Устройство для прессования увлажненных механических смесей

Полезная модель относится к области порошковой металлургии и может быть использована, в частности для прессования высокоплотных порошковых увлажненных механических смесей в жестких прессформах с наложением ультразвуковых колебаний. Устройство содержит ультразвуковую неразъемную матрицу, в боковой поверхности которой имеется технологическое отверстие, в котором установлен ультразвуковой концентратор, выполненный в форме кольца, в торцевой части ультразвуковой неразъемной матрицы установлен нижний пуансон, передающий ультразвуковое воздействие магнитострикционного преобразователя.

Полезная модель относится к области порошковой металлургии и может быть использована, в частности для прессования высокоплотных порошковых увлажненных механических смесей в жестких прессформах с наложением ультразвуковых колебаний. Заявленная полезная модель направлена на снижение усилия деформирования, повышение уровня плотности прессовок, увеличение качества штампуемых изделий.

Известно устройство для прессования металлических смесей, включающее жесткую цельную прессформу, состоящую из цельной матрицы, цельного пуансона (см. В.Н.Кокорин. Прессование деталей и заготовок с использованием механических смесей с различным фазовым состоянием, Ульяновск, УлГТУ, 2009, с.67).

Известна ультразвуковая неразъемная матрица, возбуждаемая магнитострикционными преобразователями радиальных колебаний (см. А.С. 301186, Бюлл. 14, опубл. 1971).

Недостатками данного устройства являются:

- значительное угасание амплитуды ультразвуковых колебаний в теле матрицы, что ограничивает допустимый диапазон частот ультразвуковых колебаний;

- наложение ультразвуковых колебаний производится в одной плоскости, что не позволяет обеспечить условия получения гомогенной плотноупакованной структуры материала при приложении внешнего давления.

Известно устройство для прессования увлажненных механических смесей (см. Патент на полезную модель РФ 107494 кл. МПК B22F 3/03. Опубл. 20.08.2011, БИ 23). Это устройство принято за прототип. Недостатками данного устройства являются:

- значительное угасание амплитуды колебаний, передающихся от стенки матрицы в порошковую механическую смесь по мере удаления от стенок, что приводит к неравномерности распределения плотности по объему прессовки.

Технический результат - снижение усилия деформирования, повышение уровня плотности прессовок, увеличение качества штампуемых изделий.

Технический результат достигается тем, что ультразвуковой концентратор, направленный перпендикулярно оси матрицы, имеет форму кольца, тем самым, обеспечивая непрерывную поверхность излучения ультразвуковых колебаний, что способствует снижению усилия деформирования, увеличивает допустимый диапазон частот ультразвуковых колебаний, улучшает равномерность распределения плотности по объему прессуемой порошковой механической смеси и качество штампуемых изделий, в том числе и повышает уровень плотности прессовок за счет более глубокого проникновения ультразвукового воздействия в зону компактирования с минимальным затуханием амплитуды колебаний.

Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг.1. изображено устройство для прессования увлажненных механических смесей, на фиг.2. изображено устройство для прессования увлажненных механических смесей в сечении А-А.

Устройство состоит из ультразвуковой неразъемной матрицы 1, выполненной в виде толстостенной цилиндрической оболочки, в боковой поверхности которой имеется технологическое отверстие, в котором, перпендикулярно оси матрицы, установлен ультразвуковой концентратор 2, выполненный в форме кольца, в торцевой части ультразвуковой неразъемной матрицы установлен нижний пуансон 3, передающий ультразвуковое воздействие магнитострикционного преобразователя.

Устройство работает следующим образом:

Первоначально увлажненный порошок 4 подают в рабочую полость ультразвуковой неразъемной матрицы 1. Прессование осуществляется деформирующим пуансоном 5 по схеме одностороннего статического нагружения. Ультразвуковое воздействие осуществляется на протяжении всего процесса уплотнения через ультразвуковой концентратор 2 и нижний пуансон 3. Удаление отпрессованной детали осуществляется выпрессовыванием.

Заявляемая полезная модель не оказывает отрицательных воздействий на состояние окружающей среды.

Устройство для прессования увлажненных механических смесей, содержащее ультразвуковую неразъемную матрицу, выполненную в виде толстостенной цилиндрической оболочки, ультразвуковой концентратор, установленный перпендикулярно оси матрицы, отличающееся тем, что ультразвуковой концентратор выполнен в форме кольца.