Навігація
Головна
ПОСЛУГИ
Авторизація/Реєстрація
Реклама на сайті
 
Головна arrow Природознавство arrow Теорія і технологія пресування порошкових матеріалів
< Попередня   ЗМІСТ   Наступна >

Обладнання і технологія високошвидкісного пресування

Як зазначалося вище, в порошковій металургії застосовуються порохові копри, установки для гідродинамічного пресування, пристрої, в яких відбувається пряма дія вибухової хвилі на ущільнюваний матеріал, пристрої для магнітноімпульсного пресування та інші. Принцип дії та будова деяких з них нами були розглянуті вище (рис. 96-102).

Загалом обладнання, яке використовують для імпульсного пресування, за принципом дії та видом енергоносія класифікували згідно зі схемою, наведеною на рисунку 104.

Класифікація імпульсних машин

Рисунок 104 – Класифікація імпульсних машин

З розглянутих вище установок найбільш простими для високошвидкісного (імпульсного) пресування порошкових матеріалів є установки типу "Копер" (див. рис. 96). До установок такого типу можна віднести і високошвидкісні преси та молоти. На рис}нку 105 показана установка для високошвидкісного деформування порошкових спечених матеріалів. Вона складається з порохового копра вертикального типу, що включає основу і верхню плиту 2. стягнуті колонами 3. Висота колон забезпечує необхідну закриту висоту копра. У верхню плиту вмонтоване дуло 4 з гніздом під гільзу 5. в яку вставляється патрон із порохом. На дуло зовні навертається патрон 6 і укручується ударник пружинної дії 7. У стовбурі рухається шток 10. до якого гвинтом 8 прикріплена мідна шайба 9. яка зрізається. Ця шайба на початку процесу забезпечує підпір продуктів згоряння пороху, а потім слугує ущільненням, що перешкоджає попаданню газів у робочу зону. Цю ж роль виконує наявний у дулі отвір 11. До штоку кріплять робочий пуансон 12. який переміщається по напрямній 13. Заготівку 14. що підлягає деформації, поміщають у матрицю 15 і затискають між плитами 16 з допомогою скоби 17. що складається з двох половинок. стягнутих болтами 18. Після пресування пресовка виштовхується з матриці за допомогою штока 19 виштовхувана 20.

Установка високо швидкісного деформування з пороховим копром вертикального типу

Рисунок 105 – Установка високо швидкісного деформування з пороховим копром вертикального типу

Для двостороннього ударного пресування можна використовувати установку, схему якої показано на рисунку 106. До установки входять два енергетичні пристрої 5 і 9, що складаються зі спарених гідравлічного 4 і пневматичного 2 циліндрів, які поділяються кришкою 3. Ці ланки укріплені вертикально і одновісно на верхній і нижній плитах, а між ними на середній плиті встановлена прес-форма / для двостороннього пресування. Гідравлічний циліндр у цій системі є допоміжним і відновлює енергію стисненого газу, використаного при ударі. Всі пристрої та механізми змонтовані на станині каркасного типу, верхня, нижня і середня плити якої сполучені вертикальними циліндричними колонами.

Працює установка таким чином. Шток 6 гідроциліндра тягне поршень 7 вгору, і в робочій порожнині пневмоциліндра відбувається стиснення газу. Потім реверсується рух гідроциліндра. і його шток, опускаючись вниз наприкінці руху, діє на пробку 8 поршня пневмоциліндра. виводячи його зі стану рівноваги. Після відриву поршня від опорної поверхні змінюється співвідношення робочих площ поршня, і він переходить в режим розгону. Характеристики такої установки наведені в таблиці 34.

Установка для двостороннього ударного пресування

Рисунок 106 – Установка для двостороннього ударного пресування

Таблиця 34 – Характеристики установки для двостороннього імпульсного (ударного) пресування

Характеристика

Значення

НІомінальний тиск газу в пневмоциліндрі, МПа

12

Номінальне зусилля гідроциліндра, кН

30

Сумарна енергія ударників, Дж

1000

Максимальний сумарний хід ударників, мм

180x2

Максимальна швидкість ударників, м/с

зо

Для високошвидкісного формування порошкових матеріалів. а також високошвидкісного деформування спечених заготівок можна використовувати машини типу "Petro-Forgc". розроблені в Бірмінгемському університеті (Англія), які є поєднанням високошвидкісного преса і двигуна внутрішнього згоряння. Перевагами машин є їх висока енергоємність за низької металоємності. висока продуктивність, збільшений строк служби прес-форм завдяки короткому циклу роботи. Принципова схема таких машини показана на рисунку 107.

Високо- швидкісні машини типу

Рисунок 107 – Високо- швидкісні машини типу "Petro-Forge"

У цій машині поршень 4 (І) за допомогою штока 2 з'єднаний з робочим інструментом 1 і перебуває у верхньому положенні завдяки протидії тиску повітря (135-340 кПа) в камері зворотного тиску 3. У цьому положенні поршень 4 закриває отвір 9 у

камері згорання 6. Через клапан 8 у камеру згорання подається повітря під тиском 135-800 кПа. При цьому клапан 5 закритий. Відношення площі поршня в камері зворотного тиску до площі в камері згорання при верхньому положенні поршня дорівнює 6- 10, тому, незважаючи на більш високий тиск повітря в камері згорання порівняно з камерою зворотного тиску, поршень перебуває у верхньому положенні. В камеру згорання через форсунку 10 подається паливо, яке запалюється за допомогою свічки 7 (рис. 107, II). Тиск у камері згорання збільшується в 5-7 разів і стає більшим, ніж у камері зворотного тиску. При невеликому переміщенні поршня відкривається отвір 9, і порушується герметичність камери. Продукти високого тиску в камері згорання, діючи на всю площу поршня, надають йому великого прискорення і кінетичної енергії, яка і використовується в процесі пресування або обробки заготівок тиском (рис. 107, III). Наприкінці робочого циклу вихідний клапан 5 відкривається, і поршень повертається у вихідне положення під тиском повітря в камері зворотного тиску (рис. 107, IV).

Характеристики деяких установок для імпульсного (ударного) пресування типу наведені в таблиці 35.

Таблиця 35 – Характеристики установок типу "Petro- Forge" для імпульсного (ударного) пресування

Характеристика

Марка машини

МК-1

МК-2

Максимальна енергія, Дж

7000

14000

Максимальна швидкість робочого пуансона, м/с

16

16

Хід робочого пуансона, мм

180

130

Об'єм камери згорання, см3

295

410

Діаметр поршня, мм

140

203

Тиск у камері згорання, кПа

650

820

Тривалість одного циклу, с

1

1

Дія високошвидкісного пресування можна застосовувати пневматичні преси імпульсної дії. розроблені в Росії (НДІПТмашем) для гарячої штамповки порошкових матеріалів (рис. 108).

Прес для гарячої штамповки (імпульсного пресування) порошкових заготівок

Рисунок 108 – Прес для гарячої штамповки (імпульсного пресування) порошкових заготівок

Прес являє собою чотириколонний агрегат, утворений верхньою і нижньою 2 траверсами, сполученими колонами 3. У верхній траверсі жорстко змонтована головна частина преса, що складається з ресивера 8 і робочого циліндра 6. У верхній частині ресивера встановлений клапан 10, який притискується у вихідному положенні до сідла 9 пружиною 12. У клапані 10 змонтований зворотний клапан 14. У порожнині робочого циліндра встановлений плунжер 17, на якому змонтовані деталі 21 верхньої частини прес-форми. Нижня частина циліндра закривається стаканом 18 зі вставленою у нього втулкою 5. Змонтовані в стакані 19 фіксатори 4 утримують плунжер у крайньому верхньому положенні. Регульований дросель 19 слугує для видалення витоків повітря і попередження самовільного переміщення плунжера. На нижній траверсі преса встановлені нерухомі деталі 21 прес-форми і пневмоциліндр 23, призначений для вилучення центрального стрижня при виготовленні деталей з отвором. Для автоматичного вилучення осердя відпрацьованим повітрям штокова порожнина циліндра 18 з'єднана з поршневою порожниною робочого циліндра трубопроводом.

Працює прес таким чином. Стиснене повітря з магістралі через отвір у кришці 11 надходить у порожнину 13, притискаючи клапан 10 до сідла 7, а потім через канал і зворотний клапан 14 надходить у ресивер 8, заповнюючи порожнину 15. Коли повітря випускається з порожнини 13, клапан 10 під дією повітря, що міститься в ресивері, різко піднімається, відкриваючи доступ повітря до поршня плунжера. Оскільки діаметр вихідного отвору сідла клапана дорівнює діаметру робочого циліндра, то повітря з мінімальними втратами з високою швидкістю спрямовується до поршня плунжера і, надаючи йому ударної дії, розганяє плунжер з укріпленим на ньому прес-інструментом. Після того як поршень бойка зайняв нижнє положення, відкривається вхід у трубопровід, по якому відпрацьоване повітря надходить у циліндр 23, переміщаючи поршень 1 разом із укріпленим на ньому осердям З вниз, а потім через отвір викидається в атмосферу. Прес керується за допомогою стисненого повітря низького тиску. Регулювання швидкості переміщення плунжера і проведеної роботи легко забезпечується зміною тиску в ресивері в межах від 1000 до 12000 кПа.

Характеристики розглянутого преса наведені в таблиці 36.

Пресування із застосуванням як енергоносія бризантних вибухових речовин практично не вимагає ніякого устаткування.

Вибухова речовина в цьому випадку безпосередньо контактує з ущільнюваним порошком і при вибуху ущільнює його (рис. 98). У цьому випадку імпульс тиску продуктів вибуху замінює силову частину устаткування і діє на необмежену площу заготівки. Змінюючи геометрію заряду, його відстань до заготівки і властивості проміжного середовища, можна досягти оптимального розподілу тиску й отримати задані властивості виробів.

Таблиця 36 – Характеристики високо швидкісного пневматичного преса імпульсної дії

Характеристика

Значення

Маса падаючих частин, кг 50

50

Максимальний тиск повітря, кПа

7500

Швидкість поршня, м/с

16,9

Корисна робота, Дж

71500

Відношення енергії удару до маси преса

7,7

Магнітно-імпульсне формування вирізняється високими тиском і швидкістю пресування, а також можливістю радіального прикладання навантаження. Тиск за допомогою електричного струму імпульсу можна отримувати або високовольтним електричним розрядом у рідини, або наведенням магнітного поля великої щільності.

 
Якщо Ви помітили помилку в тексті позначте слово та натисніть Shift + Enter
< Попередня   ЗМІСТ   Наступна >
 
Дисципліни
Агропромисловість
Банківська справа
БЖД
Бухоблік та Аудит
Географія
Документознавство
Екологія
Економіка
Етика та Естетика
Журналістика
Інвестування
Інформатика
Історія
Культурологія
Література
Логіка
Логістика
Маркетинг
Медицина
Менеджмент
Нерухомість
Педагогіка
Політологія
Політекономія
Право
Природознавство
Психологія
Релігієзнавство
Риторика
РПС
Соціологія
Статистика
Страхова справа
Техніка
Товарознавство
Туризм
Філософія
Фінанси