126061 (Основы взаимозаменяемости деталей из пластмасс), страница 2

Все размеры пластмассового изделия или детали подразделяются на 3 категории. Категория А₁ включает размеры, которые определяются формующими элементами, категории А₂ и А₃ относятся к взаимному расположению размеров (категория А₂ – размеры межосевые и размеры, оформляемые различными частями пресс-формы, категория А₃ – размеры в направлении смыкания формы). Такое разделение объясняется различием в точности формования соответствующих элементов изделия. Размеры категорий А₂ и А₃ по сравнению с размерами категории А₁ являются более грубыми из-за влияния других источников погрешностей, например, зазоров между перемещающимися частями формы.

Усложнение конфигурации изделия при прочих равных условиях приводит к понижению точности условно на один квалитет по сравнению с простым изделием.

Достижимые квалитеты в зависимости от колебания усадки приводятся в специальных таблицах.

Таблица Квалитеты точности для размеров изделий из пластмасс

Интервалы размеров, мм	Квалитеты IT при ΔS, %
	До 0,06	Св.0,06 до 0,10	Св.0,10 до 0,16	Св.0,16 до 0,25	Св.0,25 до 0,40	Св.0,40 до 0,60	Св.0,6 до 1,0	Св.1,0
	Размеры категории А1
До 3 мм	8	9	10	11	12	13	14	15
Св.3 до 30	8	9	10	11	12	13	14	15
Св.30 до 120	9	10	11	12	13	14	15	16
Св.120 до 250	10	11	12	13	14	15	16	17
Св.250 до 500	11	12	13	14	15	16	17	18
	Размеры категории А2 и А3
До 3 мм	10	11	12	13	14	15	16	17
Св.3 до 30	9	10	11	12	13	14	15	16
Св.30 до 120	10	11	12	13	14	15	16	17
Св.120 до 250	11	12	13	14	15	16	17	18
Св.250 до 500	12	13	14	15	16	17	18	-

Очень важным для оценки суммарной общей погрешности изготовления (δ_общ) изделия из пластмасс является вопрос о технологических уклонах, которые назначаются в необходимых случаях на наружные и внутренние поверхности и вызывают значительную дополнительную погрешность (δ_ук) размеров.

Для сопрягаемых ответственных размеров изделий из пластмасс, точность которых оценивают квалитетами 8 – 13 включительно в зависимость от угла технологического уклона (α) предусматривается два варианта учета погрешности от уклона:

1. при α ≤ 1⁰ погрешность от уклона должна располагаться в заданном поле допуска размера (как и другие погрешности формы, если они особо не оговариваются в чертеже изделия), т.е. δ_общ = Т_т + δ_ук ≤ Т,

где Т_т - технологический допуск;

Т – допуск размера изделия (конструктивный допуск).

1. при α ≥ 1⁰ погрешность от уклона не располагается в поле допуска размера, а сопряжение рассматривается как коническое. Расчет посадок такого типа осуществляется по специальным методикам.

Точность несопрягаемых размеров находится в пределах 14 – 17 квалитетов. Для таких размеров погрешность от уклона определяется по формуле: δ_ук = 2H·tgα, где Н – высота элемента изделия, имеющего уклон.

Меньшие значения уклонов следует назначать для материалов с малым колебанием усадки (до 0,4 %), большие – для материалов с большим колебанием ΔS (свыше 0,4 %).

Во многих случаях требуется более высокая точность пластмассовых изделий, особенно конструкционных деталей. Ужесточение допусков на изготовление оформляющих частей пресс-формы и выбор прессовочных материалов, обладающих малой усадкой, позволяют выполнить это требование.

При изготовлении деталей, оформляемых в одной части формы, можно получить размеры с более жесткими допусками. Размеры, зависящие от подвижных частей пресс-формы, в том числе межосевые и расположенные в двух частях формы перпендикулярно направлению ее замыкания, получаются с менее жесткими допусками. Размеры, оформленные в двух и более частях формы вдоль направления замыкания формы, должны иметь еще более расширенные допуски.

3. Точность пластмассовых изделий в зависимости от метода изготовления

Точность изделий, получаемых экструзией, зависит от следующих основных групп факторов:

1. неоднородности сырья;

1. нестабильности технологических параметров экструзии;

2. изменения условий калибрования и охлаждения экструдата;

3. отклонений в нормальной работе основного оборудования, вспомогательных и тянущих устройств;

4. погрешностей методов и средств контроля.

Точность изготовления пластмассовых деталей методом объемного формования определяется технологическими особенностями, вызывающими анизотропию свойств, в том числе плотности и усадки, влияющих на точность размеров. Для деталей, изготавливаемых объемным формованием из листа, суммарная размерная погрешность складывается из технологической погрешности, погрешности первоначальной толщины листа-заготовки и погрешности при хранении. В свою очередь технологическая погрешность складывается из:

1. погрешности, возникающей за счет неточности изготовления оформляющих пластмассовую деталь элементов формы;

1. погрешности, возникающей за счет неточности эксплуатации формы (неплотного прилегания и т.п.);

2. погрешности, возникающей в процессе охлаждения пластмассового изделия;

3. погрешности методов измерения.

К общим рекомендациям по повышению точности пластмассовых изделий, которые изготавливаются объемным формованием из листа, можно отнести:

1. повышение стабильности и равномерности разогрева листа с учетом расположения мест его утонения при формовании;

1. выбор рационального значения вытяжки в зависимости от конструкции формы и условий формования;

2. максимальный учет требований технологии при проектировании изделия и формы для его изготовления (наличие углов уклона, скруглений, достаточной опорной поверхности при закреплении листа и т.д.);

3. подбор листовых заготовок с минимальным колебанием размеров по толщине.

Точность изготовления изделий из стеклопластиков зависит от метода формования. Например, при контактном формовании технологически совмещены два процесса – получение определенной стеклопластиковой структуры, т.е. получение конструкционного материала, и получение самого изделия с заданными точностью и качеством поверхности. Каждый их этих процессов является самостоятельным источником производственных погрешностей, которые соответственно можно разделить на две категории:

1. геометрические погрешности;

1. структурные погрешности и дефекты.

Геометрические погрешности включают:

1. погрешности геометрической формы (плоскостности, овальности и их взаимного расположения; непараллельности, несоосности, эксцентричности и т.д.;

1. погрешности размеров и шероховатости.

Структурные погрешности состоят из:

1. погрешностей армирования, выражающихся, например, в анизотропии геометрических параметров;

1. погрешностей текстуры, примером которых может быть монослойность, т.е. отсутствие прослоек связующего;

2. погрешностей микроструктуры, связанной с однородностью и дисперсностью распределения арматуры, наличием расслоений, газовых включений, пор и т.д.;

Точность геометрических форм и размеров после извлечения изделия из формы изменяется под действием структурных напряжений в стеклопластиковых стенках, которые обусловлены неоднородностью натяжения стеклоарматуры при формовании изделия.

Литература

1. Альшиц И.Я. и др. Проектирование изделий их пластмасс. – М.: Машиностроение, 1979. – 248с.

2. Зенкин А.с. и др. Допуски и посадки в машиностроении. К.: Техніка, 1990. –320 с.

3. Штейнберг Б.И. и др. Справочник молодого инженера-конструктора. – К.: Техніка, 1979. – 150 с.

4. Лепетов В.А., Юрцев Л.И. Расчет и конструирование резиновых изделий. М.: Химия, 1987. – 408 с.