SU1512780A1 - Способ изготовлени формообразующих элементов из неметаллических материалов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к инструментальному производству и может быть использовано во всех отрасл х народного хоз йства, изготовл ющих издели  из литьевых термореактивных полимерных материалов в эластичных формах. Цель - повышение точности отливаемых в эластичных формах изделий с сопр гаемыми элементами. Дл  этого на облицовочный слой матрицы укладывают фиксирующую плиту с отверсти ми под модель и крепеж. Устанавливают направл ющие колонки. Производ т локальное армирование элементами. После заливки на модель материала конструкционного сло  устанавливают на опорную плоскость перфорированный элемент. После этого штифты выдвигают по направл ющим втулки за плоскость разъема и формируют пуансон аналогичным образом. Затем совмещают и креп т матрицу и пуансон по плоскост м разъема и опорым резьбовым соединени м.

Description

Изобретение относитс  к инструментальному производству и может быть использовано во всех отрасл х народного хоз йства, занимающихс  изготовлением изделий из литьевых термореактивных полимерных материалов в эластичных формах.

Цель изобретени  - повыщение точности отливаемых в эластичных формах изделий с сопр гаемыми элементами.

На фиг. 1 дана подготовка эталонного издели  к изготовлению матрицы путем доработки издели  по модели и нанесение облицовочного сло  из жидкого эластичного материала; на фиг. 2 - подготовка оснастки к изготовлению конструкционного сло  матрицы , включающа  установку фиксирующего элемента, щтифтов и опоки; на фиг. 3 - изготовление конструкционного сло  матрицы путем заливки в опоку эластомерного материала и установка на опорную плоскость матрицы перфорированного элемента фиксации; на фиг. 4 - подготовка к изготовлению пуансона, включающа  удаление опоки и подмодельной плиты, корректировку

положени  щтифтов, установку выталкивателей и оформление литниковой системы, нанесение на матрицу разделительного состава (дл  отделени  в дальнейшем двух элементов формы, изготовленных из одного и того же материала) и нанесение облицовочного сло ; на фиг. 5 - установка элемента фиксации с нанесенным адгезионным подслоем на облицовочный слой пуансона, установка и корректировка положени  втулок; на фиг. 6 - изготовление конструкционного сло  пуансона путем заливки в опоку эластомерного материала и установка на опорную плоскость перфорированного элемента фиксации; на фиг. 7 - разъем эластичной формы, удаление с помощью выталкивателей модели, издели , модели литниковой системы , щтифтов, опоки; на фиг. 8 - сборка эластичной формы посредством резьбовых соединений (щпильки с гайками) и отливка в ней пластмассовых изделий из термореактивных полимерных композиций; на фиг. 9 - разъем формы и выталкивание пластмассового издели .

сл

to

00

На фиг. 1-9 прин ты следующие обозначени : 1 - эталонна  деталь, доработанна  до модели; 2 - подмодельна  плита; 3 - центрирующие щтифты (дл  правильного совмещени  в дальнейщем 2 сопр гаемых элементов формы); 4 - облицовочный слой; 5 - первый элемент фиксации с профилем отверстий, приближающимс  к профилю модели и крепежа; 6 - адгезионный подслой, обеспечивающий сцепление между материа- лом облицовочного сло  элемента фиксации и конструкционным слоем матрицы; 7 - втулка направл юща ; 8 - опока; 9 - гер- метик; 10 - элемент фиксации (перфорированный ); 11 - разделительный слой; 12 - выталкиватели; 13 - литникова  система; 14 - щпилька; 15 - гайка; 16 - загрузочный литьевой бункер; 17 - термореактивна  полимерна  композици  и 18 - пластмассовое изделие.

Пример 1. Изготовл ли эластичные фор- мы дл  лить  в них из термореактивной эпоксидной композиции корпусов устро.йства состо щего из двух взаимно сопр гаемых половин, предназначенного дл  нанесени  расплава кле . Следовательно, надо было изготовить две эластичные формы, состо - щие кажда  из матрицы и пуансона.

Рассмотрим изготовление одной формы, так как втора  изготавливалась аналогично первой. В качестве исходного издели  (эталонного ) использовали готовое изделие, изготовленное по 14-му квалитету точности, но имеющее поднутрени  (записи дл  соединени  в дальнейщем двух половин издели ) глубиной 0,5 мм. Эталонное изделие 1 устанавливали на подмодельную плиту 2, дорабатывали его до модели и дорабатывали значки с крепежными резьбовыми отверс- ти ми, оформл ли места под шпильки и другие элементы конструкции. На подмодельную плиту устанавливали центрирующие щтифты 3 и изготовл ли первый элемент фиксации из листового полиметилметакрилата (вдаль- нейщем - оргстекла) толщиной 10 м.м. В листе оргстекла выбирали окна под .модель и щтифты. Окно под модель делали с профилем , приближающимс  к профилю модели с размером большим, чем размер модели, на 5 мм.

Предварительными опытами было установлено , что в зависимости от глубины поднутрени  размер окна под модель должен быть больще на следующую величину соответственно: при глубине поднутрени  до 0,5 мм 5 мм, от 0,5 до 1,0 мм - 10 мм и от 1,0 до 2,5 мм - 15 мм. Поверхность листа за- грубл ли щкуркой до шероховатости 160- 320 мкм и обезжиривали бензином БР-1. Затем на поверхности первого элемента фиксации наносили кистью адгезионный подслой представл ющий собой .м еталтриацетоксиси- лен (катализатор Е-100). После этого на модель и подмодельную плиту (обезжиренную бензино.м БР-1) наносили кистью слой облицовочной композиции, состо щий из поли- силоксанового (кремнийорганического) каучука КЛСЕ-305 ;Б и вулканизационной системы из тетрааэтоксисилана и дибутил- лилзуриноксистаннана (катализатор К-1), вз тых в соотнощении 100:44 (мае. ч.) (в дальнейщем полисилоксановый герметик). Нанесение облицовочного сло  обеспечивало высокое качество формообразующей поверхности , так как при нанесении кистью тонкого сло  композиции исключалось по вление в материале воздущных раковин.

После желировани  облицовочного сло  (приблизительно через 40-50 мин) на него накладывали элементы 5 фиксации с адгезионным подслоем 6 (обеспечивающим в дальнейщем сцепление между полисилокса- новым герметиком и материалом элемента фиксации - оргстеклом), устанавливали втулки 7 и опоку 8. Затем приготовл ли полисилоксановый герметик требуемого количества того же состава, что и на облицовочную композицию. Приготовленную композицию медленно заливали в опоку тонкой струей, причем за один раз порци  заливаемой композиции составл ла не более 0,5 кг. При этом последующую заливку порции производили только после частичной вулканизации предыдущей порции (через 2,5- 3,0 ч). Последнюю порцию заливали тонким слоем (5 мм) и на него накладывали второй элемент 10 фиксации (перфорированный), представл ющий собой лист винипласта толщиной 10 мм с отверсти ми 0 10 мм, равномерно распо„тоженны.ми по всей поверхности на рассто нии 25-30 мм друг от друга, При этом герметик выходил в отверсти , за счет чего достигалось крепление элемента фиксации и материала формы, и после вулканизации материала последний срезалс  скальпелем заподлицо с плоскостью плиты.

После вулканизации материала матрицы (не менее 24 ч) отливку вместе с моделью отдел ли от подмодельной плиты, переворачивали , удал ли пластилин. На плоскости разъема устанавливали выталкиватели 12, модель литниковой системы 13 и выпоров, изготовленных из оргстекла, корректировали (выдвигали - см. фиг. 4) положение центрирующих щтифтов во втулках. Затем на поверхность матрицы наносили разделительный слой 11, предотвращающий сцепление матрицы и пуансона при последовательном их изготовлении. В качестве разделительного состава примен ли 3-5%-ный раствор нитроцеллюлозного лака, который приготовл ли из серийно выпускаемого лака НЦ-222 с концентрацией 22-26% путем разбавлени  его растворителем № 646. На подготовленную таким образом оснастку наносили облицовочный слой герметика 4, на который накладывали элемент 5 фиксации (аналогично , как и при изготовлении матрицы)

и устанавливали втулки 7 на центрирующие штифты. Затем устанавливали опоку и заливали требуемое количество герметика 9, на последний слой которого накладывали перфорированный элемент 10 фиксации. После вулканизации материала пуаисона удал ли опоку, разнимали элементы формы, удал ли модель, оформл ющую литниковую систему, выпора, а также модель издели  (с помощью выталкивателей - фиг. 7). Затем собирали форму посредством резьбовых соединений 14 и 15 (фиг. 8). При этом герметичность ее обеспечивалась за счет эластомера (герметика ), наход щегос  на плоскост х соприкосновени  элементов фиксации матрицы и пуансона.

В собранной эластичной форме отливали пластмассовые издели  из низков зкой термореактивной полимерной композиции холо.аг ного отверждени  следующего состава, мае. ч.: смола эпоксидна  УП-5-132 100, отвердитель УП-5-138 21, графит коллоидный 3-5.

Приготовленную композицию вакуумиро- вали в течение 5-10 мин при давлении 0,67 кПа, после чего заливали ее композицией 17 через заливочный бункер 16 в форму (при атмосферном давлении) через литниковый канал до по влени  избытка композиции в выпорах. Эпоксидную композицию отверждали в форме в течение 24 ч, после чего форму разнимали, выталкивали пластмассовое изделие 18, при этом за счет упругой деформации стенок формы изделие извлекалось даже при наличии поднутрений. После извлечени  издели  удал ли композицию, оставшуюс  в литниковой системе и выпорах Аналогичным образом изготовл ли пластмассовое изделие (вторую половину) в другой форме. Затем две половины издели  сопр гали . Точность и чистота поверхности изготовленных пластмассовых изделий в эластичных формах соответствовала точности и чистоте поверхности эталонного издели  и составл ла соответственно 14-й квалитет точности.

Пример 2. По эталонному изделию (крыщ- ка и корпус) прибора, выполненному из металла с точностью изготовлени  по 12-му

10

15

20

сечени . Затем, аналогично примеру 1, из готовл ли элементы формы (матрицу и пуан сон) на корпус и крыщку прибора. Отличие состо ло только в том, что в первом элементе фиксации выборку отверсти  под модель делали с размером, большим размера модели на 15 мм.

Перед заливкой термореактивной полимерной композиции в форму (состав композиции аналогичен приведенной в примере 1) в эластичную матрицу в места, которые оформили под знаки, вставл ли металлические крепежные резьбовые знаки, которые при литье пластмассовых деталей переходили на изделие. Точность изготовлени  пластмассовых изделий на изделие (корпус и крышка) прибора соответствовала 12-му квалитету, в результате чего издели  корпуса и крышки прибора хорошо сопр гались, (крышка плотно входила в пазовую канавку, оформленную по всему периметру корпуса шириной 1,5 мм и глубиной 6,0 мм).

Пример 3. По эталонному изделию на корпус и крышку прибора (используемого в примере 2) с точностью изготов 1ени  по 12-му квалитету изготовл ли эластомерные формы, как указано в известном способе, т. е. последовательным изготовлением матрицы и пуансона по эталонной детали, но без использовани  элементов, фиксирующих положение ее формообразующего профил  при сопр жении и крепеже матрицы и пуан30 сона. В формах отливали пластмассовые издели  аналогично примеру 2. В результате того, что материал эластичной формы при резьбовом соединении матрицы и пуансона легко деформировалс  (модуль упругости полисилоксанового герметика составл ет

35 всего 5 МПа), происходило искажение формообразующего профил , вследствие чего отлитые пластмассовые издели  получались по 16-му квалитету точности и их невозможно было сопр гать в корпусном изделии

40 (буртик крышки не входил в пазовую канавку корпуса).

Claims (2)

1. Формула изобретени  Способ изготовлени  формообразующих

   25

   квалитету, изготовл ли эластомерные формы 45 элементов из неметаллических материалов.

   в которых отливали пластмассовые издели  из термореактивной полимерной композиции. Особенность эталонного издели  состо ла в том, что оно имело большие габариты (длина 400 мм, ширина 300 мм, высота 30 мм)

   включающий формирование матрицы нанесением на модель облицовочного и конструкционного слоев и формирование аналогичным образом пуансона без извлечени  модели, отличающийс  тем, что, с целью

   при толщине стенки крышки, спр гаемой 50 улучшени  качества формообразующих элес пазовой канавкой корпуса, всего 1,5 мм. Кроме того, на изделии были поднутрени  глубиной 2,5 мм. Поэтому при доработке эталонного издели  по модели элементы крепежа (дл  фиксации различных элементов внутри издели  прибора) по конструктивным соображени м были усилены, дл  чего их дорабатывали пластилином до квалитетного

   55

   ментов, на облицовочный слой матрицы укладывают фиксирующую плиту с отверсти ми под модель и штифты, устанавливают направл ющие колонки, производ т локальное армирование элементами, а после заливки на модель материала конструкционного сло  устанавливают на опорную плоскость перфорированный элемент, после чего штиф0

   5

   0

   сечени . Затем, аналогично примеру 1, изготовл ли элементы формы (матрицу и пуансон ) на корпус и крыщку прибора. Отличие состо ло только в том, что в первом элементе фиксации выборку отверсти  под модель делали с размером, большим размера модели на 15 мм.

   Перед заливкой термореактивной полимерной композиции в форму (состав композиции аналогичен приведенной в примере 1) в эластичную матрицу в места, которые оформили под знаки, вставл ли металлические крепежные резьбовые знаки, которые при литье пластмассовых деталей переходили на изделие. Точность изготовлени  пластмассовых изделий на изделие (корпус и крышка) прибора соответствовала 12-му квалитету, в результате чего издели  корпуса и крышки прибора хорошо сопр гались, (крышка плотно входила в пазовую канавку, оформленную по всему периметру корпуса шириной 1,5 мм и глубиной 6,0 мм).

   Пример 3. По эталонному изделию на корпус и крышку прибора (используемого в примере 2) с точностью изготов 1ени  по 12-му квалитету изготовл ли эластомерные формы, как указано в известном способе, т. е. последовательным изготовлением матрицы и пуансона по эталонной детали, но без использовани  элементов, фиксирующих положение ее формообразующего профил  при сопр жении и крепеже матрицы и пуан0 сона. В формах отливали пластмассовые издели  аналогично примеру
2. 2. В результате того, что материал эластичной формы при резьбовом соединении матрицы и пуансона легко деформировалс  (модуль упругости полисилоксанового герметика составл ет

   5 всего 5 МПа), происходило искажение формообразующего профил , вследствие чего отлитые пластмассовые издели  получались по 16-му квалитету точности и их невозможно было сопр гать в корпусном изделии

   0 (буртик крышки не входил в пазовую канавку корпуса).

   Формула изобретени  Способ изготовлени  формообразующих

   5

   5 элементов из неметаллических материалов.

   включающий формирование матрицы нанесением на модель облицовочного и конструкционного слоев и формирование аналогичным образом пуансона без извлечени  модели, отличающийс  тем, что, с целью

   ментов, на облицовочный слой матрицы укладывают фиксирующую плиту с отверсти ми под модель и штифты, устанавливают направл ющие колонки, производ т локальное армирование элементами, а после заливки на модель материала конструкционного сло  устанавливают на опорную плоскость перфорированный элемент, после чего штифты выдвигают по направл ющим втулкам за плоскость разъема и провод т формирование пуансона аналогичным образом, после

   чего совмещают и креп т матрицу и пуансон по плоскост м разъема и опорным резьбовым соединени м.

   .1

   Фиг. 2

   Фс/г.а

   11

   (Риг.

   (Риг. 5

   Фиг. 6

   77

   Фиг.7

   «hi .Г5

   Фиг Я

   фиг. 9