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 PDFInfo
- 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
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 239000004033 plastic Substances 0.000 title claims abstract description 20
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 title claims abstract description 20
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 239000002985 plastic film Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000003779 heat-resistant material Substances 0.000 claims abstract description 10
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 8
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000000465 moulding Methods 0.000 abstract description 8
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 abstract description 3
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 abstract description 3
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 abstract description 2
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- XECAHXYUAAWDEL-UHFFFAOYSA-N acrylonitrile butadiene styrene Chemical compound C=CC=C.C=CC#N.C=CC1=CC=CC=C1 XECAHXYUAAWDEL-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 229920000122 acrylonitrile butadiene styrene Polymers 0.000 abstract description 2
- 239000004676 acrylonitrile butadiene styrene Substances 0.000 abstract description 2
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 abstract description 2
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 abstract description 2
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 abstract description 2
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 abstract description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 7
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 2
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 2
- PZZOEXPDTYIBPI-UHFFFAOYSA-N 2-[[2-(4-hydroxyphenyl)ethylamino]methyl]-3,4-dihydro-2H-naphthalen-1-one Chemical compound C1=CC(O)=CC=C1CCNCC1C(=O)C2=CC=CC=C2CC1 PZZOEXPDTYIBPI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 239000005368 silicate glass Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
- 238000007666 vacuum forming Methods 0.000 description 1
Abstract
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)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2807475C1 true RU2807475C1 (en) | 2023-11-15 |
Family
ID=
Citations (6)
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)
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 |