SU1623836A1 - Устройство дл непрерывного формовани изделий из порошков - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к порош ковой металлургии, в частности к устройствам дл  непрерывного формо вани  изделий из порошков. Цель расширение технологических возмож ностей за счет обеспечени  формова - ни  изделий из труднопрессуемых« порошков и повьш ение механических свойств изделий. В бункер I подают порошок, заполн ющий полость 8 меж ду торцовыми поверхност ми дисков 6

Description

Изобретение относитс  к порошковой металлургии, в частности к устройствам дл  непрерывного формовани  изделий из порошков.

Цель изобретени  - расширение технологических возможностей за счет обеспечени  формовани  изделий из труднопрессуемых порошков и повышение механических свойств изделий.

На фиг.1 изображено устройство дл  непрерывного формовани  изделий из порошков; на фиг.2 сечение А-А на фиг.1; на ф г.З - сечение Б-Б на фиг.1; на фиг.А - сечение В-В на на фиг.5 - схема действи  на порошок сил в зоне уплотнени  в од- ной из плоскостей.

На фиг.5 прин ты следующие обозначени : Рд и F - силы трени  порошка о торцовые поверхности дисков;N и N Ј - сдвигающие поперечные силы; Р. и Р - результирующие действи  сил трени  и сдвигающих поперечных сил; Р - давление прессовани ; F. , F, ,

fill

N(, N, P(, P2 иР - то же, в более узкой части полости, образованной торцовыми поверхност ми дисков.

Устройство дл  непрерывного формовани  изделий из порошков содержит загрузочный бункер 1, установленные в опорах 2 и 3 приводные валы 4 и 5, на которых закреплены диски 6 и 7 соответственно. В полости 8, образованной торцовыми поверхност ми дисков , установлены матрица 9 и мундшту 10. Диски 6 и 7 установлены под углом оЈ 4-6 ° к оси мундштука с эксцентриситетом е таким образом, что их оси вращени  отсто т от оси мундштука на равные рассто ни .

Устройство работает следующим образом .

В загрузочный бункер 1 непрерывно подаетс  порошок, заполн ющий полост

0

5

0

35

40

45

50

55

8 между торцовыми поверхност ми дисков 6 и 7. Дискам 6 и 7 сообщаетс  вращательное движение в противоположных направлени х с одинаковыми скорост ми Порошок силами трени  и о торцовые поверхности дисков 6 и 7 увлекаетс  в сужающуюс  часть полости 8. По мере перемещени  порошка в направлении прессовани  происходит сближение частиц в продольном и в по- -перечном направлени х и порошкова  масса уплотн етс . Уплотнение порошка происходит за счет действи  сил трени  F, и F и поперечных сдвигающих сил N и NЈ. Эти силы  вл ютс  составл ющими давлени  прессовани  Р. Давление прессовани  возрастает по мере уплотнени  порошка из-за возрастани  поперечдах сдвигающих сил N и NЈ. При этом увеличиваютс  касательные и нормальные напр жени . Это приводит к увеличению внутренних сил трени  между частицами. В результате действи  внешних сил трени  порошка о торцовые поверхности дисков 6 и 7 и возрастающих сил внутреннего трени  между частицами происходит увеличение температуры порошка. В результате повышени  температуры уплотн емого порошка в совокупности с возрастающим давлением прессовани  происходит интенсивна  упаковка частиц порошка с одновременным сн тием окисных пленок. Плотна  укладка частиц порошка в таких услови х обеспечивает прочный металлический контакт между частицами порошка. В состо нии предварительно уплотненной массы порошок поступает во вхо-ное отверстие матрицы 9, в полости которой происходит дальнейшее уплотнение и формообразование. Окончательную форму и размер порошок принимает в полости мундштука 10, из отверсти  которого выходит в виде готового издели .

Зависимости давлени  прессовани  и температуры порошка от угла ой меж ду торцовыми поверхност ми дисков и направлением прессовани  определ  лись при формовании изделий квадрат ного сечени  5x5 мм из порошков меди ПМСН и железа ПЖЗМЗ. Дл  этого не пользовалс  набор дисков с центральными отверсти ми, оси которых обра зуют с продольными ос ми симметрии угол с(/ При смене дисков измен етс  угол наклона торцовых поверхностей к направлению прессовани . В процессе формовани  измер лись давление прес совани  и температура порошка. Диа мето дисков 400 мм. Углова  скорость вращени  дисков дл  каждого опыта оставалась неизменной и составл ла 15 .

Результаты измерений представлены в табл. I

Анализ экспериментальных данных

i)

из табл показывает, что при р(. 6 давление прессовани  достигает паи большего значени  при формовании из делий как из порошка меди, так и из порошка железа. При изменении угла оЈ в пределах температура порошка меди измен етс  в пределах 608 680°С, а порошка железа в пределах 794 902°С. Отношение измеренных тем ператур к температуре плавлени  со ставл ет дл  порошка меди 0,55 0,62 С„д, а дл  порошка железа 0,61 0,69 С,д, где t 1300°C темпера тура плавлени  железа, t a 1100°С температура плавлени  меди.

Производилось формование образцов изделий квадратного сечени  5x5 мм и длиной 100 мм из порошков.меди , бронзы , железа ПЖЗМЗ и нержавеющей стали ПХЗО на нзпест ном и на описанном устройстве Изде лн  из порошков ПЖЗМЗ и ПХЗО на из вестном устройстве получить не уда лось. Угол об наклона торцовой поверх

ности каждого диска к оси матрицы составл л 6°. После формовани  и по следующего спекани  производилось нз мереине плотности, предела прочности , на раст жение и твердости каждого оО разца.

Результаты измерени  (средние по данным нескольких опытов дл  каждого материала) приведены в табл. 2.

Как следует из , образцы изделий, полученные на предлагаемом устройстве, обладают более высокими

5 механическими характеристиками по сравнению с образцами, полученными на известном устройстве. Предел проч ности на раст жение у образцов из порошка меди увеличилс  ил 22%, а

0 у образцов из порошка бронзы - на 28,6%, а их твердость выше на 27 и 40% соответственно.

Па описанном устройстве получены образцы изделий из порошков железа

5 и нержавеющей стали, получить кото рые на известном устройстве не уда валось.

Применение предлагаемого устройства позвол ет расширить технологи

0 ческне возможности путем расширении номенклатуры формуемых порошков и повысить механические свойства фор муемых изделий.

35

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  непрерывного фор мовани  изделий из порошков, содер жащее загрузочный бункер, приводные

   валы с закрепленными на них дисками, матрицу и мундштук, о т л и ч а ю щ е е с   тем, что, с целью расши рени  технологических возможностей за счет обеспечени  формовани  из

   делий из труднопрессуемых порошков и повышени  механических свойств нзде лин, диски установлены под углом к оси матрицы.

   Таблица I

   Показатели

   Материал

   iianinilllillLn

   Давление прессовани  Р, МПа

   Температура порошка t,

   ПМ01 40 100 170 240 280 300 230 210 160 ПЖЗМЗ 55 130 193 264 305 350 245 222 186

   Показатели .

   Известное устройство из материала

   ПМС-1 95

   . j БрО10-78 94

   Угол

   10

   Таблица 2

   Предлагаемое устройство из материала

   ПМО1

   БрО10-78 ПЖЗМЗ I ПХЗО

   96

   95

   94

   92

   240 400

   215 420

   xvi Фиг.4

   Фм.5