Способ формования изделий

/О 2) 4 С ОПИ ИЭ ВТОРСН Т 48.Семер СССР 1978. ьногонсонармоваЕ л и- цель ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ЙО ДЕЛАМ. ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ(56) Авторское свидетельствР 771029, кл, С 03 В 11/00,54) (57) 1. СПОСОБ ФОРМОВАЛИЙ по авт.св. В 771029, о а ю щ и й с я тем, что,ЕТЕН 8ВУ Я),; т, получения прецизионных изделий нувеличения производительности, впроцессе формования между стекломассой и рабочей поверхностью матрицы создают дополнительно неремещающийся по окружности воздушныйслой путем придания вибрационнообкатного движения матрице, а торцовую поверхность изделия формуютсглаживанием за счет колебателдвижения формового кольца, пуаи/или матрицы в направлении фония и/или перпендикулярно ему.2. Способ по п. 1, о т л .и ч а,ю щ и й с я тем, что частота вибрационно-обкатного движения матрицы и колебательного движения формового кольца составляет 0,5-5000 об/с и .0,5-5000 Гц,3. Способ по пц. 1 и 2 о т л ич а ю щ и й с я тем, что матрице и/или пуансону дополнительно придают вертикальные колебательные движения с частотой 0,5-5000 Гц порознь или вместе с торцовыми формующими элементами.Ю 12012394. Способ по пп. 1-3, о т.л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюрасширения ассортимента изделий, впроцессе Формования на поверхностьизделия наносят рисунок,5. Способ по пп. 1-3, о т л ич а ю щ и й с я ,тем, что, с цельюрасширения ассортимента изделий,в полость между матрицей и пуансономвводят армирующий материал с коэффициентом линейного расширения, равнымили близким со стекломассой, в виденитей, спиралей, колец, вертикальных стержней или фирменного знака.20 Изобретение относится к способамформования полых изделий из материалов, находящихся в пластичном состоянии, например стекла, и может бытьиспользовано в стекольной и других 5отраслях промышленности и являетсяусовершенствованием авт,св.У 771029.Цель изобретения - получение прецизионных изделий и увеличение производительности труда, а также 10расширение ассортимента изделии.На фиг. 1 показан формовый комплект, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - узел 1 на фиг. 1 (формование сложной 15 торцовой поверхности).Способ формования изделий осуществляют следующим образом.Порция стекломассы 1 подается в формовой комплект, состоящий из матрицы 2, пуансона 3, Формового кольца 4 и поддона 5. При этом верхнее формующее кольцо 4 колеблется в горизонтальной плоскости при вибрационно-обкатном движении, напри25 мер, матрицы 2, а поддон 5 - в направляющих 6 при вибрационно-обкатном движении, например, пуансон,". 3. Матрице придают перемещение по оси иэделия, по стрелкам Б, и вертикаль ные колебательные движения, по стрелке В, либо одним торцовым Формующим элементам .4, 5, либо с матрицей 2 и/или с пуансоном 3.При этом вибрационно-обкатное 35 движение пуансона 3 создает подвиж 1ный воздушный слой 7, а вибрационно-обкатное движение матрицы 2 создает подвижный воздушный слой 8. Оба эти подвижных воздушных слоя уменьшают коэффициент контактного трения между пуансоном-стекломассой и матрицей-стекломассой. При этом центр пуансона, т, О, совершает круговое движение по радиусу, равному эксцентриситету, г = Е, в направлении, указанном стрелкой Г. При этом движении пуансон касается стекломассы каждый раз по переменной образующей в т. 1, 2, 3, 4, в то время как между всеми другими точками пуансона и стекломассой сохраняется воздушный слой 7, увеличивающийся к противолежащей образующей до величины двойного эксцентриситета - 2 с. Выпуклый в торцовой части пуансон (поверхность Д) отталкивает стекломассу к стенке матрицы за счет центробежных сил, возникающих от кругового движения центра пуансона с большой угловой скоростью, которая в зависимости от свойств материала, находящегося в пластичном состоянии, может изменяться в широком диапазоне, поэтому пластичная масса свободно заполняет зазор между матрицей и пуансоном под действием собственного веса при относительном перемещении матрицы и пуансона в осевом направлении. Одновременно с этим происходитвибрационно-обкатное движение матри.цы 2, во время которого центр матрицы, т. О, совершает круговое движение .по тому же радиусу, равному эксцентриситету г = 8, что и центр пуансона в т. О, и в том же или обратном направлении, указанном стрелкой Г. При этом движенииформующая изделие 9 поверхность матрицы касается стекломассы каждый раз по переменной образующей вт. 1, Й, в, , в то время как1 О между всеми другими точками мат рицы и стекломассой сохраняется подвижный воздушный слой 8, увеличивающийся к противолежащей образующей до величины двойного эксцентриситета - 2 Е. Происходит обкатка наружной поверхности изделия за счет центростремительных сил, возникающих в процессе вибрационно-обкатного движения матрицы. 40 Вместе с матрицей и/или пуансоном совершают сглаживающие колебательные движения торцовые элементы, формовое кольцо и поддон, формуя торец изделия.Для улучшения условий формования как наружной и внутренней поверхностей изделия, так и торцовых поверхностей Е, Ж целесообразно на вибрационно-обкатное и горизонтальное движение формующих элементов наложить вертикальные колебательные движения частотой 0,5-5000 Гц по стрелкам В и К. В этом случае дополнительно происходит улучшение качества всех поверхностей изделия 9 за счет уменьшения как времени контакта формующих элементов со стекломассой, так и коэффициента контактного трения. П р и м е р 1. Предлагаемым способом формовали толстостенный цилиндр ф 108 хФ 78 х 82 мм из термостойкого алюмоборосиликатного стекла ТСИ 504"К" и ТСИ 506. Порция стекломассы подается в формовой комлект, состоящий из матрицы, пуансона, верхнего и нижнего торцовых формующих элементов. При этом пуансону и матрице придают вибрационно-обкатное движение с эксцентриситетом установки матрицы и пуансона равным 1,25 мм. Верхний и нижний торцовые элементы колеблются в горизонтальной плоскости одновременно соответственно с матрицей и пуансоном. формовому кольцу и 20 25 30 35 45 50 55 поддону дополнительно придают колебания в вертикальной плоскости.Кроме того, матрица в процессе формования надвигается на пуансон. Отформованное изделие освобождается от формового комплекта и отправляется на отжиг.П р и м е р 2. Формовали цилиндр по примеру 1. В процессе формования наружную поверхность изделия получают с нанесенными согласно рисунку на формующей поверхности матрицы гранями. Торцовую поверхность получают сложного рисунка при наличии только вертикального колебания формового кольца и поддона.Параметры технологического процесса представлены в таблице.Изделия, отформованные по предлагаемому способу, обладают улучшенным качеством по объему стекла, более однородны, так как в.процессе формования отсутствует сплошной контакт поверхностей всех формующих элементов, что улучшает условия формообразования и теплообмена. Кроме того, способ позволяет производить армировку изделия нитями из материалов, близких по своим свойствам к формуемому материалу, что увеличивает прочность изделий и улучшает эстетические свойства изделия. При этом нити могут быть уложены и кольцами, и спиралями, и вертикальными вкраплениями. Способ . позволяет наносить и гравировку на наружной и внутренней поверхности изделия, что важно при изготовлении рюмок, фужеров, стаканов, ваз и т.д. Кроме того, возможно заформовать фирменный знак, любые композиции. Так как формование полых изделий в предлагаемом способе происходит при малых силовых воздействиях как пуансона, так и матрицы и торцовых формующих элементов кольца и поддона в основном через подвижные воздушные слои, перемещающиеся по окружности и образующие между набегающими формующими поверхностями и стекломассой, то формовой комплект почти не испытывает механических нагрузок, а вследствие малого коэффициента контактного трения на границе стекломасса-формующие детали получаютсякачественные, полированные, безпосечек и кованности поверхности1201239 Цилиндр 108 хф 78 х 82 мм Параметры технологического процесса ТСМ 504"К" ТСМ 506 Эксцентриситет, г, м 0,00125 0,00125 Угловая скорость,ц микы макс 440 440 15070 15070 Частота вибрационно-обкатноговоздействия, Гцмакс 70. 70 2400 2400 Температура формования, Со 1400 1400 0,00125 0,00125 Частота вертикального колебанияформующих элементов, Гц 70 70 2400 2400 П р и м е ч а н и е. Качество поверхности Я.Р , мкм: 0,1-0,025; ч 13 - д 14. изделия и точные геометрические размеры изделия.Предлагаемый способ позволяет получать прецизионные. изделия без дополнительной механической обработки поверхностей. Теплоизолирующее свойство подвижного воздушного слоя, а также касание всех формующих элементов стекло- массы в процессе формования По переменной образующей упрощает процесс поддержания оптимальной, равномерной температурь рабочих поверхностейгфформующих элементов и позволяет Амплитуда вертикального колебанияформующих элементов вести формование при повышенных температурах, при которых стекломассаимеет улучшенные реологическиесвоиства вНеобходимость в высокой точностиизготовления поверхностей формующихэлементов и соэдание технологической конусности на ннх отпадает, О так как между стекломассой и формующими элементами всегда естьвоздушный зазор, позволяющий извлекать изделие без особых усилий.Отсюда отпадает. необходимость в6 Р15 разрезных формующих элементах,вкладышах и т.д.1аказ 7917/19 ираж 456 одписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий13035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород. ул. Проек 4