SU1627320A1 - Device for continuous powder moulding - Google Patents
Device for continuous powder moulding Download PDFInfo
- Publication number
- SU1627320A1 SU1627320A1 SU894658599A SU4658599A SU1627320A1 SU 1627320 A1 SU1627320 A1 SU 1627320A1 SU 894658599 A SU894658599 A SU 894658599A SU 4658599 A SU4658599 A SU 4658599A SU 1627320 A1 SU1627320 A1 SU 1627320A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- housing
- rods
- powder
- screw
- sleeve
- Prior art date
Links
- 239000000843 powder Substances 0.000 title claims abstract description 23
- 238000000465 moulding Methods 0.000 title claims abstract description 4
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims abstract description 15
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims abstract description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 6
- 101000738901 Homo sapiens PMS1 protein homolog 1 Proteins 0.000 claims description 2
- 102100037482 PMS1 protein homolog 1 Human genes 0.000 claims description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 abstract description 6
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 abstract description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 1
- 238000004663 powder metallurgy Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к устройствам дл непрерывного формовани порошков. Цель - расширение технологических возможностей устройства за счет оптимизации силовых параметров процесса во врем работы устройства путем изменени конструктивных параметров внутренней поверхности корпуса. В конструкции имеетс шесть тензометрических преобразователей 9 15, 21, 23, 24, 25, измер ющих в процессе экструзии усили , действующие на шнек 3, матрицу 20, стержни 7. усилие прессовани , а также момент сил трени порошка по поверхности матрицы и крут щий момент. Стержни 7 выполнены с сечением в виде вогнутого сегмента и размещены в пазах полукруглой формы, выполненных на внутренней поверхности корпуса 2. Вогнута поверхность стержн 7 при его повороте создает сопротивление скольжению порошка относительно корпуса. При изменении положени стержней измен етс внутренн конфигураци и площадь внутренней поверхности корпуса, что позвол ет достичь оптимальных условий прессовани . 4 ил., 1 табл. ЁThe invention relates to devices for the continuous molding of powders. The goal is to expand the technological capabilities of the device by optimizing the power parameters of the process during operation of the device by changing the design parameters of the inner surface of the housing. The design has six strain gauge converters 9, 15, 21, 23, 24, 25 measuring the forces acting on the screw 3, the matrix 20, rods 7. extrusion process 7. pressing force, as well as the moment of friction of the powder on the surface of the matrix and the torque moment. The rods 7 are made with a cross-section in the form of a concave segment and placed in the grooves of a semicircular shape, made on the inner surface of the housing 2. The concave surface of the rod 7 as it rotates creates resistance to powder sliding against the housing. When the position of the rods changes, the internal configuration and the area of the inner surface of the housing change, which allows for optimum pressing conditions to be achieved. 4 ill., 1 tab. Yo
Description
Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к устройствам для непрерывного формования порошковых материалов с одновременным измерением силовых параметров процесса.The invention relates to powder metallurgy, in particular to devices for the continuous molding of powder materials with simultaneous measurement of the process power parameters.
Целью изобретения является расширение технологических возможностей устройства за счет оптимизации силовых параметров процесса во время работы устройства путем изменения конструктивных параметров внутренней поверхности корпуса.The aim of the invention is to expand the technological capabilities of the device by optimizing the power parameters of the process during operation of the device by changing the design parameters of the inner surface of the housing.
На фиг. 1 представлено устройство, общий вид; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 и 4 - корпус устройства, поперечное сечение.In FIG. 1 shows a device, a General view; in FIG. 2 is a view A in FIG. 1; in FIG. 3 and 4 - the housing of the device, cross section.
Устройство состоит из основания 1 и корпуса 2. Внутри корпуса расположен шнек 3, опирающийся на подшипник 4 и посредством зубчатых колес 5 и 6 соединенный с приводом (не показан). На внутренней поверхности корпуса выполнены пазы полукруглой формы, в которых установлены стержни 7 с сечением в виде вогнутого сегмента (фиг. 3 и 4). Стержни имеют возможность поворота вокруг своей оси и крепления в любом из положений в установленной с возможностью осевого перемещения втулке 8. которая опирается на тензометрический преобразователь 9, измеряющий величину силы трения порошка по поверхности стержня (Рст). Во втулке выполнены сквозные резьбовые отверстия, в которые ввинчиваются стержни. Фиксация стержней от поворота производится гайками 10. Втулка и тензометрический преобразователь собраны в стакане 11, который крепится к стойке 12. В стойке выполнены сквозные отверстия, обеспечивающие доступ к стержням для изменения их положения.The device consists of a base 1 and a housing 2. Inside the housing there is a screw 3, supported by a bearing 4 and connected to a drive (not shown) by means of gears 5 and 6. On the inner surface of the housing there are grooves of a semicircular shape in which the rods 7 are mounted with a section in the form of a concave segment (Figs. 3 and 4). The rods have the ability to rotate around its axis and mount in any of the positions in the sleeve 8. mounted with the possibility of axial movement of the sleeve 8. which is supported by a strain gauge 9, which measures the amount of powder friction on the surface of the rod (Pst). Through-hole threaded holes are made in the sleeve into which the rods are screwed. The rods are fixed from turning by nuts 10. The sleeve and the strain gauge are assembled in a glass 11, which is attached to the rack 12. Through holes are made in the rack, providing access to the rods to change their position.
На валу 13 привода шнека закреплены тензодатчики 14 для измерения крутящего момента (Мкр). Усилие, действующее на шнек (Ршн), измеряется тензометрическим преобразователем 15, установленным в отверстии стойки 16. На правом торце корпуса установлен стакан 17. В отверстии стакана с возможностью вращения заподлицо с торцовой поверхностью шнека размещена гильза 18. С целью уменьшения потерь на трение гильза опирается на угГорный подшипник 19. Внутри гильзы с возможностью вращения установлена матрица 20. Момент сил трения порошка на торце шнека (Мт) измеряется тензометрическим преобразователем 21 прямоугольного сечения, соединенным с гильзой и зафиксированным от вращения в пазу упора 22.Strain gages 14 for measuring torque (MKR) are fixed on the screw drive shaft 13. The force acting on the auger (R w ) is measured by a strain gauge 15 mounted in the hole of the rack 16. A glass 17 is installed on the right side of the casing 17. A sleeve 18 is placed in the hole of the glass with the possibility of rotation flush with the end surface of the screw. In order to reduce friction losses the sleeve is supported by an angular contact bearing 19. A matrix 20 is mounted rotatably inside the sleeve. The moment of powder friction at the screw end (M t ) is measured by a rectangular strain gauge 21 connected to the gy with ice and fixed from rotation in the groove of the stop 22.
Усилие прессования (Рпр). развиваемое шнеком, измеряется кольцевым тензометрическим преобразователем 23. Тензорези сторы тензометрического преобразователя 23 соединены через усилитель с электромагнитным реле (не показано), размыкающим электрическую цепь двигателя устройства при достижении шнеком предельного для формируемого материала усилия прессования. На шлицевом участке матрицы установлен тензометрический преобразователь 24, удерживающий матрицу от вращения и за счет этого измеряющий момент сил трения порошка по поверхности матрицы (Мм). Консольный конец преобразователя 24, имеющий прямоугольное сечение, зафиксирован в пазу упора 22. Усилие, действующее на матрицу (Рм), передается на тензометрический преобразователь 25, размещенный в отверстии гильзы. На корпусе установлен загрузочный бункер 26.The pressing force (RPR). developed by the screw is measured by a ring strain gauge 23. The strain gauges of the strain gauge transducer 23 are connected through an amplifier to an electromagnetic relay (not shown) that opens the electrical circuit of the device’s motor when the screw reaches the pressing force that is formed for the material being formed. A strain gauge transducer 24 is mounted on the spline portion of the matrix, which holds the matrix from rotation and, as a result, measures the moment of friction of the powder over the matrix surface (mm). The cantilever end of the transducer 24, having a rectangular cross section, is fixed in the stop groove 22. The force acting on the matrix (P m ) is transmitted to the strain gauge transducer 25 located in the sleeve bore. A hopper 26 is mounted on the housing.
Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.
От привода через зубчатые колеса 5 и 6 вращательное движение сообщается шнекуFrom the drive through the gears 5 and 6, the rotational movement is communicated to the screw
3. Из загрузочного бункера 26 на витки шнека поступает порошок. Одновременно с заполнением межвиткового пространства шнека порошком нарезкой шнека осуществляется его перемещение в осевом направлении. Продвигаясь по нарезке шнека, порошок получает предварительное уплотнение и поступает в зону прессования,ограниченную поверхностями шнека 3, гильзы 18 и матрицы 20. Протарированные тензометрические преобразователи 9, 15. 21, 23,3. From the hopper 26, powder enters the turns of the screw. Simultaneously with filling the inter-turn space of the screw with powder by cutting the screw, it moves in the axial direction. Moving along the auger cutting, the powder receives preliminary compaction and enters the pressing zone limited by the surfaces of the auger 3, the sleeve 18 and the die 20. The pressure transducer transducers 9, 15. 21, 23,
24. 25 и тензометрические датчики 14 фиксируют появление и рост соответствующих силовых параметров, характерных для начальной стадии экструзии - предварительного уплотнения. При этом величина параметров регистрируется самописцами записывающего прибора на бумажной ленте. С достижением силовыми параметрами некоторой определенной величины начинается выдавливание порошка в отверстие матрицы. Спустя некоторое время процесс экструзии стабилизируется и самописцы регистрируют примерно постоянную величину силовых параметров. В конструкции устройства предусмотрено шесть тензометрических преобразователей, измеряющих непосредственно в процессе экструзии следующие силовые параметры: усилие, действующее на шнек (Рш), усилие прессования (Рпр). усилие, действующее на матрицу (Рм). усилие, действующее на стержни (Рст), момент сил трения порошка по поверхности матрицы (Мм). Крутящий момент (МКр) измеряется тензодатчиками, закрепленными на валу привода шнека.24. 25 and strain gauge sensors 14 record the appearance and growth of the corresponding power parameters characteristic of the initial stage of extrusion - pre-compaction. In this case, the value of the parameters is recorded by the recorders of the recording device on a paper tape. With the achievement of force parameters of a certain specific value, the extrusion of powder begins in the hole of the matrix. After some time, the extrusion process stabilizes and the recorders record an approximately constant value of the power parameters. The design of the device provides six strain gauge transducers that measure the following power parameters directly during extrusion: the force acting on the screw (R w ), the pressing force (Rpr). the force acting on the matrix (P m ). the force acting on the rods (Pst), the moment of friction of the powder on the surface of the matrix (M m ). Torque (M K p) is measured by load cells mounted on the screw drive shaft.
Для уменьшения погрешности при измерении усилия прессования (Рпр), развива емого шнеком, в отверстии стакана заподлицо с торцовой поверхностью шнека установлена гильза, передающая усилие прессования через стакан на тензометрический преобразователь 21.To reduce the error in measuring the pressing force (PPR) developed by the screw, a sleeve is installed in the hole of the glass flush with the end surface of the screw, which transfers the pressing force through the glass to strain gauge transducer 21.
Для измерения усилия, действующего на стержни, на внутренней поверхности корпуса выполнены пазы полукруглой формы, в которых установлены стержни с сечением в виде вогнутого сегмента. Радиус вращения стержней равен радиальному зазору между корпусом и шнеком (фиг. 3 и 4), Выпуклая поверхность стержня соответствует форме паза в корпусе, а вогнутая поверхность стержня при его повороте создает сопротивление скольжению порошка относительно корпуса. При изменении положения стержней изменяется внутренняя конфигурация и площадь внутренней поверхности корпуса.To measure the force acting on the rods, semicircular grooves are made on the inner surface of the housing, in which the rods are installed with a section in the form of a concave segment. The radius of rotation of the rods is equal to the radial clearance between the housing and the screw (Fig. 3 and 4), the Convex surface of the rod corresponds to the shape of the groove in the housing, and the concave surface of the rod when it rotates creates resistance to powder sliding relative to the housing. When changing the position of the rods, the internal configuration and the area of the inner surface of the housing change.
Зная усилие прессования (Рпр). усилие, действующее на шнек (Рш), и величину силы трения порошка о стержни (Рст), можно определить усилие, развиваемое шнеком на преодоление трения порошка по поверхности корпуса Рк.Knowing the pressing force (RPR). the force acting on the screw (R W ), and the magnitude of the friction force of the powder on the rods (RST), you can determine the force developed by the auger to overcome the friction of the powder on the surface of the housing R to .
Рк = Рш - Рпр - Рст.Rk = R w - Rpr - Rst.
Посредством поворота стержней непосредственно во время работы устройства достигаются оптимальные условия прессования, параметры которого регистрируются тензометрическими преобразователями. Благодаря измеренным силовым параметрам появляется возможность провести анализ сил, действующих в осевом направлении, а также определить потери крутящего момента на преодоление сил трения по элементам конструкции устройства.By turning the rods directly during operation of the device, optimal pressing conditions are achieved, the parameters of which are recorded by strain gauges. Thanks to the measured power parameters, it becomes possible to analyze the forces acting in the axial direction, as well as determine the loss of torque to overcome the friction forces according to the structural elements of the device.
Проведен эксперимент на предлагаемом устройстве.An experiment on the proposed device.
Конструктивные параметры устройства: диаметр внутренней поверхности корпуса D = 100 мм; внутренний диаметр шнека ёвн- 60 мм; диаметр изделия d = 60 мм; длина шнека L = 300 мм; количество стержней η = 8; диаметр выпуклой поверхности стержня dcr10 = 6 мм; диаметр вогнутой поверхности стержня d??rH = 12 мм.Design parameters of the device: the diameter of the inner surface of the housing D = 100 mm; internal diameter of the screw evn - 60 mm; product diameter d = 60 mm; screw length L = 300 mm; the number of rods η = 8; diameter of the convex surface of the rod dcr 10 = 6 mm; diameter of the concave surface of the rod d ?? rH = 12 mm.
В качестве исходных материалов используют пластифицированные порошки марки ПЖЗМЗ и ПМС1.As starting materials, plasticized powders of the PZhZMZ and PMS1 brands are used.
Результаты экспериментальных данных приведены в таблице.The results of the experimental data are shown in the table.
Анализ экспериментов показывает, что для получения заданной плотности для кон кретного материала существует оптимальная величина усилия прессования, достигаемая изменением площади внутренней поверхности корпуса при повороте стержней. Дальнейшее увеличение усилия прессования нецелесообразно, так как приводит к увеличению энергозатрат процесса при тех же характеристиках качества изделия.An analysis of the experiments shows that in order to obtain a given density for a specific material, there is an optimal value of the pressing force achieved by changing the area of the inner surface of the body during rotation of the rods. A further increase in the pressing force is impractical, since it leads to an increase in the energy consumption of the process with the same product quality characteristics.
Расширение технологических возможностей устройства производится в сторону снижения энергоемкости процесса путем совершенствования конструкции рабочих, органов устройства. Основанием для этого служит то обстоятельство, что непосредственно на прессование порошка в изделие затрачивается только часть мощности, развиваемой шнеком (полезная мощность). Другая часть мощности затрачивается вхолостую. поскольку идет на преодоление сил трения порошка по поверхности шнека. Благодаря разделению измеряемых силовых параметров по элементам конструкции появляется возможность путем совершенствования конструктивных параметров корпуса увеличить полезную часть мощности за счет уменьшения мощности, затрачиваемой вхолостую.The expansion of the technological capabilities of the device is carried out in the direction of reducing the energy intensity of the process by improving the design of workers, device organs. The reason for this is the fact that only part of the power developed by the auger (net power) is directly spent on pressing the powder into the product. Another part of the power is wasted. since it goes to overcome the friction forces of the powder on the surface of the screw. Due to the separation of the measured power parameters by structural elements, it becomes possible, by improving the structural parameters of the housing, to increase the useful part of the power by reducing the power spent idle.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU894658599A SU1627320A1 (en) | 1989-03-03 | 1989-03-03 | Device for continuous powder moulding |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU894658599A SU1627320A1 (en) | 1989-03-03 | 1989-03-03 | Device for continuous powder moulding |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU1627320A1 true SU1627320A1 (en) | 1991-02-15 |
Family
ID=21432385
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU894658599A SU1627320A1 (en) | 1989-03-03 | 1989-03-03 | Device for continuous powder moulding |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (1) | SU1627320A1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2529329C1 (en) * | 2013-02-08 | 2014-09-27 | Открытое акционерное общество "Федеральный научно-производственный центр "Научно-исследовательский институт прикладной химии" | Press-tool for through-feed compaction of powder materials |
| CN111468548A (en) * | 2020-04-22 | 2020-07-31 | 永城职业学院 | Forming device and forming method for building metal material |
-
1989
- 1989-03-03 SU SU894658599A patent/SU1627320A1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Клименков С.С., Алексеев И.С. Экспериментальное исследование силовых параметров процесса непрерывного прессовани порошков. Порошкова металлурги : Республиканский межведомственный сборник. Вып. 10. Минск: Высша школа, 1986. с.74-77. Авторское свидетельство СССР № 1477521, кл. В 22 F 3/02, 1987. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2529329C1 (en) * | 2013-02-08 | 2014-09-27 | Открытое акционерное общество "Федеральный научно-производственный центр "Научно-исследовательский институт прикладной химии" | Press-tool for through-feed compaction of powder materials |
| CN111468548A (en) * | 2020-04-22 | 2020-07-31 | 永城职业学院 | Forming device and forming method for building metal material |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| SU1627320A1 (en) | Device for continuous powder moulding | |
| JPS6158716A (en) | Screw extruder | |
| JPS6225980B2 (en) | ||
| CN2221211Y (en) | Friction Coefficient Measuring Device | |
| US4370116A (en) | Tonnage indicator for injection molding machine | |
| SU1477521A1 (en) | Apparatus for continuous moulding of powders | |
| CN112484824B (en) | Balance mechanism for fine detection of large powder amount | |
| JP2559377Y2 (en) | Measuring device for shear strength and deformation of foundry sand | |
| SU1290135A1 (en) | Method of determining power and force parameters of process for extruding powders in screw | |
| CN210512893U (en) | Checking device for automobile parts | |
| US7270524B2 (en) | Pressure measuring device for an injection molding machine | |
| JP3712331B2 (en) | Core compression injection molding machine | |
| CN210321662U (en) | Device for detecting radial run-out of flange end of inner ring of non-driving wheel hub bearing unit | |
| JPS61130837A (en) | Electric motor with torque detection | |
| JPH10151653A (en) | Injection molding machine | |
| JPH05278087A (en) | Injection compression molding machine | |
| SU1366289A1 (en) | Arrangement for compacting tubular articles from powder | |
| JP3288028B2 (en) | Injection device of electric injection molding machine | |
| SU444079A1 (en) | Device for measuring force in a screw press | |
| RU2194266C2 (en) | Device for investigating plastic flow of material under combined shift | |
| SU1586856A1 (en) | Apparatus for continuous moulding of articles from powders | |
| SU1491716A1 (en) | Device for feeding vegetable raw materials | |
| SU1423200A1 (en) | Apparatus for measuring kinematic parameters in helical rolling | |
| SU750193A1 (en) | Screw-mechanism nut | |
| SU1412888A1 (en) | Arrangement for continuous compacting of elongated articles from powder |