книги из ГПНТБ / Детали машин из пластмассы В. А. Виноградов, В. И. Кайчев. 1960- 11 Мб
.pdf
|
|
|
|
|
Таблица 6 |
||
Физико-механические и диэлектрические свойства |
|
|
Поли- |
|
П-54 |
||
П-68 |
АК-7 |
капро |
П-6 |
||||
полиамидных смол конструкционного |
назначения |
||||||
|
|
лактам |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
||
Температура плавления в °C ........................................................... |
|
213-220 240-243 |
215 |
223 |
168-175 |
||
Удельный вес в гр/см3.................................................................. |
|
1,11 |
1,14 |
1 ,13 |
1,13 |
1 ,12 |
|
Удельная ударная вязкость в кг • см/см2................................... |
|
100-120 130-160 |
150-170 125-150 200-250 |
||||
Предел прочности при статическом изгибе |
в кг/см2 .... |
800-850 1000 -1200 |
900 |
1000 |
280-300 |
||
Предел прочности при сжатии в кг/см2 .................................... |
|
750-850 750 -950 |
700 -800 |
750 |
700—850 |
||
Предел прочности при растяжении в кг/см3........................... |
500-600 500-650 |
600-650 550-600 500 - 600 |
|||||
Удлинение в % .................................................................................. |
|
100 |
100 |
150-200 100-200 300350 |
|||
Твердость по Бринелю в кг/мм2................................................... |
|
14-15 |
15—18 |
10-12 |
14-15 4-4,5 |
||
Предел прочности при срезе в кг/см2....................................... |
|
550 |
450—500 |
550 |
600 |
— |
|
Допустимая нагрузка при сжатии в кг/см3............................... |
|
700-800 700-900 |
700 |
700 |
— |
||
Удельное объемное сопротивление в ом/см3 ........................... |
4,5X10“ 2хЮ“ |
2X10“ |
2,4X10“ |
— |
|||
Пробивное напряжение на кв/мм ............................................... |
|
21,6 |
21,3 |
22,0 |
19,0 |
|
Грузоподъемность и интервал рабочих температур полиамидных смол П-68 и АК-7, по имеющимся данным, примерно такие же, как у баббитов, а долговечность в условиях абразивного износа значительно выше.
Коэффициент трения капрона по стали с жидкой
■смазкой без охлаждения незначительно отличается от коэффициента трения ряда широко применяемых бронз, но интенсивность изнашивания в условиях смазки кап
рона и стального вала в 10—100 раз меньше, чем интен
сивность изнашивания бронз и стальных валов. Физико механические и диэлектрические свойства полиамидных смол конструкционного назначения указаны в таблице 6.
Полиамидные смолы обладают высокими амортиза ционными свойствами, поэтому применение их в подшип никах резко уменьшает шум. Существенным преимущест вом подшипников из этих материалов являются высокая коррозийная стойкость и удовлетворительная работоспо
собность как без смазки, так и с любой жидкой смазкой
(водой, эмульсией, бензином, маслом).
Не лишне привести предельные значения нагрузок на
подшипники, |
изготовленные из |
пластмасс, полученных |
|||
лабораторией ЦНИИТМАШ’а. |
Смотри таблицу 7. |
||||
|
|
|
|
Таблица 7 |
|
|
|
Предельная нагрузка в кг/см2 |
|||
Материал |
Способ |
смазка—масло |
смазка—вода |
||
нанесения |
v=l,l |
v=-4 |
V“ 1,1 |
v=4 |
|
|
материала |
м/сек. |
м/сек |
м/сек. |
м/сек |
|
|
п=350 |
п = 1100 |
п=350 |
п = 1100 |
|
|
об/мин об/мин |
об/мин |
об/мин |
|
Смола П-68 |
Сплошной |
65 |
105 |
40 |
95 |
Смола П-54 |
материал |
— |
200 |
— |
200* |
|
|||||
Капрон |
и |
175 |
юо** |
75 |
115 |
АК—7=0,3 |
вихревое |
215 |
200 |
— |
— |
ммнапыливание
Текстолито |
методом литья |
95 |
150 |
90 |
250 |
вая крошка |
под давлением |
|
|
|
|
Примечание. * При нагрузке |
выше 200 кг/см2 |
выдавливаются. |
**При нагрузке выше 100 кг/см2 плавятся.
Вмашиностроении весьма широкое применение полумил капрон. В новых конструкциях прядильных машин выпуска 1960 года из капрона пензмашевцы будут изго
40
тавливать рычаги, крестики, вкладыши, ползушки, глаз ки, гребенки, приклони, барабанные шестерни и другие детали (рис. 2). Многие из этих деталей уже выпуска ются, а некоторые находятся в стадии опытной отливки.
На рис. 14 показан^ комбинированная |
деталь — ци |
линдровая стойка. Раньше ее изготовляли |
из чугуна и |
она проходила сложную механическую обработку. Те перь основание стойки (4) получается литьем под давле нием из алюминиевого сплава АЛ-2; оно не требует до полнительной механической обработки. К основанию стойки крепятся три детали, отлитые из капрона и не тре
бующие также дополнительной обработки. Вкладыши
(2) и (3) крепятся к основанию стойки штифтами (6), а
ползушка (7)—шпилькой, которая заформовывается в
капроновую ползушку при отливке. Переход на новое из готовление цилиндровой стойки высвобождает группу
металлорежущих станков.
Шестерни из капрона изготавливаются как сплошны ми, так и со стальными втулками, причем последние име ют большое преимущество, так как расход капрона зна чительно снижается, а прочность соединения шестерни с валом увеличивается. Для лучшего соединения капроно вого венца со стальной втулкой на последней фрезеруют ся две лыски.
В семилетке на заводах города Пензы капрон найдет особо большое применение. Методом литья под давлением из него будут изготавливаться шестерни, вкладыши под шипников, разделители и многие другие детали текстиль
ных и других машин.
ТЕХНОЛОГИЯ ПРЕССОВАНИЯ
ТЕРМОРЕАКТИВНЫХ ПЛАСТИКОВ
Процесс прессования |
термореактивных |
пластиков |
|
происходит на гидропрессе и включает |
ряд |
операций: |
|
1. Подготовку и дозировку |
материала. |
2. Загрузку его. |
3.Замыкание прессформы и выдержку под давлением.
4.Разгрузку и очистку прессформ.
Перед прессованием для получения высококачествен ных деталей исходный прессовочный материал тщатель но просеивают. Если это смесь, то предварительно состав ляют ее, а если надо, — окрашивают и затем подсушива ют или увлажняют.
41
Просев рыхлого термореактивного материала произ водится через густое металлическое сито, имеющее 300—
400 отверстий на см.2 Просеивание улучшает внешний вид изделия, поверхность получается более чистой и гладкой, увеличивается срок службы прессформы и пре
дохраняются тонкие вставки от поломки. В тех случаях, когда исходный материал к прессам поступает в закры тых пакетах и соответствует ТУ (техническим условиям), просеивать его незачем.
Важным моментом в технологии прессования являет ся правильная и точная дозировка материала. Доза за гружаемого в прессформу материала примерно должна равняться весу прессуемых деталей плюс 10—15 процен тов смеси для компенсации веса облоя.
Существуют весовой, объемный и штучный способы дозировки материала. Весовой способ заключается в том,
что каждая порция материала детали взвешивается на весах. Это наиболее точный способ, но очень трудоемкий,
и поэтому он применяется редко.
При объемном способе каждая порция прессовочного
материала насыпается в специальную мерку. Такая до зировка менее точна, но более производительна и поэто му применяется на большинстве заводов, в том числе и на Пензмашзаводе (рис. 15).
Каждая порция при штучном способе определяется количеством таблеток, имеющих одинаковый вес. Это наиболее целесообразный метод, ибо здесь ускоряется процесс дозировки прессовочного материала при его за грузке в прессформу, сокращаются потери при загрузке, уменьшается загрузочная камера и вся прессформа уп рощается и удешевляется ее конструкция. Далее, нагрев материала получается при этом более равномерным, уско ряется процесс прессования, увеличивается производи тельность труда, снижается себестоимость изделия. Таб
летки изготавливаются на специальных таблеточных ма шинах по давлением 800—1000 кг/см.2
Изготовление деталей из пресспорошков К-18-2, К-21-22 на Пензмашзаводе производится путем горяче
го прессования в металлических прессформах различной конструкции (рис. 16) на гидравлических прессах мощ ностью в 100, 150 и 200 тонн. Всего на заводе установле но 11 прессов и в 1960 году будет получено дополнитель но 20 прессов и две таблеточных машины, что позволит
43
На Пензмашзаводе предварительный подогрев прес совочного материала пока не производится. В 1960 году завод получит 15 генераторов токов высокой частоты ч тогда предварительный подогрев будет обеспечен.
Загрузку рабочего пространства прессформы прессо вочным материалом производят равномерным слоем, в противном случае детали (в некоторых местах) могут оказаться рыхлыми, недопрессованными и хрупкими. Особенно важно добиться равномерного распределения прессовочного материала при изготовлении деталей сложной конфигурации, имеющих тонкие стенки и боль шую высоту.
При прессовании деталей с местными утолщениями
надо в эти места загружать большее количество прессо
вочного материала. Если ведут прессование деталей с проемами, то с этих мест снимают некоторую долю мате риала.
В зависимости от вида прессовочного материала, кон струкции прессформы и детали, загрузка материала производится вручную мерными совками, ковшиками или многоместными приспособлениями различной конст рукции.
Усилие, необходимое для прессования, определяется размерами детали и величиной удельного давления, измеряемого в килограммах на квадратный сантиметр площади прессуемого изделия. Для пресспорошков
К-18-2, К-21-22 и аминопластов величина его составляет
100—400 кг/см2.
Удельное давление прессования находится в прямой зависимости от текучести материала, и чем она меньше, тем большее удельное давление требуется при опрессов ке такого материала. Удельное давление также зависит от конструкции и технологичности детали, от толщины и
высоты стенок, предварительного подогрева прессовоч ного материала. Определить необходимое давление прес
сования (Рп) можно |
по формуле: |
г, |
Ру • F |
Рп = Чооо~ тонн’
где Ру — удельное давление в кг/см2; F — площадь прес суемой детали в горизонтальной проекции в см2.
Давление должно выдерживаться в необходимых пределах и быть равномерным. Скачкообразное, с пере боями давление ухудшает качество деталей. При недо-
45
Марка
прессматериала
К-15-2; К-17-2; К-18-2; К-19-2; К-20-2; К-110-2 . .
£К-21-22; К-2Й-2; К-220-2
Волокнит ...........................
Аминопласт....................
Текстолитовая крошка .
К-6....................................
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 8 |
вес более |
Объемы, |
коэффи |
|
|
Коэф |
|
давление |
|
|
циент |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
Удельное |
||
Удельный см/Гр3 не |
в |
сво |
в табле |
Текучесть |
фициент |
Температура |
прессования |
|
по |
рашигу |
усадки |
прессования |
|||||
|
нии |
нии |
|
|
|
|
кг/см2 |
|
|
бодном |
тирован |
в |
мм |
не более |
в °C |
||
|
состоя |
ном |
|
|
(по ТУ) |
|
не менее |
|
|
состоя |
|
|
|
(по ТУ) |
|||
|
|
|
|
|
|
|
||
1,4 |
|
3 |
1,2 |
354-180 |
0,0064-0,01 |
155 + 5 |
250 |
|
1.4 |
|
3 |
1,2 |
45-^180 |
0,0064-0,01 |
155+5 |
250 |
|
1,45 |
|
5,5 |
2,0 |
20-5-120 |
0,008 |
155 + 5 |
250 |
|
1,45 |
|
3 |
1,2 |
50-5-180 |
0,006-4-0,01 |
140+5 |
250 |
|
1,35 |
|
7,5 |
—• |
не менее 5 |
— |
165+5 |
400 |
|
1,85 |
|
4 |
1,8 |
10-5-195 |
0,004 |
175+5 |
450 |
статочном давлении против установленного детали полу чаются недопрессованными, пористыми, с толстым слоем облоя на краях.
Избыточное давление является причиной прилипания прессуемого материала к стенкам прессформы, а так же вытекания массы в виде облоя по всем сопря
женным плоскостям и зазорам. Как в первом, так и во втором случае качество изготовленных деталей ухуд шается.
Построение техпроцесса прессования производится в зависимости от технологической характеристики термо реактивных прессматериалов. В таблице 8 дана эта характеристика.
Процесс прессования деталей из пресспорошков про изводится при температурах 145—190°С. При более вы соких температурах на деталях получаются трещины и вздутия. Рабочие значения температуры прессования устанавливаются опытным путем. Так, деталь-глазок прядильной машины прессуется при температуре 175°С 4?5°, и при давлении 350 кг/см2.
Для деталей с высокими или толстыми стенками необ ходимо применять меньшую температуру прессования, чтобы масса полностью заполняла формующую полость прессформы прежде, чем произойдет ее затвердение.
В процессе прессования из термореактивных прессо вочных материалов выделяется много летучих веществ и влаги. Для удаления их из прессформы применяется
подпрессовка, заключающаяся в том, что сразу после полного замыкания прессформы пуансон слегка припод
нимают (10—30 мм) и медленно снова опускают. Так делают несколько раз. В это время газообразные продук ты, находящиеся в нагретой пластической массе, легко удаляются из прессформы.
Подпрессовку следует проводить немедленно, после
замыкания прессформы, чтобы избежать брака детали в виде складок и морщин. Не разрешается производить
подпрессовку до полного замыкания прессформы, так как в этом случае может получиться брак по размерам и по недопрессовке.
Длительность подпрессовки зависит от величины де тали и лежит в пределах от 2 до 6 секунд.
При изготовлении изделий с арматурой подпрессовку
производить не рекомендуется, так как может произойти
47
Причины и способы устранения брака прессованных изделий_____ _ __________________________ Таблица 9
Вид |
брака |
|
|
Причины брака |
|
|
|||||
Вздутия |
или |
пузыри. |
Скопление газов, |
паров* и |
воздуха в |
||||||
|
|
прессматериале. |
|
|
|
|
|
|
|||
Коробление. |
|
Неравномерная толщина стенок изделия, |
|||||||||
|
|
неправильное расположение арматуры. |
|||||||||
|
|
|
Резкая |
разница |
температуры |
в |
верхней |
||||
|
|
и нижней |
части |
прессформы. |
|
изделия |
|||||
|
|
в |
Недостаточное |
время |
выдержки |
||||||
|
|
прессформе. |
|
|
|
|
|
|
|||
Пористость |
или недо- |
Недостаточная |
|
дозировка |
прессмате- |
||||||
прессовка. |
|
риала. |
текучесть |
материала. |
|
|
|||||
|
|
|
Малая |
|
|
||||||
|
|
|
Большая |
текучесть |
прессматериала. |
||||||
Волнистость. |
|
Влажный |
прессматериал. |
различной |
|||||||
|
|
|
Смешение |
прессматериалов |
|||||||
|
|
текучести, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Брак по |
размерам. |
Неправильный |
|
учет |
величины |
усадки |
|||||
|
|
прессматериала. |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
Неправильная дозировка прессматериала. |
|||||||||
|
|
в |
Недостаточное |
время |
выдержки |
изделия |
|||||
|
|
прессформе. |
|
|
|
|
|
|
Способы устранения брака
Таблетирование.
Предварительный подогрев прессмате- р,иала.
Вентиляционные каналы в прессформе.
Изменение конструкции изделий, рих товка изделий.
Точная регулировка температуры.
Увеличение времени выдержки изделия в прессформе.
Увеличение дозы прессматериала.
Увеличение рабочего давления. Уменьшение размеров вентиляционных
каналов.
Предварительный подогрев.
Тщательная сортировка прессматериа лов.
Подбор прессматериала, имеющего усад ку, близкую к расчетной.
Достаточная дозировка прессматериала. Контроль за оптимальным временем вы
держки изделия в прессформе.