix and serves as guide
for puncheon. Internal diameter of boost section
corresponds to internal diameter of matrix, and
puncheon diameter is less than diameter of boost
section
by
minimum
value
that
provides
possibility of free-flying operation of puncheon
in boost section and matrix. Length of opening in
matrix is more than total length of puncheon and
height of pressed material installed in matrix,
and angle of matrix conical surface is not less
than friction angle of materials, from which
Страница: 2
EN
C 2
C 2
(54) DEVICE FOR IMPACT MOLDING OF POWDER AND POROUS MATERIALS
2 3 3 5 3 7 8
Mail address:
607188, Nizhegorodskaja obl., g. Sarov, pr.
Mira, 37, FGUP "RFJaTs-VNIIEhF", nachal'niku
OPINTI V.E.Mironovu
R U
(45) Date of publication: 10.10.2008 Bull. 28
(73) Proprietor(s):
Rossijskaja Federatsija, ot imeni kotoroj
vystupaet gosudarstvennyj zakazchik Federal'noe agentstvo po atomnoj ehnergii (RU),
Federal'noe gosudarstvennoe unitarnoe
predprijatie "Rossijskij federal'nyj jadernyj
tsentr-Vserossijskij nauchnoissledovatel'skij institut ehksperimental'noj
fiziki"-FGUP "RFJaTs-VNIIEhF" (RU)
RU 2 335 378 C2
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Изобретение относитс к порошковым технологи м, в частности к способам дл прессовани изделий из различных порошковых материалов, в том числе наноразмерных и
пористых материалов, высоким импульсным давлением и устройствам дл их реализации.
Известен способ прессовани порошковых материалов взрывом (патент SU 1385392,
опубл. 30.12.1994 г., МПК5 B22F 3/08), целью которого вл етс повышение плотности и
однородности получаемых изделий.
Принцип способа заключаетс в том, что прессуемый порошок помещали в ампулу, а
между ампулами помещали демпфирующий наполнитель с акустической жесткостью,
меньшей, чем у порошкового материала. После размещени пористого наполнител между
стенками ампул зазоры с двух сторон закрывали заглушками. Весь контейнер помещали в
плоский зар д и производили подрыв.
Недостатком данного способа вл етс относительно кратковременное воздействие
нагрузки на прессуемый порошок, определ емое временем детонации зар да и разлета
продуктов взрыва. Процесс прессовани характеризуетс также резким спадом нагрузки до
нул после сн ти нагрузки. Вследствие этого в материале готового издели происходит
резка разгрузка, результатом чего вл етс образование микротрещин в материале
готового издели .
Известен также способ изготовлени мелкодисперсного алмазного порошка (патент RU
2090499, опубл. 02.11.1994 г., С01В 31/06), целью которого вл етс серийное
получение алмазного порошка зернистостью более 1 мкм и с кристаллическими
характеристиками зерен, примерно соответствующими свойствам природного алмаза.
Предлагаемый способ реализуетс с помощью взрыва навески ВВ внутри источника
импульса - баллистической установки. В этой установке стальной ударник разгон ют до
заданной скорости. Ударник сталкивают с элементом, воспринимающим импульс
давлени , - стальным пуансоном, который контактирует с помещенной в полости стальной
матрицы навеской порошка. Под действием ударника пуансон вдавливают в полость
матрицы и тем самым прессуют исходный порошок.
Недостатком данного способа вл етс наличие элемента (пуансона), воспринимающего
импульс давлени от ударника. Поскольку независимо от материала, из которого выполнен
пуансон, он имеет ограниченную прочность, определ емую пределом текучести материала
(?T), то в полости не может быть создано давление (р), большее, чем предел текучести
материала пуансона. Т.е. всегда р??T.
Известны способ импульсного прессовани твердых порошковых материалов и
устройство дл его осуществлени , прин тые за прототип (патент RU 2083328, опубл.
10.07.1997 г., МПК6 B22F 3/087), целью которых вл етс увеличение годных изделий и
повышение плотности прессуемых заготовок, что достигаетс способом прессовани твердых порошковых материалов при одностороннем или двухстороннем приложении
усили , включающем освобождение издели путем сн ти обоймы с разъемной обечайки,
осуществл ющей фиксацию верхней и нижней торцевых поверхностей издели , а перед
сн тием обоймы с разъемной обечайки к верхнему поршню и наковальне или нижнему
поршню прикладывают стационарное усилие по оси прессовани , после чего снимаетс обечайка. Затем снимают стационарное усилие.
Недостатком данного способа вл етс ограниченна величина усили прессовани ,
определ ема прочностью материала пуансона, котора в предельном значении
определ етс прочностью материала, из которого изготовлена рабоча часть пуансона,
непосредственно воздействующа на прессуемый порошок или пористый материал, что
устанавливает естественный предел максимального давлени на сжимаемый материал.
Решаема техническа задача состоит в обеспечении усили прессовани , существенно
превышающего прочность материала пуансона, и возможности освобождени издели после завершени процесса прессовани .
Указанна техническа задача решаетс способом, включающим заполнение устройства
дл прессовани прессуемым материалом и последующим прессованием посредством
удара за счет кинетической энергии ударного элемента, предлагаетс осуществл ть
Страница: 3
DE
RU 2 335 378 C2
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
разгон ударного элемента в виде пуансона в направл ющем отсеке. Пуансон разгон ют до
скорости, обеспечивающей кинетическую энергию, достаточную дл создани необходимого давлени при торможении в процессе соударени с контейнером,
содержащим порошковый или пористый материал. Кинетическа энерги накапливаетс в
свободном полете до соприкосновени с прессуемым материалом. При этом масса и
диаметр пуансона, задаваема скорость выбираютс из услови создани необходимого
давлени внутри прессуемого материала.
Указанна техническа задача решаетс также устройством дл ударного прессовани ,
содержащим пуансон, разборную матрицу с наружной конической поверхностью,
заключенную в сопр гающуюс с ней по конической поверхности обойму.
Согласно изобретению предлагаетс соосно матрице подстыковать разгонный отсек,
вл ющийс направл ющей дл пуансона. Внутренний диаметр разгонного отсека
соответствует внутреннему диаметру матрицы. Предлагаетс выполн ть диаметр пуансона
меньшим диаметра разгонного отсека и матрицы на минимальную величину,
обеспечивающую возможность свободного полета пуансона в разгонном отсеке и матрице.
Длину отверсти в матрице выполн ют больше суммарной длины пуансона и высоты
заложенного в матрицу прессуемого материала, при этом угол конической поверхности
матрицы должен быть не менее угла трени материалов, из которых изготовлены матрица
и обойма. Матрица выполнена разъемной, как минимум в одной продольной плоскости, а
обойма - неразъемной. Торец сборного из матрицы и обоймы элемента опираетс в
массивную наковальню.
Применение лет щего пуансона, имеющего диаметр, несколько меньший диаметра
разгонного отсека, и длину, необходимую дл обеспечени требуемой массы пуансона,
движущегос со скоростью, необходимой дл обеспечени кинетической энергии,
позвол ющей создать при соударении с контейнером силу давлени , существенно
превышающую прочность материала, из которого изготовлен лет щий пуансон.
Размещение матрицы в обойме по конической поверхности, имеющей угол конусности
больше угла трени материала матрицы по материалу обоймы, позвол ет после
прессовани извлечь матрицу из обоймы, а наличие одной или нескольких продольных
плоскостей разъема матрицы позвол ет извлечь контейнер с прессованным материалом.
Диаметр лет щего пуансона выбираетс из условий движени его в разгонном отсеке с
минимальным трением. Длина пуансона выбираетс из услови обеспечени необходимой
массы, а масса пуансона и скорость его движени до удара - из услови обеспечени необходимого давлени прессовани . Длина отверсти в матрице должна быть больше
суммарной длины лет щего пуансона и наход щегос в матрице прессуемого материала.
На фиг.1 показана предлагаема установка до входа лет щего пуансона в матрицу и
соударени с контейнером, содержащим порошок или пористый материал, где:
1 - контейнер;
2 - порошок дл прессовани ;
3 - матрица;
4 - обойма;
5 - разгонный отсек;
6 - пуансон.
На фиг.2 показана предлагаема установка после соударени пуансона с контейнером,
содержащим порошок или пористый материал.
На фиг.3 показано сечение установки в месте размещени контейнера на примере
матрицы, имеющей три плоскости разъема.
Порошок 1, заключенный в контейнер 2, размещаетс в разъемной матрице 3,
состо щей из трех частей и имеющей два разъема 7 в плоскост х, совпадающих с осью
установки, котора , в свою очередь, установлена в обойму 4, состыкованную с разгонным
отсеком 5, в котором движетс лет щий пуансон 6.
Установка работает следующим образом:
Пуансон 6 диаметром dп=27,5 мм и длиной Lп=250 мм устанавливаетс в разгонный
Страница: 4
RU 2 335 378 C2
5
10
15
20
25
30
отсек 5 с внутренним диаметром dp.o=28 мм. Диаметр отверсти в матрице 3 dм=28 мм. Дл обеспечени движени пуансона 6 без помех по отверсти м разгонного отсека 5 и матрицы
3 разница в размерах диаметров составл ет 0,5 мм. Разгон ют пуансон до скорости V=
1000 мм/с, продуктами взрыва ВВ (можно осуществл ть разгон, например, сжатым газом,
пороховыми газами или любым иным способом, при этом измен етс скорость разгона),
который долетает до контейнера 1 с порошком 2 (Lк=50 мм), и за счет части кинетической
энергии лет щего пуансона 6 происходит обжатие порошка 2 вместе с контейнером 1. При
этом часть кинетической энергии расходуетс на деформацию контейнера 1, часть - на
деформацию лет щего пуансона 6 и часть - на трение пуансона 6 по матрице 4 после
деформации пуансона 6 под действием инерционных сил в процессе воздействи с
контейнером 1. Диаметр лет щего пуансона 6 dп выбираетс из условий движени его в
разгонном отсеке с минимальным трением. Длина пуансона выбираетс из услови обеспечени необходимой массы, а масса пуансона 6 и скорость его движени до удара из услови обеспечени необходимого давлени прессовани . Длина отверсти в матрице
L=600 мм должна быть больше суммарной длины лет щего пуансона и наход щегос в
матрице прессуемого материала.
Применение предлагаемого способа и устройства позвол ет обеспечить прессование
порошков или пористых материалов с усили ми, существенно превышающими прочность
материала пуансона, использовать в качестве материала пуансона материалы, имеющие
высокую плотность, но низкую прочность, а также увеличить врем разгрузки сжимаемого
издели после сжати , что исключает образование микротрещин.
Формула изобретени Устройство дл прессовани порошковых материалов, содержащее разборную матрицу
с наружной конической поверхностью, заключенную в сопр гающуюс с ней по конической
поверхности обойму и пуансон, отличающеес тем, что оно дополнительно содержит
разгонный отсек, состыкованный соосно с матрицей и вл ющийс направл ющим дл пуансона, причем внутренний диаметр разгонного отсека соответствует внутреннему
диаметру матрицы, а диаметр пуансона меньше диаметра разгонного отсека на
минимальную величину, обеспечивающую возможность свободного полета пуансона в
разгонном отсеке и матрице, при этом длина отверсти в матрице больше суммарной
длины пуансона и высоты заложенного в матрицу прессуемого материала, а угол
конической поверхности матрицы не меньше угла трени материалов, из которых
изготовлены матрица и обойма.
35
40
45
50
Страница: 5
CL
RU 2 335 378 C2
Страница: 6
DR
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
393 Кб
Теги
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа