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

3. Расчет припусков на износ

Величину допустимого износа формующих поверхностей дета­ лей пресс-форм обычно регламентируют размерами и качеством поверхности прессуемого изделия.

Характер износа формующих поверхностей обусловливается свойствами материала основных деталей пресс-форм, конструктив­ ным исполнением, конфигурацией, видом гравюры, температур­

с кольцом и кольца с пуансоном. Непрерывно протекает корро­ зийный износ. При прессовании термостойких стекол главным фактором износа оказывается сетка трещин по формующим по­ верхностям. Увеличенный припуск на износ при этом не имеет значения, так как сетка трещин проникает на большую глубину.

Общий износ формующих поверхностей регламентируют по из­ делию размерами, весом и трудоемкостью дополнительной меха­ нической обработки.

Допуски на размеры изделия обычно даются двусторонние (±0,01L-f- + 0,02L). Однако в большинстве случаев они не исполь­ зуются из-за ухудшения качества поверхности изделия.

Снятие дефектного слоя с формующих поверхностей прессформы при чистке и текущем ремонте приводит к увеличению толщин стенок изделия, а следовательно, и их веса.

Увеличенный расход стекломассы допускают только в случае выполнения условия:

пз хрусталя ХС-18-17.

Масса изделия 1 кг, стоимость стекломассы 0,34 руб./кг, стой­ кость формы 30 тыс. шт., стоимость пресс-формы 250 руб., стои­

Из уравнений видно, что увеличение толщины стенки свыше 0,21 мм вызывает перерасход материала, превышающий затраты

181

на изготовление новой формы, а изготовление изделий с мини­ мальными толщинами стенок, допустимыми по чертежу на стек­ лянное изделие, является одним из резервов снижения себестои­ мости изделий. Так, например, в конфетнице арт. 2215 толщина стенок по чертежу 5—8 мм, фактическая толщина соответствует верхнему пределу, т. е. 8 мм. Изготовление пресс-формы по ниж­ нему пределу обеспечит снижение веса более чем на 25%, т. е. на 250 г. При стойкости пресс-формы 30 тыс. шт. экономия лишь на материале составит 0,08-30• ІО3=2400 руб. Кроме того, умень­ шатся расходы на топливо, энергию, зарплату основным произ­ водственным рабочим.

Допустимый износ поверхности матрицы при толщине стенок стеклянных изделий 24-3; 34-5; 54-8; 84-12; 124-20 мм соответст­ венно составляет 0,3; 0,5; 0,8; 1; 1,5 мм.

Для использования допустимого износа матриц рекомендуется применять пуансоны и кольца с двумя-тремя ремонтными разме­ рами из условия обеспечения оптимальных толщин стенок по тех­ ническим параметрам.

4. Допуски и посадки деталей пресс-форм

Определение оптимальных посадок в сопряжениях деталей и элементов пресс-форм имеет важное значение в обеспечении их 'длительной и надежной работы.

Характер посадок обычно подбирают опытным путем с учетом температурных режимов работы пресс-форм. Из-за нестабильно­ сти свойств материалов для пресс-форм в производстве часто на­ блюдаются случаи подгонок в период опробования форм.

Для некоторых сопряжений, например кольца с пуансоном, поддона с корпусом формы (матрицей), посадки, предусмотрен­ ные ГОСТ, оказываются неприемлемыми. Необходима специаль­ ная система допусков, учитывающая температурный фактор.

Допуск на точность изготовления деталей пресс-форм обус­ ловливается, с одной стороны, эксплуатационными требованиями, а с другой, — среднеэкономической точностью, достигаемой при механической обработке.

С учетом изложенного, формула для определения допусков на размеры формующих поверхностей может быть представлена в виде

бф= КАи,

где Ал— допуск на размер стеклянного изделия; бф—допуск на размер формующих поверхностей;

К — коэффициент, определяемый на основании технико-эко­ номических расчетов (ориентировочно /( —0,2—0,6).

Наименьшее значение коэффициента К ограничивается техни­ чески и экономически целесообразной их величиной, наиболь­ шее— припуском на износ формующих поверхностей.

При большой величине допуска на изготовление припуск на износ может оказаться весьма незначительным. При этом стой­

182

кость пресс-формы окажется небольшой из-за нарушения разме­ ров.

Допуски на размеры формующих поверхностей для участков изделия, подвергавшихся в дальнейшем механической обработке, устанавливаются из условий минимальной трудоемкости, но не менее допуска Дф.

При установлении коэффициента учитываются также конструк­ тивные и технологические факторы. При сложном профиле и до­ водке вручную берутся большие значения коэффициента из рас­ чета допуска на изготовление не менее 3 кл. точности. В случае несложного профиля и механической обработки на станках бе­ рутся меньшие значения коэффициента обычно из расчета до­ пуска по 3 кл. точности, ОСТ—1013.

5. Зазоры в сопряжении кольца с пуансоном

Нормальная работа пресс-формы обеспечивается лишь в том случае, когда сопряжения отдельных частей при нагреве их до

где to— температура в холодном состоянии, ° С. Так как отношение

Начальный диаметр пуансона

М і ~Ь ße (tc~~ <„)]

П. Н —

14~ ßn (^П--t0)

183

Размер кольца при нормальной температуре:

1.В период формообразования стеклянного изделия при рабо­ чем ходе пуансона воздух должен уходить из формующей поло­ сти через зазор, не препятствуя ее заполнению стекломассой и не вызывая заклинивания пуансона в кольце.

2.В начальный момент поднятия пуансона стекломасса не

должна тянуться за ним из-за образования вакуума.

3. При полном смыкании пресс-формы стекломасса не должна проникать в зазор между кольцом и пуансоном.

Если два первых условия обусловливают необходимость наи­ большей величины зазора, то третье, наоборот, требует ограниче­ ния его минимальным значением, исключающим возникновение облоя.

Для примера определим зазоры в сопряжении и исполнитель­ ные размеры формующих элементов деталей пресс-формы, если

184

6. Прессовые уклоны

После окончания этапа фиксации формы стеклянное изделие в результате охлаждения и усадки плотно охватывает формую­ щие поверхности пуансона, образующие внутренние полости. Од­ новременно наружные поверхности изделия несколько отходят от формующих поверхностей матрицы, образуя с ними зазор.

Для осуществления обратного хода пуансона без повреждения отпрессованного изделия, а также удаления его из матрицы боко­ вые формующие поверхности деталей пресс-форм должны иметь некоторый уклон к направлению разъема.

Минимальная величина прессовых уклонов зависит от ряда факторов:

коэффициентов линейного расширения стекломассы и матери­ ала деталей пресс-форм;

температурного поля системы пресс-форма — стеклянное из­ делие;

качества формующих поверхностей деталей пресс-форм — точ­ ности их геометрических форм, волнистости и шероховатости;

размеров формующих поверхностей; физико-механических и химических свойств материала деталей

пресс-форм и стекломассы; состояния пресса; режимов прессования.

Если учесть, что все перечисленные выше факторы так или иначе взаимосвязаны со скоростью нарастания и величиной за­ зора, образующегося между формующими поверхностями деталей пресс-форм и сопрягающимися с ними поверхностями изделия, то представляется возможность установления теоретической зави­ симости прессовых уклонов от основных факторов.

В период обратного хода пуансона пространство между его формующей поверхностью и поверхностью изделия заполняется воздухом. При недостаточной величине зазора, образующегося между контактирующими боковыми поверхностями изделия и пу­ ансона, воздух не успевает заполнить пространство между тор­ цом пуансона и дном изделия. При этом происходит деформация донной части изделия, а при большой толщине — ее вздутие.

При нормальной величине прессового уклона с поднятием пу­ ансона на высоту S, не вызывающую заметной деформации изде­

ранства между торцом и дном изделия. Объем пространства

185