Способ изготовления полуфабриката из порошковых масс

Способ изготовления полуфабриката из порошковых масс

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(72) Авторы изобретения

Р.Д. Искович-Лотоцкий и Б.Н, Пентюк

Винницкий политехнический институт (7 I ) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОЛУФАБРИКАТА

ИЗ ПОРОЮКОВЫХ ИАСС

Изобретение относится к способам . получения полуфабрикатов из сухих и полусухих порошковых масс, например огнеупорных и керамических изделий.

Известен способ изготовления полу фабрикатов из керамических масс путем периодических силовых воздейст.вий, включающих вертикальные колебательные нагружения и усилие статического прижима, состоящего из инер" ционного пригруза 1).

Однако получение полуфабрикатов с, высокой плотностью затруднено ввиду малых энергий виброуплотнения, вызываемых колебательным характером нагружения изделия, которое способствует равномерному распределению частиц порошковой массы по объему прес- щ суемого полуфабриката без достижения высокой плотности.

Известен способ изготовления полуфабрикатов из полусухих масс путем

2 периодических силовых воздействий, включающих вертикальные нелинейные колебательные нагружения и усилие статического прижима, состоящего из инерционного пригруза и статическс;о давления (2).

Получение высокой плотности полуфабриката из сухих и полусухих масс с достаточной степенью равноплотности затруднено ввиду отсутствия разгрузки уплотняемого материала ниже статического прижима, составляющего О, 40,7 от вертикального колебательного нагружения.

Наиболее близким к предлагаемому является способ изготовления полуфабрикатов из порошковых масс, преимущественно керамических, путем периодических силовых воздействий, включающих единичное пилообразное нагружение и усилие статического прижима 3).

Однако изготовление полуфабрикатов, особенно тонкостенных фигурных

99618

3 изделий, например "кансель", из сухих или полусухих порошковых масс затруднено ввиду значительного периода времени полной разгрузки заготовки, вызванной образованием зазора между статическим пригрузом и заготовкой, В момент образования зазора между полуфабрикатом и пригрузом возникают значительные силы инерции, действующие на разгруженную порошковую за- 10 готовку, превышение которых над внутренними силами сцепления между частичками порошковой массы способствует разрушению порошковой заготовки.

Таким образом, наличие времени 15 выдержки разгрузки в предложенном способе затрудняет получение полуфабрикатов изделий из сухих и полусухих порошковых масс.

Целью изобретения является улуч- щ шение качества полуфабрикатов, Поставленная цель достигается тем, что согласно способу изготовления полуфабриката из порошковых масс, преимущественно керамических, путем 25 периодических силовых воздействий, включающих единичное пикообразное нагружение и усилие статического прижима, периодическое силовое воздействие осуществляют 1-2 пикообразными 30 нагружениями, состоящими из пикообразной нагрузки и разгрузки, величина усилия которых соответственно равны 1- 10 и 0,2-1 величины усилия статического прижима, а отношение времени пикообразной нагрузки к одному полному периоду силового воздействия составляет 0,1- 1.

На фиг. 1 схематично изображено . устройство.для осуществления предлагаемого способа; на фиг. 2 - эпюры нагружения в предлагаемом. способе; на фиг. 3 и 4 - эпюра нагружений известных способов.

Изготовление полуфабрикату изде45 лий, например типа "кансель", из порошковых масс по предложенному способу осуществляется на вибростсле I с рабочим цилиндром 2 и гидроимпульсным приводом вибраций (фиг. 1).

В пресс-форму 3, установленную на вибростоле 1, засыпают порошковую массу 4 и через инерционный пригруз 5 прикладывают статическое безинерционное давление (РСТ), превышающее вес инерционного пригруза (6 р). Затем гидроимпульсный привод обеспечивает в рабочем цилиндре 2 импульсное из.

8 4 менение давления таким образом, что порошковая масса 4 снизу подвергается пикообразному ударному нагружению (И ) участок О-Ь-С, фиг. 2), составляющему 1-1О усилия статического прижима (N), где " = Рст+ Gï . Ввиду того, что усилие стапикообразного нагружения (N ) превышает усилие статического прижима (М), пресс-форма с вибростолом и инерционным пригрузом перемещаются вверх, После прекращения действия импульса давления в рабочем цилиндре усилие на вибростол 1, а значит и порошковую массу 4 снизу уменьшается. Происходит разгрузка порошковой массы (участок с .с)-P. фиг. 2),являющейся продолжением пика нагружения, и составляет с ним один полный ударный цикл ударного нагружения. Величина усилия минимальной разгрузки (И ) определяется силами сопротивления движению пресс-формы в исходное нижнее положение. Такими силами являются силы трения"скольжения в направляющих пресс-формы и зибростола, вели-, чина которых уменьшается при помощи элементов упругого возврата вибростола. Величина усилия минимальной разгрузки должна быть меньше усилия статического прижима (й) и не равняться О, так ка:< s этом случае возникает эффект "вспучивания" порошковой массы. Такой ударный цикл, состоящий из пика нагрузки и пика разгрузки, способствует более равномерному и плотному распределению flo рошковой массы по объему пресс-формы, так как порошковая масса после ударной нагрузки имеет возможность почти полностью разгрузиться и переместиться в менее уплотненные зоны.

Зазор между полуфабрикатом и пригрузом, а также выдержка времени разгрузки отсутствует ввиду того, что статическое давление превышает силы инерции пригруза и частиц полуфабриката, возникающие в начале хода пресс-формы. вниз.

Далее в момент достижения прессформой и вибростолом исходного нижнего положения и жесткой остановки порошковая масса сверху подвергается пику ударного нагружения (В-О.-К), вызываемого усилием статического давления и особенно инерционного пригруза, кинетическая энергия которого преобразуется в энергию прессования.

Относительная равноплотность

Платность полуфабриката, г/см

Способ нагружения

0,8+0.9

0,93+0.95 о 03+0 95

2,71-2,74

2,5+2,65

2,9+3,05

Формула изобретения

-5 9961

8еяичина повторного пика ударного на.-ружения (N>>) должна быть соизмеримой с величиной первоначального пика ударного нагружения (йуэ,» ) или усилия статического прижима (й), но не менее последнего.

Повторный пик ударного нагружейия (В -О-К) сопровождается пиком разгрузки (К-N-И) на порошковой массе, усилие которого больше первоначальной разгрузки (й 7 йр т И ). После пика повторной разгрузки полуфабрикат подвергается усилию статического прижима (й).

Период ударного нагружения,включаю 1 щий один или несколько различных пиков ударных нагружений с чередующимися пиками разгрузки без выдержки времени следуют с интервалом, равным

1-10 по отношению к одному полному 26 периоду силового воздействия Т = (1-10) tð (Фиг.. 2) .

Увеличение времени следования ударных нагружений (Т) выше указанных значений нецелесообразно ввиду умень-23 шения эффекта виброударного уплотне" ния и увеличения технологического -аре,мени изготовления полуфабриката..УЬе" личение пика нагрузки (Й ) более чем в 10 раз по сравнению с усилием зв

I статического прижима (й). усложняет процесс изготовления .полуфабриката

Ударное нагружение с периодами полной нагрузки

Нелинейное колебательное нагружение

По предложенному способу

Способ изготовления полуфабриката из порошковых масс, преимущественно .керамических, путем, периодических силовых воздействий, включающих единичное пикообразное нагружение и ycuwe статического прижима,.о т л ичающий с я тем, что, с целью улучшения качества полуфабриката,, 88 . 4 изделия, при котором происходит недостаточная разгрузка или возникает период выдержки времени разгрузки.

Для мелкозернистых труднодеформируемых порошков предпочтительнее соотношение й„ /ИЪ 1., для порошков с крупными гранулами (до 5 мм) и оодержанием связующих веществ пред-. почтительнее соотношение И /И:». 10.

По известным способам:.ударное нагружение с выдержкой периода полной разгрузки (фиг. 3) и нелинейного колебательного нагружения (фиг. 4) и по вышеописанному..способу были изготовлены полуфабрикаты изделий из керамического порошка 6,0 влажности.

В таблице приведены результаты определения относительной равноплотности (J ), определеляемой по формуле

fo= ЬФ где:у - плотность n-ro участка изделия;

Д " максимально возможная плотность порошковой массы

Предложенный способ изготовления полуфабрикатов иэделий особенно эффективен при изготовлении сухих и полусухих порошковых масс, для которых необходимы значительные энергии и двухстороннее приложение нагрузки.

1 периодическое силовое воздействие осуществляют 1-2 пикообраэными нагружениями, состоящими йэ пикообраэных нагрузки и разгрузки, величины усилия которых соответственно -равны

1- 10 и 0,2- 1 величины усилия стати: ческого прижима, а отношение времени пикообраэной нагрузки к одному полному периоду, силового воздействия составляет 0,1- 1.

Источники информации, .принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР и 337259; Ка, В 28 В 1/08, 1970.

996188

2. Авторское свидетельство СССР и 264956, кл, B 28 8 l/08, 1965.

3. Иатвеев И.Б. Гидравлический пресс-молот для порошковой метал5 лургии. - "Кузнечно-штампованное производство", 1976, h 3, с. 21-23. т.раж 587 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

3 13035, Иосква., 3-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 805/24

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель И. Генералова

Редактор Н. Горват Техред A,ÀN Корректор,А. Ференц