RU2510309C1 - Method of compacting electric machine brush billets from carbon-based powders and multicavity mould to this end - Google Patents
Method of compacting electric machine brush billets from carbon-based powders and multicavity mould to this end Download PDFInfo
- Publication number
- RU2510309C1 RU2510309C1 RU2012134227/02A RU2012134227A RU2510309C1 RU 2510309 C1 RU2510309 C1 RU 2510309C1 RU 2012134227/02 A RU2012134227/02 A RU 2012134227/02A RU 2012134227 A RU2012134227 A RU 2012134227A RU 2510309 C1 RU2510309 C1 RU 2510309C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- vertical
- horizontal
- punch
- carbon
- mold
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Manufacturing Of Electrical Connectors (AREA)
- Press-Shaping Or Shaping Using Conveyers (AREA)
- Motor Or Generator Current Collectors (AREA)
Abstract
Description
Изобретения относятся к порошковой технологии, в частности к прессованию заготовок щеток электрических машин из порошковых материалов на основе углерода.The invention relates to powder technology, in particular to pressing the blanks of brushes of electric machines from carbon-based powder materials.
Известен способ производства щеток электрических машин, в котором из порошковых материалов на основе углерода (искусственный графит - связка) прессуют полуфабрикаты в виде блоков для большого числа заготовок щеток (РФ ГОСТ Р 52157-2003). Затем этот блок режут на отдельные заготовки и механически обрабатывают до нужных размеров. Блок, предназначенный для получения 27 заготовок щеток путем механической его резки, показан на рис.82 (Темкин И.В. Производство электроугольных изделий. - М.: Высшая школа, 1975, с.142).A known method for the production of brushes for electric machines, in which semi-finished products are pressed in the form of blocks for a large number of brush blanks from carbon-based powder materials (artificial graphite - bunch) (RF GOST R 52157-2003). Then this block is cut into individual blanks and machined to the desired size. The block, designed to obtain 27 blanks of brushes by mechanical cutting, is shown in Fig. 82 (Temkin I.V. Production of carbon products. - M.: Higher school, 1975, p.142).
Согласно действующему в РФ ГОСТ Р 53617-2009 размеры щеток, по форме близких к прямоугольникам, находятся в диапазонах: толщина от 1,6 до 32 мм, ширина от 2,0 до 50 мм, высота от 4,0 до 80 мм.According to GOST R 53617-2009 in force in the Russian Federation, the sizes of brushes similar in shape to rectangles are in the ranges: thickness from 1.6 to 32 mm, width from 2.0 to 50 mm, height from 4.0 to 80 mm.
Недостатком этого способа является низкая производительность ввиду последующей после прессования резки блока на отдельные заготовки и их механической обработки, а также низкое качество.The disadvantage of this method is the low productivity due to the subsequent after pressing cutting the block into individual blanks and their machining, as well as low quality.
Известна пресс-форма для прессования щетки электромашин, содержащая матрицу, вертикальный пуансон (Темкин И.В. Производство электроугольных изделий. - М.: Высшая школа, 1975, с.108, рис.64). В такой пресс-форме заготовки щеток прессуют поштучно.A known mold for pressing a brush of electric machines, containing a matrix, a vertical punch (Temkin I.V. Production of electric coal products. - M .: Higher school, 1975, p. 108, Fig. 64). In such a mold, the brush blanks are pressed individually.
Основным недостатком указанной пресс-формы является низкая производительность ввиду того, что прессование щеток ведут поштучно.The main disadvantage of this mold is the low productivity due to the fact that the pressing of the brushes is done individually.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту предлагаемому способу является способ прессования изделий из порошковых материалов на основе углерода в многоместной пресс-форме (Патент РФ на полезную модель №115261, Многоместная пресс-форма для прессования порошков, МПК B22F 3/03, от 27.04.2012). Вертикальным обжатием в многоместной пресс-форме получают изделия, что повышает производительность процесса изготовления изделий по сравнению с указанным ранее аналогом. Однако ввиду действия активного усилия только по толщине заготовок боковые стороны заготовки, в том числе и будущая рабочая поверхность по ее высоте обжимается низкими реактивными усилиями со сторон пресс-формы. В связи с этим будущая рабочая поверхность щетки имеет пониженную плотность, прочность и износостойкость, а также повышенное удельное электросопротивление. Следует отметить, что при изготовлении заготовок щеток электрических машин к одному из торцов прямоугольной щетки в направлении приложения рабочего усилия рабочего торца предъявляются повышенные требования по плотности, прочности и износостойкости, которые не могут быть достигнуты способом согласно наиболее близкому аналогу, что снижает срок службы щеток.The closest in technical essence and the achieved effect of the proposed method is a method of pressing products from powder materials based on carbon in a multi-cavity mold (RF Patent for utility model No. 115261, license mold for pressing powders,
Таким образом, недостатком наиболее близкого способа является низкое качество получаемых щеток.Thus, the disadvantage of the closest method is the low quality of the resulting brushes.
Известна многоместная пресс-форма для прессования изделий из порошковых материалов на основе углерода, содержащая матрицу, обойму, комплект нижних пуансонов, комплект вкладышей, образующих полости для засыпки порошка, верхний пуансон (Патент РФ на полезную модель №115261, Многоместная пресс-форма для прессования порошков, МПК B22F 3/03, от 27.04.2012). Верхний вертикальный пуансон выполнен в виде единой плоской плиты с размером по наружному контуру, соответствующему размеру внутреннего контура матрицы. Вкладыши подпружинены относительно обоймы упругими элементами.A multi-seat mold for pressing articles made of carbon-based powder materials is known, which contains a matrix, a holder, a set of lower punches, a set of inserts forming cavities for filling powder, an upper puncheon (RF Patent Utility Model No. 115261, license mold for pressing powders, IPC
Недостатком указанной пресс-формы является низкое качество при прессовании заготовок щеток электрических машин.The disadvantage of this mold is the low quality when pressing the brush blanks of electric machines.
Задачей предлагаемых изобретений является повышение качества получаемых щеток электромашин.The task of the invention is to improve the quality of the resulting brushes of electric machines.
Поставленная задача в заявляемом способе решается тем, что в известном способе прессования заготовок щеток электромашин из порошковых материалов на основе углерода, в котором заготовку прессуют в многоместной пресс-форме вертикальным обжатием, согласно предлагаемому решению после вертикального обжатия по толщине к рабочей торцовой поверхности заготовки прикладывают горизонтальное обжатие, составляющее 10÷15% от вертикального обжатия, и с удельным усилием, на 30÷40% большим удельного вертикального усилия.The problem in the present method is solved by the fact that in the known method of pressing the blanks of the brushes of electric machines from powder materials based on carbon, in which the blank is pressed in a multi-seat mold by vertical compression, according to the proposed solution, after vertical compression in thickness, a horizontal one is applied to the working end surface of the workpiece compression of 10 ÷ 15% of the vertical compression, and with a specific force of 30 ÷ 40% greater than the specific vertical force.
Поставленная задача в заявляемой пресс-форме решается тем, что многоместная пресс-форма для прессования заготовок щеток электромашин из порошковых материалов на основе углерода, содержащая матрицу, обойму, комплект нижних неподвижных пуансонов, комплект подпружиненных относительно обоймы вкладышей, образующих полости для засыпки порошка, верхний пуансон, имеющий контур с размером, соответствующим размеру внутреннего контура матрицы, согласно предлагаемому решению она дополнительно снабжена горизонтальным пуансоном, имеющим наклонную поверхность, расположенную под углом α=10÷15° к вертикальной оси пресс-формы, сопряженную с наклонной поверхностью дополнительного вертикального пуансона, и элементом возврата горизонтального пуансона в исходное положение.The problem in the inventive mold is solved in that a multi-seat mold for pressing brush blanks of electric machines made of carbon-based powder materials, containing a matrix, a holder, a set of lower fixed punches, a set of inserts spring-loaded relative to the holder, forming cavities for filling the powder, the upper a punch having a contour with a size corresponding to the size of the inner contour of the matrix, according to the proposed solution, it is additionally equipped with a horizontal punch having a slope th surface disposed at an angle α = 10 ÷ 15 ° to the vertical axis of the mold, a conjugate with additional vertical inclined surface of the punch, and the punch element returns to its original horizontal position.
То, что после вертикального обжатия по толщине ведут горизонтальное обжатие поверхности со стороны рабочего торца заготовки щетки, дает возможность проработать рабочую поверхность щетки, увеличив ее плотность, износостойкость и прочность, снизить удельную электросопротивляемость.The fact that after vertical reduction in thickness the horizontal compression of the surface from the side of the working end of the brush blank is performed makes it possible to work on the working surface of the brush, increasing its density, wear resistance and strength, and reducing the electrical resistivity.
Увеличение горизонтального обжатия более 15% от вертикального обжатия, так же как и увеличение удельного усилия прессования более 40%, ведет к возможности появления микро- и макродефектов, а снижение горизонтального обжатия менее 10% от вертикального обжатия, так же как и снижение удельного усилия прессования менее 30% от вертикального усилия, не позволяет достичь необходимой плотности, прочности рабочего участка щетки.An increase in horizontal compression of more than 15% of the vertical compression, as well as an increase in the specific pressing force of more than 40%, leads to the possibility of micro- and macrodefects, and a decrease in horizontal compression of less than 10% of the vertical compression, as well as a decrease in the specific pressing force less than 30% of the vertical force, does not allow to achieve the necessary density, strength of the working section of the brush.
Увеличение угла наклонной поверхности горизонтального пуансона более 15° приведет к появлению дефектов, уменьшение его менее 10° не позволяет повысить качество щеток.Increasing the angle of the inclined surface of the horizontal punch more than 15 ° will lead to the appearance of defects, reducing it to less than 10 ° does not allow to improve the quality of the brushes.
Способ осуществляется следующим образом.The method is as follows.
Порошковый материал на основе углерода засыпают в многоместную пресс-форму и обжимают с требуемым вертикальным обжатием при необходимом удельном усилии прессования. После вертикального обжатия ведут горизонтальное обжатие величиной 10÷15% от вертикального обжатия и с удельным усилием прессования, на 30÷40% большим вертикального удельного усилия. Значения величин обжатий и удельных обжатий зависят от марки материала и размеров изготавливаемых щеток.The carbon-based powder material is poured into a multi-unit mold and crimped with the required vertical compression with the required specific pressing force. After vertical compression, horizontal compression of 10 ÷ 15% of the vertical compression and with a specific pressing force of 30 ÷ 40% greater than the vertical specific force is carried out. The values of the compressions and specific compressions depend on the grade of material and the size of the brushes made.
Предлагаемая многоместная пресс-форма изображена на фиг.1-6, где на фиг.1 изображен общий вид пресс-формы, на фиг.2 - сечение А-А фиг.1, на фиг.3 - сечение Б-Б фиг.2, на фиг.4 - общий вид пресс-формы в момент окончания прессования, на фиг.5 - сечение А-А фиг.4, на фиг.6 - сечение Б-Б фиг.5.The proposed multi-seat mold is shown in figures 1-6, where figure 1 shows a General view of the mold, figure 2 - section aa figure 1, figure 3 - section bb figure 2 , Fig.4 is a General view of the mold at the time of pressing, Fig.5 is a section aa of Fig.4, Fig.6 is a section bB of Fig.5.
Заявляемая пресс-форма состоит из матрицы 1, вертикального пуансона 2, обоймы 3. Верхний пуансон 2 имеет контур с размером, соответствующим размеру внутреннего контура матрицы 1. Между неподвижными пуансонами 4 расположен комплект вкладышей 5, образующих полости 6 для засыпки порошка. Между обоймой 3 и вкладышами 5 смонтированы упругие элементы 7. Пресс-форма снабжена горизонтальным пуансоном 8, выполненным с наклонной поверхностью 9, расположенной под углом α=10÷15° к вертикальной оси а-а пресс-формы. Имеется дополнительный вертикальный пуансон 10, сопряженный с наклонной поверхностью 9 горизонтального пуансона 8. Дополнительный вертикальный пуансон контактирует с выталкивателем 11, снабженным упругим элементом 12. Горизонтальный пуансон 8 снабжен элементом возврата его в исходное положение в виде упругого элемента 13.The inventive mold consists of a
Пресс-форма работает следующим образом.The mold works as follows.
Порошковый материал на основе углерода засыпается в образованные комплектом вкладышей 5 полости 6 пресс-формы. Включается привод (не показан) верхнего вертикального пуансона 2. Перемещаясь вниз, пуансон 2 через вкладыши 5 сжимает упругие элементы 7 и формует находящийся в полостях 6 между неподвижными нижними пуансонами 4, вкладышами 5 и матрицей 1 порошковый материал, образуя отдельные заготовки щетки. После окончания хода пуансона 2 включают привод (не показан) дополнительного вертикального пуансона 10, который, перемещаясь вниз, воздействует своей наклонной поверхностью 9 на горизонтальный пуансон 8, перемещая его в сторону рабочего торца предварительно спрессованной заготовки и деформируя рабочий участок щетки.The carbon-based powder material is poured into the
После окончания процесса формования заготовки щетки отводят вверх верхний вертикальный пуансон 2. При этом под действием упругих элементов 7, расположенных между обоймой 3 и вкладышами 5, последние возвращаются в исходное положение. Дополнительный вертикальный пуансон 10 под действием выталкивателя 11 и упругого элемента 12 отводится вверх, а под действием упругих элементов 13 возвращается в исходное положение горизонтальный пуансон 8.After completion of the molding process, the brush blanks are retracted upward by the upper
Согласно предлагаемым способу и пресс-форме было изготовлено 10 заготовок щеток типа К1 по ГОСТ 53617-2009 размерами 8×20×50 мм из порошкового материала, содержащего 86% графита по ТУ 1916-109-71-2000 и 14% фенолформальдегидной смолы марки СПФ-011А по ТУ 6-05751768-35-94. Плотность рабочей поверхности щеток составила 1,73-1,75 г/см3 при горизонтальных обжатиях 10-15% от вертикальных, равных 50-55%, удельных усилиях прессования 30-40% от вертикальных усилий основного пуансона, равных 60-65 МПа, и углах α=10-15°.According to the proposed method and mold, 10 blanks of K1 type brushes were made according to GOST 53617-2009 with
Предлагаемые способ и пресс-форма найдут свое применение в порошковой технологии, электротехнике при производстве щеток электрических машин, применяемых для подвода и отвода тока на коллекторах и контактных пальцах электромашин.The proposed method and mold will find their application in powder technology, electrical engineering in the production of brushes for electric machines used for supplying and removing current on collectors and contact fingers of electric machines.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012134227/02A RU2510309C1 (en) | 2012-08-09 | 2012-08-09 | Method of compacting electric machine brush billets from carbon-based powders and multicavity mould to this end |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012134227/02A RU2510309C1 (en) | 2012-08-09 | 2012-08-09 | Method of compacting electric machine brush billets from carbon-based powders and multicavity mould to this end |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2012134227A RU2012134227A (en) | 2014-02-20 |
RU2510309C1 true RU2510309C1 (en) | 2014-03-27 |
Family
ID=50113832
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012134227/02A RU2510309C1 (en) | 2012-08-09 | 2012-08-09 | Method of compacting electric machine brush billets from carbon-based powders and multicavity mould to this end |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2510309C1 (en) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3583035A (en) * | 1969-03-19 | 1971-06-08 | Super Cut | Multiple cavity hot press mold structure for diamond-impregnated abrasive saw teeth segments and the like |
SU1154044A1 (en) * | 1984-01-27 | 1985-05-07 | Ордена Трудового Красного Знамени Институт Сверхтвердых Материалов Ан Усср | Multiple mould for compacting powder |
WO1993018878A1 (en) * | 1992-03-25 | 1993-09-30 | Komage Gellner Maschinenfabrik Gmbh | Press apparatus |
US6623263B2 (en) * | 2000-05-08 | 2003-09-23 | Ptx-Pentronix, Inc. | Powder compacting press with variable frequency drive |
RU2381870C2 (en) * | 2007-11-19 | 2010-02-20 | Общество с ограниченной ответственностью Торговый дом "Абразивные заводы Урала" | Compression method of beads from powders of refractory metal and press mould for its compression |
RU115261U1 (en) * | 2011-11-16 | 2012-04-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Уральский государственный университет" (национальный исследовательский университет) (ФГБОУ ВПО "ЮУрГУ" (НИУ)) | MULTI-LOCAL PRESS FORM FOR PRESSING POWDERS |
-
2012
- 2012-08-09 RU RU2012134227/02A patent/RU2510309C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3583035A (en) * | 1969-03-19 | 1971-06-08 | Super Cut | Multiple cavity hot press mold structure for diamond-impregnated abrasive saw teeth segments and the like |
SU1154044A1 (en) * | 1984-01-27 | 1985-05-07 | Ордена Трудового Красного Знамени Институт Сверхтвердых Материалов Ан Усср | Multiple mould for compacting powder |
WO1993018878A1 (en) * | 1992-03-25 | 1993-09-30 | Komage Gellner Maschinenfabrik Gmbh | Press apparatus |
US6623263B2 (en) * | 2000-05-08 | 2003-09-23 | Ptx-Pentronix, Inc. | Powder compacting press with variable frequency drive |
RU2381870C2 (en) * | 2007-11-19 | 2010-02-20 | Общество с ограниченной ответственностью Торговый дом "Абразивные заводы Урала" | Compression method of beads from powders of refractory metal and press mould for its compression |
RU115261U1 (en) * | 2011-11-16 | 2012-04-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Уральский государственный университет" (национальный исследовательский университет) (ФГБОУ ВПО "ЮУрГУ" (НИУ)) | MULTI-LOCAL PRESS FORM FOR PRESSING POWDERS |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2012134227A (en) | 2014-02-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN204953630U (en) | Ejecting formula blanking die | |
CN107282675A (en) | A kind of straight spur gear radial extrusion die and method | |
CN104128428A (en) | Composite stamping die for supporting seat | |
CN204524019U (en) | Shaft-cup shaping dies | |
CN201597101U (en) | Isostatic pressing mold | |
RU2510309C1 (en) | Method of compacting electric machine brush billets from carbon-based powders and multicavity mould to this end | |
CN202667646U (en) | Powder metallurgy molding die for planet carrier base plate | |
CN201871727U (en) | Powder metallurgy forming machine | |
CN103934356A (en) | Stamping die of vehicle front brake disc | |
CN104889259B (en) | A kind of hole flanging compound die | |
CN101585246A (en) | Powder forming mould | |
CN103447386B (en) | Double; two dynamic one-time-shaped moulds and forming method thereof | |
CN207533970U (en) | A kind of novel powder compacting tool set | |
CN204638848U (en) | A kind of high accuracy blanking die | |
CN202278093U (en) | Improved structure for squeeze die of vertical coaming of carrying frame | |
CN209867359U (en) | Chamfer gear powder metallurgy compacting die | |
CN211679574U (en) | Continuous stamping die for fastening USB iron parts | |
CN207735533U (en) | The conjunction gear precision forging die of built-in slow pressing structure | |
CN107415033A (en) | A kind of powder metallurgy briquetting mold and feed device | |
CN204018504U (en) | Three-dimensional punching die | |
RU2625622C1 (en) | Method of obtaining contact inserts of trolleybuses | |
RU120591U1 (en) | PRESS FORM FOR PRESSING POWDERS | |
CN207308860U (en) | A kind of molding die of charging gun double end contact pin | |
CN209206347U (en) | A kind of switch special electric contact accurate cold forging molding die | |
CN206046822U (en) | A kind of multilamellar positions stretching die |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150810 |