Способ формования изделий
Патент 771029
Авторы
Классы МПК
Способ формования изделий
Иллюстрации
Реферат
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик о!771029 (6f) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 040179 (21) 2706675/29-33 с присоединением заявки №
> (23) Приоритет 13 ° 01 ° 78
Опубликовано 151080, Бюллетень ¹ 38
Дата опубликования описания 151080 (51) М. Кл.з
С 03 В 11/00
Государственный комитет
СССР йо дезам изобретений н открытий (53) УДК 666.1.
033 4 (088 8) (72) Авторы изобретения
А.И. Семернев, А.К. Мальцева и П.Н. П
Pf) Заявитель (5 4 ) СПОСОБ ФОРМОВАН ИЯ ИЗДЕЛИЙ
Изобретение относится к способам формования полых иэделий иэ материалов, находящихся в пластичном состоянии, например стекла, и может быть использовано в стекольной и других 5 отраслях промышленности.
Известен способ изготовления стеклоиэделий иэ стекломассы путем прессования, в котором с целью снижения контактного трения на границе стекло- 1О масса — формующие детали последним сообщаются колебания частотой 1005000 гц, изменяя амплитуду колебания обратно-пропорционально изменению вязкости стекломассы )1) . 15
Недостатки способа связаны с наличием прессового давления, конусности рабочих поверхностей для выемки изделия и трудностью изменения амплитуды колебания обратно-пропорционально 2Q изменению вязкости стекломассы в процессе ее формования.
Известен способ формования изделий обращенным методом, при котором пуансон образует дно матрицы в момент25 подачи стекломассы в матрицу, которая имеет проточку в нижней ее части, предназначенную для удержания стекломассы от смещения во время перемещения пуансона снизу вверх, как бы про2 шивающему стекломассу, а закрепленное на торце матрицы кольцо ограничивает верхнюю торцовую поверхность изделия и срезает излишки стекломассы s момент, когда пуансон достигает его кромки (21.
По этому способу формования изделий достигается некоторое улучшенйе теплохимических и механических условий работы матрицы и пуансона, однако охлаждаемый пуансон контактирует с расплавом стекла различными участками неодинаковое время и поэтому на перегретых участках возможно прилипание стекломассы к его поверхности, а на переохлажденных — возникновение посечек, кованности и т.п. Рабочая поверхность пуансона требует высокой чистоты и точности обработки, должна быть конусной для.обеспечения возможности выемки пуансона иэ отформованного изделия. Кроме того, для получения готового иэделия с точными геометрическими размерами необходима операция отрезки нижней части изделия, которая образована проточкой в матрице для удержания стекломассы в процессе прессования. Для матрицы и пуансона, как и при способе прямого
771029
fl прессования, требуются жаропрочнъ)е й. термостойкие материалы.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является способ формования изделий, преимущественно из стекла, включающий подачу стекломассы в матрицу, формование за счет относительного перемеще.ния по оси формующих элементов с виб рацией пуансона и удаление излишка стекломассы с верхнего торца изделия t3).;
Цель. изобретения — повышение качества поверхности и обеспечение точности геометрических размеров полых изделий.
Цель достигается тем, что в способе формования изделий преимущественно из стекла, включающем подачу стекломассы в матрицу, формование за счет относительного перемещения по оси формующих элементов с вибрацией пуансона и удаление излишка стекломассы с верхнего торца иэделия, в процессе формования между рабочей поверхностью формующих элементов и стекломассой создают перемещающийся по окружности подвижный воздушный слой за счет придания дополнительно пуансону обкатного движения. Причем частоту вибрационно-обкатного движения пуансона создают в пределах 0,5 — 5000 об/сек.
С целью создания подвижного воздушного слоя между пуансоном и стекломассой эксцентриситет установки пуансона в зависимости от пластичных свойств формуемого материала изменяется в широком диапазоне, минимальную величину эксцентриситета выбирают не менее суммы геометрических неточностей изготовления и шероховатости рабочей поверхности пуансона.
Подвижный воздушный слой, перемещающийся по окружности, уменьшает коэффициент контактного трения между пуансоном и стекломассой, снижает силовое воздействие при формовании стеклоизделий из расплава стекла, что позволяет изготавливать формовой комплект из неметаллических материалов, обладающих лучшими тепло-физическими свойствами, но малой механической прочностью, например, керамики, графита, стеклоуглерода и других, что, в свою очередь, ведет к улучшению теплообмена между стекломассой и формовым комплектом, реологических свойств стекломассы и, как результат, повышение качества отформованных стеклоизделий.
На чертеже показан продольный разрез формового комплекта. формование полого изделия осуществляется следующим образом.
Порция стекломассы 1 подается в формовой комплект, состоящий из матрицы 2, пуансона 3 и формового кольца 4. При этом пуансону сообщается вибрационно-обкатное движение за счет г например, установки его во вращающейся от привода втулке с эксцентриситетом по отношению к оси формуемого изделия и оси вращения втулки. Вибрационно-обкатное движение пуансона создает подвижный воздушный слой 5, уменьшающий коэффициент контактного
I трения между пуансоном и стекломассой. При этом центр пуансона совершает круговое движение по радиусу, равному эксцентриситету, что дает возможность пуансону касаться стекломассы .каждый раз по переменной образую щей в то время как между всеми другими точками пуансона и стекломассой сохраняется воздушный слой 5, увели15 чивающийся к противолежащей образующей до величины двойного эксцентри ситета. Выпуклый в торцовой части пуансон (поверхность Б) отталкивает стекломассу к стенке матрицы за счет
Щ центробежных сил, возникающих от кругового движения центра пуансона с большой угловой скоростью, которая в зависимости от свойств материала, находящегося в пластичном состоянии, может изменяться в .широком диапазоне частот — от инфразвуковых до ультразвуковых, поэтому пластичная стекломасса свободно заполняет зазор между матрицей и пуансоном под действием собственного веса при относительном перемещении матрицы и пуансона в осевом направлении. Это создает условия значительного уменьшения силового воздействия при формировании изделий из расплава стекла. Когда пуансон достигает кромки формового кольца 4, он срезает излишки стекломассы и формование изделия б заканчивается.
Изделие, отформованное по предлагаемому способу, обладает более высо4Q кими качествами как на Формуемых поверхностях, так и в объеме самого стекла в силу отсутствия в процессе формования сплошного контакта охлаж-. даемого пуансона со стекломассой, 4 улучшения условий Формообразования. и теплообмена.
В предлагаемом способе формования полых изделий силовое воздействие пуансона на стекломассу происходит, в основном, через подвижный воздушный слой, образующийся между набегающей поверхностью пуансона и стекломассой, т.е. формовой комплект почти не испытывает механических нагрузок в процессе формования, вследствие малого коэффициента контактного трения на границе стекломасса — формующие детали за счет создания подвижного воздушного слоя между ними.
Теплоиэолирующее свойство подвижного воздушного слоя, а также касание стекломассы пуансоном в процессе
Формования по переменной образующей, исключает перегрев пуансона, упрощает процесс поддержания оптимальной, равномерной температуры рабочей говерх771029
Рсь луансонд
Фс ияА я
Составитель В.Юдина
Редактор Э.Иибаева Техред С,Мигунова Корректор O.KoBHHcxaa
Заказ 7388/30 Тираж 528 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 ности пуансона и позволяет вести Оормование при более высокой температуре, при которой стекломасса имеет улучшенные реологические свойства.
Необходимость в высокой точности изготовления поверхности и создание конусности на боковой поверхности пуан,сона отпадает, поскольку между пуансоном и отформированной поверхностью стеклоизделия существует воздушный зазор, позволяющий удалить пуансон из отформованного. изделия.
Предлагаемым способом получают цилиндрические изделия с требуемыми точными геометрическими размерами, что исключает операцию отрезки торцовых частей стеклозаготовок. От материалов, применяемых для приготовления формового комплекта, не требуется высокой прочности, поэтому возможно применение неметаллических материалов, которые не обладают высокой механической прочностью, но имеют лучшие теплофиэические свойства, например керамики, графита, стеклоуг..лерода и других.
Формула изобретения
1. Способ формования изделий, преимущественно иэ стекла, включающий подачу стекломассы в матрицу, формование эа счет относительного перемещения по оси формующих элементов с вибрацией пуансона, и удаление излишка стекломассы с верхнего торца изде лия, отличающийся . тем, что, с целью повышения качества поверхности и обеспечения точности геометрических размеров полых иэделий, в процессе формования между рабочей поверхностью формующих элементов и стекломассой создают перемещающийся по окружности подвижный воздушный слой за счет придания дополнительно пуансону обкатного движения.
2. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что частоту вибрационно-обкатного движения пуансона создают в пределах 0,5 — 5000 об/сек.
Источники информации
20 принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР
Р 398510, кл. С 03 В 11/00, 1973.
2. Авторское свидетельство СССР
Р 67647, кл. Г 03 В 11/00, 1944. р 3. Авторское свидетельство СССР
Р 288615, кл. В 30 В 13/00, 1969 (прототип).