7.2 Технологія та обладнання мундштучного

пресування

Метод мундштучного пресування застосовується для виготовлення виробів типу труб, стрижнів. При цьому відношення довжини виробу до лінійного розміру поперечного перетину теоретично не обмежене. Найперспективнішим є метод для отримання заготівок ріжучого інструменту будь-якої форми: круглі, квадратні, втулки, спіралі, фасонні вироби типу фрез, свердел, розгорток. Метод успішно застосовується для виготовлення чохлів термопар, нагрівачів з тугоплавких сполук. При цьому, залежно від виду виробу, використовують різного виду обладнання та оснастку. Найбільш розповсюджений метод формування виробів за допомогою спеціальних пресформ ( див.рис.118 ) з використанням як силових агрегатів гідравлічних пресів з ручним або напівавтоматичним режимом роботи. Також використовують для формування виробів екструзією різного виду екструдери (рис.125). Характеристики деяких екструдерів, які випускає німецька фірма «Dorst» наведені в таблиці 40.

Сутність процесу полягає у тому, що попередньо приготована пластифікована суміш з заданими властивостями або вихідні компоненти суміші завантажують в бункер 5. Після цього бункер герметизують і дегазують створюючи вакуум в ньому за допомогою вакуумного насосу 1 з одночасним її перемішуванням за допомогою шнека 6. Після дегазації і отримання якісної пластифікованої суміші її за допомогою подаючого шнеку 6 продавлюють через багатоканальну фільєру в прес-циліндр 11 екструдера під час чого вона додатково дегазується та гомогенізується.

У подальшому за допомогою пресуючого шнеку 10 пластифіковану суміш подають в пресуючу головку де і відбувається формування виробу необхідної геометрії. При цьому кінцева форма виробу формується у циліндричній частині мундштука. Таким чином можна формувати стержні різного перетину, стержні з різним перетином по довжині, складнопрофільні стержні (заготівки свердел) , труби та фільєри з діаметром внутрішнього отвору починаючи з 0,1 мм, труби з дінцем (чохли термопар). Пресуюча головка екструдера за конструкцією ідентична конструкції прес-форм для мундштучного пресування, які застосовують при мундштучному пресуванні з використанням гідравлічних пресів (рис.126–129).

1 – вакуумний насос; 2 – пульт управління; 3 – привід подаючого шнека;

4 – електродвигун привода подаючого шнека; 5 – загрузочний бункер;

6 – подаючий шнек; 7 – багатоканальна фільєра; 8 – електродвигун привода пресуючого шнека; 9 – привід пресуючого шнека; 10 – пресуючий шнек; 11 – прес – циліндр; 12 – пресуюча головка (мундштук)

Рисунок 125 – Екструдер для пресування довгомірних виробів

з пластифікованих сумішей

Таблиця 40 – Характеристики екструдерів

Марка	Максимальне зусилля, кН	Найбільший поперечний розмір (діаметр) виробу, мм	Габаритні розміри (HхLхB). мм	Вага, т	Призначення
V 10/5	210	25(50*)	1500х2380х700	1,3	Екструдуваннпя високопластичних сумішей
V 15/7,5	300	50	1860х3125х1000	2,0
V20/10	500	70(90*)	3300х3400х1000	3,5
V 10sp	210	25…30	1500х2380х700	1,3	Екструдування пластифікованих сумішей вогнетривких глин, графітних мас, оксидів металів та інш.
V 15sp	300	60	1860х3125х1000	2,0
V 20sp	500	70	3300х3400х1000	3,5
V 10spH	210	25	1730х2380х700	1,3	Теж саме. Також екструдування термопластичних пластифікованих сумішей тугоплавких сполук, твердих сплавів, феритів, оксидної кераміки та інш.

Для виготовлення стрижнів циліндричної або іншої форми в претині звичайно використовують прес-форми (головки екструдерів) схема якої показана на рисунку 118.

Для отримання виробів типу стрижнів зі складною зовнішнью поверхнею (заготівки свердл) застосовують прес-форму показану на рисунку 126. У цьому випадку внутрішній отвір мундштука 4 та конфігурація виготовляють як дзеркальне відображення поверхні виробу

1 – пуансон; 2 – матриця; 3 – пластифікована суміш; 4 – мундштук; 5 – напівматриця для формування спіральної частини заготовки; 6 – фіксуюча гайка; 7 – заготівка свердла Рисунок 126 – Прес-форма для отримання заготівок свердл

Так, для формування труб можна використовувати прес-форму, схема якої показана на рисунку 127. Особливістю конструкції такої пресформи є наявність в ній голки яка кріпиться всередині отвору мундштука 2 за допомогою зірочки 4 (рис.129 ). За рахунок протиснення пласти кованої суміші між мундштуком і голкою відбувається формування виробу у вигляді труби.

1 – тримач мунштука; 2 – мундштук; 3 – стрижень (голка); 4 – тримач стрижня (голки); 5 – гайка; 6 – матриця; 7 – пуансон Рисунок 127 – Прес-форма для виготовлення труб

Для отримання виробів типу труб з багатоканальними отворами (2 і більше) або сотовою структурою можна отримувати за допомогою пресформи показаної на рисунку 128.

Заготівки чохлів термопар з тугоплавких сполук або довгомірних тиглів (труб з дінцем) можна отримувати з використанням пресуючої головки, конструкція якої приведена на рисунку 129.

1 – пуансон; 2 – матриця; 3 – ущільнювальне кільце; 4 – спеціальний мундштук з багатоканальними отвоорами; 5 – болт; 6 – планка; 7 – корпус; 8 – підставка; 9 – гайка; 10 – шайба; 11 – верхня траверза; 12 – нижня траверза; 13 – колона; Рисунок 128 – Прес-форма для отримання труб з сотовою структурою

а б

1 – пластифікована суміш; 2 – пресуючий шнек екструдера;

3 – головка екструдера; 4 – пресуючи головка екструдера (матриця прес-форми); 5 – голка з зірочкою; 6 – мундштук; 7 – накидна гака; 8 – дінце; 9 – отвір в дінці; 10 – повітряні канали;

Рисунок 129 – Пресуюча головка екструдера (а) та голка (б) для виготовлення виробів типу труб з дінцем

Процес формування заготівк чохлів термопар відбувається наступним чином. У впадку формування чохлів термопар з використанням екструдерів приготована та дегазована суміш 1 (див. Вище) за допомогою пресуючого шнека 2 продавлюється через зірочку, ущільнюється в конічній частині мундштуука і заповнює простір між голкою і корпусом мундштука. При досягненні суміші дінця 8відбувається формування дінця мундштука за рахунок заповнення сумішшю простору між голкою та дінцем прес-форми. Формування дінця чохла рахують закінченим коли суміш починає видавлюватись з отвору 9 в дінці прес-форми. Після цього прикладання тиску припиняють і згвинчують акидну гайку 7, яка тримає дінце прес-форми. Дінце виймають і починають прикладати тиск, за рахунок чого з мундштука 6 починає виходити сформований виріб з дінцем. При досягненні необхідної довжини виробу прикладання тиску знову припиняють. Виріб відрізають, вставляють в мундштук дінце прес-форми і фіксують його за допомогою накидної гайки 7. Далі процес повторюють.

Особливістю формування трубчастих виробів з дінцем є те, що в голка з зірочкою 5 повинні мати канали для сполучення з навколишнім повітряним середовищем. В іншому випадку при випресовці заготівки чохла з зформованим дінцем між ним і голкою буде утворюватись вакуумний пристір, що буде сприяти деформації заготівки.

Особливістю формування довгомірних виробів методом мундштучного пресування (екструзії) є те, що для попередження деформації заготівок перед їх сушінням їх розміщують на спеціальних поличках з канавками по профілю виробу. Після цього заготівки виробів сушать та спікають. Технологічні режими цих процесів залежать від властивостей вихідних порошків, виду пластифікатора, характеристик заготівки і їх визначають у кожному випадку окремо.