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

Если считать линейную зависимость коэффициента линейного расширения от температуры, тогда можно вместо трех этапов рассматривать один, измеряя его от окончания прессования пуан­ соном до охлаждения изделия до нормальной температуры.

Из равенства размеров изделия и формы в момент начала усадки можно определить необходимый номинальный размер формы:

J ___ M l ~ Ь Р и ^ и )

или

Lф . Н ^иРи^и Ур рф^ф

Так как температура распределяется по объему деталей прессформы неравномерно, в расчетах берется приведенная темпера­ тура, при которой размеры оформляющих элементов будут такими же, как и в реальных условиях.

Значение приведенной температуры оформляющих элементов

рLa

Для стекла БС-8-17 усадка составит

у Р. max = ( 6 , 6 — 4,2) 10-3L„ = 2,4- 10_3LH, мм;

y p.min = (5.3—6.6) 10_3L„ = —1,3- 10_3L„, мм; Sp. щах - 0,24%; sp.min = -0.13% .

Из аналитического расчета следует, что возможны случаи, ког­ да размеры изделия могут оказаться больше размера формы.

Колебание абсолютной расчетной усадки составит

усадки являются непостоянство температур изделия и пресс-фор­ мы, а также возможная нестабильность усадочного коэффициента стекла.

При изготовлении новой формы взамен изношенной возможно колебание усадки из-за изменения величины усадочного коэффи­ циента материала формы.

Колебание величины расчетной усадки, допуск на износ прессформы и допуск на ее изготовление обусловливают минимальную величину поля рассеивания размеров, которую нельзя компенси­ ровать изменением размеров оформляющих элементов деталей пресс-форм.

Температура изделия в момент окончания фиксации формы всегда выше температуры формующих поверхностей.

В толстостенных изделиях средняя температура при прочих одинаковых условиях выше, чем в тонкостенных.

Колебание усадки, связанное с непостоянством температуры изделия, будет составлять:

АУр. и — ^иРи (^и. ' ^и. min)

или, подставляя значения параметров для стекла БС, получим:

АУр. и = 8,85-10—6(750 —570) L „= 1,3310~3L„, или «0,13% .

Во всех случаях за максимальную температуру принимают температуру размягчения под собственным весом, а за минималь­ ную— температуру размягчения под нагрузкой.

Температура деталей пресс-форм в процессе прессования рег­ ламентируется обычно качеством поверхности стеклянного изде­ лия. Нижний предел ограничивается величиной, допустимой кованости поверхности изделия, а верхний — прилипанием стекло­ массы к поверхности формы:

А У р. ф ^фРф (^ф. max ^ф. min)"

178

Для стекла БС-8-17 и пресс-формы из серого чугуна СЧ 21-40

или 0,18% от размера детали.

Полное поле отклонения определится по формуле

Для достижения требуемой точности данного размера изделия абсолютная величина полного поля рассеивания не должна превы­ шать величину допуска на соответствующий размер, указанный в чертеже на стеклянное изделие

Д<і6,

где б — конструктивный допуск на размер изделия. В предельном случае А= 6, т. е.

ö = ДУф + ДУИ+ Дизг + ДИзн-

Сумма Д У ф + Д У и = ДУр представляет собой абсолютную вели­ чину колебаний расчетной усадки.

Для допуска каждого размера детали пресс-формы справед­ ливо требование

Дизг — б — ДУр Дизн.

Следует отметить, что влияние различных факторов на вели­ чину усадки исследовано очень мало. В частности, это относится к учету величин деформаций, характера их действия и методов определения. Особенно большие значения имеют деформации в из­ делиях с плоскими стенками. Так, например, в потолочных плафо­ нах для автобусов деформация в поперечном сечении средней части достигает 5—6 мм. В матрице и пуансоне с целью корректи­ рования деформаций стеклянного изделия стенки делают с вы­ пуклостью посередине.

При конструировании пресс-формы размеры ее соответствую­ щих поверхностей обычно устанавливают по номинальным разме­ рам изделия.

Неизбежные отклонения размеров изделий от номинальных учитываются большим двусторонним полем допуска. В случае жестких требований к точности изготовления изделий размеры пресс-формы доводятся при опробовании ее в работе.

Для обеспечения наибольшего припуска на износ формую­ щих поверхностей и экономии стекломассы номинальные размеры внутренней поверхности матрицы в любой пресс-форме целесооб­ разно делать минимальными, а наружные размеры пуансона — максимальными. В этом случае изделия будут иметь размеры внешних поверхностей по нижнему, а внутренние — по верхнему

полям допусков. При этом размеры цилиндрических формующих поверхностей должны обеспечивать получение стеклянных изде­ лий с минимальной толщиной стенки, допустимой по .чертежу.

Толщина стенки в плоских изделиях и дна в цилиндрических обусловливается дозировкой стекломассы.

Размеры формующих поверхностей матриц в направлении, пер­ пендикулярном перемещению пуансона, определяют по формулам

А , А . m| n + У р . max -f- Ддефі

или

А-Пи. шах 4 Ур. min (Лдзг4 Лизн 4 Лдеф).

Исполнительный размер формующей поверхности будет

А 4 Лизг.

Соответствующие исполнительные размеры формующих поверх­ ностей охватываемой детали (пуансона) без учета усадки по тол­ щине стенок изделия определяют по формуле

4 = [Ям—(2Ь.min + Лем)ГЛизг,

чину охватываемого элемента формы (пуансона) можно опреде­ лить по формуле

4 = 4 . min 4 Ур. max 4 Лизг4 Лизн -(- Лдеф.

Размеры при расчете формующих поверхностей можно опре­ делить также по следующим формулам:

оформляющих наружные контуры изделия (матриц)

Я м == (D jj-j-S D ,, — К А и— Д м) +Л« ;

оформляющих внутренние контуры изделия (пуансонов)

4 = (4 + 5 4 + К і Ли + Лп) Лп,

где DK, du — соответственно наружные и внутренние номиналь­ ные размеры изделия, мм;

S — средняя относительная усадка;

Ли — допуск на изготовление изделия, мм; К, Кі — коэффициенты (в пределах 0,2—0,6).

Во всех случаях размеры формующих поверхностей матриц и пуансонов должны быть согласованы с оптимальными значениями толщин стенок изделия по условиям технологии прессования и расхода стекломассы.

180