Пристрій для сухого радіально-ізостатичного пресування порошкових матеріалів

Винахід належить до галузі машинобудування і може бути використаний як вузол пресового обладнання для отримання виробів з порошкових чи композиційних матеріалів, переважно для порошкової металургії, керамічного виробництва або будівництва. Відомий процес еластостатичного пресування виробів з порошків у жорсткій матриці, що реалізується за допомогою пристрою для пресування втулок на оправку. Такий пристрій містить еластичний інструмент, матрицю та оправку, а також порошок для формування виробу [Див. Дис. д.т.н. Мартенс К.К. "Теория и технология высокоефективных способов прессования порошков подвижными средствами", с.202, Л-д, 1987г.]. Недоліком такого пристрою є те, що через наявність контактного тертя між еластичною оболонкою і порошком виникає нерівномірність густини по довжині виробу, крім того при знятті тиску еластична оболонка, відновлюючи свої розміри в осьовому напрямі, руйнує пресовку, яка не володіє достатнім опором розтягу. В результаті поверхня виробу має тріщини і розриви. Відомий також пристрій для сухого радіально-ізостатичного пресування порошкових матеріалів, що містить формоутворюючий стержень, еластичну оболонку та еластичну пробку, яка герметично заповнена рідиною, при цьому пробка додатково споряджена вставкою та упором [Див. пат. України №52227, МПК В22F3/04, 2002р.]. Недоліком такого пристрою є те, що за його допомогою можна формувати вироби виключно у вигляді виробів типу "стакан" з циліндричними або фігурними стінками. Найбільш близьким за технічною суттю до пристрою, що заявляється, є пристрій для сухого радіальноізостатичного пресування порошкового матеріалу, що містить з'єднаний з джерелом тиску рідини та з приводом складаний прес-блок з розташованими у ньому еластичними оболонками з ущільнюючими прокладками, робочою рідиною, порошком для формування виробу, а також формоутворюючим стержнем (оправкою) та поршнем [Див. кн. "Сухое изостатическое прессование уплотняемых материалов": Авт. Р.П. Реут, Л.С. Богинский, Е.Е. Петюшик. Минск, 1998г., с.24-25]. Суттєвим недоліком такого пристрою є те, що робоча рідина в нього подається від джерела тиску рідини (станції високого тиску). Необхідність з'єднання пристрою із зазначеним джерелом ускладнює процес отримання пресованого виробу. Другий недолік полягає у тому, що подача робочої рідини між еластичними прокладками викликає необхідність ущільнювати простір між ними за допомогою прокладок, що в свою чергу конструктивно ускладнює пристрій. Завданням, на вирішення якого спрямований винахід, що заявляється, полягає у підвищенні надійності пристрою за рахунок спрощення конструкції, а також в отриманні можливості застосування будь-якого (стандартного) пресового обладнання для формування виробів з порошку без використання джерел для створення тиску робочої рідини. Поставлене завдання вирішується наступним чином. У відомому пристрої для сухого радіально-ізостатичного пресування порошкових матеріалів, що містить з'єднаний з приводом прес-блок з розташованими у ньому еластичною оболонкою, робочою рідиною, порошком для формування виробу та формоутворюючим стержнем, відповідно до винаходу, що заявляється, еластична оболонка виконана у вигляді кільцевої герметичної порожнини, з зовнішньої сторони нижнього торця якої в пресблоці додатково встановлені кільцевий упор та регулюючі гвинти, при цьому робоча рідина розміщена в середині еластичної оболонки з заповненням її порожнини рідиною повністю, а формоутворюючий стержень жорстко з'єднаний з кришкою прес-блоку. Усі відмінні ознаки пристрою, що заявляється, спрямовані на досягнення єдиної мети: підвищення надійності роботи пристрою, а також виключені необхідності використання станцій високого тиску для подачі робочої рідини. На кресленні, що додасться, схематично в осьовому перерізі показаний пристрій для сухого радіальноізостатичного пресування порошкових матеріалів. При цьому у лівій частині креслення пристрій показаний до початку пресування, а у правій - в момент пресування. Пристрій для сухого радіально-ізостатичного пресування порошкових матеріалів містить прес-блок 1, який складається з основи 2, матриці 3, пуансона 4, кришки 5. При цьому всередині прес-блоку 1 розташований формоутворюючий стержень (оправка) 6, кінці якого кріпильними елементами 7 та 8 жорстко з'єднані з кришкою 5 та основою 2. Під пуансоном 4 змонтована герметична еластична порожнина 9 з робочою рідиною 10 всередині. Під порожниною 9 розміщений кільцевий упор 11 з регулюючими гвинтами 12. Між порожниною 9 та формоутворюючим стержнем (оправкою) 6 розмішений порошковий матеріал 13 для формування виробу. Пристрій для сухого радіально-ізостатичного пресування порошкових матеріалів підготовлюють до роботи наступним чином. У попередньо заповнену робочою рідиною 10 порожнину 9 встановлюють кільцевий упор 11 після видалення остаточного повітря та загвинчують регулюючі гвинти 12 і розміщують порожнину 9 всередині матриці 3. При піднятому у крайнє верхнє положення пуансоні 4 засипають порошковий матеріал 13. Зібраний пристрій розміщують на столі пресу, фіксують для запобігання переміщень та з'єднують пуансон 4 з приводом пресу [на кресленні привод не показаний]. Після підготовки до роботи починають процес формування порошкового виробу. Враховуючи те, що рідина передає тиск у всі х напрямках однаково, виріб, що формується, ви ходить рівномірно стиснутим по об'єму. За рахунок саме цієї властивості рідини, вертикальним переміщення пуансона 4 тиск від еластичної порожнини 9 передається радіально на порошковий матеріал 13. Після закінчення формування, тиск на сформований виріб поступово зменшується при підняті пуансона 4 вверх шля хом випрямлення еластичної порожнини 9 у вихідне положення. Сформований з порошкового матеріалу 13 виріб дістають з пристрою та передають на подальшу обробку, а процес отримання іншого виробу повторюють в описаній послідовності.