Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Основные способы изготовления деталей санитарно-технического назначения из термопластов — экструзия, экструзионно-выдувное формование, литье под давлением и формование из листов.
Рис. 1.1. Схема процесса экструзии трубы
1 — экструдер; 2 — вакуумное калибрующее устройство; 3 — охлаждающая ванна; 4 — прибор для измерения толщины стенки трубы; 5 — прибор для маркировки труб; 6 — тянущее устройство; 7 — автоматическое отрезное устройство; 8 — штабелеукладчик
Рис. 1.3. Схема процесса изготовления изделий экструзионного выдувным формованием
а — экструдирование шлангообразной заготовки; б — раздувание заготовки и охлаждение изделия; в — размыкание формы и съем изделия: 1 — червяк; 2 — материальный цилиндр; 3 — угловая головка; 4 — дорн; 5 — кран; 6 — мундштук; 7 — заготовка; 8 — полуформы; 9 — привод полуформ; 10 — изделие
Заготовки обычно получают на одночервячных экструдерах, которые оснащаются перемещающимися вдоль оси шнеком или головками, имеющими копильную камеру. Экструзионно-выдувные агрегаты выполняют со стационарным или подвижным узлом смыкания форм, совершающим круговые или возвратно-поступательные движения. Сжатый воздух в заготовку подается снизу через ниппель или сверху через отверстие в дорне головки. Для изготовления полых изделий применяют формы, например из алюминия, состоящие из двух частей, снабженных стальной кромкой для сварки краев заготовки.
Рис. 1.4. Схема процесса изготовления деталей литьем под давлением
а — литье изделия; б — открытие формы: 1 — бункер; 2 — двигатель; 3 — редуктор; 4 — шнек литьевой машины; 5 — нагревательные элементы; 6 — сопло; 7 — литьевая форма
Термопласт в виде расплава поступает в узел впрыска; после накопления в цилиндре нужного количества расплава шнек перемещает его в осевом направлении, впрыскивая в форму (рис. 1.4). Литьевая форма, в которой оформляется изделие, состоит, как правило, из двух частей, в разъем которой вводят знаки, оформляющие внутреннюю полость изделий. Форма устанавливается в узле смыкания термопластавтомата, представляющего собой пресс, на плитах которого закрепляются подвижная и неподвижная части форм; гидравлические (реже — пневматические) цилиндры для ввода в форму и вывода знаков монтируются, как правило, на неподвижной части формы и подключаются к гидросистеме управления.
Термопластавтоматы, как правило, классифицируют по объему впрыска материала в форму. Выпускаются термопластавтоматы с объемом впрыска 32, 63, 125, 250, 500, 1000 и 2000 см3.
Метод литья под давлением используют также для получения высококачественных буртов на концах гибких подводок из полиэтилена. Для этого литьевую форму раскрывают и на знаки насаживают до упора концы гибких подводок. Затем форма закрывается, матрицы плотно обжимают концы труб, а в полость для бурта впрыскивается расплав полиэтилена. Как показали проведенные исследования, для обеспечения хорошей сварки бурта с гибкой подводкой температура расплава полиэтилена должна на 50—100 °С превышать обычную температуру при литье полиэтиленовых деталей.
Рис. 1.5. Схема изготовления раструба с желобком на канализационных фасонных частях из ПВХ
а — отливка раструба; б — формование желобка: 1 — матрица формы; 2 — перемещаемая часть матрицы; 3 — пуансон с отверстиями для сжатого воздуха; 4 — уплотнительные кольца
При изготовлении канализационных фасонных частей из ПВХ, снабженных раструбами с кольцевым желобком, применяют литье под давлением с раздувом. Сначала отливают фасонную часть с гладкими раструбами, затем, пока изделие находится в размягченном состоянии, производят перемещение кольца, оформляющего переднюю часть наружной поверхности раструба, вперед (рис. 1.5), освобождая пространство для будущего желобка. После этого через отверстия в знаке формы подается сжатый воздух, который формует желобок, и изделие охлаждают.
Рис. 1.6. Схемы формования листов из термопластов
а — штамповкой; б — сжатым воздухом; Р — подача сжатого воздуха; N — усилие на прижимную планку; Е — отверстия для удаления воздуха
Экстру́зия
Экстру́зия (от позднелат. extrusio — выталкивание) — технология получения изделий путем продавливания расплава материала через формующее отверстие. Обычно используется в производстве полимерных (резиновых смесей, пластмасс, крахмалсодержащих и белоксодержащих смесей), ферритовых изделий (сердечники), а также в пищевой промышленности (макароны, лапша и тп.), путем продавливания расплава материала через формующее отверстие экструдера.
Экструзия представляет собой непрерывный технологический процесс, заключающийся в продавливании материала, обладающего высокой вязкостью в жидком состоянии, через формующий инструмент (экструзионную головку, фильеру), с целью получения изделия с поперечным сечением нужной формы. В промышленности переработки полимеров методом экструзии изготавливают различные погонажные изделия, такие, как трубы, листы, плёнки, оболочки кабелей, элементы оптических систем светильников- рассеиватели и т. д. Основным технологическим оборудованием для переработки полимеров в изделия методом экструзии являются одночервячные, многочервячные, поршневые и дисковые экструдеры.
Экструдер — машина для формования пластичных материалов, путем придания им формы, при помощи продавливания (экструзии) через профилирующий инструмент (экструзионную головку).
Литье и штамповка. Термины и определения
Литьё пластмасс под давлением
Методом литья пластмасс в наши дни производится более трети от общего объема штучных изделий из полимерных материалов, а больше половины номенклатуры оборудования, применяемого в переработке полимеров, предназначено для литья под давлением. Литье под давлением является наиболее производительным способом изготовления тонкостенных деталей сложной формы из термопластов, поэтому идеально соответствует массовому производству изделий, важным требованием к которым является точное соответствие размерам. При массовом производстве обязательно учитывают возможность автоматизации процессов, а так же принимают во внимание наличие оборудования, квалификацию персонала и т. п.
Для литья используют сырье в виде гранулированных термопластов и термореактивных порошков, которые обладают широким диапазоном механических и физических свойств. Важно отметить, что выделяют две основные группы полимеров: термопластичные, те которые после формования изделия сохраняют способность к повторной переработке; термореактивные — переработка которых в изделия сопровождается необратимой химической реакцией, приводящей к образованию неплавкого и нерастворимого материала.
Литье пластмасс — комплекс циклических процессов, обеспечивающий получение изделий из пластмасс с заданными свойствами с применением специального оборудо-вания. Суть процесса заключается в том, что расплавленный пластик, находящийся в шнеке машины, перемещается под действием поршня через литниковые каналы, заполняя с высокой скоростью полость пресс-формы, а затем, остывая, образует отливку.
Отливка образуется в литейной форме следующим образом. В жидком пластике при высоких температурах атомы движутся беспорядочно. После заливки в форму он охлаждается и затвердевает около центров кристаллизации с образованием кристаллических решеток твёрдых фаз. Вокруг центров кристаллизации происходит рост кристаллов, вначале у стенок формы, а затем внутри тела отливки. После кристаллизации пластмассы в форме получается отливка.
В процессе получения детали необходимо выдерживать температурный и временной режим. Наиболее важным является соблюдение режима кристаллизации, при котором необходимо выдержать температуру и время выдержки при данной температуре. В противном случае возможны скрытые и видимые виды брака, которые оказывают влияние на свойства будущего изделия Допустимо, когда после получения детали необходимо удалить следы облоя. Это острые тонкие остатки пластмассы, которые могут затечь в технологические зазоры пресс-формы.
Не менее важным этапом процесса литья является выбор оптимального метода переработки и условий его осуществления, разработка рецептуры материала (приготовление и подготовка к формованию — дозировка, сушка, смешение с добавками и красителями).
Процессу литья обязательно предшествует этап проектирования конструкции изделия и формующего инструмента (пресс-форма), а так же отрабатывается конструкция детали на технологичность, учитываются свойства пластика и технология изготовления. Конструкция отливки должна иметь литейные радиусы, литейные уклоны, одинако-вую толщину стенок. Точность размеров и шероховатость поверхности детали в боль-шей степени должны соответствовать возможностям литья. Готовые детали имеют гладкие поверхности с шероховатостью от 1,25 до 0,08 мкм, точности получаемых размеров в пределах 10-12-го квалитета точности и почти не требуют дополнительной обработки.
Штамповка
Штамповкой изменяют форму и размеры заготовки с помощью специализированного инструмента — штампа (для каждой детали изготовляют свой штамп). Различают объемную и листовую штамповку. При объемной штамповке сортового материала на заготовку, являющуюся обычно отрезком прутка, воздействуют специализированным инструментом — штампом, причем металл заполняет полость штампа, приобретая ее форму и размеры.
Листовая штамповка
Листовой штамповкой получают плоские и пространственные полые детали из заготовок, у которых толщина значительно меньше размеров в плане (лист, лента, полоса). Обычно заготовка деформируется с помощью пуансона и матрицы.
Вырубка
Вырубка — это вид механической обработки металлов и других конструкционных материалов резанием, при котором вырубаемый или разрубаемый материал испытывает воздействие значительного сдвигового механического напряжения до повышения последнего выше предела текучести материала. В результате сдвига происходит отделение одной части материала от другой. Вырубка или рубка это один из древнейших видов механической обработки известной человечеству.
Вырубка широко применяется на заготовительной и окончательной стадии производства. Достоинством вырубки является ее максимально низкая энергоемкость на единицу обрабатываемого материала по сравнению с такими видами обработки резанием как: точение, фрезерование, шлифование и др. Вырубка наиболее предпочтительная операция в машиностроении так как практически нет стружки, отходы от вырубки легче утилизируются и скорость вырубки (производительность) весьма высока.
Пресс-форма
Пресс-форма — устройство для получения изделий различной конфигурации из металлов, пластмасс, резины и других материалов под действием давления, создаваемого на литьевых машинах.
Пресс-формы применяют при литье под давлением металлов и полимерных материалов, литье по выплавляемым моделям, прессовании полимерных материалов. Различают множество видов пресс-форм: ручные, полуавтоматические и автоматические; съемные, полусъемные и стационарные; с горизонтальной и вертикальной плоскостями разъёма; с одной или несколькими плоскостями разъёма. Пресс-форма состоит из неподвижной части (матрицы), и подвижной части (пуансона), формующие полости которых являются обратным (негативным) отпечатком внешней поверхности заготовки. В одной пресс-форме может одновременно формоваться несколько деталей (многоместные формы). Подвод материала к формующей полости осуществляется через литниковую систему, а съём готового изделия — при помощи системы выталкивания. В зависимости от материала и требований к получаемой заготовке в форме поддерживают определённый температурный баланс. Для регулирования температуры формы в основном используют воду, пропуская ее через каналы охлаждения.
Ввиду относительно высокой стоимости пресс-форм, их использование в основном характерно для серийного и массового производства.
Пресс
Пресс - механизм для производства давления с целью уплотнения вещества, выжимания жидкостей, изменения формы, подъёма и перемещения тяжестей.А также для кузнечно-штамповочных работ. По конструкции прессы бывают: клиновые, винтовые, рычажные, гидравлические, эксцентриковые.
Термопласты
Термопласты — полимерные материалы, способные обратимо переходить при нагревании в высокоэластичное либо вязкотекучее состояние.
Полимеры-термопласты могут иметь линейное или разветвленное строение, быть аморфными (полистирол, полиметилметакрилат) либо кристаллическими (полиэтилен, полипропилен). В отличие от реактопластов для термопластов характерно отсутствие трёхмерной сшитой структуры и переход в текучее состояние, что делает возможным термоформовку, литьё и экструзию изделий из них.
Некоторые линейные полимеры не являются термопластами, так как температура разложения у них ниже температуры текучести (целлюлоза).
Переработка термопластов в изделия не сопровождается необратимой химической реакцией. Пригодны к повторной обработке (формованию).
49
Изготовление изделий из реактопластов литьем под давлением
осуществляется несколькими способами. Рассмотрим основные из них.
Процесс литья под давлением реактопластов плунжерным
способом представлен на рис. 1.
Подача порции перерабатываемого материала 1 для
одного цикла литья под давлением производится через загрузочное окно 2 в
материальном цилиндре 3 (стадия а). Под действием значительного
усилия плунжера 4 (давление на
материал достигает 160 МПа, или 1600 кгс/см2)
материал сжимается и быстро нагревается, переходя в пластично-вязкое состояние
(стадия б). Затем масса впрыскивается под давлением через литниковый канал 5
в закрытую форму 6, где она, заполняя полость формы, принимает
конфигурацию изделия и отверждается (стадия в). После некоторой выдержки
под давлением плунжер 4 отходит назад, отрывая литник 7 от
изделия (стадия г). Потом открывается форма 6, выталкивается
изделие 8 и удаляется литник 7 с плунжера 4 —
соответственно с помощью выталкивателей 9 и толкателя 10, который
перемещается в специальном отверстии материального цилиндра 3 (стадия д).
Описанный процесс осуществляется на реактопластавтоматах; он
выгоден для изготовления мелких изделий (массой до 20 г), к которым предъявляются повышенные требования по точности размеров. Так можно перерабатывать и
плохо сыпучие материалы, дозируемые с помощью автоматических весов.
На -рис. 2 показан способ литья под давлением реактопластов
с использованием червячной пластикации. Цилиндр пластикации / является одновременно
материальным цилиндром, а червяк 2 выполняет при этом и функции
впрыскивающего плунжера. В цилиндре 1материал захватывается из бункера 3
вращающимся черняком 2 и перемещается по винтовому каналу вдоль
цилиндра к соплу 4. Материал попадает в цилиндр в виде твердых холодных
порошкообразных частиц и гранул. Эти частицы при прохождении по винтовому
каналу уплотняются, перемешиваются и равномерно
прогреваются. Пластикация материала в цилиндре происходит не только за счет
нагревания от внешних источников тепла, но и благодаря сдвиговым усилиям в
канале червяка, что следует учитывать при установлении теплового режима в
цилиндре пластикации. Температура, заданная по зонам цилиндра, должна
поддерживаться с большой точностью. Это требование вызывается особенностями
свойств реактопластов. В случае повышения заданной температуры реактопласт
может преждевременно отверждаться в цилиндре 1 или в сопле 4, и
тогда впрыск материала в форму 5 будет невозможен. Если же температура в
цилиндре будет ниже заданной, реактопласт не расплавится и впрыск его в форму
будет также невозможен (то же характерно и для термопластов)
Прямое (компрессионное) горячее прессование. При компрессионном прессовании предварительно подогретый материал загружают непосредственно в формующую полость нагретую до высокой температуры пресс-формы, после чего проводится смыкание пресс-формы, выдержка материала под давлением и отверждение.
Технологический процесс состоит из следующих операций:
1. Предварительное нагревание материала
2. Загрузка материала
3. Смыкание пресс-формы
4. Подпрессовка
5. Выдержка под давлением и отверждение
6. Размыкание пресс-формы
7. Извлечение изделия
8. Очистка пресс-формы
Этот способ переработки реактопластов заключается в переведении материала в вязкопластичное (вязкотекучее) состояние под действием тепла материального цилиндра, с последующим передавливанием расплава в форму, при повышенной температуре происходит сшивка олигомеров и изделие затвердевает
Больше ничего нет,про литье и сварку одни бампера машин вылазиют,заебали.
50
Порошковая металлургия — технология получения металлических порошков и изготовления изделий из них (или их композиций с неметаллическими порошками). В общем виде технологический процесс порошковой металлургии состоит из четырех основных этапов: (1) производство порошков, (2) смешивание порошков, (3) уплотнение (прессование, брикетирование), (4) спекание. Применяется как экономически выгодная замена механической обработки при массовом производстве. Технология позволяет получить высокоточные изделия. Также применяется для достижения особых свойств или заданных характеристик, которые невозможно получить каким-либо другим методом. Порошковая металлургия должна рассматриваться в качестве возможного метода производства любой детали, при подходящей геометрии и большом объеме производства
Существует несколько способов получения металлических порошков. Физические, химические и технологические свойства порошков, форма частиц зависит от способа их производства. Вот основные промышленные способы изготовления металлических порошков:
В промышленных условиях специальные порошки получают также осаждением, науглероживанием, термической диссоциацией летучих соединений (карбонильный метод) и другими способами.
Типовой технологический процесс изготовления деталей методом порошковой металлургии состоит из следующих основных операций: смешивание, формование, спекание и калибрование.
Смешивание – это приготовление с помощью смесителей однородной механической смеси из металлических порошков различного химического и гранулометрического состава или смеси металлических порошков с неметаллическими. Смешивание является подготовительной операцией. Некоторые производители металлических порошков для прессования поставляют готовые смеси. Аттритор — устройство для механического измельчения, смешивания и агломерации нескольких разнородных материалов.
Формование изделий осуществляем путем холодного прессования под большим давлением (30–1000 МПа) в металлических формах. Обычно используются жесткие закрытые пресс-формы. Обычно пресс-инструмент ориентирован вертикально. Смесь порошков свободно засыпается в полость матрицы, объемная дозировка регулируется ходом нижнего пуансона. Прессование может быть одно- или двусторонним. Пресс-порошок брикетируется в полости матрицы между верхними и нижним пуансоном (или несколькими пуансонами в случае изделия с переходами). Сформированный брикет выталкивается из полости матрицы нижним пуансоном. Для формования используется специализированное прессовое оборудование с механическим, гидравлическим или пневматическим приводом. Полученная прессовка имеет размер и форму готового изделия, а также достаточную прочность для перегрузки и транспортировки к печи для спекания.
Спекание изделий из однородных металлических порошков производится при температуре ниже температуры плавления металла. С повышением температуры и увеличением продолжительности спекания увеличиваются усадка, плотность и улучшаются контакты между зернами. Во избежание окисления спекание проводят в восстановительной атмосфере (водород, оксид углерода), в атмосфере нейтральных газов (азот, аргон) или в вакууме. Прессовка превращается в монолитное изделие, технологическая связка выгорает (в начале спекания).
Калибрование изделий необходимо для достижения нужной точности размеров, улучшается качество поверхности и повышается прочность.
Иногда применяются дополнительные операции: пропитка смазками, механическая доработка, термическая, химическая обработка и др.
Области применения порошков и изделий, полученных методами порошковой металлургии.
Металлообработка: Резцы, долота, сверла, шлифовальные круги и пасты, штампы, оснастка, сварочные материалы
Машиностроение (Автомобиле- и судостроение, авиакосмическая промышленность, станкостроение и т.п.): зубчатые колеса, рычаги, кулачки и поршни, лопатки турбин, сопла ракет, самосмазывающиеся подшипники, конструкционные композитные детали, теплоизоляторы и шумогасители, фрикционные и антифрикционные материалы и покрытия, коррозионно-стойкие покрытия
Строительная, горнодобывающая и нефтяная промышленность:
Бурильные коронки, долота, рабочие инструменты дробильных машин, алюминий для производства пенистого бетона
Химическая промышленность и металлургическая промышленность:
Катализаторы, коррозионно - и жаростойкие покрытия, фильтры и детали оборудования, порошки алюминия и магния для алюмотермии при восстановлении тугоплавких металлов из окислов
Атомная промышленность, энергетика, электротехника, электроника и связь: Топливные элементы, элементы радиационной защиты, магнитные материалы, электрические контакты, нити накаливания, катоды, составы для пайки.
Медицина: Импланты для хирургии и стоматологии
Военная промышленность:
Алюминий как компонент твердых ракетных топлив и ВВ, пиротехнические составы (осветительные, сигнальные, зажигательные), обтюрирующие пояски снарядов, броня
Порошки металлов для изготовления красок, пигментов, стёкол
для изготовления монет (порошок никеля после холодной прокатки)