книги / Технология производства и методы обеспечения качества зубчатых колес и передач

Материалы, методы и технология изготовления зубчатых колес из пластмасс 311

Анализ вида отливок зубчатых колес показывает [38J, что при трехточечном впуске (рис. 8.21, а) вершины зубьев отливки, находящихся вблизи литниковых впусков, заполня­ ются неравномерно, наблюдается некоторое временное запаздывание, образуется перепад давления, результатом является анизотропия усадки по диаметру вершин зубьев. При четырехточечиом впуске (см. рис. 8.21, б, рис. 8.22) вершины зубьев заполняются расплавом син­ хронно, отмечены сбалансированность давления по периферии зубчатого венца и равномер­ ность скорости охлаждения отливки. В результате точность зубчатых колес повышается.

Центрирующие элементы. Центрирование полуформ относительно осей ТПА обеспе­ чивают центрирующие фланцы Fw75, Fw80, Fw85. Фланцы типа Fwl5 — круглые из стали 1.1730 (Сталь 45) диаметрами: 090, 125, 160, 175, 200 мм, выполненные с точностью /8. Fw80 и Fw85 — ступенчатые фланцы. Меньший диаметр — 090/8 для установки в плиту крепления АР.2 в цековку 0907/7x4, а больший диаметр — для монтажа полуформы на плиту ТПА. Fw85 — монолитный фланец, a Fw8Q имеет по центру коническое отверстие 036, с углом при вершине 90°.

Для центрирования полуформ друг относительно друга используется комплект эле­ ментов: направляющая колонка 7М 6, направляющая втулка ТМ 8 и центрирующая втул­ ка 7а/19. Дополнительное центрирование формообразующих деталей форм друг относи­ тельно друга обеспечивают конические пары FwAO с регулировочными шайбами fw41 и FwA2. Если же более жесткое центрирование необходимо обеспечить не только в послед­ ний момент смыкания полуформ, по и в процессе смыкания, то используют призматиче­ ские пары FwA5 из стали 1.7131 со специальным износостойким патентованным покрыти­ ем Lamcoat.

Толкатели Aw (по-английски Ejectorpins, по-немецки Auswerferstifte) — подвижные де­ тали системы выталкивания форм, обеспечивающие извлечение отливки после или во вре­ мя раскрытия полуформ. В каталоге представлены пять типов нормализованных цилиндри­ ческих толкателей: простые цилиндрические с цилиндрической Лг«215 н конической Ли>220 головками, ступенчатые Aw 252, плоские Aw262 и трубчатые HI272 (табл. 8.18). В литерату­ ре [39,40] даны рекомендации по установке толкателей в плитах. Посадка tf7/g6 обеспечи­ вает безоблойную работу толкателей при литье любых пластмасс.

Элементы системы охлаждения (термостатирования). Для обеспечения циркуляции термостатирующей жидкости (вода, масло) в канале формообразующей детали (пуансон, матрица, вставка) рекомендуется использовать перегородки Wb700 {Baffle ribs), применяе­ мые в каналах 0 6 ,8 ,1 0 ,1 2 ,1 4 мм из стеклонаполненного полиамида ПА 66-GF35, толщи­ ной 1 или 1,5 мм. Они легко монтируются и демонтируются в пресс-форме и герметизиру­ ются за счет разжима уплотнительных колец специальной латунной втулкой. Более ин­ тенсивный теплообмен обеспечивает фонтанирующая трубка Т2000 {Compact components fo r core heating and cooling). Теплоагент поступает внутрь трубки и, фонтанируя из торца, двигается с наружной стороны ее. Трубки выпускаются следующих диаметров: 00,8; 1,25; 1,65; 2,40; 2,95; 3,00; 3,30; 4,00; 5,00; 5,45; 6,00; 7,95 мм с длинами 160 или 300 мм. Зазор ме­ жду трубкой и стенкой отверстия должен составлять от 0,1 до 1 мм. Наиболее эффектив­ ными элементами системы термостатирования являются специальные турбулизаторы А Т {Turbo-spirals fo r cooling), устанавливаемые в глухие каналы с зазором 0,5 мм на сторону. Турбулизатор представляет собой трубку с внутренним диаметром: 4, 6, 8, 10, 12, 17, 20 или 23 мм, у которой снаружи находятся ребра в виде волнистой спирали с наружным диаметром 12, 14, 16, 24, 32, 36-38 мм соответственно и длиной от 100 до 225 мм.

Подсоединение форм к системе термостатирования производится посредством быстро­ съемных соединений, состоящих из муфты и ниппеля. Муфты и ниппели имеют исполне­ ние с запорным клапаном М 1 0 /5 Ш и без него M kiOO /Stil. Муфта присоединяется к пресс-форме и отсоединяется практически мгновенно; штуцер монтируется в цековку на плите пресс-формы, поэтому не подвергается механическому воздействию при монтаже/демонтаже пресс-формы и хранении, а, значит, герметичность соединения не нарушается.

Работа системы выталкивания в две стадии обеспечивается агрегатами двойного вы­ талкивания Л»1800 и /то1850. Механизм /0/1800 обеспечивает на первой стадии движение обеих ступеней, а затем первая ступень останавливается, а вторая продолжает движение. Механизм /а/1850 обеспечивает сначала движение первой ступени, а затем второй.

Вывинчивание резьбовых знаков из пресс-формы производится м еханизмом винт -гайка: винты многозаходные WzlOOO с левой «Z.» и правой «7?» резьбой и гайки под них из латуни Wzl020 или металлопластиковые WzlOlO; вал-ш естерни Wz1030 и зубча­ тые колеса И£1040 для передачи вращения от гайки на вал-шестерни.

Для извлечения знаков под углом к плоскости разъема применяют гидроцилиндры

#Z160, НР70, HP8Q или механизм привода наклонных знаков SD /CI, оформляющих не­ большие поднутрения на наружной поверхности отливки.

лены нерекомендуемый, а на рис. 8.23, б, в — предпочтительные варианты конструкции со­ пряжения центрального знака и зубчатой матрицы.

Допуски на радиальное биение посадочных мест матрицы и центрального знака назна­ чают по 3-5 квалитетам точности (ГОСТ 25346-88). Для подвижных соединений в размер­ ной цепи «центральный знак-матрица» применяют посадки с зазором H 6/h5; Н7/И6, а для неподвижных - И6/к5; Н7Д6; Н6/Ь5; И7/Ь6. В табл. 8.19 приведены варианты назначения посадок сопряжений (рис. 8.23, а). В табл. 8.20 для каждого варианта приведены результаты расчета достигаемой точности по радиальному биению зубчатого венца отливаемых зубча­ тых колес модулей 0,1-1,5 мм при диаметре делительной окружности 12-80 мм; точность матрицы соответствует 6-й степени точности по ГОСТ 9178-81 или ГОСТ 1643-81. В зави­ симости от длины размерной цепи и сочетания назначаемых посадок достижимая точность отливаемых зубчатых колес колеблется от 7-й до 11-й степени; иаилучший результат реали­ зуется при использовании варианта со стержневым толкателем.

Таблица 8.19

Варианты посадок, применяемых в сопряжениях размерной цепи «центральный знак-матрица»

Рис. 8 .2 7 . Литьевая форма с подвижной подпружиненной матрицей

ной возможностью перемещения и подпружиненными относительно нее компенсирующи­ ми элементами 7, снабженными ограниченными буртами 8; промежуточную подвижную плиту 9, жестко связанную с компенсирующими элементами 10 и подпружиненную относи­ тельно матрицы 5 в направлении оформляющей плиты 2; центральный знак 11, закреплен­ ный в основании 1. Оформляющая плита 2 и центральный знак 11 выполнены соответст­ венно с выступами 12 и продольными ребрами 13, сопряженными с продольными пазами 14 на внутренней поверхности матрицы 5. Такое конструктивное решение позволяет повы­ сить качество изделия за счет использования компенсирующих элементов 7 и 10, переме­ щающих подвижный знак 15 и матрицу 5 относительно выступов 12 на оформляющей пли­ те 2; для подпрессовки при охлаждении полимерного материала со стороны торцовых по­ верхностей изделия. При подаче расплава полимерного материала в оформляющую полость 18 под действием давления расплава подвижный знак 15 перемещается влево, передвигая компенсирующие элементы 7 до упора ограничительными буртами 8 в плиту 6 выталкива­ ния, а матрицу 5 — до упора в выступ на корпусе 4. При охлаждении расплава и снижении давления в оформляющей полости 18 подвижный знак 15и матрица 5 под действием усилий сжатия пружин возвращаются в исходное положение, матрица 5 упирается в оформляющую плиту 2, а промежуточная подвижная плита 9 прижимается к матрице 5 и через прокладки

16фиксирует положение подвижного знака 15. Готовое изделие выталкивается подвижным знаком 15 после раскрытия формы при перемещении вправо плиты 6.

320 Г л а в а 8

Метод элсктроэрозиоипой обработки. Суть метода электроэрозионной обработки за­ ключается в том, что слой материала снимают с помощью электрического разряда, возни­ кающего между специальным электродом и обрабатываемой поверхностью в среде диэлектрической жидкости. Преимуществами метода являются его универсальность, воз­ можность обработки высокотвердых материалов с высокой точностью, высокая произ­ водительность. Применение электроэрозии позволяет ускорить процесс получения осна­ стки при обеспечении высокого качества, особенно для прецизионных деталей сложной формы.

Общие требования к станкам для электроэрозионной обработки — возможность на­ дежного крепления обрабатываемой заготовки, обеспечение прецизионного взаимного пе­ редвижения электрода и заготовки, чистоты диэлектрической жидкости и ее подачи в зо­ ну обработки, передачи импульсов электрического тока от генератора в рабочую зону. Об­ рабатываемые заготовки выполняются из электропроводного материала, не вступающего в химическую реакцию с водой, водородом и кислородом.

Зазор между обрабатываемой поверхностью и электродом при электроэрозионной об­ работке составляет около 10 мкм. В процессе обработки он заполняется частицами снято­ го материала, уменьшающими его первоначальную величину. Для поддержания постоян­ ного зазора конструкция оборудования должна обеспечивать возможность оперативного контроля за величиной зазора и его регулирования.

Качество обработки во многом зависит от конструкции зажимных приспособлений и точности перемещений заготовки и проволоки электродов в различных направлениях. Со­ временное оборудование позволяет обеспечить отклонение от требуемых направлений пе­ редвижения не более 10 мкм.

Производительность процесса элекгроэрозии зависит от разрядного тока, длительности электрического импульса и глубины реза. Повышение производительности электроэрозии и выбор параметров технологического процесса тесно связаны с точностью обработки и вели­ чиной шероховатости обрабатываемой поверхности. При большей продолжительности элек­ трического импульса и величины разрядного тока производительность процесса возрастает, однако при этом повышается и шероховатость поверхности. В зависимости от предъявляе­ мых требований к точности детали можно выбрать режимы, обеспечивающие различные по­ грешности. Так, при использовании проволоки-электрода диаметром 0,25 мм на станке AGIECUT100D получены результаты, приведенные в табл. 8.21.

Достижимые классы точности и величины шероховатости при электроэрозионной об­ работке, зависящие от поставленной цели, возможностей оборудования и квалификации персонала, приведены в табл. 8.22.

Современные электроэрозионные станки швейцарской фирмы AG IE марки AGIECUT, работающие с проволочным электродом, обеспечиваются системой ЧПУ, которая позво­ ляет осуществлять оперативный диалог с управляющей системой и программирование технологического цикла с контролем всех параметров.