SU1072999A1

SU1072999A1 - Apparatus for moulding tubular articles from powder

Info

Publication number: SU1072999A1
Application number: SU823537272A
Authority: SU
Inventors: Степан Степанович Клименков; Евгений Борисович Ложечников; Дмитрий Степанович Лысов; Григорий Рувимович Райхельсон
Original assignee: Витебский технологический институт легкой промышленности
Priority date: 1982-11-29
Filing date: 1982-11-29
Publication date: 1984-02-15

Abstract

1.УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМОВАНИЯ ТРУБЧАТЫХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ПОРОШКА, включающее корпус, матрицу, Заьгруэочные бункера и закрепленные на валу формукхцие валки, отлич ающеес тем, что, с целью повышени качества изделий, оно снабжено черв чным колесом с приводом, станиной, вал-шестерн ми и плоским зубчатым колесом, валки выполнены в виде усеченного конуса , жестко св заны с черв чным колесом и посредством вал-шестерен 7 с плоским зубчатым колесом, матрица закреплена на внутренней поверхности че эв чного колеса, а вал св зан со станиной посредством резьбового соес . динени . (Л с юCD СО СО1. DEVICE FOR FORMING TUBULAR PRODUCTS FROM POWDER, including a body, a matrix, Zygruechnye bunkers and rolls attached to the shaft, characterized by the fact that, in order to improve the quality of the products, it is equipped with a worm wheel with a drive, a bed, a gear shaft. and a flat gear wheel, the rolls are made in the form of a truncated cone, are rigidly connected to the worm gear and through gear shaft 7 with a flat gear wheel, the matrix is fixed on the inner surface of the black wheel, and the shaft is connected to the base by means of ohm threaded soy. Dineni. (L s uc sd sr

Description

2. Устройство по П.1, о т л ичающеес тем, что станина снабжена направл ющими, корпус смонтирован с возможностью перемещени вдоль направл ющих, а бункера закреплены на валу.2. The device according to claim 1, wherein the frame is equipped with guides, the housing is mounted for movement along the guides, and the hopper is fixed on the shaft.

Изобретение относитс к порошковой металлургии, в частности к устройствам дл формовани трубчатых изделий. Известно устройство дл формова ни трубчатых изделий из порошков , включающее матрицу, внутрь которой вставлен полый пуансон, и справочны стержень. Устройство позвол ет получать длинномерные трубчатые издели Cl 3. Одна1 о в этом устройстве формова ние осуществл етс прерывисто, цикл чески, поэтому оно характеризуетс низкой производительностью. Устройство осуществл ет последовательно формование отдельных порций порошка , а,поэтому изделие состоит из отдельных слоев, слабо соединенных между собой в результате наличи г ничной поверхности, образованной торцом пуансона при формовании двух соседних порций порошка. Поскольку усилие прикладываетс одновременно по всей поверхности торца пуансона, то дл формовани трубчатого издели большого диаметра тр буетс сверхмощное оборудование. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату вл етс устройстэо дл формовани трубчатых изделий из порошка, включающее корпус, матрицу , загрузочные бункеры и закрепленные на валу формующие валкиC2J. Однако вследствие различи линей ных скоростей точек валков, совпада щих с внутренним и наружным диаметрами издели , имеет место проскальзывание валков относительно уплотн емого порошка, привод щее к нерав номерной плотности издели по сеченим . Недостатком устройства вл етс также неравномерность засыпки порошка по поверхности формуе-мого издели . Засыпаемый порошок скапливаетс непосредственно под бу кером и перемещаетс по поверхности уплотн емого издели формующими катками. Каждый каток передйигает .перед собой порошок и при этом уп- лотн ет часть порошка, наход щегос между изделием и валком. Количество перемещаемого порошка непосто нно: взоне непосредственно под бункером количество перемещаемого порошка максимально и г1ри повороте валка на 360 количество перемещаемого порошка минимально. В результате процесс уплотнени нестабилен, а изделие неоднородно по объему. Кроме того,габариты заготовки, прежде всего высота, ограничиваютс высотой матрицы, а консольное крепление валков приводит к их неизбежному перекосу в процессе работы. Торец издели получаетс неровным, а сами валки заклиниваютс . Дальнейша обработка предусматривает извлечение втулки из заготовки , а также самой заготовки из матрицы . Учитыва большие габариты заготовки , эти операции представл ют существенные трудности. Кроме того, в процессе извлечени , как правило , имеет место ухудшение качества в результате нарушени целостности заготовки, по вление трещин, вырывов наружной и внутренней поверхности. Цель изобретени - повышение качества изделий. Указанна цель достигаетс тем, что устройство дл формовани трубчатых изделий из порошка, включающее корпус, матрицу, загрузочные бункера и закрепленные на формующие валки, снабжено черв чным колесом с приводом, станиной, вал-шестерн ми и плоским зубчатым колесом, валки выполнены в виде усеченного конуса, жестко св заны с черв чным колесом и посредством вал-шестерен - с плоским зубчатым колесом, матрица закреплена на внутренней поверхности черв чного колеса, а вал св зан со станиной посредством резьбового соединени . Станина снабжена направл ющими, корпус смонтирован с возможностью перемещени вдоль направл ющих, а бункера закреплены на валу. На фиг.1 показано устройство, разрез по оси. симметрии; на фиг.2 то же,вид сверху. Устройство состоит из корпуса 1, плиты 2, черв чного колеса 3, конических валков 4, бункеров 5, вала 6, выполненного совместно с винтом 7, формующей матрицы 8, станины 9, направл ющих 10. Конические валки посредством вал-шестерен 11 вход т в зацепление с плоским колесом 12, закрепленным неподвижно на корпусе . Опорами дл . крнических валков служат вал и черв чное колесо, наход щеес в зацеплении с черв ком 13, установленным в корпусе. Наповерхности станины имеетс цилиндрической формы опорна плита 14. В тело станины запрессованы направл ющие 10, а в це тральное резьбовое отверстие ввинчен винт 7. Бункеры 5 выполнены расшир ющимис и закреплены на валу 6. Устройство работает следующимоб разом. В первоначальный момент корпус 1 находитс в нижнем положении и сопр касаетс со станиной 9, При этом между Всшом б, матрицей 8 и опорной плитой 14 образуетс полость цилинд рической формы, замкнута с трех сторон. От привода через черв к 13 вращение сообщаетс колесу 3. Вмес те с ним круговое движение получают конические валки 4 и вал 6 Одновременно вал-шестерни 11, перекатыва сь по неподвижному плоскому коле су 12, сообщают коническим валкам вращательное движений вокруг своих осей.. Поскольку бункеры 5 закреплены на валу 6, то они также получают вр щательное движение. Порошок, рассыпа сь из бункеров, ложитс равномерным слоем по всей поверхности вы тупа плиты 14. Конические валки 4 в процессе кругового движени уплот н ют насыпанный слой порошка. Одновременно винт 7, вывинчива сь из резьбового соединени , поднимаетс вверх. За каждый оборот винта вал 6 совместно с коническими валками 4 поднимаетс на высоту, равную шагу резьбы винта. В результате формование трубной заготовки осущёствл етс по винтовой поверхности. Процесс насыпани порошка из бункеров, уплотнение порошка и подъем валков .осуществл етс непрерывно. В результате образуетс трубна заготовка, центральное отверстиеThe invention relates to powder metallurgy, in particular to devices for forming tubular articles. A device for molded tubular articles of powders is known, comprising a matrix, into which a hollow punch is inserted, and a reference rod. The device makes it possible to obtain lengthy tubular articles Cl 3. However, in this device, the molding is carried out intermittently, cyclically, and therefore it is characterized by low productivity. The device sequentially forms individual portions of the powder, and, therefore, the product consists of separate layers that are weakly interconnected as a result of the presence of an eroded surface formed by the end of the punch when forming two adjacent portions of the powder. Since the force is applied simultaneously over the entire surface of the punch face, heavy-duty equipment is required to form a tubular product of large diameter. The closest to the proposed technical essence and the achieved result is a device for forming tubular products from powder, including a housing, a matrix, loading hoppers and forming rolls C2J fixed on the shaft. However, due to the difference in the linear speeds of the roll points, which coincide with the inner and outer diameters of the product, the rolls slip relative to the powder to be compacted, resulting in an uneven product density across sections. The disadvantage of the device is also the unevenness of the backfilling of the powder over the surface of the mold. The powder to be poured in accumulates directly under the carrier and moves along the surface of the compacted product by forming rollers. Each roller rolls over the powder in front of it and at the same time compacts the part of the powder between the product and the roller. The amount of transported powder is not constant: in the field directly under the bunker, the amount of transported powder is maximum and when the swivel is rotated 360 the amount of transported powder is minimal. As a result, the compaction process is unstable, and the product is heterogeneous in volume. In addition, the dimensions of the workpiece, first of all, the height, are limited by the height of the die, and the cantilever fastening of the rolls leads to their inevitable bias during operation. The end of the product is uneven, and the rolls themselves are wedged. Further processing involves removing the sleeve from the workpiece, as well as the workpiece itself from the die. Taking into account the large dimensions of the workpiece, these operations present significant difficulties. In addition, in the process of extraction, as a rule, there is a deterioration in quality as a result of violation of the integrity of the workpiece, the appearance of cracks, tears of the outer and inner surfaces. The purpose of the invention is to improve the quality of products. This goal is achieved by the fact that the device for forming tubular articles from powder, including a housing, a matrix, loading hoppers and mounted on forming rolls, is equipped with a worm gear with a drive, a bed, a gear shaft and a flat gear wheel, the rolls are made in the shape of a truncated a cone, rigidly connected with a worm gear and, through shaft gears, with a flat gear, the matrix is fixed on the inner surface of the worm gear, and the shaft is connected to the frame by means of a threaded connection. The bed is equipped with guides, the housing is mounted for movement along the guides, and the hopper is fixed to the shaft. Figure 1 shows the device, a section along the axis. symmetry; Figure 2 is the same, top view. The device consists of a housing 1, a plate 2, a worm gear 3, conical rolls 4, bunkers 5, a shaft 6, made together with a screw 7, a forming matrix 8, a bed 9, guides 10. The conical rolls through shaft gears 11 enter in engagement with a flat wheel 12, fixed stationary on the housing. Props for The knurling rolls are a shaft and a worm gear, which engages with a screw 13 mounted in the housing. On the surface of the bed there is a cylindrical support plate 14. Guides 10 are pressed into the body of the bed, and a screw 7 is screwed into the central threaded hole. The hoppers 5 are made expanding and fixed on the shaft 6. The device works just once. At the initial moment, the housing 1 is in the lower position and is in contact with the bed 9. At the same time, a cylindrical cavity is formed between the vs b, the matrix 8 and the base plate 14, closed on three sides. From the drive through the worm to 13, the rotation is communicated to the wheel 3. The conical rolls 4 and the shaft 6 receive a circular motion at the same time. the bunkers 5 are fixed on the shaft 6, then they also receive a rotary motion. The powder, scattered from the bunkers, is laid in a uniform layer over the entire surface of the blank plate 14. The conical rollers 4 in a circular motion process compact the poured powder layer. At the same time, the screw 7, unscrewed from the threaded joint, is raised up. For each turn of the screw, the shaft 6, together with the conical rollers 4, rises to a height equal to the pitch of the screw thread. As a result, the billet is molded along a helical surface. The process of pouring the powder out of the hoppers, compacting the powder and lifting the rolls is carried out continuously. The result is a tubular billet, the center hole

Относительна плотность возле внутренней поверхностиRelative density near the inner surface

в средине сечени in the middle of the section

у наружной поверхностиon the outer surface

на высоте в среднем сеченииat the height of the middle section

0,62-0,730,62-0,73

0,61-0,720.61-0.72

0,6-0,70.6-0.7

0,61-0,72 которой соответствует диаметру вала, а наружный диаметр равен внутреннему диаметру матрицы. Высота заготовки определ етс максимальным вылетом винта. По достижении требуемой высоты издели засыпка порошка прекращаетс , винт 7 при своем вращении вывинчиваетс из станины 9, корпус 2 поднимаетс вверх так, чтобы винт вышел из отверсти издели , а заготовка совместно с опорной плитой 14 снимаетс со станины. Предлагаемое устройство позвол ет равномерно засыпать порошок по всей поверхности формуемой заготовки , в результате совместного вращени вала и бункеров, обеспечивает однородность заготовки,- исключаетс проскальзывание формующих валков относительно порошка, так как валки выполнены коническими и им сообщаетс принудительное.вращение вокруг своих осей,- упрощаетс дальнейший технологический процесс, поскольку отпадает необходимость извдечени втулки из отверсти заготовки, а также самой заготовки з матрицы. Использование двух опорных валков в предлагаемом устройстве по сравнению с консольным креплением в иэвестном устройстве позвол ет увеличить жесткость конструкции, а следовательно , и повысить плотность иадели . Оформление внутренней и наружной поверхности подвижными вращающимис элементами (валок и матрицей ) в результате уменьшени вли ни сил трени позвол ет избежать также и уменьшени плотности и в поверхностных сло х. Сравнительные данные по качеству изделий, спрессованных на предлагаемом устройстве и на известном устройстве с консольно закрепленными цилиндрическими валкс1ми., приведены в таблице.0,61-0,72 which corresponds to the diameter of the shaft, and the outer diameter is equal to the inner diameter of the matrix. The height of the workpiece is determined by the maximum screw reach. When the desired height of the product is reached, the backfilling of the powder is stopped, the screw 7 is unscrewed from the bed 9 as it rotates, the body 2 rises so that the screw leaves the product hole, and the workpiece together with the base plate 14 is removed from the bed. The proposed device allows the powder to be evenly poured over the entire surface of the preformed billet, as a result of the joint rotation of the shaft and the bunkers, ensures uniformity of the billet, the slipping of the forming rolls relative to the powder is avoided, because the rolls are made conical and are forced to rotate around their axes, simplifies further technological process, since there is no need for the bushing to be extracted from the bore of the workpiece, as well as the billet itself. The use of two support rolls in the proposed device as compared with the cantilever mount in the well-known device allows to increase the rigidity of the structure and, consequently, increase the density of the saddle. The design of the inner and outer surfaces of the moving rotating elements (roller and die) as a result of reducing the influence of friction forces also makes it possible to avoid also a decrease in density in the surface layers. Comparative data on the quality of the products pressed on the proposed device and on the known device with cantilever-mounted cylindrical valks1mi. Are given in the table.

Сравнительные испытани проведены на свинцовом порошке, требующем минимального усили формовани , при этом наружный диаметр трубной заготовки составлен 100 мм, а внутренний - 50 мм.Comparative tests were carried out on a lead powder requiring a minimum forming force, with the outer diameter of the billet being 100 mm and the inner diameter 50 mm.

Анализ результатов показывает, что формование трубной заготовки на предлагаемом устройстве обеспечивает значительно более высокое качество изделий, чем на известном устройстве.Analysis of the results shows that the molding of the pipe billet on the proposed device provides a significantly higher quality of products than on the known device.

Claims

1. DEVICE FOR FORMING TUBULAR PRODUCTS FROM POWDER, including a housing, a die, loading hoppers and forming rolls fixed to the shaft, distinguishing it in that, in order to improve the quality of products, it is equipped with a worm wheel with a drive, a bed, gear shaft and a flat gear wheel, the rolls are made in the form of a truncated cone, are rigidly connected to the worm wheel and by means of the gear shaft 7 with a flat gear wheel, the matrix is mounted on the inner surface of the worm gear, and the shaft is connected to the bed by means of threads soya * f

Μ c> u s o

2. The device according to claim 1, wherein the bed is provided with guides, the housing is mounted to move along the guides, and the hopper is mounted on the shaft.

1.