Устройство для пластической осадки со сдвигом плоской заготовки из полимерного пластического материала

Авторы патента:


 

Полезная модель относится к полимерным изделиям и оборудованию для их производства и прессования и может быть использовано в различных отраслях промышленности при пластическом формоизменении заготовок. Технический результат полезной модели - увеличения диапазона изменения отношения деформации сдвига к деформации сжатия полимерной пластической заготовки. Устройство содержит опорную плиту и корпус с отверстиями и каналом. В корпусе расположен пуансон и установлены верхний и нижний упоры. Упоры имеют возможность контакта с заготовкой плоской поверхностью с насечкой. Перемещающийся нижний упор размещен в отверстиях корпуса и на опорной плите в контакте с ней своей гладкой поверхностью. На опорной плите размещен гидроцилиндр, соединенный штоком с нижним упором. Верхний упор имеет форму цилиндра и установлен с образованием в корпусе совместно с пуансоном внутренней цилиндрической полости, входящей в состав гидросистемы для перемещения нижнего упора. Данная гидросистема также включает канал корпуса и гидроцилиндр. В результате обеспечивается расширение технологических возможностей устройства за счет увеличения диапазона изменения отношения деформации сдвига к деформации сжатия заготовки.

Область техники.

Полезная модель относится к полимерным изделиям и оборудованию для их производства и прессования.

Уровень техники.

Известна конструкция устройства [RU 2134414] для реализации процесса пластической осадки со сдвигом заготовок. Устройство содержит цилиндрический корпус, соосно установленный в нем пуансон и опорную плиту, между которыми посредством двух стоек с наклонными пазами установлены прямоугольной формы верхний и нижний упоры, контактирующие с обрабатываемой заготовкой по плоской поверхности с насечками, а с пуансоном и опорной плитой по гладкой поверхности.

К недостаткам данного устройства относится невозможность деформирования заготовки с отношением деформации сдвига () к относительной деформации сжатия (), изменяющимся в широких пределах из-за жесткой связи между упорами, осуществляемой посредствам двух стоек.

Технический результат полезной модели - увеличения диапазона изменения отношения деформации сдвига к деформации сжатия полимерной пластической заготовки.

Это достигается тем, что устройство для пластической осадки со сдвигом плоской заготовки из полимерного пластического материала содержит опорную плиту и корпус, в котором расположен пуансон и установлены с возможностью контакта с заготовкой плоской поверхностью упоры, последний из которых установлен на опорной плите в контакте с ней своей гладкой поверхностью и с возможностью перемещения, при этом на поверхностях упоров, обращенных рабочей стороной к заготовке, выполнены углубления, в которых установлены сменные пластины с рифлением; кроме того, устройство снабжено закрепленным на опорной плите гидроцилиндром, корпус выполнен с отверстиями, в которых размещен нижний упор, соединенный со штоком и поршнем упомянутого гидроцилиндра, и каналом, а верхний упор выполнен в форме цилиндра и установлен с образованием в корпусе совместно с пуансоном внутренней цилиндрической полости, входящей в состав гидросистемы для перемещения нижнего упора, включающей канал корпуса и гидроцилиндр.

Дополнительно устройство характеризуется тем, что высота углублений равна 1/10 высоте упоров, а ширина углублений не менее 3/4 ширины упоров.

Сущность полезной модели.

Устройство содержит следующие основные элементы. Цилиндрический корпус с выполненным в нем каналом, установленный на опорной плите. В корпусе размещены в его цилиндрическом отверстии по скользящей посадке пуансон и верхний выполненный в форме цилиндра упор, а нижний прямоугольной формы упор установлен по гладкой поверхности на опорной плите с возможностью перемещаться по ней и в выполненных на противоположных сторонах стенки корпуса отверстиях прямоугольной формы. При этом верхний упор установлен с образованием в корпусе с пуансоном внутренней цилиндрической полости, входящей в состав гидросистемы для перемещения нижнего упора, включающей канал корпуса и гидроцилиндр. На опорной плите закреплен гидроцилиндр, поршень со штоком которого соединен с нижним упором. Устройство также содержит необходимую для перемещения упора гидросистему, включающую в себя внутреннюю цилиндрическую полость, канал, трубопровод, дроссель, гидроцилиндр с поршнем.

С целью уменьшения сил трения между соприкасающимися торцами нижнего упора и опорной плиты рекомендуется размещать антифрикционный слой, например фторопластовую пленку толщиной ~50 мкм.

Для пластической обработки через отверстия в корпусе устанавливают между упорами по гладким поверхностям с насечками плоскую полимерную заготовку.

Устройство после сборки совместно с заготовкой ставят на рабочую плиту пресса и производят пластическую обработку полимерной заготовки.

При приложении силы P к пуансону последний перемещается вниз. При этом усилие P будет передаваться через рабочую жидкость в цилиндрической полости и верхний упор заготовке, а через нее - нижнему упору.

Благодаря гидросистеме рабочая жидкость из полости под давлением p1 будет перемещаться по каналу, трубопроводу и через дроссель в полость гидроцилиндра и сдвигать поршень со штоком, а тем самым и нижний упор влево. При этом усилие, вызывающее деформацию сдвига в заготовке будет равно

где D2 - внутренний диаметр гидроцилиндра; p2 - изменяемое с помощью дросселя давление жидкости в гидроцилиндре.

Давление жидкости в полости определяется по соотношению

где D1 - цилиндрической полости.

Таким образом, обрабатываемая заготовка будет подвергаться сжатию силой P и деформации сдвига усилием T благодаря насечкам на соприкасающихся с заготовкой торцах верхнего и нижнего упоров. При этом, изменяя с помощью дросселя давление p2, можно менять отношение деформации сдвига к деформации сжатия в широких пределах, что в случае полного закрытия дросселем доступа рабочей жидкости (p2=0) в полость гидроцилиндра заготовка будет только осаживаться.

После окончания процесса обработки заготовки до необходимой степени деформации приложенная к пуансону нагрузка снимается. При этом под действием сжатой пружины, установленной на штоке, поршень со штоком и нижним упором будет перемещаться вправо до исходного положения, и тем самым благодаря гидросистеме возвращают также пуансон в верхнее начальное положение.

Заявляемое устройство позволяет по сравнению с прототипом лучше регулировать процесс осадки со сдвигом в более широких пределах, что очень важно для разработки высоких технологий в обработке полимерных пластичных материалов.

1. Устройство для пластической осадки со сдвигом плоской заготовки из полимерного пластического материала, характеризующееся тем, что содержит опорную плиту и корпус, в котором расположен пуансон и установлены с возможностью контакта с заготовкой плоской поверхностью упоры, последний из которых установлен на опорной плите в контакте с ней своей гладкой поверхностью и с возможностью перемещения, при этом на поверхностях упоров, обращенных рабочей стороной к заготовке, выполнены углубления, в которых установлены сменные пластины с рифлением; кроме того, устройство снабжено закрепленным на опорной плите гидроцилиндром, корпус выполнен с отверстиями, в которых размещен нижний упор, соединенный со штоком и поршнем упомянутого гидроцилиндра, и каналом, а верхний упор выполнен в форме цилиндра и установлен с образованием в корпусе совместно с пуансоном внутренней цилиндрической полости, входящей в состав гидросистемы для перемещения нижнего упора, включающей канал корпуса и гидроцилиндр.

2. Устройство по п. 1, характеризующееся тем, что высота углублений равна 1/10 высоты упоров, а ширина углублений не менее 3/4 ширины упоров.



 

Похожие патенты:
Наверх