Форма для центробежного формования Советский патент 1982 года по МПК B29C5/04 

(5) ФОРМА ДЛЯ ЦЕНТРОБЕЖНОГО ФОРМОВАНИЯ

Изобретение относится к машиностроению, а именно к устройствам finf центробежного формования, используемым при изготовлении двухслой ных цилиндрических изделий из термопластичных полимерных материалов, например подшипников скольжения,труб цистерн, зубчатых венцов и др. Известна форма для центробежного формования цилиндрических изделий из термопластичнь1х полимерных материалов, содержащая цилиндрический корпус с торцовым / крышками. Такая конструкция формы обеспечивает возможность получения двухслойного изделия путем последовательной заливки в (|юрму расплава полимера наружного слоя изделия и внутреннего слоя изделия (на неотвержденный первый слой) tl . Однако данная форма не обеспечивает получения качественного двухсло ного изделия, так как в ее конструкции не предусмотрена возможность пред отвращения перемещения слоев под действием центробежных сил. Наиболее близкой к изобретению является (1юрма для центробежного формования двухслойных изделий из полимерных материалов, содержащая цилиндрический корпус с концентричными кольцевыми полостями, сообщающимися между сйбой, и торцовые крышки. Известная форма обеспечивает получение двухслойных изделий из полимерных материалов, загружаемых в полости формы в твердом состоянии,что позволяет упростить технологию изготовления и избежать окисления распла-; ВОВ полимера наружного и внутреннего слоев изделия при соприкосновении их с воздухом, что повышает качество двухслойных изделий 2. Однако в известной форме нельзя обеспечить поступление расплава полимера из внутренней полости (ррмы в наружную на определенной (1юрмования в зависимости от свойств формируемых материалов, что не позволя ет получать изделия с четкими слоями, так как не исключается перемеши бание материала в процессе формования. Цель изобретения - повышение качества изделий за счет подачи материала второго слоя в наружную полос формы на определенной стадии формования. Цель достигается тем, что форма, содержащая цилиндрический корпус с концентричными кольцевыми полостями сообщающимися между собой, и торцовые крышки, снабжена установленным во внутренней полости золотниковым Устройством, выполненным в виде ста кана с отверстиями на боковой поповерхности и размещенной внутри него пружины, взаимодействующей одним концом с дном стакана, а другим -С торцовой крышкой. На чертеже дана форма, продольны разрез. Форма содержит цилиндрический корпус 1 с тоцовыми крышками 2 и 3. Внутри корпуса 1 концентрично ему уст-ановлен цилиндр А. В цилиндре на боковой поверхности выполнены отверстия 5 для выхода полимера внут реннего слоя изделия в наружную кольцевую полость формы. Внутри цилиндра 4 установлено золотниковое устройство, выполненное в виде ста.кана 6 с отверстиями 7 и пружины 8, размещенной внутри стакана. Стакан 6 выполнен с хвосториком 9, выходящи за пределы торцовой крышки 2 и предназначенным для управления им. В хвостовике 9 и торцовой крышке 3 выполнены центровые отверстия 10. Ход стакана 6 золотника обусловлен наличием зазора 11 между торцом 12 стакана 6 и торцовой крышкой 3. Отверстия 5 и 7 цилиндра 4. и стакана 6 совмещаются при упоре торца 12 стакана 6 в торцовую крышку 3. Для совмещения отверстий стакана золатникового устройства с отверстиями цилиндра стакан 6 может быть выполнен также поворотным. Работа формы иллюстрируется приме ром конкретного изготовленир в ней двухслойной втулки для подшипника опорного ролика четырехкубоврго карьер ного экскаватора ЭКГ-4. В качестве материалов втулки были выбраны термопластичные полимеры раз личных марок: для наружного слоя .-210ДС с большей плотностью, чем внутреннего слоя П-АК 85/15Г5 Т с добавкой 5 графита. Размеры формы. Наружный диаметр цилиндрического корпуса, мм Внутренний диаметр цилиндрического корпуса, мм Наружный диаметр цилиндра , мм Внутренний диаметр цилиндра, мм Длина цилиндрического корпуса (цилиндра), мм Количество отверстий в цилиндре, мм Диаметр отвеостий цилиндра, мм Наружный диаметр стаг 3г1а« ММ Внутренний диаметр стакана, мм Длина золотника, мм Количество отверстий в золотнике, мм Диаметр отверстий золотника, мм Отверстия цилиндра и стакана 6 положены равномерно по боковой всей поверхности. Размеры Отливаемой втулки Наружный диаметр, мм Внутренний диаметр, мм Диаметр разделения Длина, мм В полости формы со снятой крышкой 2 загружают гранулированное сырье, в наружную полость 13 формы - между цилиндрическим корпусом 1 и цилиндром Ц - загружали 1,05 кг полиамида ПАб-210 ДС; во внутреннюю полость 14 формы - внутри стакана 6 и.цилиндра it-0,8 кг сополимера П-АК 85/15Г5 с добавкой S% графита. Затем форму закрывают, помещают в нагревательный шкаф, где выдерживают в течение 3 ч до расплавления термопластичных полимеров. При этом отверстия 5, выполненные на Цилиндре 4, не были совмещены с отверстиями 7 стакана 6, а были полностью перекрыты боковыми стенками стакана 6. Расплав полимерного материала наружного и внутреннего слоев не проникал из одной полости в другую. Затем форму устанавливали в центре на токарный станок и вращали со скоростью 750 об/мин, После первых с вращения, в те59

чение которых формировался первый слой изделия, оставаясь в расплавленном состоянии, смещали (пинолью задней бабки станка) стакан 6 до упора его торца 12 в торцовую крышку 3. При этом отверстия 5 цилиндра совмещались с отверстиями 7 стакана 6. Из внутренней полости It расплав сополимера перетекал через совмещенные отверстия 5 и 7 цилиндра Ц и ста кана 6 под действием давления центробежных сил в наружную полость 13 формы, где происходило дальнейшее формирование слоев изделия. Формувращали 30 мин до охлаждения отливки, после чего открывали крь1шку 2 и извлекали отливку.

Отливка с торцов и в поперечном сечении имела четкую границу слоев, расслоений слоев не наблюдалось, при приложении нагрузки прочностные характеристики изделия оставались высокими.

В форме можно формовать двухслойные изделия с наружным слоем меньшей плотности, чем внутренний.

Для отливки такогб изделия в качестве материалов были выбраны: для наружного слоя - сополимер П-АК 85/15Г5 с добавкой 5% графита, для внутреннего слоя изделия - полиамид ПА6-210ДС. Исходное сырье помещали в соответствующие полости формы, а именно: 0,8 кг сополимера с добавкой 5% графита закладывали в наружную полость 13 формы, 1,1 кг полиамида ПАб-210 ДС - во внутреннюю полость 14 формы. Процесс формования был таким же, как и предыдущий за исключением того, что период от начала вра- щения формы до смещения стакана 6 бы увеличен до мин.

Предлагаемая форма обеспечивает повышение качества отливаемых двухслойных цилиндрических изделий из термопластичных полимеров с наружным

36

слоем, как меньшей плотности, по сравнению с внутренним, так и большей плотности.

Форма дает возможность качать процесс формования второго слоя изделия на определенной стадии в зависимости от формуемых материалов.

Применение предлагаемой формы, по сравнению с известными, знaчиteльнo упрощает технологию изготовления двухслойных цилиндрических изделий из термопластичных полимерных материалов с различной плотностью.

Форма позволяет отливать двухслойные изделия из термопластичных полимеров, сырье которых поставляется в виде мелких гранул или порошка.

Формула изобретения

Форма для центробежного формования двухслойных изделий из полимерных материалов, содержащая цилиндрический корпус с концентричными кольцевым полостями, сообщающимися между собой, и торцовые крышки, отличающаяся тем, что, с целью повышения качества изделий за счет подачи материала второго слоя в наружную полость формы на определенной стадии формования, она снабжена установленным во внутренн)ей полости золотниковым устройством, выполненным в виде стакана с отверстиями на боковой поверхности и размещенной внутри него пружины, взаимодействующей одним концом с дном стакана, а другим - с торцовой крышкой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

кл. В 29 С S/O, 06.02.80 (прототип).