14.4. Пластическое формообразование деталей из листовых неметаллических материалов Гибка

399*

Рис. 114. 13. Крепление листов ор­ганического стекла при нагреве:

/—лист; 2—зажим

Рис. 14. 14. Узлы установхи для нагрева инфракрасны­ми лучами:

/—нагревательный элемент; 2— экранированные поверхности

влиянием атмосферных условий разбухают или, наоборот, усы­хают, теряя форму и размеры. Размеры болванки делают с уче­том температурной деформации (около 2%) и ее рабочую по­верхность тщательно полируют. Разогретая заготовка вручную прижимается к поверхности болванки и края заготовки и бол­ванки закрепляются струбцинами, располагаемыми через 150— 200 мм друг от друга. Съем детали с болванки допускается лосле ее охлаждения до 30—40° С.

Текстолит и стеклотекстолит гнут при толщине листов не более 3 мм, также в нагретом состоянии. Особенностью их по­догрева является быстрый переход смолы в пластическое состоя­ние, сопровождаемый раздвиганием волокон ткани. Подогрев ведут быстро в течение 1—2 мин, так как при длительном на­греве смола снова затвердевает. Для нагрева используют уста­новки с обогревом инфракрасными лучами. Установки собира­ются из нагревательных элементов 1 и экранированных поверх­ностей 2 (рис. 14.14).

'400

'401

Рис. 14.15. Схема пресс-фор- Рис. 14.16. Совмещенный

мы для формовки с подогревом штамп для формовки микани-

Неметаллические листовые материалы (органическое стекло, текстолит, стеклотекстолит, винипласт, целлулоид) подвергаются вытяжке после предварительного подогрева заготовки, а фибра и картон после предварительного увлажнения. Органическое стекло вытягивается в штампах (рис. 14.17) или в пневматиче­ских вытяжных устройствах, работающих под давлением или под вакуумом.

Круглая заготовка 1 устанавливается в выточке матрицы 2 и фиксируется прижимом 3. Матрица, заготовка и прижим скреп­ляются в пакет, который может быстро сниматься для нагрева с основания штампа, не показанного на рисунке. Пуансон 4, матрица 2 и прижим 3 изготавливаются из любой стали или вто­ричных алюминиевых сплавов. Их рабочие поверхности, сопри­касающиеся с заготовкой, тщательно полируют. Пакет нагре­вается до 115—120° С.

Диаметр заготовки рассчитывают по формулам, аналогичным при вытяжке металлических деталей, на обрезку прибавляют припуск 30—40 мм на диаметр. Вытяжку выполняют на гидрав­лическом или ручном винтовом прессе при скорости пуансона

1 й 2—части формы (верхняя и нижняя); 3—канал; 4—выталкива­тель

листовых термопластов:

товых манжет:

/—штырь; 2—3—пуансоны; 4—пру­жина; 5—матрица

Вытяжка

'402

на штыре 1. По мере опускания вер- хнего пуансона 2 сначала усилием яружины формуется внутренняя ко- ническая поверхность детали, а борт образуется при входе пуансона 2 и 3 в матрицу 5. Пружина 4 выталкива- ет деталь вверх пуансоном 3.

20—30 мм/с. Пуансон возвращают в исходное положение только после охлаждения детали до 30—40° С.

Штамп смазывают машинным маслом, чтобы легче снимать готовый колпачок. В подобных штампах можно вытягивать де- тали глубиной, не превышающей диаметр детали, при разно- стенности до 30 %.

При выходе из матрицы кромки детали раздуваются. Вытяжка в штампах не пригодна для деталей остекления самолета, свето- прозрачность которых строго

регламентируется. Вследствие соприкосновения разогретой заготовки с матрицей и при- жимом поверхность детали портится.

Рис. 14.18. Схема вакуумного приспо­собления для вытяжки колпачка из оргстекла:

/—заготовка; 2—лампа; 3—струбцина; корпус; 5—штуцер

Рис. 14.17. Схема штампа для вы­тяжки колпачка из органического стекла:

1—заготовка; 2—матрица; 3—прижим; 4— пуансон

Для вытяжки деталей остекления самолета применяют пнев­матические устройства: 1. Вакуумные (рис. 14.18). Заготовка 1, зажатая по краям струбцинами 3, нагревается инфракрасными лучами от ламп 2 нагревателя. Из нижней полости (под заго­товкой) корпуса 4 вакуум-насосом через штуцер 5 выкачивает­ся воздух, давление в верхней полости (над заготовкой) — ат­мосферное. Под действием избыточного давления нагретая заготовка втягивается в полость корпуса матрицы 4 до сопри­косновения со смонтированным на дне корпуса контактом, сиг­нализирующим об окончании процесса.

2. Более эффективные, работающие давлением сжатого воз­духа,— для вытяжки сферических стекол — блистеров (рис. 14.19). Заготовку, подогретую в воздушном циркуляционном шкафу (рис. 14.20) до 140—145° С, укладывают на борта 3 (см. рис. 14.19) пневмоустройства. Крышка 2, снабженная откидны­ми струбцинами 4, опускается на заготовку и струбцины крепят ее к корпусу. В герметически зажатый шланг 7, находящийся

'403

Рис. 14.19. Схема установки для вытяжки блистера:

/—заготовка; 2—крышка; 3— борт; струбцина; 5—штуцер;

байка; 7—шланг

ет сферическую форму блистера. Подача воздуха регулируется вручную и прекращается, когда вытянутая сфера соприкасается с лоскутком байки 6, подвешенным на соответствующей высоте на крышке приспособления. Контактное устройство применять нельзя во избежание повреждения поверхности детали. Вытяж­ка детали происходит за счет утонения листа. При исходной тол­щине заготовки 10 мм толщина купольной части детали состав­ляет до 4,5 мм.

Схема индикаторного приспособления для проверки толщины представлена на рис. 14.21. Детали остекления современных

'404

Проверка производится с поворотом детали через каждые 10 по вертикальной и по горизонтальной осям.

Испытание деталей на прочность производят в приспособле­нии, в котором деталь крепится болтами, как на самолете. Внутрь приспособления подается давление <7=1,52 кгс/см², при котором деталь должна сохранять прочность.

Каждую десятую деталь верхнего остекления и каждую два­дцатую деталь бокового остекления испытывают на разрушение, которое должно начинаться при давлении не ниже 1,8 кгс/см². Практически разрушение детали начинается при q=2,0— 2,2 кгс/см², причем оно начинается с появления трещин, распо­ложенных под углом к оптической оси детали около отверстий под болты.

В&тяжка деталей из текстолита и стеклолита производится в таких же штампах, что и для вытяжки деталей из органиче­ского стекла, с предварительным подогревом (для текстолита) до 150—170° С, до 230° С для стеклотекстолита. Нагрев прово­-

Рис. 14.20. Шкаф для подогрева заготовок бли­стеров

'405

на оптический центр коллиматора. После установки испытывае­мого блистера измеряют угол отклонения луча с помощью ни­велира. Суммарная величина Д угла отклонения по горизонтали

не должна превышать 12 мин.

и вертикали

/—стенд; 2—поворотная часть; 3—кали- ма тор; 4—нивелир

товых и гидравлических прессах. Например, при толщине заго­товки 2—3 мм глубина вытяжки составляет всего 50 мм. Рабо­чие части штампов для вытяжки винипласта изготовляют йз ин­струментальной, а остальные детали из простой поделочной стали. Вытяжку винипласта производят также выдуванием сжа­тым воздухом при давлении 1,5—2 кгс/см², нагретым до 140— 160° С. Заготовка нагревается горячим воздухом. Деталь снима­ют со штампа после охлаждения до 40° С.

Целлулоид вытягивается легко, как и винипласт, в штампах и в пресс-формах после подогрева до 95—110° С на плите, обо­греваемой горячей водой. Фибра и картон вытягиваются в ув­лажненном состоянии. Заготовку перед вытяжкой размачивают в воде из расчета 1,5—2 ч на 1 мм толщины листа. Затем за­готовку и рабочие поверхности штампа посыпают графитом или тальком. Конструкция штампов для вытяжки фибры и картона аналогична штампам для вытяжки органического стекла. Мате­риалом для изготовления деталей штампов служат силумин или облагороженная древесина.

Конструкция штампа для вытяжки детали из фибры пред­ставлена на рис. 14.23. Заготовка зажатая между матрицей 2

дится в течение 1—2 мин, а за ним немедленно выполняется вы­тяжка.

Вытяжкой из текстолита и стеклотекстолита изготовляют цилиндрические, конические и полусферические детали с высо­той, равной или меньшей диаметра. Вытягиваемость этих ма­териалов весьма ограниченна. Радиус вытяжного ребра матри­цы выполняется размером 6—8 мм.

Винипласт легко вытягивается после подогрева до 130° С. Вытяжка производится на небольшую глубину на ручных вин-

Рис. 14.21. Схема проверки толщины блистера

'406

Рис. 14.23. Схема штампа для вытяжки детали из фибры:

t—заготовка.; 2—матрица; 3—прижим; 4—струбцина; 5— пуансон

девается на решетчатую болванку, на которой выдерживается при нормальной температуре не менее 3 ч. Складки, образую­щиеся на поверхности детали, срезаются стамеской без снятия детали с пуансона.