Форма для центробежного формования

О П И С А Н И Е (и)937183ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(22)Заявлено 12. 12. 80 (21) 3216816/23-05с присоединением заявки ЭЙ.СССР ио делам езооретеннй н открытий(72) Авторы, изобретения Челябинский политехнический институт им, Ленинскогокомсомола и Соколовско-Сарбайский горнообогатительныиЗаявителимкомбинат(4) ФОРИА ДЛЯ ЦЕНТОБЕИНОГО ФОГМОВАНИЯ 1Изобретение относится к машиностроению а именно к устройствамдля центробежного Формования, используемым при изготовлении двухслойных цилиндрических изделий из термопластичных полимерных материалов, 5 например подшипников скольжения, труб, цистерн, зубчатых венцов и др.Известна форма для центробежного формования цилиндрических изделий из термопластичных полимерных материалов, содержащая цилиндрический корпус с торцовыми крышками.Такая конструкция формы обеспечивает возможность получения двухслойного изделия путем последовательной заливки в форму расплава полимера наружного слоя изделия и внутреннего слоя изделия (на неотвержденный первый слой) В 3.20Однако данная Форма не обеспечивает получения качественного двухслойного изделия, так как в ее конструкции не предусмотрена возможность пред 2отвращения перемещения слоев поддействием центробежных сил.Наиболее близкой к изобретениюявляется форма для центробежногоформования двухслойных изделий изполимерных материалов, содержащаяцилиндрический корпус с концентричными кольцевыми полостями, сообщающи-мися между собой, и .торцовые крышки.Известная форма обеспечивает получение двухслойных изделий из полимерных материалов, загружаемых в полости формы в твердом состоянии,чтопозволяет упростить технологию изготовления и избежать окисления распла-вов полимера наружного и внутреннегослоев изделия при соприкосновенииих с воздухом, что повышает качестводвухслойных изделий 1.2.Однако в известной форме нельзяобеспечить поступление расплава полимера из внутренней полости формы внаружную на опреДеленной стадии формования в зависимости от.свойств фор"3 93718мируемцх мат ери алов, что не позволяет получать изделия с четкими слоями, так как не исключается перемешивание материала в процессе формования.Цель изобретения - повышение качества изделий за счет подачи мате риала второго слоя в наружную полостьформы на определенной стадии формования, фЦель достигается тем, что форма,содержащая цилиндрический корпус сконцентричными кольцевыми полостями,сообщающимися между собой, и торцовые крышки, снабжена установленнымво внутренней полости золотниковымустройством, выполненным в виде ста-,кана с отверстиями на боковой поповерхности и размещенной внутринего пружины, взаимодействующейодним концом с дном стакана, а другим - с торцовой крышкой,На чертеже дана форма, продольныйразрез.Форма содержит цилиндрическийкорпус 1 с тоцовыми крышками 2 и 3Внутри корпуса 1 концентрично емуустановлен цилиндр 4. В цилиндре 4на боковой поверхности выполненыотверстия 5 для выхода полимера внутреннего слоя изделия в наружнуюкольцевую полость формы. Внутри цилиндра 4 установлено золотниковоеустройство, выполненное в виде ста.кана 6 с отверстиями 7 и пружины 8,размещенной внутри стакана. Стакан6 выполнен с хвостовиком 9, выходящимза пределыторцовой крышки 2 и предназначенным для управления им. Вхвостовике 9 и торцовой крышке 3 выполнены центровые отверстия 10.40Ход стакана б золотника обусловлен наличием зазора 11 между торцом12 стакана 6 и торцовой крышкой 3,Отверстия 5 и 7 цилиндра . и стакана6 совмещаются при упоре торца 12стакана 6 в торцовую крышку 3.Для совмещения отверстий стаканазолотникового устройства с отверстиями цилиндра 4 стакан б может бытьвыполнен также поворотным.Работа формы иллюстрируется примером конкретного изготовления в нейдвухслойной втулки для: подшипникаопорного ролика четырехкубового карьер-,ного экскаватора ЭКГ.55В ка чест ве мат ери алов в тул ки быливыбраны термопластичные полимеры различных марок: для наружного слоя18 138 190 3 4,.ПА 6.-210 ДС с большей плотностью, чемдля внутреннего слоя П-АК 85/5 Г 5ГОСТ 19459-74 с добавкой 53 графита.Размеры формы,Наружный диаметр цилинд"рическога корпуса, мм 215Внутренний диаметр цилиндрического корпуса, мм 203Наружный диаметр цилиндра, мм 162Внутренний диаметрцилиндра, мм 150Длина цилиндрическогокорпуса (цилиндра), мм , 260Количество отверстийв цилиндре, ммДиаметр отвеостийцилиндра, мм 12Наружный диаметр стакана, мм 150Внутренний диаметрстакана, ммДлина золотника, ммКоличество отверстийв золотнике, мм 18Диаметр отверстийзолотника, мм 12Отверстия цилиндра и стакана 6расположены равномерно по боковойвсей поверхности.Размеры отливаемой втулки:Наружный диаметр, мм 202Внутренний диаметр, мм 170Диаметр разделенияслоев, мм 186.Длина, мм 225В полости формы со снятой крышкой2 загружают гранулированное сырье,в наружную полость 13 формы - междуцилиндрическим корпусом 1 и цилиндром 4 - загружали 1,05 кг полиамидаПА 6-210 ДС; во внутреннюю полость 14формы - внутри стакана 6 и. цилиндра4 - 0,8 кг сополимера П-АК 85/15 Г 5с добавкой 5 Ф графита. Затем формузакрывают, помещают в нагревательныйшкаф, где выдерживают в течение 3 чдо расплавления термопластичныхполимеров. При этом отверстия 5, выполненные на цилиндре 4, не были совмещены с отверстиями 7 стакана 6, абыли полностью перекрыты боковымистенками стакана 6. Расплав полимерного материала наружного и внутреннего слоев не проникал из одной полости в другую. Затем форму устанав-,ливали в центре на токарный станоки вращали со скоростью 750 об/мин.После первых 30-40 с вращения, в теформула изобретения форма для центробежного формованиядвухслойных изделий из полимерныхматериалов, содержащая цилиндрический корпус с концентричными кольцевымиполостями, сообщающимися между собой,и торцовые крышки, о т л и ц а ющ а я с я тем, что, с целью повышения качества изделий за счет подачиматериала второго слоя в наружнуюполость формы На определенной стадииФормования, она снабжена. установленным во внутренней полости золотниковым устройством, выполненным в видестакана с отверстиями на боковой по"верхности и размещенной внутри негопружины, взаимодействующей одним кон"цом с дном стакана, а другим - сторцовой крышкой.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРК 546484, кл., В 29 С 5/04, 1974.2. Авторское свидетельство СССРпо заявке М" 2879477/23-05кл. В 29 С 5/04, 06,02.80 (прототип). 5 93718чение которых формировался первыйслой изделия, оставаясь в расплавленном состоянии, смещали (пинолью задней бабки станка) стакан 6 до упора его торца 12 в торцовую крышку 3 5При этом отверстия 5 цилиндра 4 совмещались с отверстиями 7 стакана 6.Из внутренней полости 14 расплавсополимера перетекал через совмещенные отверстия 5 и 7 цилиндра 4 и стакана 6 под действием давления центробежных сил в наружную полость 13формы, где происходило дальнейшееформирование слоев изделия. Формувращали 30 мин до охлаждения отливки, после чего открывали крышку 2 иизвлекали отливку,Отливка с торцов и в поперечномсечении имела четкую границу слоев,.расслоений слоев не наблюдалось, 2 опри приложении нагрузки прочностныехарактеристики изделия. оставалисьвысокими.В Форме можно формовать двухслой-ные изделия с наружным слоем меньшей 25плотности, чем внутренний.Для отливки такого изделия в качестве материалов были выбраны: длянаружного слоя - сополимер П-АК85/15 Г 5 с добавкой 53 графита, для зовнутреннего слоя иэделия - полиамид, ПА 6-210 ДС. Исходное сырье помещалив соответствующие полости формы, аименно: 0,8 кг сополимера с добавкой54 графита закладывали в наружнуюполость 13 формы, 1,1 кг полиамидаПА 6-210 ДС - во внутреннюю полость14 Формы. Процесс формования был таким же, как и предыдущий за исключе"нием того, что период от начала вра ощения формы до смещения стакана 6 былувеличен до 4 мин.Предлагаемая форма обеспечиваетповышение качества отливаемых двухслойных цилиндрических изделий иэтермопластичных полимеров с наружным 3 бслоем, как меньшей плотности, по сравнению с внутренним, так и большей плотности.форма дает воэможность начать процесс формования второго слоя изделия на определенной стадии в зависимости от формуемых материалов.Применение предлагаемой формы, по сравнению с известными, значительно упрощает технологию изготовления двухслойных цилиндрических изделий иэ термопластичных полимерных материалов с различной плотностью.форма позволяет отливать двухслойные изделия из термопластичных полимеров, сырье которых поставляется в виде мелких гранул или порошка.тель .И. Фро С. Ийгуйова Состав Техред Ю