RU210376U1

RU210376U1 - DIE FOR PRESSING EQUIPMENT

Info

Publication number: RU210376U1
Application number: RU2021129672U
Authority: RU
Inventors: Геннадий Иванович Паничев; Сергей Иванович Пугачев; Аким Аркадьевич Краснов
Original assignee: АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО "КОНЦЕРН "МОРСКОЕ ПОДВОДНОЕ ОРУЖИЕ - ГИДРОПРИБОР" (АО "Концерн "МПО-Гидроприбор")
Priority date: 2021-10-11
Filing date: 2021-10-11
Publication date: 2022-04-14

Abstract

Полезная модель относится к прессующему оборудованию, в частности к конструкции матрицы. Может использоваться в технологии прессования порошковых материалов, в частности при гидростатическом прессовании. Матрица для прессующего оборудования, имеющая в плоскости поперечного сечения круговую форму, с цилиндрической внутренней полостью, снабженной заходной конусообразной частью, выполнена в виде контейнера и содержит боковые стенки и донную часть. Наружная поверхность донной части предназначена для размещения матрицы на опорной поверхности, при этом радиус упомянутой наружной поверхности превышает величину, определяемую произведением f·Н, где f - коэффициент трения донной части матрицы по опорной поверхности, Н - высота матрицы. Обеспечивается предотвращение заклинивания пуансона в процессе введения его в матрицу контейнерного типа. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.The utility model relates to pressing equipment, in particular to the design of the matrix. It can be used in the technology of pressing powder materials, in particular in hydrostatic pressing. The matrix for pressing equipment, having a circular shape in the cross-sectional plane, with a cylindrical inner cavity, provided with a lead-in cone-shaped part, is made in the form of a container and contains side walls and a bottom part. The outer surface of the bottom part is designed to place the matrix on the supporting surface, while the radius of the said outer surface exceeds the value determined by the product f·Н, where f is the coefficient of friction of the bottom part of the matrix along the supporting surface, H is the height of the matrix. EFFECT: prevention of jamming of the punch during its introduction into the container-type matrix. 2 w.p. f-ly, 2 ill.

Description

Полезная модель относится к прессующему оборудованию и может быть, в частности использована в технологии прессования порошковых материалов, в технологии гидростатического прессования и прочих.The utility model relates to pressing equipment and can be used, in particular, in the technology of pressing powder materials, in the technology of hydrostatic pressing, and others.

Основными узлами в устройствах для прессования являются матрица с внутренней полостью, предназначенной для размещения объекта, на который воздействуют давлением, и пуансон, который вводится в полость матрицы и связан со средством создания статического давления прессования (см., например, RU 198359, RU 202496).The main nodes in the devices for pressing are a matrix with an internal cavity designed to accommodate an object that is subjected to pressure, and a punch that is inserted into the cavity of the matrix and is connected to a means for creating a static pressing pressure (see, for example, RU 198359, RU 202496) .

Пуансон и полость матрицы имеют согласованные форму и размеры, при этом при вводе пуансона в матрицу необходимо обеспечить точное центрирование пуансона, чтобы избежать механического повреждения поверхностей пуансона и входного участка полости матрицы.The punch and the cavity of the matrix have a consistent shape and size, while when entering the punch into the matrix, it is necessary to ensure the exact centering of the punch in order to avoid mechanical damage to the surfaces of the punch and the input section of the matrix cavity.

Известны матрицы для прессующего оборудования, содержащие цилиндрическую внутреннюю полость с заходной конусообразной частью (см., например, SU 365185, SU 428813, RU 2470737).Matrices for pressing equipment are known, containing a cylindrical inner cavity with a lead-in cone-shaped part (see, for example, SU 365185, SU 428813, RU 2470737).

Заходная конусообразная часть обеспечивает притупление острых кромок полости матрицы, и благодаря ее наличию снижается вероятность возникновения механических повреждений поверхностей матрицы и пуансона при его введении в полость матрицы.The lead-in conical part provides blunting of the sharp edges of the matrix cavity, and due to its presence, the probability of mechanical damage to the surfaces of the matrix and the punch is reduced when it is introduced into the matrix cavity.

В качестве ближайшего аналога выбрана матрица для прессующего оборудования, описанная в [RU 2470737].The matrix for pressing equipment described in [RU 2470737] was chosen as the closest analogue.

Данная матрица имеет в плоскости поперечного сечения круговую форму и содержит внутреннюю цилиндрическую полость, снабженную заходной конусообразной частью (заходной фаской).This matrix has a circular shape in the cross-sectional plane and contains an internal cylindrical cavity equipped with a lead-in cone-shaped part (lead-in chamfer).

За счет наличия заходной фаски у матрицы снижается вероятность механических повреждений взаимодействующих поверхностей матрицы и пуансона при его введении в полость матрицы.Due to the presence of a lead-in chamfer at the matrix, the probability of mechanical damage to the interacting surfaces of the matrix and the punch is reduced when it is introduced into the cavity of the matrix.

Однако в процессе ввода пуансона в полость матрицы может возникнуть ситуация, когда краевой участок пуансона упирается в скошенную поверхность заходной конусообразной части матрицы на некотором участке указанной поверхности, в результате чего возникает вращательный момент сил, стремящийся повернуть матрицу в вертикальной плоскости. Применительно к матрицам контейнерного типа это может привести к установке матрицы наклонно относительно опорной поверхности и к заклиниванию пуансона.However, during the insertion of the punch into the cavity of the die, a situation may arise when the edge section of the punch rests against the beveled surface of the lead-in cone-shaped part of the die in some area of the specified surface, resulting in a torque moment of forces that tends to rotate the die in a vertical plane. With regard to container-type dies, this can lead to the installation of the die obliquely relative to the supporting surface and to jamming of the punch.

Технической проблемой, решаемой при реализации полезной модели, является предотвращение заклинивания пуансона в процессе введения его в матрицу контейнерного типа.The technical problem to be solved in the implementation of the utility model is to prevent jamming of the punch during its introduction into the container-type matrix.

Сущность полезной модели заключается в том, что матрица для прессующего оборудования, имеющая в плоскости поперечного сечения круговую форму, с цилиндрической внутренней полостью, снабженной заходной конусообразной частью, согласно полезной модели матрица выполнена в виде контейнера и содержит боковые стенки и донную часть, наружная поверхность которой предназначена для размещения матрицы на опорной поверхности, при этом радиальный размер наружной поверхности донной части матрицы R превышает величину, определяемую произведением f·Н, где f - коэффициент трения донной части матрицы по опорной поверхности, Н - высота матрицы.The essence of the utility model lies in the fact that the matrix for pressing equipment, having a circular shape in the cross-sectional plane, with a cylindrical inner cavity, equipped with a lead-in cone-shaped part, according to the utility model, the matrix is made in the form of a container and contains side walls and a bottom part, the outer surface of which designed to place the matrix on the support surface, while the radial size of the outer surface of the bottom part of the matrix R exceeds the value determined by the product f H, where f is the coefficient of friction of the bottom part of the matrix along the support surface, H is the height of the matrix.

В частном случае полезной модели матрица в плоскости продольного сечения имеет расширяющуюся книзу форму.In a particular case of the utility model, the matrix in the plane of the longitudinal section has a downwardly expanding shape.

В частном случае полезной модели матрица в плоскости продольного сечения имеет расширяющуюся книзу ступенчатую формуIn a particular case of the utility model, the matrix in the plane of the longitudinal section has a stepped shape expanding downwards

Для того чтобы матрица контейнерного типа при упоре краевого участка пуансона в скошенную поверхность ее заходной части не устанавливалась наклонно относительно опорной поверхности, вращательный момент M₁, стремящийся повернуть матрицу в вертикальной плоскости (в плоскости продольного сечения матрицы), должен быть меньше вращательного момента М₂, противодействующего указанному повороту.In order for the container-type matrix, when the edge section of the punch rests against the beveled surface of its lead-in, not to be installed obliquely relative to the supporting surface, the torque M ₁ tending to rotate the matrix in the vertical plane (in the plane of the longitudinal section of the matrix) must be less than the torque M ₂ opposing the specified rotation.

Как показали проведенные авторами исследования, основанные на анализе участвующих в создании указанных моментов сил, точек их приложения, а также расстояний, определяющих плечо рассматриваемых сил, вышеуказанное условие выполняется в случае, когда размеры матрицы выбраны из соотношения R>f·Н, где R - радиальный размер наружной поверхности донной части матрицы, f - коэффициент трения донной части матрицы по опорной поверхности, Н - высота матрицы.As shown by the studies carried out by the authors, based on the analysis of the moments of forces involved in the creation of the indicated moments of forces, the points of their application, as well as the distances that determine the arm of the forces under consideration, the above condition is satisfied when the dimensions of the matrix are selected from the ratio R>f N, where R is the radial size of the outer surface of the bottom part of the matrix, f is the coefficient of friction of the bottom part of the matrix along the support surface, H is the height of the matrix.

То есть, при выборе радиального размера наружной поверхности донной части матрицы R, превышающего величину, соответствующую произведению f·Н, удается предотвратить при введении пуансона в конусообразную заходную часть матрицы ее поворот относительно опорного основания, и, соответственно, предотвратить заклинивание пуансона, возникающее в этой связи.That is, when choosing the radial size of the outer surface of the bottom part of the matrix R, exceeding the value corresponding to the product f H, it is possible to prevent the rotation of the punch relative to the support base when the punch is inserted into the cone-shaped lead-in part of the matrix, and, accordingly, to prevent jamming of the punch that occurs in this connections.

Таким образом, техническим результатом, достигаемым при реализации полезной модели, является предотвращение заклинивания пуансона в процессе введения его в матрицу контейнерного типа.Thus, the technical result achieved in the implementation of the utility model is to prevent jamming of the punch during its introduction into the container-type matrix.

Конкретная величина радиуса R, выбранного из соотношения R>f·Н, определяется с учетом допустимых габаритных размеров матрицы и затрат материала на ее изготовление.The specific value of the radius R, selected from the ratio R>f·Н, is determined taking into account the allowable overall dimensions of the matrix and the cost of the material for its manufacture.

В случае, когда в плоскости продольного сечения матрица имеет расширяющуюся книзу форму, например, форму расширяющегося конуса, удается обеспечить требуемый радиус наружной поверхности донной части матрицы при меньших ее габаритах и меньших расходах материала.In the case when in the plane of the longitudinal section the matrix has a shape expanding downwards, for example, the shape of an expanding cone, it is possible to provide the required radius of the outer surface of the bottom part of the matrix with its smaller dimensions and lower material consumption.

Матрица может иметь в плоскости продольного сечения расширяющуюся книзу ступенчатую форму.The matrix may have a stepped shape expanding downwards in the plane of the longitudinal section.

Указанная форма обеспечивается, в частности, в случае, когда матрица содержит основную часть, выполненную в виде полого цилиндра, а его донная часть выполнена в виде кольцевого основания, имеющего, в частности, форму диска с центральным углублением или форму кольца, в котором закреплено дно полого цилиндра. При этом удается обеспечить требуемый радиус наружной поверхности донной части матрицы за счет увеличения габаритных размеров только нижней части матрицы и при незначительном увеличении расхода материала. Конструкция рассматриваемой матрицы, имеющей высоту Н, позволяет использовать кольцевые основания с различным радиусом, размер которого соответствует радиусу R наружной поверхности донной части матрицы, в зависимости от значения коэффициента трения f для конкретных матрицы и опорной поверхности.This shape is provided, in particular, in the case when the matrix contains a main part made in the form of a hollow cylinder, and its bottom part is made in the form of an annular base, having, in particular, the shape of a disk with a central recess or the shape of a ring in which the bottom is fixed hollow cylinder. In this case, it is possible to provide the required radius of the outer surface of the bottom part of the matrix by increasing the overall dimensions of only the lower part of the matrix and with a slight increase in material consumption. The design of the matrix under consideration, which has a height H, allows the use of ring bases with different radii, the size of which corresponds to the radius R of the outer surface of the bottom part of the matrix, depending on the value of the friction coefficient f for a particular matrix and supporting surface.

При этом могут быть использованы съемные кольцевые основания, соединяемые с основной частью, выполненной в виде цилиндрического контейнера, или кольцевые основания, соединенные с ней неразъемно.In this case, removable annular bases connected to the main part made in the form of a cylindrical container, or annular bases permanently connected to it, can be used.

На фиг. 1 представлен общий вид заявляемого устройства; на фиг. 2 - то же в случае, когда заявляемое устройство имеет расширяющуюся книзу ступенчатую форму.In FIG. 1 shows a general view of the claimed device; in fig. 2 - the same in the case when the claimed device has a stepped shape expanding downwards.

Устройство имеет в плоскости поперечного сечения круговую форму и выполнено в виде контейнера, содержащего боковые стенки 1 и донную часть 2, а также цилиндрическую внутреннюю полость 3, предназначенную для установки в ней пуансона 4.The device has a circular shape in the cross-sectional plane and is made in the form of a container containing side walls 1 and a bottom part 2, as well as a cylindrical inner cavity 3 intended for installing a punch 4 in it.

Полость 3 снабжена заходной конусообразной частью 5, выполненной в виде заходной фаски.The cavity 3 is provided with a lead-in cone-shaped part 5 made in the form of a lead-in chamfer.

В частности, матрица представляет собой контейнер гидростата. Высота матрицы составляет величину Н.In particular, the matrix is a hydrostat container. The height of the matrix is H.

Радиальный размер наружной поверхности донной части 2 матрицы составляет величину R.The radial size of the outer surface of the bottom part 2 of the matrix is R.

При этом радиальный размер R наружной поверхности донной части 2 матрицы превышает величину, определяемую произведением f·Н, где f - коэффициент трения донной части 2 матрицы по опорной поверхности 6, Н - высота матрицы.In this case, the radial size R of the outer surface of the bottom part 2 of the matrix exceeds the value determined by the product f·N, where f is the coefficient of friction of the bottom part 2 of the matrix along the support surface 6, H is the height of the matrix.

В частности матрица имеет цилиндрическую форму (фиг. 1).In particular, the matrix has a cylindrical shape (Fig. 1).

В частности матрица имеет расширяющуюся книзу ступенчатую форму и содержит основную часть, выполненную в виде полого цилиндра, имеющего боковые стенки 1 и внутреннюю полость 3, а также донную часть 2, выполненную, в частности в виде ступенчатого кольцевого основания с центральным углублением, в котором закреплено дно полого цилиндра (фиг. 2).In particular, the matrix has a stepped shape expanding downwards and contains a main part made in the form of a hollow cylinder having side walls 1 and an internal cavity 3, as well as a bottom part 2 made, in particular, in the form of a stepped annular base with a central recess in which the bottom of a hollow cylinder (Fig. 2).

Указанное кольцевое основание позволяет увеличить размер R наружной поверхности донной части 2 матрицы.The specified annular base allows you to increase the size R of the outer surface of the bottom part 2 of the matrix.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

Устанавливают матрицу на опорное основание 6, в частности на стол пресса.Install the matrix on the support base 6, in particular on the press table.

В полости 3 матрицы располагают прессуемый объект (на чертеже не показан) и, в частности заполняют полость 3 гидравлической средой.In the cavity 3 of the matrix, a pressed object is placed (not shown in the drawing) and, in particular, the cavity 3 is filled with a hydraulic medium.

Вводят в полость 3 пуансон 4, соединенный со средством создания прессующей статической нагрузки (на чертеже не показано).Enter into the cavity 3 punch 4, connected to the means of creating a pressing static load (not shown).

При этом, поскольку размер R наружной поверхности донной части 2 матрицы, превышает величину, соответствующую произведению f·Н, удается предотвратить поворот матрицы относительно опорного основания 6 (вокруг точки А в плоскости продольного сечения матрицы), если в процессе ввода пуансона 4 в полость 3 он упрется в поверхность заходной фаски 5 и тем самым избежать заклинивания пуансона 4.At the same time, since the size R of the outer surface of the bottom part 2 of the matrix exceeds the value corresponding to the product f H, it is possible to prevent the rotation of the matrix relative to the support base 6 (around point A in the plane of the longitudinal section of the matrix), if during the insertion of the punch 4 into the cavity 3 it rests against the surface of the lead-in chamfer 5 and thereby avoids jamming of the punch 4.

Коэффициент трения f выбирается в зависимости от материалов донной части 2 матрицы и стола пресса с учетом состояния трущихся поверхностей (чистота и шероховатость поверхности, наличие смазки, забоин, следов коррозии и прочее).The coefficient of friction f is selected depending on the materials of the bottom part 2 of the matrix and the press table, taking into account the state of the rubbing surfaces (surface cleanliness and roughness, the presence of grease, nicks, corrosion, etc.).

Claims

1. A matrix for pressing equipment, having the shape of a circle in cross section and containing side walls and a cylindrical inner cavity with a cone-shaped lead-in, characterized in that it is made in the form of a container and contains a bottom part, configured to install its outer surface on the supporting surface , while the radius of the outer surface of the bottom part exceeds the value determined by the product f·H, where f is the coefficient of friction of the bottom part of the matrix on the supporting surface, H is the height of the matrix.

2. Matrix according to claim 1, characterized in that it has a shape expanding towards the bottom part in the plane of the longitudinal section.

3. Matrix according to claim 2, characterized in that it has a stepped shape expanding towards the bottom part in the plane of the longitudinal section.