Введение к работе
- 1 -
Актуальность темы. При производстве формовых резинотехнических изделий (РТИ) на операцию удаления облоя (вшгрессовки) в среднем приходится 38 % трудовых затрат, для ряда деталей затраты составляют до 70 %. Масса облоя может, доходить до (30-100) % от массы готового изделия.
Используемые в резинотехнической промышленности станки для удаления облоя предназначены для обработки отдельных типоразмеров и видов изделий. Получивший распространение в последнее время метод замораживания имеет высокую себестоимость и не позволяет обрабатывать тонкостенные изделия с толщиной стенки, соизмеримой с толщиной облоя. Отечественный и зарубежный опыт показывает, что более высокое качество и низкая себестоимость достигаются при изготовлении РТИ в компрессионных пресс-формах с отжим-ними кромками, позволяющих получать безоблойные изделия. В то же время в пресс-формах известных конструкций далеко не всегда можно получать безоблойные изделия, удовлетворяющие требованиям нормативно-технической документации. Это связано с тем, что до настоящего времени практически отсутствуют детальные исследования, посвященные механизму образования облоя ігри компрессионном формовании, связывающие величину облоя с особенностями геометрии и объемом изделия, конструкцией пресс-формы и технологическими параметрами формования. Отсутствуют сведения о методах расчета необходимой величины контактного усилия на отжимных кромках, связанным с этим ресурсом работы пресс-формы, и выборе материалов, обеспечивающих наилучшие показатели работы.
Б связи с этим разработка и создание высокоэффективных с большим ресурсом работы компрессионных пресс-форм с отжимными кромками, позволяющих существенно уменьшить трудоемкость и улучшить качество безоблойшх РТИ, является весьма актуальной задачей.
Цель работа. На основе теоретических и экспериментальных исследований процесса компрессионного формования РТИ г. пресс-формах с отжимными кромками разработать методы расчета и конструирования пресс-форм, выбора технологических параметров формования в условиях нестационарности и неоднородности температурного ноля по массе изделия, обеспечивающие в комплексе получение безоблойшх изделий, высокие ресурс работы пресс-форм и ироизво дительность изготовления FJ'H.
Научную новизну диссертационной работы представляют:
результата теоретического исследования напряженно-деформированного состояния формующих блоков пресс-форм в упругом приближении;
математическая модель и результаты анализа напряженно-деформированного состояния отжимных кромок пресс-форм, учитывающие пластическое формоизменение и разрушение зош взаимодействия кромок;
математическая модель и результаты анализа механизма образования оОлоя при компрессионном формовании РТМ, учитывающие силовые параметры оборудования, нестационарность и неоднородность температурного поля по массе изделия, протекание реакции вулканизации и истечение избытка резиновой смеси из формующей полости;
методика расчета и конструирования компрессионных пресс-форм с отжимными кромками и выбора технологических параметров формования Оезоблойных РТМ.
Практическая ценность. Практическую ценность имеет разработанная на основе отмеченных выше результатов методика расчета и конструирования компрессионных пресс-форм с отжимными кромками и выбора технологических параметров формования Оезоблойных РТМ. На основании результатов теоретических исследований разработан ряд конструкций пресс-форм, которые наряду с методикой их расчета внедрены в серийное производство в АО "Саранский завод "Резино-техника". Экономический эффект от внедрения в 1990 году составил 620 тыс. рублей, в 1991 году - 400 тыс. рублей, в 1992 году -9,2 млн. рублей, в 1993 году - 42 млн. рублей в текущих ценах на период внедрения. Автор защищает:
математическую модель и результаты анализа напряженно-деформированного состояния отжимных кромок пресс-форм, учитывающие пластическое формоизменение и разрушение зош взаимодействия кромок;
математическую модель и результаты анализа механизма образования облоя при компрессионном формовании РТИ, учитывающие силовые параметры оборудования, нестационарность и неоднородность температурного поля по массе изделия, протекание реакции вулканизации и истечение избытка резиновой смеси из формующей полости;
методику расчета и конструирования компрессионных пресс-форм с отжимными кромками и выбора технологических параметров формования безоблойных FTM;
конструкции высокоэффективных компрессионных пресс-форм с отжимными кромками для изготовления безоблойных РТМ.
Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы были доложены на научной конференции МГУ им. Н.П. Огарева "!9-е Огаревские чтения", секция "Прикладная механика" (г.Саранск, 1990 г.), на республиканской научно-технической конференции "Обеспечение надежности сельскохозяйственной техники" (г.Саранск, 1990 г.), на 8-ой Всероссийской научно-технической конференции "Математические методи в химии" (г.Тула, 1993г.), на научной конференции МГУ им. Н.П. Огарева "22-е Огаревские чтения", секция "Прикладная механика" (г.Саранск, 1993 г.).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 11 печатных работ и получено 7 авторских свидетельств на изобретения.
Структура и объем работы. Содержание диссертации изложено на 230 страницах, включающих 161 страницу машинописного текста, ь'( рисунков, 1 таблицу. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, выводов по работе, списка литературы, включающего I34 наименования работ отечественных и зарубежных авторов, и приложения, содержащего акты о внедрении результатов работы.