Файл: Степнов И.Е. Конструирование форм для стеклянных изделий.pdf

11. Сопряжение между собой отдельных деталей пресс-форм вы полняют следующим образом:

матрицы с кольцом по посадке скольжения второго класса точ­ ности ОСТ 1022 или класса точности 2-а по ОСТ НКМ 1026;

кольца с пуансоном и выталкивателя с матрицей согласно дан­ ным о зазорах, указанным в табл. 6.

Т а б л и ц а 6

Ориентировочные значения величины зазора (на две стороны) между кольцом и пуансоном

Примерно такие же величины зазора следует брать между мат­ рицей и поддоном. Требуемую посадку рекомендуется производить:

пуансона с кольцом за счет размера отверстия в кольце (по си­ стеме вала),

поддона в корпусе матрицы за счет размеров по диаметру под­ дона (по системе отверстия).

12.При отсутствии указаний в чертежах зазоры в раскрывных матрицах по плоскостям стыков должны быть в пределах 0,05^- -=-0,1 мм. Для обеспечения плотного прилегания частей матриц по этим плоскостям во время работы в них делают выборки глубиной от 0,5 до 2 мм таким образом, чтобы прилегание происходило лишь по узкой полоске шириной от 8 до 20 мм.

13.Шпильки в отверстиях шарниров раскрывных матриц подго­ няют с таким расчетом, чтобы их сопряжение было в среднем шар­ нире по плотной посадке, а в крайних — по посадке скольжения второго класса точности.

14.Эксцентриковый запорный ключ подгоняют по отверстиям шарниров из расчета обеспечения гарантированного зазора по диа­ метрам от 0,1 до 0,3 мм на каждые 10 мм диаметра ключа.

15.Для комплекта форм, состоящего из двух и более матриц и колец, соответствующие размеры по высоте соприкасающихся ча­ стей и диаметры матриц под упоры не должны отличаться более чем на 0,1 мм.

16.Непараллельность контактирующих торцов на матрицах, кольцах и пуансонах не должна превышать 0,05 мм для размера до 100 мм и 0,1 мм — для размера свыше 100 мм. Контакт торцов мат­ рицы и кольца должен быть плотным.

17.Эксцентричность деталей по сопрягающимся поверхностям рабочих поверхностей матрицы относительно обработанного пояска под центрирующие упоры, расточки под кольцо в матрице с ее ра­

120

бочей поверхностью, отверстия в кольце относительно выступа для центровки с матрицей и прочих соприкасающихся поверхностей дол­ жны быть в пределах допусков на отклонения отверстий по вто­ рому классу точности.

18.Перекосы и смещения по формующим поверхностям сопря­ гаемых частей раскрывных матриц должны быть не более поло­ вины допуска третьего класса точности по ОСТ 1013.

19.Овальность по стеклоформующим и сопрягающимся поверх­ ностям должна быть не более половины допуска на отклонения со­

ответствующего размера.

20. Наименьший зазор между стеклоформующими стенками мат­ рицы и пуансона в крайнем сомкнутом положении этих деталей должен обеспечивать получение изделия с наименьшей толщиной стенок, допустимой по чертежу.

21.По цилиндрическим участкам формующих поверхностей пу­ ансонов, колец и неразъемных матриц должны быть прессовые уклоны, равные 2±0,5°, если нет специального указания в чертеже.

22.На все основные детали пресс-форм наносят: номер чертежа изделия (или артикул), инвентарный номер формы и через тире

номер ее в комплекте, дату изготовления.

23. Знаки маркировки должны быть хорошо видны. Установление рациональной формы формующей полости и за­

зора h между стеклоформующими поверхностями матрицы и пуан­ сона связано с характером течения стекломассы.

Рассмотрение реологической стороны процесса прессования не­ обходимо для обеспечения равномерного заполнения стекломассой формующей полости пресс-формы. Такая необходимость обычно возникает при прессовании изделий сложной несимметричной формы. Учет всех факторов, сопутствующих течению стекломассы в формующей полости, представляет весьма сложную задачу. Если рассматривать течение стекломассы в процессе прессования как стационарное одномерное изотермическое течение через кольцевую щель с внешним радиусом г2 и внутренним ги то расход стекло­ массы через произвольно выбранное поперечное сечение можно вы­

Из приведенной формулы следует, что при постоянном перепаде давления расход стекломассы через кольцевой зазор будет зави­ сеть от коэффициента динамической вязкости т] и толщины стенки (зазора).

При этом расход стекломассы пропорционален кубу величины зазора.

Предположив, что в конечных точках формующей полости не­ симметричной формы удельные давления везде равны р, получим

121

следующее выражение для корректировки величины зазора h:

h2— hi Lj 9 Li

где hi и h2— соответственно величины зазоров полости формы при

ееполупериметрах Ьх и L2.

Вкруглых симметричных формующих полостях пресс-форм рав­ номерность заполнения ее стекломассой достигается минимальными погрешностями по эксцентричности кольцевых поперечных сечений. Более подробно вопросы обеспечения заданной формы и размеров

стеклянных изделий, качества сопряжений и другие рассмотрены

всоответствующих параграфах.

2.Определение оптимальных толщин стенок деталей пресс-форм

Установление оптимальных значений толщин стенок деталей пресс-форм — один из самых важных и сложных вопросов, возни­ кающих при проектировании пресс-форм.

Впроизводственной практике толщины стенок выбираются кон­ структором ориентировочно, на основе опыта по конструктированию пресс-форм для аналогичных изделий и доводке опытных пресс-форм при отработке технологического процесса.

Вбольшинстве случаев конструктор не имеет исходных техно­ логических данных по режиму прессования — величине и скорости

нарастания давления, времени прессования и выдержки изделия в пресс-форме под давлением и без давления.

Практикой установлено, что при слишком тонких стенках прессформы происходит ее перегрев, наблюдается прилипание стекло­ массы к рабочим поверхностям, изделие плохо выдается из формы, наблюдаются сколы выступающих его граней, деформация и обра­ зование на поверхности изделия окалины.

В этом случае возникает необходимость в усиленном охлажде­ нии деталей пресс-форм. Из-за трудности равномерного охлажде­ ния бывают случаи переохлаждения отдельных участков прессформ. Темп прессования при этом приходится замедлять, качество изделий ухудшается.

При завышенных толщинах стенок увеличивается расход ме­ талла на изготовление, утяжеляется пресс-форма, увеличивается время прогрева формы и расход тепла на нагрев, снижается стой­ кость пресс-формы из-за возрастания температурных напряжений.

Чрезмерное увеличение толщины стенок пресс-форм не приво­ дит также и к повышению производительности, так как глубина проникания тепла практически ограничена, а следовательно, увеличенйе толщины стенок на величину, большую, чем глубина прони­ кания тепла, не вызывает заметного изменения скорости охлажде­ ния прессуемого изделия. В некоторых случаях теплопередача даже уменьшается. Отсюда очевидно, что чрезмерное увеличение толщин

122

стенок ухудшает "эксплуатационные качества пресс-форм, увеличи­ вает затраты на их изготовление.

Оптимальной будет величина стенок, обеспечивающая заданный темп работы и тепловой режим при высоком качестве изделий, максимальной стойкости, надежности и экономичности прессформы.

Таким образом, определение оптимальной толщины стенок тре­ бует выполнения тепловых расчетов, расчетов на прочность, жест­ кость и выносливость.

Толщина стенки формы / іф является функцией большого количе­ ства факторов: свойств стекломассы в интервале температур прес­ сования т)с, ас, Ьс, ßc, размеров формы Ьф, теплофизических и меха­ нических свойств материала деталей пресс-форм йф, Ь ф , Е , щ , <тф, Рф, температурных tc, /ф, силовых Р и временных т режимов прес­ сования.

С учетом переменности физико-механических свойств стано­ вится очевидной сложность решения рассматриваемого вопроса.

Определение толщин стенок по теплофизическим параметрам.

Из рассмотрения условий взаимодействия стекломассы со стенками формы представляется возможным изыскать способы определения толщин стенок пресс-форм с учетом следующих факторов:

глубины проникания тепла; температуропроводности контактирующих тел или скорости рас­

пространения тепловых волн; тепловой активности стекломассы и материала пресс-форм;

теплоемкостей стекломассы и материалов пресс-форм.

Из условий глубины проникания тепла взаимосвязь толщины стенок матриц, пуансонов и колец с глубиной проникания тепла мо­ жет быть выражена следующей формулой:

Ьф = К8а, - (VI. 1)

где К — коэффициент, учитывающий интенсивность теплового по­ тока, жесткость конструкции, усилие прессования, конфи­ гурацию формы и пр.;

ба — глубина проникания тепла за время контакта с матрицей, пуансоном или кольцом.

По температуропроводности контактирующих материалов зави­ симость между толщинами стенок стеклянного изделия и прессформы при условии равенства критериев гомохронности Фурье можно выразить формулой

По тепловой активности контактирующих материалов для опре­ деления толщин стенок формы можно применить следующую фор­ мулу

123