RU2807475C1 - Method for manufacturing plastic elements with convex contour of a given shape - Google Patents

Method for manufacturing plastic elements with convex contour of a given shape Download PDF

Info

Publication number
RU2807475C1
RU2807475C1 RU2023124751A RU2023124751A RU2807475C1 RU 2807475 C1 RU2807475 C1 RU 2807475C1 RU 2023124751 A RU2023124751 A RU 2023124751A RU 2023124751 A RU2023124751 A RU 2023124751A RU 2807475 C1 RU2807475 C1 RU 2807475C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
plastic
sheet
mandrel
forming
heat
Prior art date
Application number
RU2023124751A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Александрович Васильцов
Руслан Олегович Тагунов
Андрей Сергеевич Бондин
Original Assignee
Акционерное общество "Научно-производственная фирма "Микран"
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "Научно-производственная фирма "Микран" filed Critical Акционерное общество "Научно-производственная фирма "Микран"
Application granted granted Critical
Publication of RU2807475C1 publication Critical patent/RU2807475C1/en

Links

Abstract

FIELD: thermoplastics.
SUBSTANCE: invention relates to a technique for processing sheet blanks from thermoplastics, namely, to a method for moulding sheet plastic made on the basis of acrylonitrile-butadiene-styrene, or acrylic, or polyester, or polystyrene, or PVC, and can be used in any branch of mechanical engineering, in in particular, for the production of instrument housings (including radars), decorative and protective elements of a convex shape with radius bends and other means. A method has been proposed for the manufacture of plastic elements with a convex contour of a given shape, including placing a sheet of plastic on the surface of a heat-resistant material with low adhesion, heating, giving shape using a forming element, inertial cooling and removing the manufactured element from the forming element, while the heat-resistant material is placed on a flat surface , a forming element is installed above the plastic sheet, which is made in the form of a form-building mandrel of a given shape, completely corresponding to the inner surface of the element being manufactured, and such that the mandrel does not exert pressure on the plastic sheet, and the formation is carried out by wrapping the heated plastic sheet and then fixing it around the forming mandrel using heat-resistant material and clamping devices. The method ensures the production of finished parts from sheets of plastic with a precisely specified surface contour and without changing the thickness of the plastic over the entire surface of the finished part.
EFFECT: expansion of functionality.
2 cl, 7 dwg

Description

Область техникиTechnical field

Изобретение относится к технике переработки листовых заготовок из термопластов, а именно, к способу формования листового пластика, выполненного из на основе акрилонитрил-бутадиен-стирола, или акрила, или полиэстера, или полистирола, или пвх, и может быть использовано в любой отрасли машиностроения, в частности, для получения корпусов приборов (в том числе, радаров), декоративных и защитных элементов выпуклой формы с радиуснымиизгибами и других средств. The invention relates to a technique for processing sheet blanks from thermoplastics, namely, to a method for molding sheet plastic made from acrylonitrile-butadiene-styrene, or acrylic, or polyester, or polystyrene, or PVC, and can be used in any branch of mechanical engineering, in particular, for the production of instrument housings (including radars), decorative and protective elements of a convex shape with radius bends and other means.

Уровень техникиState of the art

Известен способ формования ударостойких прозрачных полимерных листов(М.М. Гудимов, Б.В. Перов. Органическое стекло. М., Химия, 1981, с. 160), включающий нагревание листа и последующее формование между формующими элементами с использованием изгибающих усилий. При этом формование осуществляют в две стадии: сначала полимерный лист изгибают до одинарной (цилиндрической) кривизны; затем гнутый лист защемляют в контурные рамки и формуют до окончательной сложной формы методом пневмо- или вакуум-формования.There is a known method for forming impact-resistant transparent polymer sheets (M.M. Gudimov, B.V. Perov. Organic glass. M., Chemistry, 1981, p. 160), including heating the sheet and subsequent molding between the forming elements using bending forces. In this case, molding is carried out in two stages: first, the polymer sheet is bent to a single (cylindrical) curvature; the bent sheet is then clamped into contour frames and formed to the final complex shape using pneumatic or vacuum forming.

Недостатком известного способа являются его большие трудоемкость и энергоемкость. Кроме того, известный способ не обеспечивает воспроизводимости деталей с выпуклым закрытым контуром и радиусными изгибами.The disadvantage of this known method is its high labor and energy intensity. In addition, the known method does not ensure reproducibility of parts with a convex closed contour and radius bends.

Известен способ формования ударостойких прозрачных полимерных листов (Патент WO 03/016025, МПК В29С 51/08, опубл. 27.02.2003), включающий размещение полимерного листа между формующими элементами в виде двух контурных полуформ с защемлением его между ними, нагревание и последующее формование с использованием изгибающих усилий путем создания вакуума в одной из полуформ.There is a known method for forming impact-resistant transparent polymer sheets (Patent WO 03/016025, IPC B29S 51/08, published on 02/27/2003), which includes placing a polymer sheet between the forming elements in the form of two contour halves with pinching it between them, heating and subsequent molding with using bending forces by creating a vacuum in one of the mold halves.

Недостатком известного способа является тот факт, что при его использовании отсутствует возможность получения точно заданной сложной кривизны поверхности полимерных листов. Кроме этого, защемление полимерного листа между двумя полуформами неизбежно приводит к значительному растяжению его в процессе формования, а следовательно, к его неравномерному уменьшению толщины по площади листа.The disadvantage of this known method is the fact that when using it there is no possibility of obtaining a precisely specified complex curvature of the surface of polymer sheets. In addition, pinching a polymer sheet between two half-forms inevitably leads to its significant stretching during the molding process, and, consequently, to an uneven decrease in thickness over the sheet area.

Наиболее близким к изобретению является способ формования ударостойких прозрачных полимерных листов (Патент RU2527463, МПК В29С 51/08, опубл. 27.08.2014), включающий размещение листа между формующими элементами, нагревание и последующее формование с использованием изгибающих усилий на нагретый лист, при этом на формующих элементах размещают лист из поликарбоната, в качестве формующих элементов используют силикатные стекла с заданной кривизной поверхности, эквидистантные друг относительно друга, а перед нагреванием создают изгибающие усилия на поликарбонатном листе путем равнораспределенной механической нагрузки.Closest to the invention is a method for forming impact-resistant transparent polymer sheets (Patent RU2527463, IPC V29S 51/08, published on August 27, 2014), including placing the sheet between the forming elements, heating and subsequent molding using bending forces on the heated sheet, while a polycarbonate sheet is placed in the forming elements; silicate glasses with a given surface curvature, equidistant relative to each other, are used as forming elements, and before heating, bending forces are created on the polycarbonate sheet by means of an equally distributed mechanical load.

Недостатком известного способа является ограниченная область применения, а именно, отсутствие возможности его применения для изготовления деталей с выпуклым контуром заданной формы.The disadvantage of this known method is its limited scope, namely, the inability to use it for the manufacture of parts with a convex contour of a given shape.

Сущность изобретенияThe essence of the invention

Основной технической задачей заявляемого изобретения является создание способа для изготовления пластиковых элементов с выпуклым контуром заданной формы с равномерным распределением пластика по контуру изготавливаемой детали.The main technical objective of the claimed invention is to create a method for manufacturing plastic elements with a convex contour of a given shape with uniform distribution of plastic along the contour of the part being manufactured.

Техническим результатом является расширение функциональных возможностей.The technical result is an expansion of functionality.

Технический результат достигается тем, что в способе изготовления пластиковых элементов с выпуклым контуром заданной формы, включающем размещение листа пластика на поверхности термостойкого материала с низкой адгезией, нагревание, придание формы при помощи формующего элемента, инерционное охлаждение и снятие изготавливаемого элемента с формирующего элемента, согласно предложенному решению, термостойкий материал располагают на ровной поверхности, над листом пластика устанавливают формирующий элемент, который выполнен ввиде формообразующей оправки заданной формы, полностью соответствующей внутренней поверхности изготавливаемого элемента, и такой, что оправка не оказывает давления на лист пластика, а формирование осуществляют за счет оборачивания разогретого листа пластика и последующей его фиксации вокруг формообразующей оправки при помощи использования термостойкого материала и зажимных приспособлений.The technical result is achieved by the fact that in the method of manufacturing plastic elements with a convex contour of a given shape, including placing a sheet of plastic on the surface of a heat-resistant material with low adhesion, heating, shaping using a forming element, inertial cooling and removing the manufactured element from the forming element, according to the proposed solution, the heat-resistant material is placed on a flat surface, a forming element is installed above the plastic sheet, which is made in the form of a forming mandrel of a given shape, completely corresponding to the inner surface of the element being manufactured, and such that the mandrel does not exert pressure on the plastic sheet, and the formation is carried out by wrapping the heated sheet of plastic and its subsequent fixation around the forming mandrel using heat-resistant material and clamping devices.

В частном случае выполнения, формирующая оправка выполнена с замкнутым контуром.In a particular case of implementation, the forming mandrel is made with a closed contour.

Краткое описание чертежейBrief description of drawings

Конкретный пример выполнения изготавливаемого элемента согласно заявляемому способу с использованием формирующей оправки с замкнутым контуром демонстрируется рисунками, где на фиг. 1 представлен общий внешний вид одного из вариантов изготавливаемого элемента, на фиг. 2, фиг. 3 – схематично представлены вид сбоку и сверху при реализации способа на этапе до формирования изготавливаемого элемента; фиг. 4 – схематично представлен вид сбоку при реализации способа на этапе формирования изготавливаемого элемента, фиг. 5–фиг. 7 представлены результаты измерений толщины готового элемента, выполненные в разных его точках измерений, где обозначены:A specific example of the implementation of a manufactured element according to the claimed method using a forming mandrel with a closed contour is demonstrated by drawings, where in Fig. 1 shows the general appearance of one of the variants of the manufactured element; Fig. 2, fig. 3 – schematic side and top views of the implementation of the method at the stage before the formation of the manufactured element; fig. 4 – schematically shows a side view of the implementation of the method at the stage of forming the manufactured element, Fig. 5–fig. Figure 7 presents the results of measurements of the thickness of the finished element, performed at its different measurement points, where the following are indicated:

1 – изготавливаемый элемент;1 – manufactured element;

2 – термостойкий материал;2 – heat-resistant material;

3 – формообразующая оправка;3 – forming mandrel;

4 – лист пластика;4 – sheet of plastic;

5 – ровное основание;5 – flat base;

6 – зажимное приспособление;6 – clamping device;

7 – подставка.7 – stand.

Осуществление заявляемого изобретенияImplementation of the claimed invention

Заявленный способ для изготовления элемента (фиг. 1) реализуется следующим образом.The claimed method for manufacturing an element (Fig. 1) is implemented as follows.

На основании 5 с ровной жесткой поверхностью располагают оберточный термостойкий материал 2 с низкой адгезией и таких размеров, что они выступают за габариты развертки изготавливаемого элемента 1, поверх которого укладывают лист 4 пластика толщиной, равной требуемой толщине материала в изготавливаемом элементе 1 (в данном примере около 2 мм). После этого над листом 4 пластика устанавливают формообразующую оправку 3 с выпуклым замкнутым контуром заданной формы, полностью соответствующую внутренней поверхности изготавливаемого элемента 1, таким образом, что оправка не оказывает никакого давления на лист 4 пластика и не зажимает оберточный материал 2 (фиг. 2, фиг. 3). Это происходит благодаря тому, что оправка установлена на подставки 7, установленные на основании 5. Собранный пакет размещают в печи, нагретой до температуры 120±5°C в течение пяти минут, при этом время нагревания зависит от габаритов листа 4 пластика. Затем при помощи оберточного термостойкого материала 2 разогретый лист 4 пластика оборачивают вокруг формообразующей оправки 3 и фиксируют при помощи зажимных приспособлений, выполненных в виде струбцин6 (фиг. 4).Далее сформованный изготавливаемый элемент 1 охлаждают на формирующей оправке 3 в печи со скоростью 1°С/мин до температуры не выше 70±5°C, для исключения возникновения внутренних напряжений в готовом элементе 1. После остывания, сформированный в готовый элемент 1 лист 4 пластика освобождают от струбцин 6 и снимают с оправки 3.On the base 5 with a flat, rigid surface, a heat-resistant wrapping material 2 with low adhesion is placed and of such dimensions that they protrude beyond the dimensions of the scan of the manufactured element 1, on top of which a plastic sheet 4 is laid with a thickness equal to the required thickness of the material in the manufactured element 1 (in this example, about 2 mm). After this, a form-building mandrel 3 with a convex closed contour of a given shape is installed above the plastic sheet 4, completely corresponding to the inner surface of the manufactured element 1, so that the mandrel does not exert any pressure on the plastic sheet 4 and does not clamp the wrapping material 2 (Fig. 2, Fig. .3). This occurs due to the fact that the mandrel is installed on supports 7 installed on the base 5. The assembled package is placed in an oven heated to a temperature of 120±5°C for five minutes, while the heating time depends on the dimensions of the plastic sheet 4. Then, using a heat-resistant wrapping material 2, the heated plastic sheet 4 is wrapped around the forming mandrel 3 and fixed using clamping devices made in the form of clamps 6 (Fig. 4). Next, the molded manufactured element 1 is cooled on the forming mandrel 3 in an oven at a speed of 1°C /min to a temperature not higher than 70±5°C, to avoid the occurrence of internal stresses in the finished element 1. After cooling, the sheet 4 of plastic formed into the finished element 1 is released from the clamps 6 and removed from the mandrel 3.

Таким образом, в заявляемом способе на твердый, не разогретый лист 1 пластика не оказывают никаких механических усилий, также его ничем не зажимают, а при формовании изготавливаемого элемента 1 не используют никакого дополнительного оборудования, вакуумной установки или дополнительных оснасток. Thus, in the inventive method, no mechanical forces are exerted on a solid, not heated plastic sheet 1, it is also not clamped with anything, and when molding the manufactured element 1, no additional equipment, a vacuum installation or additional accessories are used.

Использование формообразующей оправки 3 с заданной поверхностью, полностью соответствующей внутренней поверхности изготавливаемого элемента 1 указанным способом, обеспечивает получение готовых деталей из листов пластика с точно заданным контуром поверхности и без изменения толщины пластика по всей поверхности готовой детали, что поясняется результатами измерений, проведенными при помощи штангенциркуля ШЦЦ-I-125-0,01 ГОСТ 166-89 и приведенных на фото (фиг. 5-фиг. 7), где видно, что толщина в разных точках измерения по контуру готового элемента 1 для радиолокатора составляет 2 мм с допуском ±0,1 мм, что позволяет обеспечить корректную работоспособность прибора, потому что постоянная величина толщины не оказывает влияния на технические характеристики, от которых зависят показатели радиопрозрачности изготавливаемого корпуса прибора.The use of a forming mandrel 3 with a given surface that fully corresponds to the inner surface of the element being manufactured 1 in the specified way ensures the production of finished parts from sheets of plastic with a precisely specified surface contour and without changing the thickness of the plastic over the entire surface of the finished part, which is illustrated by the results of measurements taken using a caliper ШЦЦ-I-125-0.01 GOST 166-89 and shown in the photo (Fig. 5-Fig. 7), where it can be seen that the thickness at different measurement points along the contour of the finished element 1 for the radar is 2 mm with a tolerance of ±0 .1 mm, which allows for correct operation of the device, because a constant thickness does not affect the technical characteristics on which the radiotransparency of the manufactured device body depends.

Claims (2)

1. Способ изготовления пластиковых элементов с выпуклым контуром заданной формы, включающий размещение листа пластика на поверхности термостойкого материала с низкой адгезией, нагревание, придание формы при помощи формующего элемента, инерционное охлаждение и снятие изготавливаемого элемента с формирующего элемента, отличающийся тем, что термостойкий материал располагают на ровной поверхности, над листом пластика устанавливают формирующий элемент, который выполнен в виде формообразующей оправки заданной формы, полностью соответствующей внутренней поверхности изготавливаемого элемента, и такой, что оправка не оказывает давления на лист пластика, а формирование осуществляют за счет оборачивания разогретого листа пластика и последующей его фиксации вокруг формообразующей оправки при помощи использования термостойкого материала и зажимных приспособлений.1. A method for manufacturing plastic elements with a convex contour of a given shape, including placing a sheet of plastic on the surface of a heat-resistant material with low adhesion, heating, giving shape using a forming element, inertial cooling and removing the manufactured element from the forming element, characterized in that the heat-resistant material is placed on a flat surface, above a sheet of plastic, a forming element is installed, which is made in the form of a forming mandrel of a given shape, completely corresponding to the inner surface of the element being manufactured, and such that the mandrel does not exert pressure on the plastic sheet, and the formation is carried out by wrapping the heated plastic sheet and subsequent fixing it around the forming mandrel using heat-resistant material and clamping devices. 2. Способ изготовления пластиковых элементов с выпуклым контуром заданной формы по п. 1, отличающийся тем, что формирующая оправка выполнена с замкнутым контуром.2. A method for manufacturing plastic elements with a convex contour of a given shape according to claim 1, characterized in that the forming mandrel is made with a closed contour.
RU2023124751A 2023-09-27 Method for manufacturing plastic elements with convex contour of a given shape RU2807475C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2807475C1 true RU2807475C1 (en) 2023-11-15

Family

ID=

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU272529A1 (en) * Научно исследовательский , конструкторско технологический институт DEVICE FOR THE PRODUCTION OF PRODUCTS BY THE METHOD OF DEEP EXTRACT FROM POLYMER MATERIAL
SU1727521A3 (en) * 1985-12-04 1992-04-15 Юзинор Асье (Фирма) Device for and method of sheet forming
SU1459139A1 (en) * 1987-02-17 1999-05-27 Новосибирский филиал Московского технологического института легкой промышленности INSTALLATION FOR FORMING PRODUCTS FROM SHEET POLYMER MATERIALS
WO2003016025A1 (en) * 2001-08-13 2003-02-27 Oakey Edwin J Method and apparatus for forming high-impact, transparent, distortion-free polymeric materials
RU2348527C1 (en) * 2007-06-26 2009-03-10 Оксана Дмитриевна Белявская Method for molding of products from sheet thermoplastics
RU2527463C1 (en) * 2013-05-28 2014-08-27 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) Method of moulding impact-resistant transparent polymer sheets

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU272529A1 (en) * Научно исследовательский , конструкторско технологический институт DEVICE FOR THE PRODUCTION OF PRODUCTS BY THE METHOD OF DEEP EXTRACT FROM POLYMER MATERIAL
SU1727521A3 (en) * 1985-12-04 1992-04-15 Юзинор Асье (Фирма) Device for and method of sheet forming
SU1459139A1 (en) * 1987-02-17 1999-05-27 Новосибирский филиал Московского технологического института легкой промышленности INSTALLATION FOR FORMING PRODUCTS FROM SHEET POLYMER MATERIALS
WO2003016025A1 (en) * 2001-08-13 2003-02-27 Oakey Edwin J Method and apparatus for forming high-impact, transparent, distortion-free polymeric materials
RU2348527C1 (en) * 2007-06-26 2009-03-10 Оксана Дмитриевна Белявская Method for molding of products from sheet thermoplastics
RU2527463C1 (en) * 2013-05-28 2014-08-27 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) Method of moulding impact-resistant transparent polymer sheets

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2508199C2 (en) Method of semi-finished product fabrication from esm laminate with two prepreg layers and process unit to this end
AU2002364997A1 (en) Mould and method for the hot forming of a thermoplastic optical lens
RU2807475C1 (en) Method for manufacturing plastic elements with convex contour of a given shape
US20090102077A1 (en) Method for Manufacturing Light Guide
CN104015376A (en) Mixing and forming method of carbon fiber composite material
US20130134629A1 (en) Embossing method and embossing mold
JP2012041263A (en) Bent glass molded member or glass ceramic molded member and method for producing the same
JP6140901B2 (en) Polarizing lens film manufacturing apparatus and manufacturing method
TWI641565B (en) Molded three-dimensional glass mold and mold forming method
RU2527463C1 (en) Method of moulding impact-resistant transparent polymer sheets
US20130230714A1 (en) System and method for leather forming
EP0547664B1 (en) Method of hot-forming a component by shaping a laminated metal and plastics material sheet
EP3932646A1 (en) Injection molding apparatus and injection molding method
JPH02102009A (en) Mold for pressure molding and pressure molding method
JP3055443B2 (en) Method for producing optical molded lens and apparatus for producing optical molded lens
RU2203804C2 (en) Method for moulding of products from acrylic plastic
RU2477685C1 (en) Method of making glazing components
JPS62263021A (en) Method for forming polyvinyl alcohol-based polarizing film
JPH08132518A (en) Vacuum molding method and clamp assembly to be used therefor
WO2019134335A1 (en) Structural product and forming method therefor
JPS59199207A (en) Thermoforming of synthetic resin sheet
CA3099215A1 (en) System and method for manufacturing fittings and connections for biaxially-oriented tubes
CN108454074B (en) Orientation strengthening method of thermoplastic resin
JPS5924642A (en) Method for injection molding of shaped article with hard three-dimensional curved surface
CN113461316A (en) Method for molding glass