Разновидности метода пневмовакуумного формования

При формовании можно выделить основные три стадии:

• нагрев листа или ленты до температуры, лежащей в диапазоне высокоэластического состояния материала;

• создание разности давлений воздуха в пространствах, примыкающих к противоположным сторонам разогретого листа, лист деформируется, облегая формообразующую поверхность холодной формы;

• выдержка отформованного изделия в контакте с холодной формой с целью охлаждения материала отформованной детали ниже температуры перехода в твердое состояние (стеклование или кристаллизации).

На производстве применяется большое число разновидностей метода. Наибольшее распространение получил метод негативного формования. Схема негативного формования представлена на рис.

Первая стадия процесса или стадия свободного формования показана на рис. 97, б, из матрицы, над которой закреплена разогретая заготовка, откачивается воздух, и заготовка начинает деформироваться.

Рис. 97.

Стадия формования на инструменте может быть разбита на две: стадию оформления боковых стенок (рис. 97, в) и стадию оформления днища (рис. 97, г). При соприкосновении разогретого листа с холодными стенками матрицы образуется корка застеклованного материала, препятствующая его дальнейшей вытяжке. Вытяжка идет по-прежнему за счет участков заготовки, не коснувшихся поверхности матрицы, т.е. идет уменьшение толщины этих участков, утоняются стенки изделия. Наиболее тонкими они получаются в углах между днищем и стенками изделия (рис. 97, д).

Таким образом, недостаток негативного метода - разнотолщинность изделия при глубокой вытяжке, особенно в углах и местах переходов.

Позитивный метод дает возможность получить изделие, внутренняя поверхность которых воспроизводит рисунок или тиснение оформляющего инструмента. При формовании этим методом (рис. 98) разогретый лист соприкасается в первую очередь с верхним торцом пуансона, на котором образуется днище будущего изделия. При позитивном формовании наибольшую толщину имеет днище изделия. Наиболее тонкой получается горловина изделия.

Рис. 98 Рис. 99

Свободное формование (формование без оформляющего инструмента) применяют в основном для получения изделий из прозрачных листовых материалов. Детали, полученные этим методом, отличаются повышенными оптическими характеристиками.

При свободном формовании лист закрепляется в зажимной раме-пройме рис. 99, а, нагревается и затем формуется, не касаясь стенок камеры. При этом деформация продолжается до тех пор, пока не наступит равновесие между действующим на лист усилием формования и напряжением, возникающим при этом в самом термопласте. Если усилие формования не уравновешивается напряжением, может быть разрыв листа.

При создании преграды заготовки на определенной высоте получают изделие с плоским или частично плоским днищем рис. 99, б. Разработаны также другие методы. Негативное формование с предварительной пневматической вытяжкой показано на рис. 100.

Под листом термопласта, закрепленным в зажимном устройстве и разогретым до высокоэластического состояния (рис. 100, а), с помощью сжатого воздуха давление. Лист деформируется, как в процессе свободного формования (рис. 100, б), при этом его толщина равномерно уменьшается. После достижения листом необходимой степени вытяжки подача сжатого воздуха в матрицу прекращается и создается формующий перепад давлений, заготовка входит внутрь матрицы. (рис. 100, в). Предварительная пневматическая вытяжка обеспечивает меньшую разнотолщинность изделий, получают изделия более глубокие. рис. 101.

Р ис. 101

Негативное формование с предварительной механопневматической вытяжкой показано на рис. 102.

Рис. 102

Зажатый в прижимной раме лист нагревается (рис. 102, а) и затем под действием подаваемого в матрицу сжатого воздуха раздувается в пузырь (рис. 102, б). Избыточный воздух выходит через стык листа и матрицы. Сверху в пузырь опускается пуансон (рис. 102, в, г), придающий заготовке форму, близкую к форме готового изделия. Затем в матрице создают формующий перепад давлений, и лист плотно прилегает к ее поверхности (рис. 102, д). При рассматриваемом способе формования изделие получается почти равнотолщинным.