Способ изготовления плоских изделий

 

Использование: изготовление изделий из термопластичных материалов, преимущественно плоских тел вращения типа дисков-оснований для шлифовальных машинок. Сущность изобретения: способ включает в себя формовку изделия в форме, калибровку в нагретом состоянии и охлаждение до затвердевания. Калибровку плоских поверхностей осуществляют воздействиемцентробежных сил, вращая изделие до затвердения, что повышает качество изделий и производительность способа . 2 з.п. ф-лы.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5П5 В 29 9 7/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ я я т °

ЧФ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4804741/05 (22) 21.03.90 (46) 07.08,92. Бюл. N. 29 (71) Производственное объединение иИжмаш им. Д.Ф, Устинова (72) В.А.чернобровкин и С,И.Шубин (56) 1. Штурман А;А., Бермин А.Н. Поверхностное упрочнение пластмассовых деталей обкаткой роликами. — Вестник машиностроения, 1973, N 8; с,43-46.

2, Авторское свидетельство СССР

¹ 379401, кл, В 29 С 43/52, 1971. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПЛОСКИХ

ИЗДЕЛИЙ

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к изготовлениЮ изделий иэ термопластичных материалов; и может быть использовано при изготовлении плоских тел вращения типа дисков — осно- ваний для .шлифовальных машинок.

Известен способ обработки изделий из термопластичных полимеров путем обкатки, их поверхности роликом с целью повьТшения прочности изделий (1).

Недостатком способа является"то", чте повышая прочность иэделия, он не обеспечивает калибровки формы изделия.

В процессе литья под давлением вслед. ствие неравномерной ориентации материала в направлении течения и уплотнения расплава, а также объемного сжатия его в процессе формования в изделиях возникают высокие остаточные напряжения; кото - рые сохраняются при иэвлечеййй их йз формы и являются причиной снижения Ы 1752564 А1

2 (57) Использование: изготовление иэделий из термопластичных материалов, -преимущественно плоских тел вращения типа дисков-оснований для шлифовальных машинок. Сущность изобретения: способ включает в себя формовку изделия в форме, калибровку в нагретом состоянии и охлаждение до затвердевания. Калибровку плоских повертхносетей осуществляют воздействием центробежных сил, вращая изделие до затвердения, что повышает качество изделий и пройзводительность способа. 2 э. и, ф-л ы .

ЪФ прочностных характеристик (предела прочности при растяжении, ударной вязкости и других) и коробления; Применительно к плоским телам вращенйя типа дисков-основа- 4 ний шлифовальных машинок, работающих (Л при большйх оборотах в условиях знакопеременных нагрузок и центробежных пере-, (Jl грузок,:это приводит к торцевому биению, Ос, растрескиванию и разрушению. ф

Наиболее близким к изобретению является ссбпссоб изтотбепеиия из тебмоппастич-,. ) и ных материалов изделий типа втулок, при а котором отформованное изделие калибруют, подвергая его термообработке и механической деформации в специальном приспособлении(2).

Этот способ также неп ригоден для калибровки изделий типа тонких дисков, так как охлаждейие йх вме ее Сте с приспособлением приводит к сйижентию производительности процесса изготовления, а

1752564

10

et Аз=15 мкм. преждевременное извлечение из приспособления не обеспечивает устранения погрешностей формы. Кроме того, под каждый типоразмер изделий требуется своя оснастка. причем изготовленная с более высоким классом точности, чем литьевая форма.

Цель изобретения - повышение качества изделия при высокой производительности калибровки..

Согласно изобретению при изготовлении изделий путем формования в форме; последующей калибровки в нагретом до пластического состояния и охлаждения до затвердевания калибровку плоских поверхностей изделия осуществляют воздействи- 15 ем центробежных сил, вращая изделия до затвердевания.

В случае необходимости для повышения качества йзделий нагрев до плэстического состояния и вращение изделий 20 повторяют, Формование изделий включает впрыск в полость формы под давлением 400-1500 кгс/см разогретого до 150-280 С термопластичного полимерного материала, В 25 процессе выдержкй и охлах<деййя в форме материал нэчийает затвердевать, прй этом вся erb масса независимо от конфигурации изделия имеет равномерйое тепловое ttohe.

Поэтому сразу после извлечения изделия из формы с температурой 50-100 С оно во всем объеме. равномерно прогрето, причем структурирование и отверждение материала не закончены, он сохраняет способность к йластической деформации.

При вращении диска на этой стадии.со скоростью более 1000 об/мин, предпочтительнее 3000-4000 м/с, центробежные силы, направленные от центра к периферии перпендйкулярно бси вращения, достигают 40 знэчи1 ельной величины, стремятся расправить его и, реализуя пластичность материала, трансформируют участкй реальйого профиля в плоскость, перпендикулярную базовой оСи, устраняя коробление и торцевое биеййе дйскэ.

В тб х<е Мремя происходят йнтейсивное охлаждение диска воздушный потоком и окончательное затвердевание его материала, которое фиксирует достигнутый уровень нормализации парэйефбв.

В тех случаях, когда наблюдается остаточное превышающее норму торцевое биение диска, йроизводят повторный разогрев диска, вращая его в жидкой среде с термпературой 90-120 С до размягчения материала, а потом продолжая вращение нэ воздухе до полного затвердевани я. Противодавление, оказываемое жидкой средой на участки реального профиля диска при его вращении, усиливает также их трансформацию и ускоряет процесс достижения номинального профиля.

Кроме того, при вращении диска в нагретом до пластического состояния под воздействием центробех<ных сил происходят структурные преобразования на микромолекулярном уровне, обеспечивающие снятие остаточных напряжений, а также ориентация молекулярных цепей в радиальном напряжении, что обеспечивает повышение прочности изделий, Пример 1. Диск диаметром D=160 мм с увеличивающейся толщиной от 2 мм на периферии до 3 мм к центру и диаметром центрального (посадочного) отверстия д=20 мм изготовляется. из Силпона-4 (ТУ 6-051862-78) на термопласт-автомате Куаси

260/100 ГДР при давлении впрыска

Р1=1200 кгс/см, температуре материала

Tm=210 +.10 С, температуре л/формы

Тф=85-900С, выдержке под давлением Р2=

=1200+50 кгс/см в течение т1=40 с и выдер2 жке под охлаждением т2=20 с.

Извлеченный из формы диск с тОрцевым биением 6<=150 мкм и" температурой Тиз=95-100 С устанавливают на вал шлифмашинки и вращают при скорости

V=3000 об/мин в течение to=40 с до полного охлаждения и отверждения. Остаточное торцевое биение Й составляет

15 мкм и соответствует эксплуатационным требованиям, предъявляемым к дискаМ.

Пример 2. Диск изготавливается из

Силпона-4 (ТУ-6-05-1862-78). Pt=1200 кгс/см Tm=210 10 С, Ть=50 С, P2=1200 + -50 кгс/см, tt=30 с, t2=20 с, Л =200 мкм, Ти =55"С, V=4000 об/мин, тз=ЗОс.

Остаточное торцевое биение составляет 80 мкм.

Осуществляют дополнительное вращение в разогретом до температуры Т,р=110 С состоянии со скоростью Ч2=3000 об/мин в течение t4=30c, а затем на воздухе со скоростью 93 3000-4000 об/мин до полного охлаждения в течение ts=30 с, Остаточное торцевое биение составляП р и M е р 3. Диск изготавливается из поликарбоната ПК-6 (ТУ 6-05-1668-80), Р1=1000 кгс/сМ, Тф=100 С, Рр=100 + 50 кгс/см, tt=30c, tz=30 с, Л1=150 мкм, Ти =110 С, V--4000 об/мин, tg=40 с, Остаточное торцевое биение составляет hg.=15 мкм и соответствует норме, 1752564

2, Способ по п,1, отличающийся тем. что, с целью снижения процента брака, после калибровки.некондйционные изделия йодвергают разогреву и повторной калибровке.

3. Способ по и. 1, отличающийся тем; что во время калибровки изделия вращают со скоростью 3000-4000 o0/мин.

Составитель Н. Рудько

Техред М.Моргентал Корректор Н. Король

Редактор Е. Хорина

Заказ 2723 . Тираж Подписйое

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открйтиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат Патейт", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Предлагаемый способ позволяет изготавливать качественные диски — основания для шлифовальных машинок из доступных недорогих материалов (Силпон) и исключить при этом из технологического процесса тру- 5 доемкую операцию устранения коробления и торцевого биения "заневоливанием" в специальном устройстве, причем продолжительность калибровки изделий путем вращения в нагретом состоянии практически равна со- 10 кращению времени выдержки в пресс-форме после отливки ; а для вращения используются сами шлифовэльнйе машинки.

Кроме того, применение изобретения позволяет значительно упростить конструк- 15 цию арматуры дисков, а в.ряде случаев во-. обще исключить ее.

Формула изобретения

1. Способ изготовления плоских изделий типа дисков из термопластичного мате- 20 риала путем формования изделия в форме, последующей калибровки в нагретом состоянии и охлаждения до затвердевания, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения качества изделия при высокой производительности калибровки. послеформования изделие извлекают из формы и осуществляют калибровку его плоских поверхностей путем вращения иэделия на воздухе до полного затвердевания.