Файл: Говоров И.Д. Механизация и автоматизация технологических операций обработки деталей из реактопластов.pdf

щает металлизированную поверхность от атмосферных воздействий.

В большинстве случаев металлизированную поверх­ ность закрепляют различными лаками и красками, 'ко­ торые подбирают индивидуально для каждого вида пла­ стмассы.

Горячее тиснение

Горячее тиснение является принципиально новой тех­ нологической операцией, позволяющей механизировать трудоемкую работу по отделке внешнего вида деталей широкого потребления.

Способ нанесения всевозможных эмблем, фирменных товарных знаков, надписей, декоративных рисунков на термопласты горячим тиснением основан на следующем принципе.

В качестве металлоносителя или основы используют пленку из полимера типа лавсан. На лавсановую пленку,

ный алюминий. После этого слой металла покрывают спе­ циальным грунтом. При нагревании частицы грунта на­ дежно сцепляются с размягченным полимером (деталью), а металл легко отлипает от расплавленного воскообразного покрытия, удерживаясь прочно на границе нагрева. В результате отрыв металла от пленки по контуру на­ гретого пуансона происходит очень быстро, благодаря чему резко повышается производительность труда на операциях тиснения.

Температура пуансона при тиснении, а также прикла­ дываемые усилия должны быть строго определенными. Так, -для деталей из ударопрочного полистирола темпе­ ратура пуансона должна быть в пределах 120—130° С (по прибору). При понижении температуры должно быть

в этом случае характерный металлический блеск. При. по­ ниженной температуре необходимо увеличивать усилие и выдержку, что заметно снижает производительность труда оператора, а также качество тиснения.

При повышении температуры производительность не­ сколько увеличивается за счет уменьшения продолжи­ тельности выдержки (т. е. времени, необходимого для

62

прогрева горячим пуансоном слоя фольги и размягчения поверхностного слоя термопласта), но качество заметно снижается. Защитный слой подкрашенного или бесцвет­ ного лака разлагается под действием высокой температуры, происходит кристаллизация лака, в результате чего те­ ряется его прозрачность и ухудшается внешний вид по­ крытия. При использовании слишком горячего пуансона полимер быстро размягчается на большую глубину; при этом под действием прикладываемого усилия возможен

метно понижается производительность и ухудшается ка­ чество. Это рбъясняется неустойчивой усадкой термо­ пластов, при литье, в результате чего базовые поверх­ ности деталей могут быть непараллельными. При недоста­ точном давлении пуансона выравнивание базовой по­ верхности детали затруднено и возможны случаи брака (отдельные участки детали остаются непокрытыми).

Пресс для горячего тиснения на термопластах показан на рис. 29. Пневматический цилиндр / крепится четырьмя болтами 2 к станине' 16 пресса. На плунжере 3-главного цилиндра смонтирован свободно качающийся пуансон 4, состоящий из прижимной рамки, корпуса пуансона и ре­ зиновой трапеции 5. Последняя служит для компенсации неровностей на Плоскости детали и базирования ее верх­ ним пуансоном и. прижимной охлаждающей планкой от­ носительно горячего рабочего пуансона 75.

Рабочий пуансон 18 соединен переходным штоком 19 с плунжером 15 нижнего пневматического цилиндра 25, обеспечивающего прижим пуансона 18 к детали 17. Усилие поджима пуансона 18 к детали регулируется гайками 24, расположенными на штоке нижнего цилиндра 25.

Корпус оправки 20 крепится к плите 22, которая, в свою очередь, крепится болтами к верстаку 23. В оправке имеются каналы для подачи охлаждающего воздуха от пневмосети через специальные штуцера. Фольга с бо­ бины 21 подается по оправке 20 над пуансоном 18 к спе­ циальному протяжному устройству для равномерного передвижения ленты на определенный шаг после каждого рабочего цикла. Устройство состоит из двух резиновых валиков 7 и 10 и храпового механизма. На оси валика 10 смонтирован храповик 9 с двумя фиксаторами 8 и /7, которые посредством рычага 13, возвратной пружины 14

63

и плунжером 15 преобразуют возвратно-поступательное движение поршня цилиндра 25 во вращательное с тем же

Рис. 29. Полуавтоматический пресс для горячего тиснения

шагом протяжки ленты. Сила прижима резиновых валиков регулируется резьбовым регулятором 6.

Обработанная фольга 12 наматывается на приемную бобину специальным приспособлением (на рисунке не

64

показано). Пресс снабжен прибором последовательного включения цилиндров (на рисунке не показано).

Работа на прессе происходит в следующем порядке. Оператор фиксирует деталь 17 на рамке оправки 20 и нажимает ножной пневмораспределительиый клапан. Срабатывает механизм последовательного включения ци­ линдров, и воздух сначала поступает в цилиндр 1.

Пуансон 4 резиновой трапецией 5 прижимает нижнюю плоскость детали 17 к рамке. Когда деталь прижата, т. е. давление в главном цилиндре достигло максимума, сраба­ тывает клапан механизма последовательного включения цилиндров и воздух поступает в цилиндр 25. Горячий пуансон 18 прижимает пленку штоком 19 к базовой по­ верхности детали, и происходит тиснение.

При переключении пневмораспределительного крана в первоначальное положение поршни верхнего и нижнего цилиндра одновременно начинают двигаться в исходное положение с разной скоростью (для регулирования обрат­ ного хода нижнего цилиндра служит регулятор скорости воздуха). Когда до исходного положения переходного штока 19 остается 25 мм, кулачок входит в зацепление со штоком, лента протягивается системой рычагов и хра­ повым механизмом на один шаг, и оператор снимает деталь.

СБОРКА УЗЛОВ КОНСТРУКЦИЙ ИЗ ПЛАСТМАССОВЫХ ДЕТАЛЕЙ

Пластмассовые детали собирают в узлы как с примене­ нием металлических деталей, так и без них. Соединения могут быть разъемными и неразъемными.

К разъемным относятся прежде всего резьбовые со­ единения. Резьбу выполняют различными способами: в процессе формообразования (с помощью резьбовых зна­ ков) запрессовкой резьбовых металлических втулок, после формообразования — метчиками, резцами или самонаре­ зающими винтами.

К разъемным относятся также соединения специаль* иыми прижимными приспособлениями, шайбами, шпо­ ночными, пружинящими вставками и пр.

Неразъемные соединения получают склеиванием, скле­ пыванием и сваркой.

Выбор способа соединения определяется требованиями к внешнему виду и прочности конструкции, а также мас­ штабами производства. Обеспечение прочности соединений,

как правило, является наиболее важным требованием к сборочным работам. Поэтому следует не только пра­ вильно выбирать наиболее экономичный и падежный способ сборки, но и учитывать условия работы узла при эксплуатации.

Рассмотрим некоторые технологические операции сборки, наиболее часто встречающиеся в производстве.

Резьбовые соединения

При сборке узлов из пластмассовых деталей очень часто применяют резьбовые соединения. Оформление резьбы на деталях из реактопластов производят в про­ цессе формообразования резьбовыми знаками. Резьбовые знаки изготовляют с учетом величины усадки материала после формообразования. Если узел предназначен для работы под воздействием статической или ударной на­ грузки, то вместо оформления резьбы в процессе формооб­ разования рекомендуется использовать резьбовую арма­ туру (втулки),, которая в з-авнсимости от условий экс­ плуатации может быть изготовлена из цветных металлов или стали. Для более прочного закрепления таких вту­ лок в пластмассовых деталях на арматуру наносят на­ катку или кольцевые канавки. Высота резьбовых втулок должна быть на 0,2—0,3 мм больше высоты пластмассовой детали (для обжима при прессовании). Как правило, после опрессовки резьбовые втулки калибруют метчиками.

Менее распространен способ получения резьбовых отверстий в деталях из пластмасс с помощью метчиков. Диаметр отверстий под резьбу выбирают с учетом вели­ чины усадки материала.

Для деталей из термопластов существует ряд других - способов оформления резьбы, например скрепление само­ нарезающими винтами металлических и пластмассовых деталей;, разрушающее усилие такого соединения в сред­ нем составляет около 200 кгс. Хорошие результаты пока­ зал способ запрессовки горячей резьбовой шпильки в пред­ варительно полученное отверстие. Такой способ выгоден тем, что в этом случае может быть осуществлена механи­ зация и автоматизация подачи, разогрева и запрессовки

66

получается профиль резьбы с округленными вершинами, что значительно повышает прочность соединения.

Широкое распространение получила сборка узлов и изделий «скоростными» гайками, способными поддержи­ вать в соединении необходимое постоянное усилие и ком­ пенсировать возможную ползучесть пластмассы. «Ско­ ростные» гайки изготовляют из пружинной стали. На внутренней поверхности -такой гайки имеются зубцы, которые удерживают деталь.

В технологии сборки важное место занимает процесс склепывания деталей из пластмасс, отличающийся от технологии склепывания металлических деталей.

Так как пластмассовые детали по своим механическим свойствам уступают металлическим, то необходимо сле­ дить за усилием при склепывании. Не рекомендуется слишком сильно расклепывать головку во избежание возникновения в соединении дополнительных напряжений. Часто вместо заклепок в детали в процессе формования запрессовывают втулки, специальные кнопки, сфериче­ ские шайбы и др. Это значительно удешевляет процесс и повышает его универсальность. Во избежание растре­ скивания, разрыва деталей расстояние между отверстием й краем листа или детали должно быть не менее 2,5 диа­ метра отверстия. Если при работе изделие испытывает переменные нагрузки, то перед склепыванием детали не­ обходимо склеить.

Для распределения нагрузки в случае соединения бол­ тами необходимо устанавливать шайбы. Для получения неразъемных соединений высокой прочности широко рас­ пространен комбинированный способ соединений, когда параллельно с механическим способом крепления при­ меняют склеивание.

Склеивание

Для склеивания применяют специальные высокомо­ лекулярные вещества (клеи), которые при определенных условиях (высушивании на воздухе, нагревании или химических превращениях) образуют твердый слой, спо­ собный прочно удерживать соединяемые поверхности де­ талей. Склеивание деталей из пластмасс является перспек­ тивным методом сборки, так как при этом создаются легкие и прочные конструкции, не требуются дополни­ тельные детали и не нарушается целостность деталей в от­ личие, например, от нарезания резьбы.

По химическому составу клеи на основе синтетических смол делятся на две группы: с растворителями; без рас­ творителей.

На практике использование клеев первой из этих групп значительно затруднено, так как в процессе склеивания и при последующем испарении растворителей происходит заметная усадка клеевого материала, а также могут обра­ зоваться вздутия и пустоты, ослабляющие клеевой слой. Эти вредные явления можно частично избежать при тща­ тельном и точном проведении технологического процесса склеивания.

Характер технологического процесса склеивания опре­ деляется свойствами различных клеев. Есть клеи высыхаю­ щие и самоотверждающиеся, причем отверждение может

зации) клея соединение надо нагревать до определенной температуры, определяемой маркой клея.

Клеи холодного отверждения применяют при склеи­ вании термопластичных материалов, для которых недо­ пустим нагрев до температур, требующихся при горячем отверждении.

В ряде случаев вместо клеев применяют органические растворители. При этом пластмассовые детали соединяют растворением и размягчением поверхностных слоев, в ме­ стах соединения (первая операция) и последующим их отверждением (вторая операция) до получения монолит­ ного прочного соединения.

Технологический процесс склеивания деталей из пласт­ масс включает следующие основные операции:

тщательную очистку склеиваемых поверхностей от различных загрязнений (масел, жиров и т. д.), для чего поверхности протирают ацетоном, спиртом, бензином или моют с мылом и высушивают на воздухе (следует отме­ тить, что ацетон и растворители типа этилового спирта не рекомендуется применять для очистки поверхности деталей из органического стекла, так как они вызывают появление микротрещин — так называемого «серебра»);

придание склеиваемым поверхностям шероховатости, для чего поверхности обрабатывают наждачной шкуркой

6S