Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

загрузочной камерой




Дутьевое (пневматическое) формование используется для производства заготовок открытого типа (крышки, контейнеры, корыта и др.) из листовых термопластов толщиной 1,5–4 мм. В качестве исходных материалов используют, например, оргстекло, винипласт, полиэтилен, полистирол. Различают негативное и позитивное пневматическое формование. Негативное формование осуществляется давлением сжатого воздуха на предварительно разогретый до размягчения листовой материал, уложенный на форму-матрицу (рис. 4.23, а). Заготовка приобретает форму матрицы с помощью сжатого воздуха. Для заготовок типа сфер формовка может осуществляться без матрицы. Процесс осуществляется на столе, оборудованном устройством для обогрева.

1 – матрица; 2 – заготовка в процессе формования; 3 – прижимная плита; 4 – пуансон

Рис. 4.23. Схема дутьевого формования:

а – негативного; б – позитивного

Позитивное формование применяется для глубокой вытяжки, которая осуществляется пуансоном с последующей раздувкой сжатым воздухом, подаваемым через пуансон. Осуществляется на столе с поворотной плитой обогрева и пневматическим прессом. В качестве оснастки здесь применяется форма-матрица с прижимным пуансо­ном (рис. 4.23, б).

Вакуумное формование используется для неглубокой вытяжки крупногабаритных заготовок панельного типа. Изделие форму­ется вакуумным всасыванием предварительно размягченного листа в матрицу, а выталкивается сжатым воздухом. Исходный матери­ал – листовой термопласт толщиной 1,5–3 мм. Формование осуществляется на вакуум-формовочных маши­нах в комплексе с компрессором, вакуум-насосом, термоэкраном для подогрева исходной заготовки и специальной вакуумной фор­мой (рис. 4.24).

 

1матрица; 2 – заготовка; 3 – плита разогрева; 4 – прижимная плита; 5 – деталь

Рис. 4.24. Схема вакуумного формования:

а – разогрев материала; б – отсос воздуха; в – выталкивание изделия сжатым воздухом;

 

Комбинированное формование является одновременно негатив­ным и позитивным. Применяется для изделий сложной конфигура­ции с поднутрениями, а также при глубокой вытяжке. Исходный материал — листовой термопласт толщиной 2–4 мм. Формование осуществляется на специальных машинах, оснащенных опокой с прижимным кольцом и пуансоном для позитивного формования.

Экструзия (выдавливание) используется для производства про­фильной заготовки неограниченной длины, а также для нанесения пластмассовой изоляции на проволоку. Осуществляется на различ­ного типа шнековых экструзионных машинах.

Помимо перечисленных специфических операций заготовки из реактопласта и термопласта толщиной до 6,5 мм можно получать штамповкой (вырубка, гибка, отбортовка, пробивка отверстий и др.). Штамповка пластмасс требует предварительного подогрева исходной заготовки и осуществляется на гидравлических и механи­ческих прессах, оборудованных штампами, приспособлениями для нагрева, гибки и отбортовки.

Иногда для создания весьма сложных, пластмассовых загото­вок (например, корпусных деталей) прибегают к поэлементному созданию заготовки одним из вышеперечисленных способов с по­следующей сваркой составных частей, осуществляемой с помощью специальных нагревательных устройств.

Проектирование заготовок из пластмасс

Проектирование заготовок из пластмасс и отработка на техноло­гичность обусловлены способностью последних заполнять полости прессформы и извлекаться из них после затвердевания. Поэтому конструктор должен знать основные рекомендации, выработанные практикой, по оформлению толщин стенок, радиусов закруглений, наружных и внутренних поверхностей, мелких конструктивных эле­ментов типа утолщений, облегчений, отверстий, резьб и пр., кото­рые, как правило, вытекают из возможностей технологии.

Толщина стенок. При проектировании пластмассовых заготовок необходимо обеспечить их равностенность. На рис. 4.25 приведены примеры созда­ния равностенных заготовок за счет ликвидации локальных утолщений и снижения толщины стенок. С увеличением толщины сиенок возрастает продолжительность выдержки и опас­ность коробления в процессе прессования. При литье под давлением в толстых сечениях образуется воздушная и усадочная пористость. Рекомендуемые толщины стенок приведены в табл. 4.5. При прес­совании – малогабаритных заготовок из стекловолокнистых мате­риалов и литье под давлением полиамидов, толщину стенок можно уменьшить до 0,3 мм, так как эти материалы имеют повышенные механические свойства.

Прочность и жесткость деталей рекомендуется повышать путем применения ребер жесткости (рис. 4.26, а, б), толщина которых в наибольшем сечении не должна превышать толщину δ стенки (рис. 4.26, в). Для круглых деталей не рекомендуются концентричные и сплошные радиальные реб­ра жесткости, так как они препятствуют усадке.

Рис. 4.25. Примеры устранения локальных утолщений на технологичных (а) и нетехнологичных (б) конструкциях Рис. 4.26. Повышение прочности дета- лей с помощью ребер жесткости: а и б – нетехнологичные и технологичные конструкции; в – рекомендуемая конфигурация сечения ребер жесткости

Таблица 4. 5. Толщина стенок пластмассовых заготовок

 

Радиусы закруглений в местах сопряжения поверх­ностей улучшают заполняемость пресс-форм и внешний вид деталей. Острые кромки допускаются только на по­верхностях, по которым про­ходит плоскость разъема пресс-формы. После зачист­ки заусенца на этих кромках образуются фаски величи­ной 0,2–0,3 мм.

Прочность корпусных де­талей повышается при плавном утолщении стенок в местах закругления (рис. 4.27), которое достигается сопряжением наружных и вну­тренних поверхностей рав­ными радиусами R со смещенным центром. Ра­диус R должен быть боль­ше половины толщины стенки δ. Для термореак­тивных материалов мини­мально допустимое зна­чение радиуса закругле­ния 0,5 мм, для термопла­стических материалов с повышенной вязкостью типа полистирола или полиметилметакрилата допустимо 0,8 мм.

 

Рис. 4.27. Примеры оформления радиусов закруглений:

а ­ – нетехнологично; б – технологично

 

На наружных и внутренних боковых поверхностях стенок сле­дует предусматривать технологические уклоны в направлении плос­кости разъема (рис. 4.28), облегчающие удаление деталей из пресс- формы. Величина уклона (табл. 4.6) влияет на размерную точность элементов заготовки, лежащих в плоскости разъема или перпенди­кулярных направлению перемещения подвижных частей пресс-формы.

Рис. 4.28. Расположение технологических уклонов в зависимости от направления разъема пресс-формы

Таблица 4.6. Рекомендуемые уклоны для различных поверхностей пластмассовых заготовок

Оформление поверхностей. На боковых поверхностях пластмас­совых деталей недопустимы поднутрения, препятствующие разъе­му пресс-формы и извлечению изделия (рис. 4.29, а). Бобышки на наружных боковых поверхностях (рис. 4.29, б)допустимы только при дополнительном вертикальном разъеме, что значительно ус­ложняет конструкцию пресс-формы. Примеры устранения поднут­рений и выступов показаны на рис. 4.29, в.

Опорные поверхности рекомендуется заменять опорными пло­щадками, буртиками, выступами по периметру (рис. 4.30), что по­вышает жесткость деталей, снижает их коробление и способствует плотному прилеганию сопрягаемых поверхностей.

 

Рис. 4.29. Примеры ликвидации внешних и внутренних поднутрений: а, б – нетехнологичные конструкции; в – технологичные конструкции Рис. 4.30. Оформление опорных поверхностей нетехнологичных (а) и технологичных (б) конструкций

С целью облегчения удаления заусенца следует уменьшать число плоскостей разъема и располагать линию образования заусенца на участках простой конфигурации.

Отверстия. Размеры отверстий в пластмассовых заготовках на­значают так же, как и для металлических изделий. При этом необ­ходимо учитывать возможность появления напряжений вследствие затрудненной усадки. Допустимая глубина отверстия зависит от ме­тода изготовления деталей. Рекомендуемые минималь­ные значения диаметра отверстия dmin при глубине h≤2d: для по­лиамидов – 0,5 мм; прочих термопластов – 0,8 мм; стекловолокнитов – 1,0 мм; пресс-порошков – 1,5 мм; текстолитов – 2,5 мм.

Резьба. Прессованием и литьем можно изготовить резьбовые элементы деталей, не требующие последующей механической обра­ботки. Не рекомендуется для пластмассовых деталей прямоуголь­ные резьбы и резьбы с шагом менее 0,4 мм вследствие их недоста­точной прочности. Минимально допустимый диаметр резьбы для заготовок из термопластов и волокнистых пресс-материалов 2 мм, а для деталей из пресс-порошков – 3 мм. Желательно, чтобы дли­на резьбы не превышала двух ее диаметров.

Армирование пластмасс металлическими элементами значи­тельно повышает область применения пластмассовых изделий. Наиболее распространенная арматура: штифтовая (гладкие и резьбовые шпильки, винты), втулочная (гладкие и резьбовые втул­ки), плоская (лепестки, контакты) и проволочная. Для предупреждения проворачивания или вырыва из изделия на штифтовой арматуре делают накатку и кольцевые выточки, на плоской – отверстия или вырезы, на проволочной – расплющивание или изгиб арматуры.

Чтобы предупредить возникновение трещин, сечение металли­ческой арматуры должно быть небольшим по сравнению с сечени­ем пластмассы и располагаться симметрично относительно послед­него. Арматура не должна находиться близко к краю или к по­верхности заготовки во избежание появления вздутий пласт­массы.

Надписи и рисунки на пластмассовых заготовках следует де­лать выпуклыми, что упрощает изготовление пресс-формы. С целью устранения выкрашивания высота шрифта или рисунка не должна превышать 0,2 мм. Если требуется увеличить высоту шрифта, над­пись утапливается ниже поверхности заготовки.

Точность, шероховатость и припуски на обработкузаготовок из пластмасс

Точность размеров заготовок из пластмасс зависит от усадоч­ной деформации и размерной стабильности материала. При оценке точности размеров заготовок из пластмасс необходимо учитывать дополнительно влияние технологических уклонов, которые могут назначаться на поверхности заготовки, параллельные направле­нию замыкания формы.

Точность для размеров элементов заготовок, оформляемых в одной части формы, может находиться в пределах 7–.17 квалитетов. При этом наиболее высокая точность достигается у мелких за­готовок (1–50 мм), изготовленных из материалов с минимальным колебанием усадки (до 0,1 %) и нулевым технологическим уклоном. Точность изготовления заготовок из различных материалов при­ведена в табл. 4.7.

 

Таблица 4.7. Точность изготовления заготовок из пластмасс

 

Допуски и посадки на гладкие детали из пластмасс размерами 1–500 мм, сопрягаемые с металлическими или пластмассовыми де­талями, регламентированы стандартами. При этом следует пом­нить, что предельные отклонения и допуски установлены для дета­лей, работающих при температуре 20°С и относительной влажности воздуха 65 %. Пластмассы по сравнению с металлами отличают­ся большей размерной чувствительностью. Поэтому эксплуатация пластмассовых сопряжений в условиях значительных перепадов тем­ператур нежелательна.

Шероховатость поверхности пластмассовых заготовок зависит от качества обработки пресс-форм, вида наполнителя и технологи­ческих режимов формования. Параметр шероховатости поверхности заготовок, изготовляемых литьем под давлением и прессованием, соответствует Ra= 0,32–1,25 мкм, а в отдельных случаях достига­ет Ra =0,08–0,32 мкм. На шероховатость поверхности в значитель­ной мере влияет износ оформляющих элементов пресс-формы.

При механической обработке качество поверхности пластмассо­вых изделий ухудшается. Параметр шероховатости поверхностей, обработанных режущим инструментом, обычно соответствуют Rz =40–20 мкм и определяется чертежом.

Если на рабочих поверхностях детали требуемую точность по­лучить невозможно или экономически нецелесообразно, то на такие поверхности должны быть оставлены припуски, которые зависят от обрабатываемого материала, формы и размеров заготовки. Ори­ентировочные границы значений припусков для различных мате­риалов колеблются в пределах: при точении – 0,1–2,5, при фрезе­ровании – 1–4, при шлифовании – 0,5–0,4 мм.

 

Контрольные вопросы

1. Каковы особенности и технологические возможности основных способов сварки?

2. Каков порядок проектирования сварных заготовок?

3. Какие факторы учитывают при проектировании сварных заготовок?

4. От чего зависит свариваемость металлов и сплавов?

5. Перечислите рекомендации по обеспечению технологичности конструкций свар­ных заготовок.

6. Какие факторы определяют целесообразность применения комбинированных заготовок?

Контрольные вопросы

1. Какими преимуществами обладает производство заготовок методами порош­ковой- металлургии?

2. На какие виды подразделяют порошковые конструкционные материалы в за­висимости от условий эксплуатации?

3. Какие требования необходимо выдержать при конструировании заготовок из порошковых материалов?

4. Какие факторы влияют на точность заготовок и деталей, получаемых методами порошковой металлургии?

5. Какие факторы определяют целесообразность применения заготовок из порош­ковых конструкционных материалов?

Контрольные вопросы

1. Перечислите достоинства, недостатки и область применения пластмасс.

2. Дайте характеристику реактопластов и термопластов. В чем их принципиальное отличие?

3. Перечислите и охарактеризуйте способы изготовления заготовок из пласт­масс.

4. Какие требования предъявляются к конструктивному оформлению поверхностей стенок, радиусов закруглений, отверстий, резьб и чем обусловлены эти требова­ния?

5. Назовите факторы, влияющие на размерную точность и шероховатость по­верхностей заготовок из пластмасс.

6. В каких случаях и в каких пределах назначают припуски на механическую обработку заготовок из пластмасс?

 







Дата добавления: 2015-08-12; просмотров: 1166. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!


Рекомендуемые страницы:


Studopedia.info - Студопедия - 2014-2021 год . (0.007 сек.) русская версия | украинская версия