Файл: Каплун Я.Б. Прикладная геометрия для химического машиностроения [Текст] 1974. - 152 с.pdf

Рнс. 117. Развертывание винтовой поверхности:

а — деление витка на участке; б — раз­ вертка одного витка

зонтальной проекции (стр. 62). Натуральные величины осталь­ ных отрезков для построения развертки элемента можно также определить графически, но они связаны с параметрами шнека несложными зависимостями и их целесообразно найти анали­ тически.

Длина образующей 60-6'0

2 sin ß

Длина отрезка наружной винтовой линии 50-60

а = — \/~(лD)2 1“,

п

120

Г л а в а V I I I ГЕОМЕТРИЧЕСКОЕ КОНСТРУИРОВАНИЕ СЛОЖНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ОБОРУДОВАНИЯ И ИЗДЕЛИЙ

1.

К О Н С Т Р У И Р О В А Н И Е П Е Р Е Х О Д Н Ы Х К А Н А Л О В С К Р У Г Л О Г О С Е Ч Е Н И Я НА С Е Ч Е Н И Е З А Д А Н Н О Г О П Р О Ф И Л Я

При конструировании формующего инструмента для непре­ рывного выдавливания (экструзии) термопластичных материа­ лов особое внимание уделяют плавной входной зоне канала, в котором расплавленный термопластичный материал формиру­ ется в заданный профиль. От степени плавности перехода рас­ плава к профилирующей зоне инструмента зависит производи­ тельность и качество экструзии. На входе в формующий инстру­ мент сечение канала всегда круглое. Поэтому перед конструк­ тором стоит задача образования внутренней поверхности кана­ ла, осуществляющей плавный переход от круглого, сечения к сечению заданного профиля. При этом необходимо учитывать, что экструзионный инструмент изготовляют, как правило, инди­ видуально, следовательно, все его поверхности обрабатывают на металлорежущих станках с последующей слесарной довод­ кой. Другими словами, переходные поверхности от круглого к произвольному сечению должны состоять из плоскостей или по­ верхностей вращения (цилиндр, конус и т. п.).

Для выяснения общего подхода к решению этой задачи раз­ берем несколько конкретных случаев. При этом будем приме­ нять негативный метод изображения внутренних поверхностей каналов, состоящий в замене изображений этих внутренних по­ верхностей изображениями наружных поверхностей тела, пред­ ставляющего бобой слепок (негатив) данного канала (напри­ мер, застывший в канале расплав, рис. 118).

Рассмотрим процесс формирования плавного перехода от круглого сечения цилиндра экструдера к Ш-образному сечению оформляющего канала (рис. 119) для изготовления полозка — детали, применяемой в производстве мебели. От прямоугольных контуров заданного Ш-образного профиля строим параллелепи­ пед с прямоугольными стенками. Вырезаем в нем два клинооб­ разных углубления, соответствующих выемкам профиля. С про­ тивоположного конца как бы врезаем в него конус, основание которого соответствует внутреннему диаметру цилиндра. Полу-

132

ченное тело (см. рис. 119, а) является негативом (слепком) требуемого переходного канала. Ыа рис. 119, б приведена орто­ гональная проекция самого канала. Сечения 1-1, 2-2 и 3-3 пока­ зывают плавность изменения контуров и площади сечения ка­ нала.

На рис. 120 показана последовательность образования пере­ ходных поверхностей от сечения цилиндра к фигурному профи-

Рис. 118. Негативный метод изо­ бражения сложных внутренних поверхностей каналов

лю так называемой «раскладки» — отделочногоі изделия, при­ меняемого совместно с листовой облицовкой. От стрелообраз­ ного участка профиля, дополнив его сначала до треугольника,

Рис. 119. Переходный канал от круглого к Ш-образ- ному сечению:

а — негативное изображение; б — чертеж канала

строим трехгранную пирамиду, затем вырезаем двумя плоскостями с каждой стороны выемки для подхода к ребру профиля. От сегментообразной части профиля строим тело, все сечения которого, параллельные исходному сегменту, подобны ему; фак­ тически это часть конуса, отсеченная от него плоскостью, па­ раллельной оси канала. Сегмент, отсеченный от большого осно­ вания, должен полностью вписываться в сечение цилиндра машины. Оба полученных негативных тела врезаем в конус, как и в предыдущем примере, получая таким путем слепок тре­ буемого канала (см. рис. 120, а).

123

На рис. 120, б даны ортогональные проекции канала в раз­ резе и ряд сечений, перпендикулярных с о оси.

Острые пространственные углы, образуемые поверхностями при подходе к сегментообразной части сечения, можно скруг-

Рис. 120. Переходный канал от круглого сечения к про­ филю «раскладки»:

« — негативное изображение элементов канала: б — чертеж канала

лить. Это особенно важно при работе с термочувствительным материалом, так как устраняются участки возможного пере­ грева.

Обобщая изложенное, методику рационального геометричес­ кого проектирования переходных поверхностей профилирующих каналов можно свести к следующему:

1)взяв за основу требуемый профиль формующего канала, строят геометрическое тело, сечения которого, перпендикуляр­ ные оси канала, полностью или частично подобны этому профи­ лю, но плавно увеличиваются как по площади, так и по пери­ метру в направлении к входному отверстию;

2)принимая внутреннее сечение цилиндра машины за осно­

вание конуса, строят его так, чтобы он целиком пересекался с поверхностями указанного выше тела.

Полученный таким способом негатив должен соответствовать переходному каналу, удовлетворяющему следующим условиям: обеспечению плавного перехода от цилиндра машины к офор­ мляющему каналу сложного фигурного профиля; оформлению поверхности переходной части канала путем подбора наиболее легко осуществимых технологически поверхностей — плоско­ стей, поверхностей вращения; отсутствию «мертвых» зон и, па

124 ■

I

возможности, острых пространственных углов, где может про­ изойти перегрев материала.

В переходной зоне, сконструированной по предлагаемой методике, плавность подвода материала к формующему каналу можно регулировать изменением длины того или другого уча­ стка переходной зоны.

.

графически. От точности и рациональности их изображения и указания размеров зависит как правильное воспроизведение формы изделия, так и изготовление пресс-форм. Вследствие за­ труднений, связанных с указанием достаточного количества раз­ меров, на чертежах сложных форм иногда делают ссылки типа: «Все незаданные сечения поверхности брать по мастер-модели». Однако такая ссылка не может удовлетворять во всех случаях, так как не всегда можно выполнить нужные обмеры мастермодели (образца); при изготовлении пресс-формы этого можно избежать при достаточно подробно составленном рабочем чер­

теже.

Способы изображения на комплексном чертеже графических поверхностей рассмотрены выше (стр. 38).

Рассмотрим процесс составления такого чертежа.

На рис. 121 приведен рабочий чертеж пластмассовой детали (опущены подробности формы и размеры, не относящиеся к рассматриваемому вопросу). Наружная форма детали образо­ вана двумя поверхностями, каждая из которых задана графиче­ ски. Кроме того, на одной поверхности имеется плоская пло­ щадка, переходящая в выемку другой поверхности с плоскими стенками. Форма внутренней поверхности в основном аналогич­ на наружной.

Контуры .детали, по которым она прилегает к другим дета­ лям сборочного узла, на рабочем чертеже обязательно задают цифровыми размерами, как показано на рис. 121 (размеры, от­ носящиеся к криволинейному контуру, нанесены в соответствии с ГОСТом 2.307—68).

Для изображения в натуральную величину боковой опорной плоскости применен вид Б. Это соответствует проецированию фигуры на параллельную ей плоскость. Данная проекция и профильная проекция (вид слева) могут считаться заменяю­ щими одна другую.

Каждую из кривых поверхностей задаем графически семей­ ством кривых линий, расположенных в параллельных фрон-

125

Вид А

В и д В

Рис. 121. Чертеж пластмассовой детали, имеющей графические поверхности

тально-проецирующих плоскостях. Плоскости -ф1, ..., ф4 перпен­ дикулярны горизонтальной опорной плоскости. На пересечении этих плоскостей с кривой поверхностью находим кривые р1, ..., р4, которые показываем в натуральную величину на профиль­ ной проекции. Практически эти кривые переносят на чертеж с модели. Также по модели на чертеже задают размерами поло­ жение плоскостей, в которых эти кривые получены.

Плоскости Ѳ1, ..., Ѳ6 перпендикулярны боковой опорной плос­ кости; для изображения в натуральную величину кривых линий,

126