RU2112647C1

RU2112647C1 - Extrusion head for forming of cellular workpieces

Info

Publication number: RU2112647C1
Application number: RU93014479A
Authority: RU
Inventors: Александр Владимирович Стопневич
Original assignee: Александр Владимирович Стопневич
Priority date: 1993-03-19
Filing date: 1993-03-19
Publication date: 1998-06-10

Abstract

FIELD: extrusion production of shaped workpieces, in particular, construction of extrusion adapters for forming of cellular workpieces of various materials, for instance, ceramics. SUBSTANCE: an additional row of parallel slotted channels is made in body of extrusion adapter on side of inlet face for forming of cellular workpieces. channels of additional row intersect channels of first row at a right angle. Distance between end of additional channels and inlet face exceeds depth of channels of second row, but is less than depth of channels of first row. EFFECT: improved design. 5 dwg

Description

Изобретение относится к области экструзионного получения фасонных изделий, в частности к конструкции экструзионных насадок для формования сотовых изделий из различных материалов, например керамики. The invention relates to the field of extrusion production of shaped products, in particular to the design of extrusion nozzles for forming cellular products from various materials, such as ceramics.

Известна экструзионная насадка для формования сотовых изделий, содержащая множество стержневых дорнов переменного сечения, которые установлены параллельно друг другу с определенным зазором и закреплены с одного конца на дискообразной впускной пластине. Торцы других концов дорнов образуют выпускную грань насадки. Сечения дорнов, а также зазор между ними в выходной зоне соответствуют конфигурации и расположению каналов формуемого изделия. Система питающих сквозных цилиндрических отверстий, служащих для подачи экструдируемого материала в зону формования, выполнена по периферии впускной пластины за пределами решетки междорновых каналов [1]. Known extrusion nozzle for molding honeycomb products containing many rod mandrels of variable cross section, which are installed parallel to each other with a certain gap and fixed from one end to a disk-shaped inlet plate. The ends of the other ends of the mandrels form the outlet face of the nozzle. The sections of the mandrels, as well as the gap between them in the outlet zone, correspond to the configuration and arrangement of the channels of the molded product. The system of feedthrough through cylindrical holes used to feed the extrudable material into the molding zone is made on the periphery of the inlet plate outside the lattice of the inter-median canals [1].

Однако в известной насадке периферийное расположение питающих отверстий обуславливает увеличение диаметра впускной пластины, что приводит к повышенным напряжениям изгиба в пластине при экструдировании, а это, в свою очередь, либо к ее деформации (прогибу), ведущей к искажению сечения формуемого изделия вследствие "раскрытия" дорнов на срезе выпускной грани, либо к необходимости увеличения толщины входной пластины для ее усиления и, следовательно, к повышению ее материалоемкости. However, in the known nozzle, the peripheral arrangement of the supply openings causes an increase in the diameter of the inlet plate, which leads to increased bending stresses in the plate during extrusion, and this, in turn, either to its deformation (deflection), leading to distortion of the cross section of the molded product due to "opening" mandrels on the cut of the outlet face, or the need to increase the thickness of the input plate to strengthen it and, therefore, to increase its material consumption.

Кроме того, такая конструкция экструзионной насадки ограничено применима для получения тонкостенных сотовых изделий. Ограничение связано с тангенциальностью подачи экструдируемой массы в зону формования, что может привести как к изгибу дорнов при значительных давлениях формования из-за ослабленности их прикорневых сечений, так и к недоформовке центральной части сотовой структуры изделий относительно больших размеров поперечного сечения вследствие того, что давление экструдируемой массы, достаточное для формования сотовой структуры изделия по периферии, в этом случае может не достигать величины, необходимой для питания центральной части зоны формования. Все это проявляется более полно при повышении вязкости формуемой массы, скорости и давления экструдирования. In addition, this design of the extrusion nozzle is limited to apply for thin-walled cellular products. The limitation is associated with the tangentiality of the extrudable mass into the molding zone, which can lead to bending of the mandrels at significant molding pressures due to the weakening of their basal sections, and to under-shaping of the central part of the honeycomb structure of the products with relatively large cross-sectional sizes due to the pressure of the extrudable mass sufficient to form the honeycomb structure of the product on the periphery, in this case, may not reach the value necessary to power the central part of the zone vania. All this manifests itself more fully with increasing viscosity of the moldable mass, speed and pressure of extrusion.

Наиболее близкой по технической сущности к изобретению является экструзионная насадка для формования сотовых изделий, содержащая дискообразный корпус с впускной и выпускной гранями, в котором со стороны выпускной грани на глубину меньшую, чем толщина корпуса, выполнены по меньшей мере два взаимопересекающихся ряда параллельных между собой щелевых каналов, образуя стержневые дорны, при этом каналы первого ряда выполнены на глубину большую, чем глубина каналов второго ряда [2]. Closest to the technical nature of the invention is an extrusion nozzle for molding honeycombs, containing a disk-shaped body with inlet and outlet faces, in which from the side of the outlet side to a depth less than the thickness of the body, at least two mutually intersecting rows of parallel slotted channels are made forming the core mandrels, while the channels of the first row are made to a depth greater than the depth of the channels of the second row [2].

Однако в конструкции известной насадки имеет место значительная технологическая трудоемкость выполнения питающих отверстий, тем большая, чем меньше шаг их расположения и больше диаметр корпуса насадки, так как первое обуславливает уменьшение диаметра питающих отверстий, а второе - увеличение их количества. Кроме того, больших затрат труда и времени требует задача очистки насадки от остатков экструдируемой массы после каждого цикла формования, особенно чистка большого количества питающих отверстий. However, in the design of the known nozzle, there is a significant technological complexity of the supply holes, the greater the smaller the step of their location and the larger the diameter of the nozzle body, since the first causes a decrease in the diameter of the supply holes, and the second increases their number. In addition, the task of cleaning the nozzle from the remnants of the extrudable mass after each molding cycle requires a lot of labor and time, especially cleaning a large number of supply holes.

Техническим результатом изобретения является снижение технологической трудоемкости изготовления экструзионной насадки и операции ее очистки в процессе эксплуатации. The technical result of the invention is to reduce the technological complexity of manufacturing an extrusion nozzle and the operation of its cleaning during operation.

Для достижения технического результата в экструзионной насадке для формования сотовых изделий, содержащей дискообразный корпус с впускной и выпускной гранями, в котором со стороны выпускной грани на глубину меньшую, чем толщина корпуса, выполнены по меньшей мере два взаимопересекающихся ряда параллельных между собой щелевых каналов, образуя стержневые дорны, при этом каналы первого ряда выполнены на глубину большую, чем глубина каналов второго ряда, согласно изобретению в корпусе со стороны впускной грани выполнен дополнительный ряд параллельных между собой щелевых каналов, пересекающих каналы первого ряда под прямым углом, при этом расстояние от конца дополнительных каналов до выпускной грани больше, чем глубина каналов второго ряда, но меньше, чем глубина каналов первого ряда. To achieve a technical result in an extrusion nozzle for molding honeycomb products containing a disk-shaped body with inlet and outlet faces, in which at least two mutually intersecting rows of slotted channels parallel to each other are made from the side of the outlet face to a depth less than the thickness of the body, forming rod mandrels, while the channels of the first row are made to a depth greater than the depth of the channels of the second row, according to the invention, an additional row is made in the housing from the side of the inlet face arallelnyh between a slotted channels intersecting the channels of the first row at the right angle, the distance from the end of the additional channels to the outlet face is greater than the depth of the second row of channels, but smaller than the depth of the first series of channels.

Выполнение в корпусе насадки дополнительного ряда щелевых каналов вместо системы отверстий требует значительно меньших трудозатрат (может быть выполнено за один проход набором дисковых фрез), а задача очистки насадки от остатков экструдируемой массы значительно облегчается, причем эта операция может быть с успехом механизирована путем применения системы вращающихся дисковых щеток. Выполнение дополнительного ряда каналов с взаимным пересечением под прямым углом обеспечивает равнопрочность насадки. The implementation in the nozzle body of an additional row of slotted channels instead of a system of holes requires significantly less labor (can be performed in a single pass by a set of disk cutters), and the task of cleaning the nozzle from the remains of the extrudable mass is much easier, and this operation can be successfully mechanized by using a rotating system disk brushes. The implementation of an additional series of channels with mutual intersection at right angles ensures equal strength nozzles.

На фиг.1 изображен вид насадки со стороны впускной грани; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1; на фиг.3 - сечение Б-Б на фиг.1; на фиг.4 - сечение В-В на фиг.2; на фиг.5 - сечение Г-Г на фиг.3. In Fig.1 shows a view of the nozzle from the inlet side; figure 2 is a section aa in figure 1; figure 3 is a section bB in figure 1; figure 4 is a cross-section bb in figure 2; figure 5 is a cross section GG in figure 3.

Экструзионная насадка для формования сотовых изделий содержит дискообразный корпус 1, имеющий впускную и выпускную грани, в котором со стороны выпускной грани выполнены по меньшей мере два взаимопересекающихся ряда параллельных между собой щелевых каналов 2 и 3, образуя таким образом множество стержневых дорнов 4, при этом каналы 2 первого ряда выполнены на большую глубину чем каналы 3 второго ряда. Со стороны впускной грани в корпусе 1 насадки выполнен дополнительный ряд параллельных между собой щелевых каналов 5. The extrusion nozzle for molding honeycombs contains a disk-shaped housing 1 having an inlet and outlet faces, in which at least two mutually intersecting rows of slotted channels 2 and 3 parallel to each other are made on the side of the outlet face, thereby forming a plurality of core mandrels 4, wherein the channels 2 of the first row are made to a greater depth than the channels 3 of the second row. From the inlet side in the nozzle body 1, an additional row of slotted channels 5 parallel to each other is made.

Щелевые каналы 2 и 3 первого и второго ряда выполнены на глубину меньшую, чем толщина корпуса 1. Щелевые каналы 5 пересекают каналы 2 первого ряда под прямым углом. Расстояние от конца дополнительных каналов 5 до выпускной грани больше, чем глубина каналов 3 второго ряда, но меньше, чем глубина каналов 2 первого ряда. The slotted channels 2 and 3 of the first and second row are made to a depth less than the thickness of the housing 1. The slotted channels 5 intersect the channels 2 of the first row at a right angle. The distance from the end of the additional channels 5 to the outlet face is greater than the depth of the channels 3 of the second row, but less than the depth of the channels 2 of the first row.

Экструзионная насадка работает следующим образом. The extrusion nozzle operates as follows.

Экструдируемая масса, поступая в зону формования насадки со стороны впускной грани корпуса 1, заполняет первоначально полости каналов 5 дополнительного ряда, затем, продвигаясь в сторону выпускной грани, полости каналов 2 первого ряда. В выходной зоне насадки экструдируемая масса, сохраняя свое движение по каналам 2 первого ряда, заполняет и движется по каналам 3 второго ряда, обтекая дорны 4, завершая таким образом формирование сотовой структуры изделия. The extrudable mass, entering the nozzle molding zone from the side of the inlet face of the housing 1, initially fills the cavity of the channels 5 of the additional row, then, moving towards the outlet face, the cavity of the channels 2 of the first row. In the outlet zone of the nozzle, the extrudable mass, while maintaining its movement along the channels 2 of the first row, fills and moves along the channels 3 of the second row, flowing around the mandrels 4, thus completing the formation of the honeycomb structure of the product.

Claims

An extrusion nozzle for molding honeycombs containing a disk-shaped body with inlet and outlet faces, in which at least two interconnecting rows of slotted channels parallel to each other are made from the side of the outlet face to a depth less than the thickness of the body, forming core mandrels, wherein the channels the first row is made to a depth greater than the depth of the channels of the second row, characterized in that in the housing from the side of the inlet side an additional row of slotted channels parallel to each other is made, crossing the channels of the first row at a right angle, while the distance from the end of the additional channels to the outlet face is greater than the depth of the channels of the second row, but less than the depth of the channels of the first row.