ПРЕСС-ФОРМА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ УПЛОТНИТЕЛЬНЫХ ШНУРОВ
PRESSMOULD FOR PRODUCTION OF PACKING CORDS

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к технологии изготовления резинотехнических изделий в пресс-форме, и может быть применено при изготовлении уплотнительных шнуров, например, для роторов большого диаметра крупногабаритных центробежных компрессоров.
Известны пресс-формы, содержащие матрицу и пуансон (см., например, И.М.Буланов, В.В.Воробей. Технология ракетных и аэрокосмических конструкций из композиционных материалов. - М.: Издательство МГТУ им.Н.Э.Баумана, 1998 г. - стр.157-161).
Эти пресс-формы могут применяться для изготовления уплотнительных шнуров, для чего на обращенных друг к другу поверхностях матрицы и пуансона выполняют замкнутые кольцевые канавки полукруглого поперечного сечения, образующие при смыкании поверхностей замкнутое кольцевое формующее гнездо круглого поперечного сечения.
Однако при применении конструкции известной пресс-формы для изготовления уплотнительных шнуров большого диаметра выполнение формующего гнезда наиболее простой и рациональной, с точки зрения облегчения процесса образования кольцевых канавок на поверхностях матрицы и пуансона при их изготовлении, формы в виде окружности приводит к значительному увеличению диаметра оснований матрицы и пуансона и соответственно к увеличению габаритов пресс-формы, что в ряде случаев делает пресс-форму недопустимо громоздкой.
Выполнение формующего гнезда сложной формы, например в виде восьмерки, хотя и позволяет избежать значительного увеличения габаритов пресс-формы, но трудно выполнимо с точки зрения необходимости образования на поверхности матрицы и пуансона при их изготовлении кольцевых канавок полукруглого поперечного сечения, в виде полуокружностей с разными радиусами и многочисленными сопряжениями между ними.
Кроме того, образование в известной пресс-форме кольцевых канавок непосредственно на формующей поверхности матрицы и пуансона приводит в случае некачественного изготовления кольцевых канавок, например недопустимого искажения формы, провала диаметра и т.п., к необходимости повторного изготовления дорогостоящих матрицы и пуансона.
Указанные недостатки приводят к увеличению габаритов, повышению трудоемкости изготовления и увеличению стоимости известной пресс-формы при изготовлении в ней уплотнительных шнуров большого диаметра.
Технической задачей данного изобретения является уменьшение габаритов, снижение трудоемкости изготовления и уменьшение стоимости пресс-формы для изготовления уплотнительных шнуров большого диаметра.
Технический результат достигается тем, что в пресс-форме для изготовления уплотнительных шнуров, содержащей матрицу и пуансон, на обращенных друг к другу поверхностях которых выполнены замкнутые кольцевые канавки полукруглого поперечного сечения, образующие при смыкании поверхностей замкнутое кольцевое формующее гнездо круглого поперечного сечения, на поверхностях матрицы и пуансона выполнен вырез в виде сектора, в котором установлены две имеющие форму полуцилиндра вставки, прижатые плоскими боковыми поверхностями к боковым поверхностям выреза при помощи пластины, устанавливаемой с натягом между цилиндрическими поверхностями вставок, при этом в центральной части и на периферии поверхностей матрицы и пуансона и на периферии вставок выполнены разомкнутые кольцевые канавки полукруглого поперечного сечения, торцы которых совмещаются при установке вставок в вырез основания с образованием единой замкнутой кольцевой канавки.
Разомкнутые кольцевые канавки полукруглого поперечного сечения образованы на поверхности кольцевых пластин, установленных в кольцевые выемки, выполненные на поверхностях матрицы и пуансона.
По обеим сторонам от разомкнутых кольцевых канавок полукруглого поперечного сечения, образованных на поверхностях кольцевых пластин и вставок пуансона, выполнены аналогичные разомкнутые кольцевые канавки с поперечным сечением меньшего диаметра.
Выполнение на поверхностях матрицы и пуансона выреза в виде сектора, в котором установлены две имеющие форму полуцилиндра вставки, прижатые плоскими боковыми поверхностями к боковым поверхностям выреза при помощи пластины, устанавливаемой с натягом между цилиндрическими поверхностями вставок, позволяет выполнять формующее гнездо шнура состоящим из состыкованных между собой составляющих частей простой формы в виде полуокружностей, которые можно легко изготовить на имеющемся оборудовании.
Выполнение в центральной части и на периферии поверхностей матрицы и пуансона и на периферии вставок разомкнутых кольцевых канавок полукруглого поперечного сечения, торцы которых совмещаются при установке вставок в вырез, позволяет наиболее просто получить конфигурацию единой замкнутой кольцевой канавки, обеспечивающую изготовление уплотнительного шнура требуемой длины.
Образование разомкнутых кольцевых канавок полукруглого поперечного сечения на поверхности кольцевых пластин, установленных в кольцевых выемках, выполненных на поверхностях матрицы и пуансона, позволяет упростить процесс изготовления канавок, при этом возможна замена кольцевых пластин в случае повреждения поверхности кольцевых канавок, что исключает необходимость замены дорогостоящих матрицы или пуансона.
Выполнение по обеим сторонам от образованных на поверхностях кольцевых пластин и вставок пуансона разомкнутых кольцевых канавок полукруглого поперечного сечения, аналогичных дополнительных разомкнутых кольцевых канавок с полукруглым поперечным сечением меньшего диаметра позволяет при смыкании поверхностей матрицы и пуансона обеспечить вывод в дополнительные канавки излишков прессуемого материала из формующего гнезда и обеспечить требуемое качество поверхности изготавливаемого уплотнительного шнура.
На фиг.1 приведен общий вид пресс-формы в разрезе.
На фиг.2 приведен вид на формующую поверхность матрицы.
Пресс-форма для изготовления уплотнительных шнуров деталей большого диаметра (1,5-2 м и более) содержит матрицу 1 и пуансон 2.
Матрицу 1 и пуансон 2 изготавливают из круговых плоских заготовок значительно меньшего диаметра, чем диаметр окружности уплотнительного шнура, что позволяет существенно уменьшить габариты предлагаемой пресс-формы по сравнению с известной пресс-формой, в которой диаметр матрицы и пуансона превышает диаметр окружности уплотнительного шнура.
Уменьшение диаметра матрицы 1 и пуансона 2 достигается за счет рационального использования поверхности для выполнения формующего гнезда, обеспечивающего изготовление уплотнительного шнура требуемой длины (два ряда кольцевых канавок вместо одного в известной конструкции пресс-формы).
На поверхностях матрицы 1 и пуансона 2, в центральной части и на периферии, выполнены кольцевые выемки, в которых установлены и закреплены при помощи штифтов кольцевые пластины 3, 4, 5 и 6, на поверхностях которых образованы разомкнутые кольцевые канавки 7, 8, 9 и 10 полукруглого поперечного сечения, образующие при смыкании поверхностей матрицы 1 и пуансона 2 замкнутое кольцевое формующее гнездо круглого поперечного сечения.
На поверхности кольцевых пластин 3 и 4 пуансона 2 по обеим сторонам от разомкнутых кольцевых канавок 7 и 8 полукруглого поперечного сечения выполнены аналогичные разомкнутые кольцевые канавки 11 и 12 с поперечным сечением меньшего диаметра.
На поверхности матрицы 1 выполнен несквозной вырез 13 в виде сектора, в который установлены плоские вставки 14 и 15, расположенные заподлицо с остальной поверхностью матрицы 1.
Вставки 14 и 15 имеют форму полуцилиндра и прижаты плоскими боковыми поверхностями к боковым поверхностям выреза 13 при помощи пластины 16, устанавливаемой с натягом между цилиндрическими поверхностями вставок 14 и 15.
После установки пластина 16 крепится винтами к поверхности матрицы 1, что позволяет обеспечить жесткость и прочность конструкции матрицы после установки вставок 14 и 15 в вырез 13.
На периферии вставок 14 и 15 выполнены разомкнутые кольцевые канавки 17 и 18 полукруглого поперечного сечения, торцы которых совмещаются с торцами канавок 9 и 10 полукруглого поперечного сечения, образованных на поверхности кольцевых пластин 5 и 6, установленных в кольцевые выемки, выполненные на поверхности матрицы 1.
Торцы канавок 17 и 18 совмещаются с торцами канавок 9 и 10 при установке вставок 14 и 15 в вырез 13 с образованием единой замкнутой кольцевой канавки полукруглого поперечного сечения.
Наличие вставок 14 и 15 позволяет наиболее точно и надежно соединить между собой кольцевые канавки, выполненные на вставках и на основной поверхности матрицы 1, с образованием единого формовочного полугнезда и облегчить, после снятия пластины 16 и освобождения вставок 14 и 15, извлечение из матрицы 1 отформованного уплотнительного шнура, исключив при этом возможность повреждения его поверхности.
Конструкция пуансона 2 идентична конструкции матрицы 1, при этом обращенные друг к другу поверхности матрицы 1 и пуансона 2 являются зеркальным отображением друг друга, за исключением выполнения по обеим сторонам от разомкнутых кольцевых канавок 7 и 8 на поверхности кольцевых пластин 3 и 4 пуансона 2 и по обеим сторонам от разомкнутых кольцевых канавок на поверхности вставок пуансона 2 (на фиг. не показаны) аналогичных разомкнутых кольцевых канавок 11, 12 с поперечным сечением меньшего диаметра.
Вставки 14, 15 матрицы 1 (вставки пуансона 2) изготавливают из единой круговой заготовки, на поверхности которой выполняют замкнутую кольцевую канавку, с последующей разрезкой на две части вдоль диаметра, что позволяет повысить точность стыковки разомкнутых кольцевых канавок 17 и 18 с торцами канавок 9 и 10 после установки вставок 14, 15.
Вырез 13 матрицы 1 и вырез пуансона 2 выполняют таким образом, чтобы после установки вставок кольцевые канавки, выполненные на их поверхности, стыковались бы с кольцевыми канавками, выполненными на поверхности матрицы 1 и пуансона 2, без сопряжении с криволинейными участками, что существенно упрощает изготовление пресс-формы.
Подготовка пресс-формы к работе осуществляется следующим образом.
Устанавливают собранную обогреваемую матрицу 1 на нижнюю плиту пресса, заполняют кольцевые канавки 9, 10, 17 и 18 резиновой смесью требуемого для получения уплотнительного шнура количества.
Собирают пуансон 2 и скрепляют его с верхней плитой пресса.
Работа пресс-формы осуществляется следующим образом.
Производят смыкание поверхностей матрицы 1 и пуансона 2 усилием пресса, с образованием замкнутого кольцевого формующего гнезда круглого поперечного сечения. При этом осуществляется прессование резиновой смеси под воздействием давления и температуры с образованием уплотнительного шнура требуемого поперечного сечения.
Излишки прессуемой резиновой смеси выдавливаются из формующего гнезда в дополнительные кольцевые канавки полукруглого поперечного сечения, выполненные на поверхности пуансона 2.
На предприятии разработан ряд пресс-форм предлагаемой конструкции, в которых изготовляются высококачественные уплотнительные шнуры для роторов большого диаметра крупногабаритных центробежных компрессоров, при обеспечении требуемой технологичности.