В практике порошковой металлургии можно применять практически все типы механических прессов, которые используются в металлообрабатывающей и пластмассовой промышленности с использованием оснастки для прессования порошков металлов и сплавов, а также прессы, специально разработанные для изготовления изделий методами порошковой металлургии.
Широкое применение механических прессов обусловлено их высокой скоростью прессования и возможностью бесступенчатого ее регулирования в широких пределах, компактным размещением механизмов, сравнительно меньшей мощностью приводов. Усилие прессования механических прессов изменяется в широких диапазонах, однако не превышает 6000 кН.
Применяют кривошипные, кулачковые, фрикционные, винтовые и другие механические прессы.
Кривошипные прессы подразделяются на кривошипные и кривошипно-коленчатые. Принципиальная схема кривошипного пресса показана на рисунке 40. В этом прессе верхний пуансон закрепляется в ползуне 2, который приводиться в возвратно-поступательное движение с помощью кривошипно-шатунного механизма. Пресс-форма закрепляется на столе пресса 1. Включение и остановка пресса осуществляются через муфту 5, размещенную между маховиком и валом. Движение вала 4. установленного на подшипниках, передается от электродвигателя 9 через маховик 6, который свободно вращается на валу вместе с половинкой муфты 7. Другая половинка муфты 8 заклинена на этом валу. Такая конструкция позволяет при сцеплении обеих частей муфты придавать валу периодические движения без остановки маховика и расхода дополнительной силы для преодоления его инерции. Кривошипные прессы могут быть одно — и багатоколінчастими. Последнее расширяет их технические возможности. Кстати, кривошипные прессы вы можете приобрести на страницах нашего специализированного сайта.
Характеристики некоторых кривошипных прессов, которые разработаны и изготавливаются в государствах ближнего и дальнего зарубежья, приведены в таблицах 1-5 (приложение).
Кривошипно-коленчатые прессы (рис. 41) отличаются от кривошипных наличием между шатуном и ползуном — пуансоном дополнительных звеньев в виде шарнирного треугольника: одно звено упирается в неподвижную подушку станины, а другая связана с ползуном и осуществляет его перемещение по направляющим станины. Коленчатый вал и шатун вынесены за ось ползуна. Указанная схема позволяет значительно снизить рабочие скорости ползуна в конце движения по сравнению со скоростями в прессах с обычным кривошипно-шатунным механизмом. Кроме того, появляется возможность получать большие усилия на ползуне в конце движения при более легком приводе и одновременно увеличивается жесткость конструкции пресса за счет передачи усилий на массивные звенья шарнирного треугольника.
Механизм прессования пресса (рис. 41) состоит из шатуна 10, верхнего 8 и нижнего 6 приводимых прессовых рычагов
Рисунок 40 – Схема кривошипного пресса
в движение электродвигателем через коленчатый вал и шатун. Верхний рычаг шарнирным членением соединен с тягой 9, которая передает возвратно-поступательное движение нижней раме 19 и нижнему пуансону 2. Рычаг с помощью оси 7 шарнирно соединен с нижним рычагом, который в свою очередь сочлененный шарниром с ползуном 5, на котором крепится верхний пуансон 4. Нижний прессовый рычаг 6 соединяется с осью 7 посредством овального отверстия, поэтому на первой стадии прессования давление, равное массе лишь верхнего пуансона 4, ползуна 5 и нижнего рычага 6. После окончания свободного движения оси 7 верхний пуансон начинает сжимать порошок и одновременно опускается нижний пуансон в результате сжатия пружины 1.
Рисунок 41 – Схема кривошипно-коленчатого пресса
Эта стадия прессования продолжается до того момента, когда сопротивление порошка уплотнению и упругости пружины 1 уравновесят массу деталей прессующего механизма. После этого тяга 9, подвижная рама 19 и нижний пуансон 2 с помощью верхнего прессового рычага свободно перемещаются вверх до упора рамы 19 в заплечики 18. С этого момента начинается двустороннее прессование порошка, усилия которого практически одинаковое сверху и снизу. По окончании выдержки под давлением шатун пресса начинает двигаться влево, а верхний пуансон поднимается вверх. Выталкивание брикета на уровень стола 3 осуществляется с помощью рычагов 15, 20 и тяги 17. что приводит в движение нажимом на ролик 14 профилирующей направляющей планки 12. закрепленной на приводном колесе 13. Исходный порошок из бункера с помощью каретки подается в пресс-форму 16.
Питание пресса осуществляется от электродвигателя через систему зубчатых колес, приводящих в движение коленчатый вал 11.
Кривошипно-шатунные прессы развивают усилия до нескольких тысяч килоньютонов. Технические характеристики некоторых видов кривошипных прессов, которые изготавливают в странах СНГ. приведены в таблице 6д (приложение).
Кулачковые (эксцентриково-кулачковые) прессы (рис. 42) обычно применяются для прессования деталей упрощенной формы. В отличие от кривошипных прессов, кулачковые прессы имеют независимое движение верхнего и нижнего пуансонов. Основным их элементом является эксцентрик или кривошип, выкотающий роль кулачка.