×
10.01.2015
216.013.1cc2

Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ПРЕССОВАНИЯ ПОРОШКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ В СТАЛЬНОЙ ПРЕСС-ФОРМЕ

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к прессованию порошковых материалов в пресс-форме. Пресс-форма для прессования порошкового материала содержит нижний пуансон с лунками, шарики, большой и малый диски из пластичного материала одинакового состава, матрицу, верхний пуансон и дополнительный нижний пуансон, предварительно смазанный пластичной смазкой. Большой диск размещают на четырех шариках, устанавливают матрицу и размещают малый диск на трех шариках. На поверхности малого диска устанавливают дополнительный нижний пуансон, засыпают порошок в матрицу, вводят в полость матрицы верхней пуансон и прикладывают давление. Обеспечивается повышение точности измерения потерь давление на преодоление внешнего трения, а также обеспечивается возможность прессования наноразмерных порошков. 2 н.п. ф-лы, 7 ил., 3 табл., 2 пр.

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способам прессования порошковых материалов в стальной пресс-форме.

При прессовании порошковых материалов в стальной пресс-форме давление прессования, приложенное к материалу, засыпанному в матрицу, частично расходуется на преодоление внешнего и внутреннего трения [Г.А.Либенсон, В.Ю.Лопатин, Г.В.Комарницкий. Процессы порошковой металлургии. Формование и спекание. ТИМ.: «МИСиС» - 2002 - 320 с.].

Известен способ определения коэффициента трения материалов [Авторское свидетельство СССР №1817007 А1 «Способ определения коэффициента трения дисперсных материалов», от 12.05.91 г. МКИ G01N 19/02. Опубликовано 23.05.93 г. Бюллетень №19].

Недостатками известного способа являются сложность способа и отсутствие зависимости коэффициента трения от давления прессования.

Наиболее близким техническим решением является способ прессования в стальной пресс-форме, включающий размещение большого диска на четырех шариках, установку матрицы, размещение малого диска на трех шариках, засыпку порошка в матрицу, введение в полость матрицы верхнего пуансона и последующее приложение давления на верхний пуансон (фиг. 1 и 2).

Распределение давления на уплотнение порошка и потери на внешнее трение оценивают по размерам (сумме площадей сегментов) отпечатков на малом и на большом дисках (фиг. 3).

Недостатками наиболее близкого технического решения являются малая точность измерения, т.к. не учитывается потеря давления на изгиб. На фиг. 4 видно, что диск имеет три симметричных (угол 120 м) изгиба между двумя опорами (шариками). Потери давления прессования порошкового материала на изгиб малого диска трудно измерить и учесть.

Наиболее близкое устройство включает нижний пуансон с лунками, шарики, диски из пластичного материала одинакового состава и толщины, матрицу и верхний пуансон (фиг. 2).

Недостатком пресс-формы для реализации способа прототипа является невозможность передать давление, возникающее при прессовании порошка полностью, на формирование отпечатков на малом диске, без потерь на упругую деформацию и изгиб.

Задачей предлагаемого изобретения является разработка способа для прессования порошковых материалов в стальной пресс-форме и устройства, для его осуществления, исключающие потери давления на упругую деформацию и изгиб малого диска.

Техническим результатом является повышение точности измерения давления, возникающего в порошковом теле и потере давления на преодоление внешнего трения.

Предлагаемое изобретение стало возможно после того, как авторы экспериментально установили, что давление порошка передается на малый диск через четыре участка: центральный, ограниченный центрами трех шариков и трех сегментов диска. При передаче давления порошком на диск-центральный участок упруго деформируется и не приводит к формированию отпечатков на малом диске. Три сегмента передают давление порошка на изгиб малого диска и не приводят к формированию отпечатков на малом диске. Упругую деформацию и изгиб можно исключить, если между диском и порошком расположить недеформируемую вставку.

Для достижения технического результата, в способе прессования в стальной пресс-форме, включающем размещение большого диска на четырех шариках, установку матрицы, размещение малого диска на трех шариках, засыпку порошка в матрицу, введение в полость матрицы верхнего пуансона и последующее приложение давления на верхний пуансон, перед засыпкой порошка в матрицу, для повышения точности измерения, устанавливают второй нижний пуансон, боковую цилиндрическую поверхность которого предварительно смазывают пластичной смазкой (фиг. 5).

Пресс-форма для прессования порошковых материалов, содержащая нижний пуансон с лунками, шарики, диски из пластичного материала одинакового состава и толщины, матрицу и верхний пуансон, дополнительно снабжена вторым нижним пуансоном, цилиндрическая поверхность которого смазана пластичной смазкой. В качестве смазки - вазелин или автомобильные смазки.

Пример 1. Способ - прототип.

Способ прессования включает размещение большого диска на четырех шариках, установку матрицы, размещение малого диска на трех шариках, засыпку порошка в матрицу, введение в полость матрицы верхнего пуансона и последующее приложение давления на верхний пуансон (фиг. 1 и 2).

Площадь отпечатков (площадь сегмента сферы) определяли по формуле:

где Н - высота сегмента, а α - зенитный угол

В таблице 1 приведены результаты трех измерений и расчет потери давления на трение порошка о стенки пресс-формы по формуле (1).

Таблица 1
Расчет потери давления на внешнее трение порошка Т5К10 в пресс-форме
D отпеч. мм D шарика, мм D отпеч 12 D/2 /R шар. угол градус 90-угол cos α площадь сумма 3-х отпечатков
1,79 3,98 0,895 0,449749 63,3 26,7 0,893 2,661029
1,88 0,94 0,472362 61,8 28,2 0,881 2,959462 8,25665
1,78 0,89 0,447236 63,4 26,6 0,894 2,636159

В таблице 2 приведены результаты измерения толщины малого диска и искривление (изгиб) с трех сторон малого диска, фиг. 6.

В таблице приведены результаты эксперимента для сухого и мокрого прессования, для разной массы навески порошка.

Таблица 2
Расчет величины изгиба диска, находящегося под нижнем прессующем пуансоном
h-диска изгиб среднее 6,3 г; d=16 mm; Рманометра=4 кгс/см2
2,39 2,483 2,475 2,487 2,478667 1,037099 сухое
2,007 2,18 2,147 2,113 2,143667 1,068095 6 капель уайт-спирита
1,745 2,12 2,283 2,078 2,157333 1,236294 40 капель уайт-спирита
1,835 2,043 2,093 2,063 2,063333 1,124432 40 капель воды
12,6 г; d=16 mm; Рманометра=4 кгс/см2
1,725 1,916 1,954 1,914 1,925 1,115942 сухое
1,815 1,96 2,025 1,985 1,987 1,094766 6 капель уайт-спирита
1,615 2,069 2,045 1,99 2,031667 1,257998 40 капель уайт-спирита
1,825 1,905 1,96 1,933 1,929667 1,057352 80 капель воды

столбец "6" - это деление столбца "5" на толщину диска столбца "1"

Сравнивая толщину диска, столбец 1, изгиб, столбцы 2, 3, 4, можно убедиться в том, что изгиб вносит существенную ошибку. Измерить упругую деформацию в центре малого диска не представляется возможным.

Пример 2. Предлагаемый способ.

На фиг. 5 представлено предлагаемое устройство, которое дополнительно снабжено вторым, недеформируемым нижним пуансоном, смазанным пластичной смазкой. В результате прессования при давлении 4 кгс/см2, получили отпечатки, рисунок 7, без искривления диска. Давление порошка передано полностью, без потерь на упругую деформацию и изгиб.

Таблица 3
Расчет площади отпечатков при прессовании нижней шайбы стальным пуансоном, 4 кгс/см2
D отпеч. мм D шарика, мм D отпеч /2 D/2/R шар. угол градус 90-угол cos Y площадь сумма 3-х отпечатков
1,79 3,98 0,895 0,449749 63,3 26,7 0,893 2,661029
1,875 0,9375 0,471 106 61,9 28,1 0,882 2,934593 9,15195
2,046 1,023 0,51407 59 31 0,857 3,556328

Сравнение суммы трех отпечатков, таблица 1, и суммы трех отпечатков, таблица 3, показывает увеличение площади отпечатков на малом диске на 0,8953 мм2 (9,8%), за счет исключения потерь на упругую деформацию и изгиб диска.


СПОСОБ ПРЕССОВАНИЯ ПОРОШКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ В СТАЛЬНОЙ ПРЕСС-ФОРМЕ
СПОСОБ ПРЕССОВАНИЯ ПОРОШКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ В СТАЛЬНОЙ ПРЕСС-ФОРМЕ
СПОСОБ ПРЕССОВАНИЯ ПОРОШКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ В СТАЛЬНОЙ ПРЕСС-ФОРМЕ
СПОСОБ ПРЕССОВАНИЯ ПОРОШКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ В СТАЛЬНОЙ ПРЕСС-ФОРМЕ
СПОСОБ ПРЕССОВАНИЯ ПОРОШКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ В СТАЛЬНОЙ ПРЕСС-ФОРМЕ
СПОСОБ ПРЕССОВАНИЯ ПОРОШКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ В СТАЛЬНОЙ ПРЕСС-ФОРМЕ
СПОСОБ ПРЕССОВАНИЯ ПОРОШКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ В СТАЛЬНОЙ ПРЕСС-ФОРМЕ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 111-120 из 237.
27.10.2014
№216.013.0315

Способ получения наноразмерных пленок феррита

Изобретение относится к технологии получения наноразмерных пленок мультиферроиков и может найти применение в производстве высокодобротных магнитооптических устройств обработки и хранения информации, магнитных сенсоров, емкостных электромагнитов, магнитоэлектрических элементов памяти, невзаимных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002532187
Дата охранного документа: 27.10.2014
27.10.2014
№216.013.0316

Способ низкотемпературного выращивания оксида кремния

Изобретение относится к области низкотемпературных технологий микро- и наноэлектроники и может быть использовано для создания радиационно-стойких интегральных схем и силовых полупроводниковых приборов. Оксид кремния получают путем нагрева кремния в атмосфере кислорода до температуры 250-400°C...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002532188
Дата охранного документа: 27.10.2014
27.10.2014
№216.013.034b

Монолитный быстродействующий координатный детектор ионизирующих частиц

Предлагаемое изобретение «Монолитный быстродействующий координатный детектор ионизирующих частиц» относится к полупроводниковым координатным детекторам ионизирующих частиц. Целью изобретения является повышение быстродействия и технологичности координатного детектора, что особенно важно для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002532241
Дата охранного документа: 27.10.2014
27.10.2014
№216.013.034d

Агрегат комплексной обработки жидкой стали (акос)

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано для внепечной обработки жидкой стали инертными газами и сыпучими порошкообразными материалами в агрегате ковш-печь, который снабжен закрепленной на корпусе ковша под его сводом футерованной фурмой для продувки жидкого...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002532243
Дата охранного документа: 27.10.2014
10.11.2014
№216.013.0473

Способ электрошлаковой выплавки стали с получением полого слитка

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при электрошлаковой выплавке стали для получения литых полых слитков. Осуществляют переплав в кристаллизаторе с охлаждаемым дорном расходуемых металлических электродов на основном и добавочном флюсах. При этом используют...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002532537
Дата охранного документа: 10.11.2014
10.11.2014
№216.013.04a2

Способ комплексной обработки жидкого металла в агрегате ковш-печь

Изобретение относится к области металлургии, в частности к способу комплексной внепечной обработки жидкой стали в ковше инертными газами. Осуществляют электродуговой подогрев металла со шлаком тремя полыми электродами, установленными по центру свода агрегата ковш-печь, продувку и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002532584
Дата охранного документа: 10.11.2014
10.11.2014
№216.013.04e1

Детектор быстрых нейтронов

Изобретение относится к полупроводниковым детекторам излучений. Детектор быстрых нейтронов содержит конвертор быстрых нейтронов и поверхностно-барьерный GaAs сенсор, регистрирующий протоны отдачи, при этом сенсор выполнен на подложке арсенида галлия n-типа проводимости, на рабочей поверхности...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002532647
Дата охранного документа: 10.11.2014
10.11.2014
№216.013.056a

Стеклометаллические микрошарики и их способ получения

Изобретение относится к композиционным материалам. Способ получения стеклометаллических микрошариков включает помол стекла и рассев его на ситах с получением гранул заданного зернового состава, плазменное распыление стеклометаллического материала с улавливанием стеклометаллических микрошариков....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002532784
Дата охранного документа: 10.11.2014
10.11.2014
№216.013.056d

Устройство внепечной термообработки сварных изделий

Изобретение относится к теплотехнике, в частности к устройству внепечной термообработки сварных изделий, и может быть использовано в разных отраслях промышленности для термообработки крупногабаритных сварных изделий в области сварочных швов без использования печного оборудования, а также...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002532787
Дата охранного документа: 10.11.2014
10.11.2014
№216.013.056e

Способ получения объемно-пористых структур сплавов-накопителей водорода, способных выдерживать многократные циклы гидрирования-дегидрирования без разрушения

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к получению объемно-пористых структур сплавов-накопителей водорода (СНВ), способных выдерживать многократные циклы гидрирования/дегидрирования без разрушения. Методом механической активации получают нанокристаллический порошок...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002532788
Дата охранного документа: 10.11.2014
Показаны записи 111-120 из 253.
20.10.2014
№216.013.006a

Способ переработки шламов металлургического производства

Изобретение относится к области промышленной экологии, а именно к технологиям переработки и рециклинга железосодержащих шламовых отходов, содержащих повышенные концентрации тяжелых металлов (цинк, свинец и др.), металлургического и других производств с использованием высокоинтенсивных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002531498
Дата охранного документа: 20.10.2014
27.10.2014
№216.013.0313

Способ получения наноразмерных пленок bi-содержащих ферритов-гранатов

Изобретение относится к технологии получения пленок ферритов-гранатов и может быть использовано в прикладной магнитооптике для получения магнитооптических дисков, модуляторов, дефлекторов. Способ включает изготовление мишени заданного состава, обработку монокристаллической подложки галлиевого...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002532185
Дата охранного документа: 27.10.2014
27.10.2014
№216.013.0315

Способ получения наноразмерных пленок феррита

Изобретение относится к технологии получения наноразмерных пленок мультиферроиков и может найти применение в производстве высокодобротных магнитооптических устройств обработки и хранения информации, магнитных сенсоров, емкостных электромагнитов, магнитоэлектрических элементов памяти, невзаимных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002532187
Дата охранного документа: 27.10.2014
27.10.2014
№216.013.0316

Способ низкотемпературного выращивания оксида кремния

Изобретение относится к области низкотемпературных технологий микро- и наноэлектроники и может быть использовано для создания радиационно-стойких интегральных схем и силовых полупроводниковых приборов. Оксид кремния получают путем нагрева кремния в атмосфере кислорода до температуры 250-400°C...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002532188
Дата охранного документа: 27.10.2014
27.10.2014
№216.013.034b

Монолитный быстродействующий координатный детектор ионизирующих частиц

Предлагаемое изобретение «Монолитный быстродействующий координатный детектор ионизирующих частиц» относится к полупроводниковым координатным детекторам ионизирующих частиц. Целью изобретения является повышение быстродействия и технологичности координатного детектора, что особенно важно для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002532241
Дата охранного документа: 27.10.2014
27.10.2014
№216.013.034d

Агрегат комплексной обработки жидкой стали (акос)

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано для внепечной обработки жидкой стали инертными газами и сыпучими порошкообразными материалами в агрегате ковш-печь, который снабжен закрепленной на корпусе ковша под его сводом футерованной фурмой для продувки жидкого...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002532243
Дата охранного документа: 27.10.2014
10.11.2014
№216.013.0473

Способ электрошлаковой выплавки стали с получением полого слитка

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при электрошлаковой выплавке стали для получения литых полых слитков. Осуществляют переплав в кристаллизаторе с охлаждаемым дорном расходуемых металлических электродов на основном и добавочном флюсах. При этом используют...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002532537
Дата охранного документа: 10.11.2014
10.11.2014
№216.013.04a2

Способ комплексной обработки жидкого металла в агрегате ковш-печь

Изобретение относится к области металлургии, в частности к способу комплексной внепечной обработки жидкой стали в ковше инертными газами. Осуществляют электродуговой подогрев металла со шлаком тремя полыми электродами, установленными по центру свода агрегата ковш-печь, продувку и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002532584
Дата охранного документа: 10.11.2014
10.11.2014
№216.013.04e1

Детектор быстрых нейтронов

Изобретение относится к полупроводниковым детекторам излучений. Детектор быстрых нейтронов содержит конвертор быстрых нейтронов и поверхностно-барьерный GaAs сенсор, регистрирующий протоны отдачи, при этом сенсор выполнен на подложке арсенида галлия n-типа проводимости, на рабочей поверхности...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002532647
Дата охранного документа: 10.11.2014
10.11.2014
№216.013.056a

Стеклометаллические микрошарики и их способ получения

Изобретение относится к композиционным материалам. Способ получения стеклометаллических микрошариков включает помол стекла и рассев его на ситах с получением гранул заданного зернового состава, плазменное распыление стеклометаллического материала с улавливанием стеклометаллических микрошариков....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002532784
Дата охранного документа: 10.11.2014
+ добавить свой РИД