Extrusion Russian Edition 4-5-2019

51 ТЕРМОФОРМОВАНИЕ ЭКСТРУЗИЯ 4-5/2019 используемым для предварительной вытяжки пуансоном, в значительной степени зависит от его геометрии, хода процесса формования и материала заготовки (пленки) [4, 6]. Расчет характеристик пуансонов для предварительной вытяжки Для расчета необходимых характеристик пуансонов для предварительной вытяжки существует всего несколько реко- мендаций. Они дают очень общий результат и не позволяют определить, каково будет окончательное распределение тол- щины стенки изделия, поскольку оно зависит от множества различных факторов. Хотя существуют многочисленные пу- бликации о термоформовании с применением пуансонов для предварительной вытяжки, где приводятся соответствующие данные о распределении толщины стенки при использовании пуансонов с разной геометрией, данные о геометрии нельзя сравнивать между собой напрямую, так как они были полу- чены в различных условиях. Это не позволяет вывести общие закономерности влияния геометрии пуансона на изменение толщины стенки изделия [1, 5, 6, 7, 8, 9, 11]. Поэтому в рамках научно-исследовательского проекта Ин- ститута переработки пластмасс (IKV) были проведены допол- нительные исследования процесса предварительной вытяжки пуансоном, чтобы более точно проанализировать влияние гео- метрии пуансона на распределение толщины стенки. Для исследования сначала был сконструирован пуансон, описанный в работе Шварцманна [6]. Правила определения параметров и точная процедура проектирования описаны в соответствующей литературе и публикации [3]. Взяв за основу спроектированный пуансон, исследователи систематически изменяли наклон его стенок и радиусы скругления на кромке пуансона в месте перехода от боковой стенки к краю донца. Наклон стенки 4° и радиус 3 мм соответствуют требованиям к конструкции пуансона и основываются на геометрических раз- мерах контрформы готового изделия. Выбранная конструкция стаканчика имеет диаметр отверстия 60 мм, глубину 40 мм и наклон для извлечения из формы 4°. Для изготовления пуансо- на использовалась синтактическая пена. Варианты геометрии пуансона представлены на рис. 1. Помимо систематического изменения наклона стенки и радиуса пуансона исследовались также пуансоны, имеющие больший наклон стенки и тангенциальный переход в радиусы в нижней части пуансона, в результате чего дно пуансона было неплоским. Пуансоны, которые имели в нижней части пло- ский участок, в дальнейшем называются «плоскими». Другие 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 4 ° 8 ° 12 ° Наклон стенки: Радиус кромки (постоянный): 9 мм ° Толщина стенки, мм Точка измерения [`] Донце Стенка Рис. 2. Точки измерения на разрезе стаканчика из ПС, отформованного с использованием только сжатого воздуха (толщина заготовки 0,8 мм, температура 120°C) Рис. 3. Влияние наклона стенки плоского пуансона с постоянным радиусом кромки при использовании ПС Рис. 4. Влияние радиуса кромки плоского пуансона с постоянным наклоном стенки при использовании ПП 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 10 2 3 4 6 7 11 12 1 5 8 9 13 14 - Стенка стаканчика Область перехода Донце стаканчика Толщина стенки, мм Точка измерения [`] Среднеквадратичная погрешность пяти значений Донце Стенка Толщина стенки, мм 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 3 мм 6 мм 9 мм Наклон стенки (постоянный): 8 ° Радиус кромки Точка измерения [`] Донце Стенка