устройство для двуосной вытяжки листов термопласта

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДВУОСНОЙ ВЫТЯЖКИ ЛИСТОВ ТЕРМОПЛАСТА, содержащее раму, смонтированные по ее периметру с постоянным шагом узлы растяжения с зажимами, состоящими из корпуса с выступающей передней площадкой двуплечего рычага, шарнирно соединенного с корпусом, и двух соосных губок, нижняя из которых закреплена на выступающей площадке корпуса, а верхняя - на конце двуплечего рычага, отличающееся тем, что, с целью исключения разрыва листа при вытяжке, нижняя и верхняя губки закреплены на расстоянии от корпуса зажима, равном 0,6 - 0,7 длины губки.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к полимерному машиностроению и может быть использовано при производстве листов ориентированного органического стекла, обладающего повышенными физико-механическими и эксплуатационными свойствами.

Известно устройство для двухосной вытяжки листов термопласта, содержащее расположенные в форме прямоугольника или квадрата четыре рейки, каждая противоположная пара которых установлена с возможностью перемещения относительно другой в перпендикулярной направлении, тросы, одни концы которых прикреплены к рейкам, а к другим концам прикреплены вилки с отверстиями в язычках для крепления листа, гидроцилиндры для перемещения противоположных пар реек и накидной короб для предварительного прогрева устройства горячим воздухом [1].

Недостатком известного устройства является его низкая производительность и высокая трудоемкость вытяжки листа термопласта.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство для двухосной вытяжки листов термопласта, содержащее смонтированные по периметру рамы с постоянным шагом узлы растяжения с зажимами, состоящими из корпуса с выступающей передней площадкой, двуплечего рычага, шарнирно закрепленного на корпусе, и двух расположенных соосно губок; нижняя из которых расположена на выступающей передней площадке корпуса, а верхняя - на конце двуплечего рычага [2].

Недостатком этого устройства является то, что при вытяжке происходит разрыв листа термопласта, в частности при изготовлении листа термопласта с повышенной степенью вытяжки.

Разрыв обусловлен возникающими в кромках (торцах) листа термопласта при его вытяжке внутренними напряжениями, которые превышают критические значения. Превышение критического значения внутренних напряжений происходит потому, что в начальном положении зажимов устройства примерно половина периметра кромок листа термопласта находится под установленными вдоль них губками зажимов и при вытяжке она не подвергается деформированию, поэтому линейное удлинение (в процентах) деформируемых участков торца в два раза больше степени вытяжки (в процентах) листа термопласта. При наличии в деформируемой части торца механических повреждений или посторонних включений разрыв листа происходит при внутренних напряжениях ниже их критического значения. Вероятность разрыва листа термопласта возрастает с увеличением его степени вытяжки, т.е. с увеличением его утонения. Кроме того, при укладке в зажимы происходит механическое повреждение торцов листа острыми кромками корпуса, так как расстояние между корпусом и задней кромкой нижней губки составляет малую величину.

Целью изобретения является исключение разрыва листа при вытяжке.

Поставленная цель достигается тем, что в известном устройстве для двухосной вытяжки листов термопласта, содержащем смонтированные по периметру рамы с постоянным шагом узлы растяжения с зажимами, состоящими из корпуса с выступающей передней площадкой, двуплечего рычага, шарнирно закрепленного на корпусе, и двух расположенных соосно губок, нижняя из которых закреплена на выступающей площадке корпуса, а верхняя - на конце двуплечего рычага, согласно изобретению нижняя и верхняя губки закреплены на расстоянии от корпуса зажима, равном 0,6-0,7 длины губки.

Такое закрепление губок позволяет дополнительно переместить зажимы растягивающих узлов к центру устройства и за счет этого расположить губки зажимов впереди торцов исходного листа термопласта на расстоянии, равном 0,6-0,7 длины губки, тем самым довести общую длину торцов, деформируемых при вытяжке листа термопласта, до общей длины его периметра и по сравнению с известным устройством уменьшить величину линейного удлинения торцов при вытяжке листа термопласта более чем в два раза, что ведет к снижению внутренних напряжений в торцах при одной и той же степени вытяжки листа термопласта и исключению его разрыва.

Обеспечение свободного промежутка между задней кромкой нижней губки и корпусом зажима исключает вероятность механического повреждения торцов листа термопласта при загрузке его в устройство.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, вид сверху; на фиг. 2 - зажим после закрепления в нем листа термопласта, вид сбоку.

Устройство для двуосной вытяжки листов термопласта содержит раму 1, по периметру которой с постоянным шагом смонтированы узлы 2 растяжения с зажимами 3, состоящими из корпуса 4 с выступающей передней площадкой 5, двуплечего рычага 6 шарнирно соединенного с корпусом, и двух расположенных соосно губок: нижней 7 и верхней 8. Нижняя губка 7 неподвижно закреплена на выступающей площадке 5 на расстоянии l₁ от корпуса 4 зажима 3, равном от 0,6 до 0,7 длины l₂ губки 7(8). Верхняя губка 8 закреплена на конце двуплечего рычага 6, шарнирно соединенного с корпусом 4 зажима 3 и тягой (не показана), проходящей внутри узла 2 растяжения и приводимой в действие поршнем гидроцилиндра (не показан).

Устройство работает следующим образом.

Зажимы 3 узлов растяжения 2 с помощью привода (не показан) перемещают в начальное положение на такую величину, чтобы при закрепленном в зажимах 3 исходном листе термопласта расстояние l₃ составило 0,6-0,7 длины l₂ губки 7(8). В зажимах 3 закрепляют лист 9 термопласта. Лист 9 термопласта разогревают до температуры его высокоэластического состояния с помощью теплого воздуха или иным известным способом. Разогретый лист термопласта подвергают вытяжке, перемещая зажимы 3 на требуемую величину. После окончания перемещения зажимов 3 лист 9 термопласта охлаждают окружающим воздухом и извлекают из устройства.

Далее цикл повторяется.

Расстояние l₁ от губки 7 (8) до корпуса 4 зажима 3 определяется, опытным путем в зависимости от требуемой степени вытяжки листа 9 термопласта.

П р и м е р. Для вытяжки листа термопласта использовали в качестве известного устройства установку ориентации органического стекла модели УОС-Э. Количество зажимов установки - 12 шт. Губки зажимов прямоугольные в плане с размерами сторон прямоугольника 80х60 мм. В качестве предлагаемого устройства использовали ту же установку модели УОС-Э, проведя для этого необходимую доработку в соответствии с изобретением: губки закрепляли на расстоянии 30, 36, 42, 48 мм (0,5, 0,6, 0,7, 0,8 длины губки) от корпуса зажима. Проводили вытяжку листов органического стекла марки СО-120 по ГОСТ 10667-74 с линейными размерами 480х480 мм, толщина листов 8 мм. Листы нагревали теплым воздухом до 145^оС. Разогретые листы органического стекла подвергали двухосной вытяжке при нагреве путем перемещения зажимов на требуемую величину. Зажимы перемещали до разрыва листа, отмечали линейное удлинение сторон листа, а затем по известным формулам определяли достигнутую степень вытяжки листа. Результаты испытания приведены в таблице.

Из приведенных в таблице экспериментальных данных следует, что при использовании известного устройства (прототипа) степень вытяжки листа органического стекла не превышает 77%, в то время как при использовании предлагаемого устройства степень вытяжки превышает 120%. Для изготовления органического стекла со степенью вытяжки 85-10 %, широко применяемого в машиностроении, оптимальным расстоянием закрепления губок от корпуса зажима является расстояние, равное 0,6-0,7 длины губки.