способ формования крупногабаритных деталей из листового неориентированного органического стекла

Формула изобретения

Способ формования крупногабаритных деталей из листового неориентированного органического стекла, заключающийся в том, что предварительный изгиб стекла до одинарной кривизны производят по схеме "холодного формования", зажимают полуцилиндрическую заготовку в герметичном приспособлении, нагревают по схеме "горячего формования", придают стеклу окончательную форму пневмоформованием, отличающийся тем, что "холодное формование" выполняют не менее чем за пять переходов после полного прогрева стекла в течение не менее 2 ч с интервалом от 30 до 60 мин, причем после выполнения последнего перехода проводят отжиг стекла в течение 4,5-6 ч, плавно охлаждают до температуры 20-40°С, помещают в приспособление второго перехода за время, не превышающее 45-48 ч до начала пневмоформования, проводят отжиг в свободном состоянии при температуре на 30-40°С ниже температуры размягчения с последующим медленным охлаждением в термошкафу до температуры не выше 30-40°С, а окончательный отжиг производят после подформовки в приспособлении для термообработки при температуре на 20-30°С ниже температуры размягчения стекла в течение 2-3 ч.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к производству деталей остекления кабин различных аппаратов из неориентированного органического стекла и может быть использовано в авиационной, судостроительной и других отраслях промышленности.

Известен способ формования неориентированного органического стекла, заключающийся в том, что листовую крупногабаритную заготовку, разогретую в термошкафу до температуры, значительно превышающей температуру размягчения данного стекла, выкладывают вручную на приспособление пневмоформования и проводят выдувание за очень ограниченное время пластического состояния стекла. (М.М.Гудимов, Б.В.Перов Органическое стекло, Москва, Химия, 1991 г., стр.150).

К недостаткам известного способа следует отнести следующие:

- необходим предварительный разогрев крупногабаритного листа (более 2400×1800 мм) и весом более 60 кг в термошкафу до пластического состояния;

- ручная транспортировка (с выполнением мер безопасности) разогретого листа бригадой работников в составе не менее 8 человек;

- ручная укладка и герметичная фиксация разогретого листа в приспособлении для пневмоформования, расположенном рядом с термошкафом, проводятся за очень короткий промежуток времени.

Способ трудоемкий, требующий больших затрат ручного труда. Быстрое охлаждение разогретой заготовки при температуре помещения с наружной стороны и разогретого приспособления с внутренней стороны создает концентрирующие внутренние напряжения, снижая "серебростойкость" органического стекла, что приводит к большому проценту брака.

За прототип принят способ двухстадийного формования ориентированного органического стекла (М.М.Гудимов, Б.В.Перов Органическое стекло, Москва, Химия, 1981, стр.160).

Известный способ заключается в предварительном изгибе ориентированного стекла до одинарной кривизны по схеме холодного формования (первая стадия), последующем зажатии полуцилиндрической заготовки по периметру в герметичном приспособлении, нагреве по схеме горячего формования и в придании стеклу окончательной формы методом пневмоформования (вторая стадия). Выполнение холодного формования производят методом изгиба листовой заготовки в приспособлении продольного изгиба и только из ориентированного стекла.

Недостатком известного способа является то, что он предназначен для получения деталей исключительно из ориентированного стекла, и чрезвычайно сложно получить изделия из неориентированного органического листового крупногабаритного стекла с высокими оптическими показателями..

Техническая задача заключается в изготовлении крупногабаритных деталей остекления кабин различных аппаратов (например, откидной части фонаря самолета) из неориентированного органического стекла с высокими оптическими показателями и исключении сложного оборудовании.

Технический результат реализуется за счет того, что производят предварительный изгиб стекла до одинарной кривизны по схеме холодного формования, зажимают полуцилиндрическую заготовку в герметичном приспособлении, нагревают по схеме горячего формования, придают стеклу окончательную форму пневмоформованием, при этом холодное формование выполняют не менее чем за пять переходов после полного прогрева стекла в течение не менее двух часов с интервалами от 30 до 60 минут, после выполнения последнего перехода проводят отжиг стекла в течение 4,5-6 часов, плавно охлаждают до температуры 20-40°С, помещают в приспособление второго перехода за время, не превышающее 45-48 часов до начала пневмоформования, проводят отжиг в свободном состоянии при температуре на 30-40°С ниже температуры размягчения с последующим медленным охлаждением в термошкафу до температуры не выше 30-40°С, окончательный отжиг выполняют после подформовки в приспособлении для термообработки при температуре на 20-30°С ниже температуры размягчения стекла в течение двух-трех часов.

В предлагаемом способе используется способ формования крупногабаритных деталей из листового ориентированного органического стекла, взятый за прототип, с новыми температурными и временными режимами формования.

Способ формования неориентированного стекла заключается в том, что полуцилиндрическая заготовка из неориентированного органического стекла изготавливается в приспособлении бесконтактного горизонтального изгиба с зажатием по двум противоположным сторонам листовой заготовки при температуре ниже температуры размягчения для конкретного листа (холодное формование) не менее чем за пять переходов, выполненных после полного прогрева листа в течение не менее двух часов с интервалами от 30 до 60 минут. Такой режим обеспечивает появление минимальных напряжений при изгибе листа и исключает появление очагов "серебра" в растягивающихся зонах неориентированного стекла при температурах ниже температуры размягчения.

С целью снижения уровня напряжений в неориентированом стекле после выполнения последнего перехода полуцилиндрическая заготовка отжигается в течение 4,5-6 часов с плавным охлаждением до температуры 20-40°С и переносится в приспособление второго перехода за минимальное время, не превышающее 45-48 часов до начала пневмоформования во втором переходе.

Дальнейшее снижение уровня внутренних напряжений в заготовке стекла после завершения пневмоформования (выдувания) и раскроя из нее детали остекления обеспечивается отжигом в свободном состоянии при температуре на 30-40°С ниже температуры размягчения стекла в течение 6-8 часов с плавным разогревом, выдержкой и последующим медленным охлаждением в термошкафу до температуры не выше 30-40°С.

Для снятия внутренних напряжениий окончательный отжиг вырезанной детали остекления выполняется после подформовки в приспособлении для термообработки при температуре на 20-30°С ниже температуры размягчения исходного стекла в течение двух-трех часов.

На предприятии "ОАО НАЗ "Сокол" успешно применяется предлагаемый способ для получения деталей остекления откидной части фонаря самолета.