Пресс-форма для прессования порошков

Изобретение относится к порошковой металлургии и может быть использовано для прессования порошков на основе углерода. Пресс-форма для прессования порошков содержит матрицу, основной пуансон, зажимной пуансон с наклонными гранями, боковины, контактирующие с наклонными гранями зажимного пуансона и образующие полость для засыпки порошка, и упругие элементы, установленные в углублении матрицы с возможностью взаимодействия с зажимным пуансоном. Причем боковины имеют поперечное сечение в виде прямоугольных треугольников, контактирующих по гипотенузе с наклонными гранями зажимного пуансона. Обеспечивается повышение плотности и однородности плотности прессуемых заготовок. 2 ил.

Полезная модель относится к порошковой металлургии, в частности к конструкциям пресс-форм для получения заготовок и изделий преимущественно из порошков на основе углерода.

Известна пресс-форма для прессования порошков, содержащая вертикальные основной и зажимной пуансоны, две боковины, образующие полость для засыпки порошка, расположенную своей диагональю по оси основного пуансона (Патент РФ на полезную модель 100932, Пресс-форма для прессования штабиков из порошков тугоплавких металлов, МПК B22F 3/03, от 26.08.2010). Верхняя часть полости выполнена в основном вертикальном пуансоне, на наружных поверхностях боковин в верхней и нижней их частей выполнены скосы под углом к вертикальной осевой плоскости. Нижняя часть боковин установлена по указанным скосам в корпусе пресс-формы.

Недостатком указанной пресс-формы является низкая плотность получаемых заготовок и изделий, обусловленная недостаточным удалением газов из засыпки порошка в процессе прессования.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту предлагаемой является пресс-форма для прессования порошков, содержащая матрицу, вертикальный основной пуансон, зажимной пуансон с наклонными гранями, боковины, контактирующие с наклонными гранями зажимного пуансона с образованием полости для засыпки порошка, и упругие элементы (Патент РФ на полезную модель 121762, Пресс-форма для прессования порошков, МПК B22F 3/03, от 10.11.2012). Боковины шарнирно закреплены в матрице. Между боковинами и матрицей смонтированы упругие элементы. Имеются механизмы регулирования угла поворота боковин.

Недостатком данной пресс-формы, как и указанного выше аналога, является недостаточное удаление воздуха из засыпки порошка в процессе прессования, а также сложность конструкции, снижающая надежность работы пресс-формы. Недостаточное удаление воздуха из засыпки связано с тем, что воздух не удаляется из нижней полости, а удаляется максимально из верхней части полости. Такое удаление приводит к неоднородной плотности изделий после прессования.

Задачей предлагаемого решения является устранение указанных недостатков, а именно повышение плотности, устранение ее неоднородности и упрощение конструкции.

Поставленная задача решается тем, что в пресс-форме для прессования порошков, содержащей матрицу, основной пуансон, зажимной пуансон с наклонными гранями, боковины, контактирующие с наклонными гранями зажимного пуансона с образованием полости для засыпки порошка, и упругие элементы, согласно предлагаемому решению, боковины имеют поперечное сечение в виде прямоугольных треугольников, контактирующих по гипотенузе с наклонными гранями зажимного пуансона, а упругие элементы установлены в углублении матрицы с возможностью взаимодействия посредством опорных пластин с зажимным пуансоном для обеспечения возврата зажимного пуансона и боковин в исходное положение после отведения основного пуансона вверх в исходное положение.

Заявленные конструктивные признаки позволяют удалять воздух боковинами в равной мере, как из нижней, так и верхней частей полости, что позволяет повысить плотность получаемых заготовок и изделий, а также устранить ее неоднородность. Заявляемая форма боковин и средства их перемещения значительно упростит конструкцию пресс-формы и повысит надежность ее работы.

Предлагаемая пресс-форма для прессования порошков изображена на фиг. 1, 2, где на фиг. 1 показан общий вид пресс-формы в начальный момент прессования, на фиг. 2 - то же в конце прессования.

Пресс-форма для прессования порошков состоит из матрицы 1, основного пуансона 2, зажимного пуансона 3, боковин 4. Боковины 4 имеют поперечное сечение в виде прямоугольных треугольников. Зажимной пуансон 3 имеет наклонные грани 5. Своими гипотенузами боковины 4 контактируют с наклонными гранями 5 боковин 4 зажимного пуансона 3 с образованием полости для засыпки порошка. В матрице 1 выполнено углубление 6, в которые установлены упругие элементы 7, которые посредством опорных пластин 8 контактируют с зажимным пуансоном 3.

Пресс-форма работает следующим образом.

В полость, образованную матрицей 1 и наклонными гранями 5 боковин 4 засыпают порошок. Включают привод (на черт. не показан) зажимного пуансона 3. Пуансон 3 перемещается вниз и своими наклонными гранями 5 воздействует на боковины 4, которые, перемещаясь, осуществляют предварительное горизонтальное обжатие порошка. Одновременно усилием P_з зажимной пуансон 3 через опорные пластины 8 сжимает упругие элементы 7, расположенные в углублении 6 матрицы 1. Затем перемещают вниз основной пуансон 2, который усилием P_о осуществляет окончательное прессование порошка. После отведения основного пуансона 2 вверх упругие элементы 7 возвращают зажимной пуансон 3 и боковины 4 в исходное положение.

Согласно предлагаемому решению был разработан опытный образец пресс-формы. Пресс-форма предназначена преимущественно для прессования порошков на основе углерода для получения вставок токосъема троллейбусов размером 20×30×90 мм. Угол наклона граней зажимного пуансона 30°. Боковины выполнены с сечением прямоугольного треугольника с контактирующим с матрицей катетом 15 мм. Полученные заготовки имели плотность 1,79 г/см³ , что на 8% выше плотности при прессовании в пресс-форме согласно наиболее близкому аналогу.

Предлагаемая пресс-форма найдет свое применение при прессовании преимущественно порошков на основе углерода на предприятиях электродной и электротехнической промышленности.

Пресс-форма для прессования порошков, содержащая матрицу, основной пуансон, зажимной пуансон с наклонными гранями, боковины, образующие полость для засыпки порошка и контактирующие с наклонными гранями зажимного пуансона, и упругие элементы, отличающаяся тем, что боковины имеют поперечное сечение в виде прямоугольных треугольников, контактирующих по гипотенузе с наклонными гранями зажимного пуансона, а упругие элементы установлены в углублении матрицы с возможностью взаимодействия посредством опорных пластин с зажимным пуансоном для обеспечения возврата зажимного пуансона и боковин в исходное положение после отведения основного пуансона вверх в исходное положение.

РИСУНКИ