СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПРЕДВАРИТЕЛЬНО НАПРЯЖЕННЫХ ИЗДЕЛИЙ Советский патент 1968 года по МПК B29D12/00 

Способ изготовления предварительно напряженных изделий из порошков различных материалов, например пластмасс или металлов, заключается в упрочнении корпуса изделия за счет введения прочностного пружинного каркаса.

Предварительное напряжение обратного знака, действующее в стенках изделия, например напряжение растяжения при работе изделия на сжатие, достигается путем введения в изделие пружинного каркаса, который в свободном состоянии имеет наружные размеры больше внутренних размеров готового изделия.

Известный способ введения пружинных каркасов заключается в том, что готовый пружинный каркас закручивают на оправке, уменьшая его первоначальные размеры, и вводят внутрь изделия, а затем распускают. Каркас, стремясь занять свое первоначальное положение, сообщает стенке изделия растягивающие напряжения.

В рабочем положении на стенки изделия действует давление, и растянутые стенки начинают воспринимать сжимающие напряжения, разгружая изделие от предварительных растягивающих напряжений. В случае равенства по величине предварительных и действующих напряжений изделие работает в разгруженном состоянии.

Известный способ введения каркаса в изделие имеет существенные недостатки, заключающиеся в необходимости применения специального оборудования и устройств, он трудоемок и не гарантирует стабильного получения изделий требуемого качества.

Предлагаемый способ построен на использовании свойства усадки пластмассовых заготовок при спекании. Известно, что после спекания отформованные из порошков пластмасс заготовки уменьшаются в размере, поэтому заготовку изделия формируют несколько больших размеров с таким расчетом, чтобы после спекания размер готового изделия соответствовал номиналу.

Способ заключается в том, что каркас, создающий предварительные напряжения и имеющий размеры, нежели окончательные размеры изделия, вводят в заготовку после прессования, но до спекания. В процессе спекания происходит усадка заготовки, стенки будущего изделия начинают давить на каркас, который, в свою очередь, давит на стенки изделия и сообщает им предварительное напряжение растяжения. Такой способ дает возможность свободно закладывать каркас в заготовку без всяких устройств и приспособлений, радикально упрощает технологию, резко повышает производительность труда и обеспечивает предварительное напряжение в элементах изделий.

Предложенный способ эффективен при изготовлении фторопластовых пористых фильтровальных элементов, выполненных в виде трубки со сферическим дном и конусным раструбом.

На фиг. 1 схематически изображена оснастка для проведения способа, представляющая собой прессформу; на фиг. 2 - вид по стрелке А; на фиг. 3 - разрез прессформы по линии Б-Б; на фиг. 4 - пружинный каркас; на фиг. 5 - отформованная заготовка; на фиг. 6 - готовое изделие.

В прессформе путем раздува эластичного чехла, получают отформованную заготовку (см. фиг. 5), в которую после съема крышки и прессового устройства вставляют каркас (см. фиг. 4) и после спекания заготовки в прессформе с вставленным каркасом, получают готовое изделие - фильтровальный элемент (см. фиг. 6).

Диаметры каркаса, заготовки и изделия взаимосвязаны следующим образом: наружный диаметр каркаса меньше внутреннего диаметра заготовки, а внутренний диаметр изделия меньше наружного диаметра каркаса.

Цифровое значение диаметров для частного случая изготовления фторопластовых элементов приведено на фиг. 4, 5 и 6.

Способ изготовления предварительно напряженных изделий из порошков, обладающих свойством усадки при спекании, заключающийся в формовании заготовки путем прессования порошка и последующего ввода в заготовку прочностного каркаса, отличающийся тем, что, с целью облегчения условий труда и повышения качества изделий, прочностной каркас свободно вводят в отформованную заготовку и затем спекают заготовку в изделие вместе с вставленным в нее каркасом.