Форма для центробежного формования

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗО6РЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<»937183 (6! ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 12. l2. 80 (21) 3216816/23-05 с присоединением заявки ЭЙ (23) ПриоритетОпубликовано 23. 06. 82 ° Бюллетень Р623

Дата опубликования описания 23 . 06 . 82 (51}М. Кл.

В 29 С 5/04

9кударетвпшый ттомнтет..СССР ио делам езооретеннй н открытий (53) УДК678. 0 7. . 726 (088. 8) Ю.К.Яшков, И.Г.Гогель и А.П.Зубков ( (72) Авторы, изобретения

Челябинский политехнический институт им,- Ленинского комсомола и Соколовско-Сарбайский горнообогатительныи

Заявители

v комбинат (54) ФОРМА ДЛЯ ЦЕНТРОБЕЖНОГО ФОРМОВАНИЯ

Изобретение относится к машиностроению, а именно к устройствам для центробежного формования, используемым при изготовлении двухслойных цилиндрических изделий из термопластичных полимерных материалов, например подшипников скольжения, труб, цистерн, зубчатых венцов и др.

Известна форма для центробежного формования цилиндрических изделий из термопластичных полимерных материалов, содержащая цилиндрический корпус с торцовыми крышками.

Такая конструкция формы обеспечивает возможность получения двухслойного изделия путем последовательной заливки в форму расплава полимера наружного слоя изделия и внутреннего слоя изделия (на неотвержденный первый слой) 1) . го

Однако данная форма не обеспечивает получения качественного двухслойного изделия, так как в ее конструкции не предусмотрена возможность пред2 отвращения перемещения слоев под действием центробежных сил.

Наиболее близкой к изобретению является форма для центробежного формования двухслойных изделий из полимерных материалов, содержащая цилиндрический корпус с концентричными кольцевыми полостями, сообщающимися между собой, и торцовые крышки.

Известная форма обеспечивает получение двухслойных изделий из полимерных материалов, загружаемых в полости формы в твердом состоянии,что позволяет упростить технологию изготовления и избежать окисления расплавов полимера наружного и внутреннего слоев изделия при соприкосновении их с воздухом, что повышает качество двухслойных изделий 2 .

Однако в известной форме нельзя обеспечить поступление расплава полимера из внутренней полости формы в наружную на опреДеленной стадии формования в зависимости от.свойств фор3 93718 мируемых мат ери алов, что не позволяет получать изделия с четкими слоями, так как не исключается перемешивание материала в процессе формования. 5

Цель изобретения - повышение качества изделий за счет подачи мате риала второго слоя в наружную полость формы на определенной стадии формования. !о

Цель достигается тем, что форма, содержащая цилиндрический корпус с концентричными кольцевыми полостями, сообщающимися между собой, и торцовые крышки, снабжена установленным во внутренней полости золотниковым устройством, выполненным в виде ста-, кана с отверстиями на боковой поповерхности и размещенной внутри него пружины, взаимодействующей одним концом с дном стакана, а другим - с торцовой крышкой.

На чертеже дана форма, продольный разрез.

Форма содержит цилиндрический корпус 1 с тоцовыми крышками 2 и 3.

Внутри корпуса 1 концентрично ему установлен цилиндр 4. В цилиндре 4 на боковой поверхности выполнены отверстия 5 для выхода полимера внутреннего слоя изделия в наружную кольцевую полость формы. Внутри цилиндра 4 установлено золотниковое устройство, выполненное в виде ста.кана 6 с отверстиями 7 и пружины 8, размещенной внутри стакана. Стакан

6 выполнен с хвостовиком 9, выходящим за пределы торцовой крышки 2 и предназначенным для управления им. В хвостовике 9 и торцовой крышке 3 выполнены центровые отверстия 10.

ie

Ход стакана б золотника обусловлен наличием зазора 11 между торцом

12 стакана 6 и торцовой крышкой 3.

Отверстия 5 и 7 цилиндра !. и стакана

6 совмещаются при упоре торца 12 стакана 6 в торцовую крышку 3.

Для совмещения отверстий стакана золотникового устройства с отверстиями цилиндра 4 стакан б может быть выполнен также поворотным.

Работа формы иллюстрируется примером конкретного изготовления в ней двухслойной втулки для: подшипника опорного ролика четырехкубового карьер-; ного экскаватора ЭКГ-4.

В качестве материалов втулки были выбраны термопластичные полимеры различных марок: для наружного слоя

150

3 4,.

ПА6.-210ДС с большей плотностью, чем для внутреннего слоя П-АК 85/!5Г5

ГОСТ 19459-74 с добавкой 53 графита.

Размеры формы.

Наружный диаметр цилинд" рическога корпуса, мм 215

Внутренний диаметр цилиндрического корпуса, мм 203

Наружный диаметр цилиндра, мм 162

Внутренний диаметр цилиндра, мм 150

Длина цилиндрического корпуса (цилиндра), мм, 260

Количество отверстий в цилиндре, мм

Диаметр отвеостий цилиндра, мм 12

Наружный диаметр стакана, мм

Внутренний диаметр стакана, мм 138

Длина золотника, мм 190

Количество отверстий в золотнике, мм 18

Диаметр отверстий золотника, мм 12

Отверстия цилиндра и стакана 6 расположены равномерно по боковой всей поверхности.

Размеры отливаемой втулки:

Наружный диаметр, мм 202

Внутренний диаметр, мм 170

Диаметр разделения слоев, мм 186.

Длина, мм 225

В полости формы со снятой крышкой

2 загружают гранулированное сырье, в наружную полость 13 формы - между цилиндрическим корпусом 1 и цилиндром 4 - загружали 1,05 кг полиамида

ПА6-210 ДС; во внутреннюю полость 14 формы - внутри стакана 6 и. цилиндра

4 - 0,8 кг сополимера R-AK 85/15Г5 с добавкой 53 графита. Затем форму закрывают, помещают в нагревательный шкаф, где выдерживают в течение 3 ч до расплавления термопластичных полимеров. При этом отверстия 5, выполненные на цилиндре 4, не были совмещены с отверстиями 7 стакана 6, а были полностью перекрыты боковыми стенками стакана 6, Расплав полимерного материала наружного и внутреннего слоев не проникал из одной полости в другую. Затем форму устанав-, ливали в центре на токарный станок и вращали со скоростью 750 об/мин.

После первых 30-40 с вращения, в теФормула изобретения

Форма для центробежного формования двухслойных изделий из полимерных материалов, содержащая цилиндрический корпус с концентричными кольцевыми полостями, сообщающимися между собой, и торцовые крышки, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышения качества изделий за счет подачи материала второго слоя в наружную полость формы На определенной стадии формования, она снабжена. установленным во внутренней полости золотниковым устройством, выполненным в виде стакана с отверстиями на боковой поверхности и размещенной внутри него пружины, взаимодействующей одним концом с дном стакана, а другим - с торцовой крышкой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

11 546484, кл. В 29 С 5/04, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке N". 2879477/23-05, кл. В 29 С 5/04, 06,02.80 (прототип).

5 93718 чение которых формировался первый слой изделия, оставаясь в расплавленном состоянии, смещали (пинолью задней бабки станка) стакан 6 до упора его торца 12 в торцовую крышку 3. з

При этом отверстия 5 цилиндра 4 совмещались с отверстиями 7 стакана 6.

Из внутренней полости 14 расплав сополимера перетекал через совмещенные отверстия 5 и 7 цилиндра 4 и ста- 10 кана 6 под действием давления центробежных сил в наружную полость 13 формы, где происходило дальнейшее формиоование слоев изделия. Форму. вращали 30 мин до охлаждения отлив- 15 ки, после чего открывали крышку 2 и извлекали отливку.

Отливка с торцов и в поперечном сечении имела четкую границу слоев, .расслоений слоев не наблюдалось, zp при приложении нагрузки прочностные характеристики изделия. оставались высокими.

В форме можно формовать двухслой- ные изделия с наружным слоем меньшей 2ю плотности, чем внутренний.

Для отливки такого изделия в качестве материалов были выбраны: для наружного слоя - сополимер П-АК

85/15l 5 с добавкой 53 графита, для зв внутреннего слоя иэделия - полиамид, ПА6-210ДС. Исходное сырье помещали в соответствующие полости формы, а именно: 0,8 кг сополимера с добавкой

54 гРафита закладывали в наРУжнУю 35 полость 13 формы, 1,1 кг полиамида

ПА6-210 ДС - во внутреннюю полость

14 4ормы. Процесс формования был таким же, как и предыдущий за исключением того, что период от начала вра- 4р щения формы до смещения стакана 6 был увеличен до 4 мин.

Предлагаемая форма обеспечивает повышение качества отливаемых двухслойных цилиндрических изделий иэ термопластичных полимеров с наружным

3 6 слоем, как меньшей плотности, по сравнению с внутренним, так и большей плотности.

Форма дает воэможность начать процесс Формования второго слоя изделия на определенной стадии в зависимости от формуемых материалов.

Применение предлагаемой формы, по сравнению с известными, значительно упрощает технологию изготовления двухслойных цилиндрических изделий иэ термопластичных полимерных материалов с различной плотностью. форма позволяет отливать двухслойные изделия из термопластичных полимеров, сырье которых поставляется в виде мелких гранул или порошка.

937183

Составитель И. Фролова

Редактор В. Иванова Техред С. Ийгуйова Корректор Н. Стец

М юююмев ЮЮЮ В ю ю юе ми °

Заказ. 4333/18 Тираж 679 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал Illlfl "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4