Устройство для оценки технологических характеристик форм для литья под давлением пластмасс

Устройство для оценки технологических характеристик форм для литья под давлением пластмасс

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ е

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву— (22) Заявлено 0204.76 (21) 2355133/23-05 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет—

Опубликовано 250480. Бюллетень ¹ 15

Дата опубликования описания 280480 (51)М, Кл.2

С 01 Н 33/44

В 29 F 1/00

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (53) УДК 678,027.74 (088. 8) (72) Авторы изобретения

A.М. Никольский, Г.Ф. Никольская и В.С.Тхай (71) заявители (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЦЕНКИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ

ХАРАКТЕРИСТИК ФОРМ ДЛЯ ЛИТЬЯ ПОД

ДАВЛЕНИЕМ ПЛАСТМАСС

Изобретение относится к технологии переработки пластмасс.

Существующие способы оценки техно логических характеристик форм для 5 литья под давлением, например, термопластов заключаются в оценке как общей работоспособности формы, так и параметров режима переработки и качества отливки по ее внешнему виду.

Если указанная оценка производится с помощью производственной литьевой машины, то она называется испытаниями на формуемость (1).

Понимая под технологическими ха15 рактеристиками совокупность минимальных значений параметров цикла литья, т.е. температуры массы и ее распределения по зонам цилиндра, давления впрыска и набора массы, продолжитель-2р ности впрыска, выдержки под давлением и охлаждения, надежности автоматического сброса иэделий, а также показателей использования паспортного объема впрыска машины, удельного времени 25 цикла, устойчивости и показателя те..нологичности, испытания на формуемость с помощью литьевой машины не могут дать объективной оценки технологических характеристик формы. Это связано с тем, что при испытаниях на формуемость отсутствуют количественные показатели качества формы, например ее гидравлического сопротивле ни я, а также проявляются индив идуальные особенности литьевой машины, на которой осуществляют испытания, свойств конкретного материала и способности технолога °

Использование литьевой машины в качестве прибора для оценки технологических характеристик формы сильно увеличивает трудоемкость изготовления форм, так как при отсутствии надежных способов гидравлического расчета литниковых систем и контроля этих сопротивлений окончательная слесарная доводка формы с целью придания ей удовлетворительных технологических свойств производится в настоящее время путем многократных испытаний на формуемость с одновременным расширением отдельных участков литниковой системы, например впусков.

Неопределенность оценки форм с помощью испытаний на формуемость не дает представлений о работоспособности формы при переходе к переработке полимера другой марки по сравне72951 2

65 нию с полимером на котором были проведены испытания, а также при перестановке формы на другую машину.

В отличие от указанного способа испытаний на формуемость технологические характеристики литьевых форм могут быть более точно оценены количественно, если установить величину гидравлического сопротивления литниковой системы, которая наиболее полно характеризует технологические параметры Формы. Измерение гидродинамического сопротивления литниковой системы формы в этом случае осуществляют с помощью жидкости или газа со стабильными и хорошо изученными свой ствами, отклонения которых от номинала определяются параметрами формы, что повышает точность и достоверность измерений и исключает необходимость использования литьевой машины.

Устройств для оценки технологических характеристик форм для литья под давлением в настоящее время нет.

Целью изобретения является получение количественной оценки технологических характеристик форм вне литьевой машины.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для сценки технологических характеристик форм для литья под давлением пластмасс выполнено в виде камеры, снабженной соплом и концентрически ему расположенным шаблоном, повторяющим конфигурацию измеряемого участка формы, соединенной

:через тарярованную шайбу с системой подачи воздуха под давлением и манометром, а также тем, что шаблон выполнен сменным из прозрачного материала.

На Фиг. 1 изображена принципиальная схема устройства; на фиг. 2 сопловая камера, разрез; на фиг, 3, 4 и 5 — взаимное расположение сопловой камеры, фасонного шаблона и деталей измеряемой формы в зависимости от конструкции литниковой системы; на фиг. 6 и 7 — графики зависимости температуры литья и объема впрыска от измеренного гидродинамического сопротивления литниковой системы

Форм на расчески.

Устройство для оценки технологических характеристик форм для литья под давлением пластмасс состоит из источника 1 давления воздуха, регулятора 2 давления, соединительных шлангов 3, сопловой камеры 4, измерительяого прибора, например манометра 5, и набора сменных фасонных шаблонов 6, Сопловая камера 4 (см. Фиг. 2) состоит из полого корпуса 7, штуцера 8 для подсоединения к источнику воздуха, штуцера 9 для подсоединения манометра. тарированной шайбы 10 и сопла 11, причем на корпусе 7 для

1О !

55 присоединения фасонных шаблонов 6 выполнена резьба.

Сопловая камера позволяет путем подбора гидравлических сопротивлений, т.е, жестко закрепленных в корпусе 7 тарированной шайбы 10 и сопла 11, регулировать заданный расход воздуха и избыточное давление в районе штуцера 9. Резьба на корпусе 7 обеспечивает герметичное присоединение фасонного шаблона 6, причем торец шаблона 6 перпендикулярен к направлению струи воздуха при свободном истечении иэ сопла 11. Фасонный шаблон 6 представляет собой, например, плоское фасонное лекало, выполненное из прозрачного материала, снабженное устройством для герметичного соединения с сопловой камерой. Шаблон 6 предназначен для компенсации удаленного при раскрытии формы участка литниковой системы и создания тем самым вместо образовавшегося на поверхности разъема открытого канала фасонной трубки.

Участок измерения характеризуется длиной канала, которая накрыта шаблоном, что позволяет, изменяя шаблон, оценивать с опротивлени я к ан алов любой протяженности и конфигурации как по их сечению, так и по их расположению.

Регулирование давления воздуха в системе сопловой камеры 4 с помощью регулятора 2 давления позволяет изменить чувствительность прибора и расширить диапазон измеряемых сопротивлений. При измерениях с точностью .до 1 ° 10 4 кгс/см погрешность измерения не превышает 5%.

Работа устройства заключается в следующем. Для оценки технологических характеристик литьевой формы ее раскрывают по плоскостям технологических разъемов и устанавливают на столе с эластичным покрытием, затем устанавливают шаблон 6 на контролируемый участок . Если конструкция фор-. мы имеет полости оформляющих гнезд и разводящие каналы литниковой системы, выполненные например, в задней (замыкающей) части, как показано на фиг. 3, то установку шаблона с при» соединенным к нему соплом 11 сопловой камеры 4, осуществляют на поверхность формы 12, как показано на

Фиг. 3. При этом шаблон 6 перекрывает разводящие каналы вплоть до выхода их в полость Б оформляющего гнезда, т,е. вместе со впусками В.

Включают подачу воздуха из источника 1. Воздух, поступающий из сопловой камеры 4, проходит по разводящим каналам формы (в данном случае см. фиг. 3) по всем одновременно и вытекает в атмосферу через открытые полости оформляющих гнезд. Изменения расхода воздуха при истечении иэ сопла 11 в результате воздействия изме,ряемого сопротивления вызывают нару729512 шение баланса и повышение давлении в полости корпуса 7, которое регистрируется с помощою манометра 5, т.е. сопротивление течению воздуха по сравнению со свободным истечением из сопла измеряют по изменению давления в сопловой камере 4 с помощью манометра 5. По известным формулам давление пересчитывают в гидродинамическое сопротивление и сопоставляют с технологическими параметрами, на основании чего дается оценка технологического состояния формы.

Фиг. 4 иллюстрирует положение сопловой камеры 4 относительно деталей формы, имеющей пальчиковый литник. В этом случае сопло снабжают уплотняющей насадкой вместо фасонного шаблона и устанавливают по оси отверстия центральной литниковой втулки 13, Воздух проходит по центральному литнику и выходит в полость оформляющего 3) гнезда формы 12 и далее в атмосферу.

Сопротивление литниковой системы в данном случае характеризуется только сопротивлением центральной литниковой втулки 13. 25

Изображенная на фиг. 5 центральная литниковая втулка 13 имеет продолжение в плите формы, на которой расположены разводящие каналы 14, выполненные по плоскости разъема, например ЗО форма с туннельными впусками. Для проведения измерений сопло 11 сопловой камеры 4 устанавливают соосно с центральной литниковой втулкой 13, а литники перекрывают фасонным шаблоном 6, который в данном случаеьдолжен иметь конфигурацию, соответствующую периметру иэделия в плоскости технологического разъема.

Таким образом, в каждом конкретном случае конструкции формы подбирается сочетание в расположении сопловой камеры и шаблона, Конфигурация шаблона должна соответствовать измеряемому объекту. При этом должен быть сохранен основной принцип гид- 45 равлики, т.е. направление течения воздуха при измерениях должно cоответствовать направлению течения расплава полимера в работе формы, так как сопротивление каналов не ревер" gQ сивно и, будучи измеренным в обратном направлении, сильно отличается.

На фиг. б показана зависимость средней температуры цилиндра литьевой машины типа KNASy от величины измеренного гидродинамического сопротивления (ГДС) для серии литьевых форм на расчески (изделие 9 4470).

Показано, что чем меньше сопротивление литниковой системы формы, тем меньшее давление следует испольэовать для заполнения формы в течение заданного времени (не более 2 c) .

Если давление поддерживать постоянным, как показано на графике, тб при меньших сопротивлениях формы ее можно заполнить более вязким материалом, т.е, температура расплава может быть снижена. Из графика фиг. б видно, что при снижении гидродинамического давления от 30000 до

10000 1/см температура литья снижаэ ется для сополимера NCH от 300 до

220 С. При сопротивлении указанных о форм более 30000 1/см не удается получить полностью оформленную отливку, наблюдается неравномерно . заполнение зубьев расчески.

На фиг. 7 показана зависимость возможного заполняемого объема, т.е. веса отливки, от гидродинамического сопротивления форм на различные типы расчесок. Поскольку указанные формы были выполнены ранее в соответствии с с существующими нормами проектирования, то по мере уменьшения веса и толщины расчесок резко .нарастало гидродинамическое сопротивление форм.

Если объем отливки отнести к паспортному объему впрыска литьевой машины, т,е. выразить через коэффициент использования мощности машины по объему ее впрыска К„, то из графика (см. Фиг. 7) видно снижение К> с увеличением гидродинамического сопротивления формы. Из приведенного примера оценки технологических характеристик форм на расчески следует, что для расчесок малого веса необходимо увеличивать число гнезд формы, чтобы Повысить К, При этом величина гидродинамического сопротивления формы, измеренная с помощью предлагаемого устройства, должна быть не более указанной на графике.

При измерении с помощью предлагаемого устройства гидродинамического сопротивления действующих литьевых форм на иэделие расческа Р 4481 в литьевом цехе Карачаровского завода пластмасс установлено, что оно для каждой формы составляет 18000 1/см

В производстве отмечается неустойчивая работа форм на машине

KNASy 50/63, большое количество скрытого брака и низкая производительность. С целью улучшения работоспособности форм и повышения производительности литьевого оборудования было рассчитано требуемое значение гидродинамического сопротивления и размеры проходных сечений соответствующих участков, требующих по данным предварительных измерений расширения с помощью механической обработки. После выполнения механической обработки производили повторные измерения гидродинамического сопротивления указанных участков, которое было снижено до 10000-11000 1/смэ. При установке этих форм на ту же литьевую машину отмечены снижение температуры литья на 30-40 С, стабильность работы формы с переходом на работу в автомати729512

Формула изобретения

Физ. 1

Ю 7 ческом режиме литья и повышение фак тической производительности на 1415%.

1 . Устройство для оценк и тех нологических характеристик форм для литья под давлением пластмасс, о т л и ч а ю щ е е с я,тем, что, с целью получения количественной оценки технологических характеристик форм вне литьевой машины, оно выполнено в виде камеры, снабженной соплом и концентрически ему расположенным шаблоном, повторяющим конфигурацию изме. ряемого участка формы, соединенной через тарированную шайбу с системой подачи воздуха под давлением и манометром.

5 2, Устройство по и ° 1р о T л и ч а ю щ е е с я тем, что шаблон выполнен сменным иэ прозрачного материала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. лапшин В.В. Основы переработки термопластов литьем под давлением.

М,, Химия, 1974, с. 244, 729512

Фиа S т, с

Об

Фиа 7

ЦНИИПИ Эакаэ 1254/38

Тираж 1019 Подписное

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул . Проектная, 4

g0 40 N

Фиа 6

N юп izo

I gCit0 3, 1/см3

ГЙС i 10 )/gg3