Эластичный формующий элемент для изготовления полимерных изделий с параллельными в сечении стенками

Эластичный формующий элемент для изготовления полимерных изделий с параллельными в сечении стенками

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к переработке неметаллических материалов и может найти применение при изготовлении изделий из полимерных композиционных материалов, имеющих параллельные в сечении стенки, например профили П-образного сечения, коробчатые профили, цилиндры. Цель - расширение возможности термокомпрессионного метода путем увеличения возможной толщины стенки формуемой детали и увеличения давления формования без увеличения габаритов пресс-формы и ухудшения качества детали. Для этого эластичный формующий элемент имеет профиль, описьтаемьш системой уравнений cT/z - i-f(z) fy z -(1-т.)(г) , где - безразмерный параметр, а f(z) - безразмерная функция, зависящая от геометрических параметров эластичного элемента. 2 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Iõ z q f(z) сРу 2 = (1 ) Й(е) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО.ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4080868/26-05 (22) 24. 06. 86 (46) 15. 10.88. Бюл. И 38 (71) Московский авиационный технологический институт им. К.Э.Циолковского (72) В.М.Виноградов, В.Н.Мымрин, Г.М.Шыпков и А.А.Хан (53) 678.057.726 (088.8) (56) Демин Е. Н. Конструирование пресс-форм для пластических материалов. Л.: Лениздат, 1960, с. 332.

Виноградов В.М., Мымрин В.Н., Матов Е.Г. Кн. Конструирование, расчет и эксплуатация технологической оснастки для производства иэделий из пластмасс. МДНТП им. Ф.Э.Дзержинского. М., 1983, с. 142-145. (54) ЭЛАСТИЧНЫЙ ФОРМУЬйфй ЭЛЕЖНТ

ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОЛИМЕРНЫХ ИЗДЕЛИЙ

С ПАРАЛЛЕЛЬНЫМИ В СЕЧЕНИИ СТЕНКАМИ (57) Изобретение относится к перера-.

„„SU„„1430285 А1 (51)4 B 29 С 43/10, 33/40 ботке неметаллических материалов и может найти применение при изготовлении изделий из полимерных композиционных материалов, имеющих параллельные в сечении стенки, например профили П-образного сечения, коробчатые профили, цилиндры. Цель — расширение возможности термокомпрессионного метода путем увеличения возможной толщины стенки формуемой детали и увеличения давления формования беэ увеличения габаритов пресс-формы и ухудшения качества детали. Для этого эластичный формующий элемент имеет профиль, описываемый системой уравнений где q безразмерный параметр, а

f (z) — безразмерная функция, зависящая от геометрических параметров эластичного элемента. 2 ил.

1430285 (1),30

Изобретение относится к переработке неметаллических материалов и может найти применение при изготовлении изделий из полимерных композиционных материалов, имеющих парал5 лельные в сечении стенки, например профили П-образного сечения, коробчатые профили, цилиндры.

Целью изобретения является расширение возможности термокомпрессионного метода путем увеличения возможной толщины стенки формуемой детали и увеличения давления формования без увеличения габаритов пресс-формы и ухудшения качества детали.

На фиг,1 изображена пресс-форма для изготовления полимерных изделий, на фиг.2 — эластичный формующий элемент.

Устройство (фиг. 1) содержит металлические матрицу 1 и пуансон 2, и изделие 3, размещенное между эластичным формующим .элементом 4 с профилированным боковым вырезом 5 и мат- 25 рицей.

Эластичный формующий элемент имеет профилированный вырез по бокам, описываемый уравнением:

Р„(е) = $ f (z) (Уу(е) = (1 Q) f (2) где У„(з), с у(к) — расстояние между поверхностью эластичного формующего элемента в направлении х и у, отнесенное к его ширине в соответствующем направлении и стенкой пакета-заготовки в зависимости от вертикальной координаты z имеющей начало отсчета в центре эластичного формующего элемента мм/мм — безразмерный

Э и

40 параметр, зависящий от соотношения габаритных размеров эластичного формующего элемента, определяемый из уравнения: !Ь

2Ж— (1-Zq) (-,. „)—

dh

2th—

2 2 ,юь,сь г

2 а, (Х)1+!-1 50 (1+ - ) " ) = 0; (2) г I aõ

q (— ") +(1-<) ах сЬЫг с h

ch 55 (3)

2th—

1 о(Ь где h г 1 48 (1+ г- ) х (— ) +(1-q) а< высота эластичного формующего элемента, мм; наибольшая и наименьшая стороны основания эластичного формующего элемента, соответственно, мм;

hz=03 1-0,3 — параметр формования — степень сжатия эластичного формующего элемента, при которой его боковая поверхность станет плоской, мм/мм.

Устройство (фиг.1) работает следующим образом. .На эластичном формующем элементе

4 собирают пакет из полимерного композиционного материала 3 и помещают в матрицу 1, которую закрывают пуансоном 2 и сжимают им эластичйый формующий элемент 4 до исчезновения профилированного выреза 5 на величину

Затем фиксируют положение пуансона 2, помещают пресс-форму в воз- душный термостат и нагревают его до температуры формования. За,счет термического расширения эластичного формующего элемента 4 на предварительно уплотненный его сжатием пакет 3 начинает действовать давление формования. После окончания технологической выдержки, пресс-форму охлаждают, снимают пуансон 2, эластичный формующий элемент 4 и извлекают изделие.

Пример 1. Требуется изготовить изделие П-образного профиля с наружной шириной 180 мм, толщиной стенки 10 мм при давлении формования не менее 3,0 МПа и 180ОС. Для получения изделия с указанной толщиной стенки при заданных режимах необходим пакет толщиной 16 мм. Максимальная ширина эластичного формующего элемента в этом случае 148 мм, его материал (кремнийорганическая резина) имеет характеристики

300 10 1fC, 4= 0 485, Е

= 50 кг/см . IIo формуле (1) находят, что максимальная величина уплотнения может быть 2,2 мм, следовательно, уплотнить такое изделие невозможно.

В этом случае эластичный формующий элемент имеет боковую поверхность описываемую уравнением (2), в котором параметр Е; =0.

«Р)«(z) 1 f (z)

«Р (е) = (1 $) f (z) > заготовки в зависимости от вертикальной координаты z имеющей начало отсчета в (! -2() (1

2th—

e h

2 1

) «((2«-!) -(1+9. -1)

ch «)(г

1 ы„

ch—

2 с(Ь

2th—

2,(h

3 14302

Пример 2. Требуется изготовить изделие, указанное в примере

1. Для этого берут эластичный формующий элемент, изготовленный из кремнийорганической резины с боковой поверхностью, описываемой уравнением (2), в котором параметр, = О, 1, и шириной 148 мм. На нем собирают пакет толщиной 16 мм, помещают в матрицу,,закрывают металлическим пуансоном и сжимают до деформации элас-. тичного элемента в вертикальном на-, правлении, равной 10,0, при этом боковая поверхность эластичного формую- 15 щего элемента становится плоской, и уплотняет пакет на 3,8 мм. Положение металлического пуансона фиксируют и нагревают прессформу до 180 С. При этом пакет доуплотняется и на боковые стенки создается равномерное давление, равное 30 MIIa. Производят выдержку для отверждения связующего, затем пресс-форму охлаждают, разбирают и извлекают изделие.,25

Пример 3. Требуется изготовить иэделие, указанное в примере 1.

Для этого берут эластичный формующий элемент изготовленный из кремнийорганической резины с боковой поверхностью, описываемой. уравнением (2), в котором параметр Е = 0,16, и шириной 148 мм. Производят все операции указанные в примере 2, кроме сжатия металлическим пуансоном, кото-, рое производят деформацией эластично- З5 го формующего элемента в вертикальном направлении, равной 16 . При. этом боковая поверхность эластичного формующего элемента становится плоской и уплотняет пакет на 6 мм.

После нагрева на боковые стенки изделия действует равномерно распределенное давление 80 MIIa, П.р и м е р 4. При изготовлении .

45 изделия, указанного в примере 1, эластичным формующим элементом, выполненным из кремнийорганической резины, с боковой «поверхностью, описываемой уравнением (2), в котором параметр Ez = 0,3, после деформи50 рования на 30 металлическим пуансоо ном и нагрева до 180 С, на боковые поверхности создается давление 85 MIIa, Формула изобретения

Эластичный формующий элемент для изготовления полимерных изделий с

4 параллельными в сечении стенками, отличающийся тем, что, с целью расширения возможности термокомпрессионного метода путем.увеличения толщины стенки формуемой детали без увеличения габаритов пресс-формы и ухудшения качества детали, эластичный формующий элемент имеет профилированный вырез по бокам, описываемый уравнением где cP> (z), d (z) — расстояние м<я(ду поверхностью эластичного формующего элемента в направлении х и у, отне-, сенное к его ширине в соответствующем направлении, и стенкой пакета центре эластичного формующего элемента, мм/мм, безразмерньп параметр, зависящий от соотношения габаритных размеров эластичного формующего элемента, определяемый уравнениями а h

2th—

1430285 г 1 ь а „

48 1+ г (1 1) !

3,г(а2.)г+(1 1)г ах ь тичного формующего элемента соответственно, мм, = 0,1-0,3 - параметр формова" . ния — степень сжаh — - высота эластичного формующего элемента, мм, а, а„ - наибольшая и наи % меньшая стороны основания эластия эластичного формующего элемента, при которой

его боковая поверхность станет плоской, мм/мм.

1430285

Составитель В.Казаков

Редактор Т.Парфенова Техред Л.Сердюкова

Корректор С.Черни

Заказ 5188/17 Тираж 559 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб °, д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4