Прес-форма для напресування металокерамічного шару на поверхню сталевого диска

Корисна модель відноситься до галузі порошкової металургії, зокрема, до пресформ для виготовлення фрикційних дисків з металевих порошків. Аналогом є відома пресформа для напресовки порошкового шару на поверхню металевого диску, яка складається з матриці, порожнистих верхнього та нижнього пуансонів, центрального стрижня. Недоліком цього аналогу є те, що напресовку порошкового шару здійснюють на всю вільну поверхню диска. Найближчою за своєю технічною суттю є пресформа для напресовки порошкового шару на поверхню металевого диска, яка містить матрицю, центральний стрижень - голку, порожнистими верхнім та нижнім пуансонами з порожнистими втулками, регулюючи клини і завантажувальну касету; при цьому порожниста втулка верхнього пуансона прикріплена пружиною до штока преса, а порожниста втулка (відсікач) нижнього пуансона до виштовхувача [3]. Недоліком цієї пресформи є складність конструкції верхнього пуансона - окремі пружини мають відмінності в своїх механічних характеристиках, що викликає необхідність частого регулювання хода пружин. Технічною задачею корисної моделі є підвищення продуктивності процесу виготовлення фрикційних дисків, розширення технологічних можливостей обладнання, покращення якості виробів та спрощення конструкції пресформ, усунення операцій механічної обробки дисків після пресування. Поставлена задача вирішується тим, що в пресформі, яка містить порожнистий верхній пуансон, матрицю, в середині якої розташовано нижній порожнистий пуансон з відсікачем, що встановлений з можливістю переміщення, та центральний стрижень. Новим є те, що робочі поверхні верхнього та нижнього пуансонів виконані з кільцевими виточками, причому пресформа споряджена пневмоциліндрами, які з'єднані з відсікачем ;сія забезпечення його переміщення, а стрижень закріплено за допомогою пружного елемента, при цьому нижній пуансон має можливість з'єднання з пристроєм для виштовхування готової продукції, а в якості цього пристрою використовується гідроциліндр преса. При використанні корисної моделі буде досягнуто технічний результат - підвищення продуктивності процесу виготовлення фрикційних дисків, розширення технологічних можливостей обладнання, покращення якості виробів та спрощення конструкції пресформ, усунення операцій механічної обробки дисків після пресування. Використання пресформи, яка пропонується, дозволяє напресовувати шар визначеної ширини, незалежно від розмірів металевого диска, усун ути операції механічної обробки напресованого шару, підвищити стійкість напресованого фрикційного шару, підвищити надійність обладнання за рахунок спрощення конструкції пуансонів. На кресленнях зображено загальний вигляд пресформи в поздовжньому перерізі на різних стадіях її функціонування: Фіг.1 - заповнення порожнини матриці порошковою шихтою для формування нижнього фрикційного шару. Фіг.2 - встановлення металевого диска та заповнення утвореної порожнини шихтою для формування верхнього фрикційного шару. Фіг.3 - напресовка металокерамічних шарів на обидві поверхні сталевого диска одночасно, відокремлювання залишків шихти. Пресформа містить верхній порожнистий пуансон 2, матрицю 1, в середині якої розміщено порожнистий нижній пуансон 3 з відсікачем 4, який вставлено в пуансон з можливістю переміщення між пуансоном 3 і центральним стрижнем 5. Центральний стрижень 5 опирається на пружний елемент у вигляді буфера 6, який закріплено на нерухомій поверхні. Відсікач 4 нижнім торсом зв'язаний із штоками пневмоциліндрів 9, які мають змогу переміщати відсікач 4 між центральним стрижнем 5 і внутрішньою поверхнею пуансона 3 вздовж центральної вісі. Нижній пуансон 3 зв'язаний через стояки 7 та плиту 8 із штоком гідроциліндра преса (на фіг. не показаний). Порошкова шихта 10 засипається в порожнини матриці 1, сталевий диск встановлюється на верхній торець відсікача 4 і базується по центральному стрижню 5. Готова продукція - фрикційний диск 12, робочі поверхні пуансонів 2, 3 позначені 14, 13 відповідно. Робота пресформи здійснюється таким чином. Верхній пуансон 2 знаходиться в крайньому верхньому положенні. Нижній пуансон 3 з відсікачем 4 - в верхньому положенні. Порошкова шихта 10 засипається в робочу порожнину матриці 1 для формування нижнього фрикційного шару (Фіг.1). Нижній пуансон 3 з відсікачем 4 опускається в нижнє положення, при цьому об'єм робочої порожнини матриці 1 збільшується. В цю порожнину спочатку вводять сталевий диск-заготовку 11, а потім - додаткову засипку шихти 10 для формування верхнього фрикційного шару (Фіг.2). Верхній пуансон 2 опускається і входить до робочого простору матриці 1. При цьому проводиться пресування шару металокерамічного матеріалу заданої ширини на сталевий диск 11 одночасно з обох сторін (Фіг.3). Шихта 10, яка попадає в проміжок між диском 11, пуансоном 2 (зверху) і 3 (знизу), відсікачем 4 і матрицею 1 відсікається гострими кромками робочих поверхонь 13, 14 і не пресується. Пресуванню піддається тільки шар шихти між робочими поверхнями пуансонів 2, 3 і сталевим диском 11. Після цього верхній пуансон 2 піднімається до початкового положення. Пневмоциліндри 9 підіймають відсікач 4 до верху. Одночасно гідроциліндр преса (на Фіг. не показаний) через плиту 8 і стояки 7 виштовхує п уансон 3 з готовою деталлю 12 на рівень торцевої поверхні матриці 1. Готова деталь знімається з пресформи. Буфер 6 амортизує дію преса, а пневмоциліндри 9 дозволяють регулювати рівень засипки шихти 10. Цикл повторюється. Джерела інформації: 1. Федорченко Н.М., Андриевский Р.А. Основы порошковой металлургии. - К.: АН УССР, 1961. - 420с. 2. Либенсон Г.А. Основы порошковой металлургии. - М.: Металлургия, 1975. – 200с. 3. Авторское свидетельство СССР №448072.