Semenov E.I., i dr. (red.) Kovka i shtampovka. Spravochnik. Tom 4 (Mashinostroenie, 1987)(ru)(L)(T)(273s) (813579), страница 67
Текст из файла (страница 67)
Вакуум-формовочные установки оснащены вакуум-насосом и компрессором, термоэкраном, пультом с приборами управления и специальными пресс-формамн. Эти установки позволяют формовать изделия длиной до 2 м из заготовок толщиной до 3 — 4 мм. Пнсвмамшчсскал формовка и жестких формах, Пневматическую формовку е жестких формах применяют для изготовления ванн, уиыаальников, ваз, обрамления для телевизоров н других изделий из заготовок толщиной до 15— 20 мм. Пневматическую формовку осуществляют на специальных установках.
Давление воздуха, необходимое для формовки детали, зависит от конфигурации, глубины вытяжки, температуры и рода формуемого материала, температуры формы и ее конструкции. Потребное давление определяют экспериментально; как правило, оно составляет 0,05 — 2,5 МПа. Процесс пневматической формовки включает следующие операции: подготовка и нагрев материала в соответствии с установленным режимом; 1 щ Ро ао ро 7 г Рме.
15. Зввмсммаетв временн нагреве ею серуэнаннага м блаенага листов ат темаервтуры. Талщммв листа 3 -1- 0,5 мм. Темаервеурв мввфв 'С: 1 — 200: 2 — 210; 3 — 100,' Š— 170; 5— 150; 6 — 190 укладка заготовки на форму и закрепление ее отжимнымн кромками формы; предварительная формовка при давлении 147 — 108 кПа в течение !5— 30 с, необходимая для герметичности зажима заготовки и отверждения зажатых кромок; окончательная формовка детали при давлении, экспериментально подобранном при опытных штамповках; охлаждение отформованной детали е !форме до 35 — 50 'С без снижения давления воздуха; скорость охлаждения в среднем составляет 0,5 — 0,8 мин на ! мм толщины материала; удаление отформованной детали и подготовка формы для следующего цикла формовки; контроль полученной детали доводочные операции.
Получение качественных деталей методамн пневматической формовки требует точного регулирования температуры листа. Тепловой режим нагрева органического стекла — полиметилметакрилата (ПММА) устанавливается е зависимости от типа материала (экструзионный или блочный высокомолекулярный), толщины листа, конструиции и назначения детали. Оптимальной для зкструзиониаго л иста является температура нагреватель- фОРМОИЗМВИЯЮЩИВ ОПЕРАЦИИ П!ТАМИОВКА ИЕМВТАЛЛИЧПСКИХ МАТЕРИАЛОВ 335 334 р, ВВО О,б О 170 МО 1бО 100 700 7, С 10 2 Ркс.
1т. Скеыя оояптпвиой формовки с преаварптельяоя пяеяыятн«вской вытяжкой н 0,238(л + 18,648)77 — 36,294 ' (17) для блочного листа 0 461л + 3! 96)77 — 8! 34 (18) ря . 1а. гкемя коыбпппровянпой форыоякп в «упругой» ыятрпце Ряс. 1«. Зяяяеяыость аевяеяяя ппевыофорыояяяяя от тепя«рятуры Аяя»кс»ру»ионного (( 21 бяоч ого высоко олекулярного (3 я 4) листов. Кратность вытяжки: 1 я 3 — 0 20 ° : 2 к 4 — 0 Ь ного шкафа 170 — 190 'С; для блочного — 200 — 210 "С (рнс. 15).
Интервал температур формовки экструзионного листа 125 †1 'С, блочного 150- 200 'С. С уменьшением кратности вытяжки деталей )г' = й!В (й— высота формы;  — ширина ее основания) граница области формования смещается в облает~ низких температур. Нижняя граница интервала температур формовки соответствует середи ие области высокоэл асти ч ного состояния; верхняя граница совпадает с началом области перехода материала в текучее состояние. Зависимость давления внутри формы от температуры листа для различных типов ПММА приведены на рнс.
16. Адекватные уравнения регрессии в натуральных переменных, полученные в результате проведения опытов по схеме полного факторного эксперимента 2» для расчета толщины стенки детали в местах глубокой вытяжки, имеют вид: для экструзионного листа где зп — начальная толщина заготовки; з„ вЂ” толщина детали в местах его наибольшей вытяжхн; 1л — темпера- тура листа; )г' — кратность вытяжки детали.
Для экструзионного листа уравнения (17) н (18) применимы прн температуре заготовки 140 — 150'С и кратности вытяжки 0,284 — 0,50, для блочного — при 170 — 190 'С и той же кратности вытяжки. Погрешность расчета по уравнениям (17) н (18) составляет не более 20 %. Комбинированные способы формовки. При вакуумнои н пневматической формовке крупногабаритных деталей из термопластиков характерным является наличие двух существенных недостатков: неравномерность толщины стенок отформованных деталей и невозможность получения деталей сложной формы. С целью устранения этих недостатков разработаны комбинированные методы формовки, в которых пневматическая формовка сочетается с механической форыонкой пуансоном.
Получение равномерной толщины стенок в деталях достигается различными способами: применением резиновых диафрагм переменного сечения, предварнтелю(ой свободной вытяжкой, скользящим методом формовки, а также использованием специальных подкладных и формующих пуансонов различной формы и размеров. Применяется также формовка в упругой матрице, иногда даже без использования сжатого воздуха. Во многих случаях для получения деталей сложной формы применнют позитивную формовку с предварительной пневматической вытяжкой (рис. 17).
Этот комбинированный метод формовки состоит в следующем. Вначале исходную нагретую заготовку термопластика зажимают в рамке, которую плотно прижимают в камере (поз. 1). Затем в камеру пода(от сжатый воздух, посредством которого производится свободнан пневматическая вытяжка (поз. П) с неравномерным изменением толщины заготовки. Далее форму вместе с пуансоном поднимают вверх; прн этом производится предварительная механическая формовка (поз.
Ш), включается вакуум и происходит окончательная пневматическая формовка детали (поз. 1)»). В каждой из рассмотренных стадий формовки происходит изменение толщины отдельных частей формуемой летали, толщина ее стенок становится более равномерной. Весьма распространенным способом получения глубоких деталей сложной формы является комбинированная формовка в «упругой» матрице (рис. 18). Форма состоит из пневматической камеры 1, рамки 2 с закрепленным в ней листом термопластнка, пуансона 3, прикрепленного к крышке камеры 4, и матрицы 5. Прн движении пуансона вниз происходит свободная формовка заготовки. В конце хода пуансона в донной части детали формуется рельеф на матрице 5. ФОРМОИЗМЕНЯЮП!ИЕ ОПЕРЛЫИИ ЗЗ7 336 штлмпОВкл ньметлллических млтеРиллОВ Рнс.
!р, Схема саеаьзещеге метода аембммирееанаед фермееан Если камера 1 не сообщается с атмосферой с помощью крана б, то деформируемый материал под действием противодавления упругой матрицы будет отформовывэться в виде поверхности параболической формы. Прн необходимости отформовать изделие по пуансону сжатый воздух подается в камеру через распределитель 7. Прн формовании листового полиэтилена н полнвинилхлорида, а также других немегаллических материалов применяют скользящий метод комбинированной формовки (рис. 19), сущность которого состоит в том, что Предварительное формование детали осуществляется в разных направлениях.
сначала свободная формовка вверх, а затем формовка пуансоном через прослойку сжатого воздуха. Последовательность процесса следующая. Вначале лист! термопластнка закрепленный в рамке 2, нагревается нагрева- телем 8 до заданной температуры (поз. 1). После соприкосновения движущейся рамки 2 с торцовой поверхностью формы 4 н предварительной небольшой формовки в полость формы черсз вентиль 5 нагнетается нагретый воздух, под действием которого происходит предварительная пиевмоформовка (поз. П) Далее полый пуансон б под действием сжатого воздуха, нагнетаемого через вентиль 7, опускается. При этом между пуансоном и формуемым материалом образуется пневматическая подушка, посредством которой при ходе пуансона вниз осуществляется формовка листа(поз. П1— 1'г'] После этого вентили 5 и 7 автоматически закрываются, и через вентиль 5 подключается вакуум (поз.
)т) При ходе пуансона вверх готовая деталь выталкивается из формы сжатым воздухом, поступающим через вентиль. Метод скользящей формовки обеспечивает более равномерную деформацию формуемого материала в процессе дейюрмироээнэя. Мерои дсформнруемостн термонлястнков является отношение высоты детали к диаметру заготовни. В процессе формовки деформнруемый материал находится в условиях сложного напряженно-деформнроваииогосостаяння, которое меняется в процессе деформнровання в связи с изменением температуры. Допускаемую степень вытяжки определяют экспериментально, в зависимости от требований, предъявляемых к детали. В мелкосерийном производстве изготовление крупных сферических де~алей нз органического стекла производят или в вытяжных штампах посредством вытяжки жестним пуансоном через протяжную матрицу с нагревом заготовки до соответствующей температуры, или формовкой под вш куумом в специальном сосуде с нагревом заготовки инфракрасными лулучами.
Прн вытяжке заготовки жестким пуансоном через протяжное кольцо зазор между пуансоном я матрнцей принимается г = 1,15 —;1,20 толщины заготовки. После остывания отформованной детали до 40 †50 'С начинается движеняе пуансона вверх. Вытяжку целлулоида и вннипласта производят в обычных вытяжных штамппх с пружинным складкодержателем. Для облегчения вытяжки целлулоида в качестве смазочного материала применяют мыло. )лубина вытяжки целлулоида при толщине материала до 2 мм достигает 50 — -70 мм Отформованная деталь выдерживаегся под давлением около 1 мни, после чего охлаждаегся вместе со штампом в холодной воде. Способ нагрева заготовок выбирают в зависимости от вида производства: путем конвекции горячего воздуха в специальных шкафах; между горячими плитами; облучением инфракрасными лучами и др.
Из слоистых пластиков вытяжке подвергаются только фибра, тексто. лиг и стеклотекстолит. Фибру вытягивают лишь в увлажненном состоянии после вымачивания в воде из расчета 1,5 — 2 ч иа 1 мм толщины заготовки. Перед вытяжкой заготовки и рабочие поверхности штампов покрывают ~альком или графитом.
Вытяжку обычно производят в вытяжньж штампах с прижимом нли на прессах двойного деиствия. После снятия отштамповяяных деталей со штампа и обрезки гофров их надевают ня специальные шаблоны, имеющие форму и размеры пуансона, и высувтиаают в сушильной камере в течение 10--12 ч при температуре 60 — 70'С и относительной влажности воздуха 40 ~ 5 еде. Зазор между пуансоном и матрицей прн вытяжке фибры принимают г =- = 1.05 —;1,10 толщины заготовки. Из текстолита и стеклотекстолитя в нагретом состоянии вытяжкой получают лишь неглубокие цилиндрическиес, конические и полусферические детали. Детали нз текстолита штампуют в штампах с прижимом нлн на прессах двойного действия; из стекло- текстолита — в пресс-формах Из кожи вытягивают уплотннтельные манжеты и сальники с предварительным нагревом заготовок в масле до 200 'С.
Фодмоэка стеклонаполнснньи термопластикоэ. В нашей стране разработан материал штапол, композиция которого состоит из 25 — 40 е4 стекловолокна и 60 — 70 ей термоплэстииа. Штапол — штампующийся термопластичный армированный лист, предназначен для изготовления крупногабаритных деталей тракторов, автомобилей и сельскохозяйственных машин. Технологический процесс штамповки штапола включает резку заготовок из листа, нагрев заготовок до требуемой температуры и формовку. Нагрев заготовок производят с помощью инфракрасного нагревателя в сушильных печах с принудительной циркуляцией воздуха Время нагрева в зависимости от типов используемого термопластика н нагревающего устройства составляет 1 — 2 мин на 1 мм толщины ° Формовку детали производят в сопряженных полуформах. На срормуемость штапола, помимо температуры заготовки, существенно влияют температура формы и давление формоваиия.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
