SU1006257A1

SU1006257A1 - Device for continuous moulding of blanks from powder polymeric materials

Info

Publication number: SU1006257A1
Application number: SU823402763A
Authority: SU
Inventors: Эдуард Константинович Волошин-Челпан; Владимир Петрович Евтушенков; Михаил Юрьевич Раздольский; Прокофий Иванович Клочко; Валерий Григорьевич Цышнатий; Борис Моисеевич Ноткин; Юлий Михайлович Вапна
Original assignee: Московский Ордена Трудового Красного Знамени Институт Тонкой Химической Технологии Им.М.В.Ломоносова
Priority date: 1982-02-26
Filing date: 1982-02-26
Publication date: 1983-03-23

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОГО ФОРМОВАНИЯ ЗАГОТОВОК ИЗ ПОРОШКОВЫХ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ , содержащее раму, вибратор, матрицу со сквозным рабочим каналом, пуансон , соединенный с приводом перемещени и загрузочный бункер, отличающеес тем, что, с целью повышени качества заготовок за счет обеспечени стабильности давлени прессовани , матрица снабжена обжимным механизмом , размеш,енным на ее выходном конце, который выполнен с продольными прорез ми. (Л 9 05 Ю ел -vjA DEVICE FOR CONTINUOUS FORMING PREPARATIONS FROM POWDER POLYMERIC MATERIALS, comprising a frame, a vibrator, a matrix with a through working channel, a punch connected to a movement drive and a loading hopper, in order to improve the quality of the workpieces to ensure a good workmanship and ensure the quality of the workpiece, in order to improve the quality of the workpiece, to ensure the quality of the workpiece, to improve the quality of the workpiece and ensure the quality of the workpiece, in order to improve the quality of the workpiece to ensure the quality of the workpiece to ensure the quality of the workpiece, to ensure the quality of the workpiece, to improve the quality of the workpiece to ensure the quality of the workpiece and ensure the quality of the workpiece to ensure the quality of the workpiece in order to improve the quality of workmanship and ensure effective retention. crimping mechanism, placed at its output end, which is made with longitudinal slots. (L 9 05 Yu ate -vj

Description

Изобретение относитс к переработке пластмасс, а более конкретно к установкам дл непрерывного производства заготовок из порошковых полимерных материалов. Известно устройство дл непрерывного прессовани стержней из фторопласта-4, содержащее матрицу со сквозным отверстием , пуансон, загрузочное устройство и привод пуансона 1. Недостатком данного устройства вл етс низкое и нестабильное качество заготовок в течение всего периода эксплуатации устройства. Это вызвано тем, что в процессе эксплуатации устройства силы трени , возникающие на поверхности контакта издели и матрицы, привод т к износу последней и, соответственно, к увеличению диаметра матрицы, особенно в той части, котора расположена ниже зоны работы пуансона. Увеличениедиаметра матрицы при сохранении диаметра заготовки приводит к уменьщению нат га на поверхности контакта заготовки и матрицы и, соответственно, к уменьщению сил трени . Следствием этого вл етс возникновение перемещени заготовки при давлении прессовани меньшем, чем это необходимо дл получени требуемой плотности. В итоге после спекани заготовки получаютс недостаточно плотными, а увеличение усадки, св занное со спеканием , недостаточно плотной заготовки, приводит к более значительному искажению ее размера. Например, в начале использовани устройства дл прессовани стержней диаметром 10 мм и длиной 50 мм удельный вес заготовок в неспеченном состо нии 1,83 г/см и после спекани - 2,19 г/см. После прессовани 10000 заготовок при износе матрицы 0,03 мм удельный вес несцеченой заготовки 1,75 г/см, спеченой - 2,05 г/см, а диаметр заготовки уменьшаетс на 5% по сравнению с первыми парти ми заготовок, т. е. после прессовани партии 10000 издеЛИЙ требуетс замена матрицы, так как издели оказываютс некондиционными. При производительности устройства около 60 заготовок в час и односменной работе 10000 изделий изготовл етс за 1 мес.. следовательно, срок службы матрицы устройства составл ет всего лишь 1 мес. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату вл етс устройство дл непрерывного формовани заготовок из порошковых полимерных материалов, содержащее раму, вибратор, матрицу со сквозным рабочим каналом , пуансон, соединенный с приводом перемещени и загрузочный бункер. В известием устройстве матрица выполнена составной вдоль оси и содержит недеформируемую часть, сопр гающуюс с пуансоном, и деформируемую в радиальном направлении часть, внутренний диаметр которой в свободном состо нии меньше внутреннего диаметра недеформируемой части матрицы 2. Однако при износе деформируемой части матрицы и увеличении ее диаметра уменьшаетс нат г на поверхности контакта заготовки и матрицы, боковое давление и силы трени , это приводит к снижению давлени прессовани в процессе производства заготовок и, соответственно, к снижению плотности таблетки, что вызывает искажение раз меров после спекани заготовки. Например, при прессовании 30000 заготовок того же размера, что и при использовании устройства 1, при износе деформируемой части матрицы 0,08 мм нат г уменьшаетс и удельный вес неспеченой заготовки 1,77 г/см, спеченой 2,06 г/см, диаметр заготовки уменьшаетс на 5% по сравнению с первыми парти ми заготовок. Срок службы матрицы устройства 3 мес., т.е. только в течение 3 мес. был обеспечен выпуск кондиционных заготовок . Цель изобретени - повышение качества заготовок за счет обеспечени стабильности давлени прессовани . Поставленна цель достигаетс тем, что в устройстве дл непрерывного формовани заготовок из порошковых полимерных материалов , содержащем раму, вибратор, матрицу со сквозным рабочим каналом, пуансон, соединенный с приводом перемешени , и загрузочный бункер, матрица снабжена обжимным механизмом, размещенным на ее выходном конце, который выполнен с продольными прорез ми. Такое выполнение устройства позвол ет создать гарантированное регулируемое обжатие поверхности контакта заготовки и разрезной части матрицы, а следовательно, и требуемой значение сил трени , что обеспечивает перемещение заготовки только при достижении давлени прессовани , необходимого дл получени заданной плотности заготовки. На фиг. 1 изображено устройство дл непрерывного формовани заготовок из порошковых полимерных материалов, общий вид; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1. Устройство состоит из матрицы 1 с продольными прорез ми Б на ее выходном конце , пуансона 2, вибратора 3, смонтированного на неразрезанной части матрицы, обжимного механизма, смонтированного на матрице 1 с помощью фланца 4 и гайки 5 и выполненного в виде пружины 6 и прижима 7. Матрица 1 с обжимным механизмом и вибратором 3 крепитс к раме 8 посредством пружин 9. Прижим 7 воздействует на выходной конец матрицы 1 через шарики 10 с целью уменьшени потерь на трение. В матрице 1 выполнен сквозной рабочий канал В, а дл загрузки порошка предназначен загрузочный бункер, выполненный в данном случае заодно с матрицей 1. Пуансон 2 соединен с приводом перемещени (не показан).The invention relates to the processing of plastics, and more specifically to installations for the continuous production of blanks from powdered polymeric materials. A device for continuous pressing rods of fluoroplastic-4, containing a matrix with a through hole, a punch, a boot device and a drive of the punch 1, is known. The disadvantage of this device is the low and unstable quality of the workpieces during the entire period of operation of the device. This is due to the fact that during operation of the device, the friction force arising on the contact surface of the product and the die leads to wear of the latter and, accordingly, to an increase in the diameter of the die, especially in that part that is located below the punch operation zone. Increasing the diameter of the die while maintaining the diameter of the workpiece leads to a decrease in tension on the contact surface of the workpiece and the die and, accordingly, to a decrease in friction forces. The consequence of this is the occurrence of movement of the workpiece at a pressing pressure less than is necessary to obtain the required density. As a result, after sintering, the preforms are not sufficiently dense, and the increase in shrinkage associated with the sintering, insufficiently dense preforms, leads to a more significant distortion of its size. For example, at the beginning of using the device for pressing rods with a diameter of 10 mm and a length of 50 mm, the specific weight of the blanks in the green state was 1.83 g / cm and after sintering it was 2.19 g / cm. After pressing 10,000 blanks when the matrix is 0.03 mm worn, the specific weight of the unbleached billet is 1.75 g / cm, sintered is 2.05 g / cm, and the diameter of the billet is reduced by 5% compared to the first batch of blanks, i.e. after compaction of a batch of 10,000 articles, it is necessary to replace the die, since the products turn out to be substandard. With a device capacity of about 60 blanks per hour and a single-shift operation, 10,000 products are manufactured in 1 month. Consequently, the service life of the device matrix is only 1 month. The closest to the invention to the technical essence and the achieved result is a device for continuous molding of blanks from powdered polymeric materials, comprising a frame, a vibrator, a matrix with a through working channel, a punch connected to a displacement drive and a hopper. In the device, the matrix is made integral along the axis and contains a non-deformable part mating with a punch and a radially deformable part whose internal diameter in the free state is less than the internal diameter of the non-deformable part of the matrix 2. However, when the deformed part of the matrix is worn and its diameter increases the tension r on the contact surface of the workpiece and the die decreases, lateral pressure and friction forces, this leads to a decrease in pressure during the production of the workpieces and, accordingly, GOVERNMENTAL, to reduce the density of the tablets, which causes distortion mers times after sintering the preform. For example, when pressing 30,000 blanks of the same size as when using device 1, when the deformable part of the matrix is worn, 0.08 mm of nat g decreases and the specific weight of the unsheated workpiece is 1.77 g / cm, sintered 2.06 g / cm, diameter the blanks are reduced by 5% compared with the first batches of blanks. The service life of the device matrix is 3 months, i.e. only for 3 months the production of conditioned blanks was ensured. The purpose of the invention is to improve the quality of the workpieces by ensuring the stability of the pressing pressure. The goal is achieved by the fact that in a device for continuous forming of blanks from powder polymeric materials containing a frame, a vibrator, a matrix with a through working channel, a punch connected to the stirring drive, and a loading hopper, the matrix is provided with a crimping mechanism located at its output end, which is made with longitudinal slits. Such an embodiment of the device makes it possible to create guaranteed adjustable compression of the contact surface of the workpiece and the split part of the die, and hence the required value of friction forces, which ensures that the workpiece moves only when the pressing pressure is reached, which is necessary to obtain a given density of the workpiece. FIG. 1 shows a device for the continuous molding of blanks from powdered polymeric materials, a general view; in fig. 2 is a section A-A in FIG. 1. The device consists of a matrix 1 with longitudinal slits B at its output end, a punch 2, a vibrator 3 mounted on an uncut part of the matrix, a crimp mechanism mounted on the matrix 1 using a flange 4 and a nut 5 and made in the form of a spring 6 and 7. A matrix 1 with a crimp mechanism and a vibrator 3 is attached to the frame 8 by means of springs 9. The clamp 7 acts on the output end of the matrix 1 through the balls 10 in order to reduce friction losses. In matrix 1, a through-working channel B is made, and for loading powder, a loading hopper is designed, which in this case is integral with matrix 1. Punch 2 is connected to a displacement drive (not shown).

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

В матрицу 1 вставл ют технологическую оправку 11, выполненную из материала, коэффициент трени которого о стенки матрицы 1 такой же, как и у спрессованного порошка , и с диаметром, равным диаметру рабочего канала В матрицы 1.A technological mandrel 11 made of a material is inserted into the matrix 1, the friction coefficient of which against the walls of the matrix 1 is the same as that of the pressed powder and with a diameter equal to the diameter of the working channel B of the matrix 1.

Настраивают обжимной механизм с целью обеспечени необходимых сил трени и сил бокового давлени . Включают ход пуансона 2, который продвигает технологическую оправку 11 на глубину, обеспечивающую объем, необходимый дл полной загрузки порошка, при этом контролируетс усилие прессовани . После этого пуансон 2 поднимаетс , включаетс вибратор 3, загружаетс порошок, выключаетс вибратор 3 и включаетс ход пуансона 2. В дальнейшем все операции повтор ютс .The crimp mechanism is adjusted to provide the necessary frictional forces and lateral pressure forces. The stroke of the punch 2 is turned on, which advances the technological mandrel 11 to a depth that provides the volume required for the full loading of the powder while controlling the pressing force. After that, the punch 2 is raised, the vibrator 3 is turned on, the powder is loaded, the vibrator 3 is turned off and the turn of the punch 2 is turned on. In the future, all operations are repeated.

В предлагаемом устройстве износ разрезной части выходного конца матрицы 1 не вли ет на размеры и плотность прессуемых заготовок, так как размер заготовокIn the proposed device, the wear of the split part of the output end of the matrix 1 does not affect the size and density of the pressed blanks, since the size of the blanks

определ етс диаметром той части матрицы 1, где размещен пуансон 2, а давление прессовани настроено в широких преде.пах без нарушени услови разрушени таблетки от сил бокового давлени . Например, в начале использовани предлагаемого устройства дл прессовани стержней диаметром 10 мм и длиной 50 мм удельный вес заготовки в неспеченном состо нии 1,82-1,84 г/см и после спекани соответственно - 2,18-2,19 г/см. После прессовани 120000 заготовок, т.е. после эксплуатации устройства в течение года, износ матрицы ,37 мм, удельный вес неспечснной заготовки 1,82-1,83 г/см и после спокани - 2,18-2,19 г/см, диаметр спеченной заготовки практически сохран лс посто нным .is determined by the diameter of that part of the die 1 where the punch 2 is placed, and the pressing pressure is adjusted in wide limits without violating the condition of destruction of the tablet from lateral pressure forces. For example, at the beginning of using the proposed device for pressing rods with a diameter of 10 mm and a length of 50 mm, the specific weight of the blank in the green state is 1.82-1.84 g / cm and after sintering, respectively, 2.18-2.19 g / cm. After pressing 120,000 blanks, i.e. after operating the device for a year, the matrix wear, 37 mm, the specific weight of the non-solute billet is 1.82-1.83 g / cm and after sleeping it is 2.18-2.19 g / cm, the diameter of the sintered billet is almost constant .

При глубине закаленного сло матрицы 1 мм период эксплуатации матрицы составл ет 5 лет.When the depth of the hardened matrix layer is 1 mm, the life of the matrix is 5 years.

Таким образом, предлагаемое устройство позвол ет обеспечить высокое стабильное качество заготовок в течение всего периода эксплуатации устройства.Thus, the proposed device allows ensuring a high stable quality of the blanks during the entire period of operation of the device.

Claims

DEVICE FOR CONTINUOUS FORMING OF PREPARATIONS OF POWDER POLYMERIC MATERIALS, comprising a frame, a vibrator, a matrix with a through working channel, a punch connected to a displacement drive and a loading hopper, characterized in that, in order to improve the quality of the workpieces by ensuring the stability of the pressing pressure, the matrix is equipped with crimp mechanism placed on its output end, which is made with longitudinal slots.

Figure 1