Обладнання і технологія вібраційного пресування

Импульсное формование порошков можно осуществлять либо многократным воздействием на порошок импульсами давления относительно небольшой амплитуды — наложением вибраций, либо воздействием на порошок одним или несколькими импульсами большой амплитуды. В первом случае процесс называют вибрационным, во втором — импульсным формованием (прессованием).

Рис. 134. Формы и параметры импульсов

Импульсы давления, генерируемые в импульсных машинах, характеризуются следующими параметрами (рис. 134): формой — прямоугольные, трапециевидные, треугольные, синусоидальные, с экспоненциальным срезом, с экспоненциальным фронтом и срезом (рис. 134, а—е соответственно); длительностью фронта t_ф, выдержки t_в, среза t_с, полной длительностью импульса t_и (рис.134, ж).

Импульсный процесс (организованная последовательность двух и более импульсов) характеризуется периодом импульсов t_сл (частотой следования импульсов V =1/t_сл), продолжительностью паузы между импульсами t_п = t_сл – t_и, скважностью q = t_сл/ t_и.

Вибрационное формование осуществляют на вибропрессах. Типовая схема вибропресса представлена на рис. 135. Вибропресс включает корпус 17, направляющие 6, траверсы 5 и 7, из которых траверса 5 является неподвижной, а траверса 7 связана с пневмоцилиндром (не показан) и установлена с возможностью перемещения по направляющим 6, электрогидравлический вибратор (состоит из рабочего цилиндра 9, поршня 3, жестко соединенного со столом 8, возвратных пружин 10, связывающих стол 8 с корпусом 17, и пульсатора, состоящего из управляющего золотника 16 со штоками 2 и 15, пружины 13 и электромагнита, представляющего собой обмотку 12 и сердечник 14). Шток 15 жестко связан с сердечником 14 электромагнита, а шток 2 электрически соединен с обмоткой 12. Вибропресс связан с источником жидкости высокого давления (не показан) при помощи магистрали 1 и снабжен пресс-формой 4, установленной на столе 8.

Электрическая схема вибропресса включает ограничительные оконечные выключатели В1 и В2, потенциометры R1 и R2, а также датчик давления с поршнем 11.

1 – магістраль високого тиску; 2 – шток;

3 – поршень; 4 – прес-форма;

5 – нерухома траверса; 6 – направляючі; 7 – рухоматраверса; 8 – стіл;

9 – робочий ціліндр; 10 – зворотні пружини; 11– поршень датчика тиску;

12 – обмотка; 13 – пружини; 14 – сердечник; 15 – шток; 16 – золотник;

17 – корпус

Рис. 135. Схема вибропресса с одним силовым цилиндром

Вибропресс работает следующим образом. Жидкость высокого давления поступает по магистрали 1 в полость пульсатора. На обмотку 12 подается постоянное напряжение и сердечник перемещается внутрь обмотки, сжимает пружину 13 и перемещает золотник 16, а жидкость высокого давления поступает в полость рабочего цилиндра 9. Конечный выключатель В1 размыкается, питание обмотки 12 отключается, пружина 13 возвращает золотник в исходное положение. При этом снова замыкается конечный выключатель В1 и цикл повторяется. Выключатель В2 служит для обеспечения работы пульсатора в заданном интервале давлений.

Подают высокое давление в цилиндр 9, поршень и стол 8 перемещаются вверх на величину амплитуды вибрации и сжимают

пружины 10. При сбросе давления стол с пресс-формой и поршень под действием пружины возвращаются в исходное положение. Вибрационное воздействие на пресс-форму, а также давление,

передаваемое на порошок от пригружающего устройства, уплотняют порошок и формуют изделие.

Для получения виброформованием крупногабаритных изделий сложной формы используют прессы, передающие форме вибрацию в двух плоскостях, снабженные гидроприводом с более широким диапазоном регулирования параметров вибрации (рис. 136).

Пресс состоит из корпуса 12, направляющих 8, неподвижной траверсы 7 с пригружающим устройством 6. В корпусе вибропресса расположены силовые гидроцилиндры 2 и 5 вертикального и горизонтального привода платформы 10, направляющие 4 и 11 в форме ласточкина хвоста и возвратные пружины 3. Гидромеханический управляющий механизм пресса представляет собой гидромотор, состоящий из статора 16 с жестко закрепленным золотником 1, управляющим работой горизонтального гидроцилиндра, и золотником 13, закрепленным на статоре с возможностью углового перемещения в плоскости, перпендикулярной оси ротора 17, и управляющим работой вертикального гидроцилиндра. В пазах ротора запрессованы ролики 15. Магистраль высокого давления 14 соединяет полости управляющего механизма с силовыми гидроцилиндрами. На платформе вибропресса жестко закреплена пресс-форма 9 с порошковым материалом.

1 – золотник ; 2 – гідроциліндр вертикального переміщення платформи;

3 – зворотні (возвратные)пружини; 4 – направляюча; 5 – гідроциліндр горизонтального переміщення платформи ; 6 – пристрій для навантаження ; 7 – нерухома траверса; 8 – направляючі; 9 – пресформа з порошком; 10 – платформа; 11– направляюча; 12 – корпус; 13– золотник; 14 – магістраль високого тиску; 15 – роліки; 16 – статор; 17 – ротор

Рисунок 136. Схема вибропресса с двумя силовыми цилиндрами и гидроприводом широкодиапазонного регулирования

Вибропресс работает следующим образом. Жидкость высокого давления по магистрали 14 поступает в полости управляющих золотников. Вращающийся ротор 17 сообщает возвратно-поступательное движение управляющим золотникам 1 и 13. Управляющий золотник, например 13, под действием вращающегося ротора 17 соединяет полость рабочего цилиндра 5 тос магистралью высокого давления 14, то со сливом. При подаче высокого давления в рабочий цилиндр 5 горизонтального привода платформы его поршень, жестко соединенная с ним направляющая 11, платформа 10, установленная на ней прессформа 9 с порошковым материалом перемещаются вправо на величину амплитуды вибрации, сжимая возвратные пружины 3. При соединении управляющим золотником 2 полости рабочего цилиндра 5 со сливом платформа с пресс-формой 4 и порошковым материалом под действием возвратных пружин 3 перемещается по горизонтальной направляющей 11 в исходное положение, в котором находится до подачи следующего импульса давления. Затем цикл повторяется.

Аналогично работает цилиндр 2 вертикального перемещения, управляемый золотником 13. Время воздействия импульса регулируют в пределах

1/5 – 1/100 периода колебаний изменением числа роликов 15 в роторе 17 и их формой.

Регулировку вертикальных и горизонтальных колебаний по фазе проводят поворотом золотника 13 в плоскости, перпендикулярной оси вращения ротора 12.

Технические характеристики прессов моделей ИВПМ для вибрационного формования порошков приведены ниже.

Таблиця - Характеристики установок для вібраційного формування

№ п/п	Характеристика	Модель установки
ІВПМ-20	ІВПМ-32
	Наибольшее рабочее усилие, кН
	Пределы установочного регулирования частот, Гц	10…40	15…30
	Пределы регулирования амплитуды колебаний, мм	0,5…3	2…6
	Мощность привода, кВт
	Рабочее давление, МПа 32
	Максимальное ускорение инерционной массы, м/с²
	Закрытая высота, мм		-
	Максимальные размеры обрабатываемого объекта в плане, мм	700х800	-
	Подача насоса, дм³/с	0,6	1,2
	Вибратор стандартный	ИБ-22	ИБ-24
	Максимальная инерционная масса, кг	-
	Рабочий ход траверсы, мм		-

Дальнейшего расширения технологических возможностей вибропрессов достигают за счет применения гидропривода, позволяющего прессу работать как в режиме вибраций, так и в режиме единичных мощных ударов — в режиме молота.

На рис. 137 представлена схема вибропресса-молота. Рабочая жидкость — масло для гидравлических систем прессов — из бака / направляется насосом 3 в гидроаккумулятор 21 и в клапан-пульсатор 18. В зависимости от настройки клапана-пульсатора 18 рабочему плунжеру нижнего привода 17 сообщают либо относительно малоамплитудные почти синусоидальные импульсы давления за счет периодического срабатывания аккумулятора, либо мощные импульсы за счет нагнетания рабочей жидкости непосредственно от наеоса в полость под плунжером 17. В первом случае уплотнение материала происходит в основном за счет взаимного перемещения частиц. Во втором случае под действием импульса давления движутся вверх стол 15 с установленной на нем пресс-формой 14 и подвижная траверса 13 с расположенными на ней сменными инерционными массами, при этом пружины 16 сжимаются. Когда давление в системе превысит давление настройки клапана-пульсатора, последний срабатывает, соединяет систему со сливом, движение подвижных частей пресса вверх прекращается. Стол 15 с закрепленной на нем пресс-формой под действием пружин возвращается в исходное положение с ускорением, значительно превышающим ускорение возвратного движения траверсы 13 с инерционной массой. В крайнем нижнем положении в момент соударения стола со станиной происходит встряхивание формуемой массы и ее уплотнение за счет взаимного перемещения частиц. Подвижная траверса со сменной инерционной массой, возврат которой в исходное положение происходит с запаздыванием по отношению к столу, осуществляет молотовое воздействие на пуансон пресс-формы, приводящее к разрушению частиц уплотняемого материала и к дополнительному уплотнению формуемой массы.

1 – бак ; 2 – фільтр; 3 – насос; 4 – кран; 5 – манометр; 6 – пневморедуктор;

7 – пневморозподілювач; 8 – манометр; 9 – пневмоциліндр; 10 – архітрав; 11– направляючі колони; 12 – змінна інерційна маса; 13– рухома траверса; 14 – прес-форма; 15 – вібраційний стіл; 16 – пружина; 17 – робочий плунжер нижнього приводу; 18 – клапан-пульсатор; 19 – станина; 20 – амортизатор; 21 – гідроакомулятор; 22 – управляючий розподілювач; 23 – фільтр; 24 – запобіжний клапан

Рисунок 137 (кіпар) – Принципова гідроінематична схема

вібропреса-молота ІВПС-20

Характеристики деяких вібромолотів наведені в таблиці ХХ

Таблиця ХХ - Технічні характеристики вібромолотів

Характеристика	Розмірність	Марка вібромолота
ІВПС-5	ІВПС-20
Найбільше робоче зусилля	кН
Межі регулювання частоти вібрацій робочого стола	Гц	2…30	10…30
Межі регулювання амплітуди коливань робочого стола	мм	0,54…3,0	0,5…3,0
Максимальне прискорення робочого органу	м/с²	-
Закрита висота	мм
Робочий хід траверси	мм
Максимальні розміри виробу	м	0,25х0,2х0,3	0,7х0,8х0,6
Потужність приводу	кВт	7,5	17,0
Подача насосу	м³/с	0,25х10^-3	0,6х10^-3
Тиск у гідросистемі	МПа
Тиск у пневмосистемі	МПа	-	0,5…0,6
Розміри разом з насосною станцією	м	0,5х0,3х1,5	2,0х1,5х1,8
Вага з насосною станцією	кг

Основной областью применения вибрационных прессов является формование изделий из порошков непластичных материалов — тугоплавких соединений типа карбидов, нитридов, боридов, силицидов, оксидной керамики, некоторых интерметаллических соединений.

Методы аналитического расчета технологических характеристик виброформующего оборудования не разработаны. Эти характеристики определяются экспериментально в процессе предпроектной проработки машины или

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
ВІБРАЦІЙНЕ ФОРМУВАННЯ	\|	СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.007 сек.