Ширина ребер рифления должна быть не менее 0,3—0,5 мм, а высота возвышения над базовой поверхностью не должна превышать их ширины. При рифлении цилиндрической поверхности или поверхности, имеющей съемный уклон, ребра рифления должны иметь съемные уклоны, превышающие уклон базовой поверхности. Наиболее целесообразно применять па цилиндрических и конических наружных поверхностях глухие ребра рифления (рис. 4). Для плоских Поверхностей применяют прямое (параллельное) и сетчатое рифление полукруглого или треугольного сечения. При сетчатом рифлении взаимное пересечение ребер должно быть в пределах 60—90°. Рифление плоских наружных поверхностей целесообразно выполнять так, чтобы ребра рифления были заподлицо с плоскостью изделия или несколько ниже (рис. 5). .
Резьбы в пластмассовых изделиях получают тремя основными способами:
1) непосредственно при прессовании или литье изделия; 2) механической обработкой отдельных элементов изделия; 3) вставкой металлических частей, имеющих резьбы.
На деталях из пластмасс можно получать наружную, и внутреннюю резьбу различного профиля. Можно применять резьбу метрическую, дюймовую, трубную, цилиндрическую по ГОСТ 6357-52, коническую дюймовую по ГОСТ 6111-52 и др. Метрическая резьба на деталях диаметром 1—20 мм регламентирована ГОСТ 11709-66. Диаметры и шаги резьбы выбирают по ГОСТ 8724-58; не рекомендуется применять шаги 0,5, 0,75, 1,0 мм для диаметров резьбы соответственно свыше 16, 18, 36 мм. Основные резьбы с крупным и мелким шагом выбирают по ГОСТ 9150-59. Шаг резьбы выбирают в соответствии с приложением к ГОСТ 11709-66. Для термореактивиых материалов с порошкообразным наполнителем наиболее прочной является резьба с шагом 1,5 мм. Резьбы с более крупными или меньшими шагами имеют меньшую прочность. На термопластичных материалах можно получить резьбу с любым шагом.
Наиболее экономичными и производительными способами получения резьбы являются компрессионное и литьевое прессование и литье под давлением. Резьбы могут быть получены с точностью классов 2а, 3 и 4. Процесс получения наружных резьб технологически проще процесса получения внутренних резьб, так как первые могут быть оформлены разъемными матрицами, а внутренние резьбы требуют свинчивания детали. Если прочность резьбы должна быть высокой или деталь .необходимо часто отвинчивать, резьбу следует нарезать на металлических вставках, заделанных при формовании.
Резьбы легче нарезать на деталях из термореактивных пластиков с волокнистыми наполнителями, чем на деталях из порошкообразных материалов.
Для соединений, требующих точности, следует применять метрическую резьбу по ГОСТ 11709-66. При расчете диаметра резьбы необходимо учитывать усадку материала и оставлять зазор между винтом и гайкой больше, чем для изделий из металла.
При длине резьбы более 20—25 мм усадку рассчитывают и для шага резьбы. Для более грубых резьбовых соединений применяют резьбу круглого профиля. Шаг резьбы 2,5—4 мм. Для всех видов прессуемых резьб обязательно наличие фаски или кольцевой выточки на конце резьбы. Величина фаски регламентирована ГОСТ 10549-63. Для наружной резьбы наличие фаски на заходной части нежелательно: затрудняет изготовление формующего элемента. В тонкостенных изделиях следует предусматривать вместо фаски выточку для сбега и выхода резьбы. Размер выточки составляет 0,5—1,0 мм.
Для увеличения жесткости, точности, электро- и теплопроводности деталей используют металлическую арматуру из стали, латуни, бронзы. Стержневая арматура крепится в пластмассовых деталях при помощи шестигранной или квадратной головки. Вокруг арматуры необходимо иметь материал толщиной не менее 2/.., диаметров головки. Проволочную арматуру закрепляют с помощью различных отгибов, разрезов, расплющивания арматуры. Листовую арматуру крепят с помощью вырезов, отверстий, отгибов. Поверхность арматуры подвергают грубой обработке.
Надписи на деталях получают обычно в процессе прессования или литья. В некоторых случаях надписи наносят после изготовления детали гравировкой, печатанием и др. Наименьшая высота надписей 0,3—0,5 мм. Буквы высотой больше 0,75 мм выполняют у основания шире, чем у вершины. Для защиты выпуклого шрифта от повреждений надписи помещают в углубления. Углубления должны быть такими, чтобы надписи не выступали за пределы наружной поверхности детали.
Взаимозаменяемость деталей определяется их допуском при изготовлении. Для пластмасс допуск зависит от колебания размеров, определяемых главным образом усадкой. Усадка зависит от многих факторов: конструктивных (расположение литника, разнотолщинность, отношение толщины к длине), технологических (равномерность температур, технология литья, свойства материала) и др. Допуск должен примерно в 2,5 раза превышать колебания усадки.
Качество поверхности деталей, полученных прессованием и литьем, определяется чистотой поверхности прессовых и литьевых форм.
ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ ИЗ ПЛАСТМАСС
Детали из пластических масс изготавливаются формованием (физико-химическими механическим воздействием на материал, находящийся в вязкотекучем или вязкоэластическом состоянии) и обработкой (физико-химическим и механическим воздействием на материал, находящийся в твердом состоянии).
В зависимости от химических и физико-механических свойств материалы перерабатываются различными способами. Термопластичные материалы формуются в изделия: литьем под давлением, компрессионным прессованием, вакуумформованием, раздувом, а в заготовки и полупродукты — экструзией (трубы, листы, пленки), обрабатываются они путем сварки, склейки, крашения, механическими способами (например, резанием). Термореактивные материалы формуются в конструкционные изделия: литьем под давлением, литьевым прессованием, компрессионным прессованием, а в заготовки (листовые, трубные и др.) — прессованием; обрабатываются они механическим путем (резка, точение, сверление, фрезерование), склейкой.
Метод переработки термопластичных пластмасс литьем под давлением заключается в размягчении материала до вязкотекучего состояния в нагревательном цилиндре и инжекции его в охлаждаемую форму, в которой материал затвердевает. Температуры цилиндра и формы регулируются и изменяются в зависимости от свойств перерабатываемого материала.
В литьевых машинах (рис.6) со шнековой пластикацией материал пластифицируется в инжскционном цилиндре / при вращении шнека 2. Пластикация материала происходит от тепла внешних нагревателей 3 и от внутреннего тепла. При поступательном движении шнека 2 материал впрыскивается в замкнутую форму 4.
Рис. 6. Схема получения изделия на литьевой машине со шнековой пластикацией.
При изготовлении деталей с толщиной стенки до 10 мм и деталей с массой, в 2—3 раза превышающей номинальный объем отливки, на который рассчитана машина, применяется метод интрузии, т. е. заполнение формы производится вращающимся шнеком и последующим поджатием материала в течение времени выдержки под давлением.
Сущность метода инжекционного прессования заключается в том, что заполнение формы производится с помощью шнека, а перемещение механизма запирания используется для компенсации усадки материала и для придания ему необходимой конфигурации. Этим способом получают детали толщиной более 20 мм.
В современном машиностроении наибольшее распространение получили одноцилиндровые конструкции литьевых машин горизонтального типа с пластикацией материала шнеком. Для литья изделии с арматурой применяют вертикальные литьевые машины. Большое распространение приобретает многопозиционное литьевое оборудование: револьверное и роторное. Револьверные машины имеют одну позицию подачи материала и несколько позиций смыкания форм, расположенных на подвижном столе. Многопозиционное литьевое оборудование позволяет повысить производительность более чем в 4 раза по сравнению с однопозиционным. Литьевое оборудование применяется для изготовления одно-, двух- и трехцветных деталей и деталей с арматурой, фитингов для сваривания крупногабаритных деталей и т. д.
Литьевое оборудование в настоящее время создается универсальным по параметрам и специализированным по перерабатываемым материалам. Специализация машин по перерабатываемым материалам достигается комплектацией их рабочими органами, отвечающими свойсгвам полимерных материалов и особенностям процесса литья. Специальные требования указываются в заказе на машину.
Современные литьевые машины перерабатывают полиамиды, полиформальдегид, поликарбонат, непластифицированный поливинилхлорид, пол и акр платы, наполненные материалы, полипропилсн, полистирол и его сополимеры и другие термопласты, а также термореактивные материалы. При переработке материалов повышенной гигроскопичностью (полиамиды) необходимо тщательно высушивать их перед литьем в сушильных шкафах при соответствующих режимах. При переработке таких материалов целесообразно использовать специальные бункерные сушилки. Подогрев материала желательно производить под вакуумом.
При переработке порошкообразных материалов, склонных к зависанию (поливинилхлорид непластифицированный, а также реактопласты), применяются специальные бункера, улучшающие загрузку и транспортировку материала без образования сводов и-зависании.
При переработке полиамида, поликарбоната, полиформальдегида формование изделии производится в формах, нагретых до 80—140°С с помощью термостатов.
Примерные режимы литья под давлением некоторых терлюпластов
Материал | Температура переработки, С° | Температура формы,С0 | Давление литья, МПа | Предварительный подогрев материала в бункере, °С |
Полиформальдегид | 160-210 | 80-120 | 80-120 | 70-80 |
Материал | Особенности технологических условий переработки и конструкции литьевых форм |
Полиформальдегид | Предварительная подсушка при 70—80 °С. Температура формы 80—120 °С. Термообработку можно проводить в очищенном нефтяном масле до температуры 160 °С в течение 10—30 мин. Диаметр литника не менее 2—3 мм и должен составлять 0,5—0,7 толщины детали. Литниковые и разводящие каналы должны иметь круглое сечение и небольшую длину |
Листовые термопластичные материалы можно обрабатывать на фуговочных Станках. Фрезерование торцов и обработка по копиру лучше всего Производятся концевыми многозубчатыми фрезами из быстрорежущей стали. Задний угол таких фрез ее должен быть равен 10—15°, а передний угол — до 20°.