книги из ГПНТБ / Степнов И.Е. Конструирование форм для стеклянных изделий

Таблица 1

Инструментальная группа

Из приведенных выше данных следует, что отклонения разме­ ров изделий зависят от очень многих факторов. Точный учет их представляет довольно сложную задачу.

Суммарную погрешность изделий определяют расчетно-анали­ тическим или опытно-статистическим методами.

Допуски на изготовление. Точность изготовления изделия бу­ дет обеспечена при условии соблюдения неравенства

б — допуск на размер.

10

Допуски на размеры и массу изделий обусловливаются тех­ ническим уровнем производства, требованиями к изделию, эконо­ мической целесообразностью его производства.

Единой системы допусков на размеры стеклянных изделий пока нет. Точность изготовления обычно определяют на основа­

маются за значения полей допусков изделий. При этом допуски назначаются лишь на основные размеры. Остальные размеры даются как справочные — допусками не ограничиваются и, как правило, не контролируются.

В большинстве случаев дается двустороннее симметричное поле допусков от номинального размера.

Для изделий технического стекла целесообразно назначать поле допуска комбинированное: по поверхностям, сопрягающимся в эксплуатации с другими — в материал изделия, а по профилю изделия —двустороннее.

Для оценки точности изготовления изделий можно было бы пользоваться грубыми классами (7—9) системы ОСТ 10.10. Од­ нако система ОСТ, учитывающая специфику механической обра­ ботки, оказывается не всегда пригодной для установления допу­ сков на стеклянные изделия, вырабатываемые различными спо­ собами.

На основании обобщения экспериментальных данных можно

11

Допуски устанавливаются с учетом всех факторов. Следует иметь в виду, что более жесткие допуски могут привести к удо­ рожанию изделий и должны назначаться обоснованно.

Допуски первого класса точности можно использовать при повышенных требованиях к точности прессованных и выдувных изделий в условиях массового производства и применении нераскрывных матриц. Допуски по второму классу целесообразно пре­

ются в соответствии с требованиями ГОСТ 2107—68; 2. 301—68; 2. 309—68 и других единых систем конструкторской документации (ЕСКД).

4. Технологичность стеклянных изделий

Одним из важных разервов стекольной промышленности по обеспечению резкого увеличения выпуска и улучшения качества многочисленных видов штучных изделий является повышение их технологичности.

Под технологичностью стеклянного изделия подразумевается возможность его изготовления с использованием в производстве наиболее экономичных технологических процессов при заданном масштабе производства. Технологичность изделия определяется степенью соответствия его конструкции, размеров, допусков на размеры и массу, требований к качеству поверхностей, условиями производства и эксплуатации.

Изделие тем более технологично, чем меньше трудоемкость и себестоимость его изготовления.

Технологичность изделия достигается обеспечением суммы его

12

Технологичность конструкции в известной степени является понятием относительным. Постоянное повышение научно-техниче­ ского уровня технологии производства и ее совершенствование расширяют технологические возможности.

Внедрение новых способов производства, материалов, режимов и других мероприятий позволяет считать сегодня технологич­ ным такое изделие, которое в недавнем прошлом вообще нельзя было изготовить.

Технологичность изделия зависит от технической оснащен­ ности и технической культуры предприятия. Технологичное реше­ ние задачи для одного завода может оказаться не технологичным для другого.

Выполнение изложенных выше требований конструктивного характера является одной из составных частей технологической отработки изделия.

Технологичность изделия зависит также от правильности ре­ шения вопросов технологического и эксплуатационного харак­ тера. К технологическим вопросам относятся: сокращение сроков подготовки и освоения производства новых изделий; использова­ ние современных высокопроизводительных технологических про­ цессов; сокращение расхода материалов; повышение надежности, долговечности и экономичности машин, технологической оснастки; обеспечение простоты обслуживания и уменьшение расходов по нему. К эксплуатационным вопросам относятся вопросы обеспе­ чения безусловного соответствия изделия его назначению.

Г л а в а II

ТИПОВЫЕ КОНСТРУКЦИИ ФОРМ

1. Назначение форм

Формы являются основным и важнейшим технологическим эле­ ментом любой стеклоформующей машины. В них осуществляется основная технологическая операция формообразования и фикса­ ции формы изделия.

Успешное развитие производства изделий из стекла зависит одновременно от эксплуатационных качеств стеклоформующих машин и совершенства форм.

Множество видов стеклянных изделий различных размеров, конфигурации, назначения и способов выработки требуют при­ менения большого количества различных форм, отличающихся друг от друга по конструкции и технологическим признакам, а также по техническим требованиям к ним.

Проектирование форм в таких условиях — весьма сложная за­ дача, успешное решение которой зачастую удается лишь после длительной и трудоемкой работы по доводке конструкции. Раз­ работка типовых конструкций может значительно облегчить и ускорить проектные работы.

13

2. Классификация форм

Конструкции форм для выработки стеклянных изделий отли­ чаются большим разнообразием. Это разнообразие обусловлено рядом факторов: конструкцией самого изделия, способом его из­ готовления и т. д.

Для облегчения работ по проектированию форм необходима их классификация. Формы классифицируют по следующим основ­ ным признакам:

Рис. 6. Классификация пресс-форм по основ­ ным признакам

назначению стеклянного изделия; материалу для основных деталей; способу выработки и оборудованию;

конструктивным признакам основных деталей; геометрической форме и размерам; способу заполнения формующей полости;

количеству одновременно вырабатываемых в форме изделий; способу подогрева, охлаждения и удаления готовых изделий; характеру связи со стеклоформующей машиной.

Наибольшее количество разновидностей имеют пресс-формы. Их можно классифицировать по схеме, приведенной на рис. 6.

В зависимости от конфигурации и конструкции изделия кон­ структивное оформление пресс-форм может претерпевать частич­

14

ные изменения, но общие признаки, присущие каждому типу, остаются неизменными.

Ниже дана характеристика наиболее типичных в конструк­ тивном отношении пресс-форм.

3. Компрессионные пресс-формы для ручных прессовых машин

Простейшая конструкция пресс-формы компрессионного прес­ сования с неглубокой полостью и одной горизонтальной плоско­

а затем вручную переме­ щается под пуансон. Матрицы обычно центрируются двумя регули­

руемыми упорами, смонтированными на столе машины, по цилинд­ рической проточке от нижнего торца матрицы. Изделие извлекают опрокидыванием матрицы на опорном хвостовике.

Принципиально такая же конструкция пресс-формы может быть и для изделий с глубокой полостью, имеющих достаточную конусность вдоль вертикальной оси матрицы. Однако с увеличе-

15

Рис. 8. Схема пресс-формы с раскрывной матрицей из двух частей

нием глубины и при недостаточно больших уклонах по формующим по­ верхностям затрудняется извлечение изделий из матрицы. Для устранения этого недостатка в матрице имеется выталкиватель 7 (рис. 7, б), удержи­

а), способствуя его удалению. В ос­ тальном конструкция не отличается от рассмотренной ранее и имеет другие аналогичные детали. Описанные конструкции форм применяются довольно часто для изготовления масленок, пудрениц, сахарниц, пепельниц, розеток.

Применение пресс-форм с нераскрывными матрицами ограни­ чивается из-за габарита изделия. Так, например, для изготов­ ления вручную изделий типа колпаков во взрывобезопасном исполнении с диаметром по бурту 180 мм и высотой 212 мм масса

16

Рис. 10. Схема пресс-формы вазы для цветов с матрицей из четырех частей

форм с матрицей из двух частей для из­ готовления изделий со сложной гравю­ рой по их внешним поверхностям обу­ словили необходимость разработки пресс-формы с матрицами из трех и че­ тырех частей (рис. 9 и 10).

Изготовление ра'скрывных матриц — весьма трудоемкая и сложная работа. Для облегчения изготовления таких мат­ риц нашли широкое применение прессформы с постоянным формодержателем. В этом случае матрица выполняется в виде вкладышей, которые легко заме­ няются после их износа.

Вкладыши 1 (рис. 11) крепятся в формодержателе 2. Шарниры формо­

держателя расточены под сменные втулки 3 и 4, которые запрес­ совываются в шарниры, а затем растачиваются и развертываются под ось шарнира в сборе обеих частей формодержателя. Скреп-

ЧИТАЛЬНОГО 3 >

ленйе и удержание в сомкнутом положении обеих частей формо­ держателя с вкладышами обеспечивается замком 5. В отличии от эксцентрикового зажима в этой конструкции замка рукоятка 6 с ручкой 7 при открывании и закрывании формы не вынимается из проушины. Центровка формы осуществляется с помощью плиты 8 и оси шарнира 9. Поддон 10 крепится в выточке плиты. Вкладыши формы предохраняются от проворачивания двумя бол-

3 2

Рис. 12. Схема пресс-формы для изготовления тон­ костенных изделий с глубокой полостью

тами 11. Для более надежного смыкания частей формы пресскольцо 12 сопрягается с формой по ее внешней поверхности. Кон­ струкция пуансона 13 принципиально не отличается от рассмотрен­ ных ранее.

Для изготовления цилиндрических тонкостенных изделий с глубокой полостью можно применять формы, подобные изобра­ женной на рис. 12.

Основными деталями этой формы, принципиально отличаю­ щимися от рассмотренных выше, являются подвижной поддонпоршень 1 и устройство для подачи воздуха под пуансон (шту­ цер).

18

Благодаря подвижному поддону в рассматриваемой прессформе можно осуществлять прямое прессование.

Принцип работы формы следующий. Перед подачей очеред­ ной порции стекломассы поддон-поршень 1 поднимается в верх­ нее положение сжатым воздухом, подводимым в пространство между его нижним торцом и плитой 2 при закрытом клапане 3. Верхнее рабочее положение поддона ограничивается отверстиями А, через которые выпускается избыточный воздух.

Капля стекломассы под давлением пуансона выдавливается до верхнего края изделия. При этом подвижной поддон удержи­ вается в верхнем положении давлением воздуха, —при дальней

деформации.

После извлечения пуансона снимается пресс-кольцо 7, осво­ бождается эксцентриковый ключ 8, открывается форма и уда­ ляется изделие.

Описанная пресс-форма прямого прессования изделий при механизированном процессе и совершенствовании конструкции может обеспечить получение тонкостенных изделий с минималь­ ной конусностью и высоким качеством поверхности.

Для прессования точных тонкостенных изделий применяют формы прессо-вакуумного формования. При этом способе прес­ сования на порцию стекломассы в матрице 1 (рис. 13) одновре­ менно воздействует пуансон 2, поддон 3 и вакуум, создаваемый через каналы 4 и 5, обеспечивая быстрое и равномерное заполне­ ние полости. Крайнее нижнее положение пуансона ограничено величиной зазора между краем изделия и каналом 5, равной при­ мерно 0,2—0,3 мм. Поддон 3 перед подачей стекломассы нахо­ дится в нижнем положении и поднимается при прессовании. При извлечении изделия из матрицы поддон используют как выталки­ ватель.