Файл: 1 Начало промышленного производства ряда полимеров и пластмасс.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.01.2024
Просмотров: 340
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Выбор давления прессования. Давление прессования определяется опытным путем. Нижний его предел, так называемое минимальное давление определяют при прессовании плоских стандартных образцов-пластин, при формовании которых почти не затрачивается усилие на обеспечение процесса течения пресс-материала между оформляющими поверхностями матрицы и пуансона, т.е. происходит только уплотнение прессуемого материала. В обычной практике выбора давления делают серию запрессовок плоских образцов при различных давлениях, а затем определяют их плотность. Строят график ρ=f(p). Давление прессования, как усилие, приходящееся на единицу площади горизонтальной проекции изделия, при котором достигается предельная плотность ρ* и принимается как минимальное давление .
Расчет усилия прессования. На практике распространена методика определения усилия прессования как произведение давления прессования на площадь горизонтальной проекции изделия (рис. 3.50):
, (3.13.9)
При прессовании изделий сложной формы, с высокими стенками давление в различных точках детали неодинаковое. На его распределение влияет текучесть при данной температуре прессования, высота стенок изделия и их толщина. Для обеспечения достаточной плотности и других физико-механических свойств изделия давление прессования во всех точках пресс-формы должно быть не менее минимального . При прессовании такого изделия усилие требуется не только уплотнить пресс-материал, но и обеспечить процесс его течения между оформляющими поверхностями пуансона и матрицы.
Таким образом, необходимо преодолеть сопротивление расплава материала процессу течения. Знание сопротивления материала сдвигу (предела текучести τсд) позволяет рассчитать распределение давления и найти усилие прессования. В общем случае усилие прессования определяется как проекция равнодействующих сил, приложенных к пуансону (или матрице):
, (3.13.10)
где S – поверхность пуансона (или матрицы), контактирующая с пресс-материалом; p – давление как функция координат точек поверхности;
α – угол между направлением прессования и внешней нормалью поверхности S.
Разбивая любое осесимметричное изделие на типовые элементы и интегрируя уравнение (3.13.10), можно представить минимальное усилие прессования в виде:
, (3.13.11)
где p* – минимальное давление прессования; τсд – предел текучести пресс-материала; А и В – коэффициенты, зависящие от геометрии изделия и пресс-формы. Коэффициент А можно принять равным площади горизонтальной проекции изделия. Коэффициент В зависит от площади оформляющей поверхности пуансона и матрицы и зазора между ними (толщины стенки изделия):
, (3.13.12)
где Sб.п. – площадь боковой поверхности пуансона м2; Sн.п. – площадь нижнего основания пуансона, м2; H – высота формующей части пуансона, м; hб – толщина боковой стенки изделия, м; hо – толщина изделия в нижнем основании пуансона, м; d – диагональ основания пуансона, м; α – угол между направлением прессования и внешней нормалью боковой поверхности Sб.п..
Для изделий сложной формы расчетный метод определения усилия прессования по ф.(3.13.11) может оказаться неэффективным. В этом случае целесообразно использовать расчетно-экспериментальный метод, состоящий в следующем.
При опытных запрессовках пресс-материала двух партий, отличающихся по показателям p* и τсд, измеряют усилие необходимое для качественного оформления изделия. Получают уравнения:
, (3.13.13)
где F1 и F2 – усилия прессования изделия для двух партий материала; - минимальные давления прессования и предела текучести для партий (1) и (2) соответственно.
Давление и усилие при литьевом прессовании определяются с учетом потерь давления в литниках Δpл и давления, которое необходимо создать в формующей полости формы:
(3.13.14)
где p* - давление в форме, равное минимальному давлению для компрессионного прессования.
Общий перепад давления в литниковой системе определяют как сумму перепадов на всех ее участках:
(3.13.15)
Методика расчета Δpл и размеров литниковых каналов дана в [6, с. 267-269]. При правильно выбранных размерах литниковых каналов Δpл должен быть равен: Δpл≤40÷50 МПа.
При литьевом прессовании усилие прессования должно быть равно:
(3.13.16)
В формах с верхней (передаточной) загрузочной камерой для предотвращения раскрытия формующей полости при поступлении в нее расплава площадь загрузочной камеры Sз.к. должна быть больше, чем площадь изделий и литников:
, (3.13.17)
где Sизд – площадь изделия в плоскости разъема формы; n –число гнезд в формующей полости; Sл – площадь литников в плоскости разъема.
В формах с нижней загрузочной камерой при трансферном прессовании усилие смыкания создается верхним гидроцилиндром и должно быть равно:
, (3.13.18)
Н.И. Басов [5] предлагает следующую формулу расчета усилия прессования при известных размерах литьевого пуансона и литниковой системы:
, (3.13.19)
где D – диаметр литьевого пуансона, d – диаметр литникового канала; L – ход литьевого пуансона; f – коэффициент трения пресс-материала о сталь,f = 0,2÷0,3.
-
Прессование декоративных и двухцветных изделий
3.11 Прессование декоративных и двухцветных изделий
Для улучшения внешнего вида изделий культурно-бытового назначения и некоторых технических изделий проводят
прессование с одновременным декорированием. Сущность способа заключается в единовременном прессовании пресс-порошков с бумагой или тканью в качестве декоративного элемента.
В качестве пресс-материалов применяют различные марки аминопластов светлых тонов, а для декорирования бумагу или ткань определенного рисунка или с нанесенным рисунком и надписью. Бумага или ткань, предварительно пропитанные карбамидоформальдегидными или меламиноформальдегидыми олигомерами, высушены.
Прессование проводят с применением различных приемов. В одном случае в гнездо матрицы укладывают листовую заготовку лицевой стороной вниз, загружают навеску пресс-порошка и прессуют. В другом случае сначала прессуют подложку из пресс-порошка, а затем форму размыкают и накладывают лицевую заготовку лицевой стороной вверх и повторно прессуют.
Указанным методом изготовляют таблички, нагрудные, фирменные товарные знаки, отделочные детали приборов, отделочные декоративные панно, сувениры и т.п.
Двухцветное прессование применяется для изготовления изделий народного потребления. Двухцветные изделия производят по двум схемам: в пресс-форме обычного типа со сменными планками или в пресс-форме кассетного типа – с одной матрицей и двумя пуансонами разного диаметра (по такой схеме изготовляют изделия тапа “стакан”). Пуансон в виде подвижной кассеты с двумя формующими пуансонами и одногнездная пресс-форма укреплены на плитах пресса. Технологический процесс двухцветного прессования состоит из пяти операций.
При первой загрузке (а) в матрицу загружают навеску первого пресс-материала для оформления наружного слоя изделия и опускают подвижную плиту пресса при правом положении кассеты. В матрицу входит пуансон большого диаметра и высоты. Дается выдержка для отверждения наружной слоя изделия и раскрывают пресс-форму.
При второй загрузке на оформленную наружную половину изделия загружается новая навеска материала другого цвета. Кассету с пуансонами передвигают в левое положение и прессуют внутреннюю половину пуансоном меньшего диаметра и высоты. Далее идет распрессовка и извлечение готового изделия.
-
Формование пресс-изделий
3.9.4 Формование пресс-изделий
После загрузки навески пресс-материала в загрузочную камеру пресс-формы включают пресс. Верхняя плита с закрепленным на ней пуансоном опускается вначале быстро (холостой ход), а перед смыканием формы после перехода на высокое давление – медленно (рабочий ход). Переключение давления в гидроцилиндре осуществляется автоматически с помощью переключателей гидропривода. Снижение скорости опускания пуансона необходимо для предотвращения выброса материала из пресс-формы, а также для уменьшения ее износа. Скорость верхней плиты пресса при холостом и возвратном ходах составляет 36200 мм/с, при рабочем ходе от 2,57,0 мм/с.
Выдержка под давлением начинается с момента смыкания пресс-формы. В процессе нагрева, плавления (перехода в вязко-текучее состояние) и отверждения пресс-материала из него выделяются летучие вещества, как содержащиеся в нем (влага, фенол, формальдегид), так и образовавшиеся при реакции отверждения (вода, аммиак и др.). Процесс прессования представляют в виде
диаграммы “ход пуансона – время” .
Для удаления летучих веществ, улучшения прогрева материала изделия применяют специальный технологический прием - подпрессовку. Она заключается в том, что сразу же после полного смыкания пресс-формы пуансон слегка поднимают на несколько миллиметров и снова опускают. При этом газообразные продукты легко удаляются из формы. Подпрессовку проводят только при прямом прессовании на стационарных пресс-формах и на быстроходных прессах. Во многих случаях она не допустима: при прессовании изделий с арматурой, а также сложных изделий (с поднутрениями и выступами).
Подпрессовка характеризуется следующими параметрами:
-
началом – временем (паузой) от первой посадки пуансона до его первого подъема: для быстроотверждающихся реактопластов применяют раннюю – через 010 с, для медленноотверждащихся – позднюю – через 1030 с;
-
длительностью – временем, в течение которого пуансон остается приподнятым: для быстроотверждающихся реактопла-стов применяют короткую – 35 с, для медленноотверждающихся – длительную - 510 с;
-
высотой – высотой подъема пуансона: низкая - 510 мм, высокая – до 1030 мм; -
количеством – от 1 до 34.
Вид и параметры подпрессовок устанавливают опытным путем для каждого конкретного изделия в зависимости от технологических свойств материала и режимов прессования.