Способ пневмоформования сферического изделия из листа полиметилметакрилата

 

Использование: для изготовления из листового полиметилметакрилата пневмоформованием при свободном выдувании заготовки сферических изделий, имеющих высоту, превышающую половину диаметра ее сферы. Сущность изобретения: нагретую до высокоэластического состояния заготовку выдерживают при той же температуре в течение 1-2 мин на каждый миллиметр ее . толщины, после чего продолжают деформирование заготовки до достижения требуемой высоты изделия. Такой^пособ [/1сключает разрыв заготовки при изготовлении изделия. 2 ил, 1 табл.Ш

тф 3g, (=" ...

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК. Ж 1775308 А1 (я)з В 2Я С 51/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

Г!РИ ГКНТ СССР

ОГ1ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ---"" -". " /

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4812427/05 (22) 09,04,90

46) 15.11.92. Бюл. М 42 !

71) Новосибирский филиал Научно-исследовательского института авиационной технологии и организации производства (72) А.Н, Субботин (56) Гудимов M.М. и др. Органическое стекло, — М,: Химия, 1981, с. 147, Стрельцов K.Н. Переработка термопластов методами механопневмоформования. — Л„Химия, 1981, с, 49 — 50, 73.

Изобретение относится к технике переработки листовых заготовок из блочного полиметилметакрилата, нагретых до температуры высокоэластического состояния, методом пневмовакуумного формования и ма,кет быть использовано в любой отрасли машиностроения, Известен способ пневмоформования изделия из листа полиметилметакрилата (оргстекла), при котором заготовку нагревают в термошкафу при температуре высокоэластического состояния оргстекла, укладывают ее на опорные ложементы матрицы и при>кимают к ней с помощью быстродействующих зажимов, проводят дефсрмирование заготовки до контакта ее поверхности с рабочей поверхностью матрицы и охлаждают изделие, Недостатком известного способа является то, что на поверхности изделия воспроизводятся дефек Tbl рабочей поверхности (54) СПОСОБ ПНЕВМОФОРМОВАНИЯ

СФЕРИЧЕСКОГО ИЗДЕЛИЯ ИЗ ЛИСТА

ПОЛИМЕТИЛМ ЕТАКРИЛАТА (57) Использование: для изготовления из листового полиметилметакрилата пневмоформованием при свободном выдувании .ДЖ заготовки сферических изделий, имеющих высоту, превышающую половину диаметра ее сферы, Сущность изобретения: нагретую до высокозластического состояния заготовку выдерживают при той же температуре в течение 1 — 2 мин на каждый миллиметр ее . толщины, после чего продолжают деформирование заготовки до достижения требуемой высоты иэделия. Такой способ исключает разрыв заготовки при изготовлении изделия. 2 ил, 1 табл. матрицы, которые снижают оптические свойства изделия и, следовательно, ухудшают его качество, ииюЪ

Наиболее близким к изобретению по ь технической сущности и достигаемому результату является способ пневмоформова- О! ния сферического изделия из листа полиметилметакрилата свободным выдуванием, включающий укладку заготовки в С проймообразную форму, нагрев заготовки, ОО до высокозластического состояния полиметилметакрилата. аеформироваиие вакатов- як ки при температуре высокоэластического состояния до высоты изделия, равной половине диаметра его сферы, и охлаждение изделия путем обдува воздухом.

Недостатком этого способа ..вляется то, что он позволяет изготовить сферическое изделие с высотой, не превыша ошей лоловину диаметра его сферы, дальнейшее увеличение высоты изделия приводит к

1775308

10

20

35

55 разрыву деформируемой заготовки. Разрыв заготовки происходит из-за нарушения равномерности температуры по толщине деформируемой заготовки, так как в проймообразную форму нагнетают сжатый воздух, температура которого значительно киже температуры нагретой заготовки, а деформиравание заготовки осуществляют вне эоны нагрева.

Целью изобретения является исключение разрыва заготовки при изготовлении изделия с высотой, превышающей половину диаметра его сферы.

Поставленная цель достигается тем, что в способе пкевмоформования сферического иэделия из листа полиметилметакрилата свободным выдуванием, включающем укладку заготовки в проймообразную форму, нагрев заготовки до высокоэластического состояния полиметилметакрйлата, деформировакие заготовки при температуре высокоэластического состояния до высоты изделия, равной половине диаметра его сферы, и охлаждение изделия, согласно изобретению, деформированную заготовку выдерживают при той же температуре высокоэластического состояния с течение 1-2 мин ка каждый миллиметр ее толщины, после чего продолжают деформирование заготовки до достижения требуемой высоты изделия, При выдержке деформированной заготовкии и ри указан ной температуре происходит выравнивание температуры по толщине заготовки за счет дополнительного прогрева ее и сжатого воздуха, заключенного внутри проймообразной формы, что позволяет провести дальнейшее деформировакие заготовки беэ ее разрыва и изготовить сферическое изделие с высотой, превышаюгцей половику диаметра его сферы, На фиг. 1 изображена проймообразная форма с заготовкой, деформированной до высоты изделия, равной половине диаметра его сферы., вид сбоку; на фиг. 2 — проймообразная форма со сферическим изделием требуемой высоты, вид сбоку.

Способ пневмоформования сферического изделия иэ листа полиметилметакрилата свободным выдуванием осуществляется следующим образом, Заготовку 1 из блочного листового органического стекла (полиметилметакрилата) укладывают в проймообразную форму 2 с протяжным кольцом 3, имеющим круглое отверстие 4 с диаметром D>. Форму 2 помещают в конвективкую камеру нагрева (на чертеже не показано), разогретую до рабочей температуры„равной температуре высокоэластического состояния полиметилметакрилата, Нагревают заготовку 1 и ри этой температуре в течение от 1 до 3 мин на каждый миллиметр ее толщины и проводят деформирование заготовки 1 до высоты М, равной половине диаметра D > круглого отверстия 4 протяжного кольца 3, что соответствует деформированию заготовки 1 до высоты h> изделия, равной половине диаметра его сферы. Для этого в форму 2, находящуюся в закрытой камере нагрева при ее рабочей температуре, нагнетают сжатый воздух от цеховой линии или с помощью компрессора (не показано). При достижении деформируемой заготовкой 1 высоты п1 изделия прекращают нагнетать сжатый воздух в форму

2, Деформированную заготовку 1 выдерживают в закрытой камере нагрева при температуре высокозластического состояния полиметилметакрилата в течение от 1 до 2 мин на каждый миллиметр ее толщины, после чего в форму 2, находящуюся в закрытой камере нагрева при той же ее рабочей температуре (температуре высокоэластического состояния полиметилметакрилата), продолжают нагнетать сжатый воздух и деформируют заготовку 1, до достижения требуемой высоты hz сферического изделия 5, превышающей половину диаметра Dz его сферы (D2>D>). Изделие 5 охлаждают в форме 2 до комнатной температуры вне камеры нагрева и извлекают из формы 2.

Далее цикл повторяется, Время выдержки деформированной заготовки при температуре высокоэластического состояния полиметилметакрилата определяют экспериментально в зависимости от технической характеристики камеры нагрева, в которой производится разогрев заготовки. Время выдержки меньше 1 мин на каждый миллиметр толщины деформируемой заготовки не создает положительного эффекта. Увеличение времени выдержки больше 2 мин на каждый миллиметр не приводит к дополнительному росту высоты сферического изделия, при этом увеличивается цикл его изготовления.

Пример. Проводили испытание известного (прототип) и предложенного способов пневмоформования сферического изделия из листа полиметилметакрилата свободным выдуванием, Из листового органического стекла марки С0-120 по ГОСТ

10667-74 изготавливали сферическое изделие 5 в проймообразной форме 2 с диаметром 150 мм круг лого отверстия 4 протяжного кольца 3. Л иней н ые размеры заготовок 1 — 220х220 мм, толщина 5 мм, Заготовку 1 нагревали в конвективной камере, предварительно разогретой до 150 C (температуры высокоэластического состоя1775308

Нагрев о

Номер заготовки

Время, 15 о 1

15

161

162+!

150

7,5

150, 173

150

7,5

150 7;5 —— ния полиме1илметакрилата), время нагрева заготовок 1 перед деформированием 15 мин (из расчета 3 мин на каждый миллиметр толщины заготовки 1), При испыта,ии известного способа при деформировании определяли высоту сферического изделия 5, при превышении которой происходит разрыв заготовки 1.

При испытании предложенного способа заготовку 1 сначала деформировали до высоты h1 изделия, равной 75 мм (150:2=75), Деформированную заготовку 1 выдерживали в конвектинной камере при температуре

1.50 С в течение 4,0 (0,8x5=4), 5 (1x5=5), 7,5 (1,5х5=7,5), 10 (2х5=10) и 12,5 (2,5x5=12,5) мин, после чего продолх<али деформирование заготовки 1, находящейся в конвективной камере при температуре 150 С, до ее разрыва и определяли достигнутую высоту изделия 5. Результаты испытания даны в таблице.

Из приведенных данных следует, что оптимальные результаты достигаются при выдержке деформированной заготовки 1 при температуре высокоэластического состояния полиметилметакрилата в течение

1 — 2 мин на каждый миллиметр ее толщины, при такой выдержке разрыв заготовки 1 происходит при высоте сферического изделия 5 не менее 157 мм или 0,93 диаметра его сферы, в то время как при пненмоформонании по изнес1ному способу разрыв деформируемой заготовки 1 происходит при высоте 77 — 79 мм сферического изделия 5, 5 Таким образом, предлагаемый способ пневмоформования. по сравнению с известными, позволяет изготовить сферическое изделие 5 с высотой, значительно превышающей половину диаметра его сферы.

Формула изобретения

Способ пневмоформонания сферического изделия из листа полиме гилметакрилата свободным выдуванием, включающий

15 укладку заготовки на проймообраэную форму, нагрев заготовки до высокоэластичного состояния полиметилметакрилата, деформирование заготовки при температуре высокоэластичного состояния до высоты

20 изделия, равной половине диаметра его сферы, отличающийся тем, что, с целью исключения разрыва заготовки при изготовлении иэделия с высотой, превышающей половину диаметра его сферы, 25 деформированную заготовку выдерживают при той же температуре высокоэластического состояния в течение 1 — 2 мин на каждый миллиметр ее толщины, после чего продолжают деформиронание заготовки до дости30 жения требуемой высоты изделия.

1775308

Продолжение таблицы

1775308

Составитель А.Субботин

Техред М.Моргентал КоРРектоР С.Патрушева

Редактор

Заказ 4014 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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