Способ изготовления термоусаживаемых деталей

 

Использование: в кабельной арматуре. Сущность изобретения: заготовку с закрытыми в торцовой части отводами и кольцевым выступом, расположенным на внешней стороне ее торцовой части, нагревают до температуры размягчения, фиксируют в оформляющем калибре и герметизируют, зажимая кольцевой выступ между опорным кольцом и нажимным элементом. Затем раздувают заготовку избыточным давлением рабочей среды с одновременным выдавливанием материалов кольцевого выступа нажимным элементом в полость калибра для компенсации вытяжки материала. После охлаждения с изделия удаляют избытояный материал. 3 ил., 1 табл.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к кабельной арматуре, и может быть использовано при изготовлении деталей из термоусаживамых материалов на основе полиолефинов для арматуры силовых кабелей.

Для монтажа различных кабельных соединений, разводок и оконцеваний широкое применение находят термоусаживаемые изделия из полимерных материалов. Из них к наиболее сложным в изготовлении относятся кабельные колпачки (капы) и различные трубки с отводами, применяемые для герметизации и изолирования мест разветвления кабелей в соединительных и концевых муфтах. Трудности в изготовлении таких изделий обусловлены предъявляемыми к ним высокими требованиями по надежности. При этом особую важность представляют способы изготовления этих изделий, как факторы, непосредственно влияющие на качество и эксплуатационную надежность.

Известен способ изготовления термоусаживаемых трубок с отводами, по которому заготовку с открытыми отводами надевают на растягивающее устройство, фиксируют на нем и помещают в контейнер с нагревательной жидкостью, например глицерином. После нагрева и размягчения заготовки изделия производят ее расширение (в радиальном направлении) растягивающим устройством непосредственно в нагревательной жидкости. Затем растягивающее устройство с расширенным изделием опускают в контейнер с холодной водой. После охлаждения и обезжиривания растянутое изделие снимают с растягивающего устройства и цикл изготовления повторяется. Указанный способ изготовления термоусаживаемых труб с отводами реализуется на установке [1] Однако вследствие неравномерного воздействия растягивающего инструмента (профильных стержней) на стенки трубки часто происходит неравномерное утонение последних (разнотолщинность), растрескивание материала заготовки в месте разветвления отводов или образование скрытых трещин. Применение для расширения отводов конусных расширителей ведет к возникновению у основания отводов кольцевых утонений, скрытых трещин, а при увеличенной длине отводов происходит отрыв последних от трубки.

Кроме того, применение нагревательной жидкости требует выполнения операции по обезжириванию изделия. Для сглаживания неравномерности толщины стенок и следов расширяющего инструмента, а также улучшения товарного вида изделий последние часто подвергают дополнительной операции калибрования путем предварительной усадки на калибрующую форму, что приводит к уменьшению размеров готового изделия, т. е. фактически к уменьшению достигнутой степени расширения заготовки, являющейся одной из главных качественных характеристик термоусаживаемых изделий.

Значительная разнотолщинность и невозможность получения трубок с удлиненными отводами снижают надежность и ограничивают сферу применения изделий, выполненных по вышеописанному способу, в кабельных линиях на напряжение 1-3 кВ, а выполнение операций обезжиривания и калибрования увеличивает издержки производства. Брак при реализации данного способа составляет до 40% и более при степени расширения 1,8.

Наиболее близким к изобретению является способ изготовления термоусаживаемых деталей, преимущественно трубок с отводами, включающий нагрев до температуры размягчения заготовки в виде трубки с закрытыми в торцовой части отводами, фиксацию ее в оформляющем калибре, герметизацию со стороны открытой части трубки и раздув заготовки избыточным давлением рабочей среды [2] Такой способ изготовления термоусаживаемой трубки с отводами обеспечивает более равномерное расширение материала заготовки, позволяет получать изделия с достаточной длиной трубы и отводов и снижает вероятность образования скрытых трещин. Кроме того, указанный способ не требует применения смазки и, следовательно, операции по обезжириванию изделия.

К недостаткам указанного способа следует отнести сложность фиксации горячей размягченной заготовки в оформляющем калибре и герметизации ее полости путем зажима стенок трубки между уплотняющим кольцом и заглушкой, которую вставляют внутрь заготовки, а также невозможность изготовления с достаточно высоким качеством изделий с коэффициентом раздува более 2-2,5.

Причины указанных недостатков состоят в следующем. При сжатии в поперечном направлении размягченных стенок заготовки происходит их значительное утонение (слабое место) в месте зажима, из которого при раздуве происходит усиленная вытяжка материала с образованием кольцевой неравномерности толщины стенок. Поэтому при необходимости получения изделия со степенью раздува более 2-2,5 указанная вытяжка материала достигает критического значения с последующим разрывом стенки заготовки, что приводит к увеличению брака. Кроме того, при таком зажиме заготовки значительно увеличивается влияние на качество изделий даже небольших перекосов установки заготовки и неточностей изготовления, так как при этом происходит неравномерное утонение стенок заготовки в зажиме, приводящее при раздуве к неравномерному распределению усилий растяжения у основания трубки с образованием соответствующей разнотолщинности стенок изделия и снижению его качества.

Целью изобретения является увеличение степени раздува и повышение качества деталей для кабельной арматуры путем компенсации вытяжки материала.

Для этого в способе изготовления термоусаживаемых деталей, преимущественно трубок с отводами, включающем нагрев до температуры размягчения заготовки в виде трубки с закрытыми в торцовой части отводами, фиксацию ее в оформляющем калибре, герметизацию со стороны открытой части трубки и раздув заготовки избыточным давлением рабочей среды, используют заготовку с кольцевым выступом, расположенным на внешней стороне торцовой части трубки, фиксацию и герметизацию заготовки осуществляют путем зажатия кольцевого выступа между опорным кольцом и нажимным элементом, а при раздуве заготовки осуществляют выдавливание нажимным элементом материала кольцевого выступа в полость калибра для компенсации вытяжки материала.

На фиг.1 изображена литая заготовка с кольцевым выступом и закрытыми при литье отводами; на фиг. 2 вариант исполнения устройства для реализации предлагаемого способа; на фиг.3 заготовка после операции раздува.

Способ изготовления термоусаживаемых деталей для кабельной арматуры осуществляется следующим образом.

Заготовку 1 трубки с закрытыми отводами 2 и кольцевым выступом 3, нагретую до температуры размягчения, устанавливают в оформляющем калибре 4 таким образом, чтобы кольцевой выступ 3 заготовки 1 вошел в гнездо 5 опорного кольца 6, которое установлено на оформляющем калибре 4. Затем производят фиксирование и герметизацию заготовки 1 путем зажатия кольцевого выступа 3 между опорным кольцом 6 и нажимным элементом 7, после чего производят раздув заготовки 1 избыточным давлением воздуха с одновременным выдавливанием материала кольцевого выступа 3 нажимным элементом 7 в полость калибра. Подачу воздуха осуществляют через отверстие 8 в нажимном элементе 7. При этом выдавленная часть материала кольцевого выступа 3 расходуется на компенсацию вытяжки материала заготовки 1 и предохраняет ее стенки от разрыва за счет уменьшения в них растягивающих усилий. После остывания раздутую заготовку 1 извлекают из оформляющего калибра 4 и обрезают излишки материала у основания трубки и у концов отводов. Изготовление по предлагаемому способу кабельных колпачков производят так же, как и трубок с закрытыми отводами и при одинаковых технологических режимах.

С целью получения сравнительных данных были изготовлены образцы термоусаживаемых трубок с отводами с различными коэффициентами раздува, причем изготовление изделий осуществлялось как по предлагаемому способу (1-я группа образцов), так и по способу, принятому за прототип (2-я группа образцов). Все образцы были изготовлены из полиэтилена марки 273-81К и имели одинаковые основные размеры: диаметр d трубки равен 30 мм; толщина стенки равна 3 мм. Нагрев заготовок производился до t 150оС. Раздув производился сжатым воздухом при давлении 4 кгс/см2. Фиксирование и герметизация заготовок осуществлялись по группам образцов в соответствии с реализуемым способом. При раздуве образцов 1-й группы производилась компенсация утонения материала стенок заготовки путем выдавливания материала кольцевого выступа нажимным элементом.

На полученных образцах изделий определяли неравномерность и коэффициент раздува, а также качество поверхности.

Неравномерность раздува определяли по формуле 100 где неравномерность раздува, макc и мин максимальная и минимальная толщина стенки трубки у места зажима.

Качество поверхности изделий определяли визуально по наличию трещин и разрывов стенки изделия.

Коэффициент раздува определяли по формуле K где К коэффициент раздува; D внутренний диаметр трубки в раздутом состоянии, мм; d внутренний диаметр заготовки, мм.

Результаты испытаний и измерений полученных образцов изделий приведены в таблице.

Как следует из таблицы, использование предлагаемого способа по сравнению с известным позволяет повысить степень раздува заготовки при высокой равномерности толщины стенок и снизить количество брака при хорошем качестве поверхности изделия.

Формула изобретения

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТЕРМОУСАЖИВАЕМЫХ ДЕТАЛЕЙ, преимущественно трубок с отводами, включающий нагрев до температуры размягчения заготовки в виде трубки с отводами, закрытыми в торцевой части, фиксацию ее в оформляющем калибре и герметизацию со стороны открытой части трубки, раздув заготовки избыточным давлением рабочей среды, отличающийся тем, что, с целью увеличения степени раздува и повышения качества деталей для кабельной арматуры путем компенсации вытяжки материала, используют заготовку с кольцевым выступом, расположенным на внешней стороне торцевой части трубки, фиксацию и герметизацию заготовки осуществляют путем зажатия кольцевого выступа заготовки между опорным кольцом калибра и нажимным элементом, а при раздуве заготовки осуществляют вдавливание нажимным элементом материала кольцевого выступа в полость калибра для компенсации вытяжки материала.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к изготовлению изделий из полимерных материалов и может быть использовано при изготовлении термоусаживаемых трубок из радиационно и химически модифицированных материалов

Изобретение относится к металлургическому машиностроению, в частности к устройствам для футерования металлических труб волочением, и может быть использовано для футерования труб или плетей пластмассовыми оболочками холодным волочением

Изобретение относится к переработке полимерных .материалов, а конкретно к устройствам для расширения полимерных термоусаживающихся трубок, и может быть использовано для изоляции изделий

Изобретение относится к производству изделий из термопластов, а именно к устройству для изготовления труб из термоусаживающихся материалов способом расширения заготовок с помощью Перепада давлений внутри и снаружи трубки

Изобретение относится к способу изготовления усовершенствованных термопластичных материалов и, в особенности, к способу изготовления формованного контейнера методом термостабилизации из полиэтилентерефталата с двухосной ориентацией или аналогичного термопластичного полимера, в котором контейнер имеет улучшенные термомеханические и диффузионные свойства
Изобретение относится к переработке термопластичных материалов, а именно к производству полых изделий из полипропилена (ПП), преимущественно тары - бутылок, банок и т.п

Изобретение относится к способу изготовления емкостей

Изобретение относится к технике получения полимерных материалов, а именно к устройствам для получения двухосноориентированной термоусадочной пленки на основе ПВХ

(57) Группа изобретений относится к способам (вариантам) изготовления крепежных элементов, отливаемых из пластика и предназначенных для соединения плавучих элементов и образования плавучих платформ. Технический результат, достигаемый при использовании изобретений, заключается в повышении технологичности изготовления за счет снижения трудоемкости изготовления и за счет рациональности выбора оборудования при литье отдельных небольших деталей в пресс-формах меньшего размера и повышении точности качества отлива отдельных частей крепежного элемента с заданными размерами его стенок. Способ изготовления пластикового крепежного элемента плавучей платформы (вариант 1) заключается в том, что изготавливают пресс-формы для шляпки с по крайней мере одним гнездом для ключа и по крайней мере двумя фиксирующими защелками и для концевой части крепежного элемента с по крайней мере одним запорным выступом на боковой поверхности. Затем отливают в пресс-формах путем впрыска расплавленного пластика под давлением изделие в виде коаксиально расположенных тарелки, основного и дополнительного стаканов и изделие в виде концевой части с по крайней мере одним запорным выступом на боковой поверхности. Экструзионным способом изготавливают трубку, обрезают ее до заданного размера и далее сваривают ее концы соответственно с горловиной дополнительного стакана и концевой частью крепежного элемента с образованием неразрывных соединений. Способ изготовления пластикового крепежного элемента плавучей платформы (вариант 2) включает операции, как (в варианте 1) до отлива деталей, при этом в пресс-форме изготавливают дополнительную трубку. Отливают в соответствующих пресс-формах путем впрыска расплавленного пластика под давлением изделие в виде коаксиально расположенных тарелки, основного и охватывающего последний дополнительного стаканов, изделие в виде дополнительной трубки с выступами на внешней поверхности и изделие в виде концевой части с по крайней мере одним запорным выступом на боковой поверхности. Далее экструзией изготавливают основную трубку. Ее обрезают до заданного размера и далее сваривают концы последней соответственно с одним концом дополнительной трубки и концевой частью крепежного элемента. Другой конец дополнительной трубки сваривают с горловиной основного стакана с образованием неразрывных соединений. 2 н.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к переработке термопластичных материалов и может быть использовано в отраслях промышленности, применяющих экструзию для получения термоусадочных пленок высокой прочности. Способ производства термоусадочной пленки, включающий подачу гранул унимодального полиэтилена высокого давления, унимодального полиэтилена низкого давления материала в загрузочный бункер экструдера для механического смешивания; плавление гранул и гомогенизацию расплава в экструдере с последующим пневматическим ее растяжением; формование полотна в формующей головке; охлаждение пленки на валках; обрезку утолщенных кромок; ориентацию пленки; намотку в рулон и упаковку пленки, в состав сырья введены гранулы унимодального линейного полиэтилена низкой плотности и высокого давления при следующем соотношении компонентов, вес.%: Унимодальный ПВД 60% Унимодальный ПНД 15% Унимодальный ЛПЭНП 25%, при этом экструзию ведут со скоростью более 20-22 м/мин. Изобретение позволяет обеспечить оптимальное значение физико-механических параметров и повысить прочность термоусадочной пленки (улучшенная прочность на прокол, более высокая прочность при растяжении, большая твердость и ударопрочность), расширить сферы применения. 4 ил.
Наверх