RU2598092C1

RU2598092C1 - Device to mold shockproof transparent polymer materials

Info

Publication number: RU2598092C1
Application number: RU2015121861/05A
Authority: RU
Inventors: Александр Васильевич Пестов; Александр Николаевич Ромакин; Вячеслав Иванович Самсонов; Федор Александрович Седов; Вячеслав Геннадьевич Жуков
Original assignee: Акционерное общество "Обнинское научно-производственное предприятие "Технология" им. А.Г. Ромашина"
Priority date: 2015-06-08
Filing date: 2015-06-08
Publication date: 2016-09-20

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: invention relates to processing sheet billets and can be used in any branch of machine building industry, particularly, to obtain transparencies of airplanes, helicopters and other facilities with single surface curvature. Device to mold shockproof transparent polymer materials, which represent glass, comprises a continuous molding box with given curvature of the molding surface, a metal plate fixed on one side of the molding box and a loading system. Molding box is mounted on a shaft horizontally mounted on support posts with the possibility of its rotation around the shaft. Loading system is a load fixed on the side of the metal plate opposite to the fixed one, which protrudes beyond the boundary of molding box.

EFFECT: improved optical characteristics and geometrical parameters of the produced article.

1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к технике переработки листовых заготовок, например, из поликарбоната и может быть использовано в любой отрасли машиностроения, в частности для получения изделий остекления самолетов, вертолетов и других средств с одинарной кривизной поверхности.The invention relates to techniques for processing sheet blanks, for example, from polycarbonate and can be used in any industry, in particular for the manufacture of glazing products for aircraft, helicopters and other means with a single curvature of the surface.

Известно устройство для формования ударопрочных прозрачных полимерных материалов, содержащее сплошную форму с заданной кривизной формующей поверхности, прижимное кольцо формовочной оснастки, источники пневмо и вакуума, создаваемого между полимерным листом и прижимным кольцом (Гудимов М.М., Перов Б.В. Органическое стекло. - М.: Химия, 1981, с. 147).A device is known for forming impact-resistant transparent polymeric materials, containing a continuous form with a given curvature of the forming surface, a clamping ring of the molding tool, sources of air and vacuum created between the polymer sheet and the clamping ring (Gudimov M.M., Perov B.V. Organic glass. - M .: Chemistry, 1981, p. 147).

Недостатком известного устройства является то, что при фиксации полимерного материала с помощью прижимного кольца формовочной оснастки, для достижения заданной кривизны формующей поверхности необходимо значительно растягивать полимерный материал. При этом известно, что для растяжения полимерного материала необходима температура выше температуры стеклования указанного материала, что приводит к повреждению его поверхности от контакта со сплошной формой, в конечном итоге - к ухудшению оптических показателей гнутого полимерного стекла.A disadvantage of the known device is that when fixing the polymer material using the clamping ring of the molding tool, in order to achieve a given curvature of the forming surface, it is necessary to significantly stretch the polymer material. It is known that for stretching the polymeric material, a temperature above the glass transition temperature of the specified material is necessary, which leads to damage to its surface from contact with the solid form, and ultimately to a deterioration in the optical properties of bent polymer glass.

Наиболее близким к изобретению является устройство для формования ударопрочных прозрачных недеформирующихся полимерных материалов, представляющих собой стекло, содержащее сплошную форму с заданной кривизной формующей поверхности и вакуумную систему. При этом устройство дополнительно содержит металлическую пластину, имеющую размеры формуемого стекла, закрепленную на одной из сторон формы и расположенную внутри гибкой герметичной камеры, соединенной с вакуумной системой (патент RU 2534809, МПК В29С 35/16, опубл. 10.12.2014). Гибкая герметичная камера совместно с вакуумной системой образуют систему нагружения.Closest to the invention is a device for forming impact-resistant transparent non-deformable polymeric materials, which are glass, containing a continuous form with a given curvature of the forming surface and a vacuum system. Moreover, the device further comprises a metal plate having the dimensions of the molded glass, mounted on one of the sides of the mold and located inside a flexible sealed chamber connected to a vacuum system (patent RU 2534809, IPC V29C 35/16, publ. 10.12.2014). A flexible sealed chamber together with a vacuum system form a loading system.

Недостатком известного устройства является то, что при создании вакуума внутри гибкой герметичной камеры материал, из которого выполнена камера, например вакуумная резина, будет затягиваться в пространство между формующей поверхностью формы и поверхностью полимерного листа. Это неизменно приведет к получению отформованных полимерных листов с кривизной, не соответствующей заданной кривизне формующей поверхности формы, и с низкими оптическими показателями.A disadvantage of the known device is that when creating a vacuum inside a flexible sealed chamber, the material from which the chamber is made, for example vacuum rubber, will be drawn into the space between the forming surface of the mold and the surface of the polymer sheet. This will invariably lead to the formation of molded polymer sheets with a curvature that does not correspond to a given curvature of the forming surface of the mold, and with low optical performance.

Задачей изобретения является обеспечение получения ударостойких прозрачных полимерных листов с заданной одинарной кривизной поверхности с высокими оптическими и геометрическими показателями.The objective of the invention is to provide impact-resistant transparent polymer sheets with a given single curvature of the surface with high optical and geometric parameters.

Это достигается тем, что в устройстве для формования ударопрочных прозрачных полимерных материалов, представляющих собой стекло, содержащем сплошную форму с заданной кривизной формующей поверхности, металлическую пластину, закрепленную на одной из сторон формы и систему нагружения, согласно изобретению форма установлена на валу, горизонтально закрепленном на опорных стойках, с возможностью поворота ее вокруг вала, а система нагружения представляет собой груз, зафиксированный на стороне металлической пластины, противоположной от закрепленной, которая выступает за границу формы.This is achieved by the fact that in the device for forming impact-resistant transparent polymeric materials, which are glass, containing a continuous mold with a given curvature of the forming surface, a metal plate fixed to one of the sides of the mold and a loading system, according to the invention, the mold is mounted on a shaft horizontally mounted on supporting racks, with the possibility of turning it around the shaft, and the loading system is a load fixed on the side of the metal plate opposite to the eplennoy, which stands for the boundary shape.

Груз, прижимая стекло металлической пластиной, за счет поворота формы со стеклом на валу в процессе формования действует перпендикулярно поверхности стекла для обеспечения максимального изгибающего момента, который прижимает стекло к форме. Стекло при этом постепенно принимает заданную кривизну поверхности формы. Эти обстоятельства обеспечивают получение гнутых полимерных материалов с заданной одинарной кривизной поверхности и с высокими оптическими показателями.The load, pressing the glass with a metal plate, acts perpendicular to the glass surface due to rotation of the mold with glass on the shaft during the molding process to ensure maximum bending moment, which presses the glass against the mold. In this case, the glass gradually assumes a given curvature of the mold surface. These circumstances provide obtaining bent polymer materials with a given single curvature of the surface and with high optical performance.

На чертеже схематически показана сплошная форма 1 с заданной одинарной кривизной поверхности 2. Форма 1 установлена на валу 3, горизонтально закрепленном на опорных стойках 4. Стекло 5 и металлическая пластина 6, установленная над ним и выступающая за границу формы 1, закреплены на форме 1 одной из своих сторон посредством зажима 7, а на противоположной стороне металлическая пластина нагружена с помощью груза 8. Поворотный механизм выполнен в виде шестерни 9, жестко соединенной с формой 1 и через цепную передачу 10 с приводом 11. Все устройство кроме привода 11 расположено в рабочем пространстве 12 термостата 13.The drawing schematically shows a solid form 1 with a given single curvature of surface 2. Form 1 is mounted on a shaft 3, horizontally mounted on the supporting posts 4. Glass 5 and a metal plate 6 mounted above it and protruding beyond the border of form 1 are fixed to form 1 by one from its sides by means of a clamp 7, and on the opposite side the metal plate is loaded with a load 8. The rotary mechanism is made in the form of a gear 9, rigidly connected to form 1 and through a chain gear 10 with a drive 11. The whole device is chrome e drive 11 is located in the working space 12 of the thermostat 13.

Устройство работает следующим образом. На форме 1 с заданной одинарной кривизной поверхности 2 одной из своих сторон закрепляют стекло 5 совместно с металлической пластиной 6, с помощью зажима 7, например винтами (на чертеже не показаны). Противоположную сторону металлической пластины 6 нагружают грузом 8. После нагрева указанного устройства в рабочем пространстве 12 термостата 13 до температуры на 10-15°С ниже температуры стеклования формуемого стекла 5 начинают осуществлять поворот формы 1 вокруг вала 3, закрепленного на опорных стойках 4 с помощью привода 11, соединенного через цепную передачу 10 с шестерней 9. При этом стекло 5, под воздействием груза 8, установленного на металлической пластине 6, за счет поворота формы 1 постепенно принимает заданную одинарную кривизну поверхности 2 формы 1. После этого термостат 13 инерционно охлаждается до комнатной температуры, отформованный лист стекла 5 передается на участок резки и обработки края для получения изделия.The device operates as follows. On the form 1 with a given single curvature of the surface 2 of one of its sides, the glass 5 is fixed together with the metal plate 6, using the clamp 7, for example, screws (not shown). The opposite side of the metal plate 6 is loaded with a load 8. After heating the specified device in the working space 12 of the thermostat 13 to a temperature of 10-15 ° C below the glass transition temperature of the molded glass 5, form 1 is rotated around the shaft 3, mounted on the supporting posts 4 by a drive 11, connected through a chain gear 10 with a gear 9. In this case, the glass 5, under the influence of a load 8 mounted on a metal plate 6, gradually takes a given single curvature of the surface STI 2 Form 1. Thereafter, the thermostat 13 inertially cooled to room temperature, the formed glass sheet 5 is transferred to the cutting edge portion and a processing to obtain the product.

Полученные с помощью предложенного устройства изделия остекления вертолетов 5-го поколения КА-62, изготовленные из поликарбоната торговой марки "Lexan", произведенного фирмой "General Electric Plastics" (США), отличаются лучшими показателями по оптическим и геометрическим параметрам по сравнению с изделиями, полученными с использованием прототипа.The glazing products of the 5th generation KA-62 helicopters made using the proposed device, made of polycarbonate of the Lexan trademark manufactured by General Electric Plastics (USA), are distinguished by better optical and geometric parameters compared to products obtained using the prototype.

Источники информацииInformation sources

1. Гудимов М.М., Петров Б.В. Органическое стекло. - М.: Химия,1981, с. 147.1. Gudimov M.M., Petrov B.V. Organic glass. - M.: Chemistry, 1981, p. 147.

2. RU №2534809, МПК В29С 35/16, опубл. 10.12.2014.2. RU No. 2534809, IPC V29C 35/16, publ. 12/10/2014.

Claims

A device for forming impact-resistant transparent non-deformable polymeric materials, which are glass, containing a continuous mold with a given curvature of the forming surface, a metal plate fixed on one of the sides of the mold, and a loading system, characterized in that the mold is mounted on a shaft horizontally mounted on supporting posts , with the possibility of turning it around the shaft, and the loading system is a load fixed on the side of the metal plate opposite to the fixed Oh, which stands for the boundary shape.