Способ формования изделий

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 040179 (21) 2706675/29-33с присоединением заявки йо(51)М. Кл.з С 03 В 11100 Государственный комитет СССР по дезам изобретений н открцтий(54) СПОСОБ ФОРМОВАНИЯ ИЗДЕЛИЙ шивающемуна торцеверхнюю ти срезаетмент, когкромки 2 1Изобретение относится к способам формования полых иэделий иэ материалов, находящихся в пластичном состоянии, например стекла, и может быть использовано в стекольной и других отраслях промышленности.Известен способ изготовления стеклоиэделий иэ стекломассы путем прессования, в котором с целью снижения контактного трения на границе стекло- масса - формующие детали последним сообщаются колебания частотой 100- 5000 гц, изменяя амплитуду колебания обратно-пропорционально изменению вязкости стекломассы 11 .Недостатки способа связаны с наличием прессового давления, конусности рабочих поверхностей для выемки изделия и трудностью изменения амплитуды колебания обратно-пропорционально изменению вязкости стекломассы в процессе ее формования.Известен способ формования изделий обращенным методом, при котором пуансон образует дно матрицы в момент подачи стекломассы в матрицу, которая имеет проточку в нижней ее части, предназначенную для удержания стекло- массы от смещения во время перемещения пуансона снизу вверх, как бы простекломассу, а эакрепленно атрицы кольцо ограничивает рцовую поверхность изделия излишки стекломассы в моа пуансон достигает его По этому способу формования изделий достигается некоторое улучшенйе теплохимических и механических условий работы матрицы и пуансона, однако охлаждаемый пуансон контактирует с расплавом стекла различными участками неодинаковое время и поэтому на перегретых участках возможно прилипание стекломассы к его поверхности, а на переохлажденных - возникновение посечек, кованности и т.п. Рабочая поверхность пуансона требует высокой чистоты и точности обработки, должна быть конусной для.обеспечения возможности выемки пуансона иэ отформованного изделия. Кроме того, для получения готового изделия с точными геометрическими размерами необходима операция отрезки нижней части изделия, которая образована проточкой в матрице для удержания стекломассы в процессе прессования. Для матрицы и пуансона, как и при способе прямого55 60 Р прессования, требуются жаропрочные йтермостойкие материалы.Наиболее близким по техническойсущности и достигаемому эффекту является способ формования изделий, преимущественно из стекла, включающий подачу стекломассы в матрицу, формование за счет относительного перемещения по оси фоРмующих элементов с виб Рацией пуансона и удаление излишкастекломассы с верхнего торца изделия 3 .;Цель изобретения - повышение качества поверхности и обеспечение точности геометрических размеров полых изделий.Цель достигается тем, что в способе формования изделий преимущественно из стекла, включающем подачу стекломассы в матрицу, формование за счет относительного перемещения по оси формующих элементов с вибрацией пуансона и удаление излишка стекломассы с верхнего торца иэделия, в процессе формования между рабочей поверхностью Формующих элементов и стекломассой создают перемещающийся по окружности подвижный воздушный слой за счет придания дополнительно пуансону обкатного движения, Причем частоту вибрационно-обкатного движения пуансона создают в пределах 0,5 - 5000 об/сек,С целью Создания подвижного воздушного слоя между пуансоном и стекломассой эксцентриситет установки пуансона в зависимости от пластичных свойств Формуемого материала изменяется в широком диапазоне, минимальную величину эксцентриситета выбирают не менее суммы геометрических неточностей изготовления и шероховатости рабочей поверхности пуансона.Потвижный воздушный слой, перемещающийся по окружности, уменьшает коэффициент контактного трения между пуансоном и стекломассой, снижает силовое воздействие при формовании стеклоизделий из расплава стекла, что позволяет изготавливать формовой комплект из неметаллических материалов, обладающих лучшими тепло-физическими свойствами, но малой механической прочностью, например, керамики, графита, стеклоуглерода и других, что, в свою очередь, ведет к улучше.нию теплообмена между стекломассой и формовым комплектом, реологических свойств стекломассы и, как результат,повышение качества отформованных стеклоизделий.На чертеже показан продольный разрез формового комплекта.формование полого изделия осуществляется следующим образом.Порция стекломассы 1 подается в формовой комплект, состоящий из матрицы 2, пуансона 3 и формового кольца 4. При этом пуансону сообщается вибрационно-обкатное движение за счет например, установки его во вращающейся от привода втулке с эксцентриситетом по отношению к оси формуемого изделия и оси вращения втулки. Вибрационно-обкатное движение пуансона создает подвижный воздушный слой 5,уменьшающий коэффициент контактноготрения между пуансоном и стекломас-сой. При этом центр пуансона совершает круговое движение по радиусу, равному эксцентриситету, что дает возможность пуансону касаться стекломассы .каждый раз по переменной образующей в то время как между всеми другими точками пуансона и стекломассойсохраняется воздушный слой 5, увели чивающийся к противолежащей образующей до величины двойногоэксцентри-ситета. Выпуклый в торцовой частипуансон (поверхность Б) отталкиваетстекломассу к стенке матрицы за счет Щ центробежных сил, возникающих от кругового движения центра пуансона сбольшой угловой скоростью, которая взависимости от свойств материала, находящегося в пластичном состоянии,может изменяться в широком диапазонечастот - от инфразвуковых до ультразвуковых, поэтому пластичная стекломасса свободно заполняет зазор между матрицей и пуансоном под действием собственного веса при относительном перемещении матрицы и пуансона восевом направлении. Это создает условия значительного уменьшения силового воздействия при формировании изделий из расплава стекла. Когда пуансон достигает кромки формового кольца 4, он срезает излишки стекломассыи Формование изделия б заканчиваетсяИзделие, отформованное по предлагаемому способу, обладает более высо кими качествами как на Формуемых поверхностях, так и в объеме самогостекла в силу отсутствия в процессеФормования сплошного контакта охлаж-.даемого пуансона со стекломассой, 4 улучшения условий Формообразования, итеплообмена.В предлагаемом способе Формованияполых изделий силовое воздействиепуансона на стекломассу происходит,в основном, через подвижный воздушный слой, образующийся между набегающей поверхностью пуансона и стекломассой, т.е. Формовой комплект почтине испытывает механических нагрузокв процессе формования, вследствие малого коэффициента контактного трения на границе стекломасса - формующие детали за счет создания подвижного воздушного слоя между ними,Теплоиэолирующее свойство подвижного воздушного слоя, а также касание стекломассы пуансоном в процессе формования по переменной образующей, исключает перегрев пуансона, упрощает процесс поддержания оптимальной, равномерной температуры рабочей говерх771029 Рсьлуонсонд Фсь ияАсгя Составитель В.Юдинаедактор Э,Иибаева Техред С,Мигунова Корректор О.Ковинская Тираж 52 И Государстве делам изобре Москва, Ж8/30 ВНИ Подписноеитета СССРткрытийя наб., д. 4/5 ого коний иРаушск 130 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная ности пуансона и позволяет вести формование при более высокой температуре, при которой стекломасса имеет улучшенные реологические свойства. Необходимость в высокой точности изготовления поверхности и создание конусности на боковой поверхности пуан,сона отпадает, поскольку между пуансоном и отформированной поверхностью стеклоизделия существует воздушный зазор, позволяющий удалить пуансон из отформованного изделия.Предлагаемым способом получают цилиндрические изделия с требуемыми точными геометрическими размерами, что исключает операцию отрезки торцовых частей стеклозаготовок, От материалов, применяемых для приготовления формового комплекта, не требуется высокой прочности, поэтому возможно применение неметаллических материалов, которые не обладают высокой механической прочностью, но имеют лучшие теплофизические свойства, например керамики, графита, стеклоуглерода и других.Формула изобретения1. Способ формования изделий, преимущественно иэ стекла, включающий подачу стекломассы в матрицу, формование эа счет относительного перемещения по оси формующих элементов свибрацией пуансона, и удаление излишка стекломассы с верхнего торца изде-лия, о т л и ч а ю щ и й с я . тем,что, с целью повышения качества поверхности и обеспечения точности геометрических размеров полых иэделий,в процессе формования между рабочейповерхностью формующих элементов истекломассой создают перемещающийсяпо окружности подвижный воздушныйслой за счет придания дополнительнопуансону обкатного движения.2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что частоту вибрационно-обкатного движения пуансонасоздают в пределах 0,5 - 5000 об/сек. Источники информации,20 принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 398510, кл. С 03 В 11/00, 1973.2, Авторское свидетельство СССРР 67647, кл. Г 03 В 11/00, 1944.р 5 3. Авторское свидетельство СССРР 288615, кл. В 30 В 13/00, 1969