Устройство для прессования изделий с рельефной поверхностью из порошков

Авторы патента:

Изобретение относится к прессованию изделий с рельефной поверхностью из порошка. Устройство содержит бункер, расположенный под ним питатель, установленный в продольных направляющих стола, матрицу, верхний и нижний пуансоны. Питатель имеет по крайней мере два канала истечения порошка с наклонными под углом 30÷40° к вертикальной оси стенками, высота которых составляет 0,3÷0,4 высоты питателя. Обеспечивается повышение качества изделий путем повышения их равноплотности. 2 ил.

Полезная модель относится к порошковой технологии, в частности к конструкциям устройств для прессования изделий из порошковых композиций, преимущественно на основе графита. Известно устройство для прессования электроугольных изделий из порошка на основе углерода, содержащее емкость для отмеренного весового объема порошка и пресс-форму, состоящую из матрицы и пуансонов (Темкин И.В. Производство электроугольных изделий. - М.: Высшая школа, 1975, с. 105-108, рис. 64). Заполнение полости матрицы порошком выполняется прессовщиком, поэтому поверхность засыпки порошка чаще всего имеет куполообразную форму. Перед прессованием изделий поверхность засыпки разравнивается с помощью специальной лопатки. При прессовании плоских изделий это приводит к снижению неоднородности в плотности изделия по объему и уменьшает анизотропию его физико-механических свойств. Однако при прессовании изделий с рельефной поверхностью изделия имеют неоднородность плотности, анизотропию свойств.

Таким образом, основными недостатками указанного аналога являются ручное разравнивание порошка, а также низкое качество получаемых изделий с рельефной поверхностью.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту предлагаемому является устройство для прессования изделий из порошка, содержащее бункер, расположенный под ним питатель, матрицу и пуансоны (Авт. свид. СССР 1524966, Устройство для прессования изделий из порошка, МПК B22F 3/02, от 30.11.89). Питатель установлен с возможностью перемещения в продольных направляющих стола. При положении питателя под бункером происходит заполнение его порошком, при перемещении питателя к рабочей камере пресс-формы выполняется ее полное заполнение порошком, а при обратном ходе питателя нижняя его поверхность разравнивает поверхность засыпки, удаляя излишки порошка.

Данное устройство автоматически заполняет полость матрицы пресс-формы и автоматически разравнивает порошок. Однако при прессовании изделий с рельефной наружной поверхностью получается разноплотность изделий. Примером изделия с рельефной наружной поверхностью может служить контактная вставка токоприемника троллейбуса (Патент РФ на полезную модель 120052, Контактная вставка токоприемника троллейбуса, МПК B60L 5/08, от 10.09.2012). Рельефная поверхность вставки включает утопающий скругленный желоб и примыкающие к нему два скругленных выступающих бортика. При обжатии насыпки порошка с плоской поверхностью рельефным верхним пуансоном дно желоба получает максимальную плотность, а вершины бортиков - минимальную плотность. Это приводит к анизотропии их механических и физических свойств, а также различной износостойкости.

Задачей предлагаемого решения является повышение качества изделий путем повышения их равноплотности.

Поставленная задача решается тем, что устройство для прессования изделий с рельефной поверхностью из порошка, содержащее бункер, расположенный под ним питатель, установленный в продольных направляющих стола, матрицу, верхний и нижний пуансоны, согласно предлагаемому решению, оно имеет по крайней мере два канала истечения порошка с наклонными под углом 30÷40° к вертикальной оси устройства стенками высотой 0,3÷0,4 высоты питателя.

Заявляемые конструктивные особенности устройства позволят распределить засыпку порошка эквидистантно рельефной поверхности готового изделия. Это ведет к равным обжатиям при прессовании изделия по всему контуру рельефной поверхности, что повышает равноплотность, снижает анизотропность механических и физических свойств.

Предлагаемое устройство проиллюстрировано на фиг. 1, 2, где на фиг. 1 показан общий вид устройства, на фиг. 2 сечение А-А фиг. 1.

Предлагаемое устройство для прессования изделий с рельефной поверхностью из порошка содержит бункер 1, расположенный под ним питатель 2 высотой H, стол 3, на котором расположена матрица 4. Устройство снабжено верхним 5 и нижним 6 пуансонами. Питатель 2 смонтирован на столе 3 в продольных направляющих 7 стола. Питатель 2 имеет по крайней мере два канала 8 истечения порошка. Число каналов зависит от конфигурации рельефа изделия. Каналы 8 истечения порошка имеют выполненные под углом 30÷40° к вертикальной оси устройства стенки 9. Высота h стенок 9 равна 0,3÷0,4 высоты H питателя 2.

Устройство работает следующим образом.

Питатель 2 устанавливают под бункером 1. В бункер 1 засыпается порошок, который поступает в питатель 2 и заполняет полости, образованные стенками 9 каналов 8, и затем через каналы 8 поступает в матрицу 4. После заполнения матрицы 4 питатель 2 перемещают по направляющим 7 стола 3. При перемещении питателя 2 происходит разравнивание порошка. Затем включают привод пресса (на черт, не показан). Верхний пуансон 5, перемещаясь вниз, формирует изделие, которое затем выталкивает нижний пуансон 6.

Согласно предлагаемому решению изготовлен опытный образец для формования заготовки контактной вставки троллейбуса размером 86×27×19 мм из порошковой композиции на основе углерода. Разница по высоте желоба и бортиков 7 мм. После прессования, как показали исследования, плотность желоба 1,75 г/см³, а бортиков - 1,74 г/см³.

Предлагаемое устройство найдет применение при производстве изделий из порошковых композиций с рельефной поверхностью, преимущественно изделий из композиций на основе углерода.

Устройство для прессования изделий с рельефной поверхностью из порошка, содержащее бункер, расположенный под ним питатель, установленный в продольных направляющих стола, матрицу и верхний и нижний пуансоны, отличающееся тем, что питатель имеет по крайней мере два канала истечения порошка с наклонными под углом 30÷40° к вертикальной оси стенками, высота которых составляет 0,3÷0,4 высоты питателя.