Способ пневмоформования сферического изделия из листа полиметилметакрилата

(51)5 В 2 Я С 51/06ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМГРИ ГКНТ СССРаОГ 1 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ -.ц",К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(21) 4812427/05Р 2) 09,04,9046) 15.11.92, Бюл. М 4271) Новосибирский филиал Научно-исследовательского института авиационной технологии и организации производства 72) А.Н, Субботин(58) Гудимов М,М. и др. Органическое стекло, - М,: Химия, 1981, с. 147,Стрел ьцо в К.Н. Переработка те рмопластов методами механопневмоформования. - ЛХимия, 1981, с, 49 - 50, 73. Изобретение относится к технике переработки листовых заготовок из блочного полиметилметакрилата, нагретых до температуры высокоэластического состояния, методом пневмовакуумного формования и ма,кет быть использовано в любой отрасли машиностроения,Известен способ пневмоформования изделия из листа полиметилметакрилата (оргстекла), при котором заготовку нагревают в термошкафу при температуре высоко- эластического состояния оргстекла, укладывают ее на опорные ложементы матрицы и прижимают к ней с помощью быстродействующих зажимов, проводят дефсрмирование заготовки до контакта ее поверхности с рабочей поверхностью матрицы и охлаждают изделие,Недостатком известного способа является то, что на поверхности изделия воспроизводятся дефек ты рабочей поверхности(54) СПОСОБ ПНЕВМОФОРМОВАНИЯ СФЕРИЧЕСКОГО ИЗДЕЛИЯ ИЗ ЛИСТА ПОЛИМЕТИЛМ ЕТАКРИЛАТА57) Использование: для изготовления из листового полиметилметакрилата пневмоформованием при свободном выдувании ДЖ заготовки сферических изделий, имеющих высоту, превышающую половину диаметра ее сферы, Сущность изобретения: нагретую до высокозластического состояния заготовку выдерживают при той же температуре в течение 1 - 2 мин на каждый миллиметр ее . толщины, после чего продолжают деформирование заготовки до достижения требуемой высоты иэделия. Такой способ исключает разрыв заготовки при изготовле- а нии изделия, 2 ил, 1 табл. матрицы, которые снижают оптическиесвойства изделия и, следовательно, ухудшают его качество, ааааеЪНаиболее близким к изобретению по ьтехнической сущности и достигаемому результату является способ пневмоформова- уния сферического изделия из листаполиметилметакрилата свободным выдуванием, включающий укладку заготовки в Спроймообразную форму, нагрев заготовки, ООдо высокозластического состояния полиметилметакрилата, деформироваиие вакатов- якки при температуре высокоэластическогосостояния до высоты изделия, равной поло-вине диаметра его сферы, и охлаждение изделия путем обдува воздухом,Недостатком этого способа вляется то,что он позволяет изготовить сферическоеизделие с высотой, не превыша ошей лоловину диаметра его сферы, дальнейшее увеличение высоты изделия приводит к5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 разрыву деформируемой заготовки. Разрывзаготовки происходит из-за нарушения равномеоности температуры по толщине деформируемой заготовки, так как впроймообразную форму нагнетают сжатыйвоздух, температура которого значительнониже температуры нагретой заготовки, а деформирование заготовки осуществляют внезоны нагрева.Целью изобретения является исключение разрыва заготовки при изготовленииизделия с высотой, превышающей половинуциаме гра есферцПоставленная цель достигается тем, чтов способе пневмоформования сферического иэделия из листа полиметилметакрилатасвободным вздуванием, включающем укладку заготовки в проймообразную форму,нагрев заготовки до высокоэластическогосостояния полиметилметакрйлата, деформирование заготовки при температуре вцсокоэластического состояния до высотыизделия, равной половине диаметра егосферы, и охлаждение изделия, согласноизобретению, деформированную заготовкувыдерживают при той же температуре высокоэластического состояния с течение 1-2мин на каждый миллиметр ее толщины, после чего продолжают деформирование заготовки до достижения требуемой вцсотыизделия,При выдержке деформированной заготовкии и ри указанной температуре происходит выравнивание температуры по толщинезаготовки за счет дополнительного прогрева ее и сжатого воздуха, заключенноговнутри проймообразной формы, что позволяет провести дальнейшее деформирование заготовки без ее разрыва и изготовитьсферическое изделие с высотой, превышаюгцей половину диаметра его сферы,На фиг. 1 изображена проймообразнаяформа с заготовкой, деформированной довысоты изделия, равной половине диаметраего сферы., вид сбоку; на фиг. 2 - проймообразная форма со сферическим изделиемтребуемой высоты, вид сбоку.Способ пневмоформования сферического изделия из листа полиметилметакрилата свободным вцдуваниемосуществляется следующим образом,Заготовку 1 из блочного листового органического стекла (полиметилметакрилата)укладывают в проймообразную форму 2 спротяжным кольцом 3, имеющим круглоеотверстие 4 с диаметром 01. Форму 2 помещают в конвективную камеру нагрева (начертеже не показано), разогретую до рабочейтемпературы, равной температуре высокозластического состояния полиметилметакрилата, Нагревают заготовку 1 и ри этой температуре в течение от 1 до 3 мин на каждый миллиметр ее толщины и проводят деформирование заготовки 1 до высоты п 1, равной половине диаметра 01 круглого отверстия 4 протяжного кольца 3, что соответствует деформированию заготовки 1 до высоты п 1 изделия, равной половине диаметра его сферы. Для этого в форму 2, находящуюся в закрытой камере нагрева при ее рабочей температуре, нагнетают сжатый воздух от цеховой линии или с помощью компрессора (не показано). При достижении деформируемой заготовкой 1 высоты п 1 изделия прекращают нагнетать сжатый воздух в форму 2, Деформированную заготовку 1 выдерживают в закрытой камере нагрева при температуре высокозластического состояния полиметилметакрилата в ечение от 1 до 2 мин на каждый миллиметр ее толщины, после чего в форму 2, находящуюся в закрытой камере нагрева при той же ее рабочей температуре (температуре высокоэластического состояния полиметилметакрилата), продолжают нагнетать сжатый воздух и деформируют заготовку 1. до достижения требуемой высоты й 2 сферического изделия 5, превышающей половину диаметра 02 его сферы (0201). Изделие 5 охлаждают в форме 2 до комнатной температуры вне камеры нагрева и извлекают из формы 2,Далее цикл повторяется,Время выдержки деформированной заготовки при температуре высокоэластического состояния полиметилметакрилата определяют экспериментально в зависимости от технической характеристики камеры нагрева, в которой производится разогрев заготовки. Время выдержки меньше 1 мин на каждый миллиметр толщины деформируемой заготовки не создает положительного эффекта. Увеличение временивыдержки больше 2 мин на каждый миллиметр не приводит к дополнительному росту высоты сферического изделия, при этом увеличивается цикл его изготовления.П р и м е р. Проводили испытание известного (прототип) и предложенного способов пневмоформования сферического изделия из листа полиметилметакрилата свободным вцдуванием, Из листового органического стекла марки С 0-120 по ГОСТ 10667-74 изготавливали сферическое изделие 5 в проймообразной форме 2 с диаметром 150 мм круглого отверстия 4 протяжного кольца 3, Линейные размеры заготовок 1 - 220 х 220 мм, толщина 5 мм, Заготовку 1 нагревали в конвективной камере, предварительно разогретой до 150 Семя,60 150 1515 Г ния полиме 1 илметакрилата), время нагрева заготовок 1 перед деформированием 15 мин (иэ расчета 3 мин на каждый миллиметр толщины заготовки 1),При испытании известного способа при деформировании определяли высоту сферического изделия 5, при превышении которой происходит разрыв заготовки 1.При испытании предложенного способа заготовку 1 сначала деформировали до высоты п 1 изделия, равной 75 мм (150:2=75), Деформированную заготовку 1 выдерживали в конвективной камере при температуре 1.50 С в течение 4,0 (0,8 х 5=4), 5 (1 х 5=5), 7,5 (1,5 х 5=7,5), 10 (2 х 5=10) и 12,5 (2,5 х 5=12,5) мин, после чего продолжали деформирование заготовки 1, находящейся в конвективной камере при температуре 150 С, до ее разрыва и определяли достигнутую высоту изделия 5. Результаты испытания даны в таблице.Из приведенных данных следует, что оптимальные результаты достигаются при выдержке деформированной заготовки 1 при температуре высокоэластического состояния полиметилметакрилата в течение 1 - 2 мин на каждый миллиметр ее толщины, при такой выдержке разрыв заготовки 1 происходит при высоте сферического изделия 5 не менее 157 мм или 0,93 диаметра его сферы, в то время как при пневмоформовании по извес 1 ному способу разрыв деформируемой заготовки 1 происходит при высоте 77 - 79 мм сферического изделия 5, 5 Таким образом, предлагаемый способпневмоформования, по сравнению с известными, позволяет изготовить сферическое изделие 5 с высотой, значительно превышающей половину диаметра его сферы.10 Формула изобретения Способ пневмоформования сферического изделия из листа полиме гилметарилата свободным выдуванием, включающий 15 укладку заготовки на проймообразную форму, нагрев заготовки до высокоэластичного состояния полиметилметакрилата, деформирование заготовки при температуре высокоэластичного состояния до высоты 20 изделия, равной половине диаметра егосферы, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью исключения разрыва заготовки при изготовлении иэделия с высотой, превышающей половину диаметра его сферы, 25 деформированную заготовку выдерживаютпри той же температуре высокоэластического состояния в течение 1 - 2 мин на каждый миллиметр ее толщины, после чего продолжают деформирование заготовки до дости жения требуемой высоты изделия.1775308 Составитель А,СубботинТехред М.Моргентал КоРРектоР С,Па еда ктор оизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 Заказ 4014 ВНИИПИ Госуд Тиражвенного комитета113035, Москва, Ж Подписноеизобретениям и открытиям при ГКНТ ССС