SU1321700A1 - Способ прессовани полых стеклоизделий и устройство дл его осуществлени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к промьш- ленности стройматериалов, к стекольному производству, в частности к области изготовлени  стеклоизделий пресс-формованием. Цель изобретени  (Л с :о ю.

Description

132

получение тонкостенных стеклоизделий и повышение их качества за счет исключени  кованостн. В матрицу, предварительно нагретую до температуры ее рабочей поверхности, равной tr дл  формуемого стекла, подают порцию, стекломассы. На нее устанавливают прессовое кольцо, имеющее температуру на 30-50°С выше температуры нижней точки рабочей поверхности матрицы . Привод т в движение предварительно нагретый пуансон, и происхо- .дит формование издели . Устройство имеет корпус 1 с вставленной в него с зазором матрицей 2. Ее нижн   часть

1

Изобретение относитс  к промышленности стройматериалов, к стекольному производству, в частности к области изготовлени  стеклоизделий пресс-формованием.

При производстве изделий, дл  авиационной и космической светосигнальной техники основной задачей  вл етс  получение тонкостенных высоко са чественных светофильтров, что позво- л ет снизить юс весовые характеристи ки, повысить термостойкость изделий, увеличить светопропускание и соответственно увеличить дальность видимости сигнала.

Целью изобретени   вл етс  получение тонкостенных стеклоизделий и повышение их качества за счет исключени  кованости.

На чертеже показано устройство, реализующее предлагаемый способ, разрез.

Устройство состоит из корпуса 1 с вставленной в него с зазором матрицей 2, нижн   часть которой заключена В теплоизолирующий вкладыш 3, а верхн   - в чехол 4. Внутренн   по . верхность корпуса покрыта тонким слоем вещества 5 с высокой поглощательной способностью. ,Цл  фиксации теплоизолирующего вкладыша в нижней части корпуса установлен поджимной винт 6. Устройство содержит такж лустотелый пуансон 7, на внутреннюю поверхность которого одет чехол 8,

700

заключена в теплоизолирующий вкладьпп 3, а верхн   - в чехол 4. Внутрен- н   поверхность корпуса покрыта тонким слоем вещества 5 с высокой пог- лощательной способностью. На внутреннюю поверхность пустотелого пуансона 7 надет чехол 8, выполненный из материала с высокой поглощательной. способностью, и прессовое кольцо 9 с вставкой 10 с низкой теплопроводностью . Масса изделий за счет уменьшени  толщины стенок снижена на 30- 40%, такой вид брака, как кованость, практически отсутствует. 2 с. и 2 3, п., ф-лы, 1 ил.

O

5

выполненный из материала с высокой поглощательной способностью, и прессовое кольцо 9 со вставкой 10 с низкой теплопроводностью.

В предварительно нагретую матрицу до температуры ее рабочей поверхнос- ти, равной tr дл  формуемого стекла, подаетс  порци  стекломассы. На нее устанавливаетс  прессовое кольцо, которое имеет температуру на 30 - вьш1е, чем температура нижней точки рабочей поверхности матрицы. Приводитс  в движение предварительно нагретый пуансон, и происходит формование издели . Прессование алю- моборосиликатных стекол (ТСМ 537) ведут при температуре рабочих поверхностей элементов устройства в диапазоне от t до t +(60-80)°С, что соответствует в зкости стекломассы 10 П -с и обеспечивает замедление скорости нарастани  в зкости стекломассы, поскольку уменьшаетс  теплоотвод от расплава стекла, который можно считать пропорциональным разности температур рабочих поверхностей элементов устройства и расплава стекломассы, в зкость стекла при формообразовании стеклоиздели  в указанном диапазоне температур обеспечивает полное пластическое дефор- . мирование стекла при получении издели .

Нагревание прессовочного кольца 5 на 30 - выше относительно ниж0

5

ней точки рабочей поверхности матрицы обеспечивает равномерное распределение температур по формующим поверхност м матрицы. После подачи его в сборку возникают индуктивные потоки тепла, направленные от кольца к верхнему разъему матрицы, которые и выравнивают поле температур. Кроме.того, перегрев кольца заметно уменьшает величину термических напр жений по верхнему краю стеклоиз- дели , которые привод т к по влению микротрещин.

При подаче порции стекломассы в матрицу заполн етс  нижн   ее часть на 0,25 - 0,35 ее высоты. Низка  температура рабочей поверхности вблизи мениска поданной в матрицу стекломассы приводит к характерному браку - кованости и волнистости поверхности стеклоиздели . Дл  повышени  температуры этой части матрицы на нее накладываетс  теплоизолирующий вкладыш,

С целью выравнивани  пол  температур дл  участков х 0,25 - 0,35 вдоль вертикальной оси х толщина стенок матрицы, начина  с х 0,25 - 0,35 Н, постепенно уменьшаетс  кверху,причем отношение толщин у основани  и в ее верхней части равно 1,20 - 1,5. При этом минимальна  толщина стенки матрицы вверху определ етс  из условий обеспечени  высокой жесткости конструкции.

Оптимальной будет толщина стенок обеспечивающа  заданный тепловой режим работы устройства. Этим требовани м удовлетвор ют толщины стенок, определенные по температуропроводности контактирующих материалов из услови  равенства критериев гомо- хронности Фурье

J . c.

(1) 45

Дл  вольфрамсодержащих инструментальных сталей типа Р-6, Р 12, Р 18, Р 5М6, использованных дл  изготовлени  матрицы пуансона и ко.льца, и тер мостойких стекол типа ТОМ 537, ОТМ, 13, ОТМ007 и др., формула (1) дает соотношение

./,.

Данные значени  толщины стенок дл  матрицы и пуансона обеспечивают необходимый тепловой режим, а максиШ

20

35

25

30

40

45

50

55

мальные температуры рабочих поверхностей при этом близки к 700°С. Корпус и матрица образуют замкнутую полость , позвол ющую интенсифицировать лучистый теплосъем с наружной поверхностью матрицы и дополнительно вы- равн ть поле температур по высоте в ее верхней части, составл ющей 0,65 - 0,75 ее высоты, с помощью плотно пригнанного к ней тонкостенного чехла из материала с высокими температуропроводностью и степенью черноты (например, графита) и нанесени  на внутреннюю поверхность корпуса формы покрыти  с высокой поглоща- тельной способностью, например из ламповой сажи.

Лучистый теплосъем с наружной поверхностью матрицы позвол ет избежать его чрезмерного перегрева. При этом, из-за массивности корпуса его температура заметно ниже температуры матрицы, и возникает направленный поток тепловой радиации от матрицы к корпусу.

Тонкостенный чехол толщиной стенки 1,5-2 мм обладает низкой суммарной теплоемкостью, что обеспечивает практически его полную тепловую без- ынерционность. Высока  температуропроводность материала обеспечивает дополнительное выравнивание температуры по высоте матрицы за счет плотного теплового контакта между ними.

Пуансон по тем же соображени м выполнен пустотелым и на внутреннюю поверхность его одет тонкостенный чехол из материала с высокой теплопроводностью и поглощательной способностью , I

Прессовое кольцо с целью увеличени  его теплоемкости имеет по всему периметру вставку из материала с низкой теплопроводностью (например, титана или нитридной керамики). Это позвол ет также поддерживать темпе-, ратуру кольца на 30 - 50°С вьш1е, чем температура нижней точкиjрабочей поверхности матрицы.

Пример 1, При прессовании издели  ТСК-702 из красного стекла ОТМ-013, характеризующегос  температурой Тг 590 С, пуансон и корпус с матрицей предварительно подогревают до температуры рабочих поверхностей , равной 580°С, а прессовое кольцо - до 610°С. В матрицу подают порцию стекломассы при 1260 с, ус5 1 танавливают на нее прессовое кольцо . Затем матрицу в сборке с кольцом подают под пуансон и производ т формование стеклоиздели . Выработанное изделие имеет на своей поверхности волнистость (кованость), а толщина его выше 2,5 мм.

Пример 2. При прессовании издели  ТСК-702 из того, же стекла формовой комплект: предварительно подогревают до температуры его рабочих поверхностей, равной 590 С, т.е до температуры T дл  данного стекла , а кольцо - до 620°С, В матрицу подают порцию стекломассы при 1260 ° С, Устанавливают на нее прессовое кольцо, затем матрицу в сборке с кольцом подают под пуансон и производ т формование стеклоиздели . Изделие имеет качественную поверхность без кованости, а толшлна его стенки менее 2,5 мм.

Пример 3, Предварительный подогрев рабочей поверхности формового комплект а осуществл ют до 670 С т.е. до температуры ТР дл  ОТМ-013 марки стекла, а кольца - до 720 С, Изделие,отпрессованно.е при данных значени х температур рабочих поверхностей формового комплекта, имеет огненно-полированную поверхность без следов кованости, а толщи на его стенки менее 2,5 мм.

Пример 4. Предварительный додогрев рабочих поверхностей пуансона и корпуса с матрицей осуществл ют до , а кольца - до 760°С. Отпрессованное стеклоизделие имело следы окалины, вм тины. Температуру рабочих поверхностей во всех случа х (примерах) измер ют при помощи портативного бесконтактного радиометра .

Как видно из приведенных примеров , формование стеклоизделий при температурах рабочих поверхностей формового комплекта в интервале Т| - т { + (60-80)°С дл  формуемого стекла обеспечивает получение высококачественных тонкостенных стекло- изделий.

Масса изделий за счет уменьшени  толщины стенок снижаетс  на 30-40%, такой вид брака, как кованость, практически отсутствует, заметно снижаВНИИПИ

Заказ 2718/16

Производств.-.полиграф, пред-е, г. Ужгород, ул. Проектна , 4

06

етс  брак rto вм тинам. Общий прсод годной продукции увеличиваетс  в 1,5-2 раза.

За счет исключени  кованости и

снижени  толщины стенки издели  на 10-20% увеличиваетс  его светопропус- кание, т.е. дальность видимости сиг нала.

Claims (4)

1.Способ прессовани  полых стеклоизделий , включающий подачу порции стекломассы в предварительно нагретую матрицу, формование издели  и извлечение его из матрицы, отличающийс  тем, что, с целью получени  тонкостенных стеклоизде- Лий и повьшени  их качества за

счет исключени  кованости, формование осуществл ют при температуре рабочей поверхности матрицы tf- t + + (60 - 80) С. Т- f

2.Устройство дл  прессовани  по- лых стеклоизделий., содержащее корпус

с установленной в нем с зазором раз- нотолщинной матрицей, полый пуансон и прессовое кольцо, отличающеес  тем, что, с целью получени  тонкостенных стеклоизделий и .повьшени  их качества за счет исключе- ни  кованости, оно снабжено выполненным из теплоизолирующего материала вкладьщ1ем, установленным в нижней

части матрицы на 0,25 - 0,35 ее высоты , и чехлами из материала с высокой теплопроводностью и степенью черноты, установленными с наружной стороны матрицы над вкладьщ1ем и с

внутренней стороны пуансона, а на внутреннюю поверхность корпуса-, нанесено покрытие с высокой поглощ - тельной способностью, причем отношение толщины стенки матрицы в ее нижней и верхней част х равно 1,2 - 1,5.

3.Устройство по.. П.1, отличающеес  тем, что прессовое кольцо снабжено вставкой, выполненной из материала с низкой температуропроводностью - из титана или нит- ридной керамики.

4.Устройство по ПП.2 и 3, о т- личающеес  тем, что матрица , пуансон и прессовое кольцо выполнены из вольфрамсодержащих сталей.

Тираж 427

Подписное