Способ изготовления поршневых колец из полимерных композиционных материалов

 

Изобретение относи/тся к полимерному машиностроению, в частности к технологииизготовления поршневых колец из фторопласта. Цель изобретения - снижение трудоемкости изготовления кольца, расхода материала и повышение надежности уплотнения в работе. Для этого заготовку изготовляют с одного из торцов с прямоугольным пазом, длина кбторого равна двойной длине ступени замка, глубина - высоте ступени, а формование замка кольца осуществляют в пресс-штампе путем смещения материала одной половины перемычки в зоне дна прямоугольного паза заготовки относительно другой ее половины вдоль образующей к противоположному торцу кольцевой заготовки. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.СОс

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК „, 1713820 А1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ (гд

00 Э

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4799589/05 (22) 04.12.89 (46) 23.02.92. Бюл. М 7 (71) Омское научно-производственное объединение микрокриогенной техники "Микро криогенмаш" (72) В.И. Круткин, Ю,К. Машков и B.Ñ. Зябликов (53) 678.027.7:678.06:62-762(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1031713, кл. В 23 P 15/08, 1981. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОРШНЕВЫХ КОЛЕЦ ИЗ ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится к полимерному машиностроению, в частности к технологии

Изобретение относится к полимерному машиностроению, в частности к технологии изготовления поршневых колец иэ фторопласта.

Ф

Цель изобретения — снижение трудоемкости изготовления кольца. расхода материала и повышения надежности уплотнения s работе.

На фиг.1 показана пресс-форма для изготовления заготовки; на фиг.2 — прессштамп для формования изделия.

Пресс-форма состоит из пуансонов 1 и

2. матрицы 3 и знака 4. Пресс-штамп (фиг;2) состоит из пуансонов 5 и 6, матрицы 7, знака

8, направляющих колонок 9 и 10, Способ осуществляется следующим образом. (я>5 В 29 С 43/00, В 29 D 31/00 изготовления поршневых колец из фторопласта. Цель изобретения — снижение трудоемкости изготовления кольца, расхода материала и повышение надежности уплотнения в работе. Для этого заготовку изготовляют с одного из торцов с прямоугольным пазом, длина которого равна двойной длине ступени замка, глубина — высоте ступени, а формование замка кольца осуществляют в пресс-штампе путем смещения материала одной половины перемычки в зоне дна прямоугольного паза заготовки относительно другой ее половины вдоль образующей к противоположному торцу кольцевой заготовки. 1 з.п,ф-лы, 2 ил.

Порошок помещают в пресс-форму (фиг.1), которая имеет выступ, поэтому в заготовке 11 формируется паз прямоугольной формы, длина которого равна двойной длине ступени замка кольца, а глубина — высоте ступени замка, причем размеры пресс-формы выбраны с учетом того, что длина окружности заготовки больше длины окружности поршневого кольца на ширину замка с учетом усадочных свойств материала. Далее заготовку 11 спекают в электропечи при 380 С в вакууме с целью исключения возможности окисления наполнителя и термодеструкции полимера в поверхностном слое заготовки

11. Скорость подъема температуры 120 С/ч, Выдержка при 380 С составляет 10 мин на

1 мм наименьшей длины в сечении заготовки. Охлаждают заготовку вместе с печью.

1713820

45

55

Далее заготовку помещают в прессштамп (фиг.2) таким образом, чтобы выступ пуансона 6 входил в паз заготовки 11 (фиг.2а). Затем пресс-штамп с заготовкой нагревают до температуры 240,— 260ОC и нагружают давлением 15 — 18 МПа (фиг.2б). Под действием температуры и давления элемента А заготовки 11 (фиг.2а) деформируется и принимает требуемое положение (готовое поршневое кольцо 12), Давление деформирования выбиралось в диапазоне, ограниченном с одной стороны наименьшим давлением, обеспечивающим полное формообразование замка, а с другой стороны давлением, под действием которого после окончания полного формообразования на кромках изделия в местах сопряжения формующих деталей наблюдалось образование облоя.

Температура формообразования выбиралась с учетом того, что изделие (поршневое кольцо) должно работать в зоне температур (140-160 С) и чтобы избежать активной термоокислительной деструкции полимера (для фторопласта это 280 С и выше), Данный способ позволяет значительно снизить трудоемкость изготовления поршневого кольца, так как ступенчатый замок этого кольца оформляется в пресс-штампе способом, не требующим впоследствии механической обработки, а точность и качество рабочих поверхностей замка обеспечивается оснасткой. При этом деформирование материала в области замка в осевом направлении будет вызывать остаточные напряжения, которые в процессе эксплуатации детали в условиях повышенных температур будут способствовать стремлению ступени замка, образованной деформированием части заготовки, вернуться в прежнее положение (эффект "памя5 ти формы" полимеров).

В результате произойдет смыкание рабочих поверхностей ступеней замка и значительно уменьшатся перетечки через замок рабочей среды, что существенно по10 высит работоспособность и надежность уплотнения.

Формула изобретения

1.Способ изготовления поршневых колец из полимерных композиционных мате15 риалов на основе фторопласта, включающий изготовление кольцевой заготовки методом прессования с заданными для готового кольца размерами, спекание и формованиезамка,отл ича ющийся тем, что, с целью снижения трудоемкости изго20 товления кольца, расхода материала и повышения надежности уплотнения в работе, заготовку изготавливают с одного из торцов с прямоугольным пазом, длина которого равна двойной длине ступени замка, глуби25 на — высоте ступени, а формование замка кольца осуществляют в пресс-штампе путем смещения материала одной половины перемычки в зоне дна прямоугольного паза заготовки относительно второй ее половины

30 вдоль образующей к противоположному торцу кольцевой заготовки.

2.Способ по п.1, отличающийся тем, что формование замка осуществляют в пресс-штампе при температуре 240-260ОC

35 и давлении 15-18 МПа„а после формования производят охлаждение под давлением до комнатной температуры.

Ф г 1

Фиг. Р

Составитель А.Манукян

Редактор Н.Лазоренко Техред М.Моргентал Корректор Т.Малец

Заказ 655 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101