Способ формования изделий

 

1. СПОСОБ ФОРМОВАНИЯ ИЗДЕЛИЙ по авт.св. № 771029, отличающийся тем, что, с целью получения прецизионных изделий и увеличения производительности, в процессе формования между стекломассой и рабочей поверхностью матрицы создают дополнительно перемещающийся по окружности воздушный слой путем придания вибрационнообкатного движения матрице, а торцовую поверхность изделия формуют сглаживанием за счет колебательного движения формового кольца, пуансона и/или матрицы в направлении формования и/или перпендикулярно ему.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

119) (11)

4511 4 С 03 В /ОО

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН Я

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Я «"1.. 5

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

AO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 771029 (2!) 3550693/29-33 (22) 11.02.82 (46) 30.12.85. Бюл. Ф 48 (72) А.К.Мальцева, А.И.Семернев и А.Т.Семенихин (53) 666.1.033.4(08&.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 771029, кл. С 03 В 11/00, 1978. (54) (57) f СПОСОБ ФОРМОВАНИЯ ИЗДЕЛИЙ по авт.св. И 771029, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью получения прецизионных иэделий и увеличения производительности, в процессе формования между стекломассой и рабочей поверхностью матрицы создают дополнительно перемещающийся по окружности воздушный слой путем придания вибрационнообкатного движения матрице, а торцовую поверхность изделия формуют сглаживанием за счет колебательного движения формового кольца, пуансона . и/или матрицы в направлении формования и/или перпендикулярно ему.

2. Способ по п. 1, о т л.и ч а,ю шийся тем, что частота вибрационно-обкатного движения матрицы и колебательного движения формового кольца составляет 0,5-5000 об/с и .0,5-5000 Гц.

3. Способ по пп. 1 и 2 о т л ич а ю шийся тем, что матрице и/или пуансону дополнительно придают вертикальные колебательные движения с частотой 0,5-5000 Гц порознь или вместе с торцовыми формующими элементами.

1201239

4. Способ по пп. 1-3 о т. л ич а ю шийся тем, что, с целью расширения ассортимента изделий, в процессе формования на поверхность изделия наносят рисунок.

5. Способ по пп. 1-3, о т л ич а ю шийся,тем, что, с целью расширения ассортимента изделий, в полость между матрицей и пуансоном вводят армирующий материал с коэффициентом линейного расширения, равным. или близким со стекломассой, в виде нитей, спиралей, колец, вертикальных стержней или фирменного знака.

1

Изобретение относится к способам формования полых изделий из материалов, находящихся в пластичном состоянии, например стекла, и может быть использовано в стекольной и других 5 отраслях промышленности и является усовершенствованием авт.св.N9 771029.

Цель изобретения — получение прецизионных изделий и увеличение производительности труда, а также расширение ассортимента изделий.

На фиг. 1 показан формовый комплект, продольный разрез; на фиг. 2— разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3— узел I на фиг. 1 (формование сложной 15 торцовой поверхности).

Способ формования изделий осущег ствляют следующим образом.

Порция стекломассы 1 подается в формовой комплект, состоящий из 20 матрицы 2, пуансона 3, формового кольца 4 и поддона 5. При этом верхнее формующее кольцо 4 колеблется в горизонтальной плоскости при вибрационно-обкатном движении, напри-" мер, матрицы 2, а поддон 5 — в направляющих 6 при вибрационно-обкатном движении, например, пуансон,". 3. Матрице придают перемещение по оси иэделия, по стрелкам Б, и вертикаль- 30 ные колебательные движения, по стрелке В, либо одним торцовым формующим элементам 4, 5, либо с матрицей 2 и/или с пуансоном 3.

При этом вибрационно-обкатное 35 движение пуансона 3 создает подвиж2 ный воздушный слой 7, а вибрационно-обкатное движение матрицы 2 создает подвижный воздушный слой 8.

Оба эти подвижных воздушных слоя уменьшают коэффициент контактного трения между пуансоном-стекломассой и матрицей-стекломассой. При этом центр пуансона, т. О, совершает круговое движение по радиусу, равному эксцентриситету, r = Е, в направлении, указанном стрелкой Г. При этом движении пуансон касается стекломассы каждый раз по переменной образующей в т. 1, 2, 3, 4, в то время как между всеми другими точками пуансона и стекломассой сохраняется воздушный слой 7, увеличивающийся к противолежащей образующей до величины двойного эксцентриситета — 26. Выпуклый в торцовой части пуансон (поверхность

Д) отталкивает стекломассу к стенке матрицы за счет центробежных сил, возникающих от кругового движения центра пуансона с большой угловой скоростью, которая в зависимости от свойств материала, находящегося в .г пластичном состоянии, может изменяться в широком диапазоне, поэтому пластичная масса свободно заполняет зазор между матрицей и пуансоном под действием собственного веса при относительном перемещении матрицы и пуансона в осевом направлении.

Одновременно с этим происходит вибрационно-обкатное движение матрицы 2, во время которого центр матри1201239 цы, т. О<, совершает круговое движение .по тому же радиусу, равному эксцентриситету г = t, что и центр пуансона в т. О, и в том же или обратном направлении, указанном стрелкой Г. При этом движении формующая изделие 9 поверхность матрицы касается стекломассы каждый раз по переменной образующей в т. 1, ti, и. ф, в то время как 10 между всеми другими точками мат° рицы и стекломассой сохраняется подвижный воздушный слой 8, увеличивающийся к противолежащей образующей до величины двойного эксцентриситета — 2f,. Происходит обкатка наружной поверхности изделия за счет центростремительных сил, возникающих в процессе вибрационно-обкатного движения матрицы.

Вместе с матрицей и/или пуансоном совершают сглаживающие колебательные движения торцовые элементы, формовое кольцо и поддон, формуя торец изделия.

Для улучшения условий формования как наружной и внутренней поверхностей изделия, так и торцовых поверхностей Е, Ж целесообразно на вибрационно-обкатное и горизонтальное движение формующих элементов наложить вертикальные колебательные движения -частотой 0,5-5000 Гц по стрелкам В и К. В этом случае дополнительно происходит улучшение качества всех поверхностей изделия

9 за счет уменьшения как времени контакта формующих элементов со стекломассой, так и коэффициента контактного трения.

Пример 1. Предлагаемым способом формовали толстостенный цилиндр ф 108хф78х82 мм из термостойкого алюмоборосиликатного стекла

TCM 504"К" и TCM 506 ° Порция стекломассы подается в формовой комлект, состоящий из матрицы, пуансона, верхнего и нижнего торцовых формующих элементов. При этом пуансону и матрице придают вибрационно-обкатное движение с эксцентриситетом установки матрицы и пуансона равным 1,25 мм. Верхний и нижний торцовые элементы колеблются в горизонтальной плоскости одновременно соответственно с матрицей и пуансоном. Формовому кольцу и

55 поддону дополнительно придают колебания в вертикальной плоскости.

Кроме того, матрица в процессе формования надвигается на пуансон.

Отформованное изделие освобождается от формового комплекта и отправляется на отжиг.

Пример 2. Формовали цилиндр по примеру 1. В процессе формования наружную поверхность изделия получают с нанесенными согласно рисунку на формующей поверхности матрицы гранями. Торцовую поверхность получают сложного рисунка при наличии только вертикального колебания формового кольца и поддона.

Параметры технологического процесса представлены в таблице.

Изделия, отформованные по предлагаемому способу, обладают улучшенным качеством по объему стекла, более однородны, так как в.процессе формования отсутствует сплошной контакт поверхностей всех формующих элементов, что улучшает условия формообразования и теплообмена.

Кроме того, способ позволяет производить армировку изделия нитями из материалов, близких по своим свойствам к формуемому материалу, что увеличивает прочность изделий и улучшает эстетические свойства изделия. При этом нити могут быть уложены и кольцами, и спиралями, и вертикальными вкраплениями. Способ . позволяет наносить и гравировку на наружной и внутренней поверхности изделия, что важно при изготовлении рюмок, фужеров, стаканов, ваз и т.д.

Кроме того, возможно заформовать фирменный знак, любые композиции.

Так как формование полых изделий в предлагаемом способе происходит при малых силовых воздействиях как пуансона, так и матрицы и торцовых формующих элементов кольца и поддона в основном через подвижные воздушные слои, перемещающиеся по окружности и образующие между набегающими формующими поверхностями и стекломассой, то формовой комплект почти не испытывает механических нагрузок, а вследствие малого коэффициента контактного трения на границе стекломасса-формующие детали получаются качественные, полированные, без посечек и кованности поверхности

1201239

Цилиндр ф108хф78х82 мм

Параметры технологического процесса ТСМ 504"К" ТСМ 506

Эксцентриситет, r u

0,00125

0 00125

Угловая скорость, мик

ы МАРКС

440

440

15070

15070

Частота вибрационно-обкатного воздействия Гц f мин

< макс

70.

2400

2400

Температура формования, С о

1400

1400

Амплитуда вертикального колебания формунщих элементов

0 00125

0,00125

Частота вертикального колебания формующих элементов, Гц

70

2400

2400

П р и м е ч а н и е. Качество поверхности Я„., мкм. 0,1-0,025; д13 — д14. изделия и точные геометрические размеры изделия.

Предлагаемый способ позволяет получать прецизионные. изделия без дополнительной механической обработки поверхностей.

Теплоизолирующее свойство подвижного воздушного слоя, а также касание всех формующих элементов стекломассы в процессе формования По переменной образующей упрощает процесс поддержания оптимальной, равномерной .температурь1 рабочих поверхностей

Формующих элементов и позволяет вести формование при повышенных тем пературах, при которых стекломасса имеет улучшенные реологические

5 своистваВ

Необходимость в высокой точности изготовления поверхностей формующих элементов и соэдание технологической конусности на ннх отпадает,.

ip так как между стекломассой и формующими элементами всегда есть воздушный зазор, позволяющий извлекать изделие без особых усилий.

Отсюда отпадает-необходимость в

15 разрезных формующих элементах, вкладышах и т.д.

1201239

Составитель В. Юдина

Редактор Н. Киштулинец Техред И.Асталош Koppexfop В. Синицкая

Заказ 7917/19

Тираж 456

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород. ул. Проектная, 4