Файл: Степнов И.Е. Конструирование форм для стеклянных изделий.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 27.06.2024
Просмотров: 94
Скачиваний: 1
При электроимпульсной обработке полостей форм применяют электроды из меди Ml и М2, первичного алюминия, алюминиевых сплавов Д 1, АК7, АЛЗ и АЛ5, медного сплава МЦ4, серого чугуна, вольфрама, специального углеграфитированного материала ЭЭГ и некоторые другие материалы. При обработке заготовок из отбелен ных чугунов, сталей и жаропрочных сплавов более высокие показа тели по стойкости и стабильности процесса имеет материал ЭЭГ. Одним электродом из ЭЭГ можно обработать несколько десятков деталей. Вихре-копировальный станок для механической обработки фасонных деталей из графитированных и им подобных материалов, разработанный в ЭНИМС, позволяет в десятки раз повысить про изводительность и почти исключить ручной труд при изготовлении фасонных электродов-инструментов.
Механическая обработка. Наибольшее распространение при об работке деталей форм пока имеют методы механической обработки лезвийным и абразивным инструментом.
Поверхности, имеющие форму тел вращения, целесообразно об
рабатывать методом |
точения и растачивания |
на токарных станках |
и шлифованием на |
круглошлифовальных и |
внутришлифовальных |
станках. Сложный профиль таких поверхностей вдоль оси вращения обеспечивается при небольших размерах фасонными резцами и кру гами, а при больших — обработкой по шаблонам, копирам или с по мощью специальных приспособлений.
Предварительную обработку производят с припуском 0,05—0,1 мм. Точность профиля в этих случаях зависит от точности выполне ния всей технологической системы, а шероховатость — от механиче ских свойств обрабатываемого материала, режимов резания, состоя ния режущих кромок инструмента и применяемой охлаждающей жидкости. Фасонные поверхности обрабатывают при скоростях 10—25 м/мин. При окончательной обработке деталей форм приме няются прогрессивные методы: тонкое точение и растачивание, тон кое фрезерование и шлифование, притирка, хонингование, суперфи
ниширование, полировка.
Тонкое точение и растачивание твердосплавными резцами ве дется при скоростях резания 150—600 м/мин, подаче — 0,02—0,10 мм на 1 оборот; глубина резания составляет 0,1—0,3 мм. Припуски для тонкого точения и растачивания оставляют с таким расчетом, чтобы обработку осуществить за один проход. Если предварительная обра ботка была недостаточно точной, то припуск снимают в два прохода: при этом на первом проходе удаляется не менее 2/з общего припуска.
Достигаемая при тонком точении и растачивании точность раз меров соответствует 2 кл. точности, а чистота поверхностей до 7—8 кл. На чистоту поверхности существенно влияет состояние режущих кромок резцов. Для обеспечения высокого качества об рабатываемых поверхностей и стойкости самих резцов их рабочие грани тщательно доводятся алмазными кругами.
Тонким фрезерованием можно обрабатывать плоскости поверхно стей разъема раскрывных матриц, контактирующих с матрицей, пло скости прессовых колец некруглого сечения и др.
8* |
195 |
Для |
тонкого фрезерования применяют торцовые фрезы с чис |
||
лом |
зубьев не более шести. Припуск для тонкого фрезерования — |
||
0,5— |
1 |
мм. Обработка |
ведется при скоростях 100—240 м/мин, по |
дача |
на |
один зуб — от |
0,05 до 0,4 мм. Частота поверхностей при |
мерно такая же, как и при тонком точении. |
|||
Для |
выполнения отделочных токарных и фрезерных операций |
режущий инструмент оснащают пластинками твердых сплавов: при обработке сталей — Т15Кб, чугуна — ВК8.
Для оснащения резцов и торцовых фрез при чистовой обработке с большими скоростями резания сталей, чугунов и цветных сплавов применяют также минералокерамические пластинки ЦМ—332. В ре зультате совершенствования минералокерамики получены керметы, обладающие более высокими прочностными характеристиками, на пример, кермет НС20М. Для обработки фасонных поверхностей тел вращения обычно применяют токарные станки 1К62А, 1К62М и др.
Вогнуто-выпуклые пространственные поверхности обрабатывают на станках с режущим инструментом, перемещающимся в трех вза имно перпендикулярных направлениях, например, на копироваль
но-фрезерном |
полуавтомате 6441 Б, |
фрезерном автоматическом ко |
пировальном |
станке 6462, фрезерных копировально-гравироваль |
|
ных станках |
6461 и 6463, копировально-фрезерном станке ЛР—63. |
|
Наиболее |
перспективным для |
обработки фасонных полостей |
матриц пресс-форм и форм являются станки с программным уп
равлением. |
отделку поверхностей форм получают шлифова |
||
Более |
точную |
||
нием. |
При тонком отделочном шлифовании достигают чистоты |
||
10 кл. |
и |
выше. |
Припуск на тонкое шлифование должен быть не |
более 0,05 мм. Режим обработки для получения тонким шлифова нием 10 кл. чистоты следующий: частота вращения абразивного круга 25—30 м/с, частота вращения обрабатываемой детали 15— 25 м/мин, продольная подача 0,3—0,4 м/мин, поперечная подача 0,5—1 мкм/об обрабатываемой детали; выхаживание при врезном шлифовании в течение 2—5 оборотов обрабатываемой детали при сквозном шлифовании за 2—4 двойных хода стола. В зависимости от отрабатываемого материала, для тонкого шлифования применя ются абразивные круги из белого электрокорунда или карбида кремния черного зернистостью 40—16, твердостью М3—СМ2 на ке рамической связке. Для получения чистоты поверхности 11—12 кл. ее дополнительно шлифуют абразивным кругом из карбида крем ния зеленого зернистостью 12—6 на глифталевой связке. Режим шлифования: частота вращения круга 15—20 м/с, частота вращения обрабатываемой детали 6—8 м/мин, продольная подача 0,3— 0,4 м/мин.
Тонкое шлифование чашечным кругом можно применять также при чистовой обработке плоскостей, а также профильных поверхно стей прямолинейных в направлении продольной подачи. При соот ветствующих приспособлениях или кинематике плоскошлифоваль ного станка можно шлифовать криволинейные поверхности с боль шим радиусом кривизны. Фасонные поверхности шлифуют на уни
196
версальных круглошлифовальных, плоскошлифовальных и профи лешлифовальных станках.
Наружные цилиндрические и сферические поверхности шлифуют на кругошлифовальных станках. Внутренние фасонные поверхности обрабатывают на внутришлифовальных станках фасонным шлифо вальным кругом.
Деталь обычно закрепляют в трехкулачковом патроне. Для профильного шлифования применяют плоскошлифовальные станки
3771М, 370П, ЗБ70В и др.
Для шлифования с высокой точностью сложных наружных профилей пуансонов, составных матриц, прессовых колец и других деталей применяют специальные профилешлифовальные станки, на пример оптические профилешлифовальные станки. На этих станках обрабатывают фасонный профиль изделия на основании принципа совмещения обрабатываемого профиля с соответствующим профи лем чертежа, выполненного в увеличенном масштабе.
На профильно-шлифовальных станках можно шлифовать произ вольные криволинейные профили с точностью до 0,02 мм.
Отечественная промышленность выпускает профилешлифоваль ные станки моделей 395М, 2СПШ, 3PI96 и др.
При особо высоких требованиях к чистоте в некоторых случаях можно применять м е т о д с у п е р ф и н и ш и р о в а н и я фасонных поверхностей. В этом случае вместо длинных абразивных брусков в каждой колодке специальной головки упруго монтируют не сколько коротких брусков отдельно по каждому элементу фасонной поверхности. Колебательные движения брусков с амплитудой 3— 5 мм в направлении, перпендикулярном главному движению реза ния, не изменят значительного контакта с обрабатываемой поверх ностью. В отличие от обработки шлифованием, при суперфинише зерна металлов не вырываются из своих гнезд, а секутся абразив ными брусками, в результате получается гладкая поверхность, со стоящая в основном из металла кристаллического строения. Супер финиш можно применять для обработки наружных и внутренних поверхностей вращения, а также плоских поверхностей с целью по вышения их чистоты до 9—12 кл. Погрешности предшествующей обработки при суперфинише не исправляются.
Перспективен для отделочной обработки метод у л ь т р а ф и ниша. Процесс осуществляется посредством мягкого упругого при тира, прилегающего к обрабатываемой поверхности, с применением абразивной жидкости. Скорость относительного перемещения при тира и обрабатываемой поверхности от 100 до 180 м/мин. Этим ме
тодом |
можно обрабатывать наружные и внутренние поверхности, |
имеющие форму тел вращения. |
|
За |
последнее время большое развитие получило ш л и ф о в а |
ние а б р а з и в н ы м и л е н т а м и , охватывающими ведущий и ведо мый шкивы. При обработке сталей, ковкого чугуна и других мате риалов повышенной прочности применяются абразивные ленты с электрокорундовыми зернами и с зернами карбида кремния при обработке серого чугуна и цветных сплавов. Зернистость абразива,
197
применяемого при изготовлении лент, зависит от требуемой чистоты обработки.
При использовании в качестве абразива шлифзерен с номером зернистости 16—20 можно получить чистоту до 9 кл., а при исполь зовании шлифпорошков зернистостью 6—8 повысить чистоту до
11 кл.
Шлифование абразивными лентами успешно можно применять при чистовой обработке пуансонов.
При покрытии ленты абразивными микропорошками можно осу ществить полирование с чистотой до 12 кл. Преимущество безраз мерного шлифования и полирования абразивными лентами перед другими методами — в высокой производительности труда и высоком качестве обработанной поверхности. Для шлифования и полирова
ния лентами |
можно |
использовать универсальные станки НЛГС, |
ЛПС, 3890, |
3854 и другие, а также простейшие приспособления |
|
к токарным |
станкам. |
Оптимальные режимы шлифования: частота |
вращения ленты 22 м/с, давление обрабатываемой детали на ленту 0,1 МПа (1 кгс/см2), поперечная подача— 1 м/мин.
Заключительной, весьма ответственной операцией обработки формующих поверхностей деталей пресс-форм является п о л и р о ва ние . Известно много способов осуществления этой операции: механические, химические, электрохимические, электрохимикомеха нические и др.
При обработке формующих поверхностей эффективно полирова ние полировальными кругами и специальными полировальниками. Используют разнообразные по материалу и свойствам полироваль ные круги: прессованные хлопчатобумажные, складчатые из косых полос ткани, сборчатые, лепестковые, войлочные, фетровые, гибкие из смеси резины с абразивными зернами и др.
Жесткие круги применяют при обработке гладких поверхностей, а мягкие — для обработки сложной гравюры.
Для полирования применяют разнообразные станки: от простей шего станка-двигателя до автоматизированных станков. Для поли рования деталей тел вращения при мелкосерийном производстве можно использовать двухпозиционный одношпиндельный станок ОСПТВ. Сложный профиль формующих поверхностей матриц мо жно полировать с применением универсальных полировальных го ловок и шлифовальных машинок, например пневматических шли
фовальных |
машинок ШР-2 с диаметром круга до 150 мм, ШР-5 |
и ШР-6 |
с диаметром круга до 30 мм, ШПТ и др. Эффективно |
также полирование сложных формующих поверхностей вращающи мися щетками.
Во многих случаях можно обеспечить высокую чистоту поверх ностей методами пластической деформации — накаткой, раскаткой, чеканкой, дробеструйной обработкой и др.
Обработка сложной гравюры на формующих поверхностях форм (рисунка) пока механизирована недостаточно, только отдельные элементы удается начерно обработать на копировально-фрезерных и фасонно-строгальных станках. Некоторые декоративные узоры,
198
надписи, цифровые обозначения выполняются на специальных гра вировальных станках, например на станке 6А463. Гравируют спе циальными фрезами с профилем, соответствующим профилю об рабатываемой поверхности. Ощупывающий палец перемещается по контуру шаблона вручную.
Для механизации слесарно-доводочных операций при изготовле нии пресс-форм и форм в настоящее время используют электрифи цированные установки 2УМД, ЗУМД, шлиф-бормашину ШБМ-3
и др.
Комплект такой установки состоит из электродвигателя, гибкого вала, пускового ножного реостата, набора рабочих головок, при способлений и инструмента. В набор головок установки входят: виброголовка для возвратно-поступательного движения инстру мента, прямой цанговый патрон для передачи вращательного дви жения инструменту, угловой патрон для передачи вращательного движения инструменту под углом.
Спомощью такой установки можно производить ответственные
иточные работы по окончательной обработке гравюры формую щих поверхностей. В качестве рабочих режущих инструментов при меняются мелкие фасонные фрезы и боры разных профилей и раз меров, абразивные, алмазно-абразивные головки и круги, кожаные фибровые, войлочные, фетровые, хлопчатобумажные, синтетические круги и головки.
Шлиф-бормашины позволяют производить чистовую обработку, шлифование и полирование на участках, недоступных для обра ботки на станках. Промышленность выпускает широкую номенкла туру лезвийного и абразивного инструмента для оснащения бормашинок.
5.Нанесение защитных покрытий на формующие поверхности деталей форм
Развитие современного производства штучных стеклянных изде лий сопровождается непрерывной интенсификацией рабочих режи мов стеклоформующих машин, повышением эксплуатационных тем ператур, давлений, скоростей. В этой связи требуются более наде жные стекольные формы по износо-, окалино- и жаростойкости. Однако применяемые в настоящее время материалы для форм не удовлетворяют возросшим требованиям.
Одним из путей повышения надежности и стойкости стекольных форм является защита их формующих поверхностей различными покрытиями. Современная техника располагает многочисленными способами нанесения защитных покрытий. Наиболее распростра ненными являются электродуговая и газопламенная наплавка, на плавка газопламенным распылением, металлизация, диффузное ле гирование, электрохимическое и химическое покрытия.
За последние годы находят все большее применение газопла менное, пламенное и вакуумное напыление.
К материалу для покрытий формующих поверхностей предъяв ляется ряд требований, связанных с условиями эксплуатации форм,
199