Заготовки из пластмасс
Заготовки из неметаллических материалов.К неметаллическим материалам, широко применя-емым в машиностроении, относятся: пластические массы, древесина, резина, бумага, асбест, текстиль, кожа и др. Неметаллические материалы, обеспечивая необходимую прочность и небольшой вес изготовляемых из них деталей, кроме того, придают деталям высокие фрикционные свойства, химическую устойчивость (к воздейст-вию растворителей), водо-, газо-, и паронепроницаемость, высокие изоляционные свойства и другие ценные ка-чества.
Пластическими массами называют такие материалы, которые на определенной стадии их производства при-обретают пластичность, то есть способность под воздействием давления принимать соответствующую форму и сохранять ее после снятия давления.
В зависимости от химических свойств исходных смолообразных веществ пластические массы, получаемые на их основе, делят на две основные группы:
1) термореактивные пластические массы, полученные на основе термореактивных смол и отличающиеся тем, что при действии повышенных температур они претерпевают ряд химических изменений и превращаются в неплавкие и практически нерастворимые продукты;
2) термопластичные массы ( термопласты), полученные на основе термопластичных смол и отличающиеся тем, что при нагревании они размягчаются, сохраняя плавкость, растворимость и способность к повторному формованию.
Разнообразие физико-химических и механических свойств и простота переработки изделия обуславливают широкое применение различных видов пластических масс в машиностроении и других отраслях народного хо-зяйства.
Сравнительно небольшая плотность ( 1…2 г/см3), значительная механическая прочность и высокие фрикци-онные свойства позволяют в ряде случаев применять пластические массы в качестве заменителей металлов, например цветных металлов и их сплавов – бронзы, свинца, олова, баббита и т.п. ( для изготовления подшип-ников ) , а при наличии некоторых специальных (свойств ( например бесшумность в работе, антикоррозион-ность ) пластмассы можно использовать и в качестве заменителей черных металлов. Высокие электроизоляци-онные свойства способствуют применению пластических масс в электро – и радиопромышленности в качестве диэлектриков и заменителей таких материалов, как фарфор, эбонит, шеллак, слюда, натуральный каучук и мно-гих другтх.
Хорошая химическая стойкость при воздействии растворителей и некоторых окислителей, водостойкость, газо- и паронепроницаемость позволяют применять пластические массы как технически важные материалы в автотракторной, судостроительной и других отраслях промышленности.
Детали из пластических масс получают прессованием, литьем под давлением и литьем в формы.
Прессование. Наиболее распространенным способом получения деталей из пластических масс является спо-соб горячего прессования при необходимом давлении и определенном температурном режиме . В качестве ос-новного оборудования для прессования пластмасс обычно применяют гидравлические прессы. Однако в неко-торых случаях можно применять и другие типы прессов, например фрикционные, винтовые.
Прессование производят в металлических пресс-формах, устанавливаемых на прессах. Пресс-формы являют-ся основным видом оснастки в производстве изделий из пластических масс. Во время прессования пресс-формы находятся в очень неблагоприятных эксплуатационных условиях. Они воспринимают многократные силовые нагрузки ( давление пресса, достигающее 200…300 кгс/см2, а иногда 600…800 кгс/см2), систематическое воз-действие высоких температур ( до 1900 С) и агрессивное коррозионное воздействие выделяющихся в процессе прессования продуктов химических превращений.
Литье под давлением. Важным промышленным способом производства деталей из пластмасс является спо-соб литья под давлением. Он во многом сходен со способом литья под давлением металлов. Сущность его зак-лючается в следующем: в загрузочные приспособления специальных машин помещают пластическую массу, которая затем поступает в обогревающее устройство, где она расплавляется, и под действием поршня (плунже-ра), передающего высокое давление, впрыскивается в пресс-форму, в которой формируется деталь.
Машины для литья под давлением пластмасс высокопроизводительны: съем деталей с них достигает
12…16 тыс. шт. за смену. Этим способом можно изготовлять различные детали со сложными резьбами и про-филями, тонкостенные детали и т.п.
Литье в форме применяют в тех случаях, когда детали изготовляют из связующего без наполнителя. Этот способ применяют также для получения различных литых термореактивных пластмасс, как, например, литой карболит, неолейкорит, литой резит, а также некоторые литые термопластичные материалы – органическое стекло, полистирол и др.
Детали из слоистых пластиков имеют большое распространение в машиностроении ( например, различные передаточные зубчатые колеса и подшипники).
Текстолитовые передаточные зубчатые колеса отличаются от металлических бесшумностью на ходу и устой-чивостью против влияния различных агрессивных сред. В ряде случаев текстолитовые зубчатые колеса почти совсем вытеснили зубчатые колеса из цветных металлов. Их применяют для передачи вращения от электродви-гателей в быстроходных металлообрабатывающих станках, устанавливают на распределительных валах двига-телей внутреннего сгорания и в других.
В химической промышленности текстолитовые зубчатые колеса применяют в различных аппаратах и прибо-рах, где они гораздо лучше сопротивляются различным агрессивным воздействиям, чем зубчатые колеса из бронзы, латуни и кожи. Помимо зубчатых колес, из текстолита изготовляют некоторые другие передаточные устройства – ролики, кольца и т.п.
Обработка заготовок из пластмасс точением, сверлением, фрезерованием и т.п. имеет свои особенности, обусловленные прежде всего строением материала, и зависит от вида наполнителя и связующего, а также от ме-тода изготовления заготовки. Так, например, обработка термореактивных пластмасс допускает применение от-носительно высоких скоростей резания, так как они при нагревании не размягчаются ( допустимая предельная температура для термореактивных пластмасс в зоне резания 1600 С, а для термопластичных – 60…1000 С ).
При обработке пластмасс с наполнителем в виде стекла, кварца и слюды применяют режущий инструмент, оснащенный твердым сплавом, и учитывают направление слоев наполнителя. Прочность литых заготовок из слоистых пластиков на 40…50 % меньше прочности заготовок, получаемых прессованием, поэтому при их об-работке можно задавать скорости резания и подачи большие, чем при обработке прочных термореактивных пластмасс.
На выбор режимов резания влияет стойкость режущего инструмента, испытывающего при обработке боль-шинства конструкционных пластмасс абразивный износ. Затупление режущего инструмента приводит к сниже-нию класса чистоты обрабатываемой поверхности, выкрашиванию материала при врезании и выходе инстру-мента. Это вызывает необходимость применять при обработке пластмасс более остро заточенные режущие кромки инструмента и значительно снижать допустимые величины износа (в 3…4 раза). Необходимость острой режущей кромки вызывается также и значительной упругостью пластмасс (так, упругость термореактивных пластмасс в 40 раз больше упругости стали).
Низкая теплопроводность пластмасс также оказывает влияние на выбор режимов резания, так как при обра-ботке режущий инструмент находится в закрытом объеме не охлаждаясь (при этом может иметь место обугли-вание обрабатываемой поверхности).
К особенностям обработки пластмасс относится также интенсивное пылеобразование, обуславливающее применение обеспыливающих устройств и невозможность применения смазочно-охлаждающих жидкостей из-за гигроскопичности материала. Поэтому наиболее часто при обработке пластмасс применяют обдувку сжатым воздухом.
Углы заточки режущей части инструмента (сверл, резцов, метчиков, фрез и др.), кроме их тщательной довод-ки и более острой заточки, выполняют при обработке пластмасс несколько отличными от углов заточки режу-щей части инструмента, предназначенного для обработки черных и цветных металлов. Так , например, при об-работке точением текстолита режущим инструментом, оснащенным пластинками Р18 или ВК6, принимают угол g = 8…100; a = 200; j = 450.
Окончательную отделку поверхностей заготовок из пластмасс производят шлифованием и полированием. На практике стремятся по возможности ограничиваться полированием, так как при длительном контакте круга с обрабатываемой поверхностью могут иметь место прижоги.
Для полирования применяют войлочные, резиновые, суконные и фланелевые круги (диаметр круга 250 мм,
ширина круга 40…60 мм, и число оборотов круга 2000 в минуту). При полировании пластмасс используют среднюю и тонкую пасты ГОИ.
В табл. 2.1 приводятся достижимые классы точности при различных видах механической обработки деталей из пластмасс.
Таблица 2.1
Достижимые классы точности при механической обработке деталей из пластмасс
| Группа | Тип и Марка | Вид механической обработки | ||||||
| Точение | Свер ление | Развер тыва ние | фрезерование | Шлифова ние | ||||
| Черно вое | Чисто вое | Черно вое | Чисто вое | |||||
| Терморе-активные | Пресспорошки (К18-2, К21-22 и др.) | 4 –4а -- | 3 –3а -- | 3а -- | 2а | -- | 4 –4а -- | -- |
| Прессматериалы Волокнистые (АГ4,волокнит) | 4 –4а -- | 3 –3а -- | 3а -- | 2а | -- | 4 –4а -- | -- | |
| Слоистые (текстолит, гетинакс) | 4 –4а -- | 3 –3а -- | 3а -- | 2а | -- | 4 –4а -- | -- |
Продолжение табл. 2.1
| Термоплас тичные | Полиэтилен, винилпласт | 4 –4а -- | 3 –3а -- | 3а -- | 2а | -- | 4 –4а -- | -- |
| Полиметилмета-крилат (органическое стекло) | 4 –4а -- | 3 –3а -- | 3а -- | 2а | -- | 4 –4а -- | -- | |
| Полистирол, Фторопласт 4 | 4 –4а -- | 3 – 3а | 3а | 3а 2а | 6 –7 | 4а | -- -- |
Дата добавления: 2015-12-26; просмотров: 2942;