Технологический процесс литья под давлением
Литьем под давлением называется процесс изготовления резиновых изделий посредством впрыскивания разогретой резиновой смеси в заранее сомкнутую форму через специальное литниковое отверстие с последующей вулканизацией ее в форме.
Процесс литья резины под давлением является циклическим процессом. Разогретая в инжекционном цилиндре резиновая смесь плунжером или шнеком выдавливается под высоким давлением через литниковое отверстие в закрытую обогреваемую форму, в которой происходит формование и вулканизация; после чего готовое изделие извлекают из формы.
Для заполнения формы необходимо преодолеть сопротивление вязкому течению резиновой смеси и гидравлическое сопротивление в литниках, впускных отверстиях и в оформляющей полости фор мы. Скорость заполнения формы резиновой смесью зависит от давления литья, создаваемого литьевым агрегатом, а также от геометрических размеров и конфигурации изделия, вязкости резиновой смеси и ее изменения с повышением температуры. При заполнении формы резиновая смесь не должна подвулканизовываться, чтобы не прекратилось ее течение.
Поведение смеси при литье резины под давлением обычно оценивают по их литьевой способности, т. е. по времени заполнения смесью формы определенных размеров в зависимости от давления литья или по глубине затекания резиновой смеси в форму со спиральным каналом.
Резиновые смеси для литья под давлением должны обладать высокой скоростью вулканизации при достаточно высокой стойкости к подвулканизации. Обычно наиболее пригодными для пере работки методом литья под давлением считаются смеси, характе ризующиеся сопротивлением под вулканизации при 120 °С (временем увеличения вязкости смеси на 5 едениц по сравнению с минимальным значением) от 10 до 30 мин и скоростью вулканизации 3—8 мин.
Суть метода литья резины под давление состоит в том, что в объеме резиновой смеси, находящейся в инжекционном цилиндре, под действием плунжера или шнека развиваются напряжения сдвига. В результате резиновая смесь начинает течь через сопло инжекционного цилиндра и литьевые каналы в гнезда формы. После заполнения гнезд смесью в них начинает нарастать давление, в результате чего осуществляется формование изделий.
Одним из важнейших преимуществ метода литья резины под давление яв ляется то, что при его осуществлении происходит значительный разогрев резиновой смеси. В результате изделие вулканизуется равномерно, а время вулканизации резко сокращается.
Переход с прессового способа формования на литьё резины под давление, целесобразен если отходы резиновой смеси при литье уменьшаются на 5% и больше, а производительность труда увеличивается не менее чем на 50%.
Схема технологического процесса литья резины под давлением представлена на рис. 3.2.
Разогрев резиновой
смеси
Вулканизация
Извлечение готового
изделия из формы
Рис.3.2. Схема технологического процесса литья под давлением
Описание производимого изделия
Рассматриваемым изделием является резиновое кольцо, используемое при производстве нефтяных погружных насосов.
Технологически, уплотнительное резиновое кольцо представляет собой на редкость простую деталь, имеющую вид обруча с круглым поперечным сечением. Оно размещается на стыках или точках соприкосновения подвижных деталей станков и агрегатов, и обеспечивает тем самым не только отличное уплотнение и изоляцию, но и практически не препятствует свободному ходу этих деталей.
Кольцо резиновое может обладать различным радиусом и толщиной поперечного сечения, а значит быть пригодным для использования в огромном перечне подвижных агрегатов практически любого назначения и области использования. Гибкая и эластичная резина колец обладает высокой износостойкостью, а в совокупности со специальными смазывающими составами способна прослужить весьма продолжительный временной срок. Более того, в зависимости от необходимости, химический состав уплотнительных резиновых колец способен обеспечивать изделию отличную стойкость к сверхвысоким температурам, пиковый показатель которых может достигать нескольких сотен градусов по Цельсию. Использование высококачественного сырья, применяемого в изготовлении уплотнительных колец, в дополнении ко всему прочему, обладает повышенными показателями химической стойкость, допуская эксплуатацию изделий во многих агрессивных средах, будь то всевозможные масла, газовые смеси, нефтепродукты и так далее. Так же, стоит отметить, что кольцо уплотнительное обладает высокой универсальностью применения, и с должной эффективностью может быть использовано и в условиях промышленности, и в быту. А благодаря химической нейтральности и невосприимчивости резины, уплотнительные кольца отлично подходят для использования в пищевой промышленности. Высокая экологичность и санитарная безопасность превращает резиновое уплотнительное кольцо в поистине уникальный герметизирующий материал, который легок и прост в производстве.
Назначение уплотнительного резинового кольца: уплотнение неподвижных и подвижных соединений гидравлических, топливных, смазочных и пневматических устройств.
Кольца изготавливаются из маслобензостойких, термостойких (до +250 С) материалов, стойких к агрессивным средам, и допущенных к контакту с пищевыми продуктами.
Пример условного обозначения кольца с диаметром штока 17 мм, диаметром цилиндра 21 м, диаметром сечения 2,5 мм Х 10, группа точности 2, группа 2 :
Рис. 3.1. Кольцо 017-022-25-2-2 ГОСТ 9833-73
Где D-диаметр уплотняемого цилиндра, мм; d1-внутренний диаметр кольца, мм; d2- сечение кольца, мм (умноженный на 10).