Оборудование
для производства
формовых
резиновых изделий
ОБОРУДОВАНИЕ
ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА
ФОРМОВЫХ
РЕЗИНОВЫХ ИЗДЕЛИЙ

МОСКВА
МАШИНОСТРОЕНИЕ
I 978
УДК 621.746.073 : 621.74.0432

Авторы: Э. О- Муратов, В- В. Межуев, А* С. Нефедов,
В- Г. Ищенко, Е. С. Цейтлин

Оборудование для производства формовых резиновых изделий.
М., «Машиностроение», 1978, 232 с.

В книге даио описание оборудования для производства формо-
вых резинотехнических изделий. Приведены характеристики но-
вых и модернизированных отечественных и зарубежных станков,
машин и аппаратов, указаны способы механизации основных тех-
нологических операций.

Даиы сведения по расчету параметров при конструировании
оборудования, по изготовлению и эксплуатации оснастки пресс-
форм и литьевых форм.

Книга предназначена для инженерно-технических работников
резиновой и машиностроительной промышленности.

Табл. 3, ил. 88, список лит. 47 иазв.

31402-257

°038(01)-78-

257-78

© Издательство «Машиностроение», 1978 г.
РАЗДЕЛ ПЕРВЫЙ

ФОРМОВЫЕ РЕЗИНОВЫЕ ИЗДЕЛИЯ
И ТЕХНОЛОГИЯ ИХ ИЗГОТОВЛЕНИЯ

Глава I. ФОРМОВЫЕ РЕЗИНОВЫЕ ИЗДЕЛИЯ
И ИХ классификация

Широкий ассортимент изделий, разнообразие применяемых
материалов, особенности технологических процессов, специфика
оборудования и оснастки привели к организации специализиро-
ванных производств в резиновой промышленности: 1) подготови-
тельное производство; 2) производство рукавов, шлангов, про-
фильных уплотнителей; 3) ремней и конвейерных лент; 4) проре-
зиненных тканей; 5) губчатых резиновых и латексных изделий;
6) формовых резиновых изделий (РТИ); 7) подошв, каблуков, на-
боек; 8) шин, камер, ободных лент; 9) шиноремонтное производ-
ство.

К самой обширной группе резиновых изделий по ассортименту,
рецептурам резиновых смесей, применяемому оборудованию от-
носятся формовые РТИ. Многообразие изделий й деталей из ре-
зины не позволяет однозначно определить эффективный способ и
оборудование для их изготовления. Это обстоятельство обусло-
вило применение на заводах РТИ различных технологических
процессов, оборудования, оснастки для заготовительных, вулка-
низационных и отделочных операций.

Требования конструктивного характера способствуют повы-
шению эксплуатационных свойств изделия, а требования техно-
логического характера — повышению производительности, эко-
номии резиновой смеси, упрощению и удешевлению изготовления
оснастки.

Классификация формовых РТИ по какому-либо одному приз-
наку (марка резиновой смеси, конфигурация, точность размеров,
чистота поверхности) является недостаточной для выбора способа
производства и определения состава оборудования. Ниже рас-
смотрены формовые РТИ по совокупности признаков, позволяю-
щих рекомендовать их изготовление на специаяизированном обо-
рудовании, с применением наиболее рациональной оснастки и
высокой степени механизации.

Приведенные выше общие соображения делают необходимым
классифицировать формовые РТИ прежде всего по их конструк-
1*	з
тивным признакам. Важнейшим конструктивным признаком для
классификации РТИ является их форма. РТИ могут быть тонко-
стенными, толстостенными, полыми.' По физико-механическим
свойствам в самостоятельные группы выделяются также пори-
стые (плотность меньше единицы) и эбонитовые изделия. Кроме
того, все формовые РТИ подразделяют на неармированные и ар-
мированные.

Значительное место среди формовых РТИ занимают изделия,
по своему назначению относящиеся к уплотнениям деталей и
узлов машин. В эту группу
 15®та.*

входят: прокладки, кольца
(уплотнения неподвижных сое-
динений), армированные и не-
армированные манжеты, чехлы
(уплотнения подвижных со-
единений). По конструктив-
ным признакам эти изделйя,
как правило, являются телами
вращения. По конфигурации
они настолько разнообразны,
что для их изготовления тре-
буются как простейшие двух-
плитные пресс-формы, так и
довольно сложные многоплит-
ные пресс-формы (с вкладышами
и сердечниками).

На рис. 1 показан поршень
бурового насоса. По конструк-

Рис. 1. Поршень бурового насоса:
I — резина; 2 — арматура

ции это армированное изделие, по конфигурации — толстостенное,
по назначению — уплотнитель с повышенными требованиями
к точности размеров и чистоте рабочих поверхностей;

Одним из основных требований универсальности оборудова-
ния для производства группы изделий является требование одно-
типности способа съема свулканизованных изделий и конструктив-
ной схелйл пресс-форм.

Установлено, что 95% РТИ (1550 наименований с годовой
программой 1,52 млрд. шт. в год) можно изготовлять в пресс-
формах четырех конструктивных схем (9]: двухплитная форма;
трехплитная; двухплитная с сердечниками в нижней или верх-
ней плите; двух плитная форма с вкладышами.

Применение пресс-форм этих схем и универсального вулка-
низационного оборудования позволяет сгруппировать изделия
следующим образом (рис. 2): 1) неармированные (производятся
в двухплитных формах с ручным или автоматическим съемом
с помощью вращающихся валиков или роликов); 2) неармирован-
ные и армированные (производятся в двухплитной форме с ручным
съемом и укладкой арматуры); 3) неармированные (производятся
в трехплитной форме с автоматическим съемом путем выталки-
4
вания из средней плиты); 4) армированные (производятся в трех-
плитной форме с автоматическим съемом путем выталкивания из
средней плиты); 5) армированные и неармированные (производятся
в двухплитных формах с сердечником или вкладышем и с ручной
укладкой вкладышей и арматуры в гнезда формы).

Рис. 2. Группы изделий по конструктивным признакам пресс-формы и способам
съема изделий

УПЛОТНИТЕЛИ ДЕТАЛЕЙ МАШИН ОБЩЕГО ПРИМЕНЕНИЯ

Во многих конструкциях машин и агрегатов широко приме-
няют резиновые, резинотканевые, резинометаллические проклад-
ки, манжеты, кольца, амортизатору. Основными потребителями
этих изделий являются автомобильная и тракторная промышлен^
ность, сельскохозяйственное машиностроение и ряд других от-
раслей промышленности.

Разнообразие требований, предъявляемых условиями эк-
сплуатации,  вызывает соответствующие требования к свойствам
и качеству резины, из которой они изготовлены. Для этих из-
делий наряду с каучуками общего назначения применяют специ-
альные синтетические каучуки: бутадиен-нитрильный, полиси-
локсановый, фторкаучук и др.

По конструкции уплотнители подразделяют на подгруппы:
1) кольца: а) круглого сечения, б) прямоугольного сечения, в) для
уплотнения гаек к пожарным рукавам (изделия КР); 2) манжеты:
а) У-образного типа, б) армированные для уплотнения валов,
в)	тарельчатого типа; 3) уплотнители типа втулок; 4) уплотнители
типа чехлов и гармошек; 5) уплотнительные манжеты различной
конфигурации, уплотнители оконные, форточек автомобилей.

В особую группу можно выделить уплотнители, работающие
в тяжело нагруженных узлах машин и систем (высокие темпера-
тура и давление, агрессивность или абразивность среды, большая
относительная скорость движения уплотнителя или уплотняемого
элемента).

Кольца и манжеты этой группы, устанавливаемые в подвиж-
ных соединениях гидравлических систем, работают при 32—
50 МН/м2; сюда же можно отнести уплотнители и диафрагмы, гид-
розащиты буровых насосов, армированные манжеты для уплот-
нения вращающихся валов. От этих деталей требуется высокая
надежность в работе. Тяжелые условия эксплуатации налагают
на РТИ дополнительные требования по устойчивости к окружаю-
щей среде, по точности изготовления их рабочих поверхностей,
по прочности и сопротивляемости высоким внешним нагрузкам.
Эти качества достигаются применением специальных резиновых
смесей, соответствующими требованиями к технологическому про-
цессу, оборудованию и оснастке.

Самыми распространенными уплотнителями являются рези-
новые уплотнительные кольца круглого сечения для гидравли-
ческих и пневматических устройств (ГОСТ 9833—73). По усло-
виям работы они относятся к тяжелонагруженным ответственным
деталям и предназначены для обеспечения герметичности гидрав-
лических систем при давлении до 50 МН/м2 и подвижных соеди-
нений пневмосистем — до 10 МН/м2 и температуре от —50 до
+200° С. Поверхность колец должна быть гладкой, без заусен-
цев, раковин и других дефектов. Выступы облоя не должны пре-
вышать 0,1 мм, а отклонения от геометрической формы сечения
колец не должны превышать 0,15 мм. Выполнение этих требований
обеспечивается высокой точностью и степенью чистоты формую-
щей поверхности пресс-формы и тщательной шлифовкой и полиров-
кой следа ее разъема на каждом кольце при индивидуальной об-
работке.

Высокое качество колец круглого сечения можно получить
в прецизионных пресс-формах, в которых сопряжение формую-
щих поверхностей матрицы и пуансона выполнено с отклонениями
от заданных размеров не более 10 мкм и шероховатостью поверх-
ности /?а = 0,16-4-0,32 мкм. Снижение толщины облоя достигается
путем формования колец на оборудовании с повышенным удель-
ным давлением на поверхности нагревательных плит или путем
применения пресс-форм плунжерного типа.

К массовым деталям повышенной точности относятся манжеты
армированные и неармированные, у которых на рабочих поверх-
ностях не допускается никаких дефектов. В некоторых случаях
рабочие кромки этих деталей невозможно формировать в пресс-
формах, и их обрабатывают на станках и приспособлениях то-
6
карного типа режущим или абразивным инструментом. Это, напри-
мер, некоторые типы армированных манжет.

В последнее время вместо них в машиностроении стали ши-

роко применяться резиновые манжеты

для гидравлических устройств
(рис. 3) благодаря следующим
преимуществам:

компактность места уста-
новки уплотнителя;

высокая прочность;

небольшое сопротивление
движению штока или плун-
жера по рабочим поверхно-
стям манжеты при холостом

уменьшенного сечения

Рис. 3. Резиновая манжета для уплот-
нения цилиндров диаметром 63—90
и штоков диаметром 50—70 мм:

А — рабочая поверхность (несимметрич-
ность паза К* относительно размера б,
не более 0,4 мм)

ходе;

несложная конструкция
пресс-формы и возможность по-
лучения рабочей кромки ман-
жеты без облоя.

ТОНКОСТЕННЫЕ И ТОЛСТОСТЕННЫЕ ИЗДЕЛИЯ

Тонкостенные изделия выделены в самостоятельную-группу
главным образом по технологическому признаку. Производство
тонкостенных изделий характерно тем, что для большинства пред-
ставителей этой группы заготовительное, отделочное и вулкани-
зационное оборудование, инструмент и оснастка имеют свои кон-
структивные особенности.

К группе тонкостенных изделий, объединяемой общностью
основных технологических операций, относятся: резиновые пла-
стины различного вида и назначения; изделия, изготовляемые
путем дальнейшей обработки пластин; маты и объемные ковры;
резиноасбестовые изделия типа прокладок и тормозных накладок;
мембраны и диафрагмы; формовые полые изделия и формовые
изделия с открытой полостью.

Производство заготовок тонкостенных формовых РТИ осуще-
ствляется из каландрованной резиновой смеси путем вырезки
или вырубки на механических или гидравлических прессах штан-
цевыми ножами.

Вулканизация плоских технических пластин, матов, плиток
для покрытия полов, резиноасбестовых тормозных накладок и
колец производится в многоэтажных вулканизационных прессах.
Объемные коврики для автомобилей изготовляют вакуумформо-
ванием в открытых полумуфтах с последующей вулканизацией
в котлах. Отделочные операции в основном сводятся к обрыву
выпрессовок. Некоторые изделия сложной конфигурации (объем-
ные коврики легковых автомобилей) подвергаются механической
обработке на прессах и станках с помощью довольно сложных
штанцевых ножей.

Плитки для покрытия полов делаются двухслойными: основ-
ной слой — из низкосортной резины или резиновой смеси с вы-
соким содержанием регенерата; лицевой слой (толщиной около
1 мм) из цветной резиновой смеси.

Резиновые маты и ковры с лицевой стороны, как правило,
имеют рельефный рисунок, обычно получаемый при удельном дав-
лении на заготовку порядка 0,6 МН/м2.

Резиновые диэлектрические ковры (ГОСТ 4997—75) с повы-
шенным сопротивлением пробою электрическим током содержат
в качестве наполнителя белую сажу или другие ингредиенты ми-
нерального происхождения.

Тонкостенные плоские изделия типа мембран, рамок, прокла-
док вырубают из свулканизованных пластин и листов.

Выделение толстостенных изделий в самостоятельную группу
вызвано тем, что технологические параметры оборудования для
их изготовления (давление при формовании, время и температура
вулканизации) заметно отличаются от режимов изготовления
остальных РТИ.

Низкий коэффициент теплопроводности и низкая температуро-
проводность, свойственные резине, влияют на время передачи
тепла от пресс-формы и наружных слоев изделия к центру, что
особенно заметно при изготовлении толстостенных изделий.

Сокращение времени вулканизации путем повышения темпе-
ратуры может привести к перевулканизации наружных слоев
изделия, а в процессе охлаждения свулканизованного изделия
может происходить перевулканизация центральных (внутренних)
слоев за счет тепла, накопленного во время вулканизации. Поэ-
тому при малой продолжительности процесса вулканизации в ус-
ловиях высоких температур допустимая толщина изделия приоб-
ретает особое значение. При повышенных температурах вулка-
низации (180—190° С) стандартных образцов толщиной 4—6 мм
временем на прогрев можно пренебречь. Для изделий большей
толщины к времени вулканизации необходимо прибавлять время
на прогрев образца (5% от времени вулканизации стандартных
образцов на каждые 2 мм толщины ПО].

Процесс вулканизации толстостенных изделий при повышенных
температурах весьма эффективен, хотя и представляет определен-
ные трудности. Образец из резиновой смеси на основе бутадиен-
нитрильных каучуков толщиной до 40 мм полностью вулканизи-
руется за 6 мин при 190° С вместо 35—40 мин при 143° С. Вопрос
о допустимой толщине изделий из различных смесей для вулка-
низации при высоких температурах заслуживает специального
изучения.

Способ изготовления того или иного толстостенного изделия
определяется комплексом теплофизических и вулканизационных
8
г

характеристик выбранной резиновой смеси. Наиболее эффектив-
ным является способ литья под давлением.

При литье под давлением возможен предварительный нагрев
поступающей в форму смеси непосредственно во время впрыска.
Этот способ позволяет получить изделие с равной степенью вул-
канизации по его сечению к моменту извлечения из формы. Даль-
нейшее сохранение качества изделия зависит от интенсивности его
охлаждения.

Расчет температуры вулканизации толстостенных изделий
на литьевых машинах рассмотрен в работе [61.

Представителями обширной группы толстостенных изделий
являются различные армированные и неармированные амортиза-
торы, резиновые подшипники, отжимные валики стиральных
машин, буферы, резинометаллические подушки опор автомо-
бильных моторов, резиновые и резинометаллические уплотнения
к буровым насосам (поршни). Примером трубчатых амортизато-
ров являются «отбойные» устройства — длинные резиновые тол-
стостенные трубы (до 400 мм по наружному, 200 мм по внутрен-
нему диаметрам и до 4000 мм по длине), подвешиваемые на тро-
сах к стенкам пристаней в местах швартовки судов. Вулканиза-
ция их производится в котлах в течение нескольких часов. В ко-
тел амортизаторы помещают на специальных оправках с помощью
тележек, снабженных люнетами. Во избежание деформирования
разогретой резиновой смеси под собственным весом деталь в про-
цессе вулканизации несколько раз поворачивают относительно
своей оси.

РЕЗИНОМЕТАЛЛИЧЕСКИЕ ФОРМОВЫЕ ИЗДЕЛИЯ

Резинометаллические формовые изделия широко применяются
в современных конструкциях автомобилей, самолетов и т. п.
Они состоят из одной, двух и более металлических деталей, прочно
скрепленных промежуточным слоем резины. Резина в этих изде-
лиях используется как амортизатор толчков, вибраций и одно-
временно как средство прочного соединения двух металлических
частей (глушителя звука и уплотнителя).

В группу резинометаллических изделий входят различные
амортизаторы, резиновые подшипники, уплотнители, армирован-
ные манжеты. Выделение их в самостоятельную группу вызвано
особенностями технологического процесса.

У резинометаллических формовых изделий сила сцепления
резины с металлом должна быть не менее 2 МН/м2, а у особо от-
ветственных и. тяжело нагруженных — свыше 10 МН/м2. Это
достигается путем соответствующей подготовки поверхности ар-
матуры и нанесения на нее промежуточных слоев различных мате-
риалов, обладающих повышенной адгезионной способностью к ме-
таллу арматуры и резине.

Другой отличительной особенностью изготовления резино-
металлических формовых изделий являются дополнительные тре-
бования к пресс-формам и вулканизационному оборудованию.
Пресс-формы должны иметь элементы фиксации арматуры, пред-
отвращающие ее смещение и деформации в момент формования
•(рис. 4).

Литьевые машины с вертикальной плоскостью разъема на-
гревательных плит затруднительно использовать для изготовле-
ния армированных манжет. За рубежом для этой цели в пресс-
формы встраивают магнитные вкладыши, удерживающие ар-
матуру в гнездах в момент закрытия полуформ.

При вулканизации резинометаллических изделий, в которых
арматура требует подвода значительного количества тепла для
достижения температуры вулканизации, обязательной операцией
является предварительный подогрев арматуры до этой темпера-
туры. К изделиям, получаемым таким образом, можно отнести
отжимные валики стиральных машин (диаметр металлического
стержня 25 мм), поршни буровых насосов. Подогрев арматуры
производится в термоэлектрошкафах или специальных высоко-
частотных подогревателях.

Пористые изделия. Вулканизация резиновых смесей, содер-
жащих порообразователь, представляет собой весьма сложный
процесс, так как ему сопутствует порообразование. От правиль-
ного сочетания процессов порообразования и вулканизации в зна-
чительной степени зависят структура пористой резины и ее ка-
чество [34].

Процесс вулканизации пористых смесей состоит из следующих
стадий: а) нагрев резиновой смеси и ее формование; б) разло-
жение порообразователя (порофора) и насыщение резиновой
смеси газом; в) взаимодействие продуктов разложения порооб-
разователя с каучуком и другими компонентами резиновой смеси;
Ю
г)	взаимодействие каучука с серой при участии ускорителей и
активаторов процесса вулканизации.

Трудности, связанные с управлением технологическим про-
цессом и качеством формовых пористых изделий, а также относи-
тельная длительность процесса вулканизации, резко ограничи-
вают применение этих изделий в технике, несмотря на то, что
экономия резины могла бы составить более 60%.

Большее применение формовые пористые изделия нашли в лег-
кой промышленности, где из них изготовляются детали низа обу-
ви — каблуки и подошвы с плотностью 0,5—0,7 г/см3. Эти детали
изготовляются двумя способами — или способом «роста» или
«запрессовки». Первый (более старый способ) заключается в том,
что гнездо пресс-формы имеет постоянный объем, а заготовка,
заложенная в форму, всегда меньше объема гнезда. В процессе
нагрева и разложения порофора заготовка «вырастает» до полости
пресс-формы. Вследствие неравномерности прогрева резиновой
смеси и значительной воздушной прослойки продолжительность
вулканизации возрастает, поры по сечению детали распределяются
неравномерно и они неодинаковы по размеру. Как показал опыт,
изделия хорошего качества плотностью ниже 0,5 г/см3 этим ме-
тодом получить не удается.

Способ «запрессовки» заключается в том, что в гнездо пресс-
формы закладывается заготовка, несколько большая по объему,
а затем она сдавливается в пресс-форме усилием 2,5—3 МН/м2.
Периодическое снижение этого давления до 0,1—0,2 МН/м2
позволяет заготовке в процессе вулканизации занять объем гото-
вого изделия. Этим способом можно получать изделия с плот-
ностью резины до 0,1 г/см3. Весьма желательной является опера-
ция фиксирования объема и формы свулканизованного изделия,
заключающаяся в охлаждении его вместе с пресс-формой. Это
приводит к излишним потерям тепла и увеличению времени на по-
вторный разогрев пресс-формы, однако позволяет снизить про-
цент усадки после вулканизации, достигающей 10—12%.

Представляет интерес способ вулканизации, позволяющий
получать пористые формовые резинотехнические изделия слож-
ной конфигурации с высокими физико-механическими свойствами
и качеством внешнего вида. Технология вулканизации состоит
их трех стадий.

Первая стадия проводится под внешним давлением, создава-
емым не полуформами, а перегретой водой, нагнетаемой в сво-
бодное пространство пресс-формы под высоким давлением. При
этом порообразователь разлагается.

Вторая стадия — вулканизация и формование изделия под
внутренним давлением газов от разложения порообразователя
после выпуска из пресс-формы перегретой воды.

Третья стадия — охлаждение изделия вместе с пресс-формой,
в каналы которой или в каналы паровой нагревательной плиты
подается холодная вода.
Полые формовые изделия подразделяют на две бол
группы: с закрытой и открытой полостями. К формовым ре:
вым изделиям с закрытой полостью относятся детские и ба
больные мячи, резиновые игрушки, резиновые баллоны для ст
цовок, пульверизаторов, звуковых сигналов и т. п. Загоя
для этих изделий выполняют с замкнутой полостью (пустоте
в которую помещают газообразующие вещества (вздуват
В качестве газообразующих веществ применяют азотистоки
натрий, хлористый аммоний или их смесь; иногда для этой
применяют воду. Вырубку заготовок производят штанце
ножами на эксцентриковых прессах.

Формование изделия происходит под давлением, создавав
образовавшимся газом или паром.

Вулканизация изделий производится в металлических
мах в вулканизационном котле или на прессе. Если готово
делие должно иметь закрытую герметичную полость, напр
мячи, то после вулканизации оно подвергается охлаждению вт
с пресс-формой. Необходимость охлаждения форм с издел
объясняется тем, что давление горячих газов и паров в пол
может повести к разрыву стенок изделия в момент его изв^
ния.

Для формовых изделий, к которым не предъявляется т[
вание герметичности полости после вулканизации (спринцо
баллоны, резиновые формовые игрушки), охлаждение форм вы
с изделием не требуется. Достаточно, например, предварите,
вынуть вкладыш, оформляющий отверстие спринцовки, или
колоть игрушку через отверстие в пресс-форме, чтобы С1
избыточное давление паров или газов в полости, образовавш
в процессе вулканизации.

К формовым изделиям с открытой полостью может быть
несена группа изделий типа чехлов, гармошек, деталей доиль
аппаратов, рукояток руля мотоцикла и т. п. Технология •
изделий не отличается от изготовления многих РТИ, рассмот
ных в предыдущих параграфах. Съем свулканизованных изде
с сердечников, вкладышей, стержней осуществляется с помо1
сжатого воздуха, а заготовки для большинства изделий, фо]
емых обычным (компрессионным) способом, состоят из несколъ
отдельных частей и дополнительных полосок, укладывав!
в местах утолщений.

Некоторыми особенностями отличается производство по.
тонкостенных изделий, имеющих открытую полость значителы
размеров. Сюда относятся грелки, пузыри для льда, маск1
полумаски противогазов. К этим изделиям предъявляются по
шейные требования точности, равномерности толщины стег
Формование изделий осуществляется на оборудовании с повыи
ным усилием запирания пресс-форм. Заготовка для некого]
изделий состоит из десяти и более отдельных мелких заготов
, Общим для этой группы изделий является 100%-ный контр
на герметичность, прочность И другие показатели качества и На-
дежности.

В настоящее время ведутся работы по изготовлению тонко-
стенных формовых изделий с открытой полостью способом литья
резины под давлением.

Некоторые неответственные полые изделия изготовляют клее-
вым способом. Изделия при этом собираются на сердечнике из
плоских, склеиваемых резиновым клеем, каландрованных ли-
стов и вулканизуются в котле.

Эбонитовые изделия. Эбонит получают при вулканизации
резиновых смесей, в которых на 100 масс. ч. каучука введено
40—50 масс. ч. серы. Материал обладает хорошими диэлектриче-
скими свойствами, значительной химической стойкостью и хорошо
поддается механической обработке. Благодаря этим свойствам
эбонитовые изделия нашли широкое применение в производстве
аккумуляторов, в химических и других производствах.

Формовые эбонитовые изделия делятся на поделочный диэ-
лектрический эбонит и поделочный технический эбонит (пластины,
стержни, трубки). Значительную группу формового эбонита со-
ставляют моноблоки аккумуляторных баков и их детали (крышки,
пробки).

Производство заготовок формовых эбонитовых изделий и
их вулканизация не отличаются от производства толстостенных
формовых РТИ (1,21,221.

Эбонитовые пластины, стержни и трубки вулканизуются
в котлах и на прессах. Пластины из эбонита представляют собой
листы длиной 500—1000, шириной 250—500 и толщиной 0,5—
32 мм; трубки из эбонита изготовляют внутренним диаметром
от 3 до 50, толщиной стенки 1,1—12,5 и длиной не менее 400 мм.
Эбонитовые стержни (палки) стандартных размеров изготовляют
диаметром 5—75 и длиной до 300 мм.

Технологический процесс изготовления эбонитовых стержней
с вулканизацией в котле состоит в следующем. Заготовка стер-
жней производится профилированием на червячном прессе. Да-
лее следует отрезка заготовок на заданную длину и охлаждение
в воде. Затем охлажденные заготовки помещают в дюралюминие-
вые трубки (толщиной стенки 1—2 мм и диаметром на 1,5—2 мм
больше стержня), в которых их выдерживают в течение 8—12 ч
для завершения усадки. Вулканизация эбонитовых стержней
производится в котлах или ваннах, наполненных водой для от-
вода тепла, образующегося при вулканизации (в зависимости
от толщины изделия и наполнения смеси температура вулканиза-
ции достигает 120—170° С, продолжительность — до 3—4 ч).

Аккумуляторные баки бывают двух типов: одногнездные и
многогнездные. Одногнездные баки изготовляют как ручной клей-
кой, так и формованием. Многогнездные баки (моноблоки), со-
держащие 3, 6, 12 и более гнезд, изготовляют по наиболее про-
грессивной технологии — формованием. Формование и вулкани-
зация аккумуляторных баков (моноблоков) осуществляются на
вулканизационных прессах в одно- и многогнездных пресс-фор-
мах при температуре до 170° С в течение 20—25 мин в зависимости
от размеров и ускорителей, введенных в смесь.

К числу многообразных эбонитовых изделий относятся также
фасонные крышки аккумуляторных баков, втулки, пробки,
гильзы, различные изделия для химической, медицинской, тек-
стильной и электротехнической промышленности. Основная осо-
бенность при их изготовлении (по сравнению с другими РТИ)
заключается в большей усадке при вулканизации. Для механи-
ческой обработки эбонитовых изделий применяется то же обо-
рудование, что и при обработке металлов резанием.

Асбесторезиновые изделия. Ряд твердых изделий на базе
каучуковых смесей отличаются от эбонита значительным содер-
жанием волокнистого наполнителя—асбеста. К ним относятся
различные колодки, накладки, кольца для тормозов, муфт сцеп-
ления, фрикционов и других механизмов, широко применяющихся
в автомобилях, мотоциклах, тракторах, шахтных подъемниках,
кузнечно-прессовом оборудовании, станках. Технология формо-
вания, вулканизации и механической обработки этих деталей
мало чем отличается от рассмотренных выше формовых РТИ.

Исключение может составить только процесс производства за-
готовок. Значительное содержание асбеста в качестве наполни-
теля асбесторезиновых смесей не позволяет успешно вальцевать
или шприцевать их для дальнейшего получения заготовок. По-
этому наполненные асбестом смеси подвергают дроблению («рас-
пушиванию») на дробилках-дезинтеграторах для устранения ком-
ков и придания массе однородной консистенции. Из «распуше-
ной» массы на необогреваемых одноэтажных гидравлических
прессах в глубокогнездных пресс-формах делают брикеты, не-
сколько большие по весу, чем готовые изделия, и близкие к послед-
ним по конфигурации. Эти брикеты и являются заготовками для
формования и вулканизации асбесторезиновых изделий.
Глава П. ОСНОВНЫЕ СТАДИИ И СПОСОБЫ
ИЗГОТОВЛЕНИЯ ФОРМОВЫХ РЕЗИНОВЫХ ИЗДЕЛИЙ

К основным стадиям технологического процесса изготовления
формовых РТИ относятся получение заготовок, формование из-
делий и нх вулканизация, механическая обработка свулканизо-
ванных изделий.

ПОЛУЧЕНИЕ ЗАГОТОВОК

На стадии изготовления заготовок резиновой смеси, как пра-
вило, им придается форма, приближающаяся к форме готового изде-
лия. Эта стадия обычно включает две операции — обработку ре-
зиновой смеси давлением и последующую ее резку. Наиболее
распространенными способами обработки резиновых смесей дав-
лением являются каландрование и экструзия. Оба процесса осу-
ществляются непрерывно.

При каландровании из резиновой смеси получают ленту за-,
данной толщины, установленной ширины и необходимой длины.
Производительность каландра определяется по формуле

(} = Ва>6ар,

где В — ширина полотна; — скорость выхода материала; 8 —
зазор между валками каландра; р — плотность резиновой смеси;
а — коэффициент использования машины.

Одним из основных параметров, определяющих процесс ка-

ландрования, является величина давления смеси в зазоре между
валками. Теоретические и экспериментальные кривые давления
даны на рис. 5: по горизонтальной оси — безразмерный крите-

х

рий

, где х — текущая координата в направлении по-

дачи смеси и перпендикулярном осям валков; В — радиус валка;
И о — минимальный размер зазора между валками каландра;
по вертикальной оси — отношение текущего давления Р к его
максимальному значению Ртп.

В условиях течения аномальной жидкости максимальное дав-

ление возникает на некотором расстоянии от минимального за-
зора в зоне втягивания и истечения обрабатываемой резиновой
смеси. В самом зазоре давление составляет несколько больше
половины максимального. Продолжительность т пребывания ма-
териала в рабочей зоне между валками можно определить по фор-
муле т = — , где 13 длина дуги захвата, аю — окружная ско-

рость валков.
Основным требованием к каландрованному материалу является
точность размеров толщины по всей площади ленты. Для конт-
роля толщины применяются автоматические регистрирующие при-
боры (механические, пневматические, магнитно-индуктивные, с ис-
пользованием радиоактивных изотопов и т. д.), которые обычно

устанавливают на приемном транспортере.

Для каландрования важное значение имеет температурный
режим. Температура поверхности валков регулируется путем

Рис. 5. Кривые давления смеси в за-
зоре между валками каландра
(штриховые — экспериментальные;
сплошные — теоретические)

подачи во внутрь валков охлаж-
дающей воды или пара давлением
0,3—0,4 МН/м2.

При производстве заготовок
с использованием каландрова-
ния необходимо учитывать калан-
дровый эффект резиновой смеси.
При каландровании наблюдается
деформация трех видов: упругая
(мгновенная), при которой проис-
ходит выпрямление цепей поли-
мера; высокоэластическая, при
которой происходит выпрямление

' элементов цепи полимера; необ-
ратимая (пластическая), соответ-
ствующая скольжению цепей по-
лимера относительно друг друга.
Величину последних двух видов

деформаций можно до известной степени регулировать измене-
нием температуры и времени механического воздействия на смесь.
Следствием деформации, происходящей при механическом воздей-

ствии, является ориентирование структуры с параллельным
расположением макромолекул. Для снятия или уменьшения ве-
личины каландрового эффекта используют нагрев резиновой смеси.

Вторым наиболее распространенным способом формования ре-
зиновых смесей для получения заготовок является экструзия.
Процесс экструзии осуществляется на червячных машинах.

Процесс экструзии зависит от механического и термического
воздействия на материал (пути и скорости частиц материала,
величины и направления действующих на них сил и моментов,
интенсивности охлаждения й нагрева резиновой смеси на разных
стадиях экструдирования); от условий питания экструдера. В на-
стоящее время экструдеры являются машинами холодного пита-
ния. В таких машинах разогрев и гомогенизация резиновой смеси
осуществляются более равномерно.

Точное решение параметров процесса экструзии затрудни-
тельно. Поэтому принимаем ряд допущений и совместным реше-
нием системы уравнений (реологического, неразрывности, дви-
жения и энергии) определяем основные параметры процесса эк-
струзии. Считаем, что:
1)	процесс изотермический;

2)	резиновая смесь — вязкая, несжимаемая, ньютоновская
жидкость;

3)	течение смеси по каналам нарезки шнека установившееся,
ламинарное;

4)	в уравнениях движения пренебрегаем массовыми и инер-
ционными силами;

5)	пренебрегаем кривизной каналов; расчетную схему строим
с допущением того, что винтовой канал нарезки шнека развернут
в одну плоскость, а внутренняя поверхность цилиндра — в дру-
гую. Течение смеси происходит благодаря относительному дви-
жению двух параллельных плоскостей;

6)	на границах выполняется условие прилипания смеси;

7)	при определении производительности существенным счи-
тается лишь изменение составляющей скорости V* по координа-
там | и у, направленным по ширине и высоте канала нарезки, а
при расчете на основе упрощенной теории потока — лишь по ко-
ординате у.

Расчетные уравнения для определения производительности
процесса 0. и величины создаваемого давления смеси ДР, полу-
ченные при решении системы с учетом указанных допущений и
с поправками, учитывающими влияние радиального зазора между
гребнями шнека и цилиндром, имеют вид (27]

$ = (’в'+т) п’ = ( в + К )

где

[ (а/₽)4х	г«	л.,

А	; В = И (1/0) ах ;

| (1/₽)4х	*-°	-*

о

и далее

__ л8О2Я 8(п <р соз <р	Г.	26 ет ,	$ I2 г	•

а	2	[1	7Г	лО 51П	<р ] [1	Н ]

о лО№ 81П ф Г.	26 ет Т

12	[/	О	лОзШф] Х

ОО

й=1. 3, ...	*

/>=1~ЗЖ- Е ^*Ь(^/2Я).

...... • •
В приведенных выше уравнениях п — частота вращения шнека;
X — длина канала нарезки; р. — вязкость смеси; 0 — внутрен-
ний диаметр цилиндра; Н — расстояние от дна канала до внут-
ренней поверхности цилиндра; <р — угол подъема винтовой линии
нарезки; б — зазор между гребнями шнека и цилиндром; е —
толщина гребня; т — число заходов нарезки; 1Г — ширина
канала нарезки; Ро, Рр — коэффициенты формы, учитывающие
влияние на поток смеси боковых стенок канала; К. — постоянная,
зависящая от геометрии канала формующего инструмента (для
цилиндрического канала радиусом -Др и длиной постоянная К =

„	«Я*	•

=	; для короткого цилиндрического канала д = 128^

для плоской щели шириной 1ГК, высотой Нк, длиной 1К и канала

1Г н3

прямоугольного сечения при Нк№к 1, X = * к ; для ци-
линдрического кольцевого зазора со средним радиусом гк, ши-
риной 5К и длиной 1к, К. = (2ягк , а п и 5к/2г	1,

2лг

А = ——; для конического выходного отверстия с диа-
метром входа Овх, диаметром выхода Пвых и длиной Дк, К =
__ Зя^вх^вых (^вх ^вых)

_	1281к (1)3 - О3ВЫХ)

Анализ выражений показывает, что при глубине канала на-
резки шнека значительно меньшей его ширины, т. е. при^~6 1,
течение в каналах шнека можно считать одномерным: коэффи-
циенты формы Рй и Рр оказываются равными единице, и полу-
ченные уравнения значительно упростятся.

При значительном уменьшении величины зазора 6 (в формулах
для а и Р) можно пренебречь потоками утечки смеси через радиаль-
ный зазор между гребнями шнека и цилиндром.

При Н и <р, не зависящим от х (шнек с постоянной глубиной
нарезки и шагом), величины А и В соответственно равны а и р/Х.

Расчет параметров процесса экструзии можно проводить с
учетом кривизны каналов для шнеков с переменной глубиной
каналов нарезки и с переменным шагом винтовой линии в изо-
термических или адиабатических условиях [5, 27,45]. По нашему
мнению, теория экструзии с учетом аномального поведения жид-
кости, неизотермичности процесса и других факторов наиболее
полно представлена в трудах Р. В. Торнера [36, 37].

В настоящее время для экструзии резиновых смесей с после-
дующей их резкой на заготовки используются машины плунжер-
ного типа, у которых процесс экструдирования выполняется пе-
18
фиодически. Основное преимущество этих машин состоит в от-
носительной простоте управления технологическим процессом
за счет поддержания температурного режима материального ци-
линдра, требуемой величины давления и скорости выдавливания
резиновой смеси через профилирующую шайбу.

При работе на этих машинах в материальный цилиндр закла-
дывается подогретая резиновая смесь, которая затем выдавли-
вается плунжером через формующий инструмент. Перемещение
плунжера осуществляется гидроцилиндром.

Производительность плунжерной машины определяется
по формуле

где р0 и п — константы степенного реологического уравнения,
определенные при температуре, которую резиновая смесь имеет
перед входом в формующий инструмент; ДР — перепад давления
смеси по длине канала инструмента; К' — коэффициент сопро-
тивления для течения псевдопластичной жидкости.

Значения /С определяются по следующим выражениям 136]:

1)	цилиндрический канал

к,	Я*К+3

2" (п + 3) (1К + т/?к)" ’

где т — поправка на потери входа;

2)	плоский щелевой канал

Я"+2ГК/>(Я/1Г)

“ (Л + 2)2п+1(Гк + тНк)п

3)	конический канал

,	ЗлО® О2

вх вых

““ 128 (Р2 + ОВХОВЫХ + Р»ых)Дк

ВХ 1 ВХ ВЫХ * ВЫХ/ IV
получен с учетом эффективной вязкости;

4)	кольцевой цилиндрический канал с наружным радиусом
Р(| и внутренним Рх

	л(/?о-/?1)п+2(/?о + Рг)

(п4-2)2п+1[^к + /п(^о-/?1)]п

Необходимое давление литья Рп при заданной скорости дви-
жения плунжера уг определится как сумма перепадов давлений
(ДР): в формующем инструменте (ДР„), в цилиндре для переме-
щения смеси к формующему инструменту (Д^РЦ) и на преодоле-
ние сопротивления движению плунжера (ДР3), которое оказы-
вает смесь, находящаяся в зазоре между плунжером и материаль-
ным цилиндром.
Перепад давления на Преодоление сопротивления течению
смеси по каналу формующего инструмента определяется по фор-
муле

1

Д Р = ц '(—"
ЗГИ - ^° \ Л' /

Перепады давлений на преодоление сопротивления движению
смеси по материальному цилиндру обычно малы и ими пренебре-
гают. При больших ог их можно определить из уравнений тече-
ния вязкой несжимаемой жидкости в цилиндрических трубах.

Перепад давления ДР3 определяется из уравнений, описы-

Рис. 6. Схема деформации материала при резании плоским или штанцевым
ножом

вающих прямолинейное вынужденное течение жидкости в здзоре
между коаксиальными цилиндрами, один из которых неподви-
жен, а другой перемещается вдоль своей оси со скоростью

ДР = 2и к — Г —	1 (п___1) п

ДР3 2роь	('г о

Здесь Ро — внутренний диаметр материального цилиндра;
/?,• — диаметр плунжера; к — длина зазора, заполненного смесью.

После того как резиновая смесь обработана давлением и полу-
чила определенную форму, осуществляется операция резки, ко-
торая и завершает процесс производства заготовок.

Процесс резки должен предусматривать:

а)	минимальное количество отходов;

б)	получение точных по форме и размерам, а в некоторых
случаях по массе, заготовок;

в)	минимальные деформации заготовок (растяжение, сжатие,
смятие), которые могут изменить их размеры и форму;

г)	возможность быстрого перехода на резку заготовок других
видов и размеров;

д)	максимальную механизацию и автоматизацию процесса.

Из экструдированного профиля заготовки получают резанием
с помощью плоских или дисковых ножей, а из каландрованного
листа, как правило, резанием штанцевыми ножами, имеющими
замкнутый контур.

На рис. 6 представлена схема деформации материала при
резании плоским или штанцевым ножом. В первый момент (рис. 6, а)
20
материал не разрушается, режущая кромка ножа растягивает
его поверхностный слой и сдавливает под собой. По мере погру-
жения ножа в резину деформация ее увеличивается. Слои резины,
соприкасающиеся с наклонной гранью кромки ножа, затягива-

ются вниз и отодвигаются в сторону, что вызывает уплотнение
смеси. Смесь, прилегающая к вертикальной грани ножа (рис. 6, б),
выпучивается. Когда сжатие и растяжение резины под режущей
кромкой достигают предельных величин, поверхностный слой

начинает разрушаться, режущая кромка
териала (рис. 6, в) и вызывает его разру-
шение, идущее до основания материала
(рис. 6, г).

Пренебрегая весом н силами инерции
ножа, можно считать, что в процессе ра-
боты он находится под действием прило-
женной активной силы Р (рис. 7), напра-
вленной в сторону резания, силы сопро-
тивления смятию у, реактивного давле-
ния материала на грани и АА2 и сил
трения ножа о материал 7’1 = р.1А/\и7’2 =
= (4^2. где Ц! и р,2 — коэффициенты
।рения. Горизонтальная слагающая сила
№! стремится изогнуть рабочую кромку
ножа и прижимает ее к материалу. Реак-
тивное давление АА2 уменьшает величину
прогиба рабочей кромки.

Условия статики по проекциям всех
силы Р и на нормаль к ней имеют вид

проникает в толщу ма-

ствующих на нож при ре-
зании материала

сил на направление

Р — [<2 + (з1п а + Р1 соз а) + р.2/У2] = 0;

(соз а — р.1 з!п а) —	— Ру = 0.

(1)

Из этих уравнений видно, что для уменьшения силы резания
необходимо уменьшить угол заострения режущей кромки а,
повысить класс чистоты ее поверхности, а также увеличить ее
жесткость. В то же время при увеличении угла заострения снижа-
ются стойкость и долговечность лезвия ножа.

Для устранения слипания нарезанных заготовок в процессе
хранения осуществляется их обработка антиадгезивными сред-
ствами. Природа воздействия антиадгезивных средств на рези-
новые смеси объясняется их способностью снижать свободную
или поверхностную энергию и тем самым препятствовать слипа-
нию контактирующих поверхностей.

В качестве сухих антиадгезивов применяют тальк, мел, као-
лин, стеорат цинка, углекислую магнезик> и другие вещества.
В последнее время использование сухих антиадгезивов ограни-
чено (в случае же их использования опудривание заготовок вы-
полняется в герметичных емкостях.) Сухие антиадгезивы заме-
няются различными смазками, эмульсиями, суспензиями, поверх-
ностно-активными веществами, которые можно наносить на ма-
териал путем пульверизации, разбрызгивания или макания с по-
следующей сушкой или без нее.

Суспензии — это системы, в которых мелкие твердые частицы
взвешены в жидкости. В состав суспензий входит хозяйственное
мыло, жидкое мыло, сажа, каолин, тальк, вода и другие веще-
ства. Приготовление суспензий, как правило, идет в два этапа —
получение концентрата и разбавление последнего до рабочей
концентрации.

Эмульсии — дисперсные системы, в которых обе фазы жид-
кие, причем они нерастворимы или мало растворимы друг в друге.
Обязательными компонентами эмульсий являются диспергируе-
мая жидкость, дисперсионная среда и стабилизатор. Типичными
стабилизаторами эмульсий являются желатин, казеин, лецитин,
высшие алкилсульфокислоты, мыла.

' ФОРМОВАНИЕ РЕЗИНОВЫХ ИЗДЕЛИЙ

Формование является одной из основных стадий технологи-
ческого процесса изготовления резиновых изделий и заключается
в доведении перерабатываемой смеси до вязкотекучего состояния
(обычно за счет разогрева смеси) и придании ей необходимой
формы. Осуществляется это различными способами, наибольшее
распространение из которых получили прессование; экструзия;
литье под давлением в плунжерных формах, на литьевых прессах
в литьевых машинах; вакуумформование, пневмоформование,
формование паром.

В основе формования лежит течение резиновых смесей под
воздействием давления.

Основными параметрами формования являются давление, при-
ложенное к смеси, температура смеси и формы, скорость и время
формования. На протекание процесса и свойства получаемых
изделий оказывают существенное влияние конфигурация и раз-
меры формы, свойства смеси (реологические, теплофизические,
вулканизационные и т. д.), особенности пластикации и разогрева
смеси, характер течения, способ передачи давления, обогрев
формы и др.

При формовании изделий одновременно протекают гидродина-
мические, тепловые, релаксационные процессы, а также процесс
подвулканизации. При этом параметры каждого процесса непре-
рывно изменяются.

Основные параметры формования определяются совместным
решением уравнений движения, энергии, реологического и нераз-
рывности. При этом также делается целый ряд упрощений и допу-
щений. В результате такого решения получают выражения (при
различных граничных условиях, отражающих реальную упро-
щенную картину процесса) для скорости движения смеси, времени
22
формования, градиентов давления смеси в направлении потока,
температуры смеси в течение всего цикла формования и других
параметров, необходимых для выбора режимов переработки (фор-
, мования), а также для проектирования нового оборудования.

Наиболее изученными в настоящее время являются процессы
<|юрмования экструзией и прямым прессованием.

По процессам экструзии проведен целый ряд исследований,
на базе которых разработаны методики расчета для определения
оптимальных параметров процесса экструзии и подбора оборудо-
вания для ее проведения.

Рис. 8. Схема двумерного течения резиновой смеси
в форме с «точечным» впрыском

Параметры прямого прессования чаще всего определяют опыт-
ным путем. На базе обширных экспериментальных исследований,
многолетней практики работы заводов созданы необходимые ре-
комендации, позволяющие вести формование в оптимальных ус-
ловиях. Существует также ряд работ по аналитическим методам
определения параметров прямого прессования, таких как давле-
ние, прикладываемое к смеси, скорость формования и др.

Наибольшую трудность для аналитического определения па-
раметров представляют процессы формования тонкостенных изде-
лий литьем под давлением. Стадия формования в этом случае
делится на два периода: заполнение формы и сжатие смеси.

Литье производится в форму, которая нагревается несколько
выше температуры смеси, поступающей на заполнение.

Рассмотрим случай неизотермического двумерного течения
резиновой смеси в форме с «точечным» впрыском (рис. 8) [29].
Резиновая смесь при температуре То поступает в форму, пред-
ставляющую собой параллелепипед размерами Ь X 2Ь X 2Л. На
стенках формы поддерживается температура Тш. Давление пе-
ред входом в литниковый канал Р3, а непосредственно на выходе
из литника Ро (/). Граница фронта продвигающейся по форме
смеси гф(1).

Течение в форме рассматривается как радиально-симметрич-
ное. Перестройкой профиля скорости вблизи стенок формы пре-
небрегаем и считаем, что основной характер течения и граничные
23
условия существенны при изменении скорости по переменной
г (Л < Ь).

Резиновая смесь рассматривается как несжимаемая жидкость.
Реологическое уравнение состояния для нее представляется сте-
пенным законом

Е п-1
р = ,иоеЛГ (2/2) 2 ,

(2)

где р —вязкость смеси; Е — энергия активации вязкого течения;
Т —температура смеси; /2—второй инвариант тензора скоро-
стей деформаций; п — индекс течения смеси, который принимаем
независящим от температуры; У? — газовая постоянная.

Решение ищем для наиболее существенной области течения
г й, | Ф | < |Фо|» где ф0 — угловая координата, соответствую-
щая пересечению линии фронта потока с боковой стенкой формы.

В силу радиальной симметрии скорость жидкости имеет лишь
радиальную составляющую иг, зависящую от г и г, т. е. уг (г, г).

Для рассматриваемой области течения в уравнении движения
пренебрегаем членами порядка -у, где р > 1. Тогда уравнения
неразрывности и движения в безынерционном приближении за-
пишутся следующим образом:

<3>

(4)

Решением уравнения (3) является

V (г)

(5)

Второй инвариант тензора скоростей деформаций

(6)

Уравнение (4) при помощи (5) и (6) преобразуется в формулу
ЭР & Г I |п-1	]	/-7\

~д7=	-ЭГр	<7>

В силу симметрии для скорости уг выполняется условие

=0.	(8)

дг |г=о	' ’

Граничное условие для уравнения (7)

1г=±л = о	(9)

характеризует прилипание резиновой смеси к стенкам формы.
24
Решение уравнения (7) для 0 < г < Н находим интегрирова-
нием (7) с учетом (8):

Е
дР	ртН диг 1п—1 &’/	/»л\

1Г2=^|1г| -дГ-

Так как -57-<0и^-<0 для 0<г<й уравнение (10)

преобразуется к виду

1

Интегрирование (11) с граничным условием (9) дает
*	2. -

V (г)	1 I др I п V ” дч

г)г----'г | 1171	

,,плНТп
г	1*0 е

Среднеинтегральпая скорость (ог) равна
кг 1	_1_

/ \	1 С СI дР |~ V" <Л> ,

у ?	<«"яг

или, после вычисления интеграла,
где

Р Т+1
1 I 9 Л
 / = т 4^^	<12)

<Г Ро'’е',ЯГ

где Т — температура резиновой смеси в полости формы. Значение
Т находится из уравнения энергии.

Для (о (г)) соответственно справедливо

1

/ / \\ I ЭР |и , дР I г (о(г)) 1п

<г(г)). = г|1Г| / или -----------—	.	(13)

Скорость фронта заполнения определяется как

<|4>
Из (13) и (14) следует, что

<у(г))=44(г*^-

Тогда для объемного расхода резиновой смеси в полости формы
выполняется соотношение

2л/г(о(г)), гф (/)</>,
4Л агсзш (у (2)), гф(1) Ь.

(15)

Предельным переходом можно показать, что при гф Ь
выражение (15) преобразуется в формулу объемного расхода для
узкого плоского канала

(?(/)== 4^*1, Гф»Ь,	(16)

т. е. при большом радиусе фронта и длине заполнения течение
смеси становится одномерным и нечувствительным к конфигура-
ции входа в форму.

Давление в литьевой форме определяется интегрированием
(13) по г с учетом того, что на фронте заполнения удовлетворяется
условие Р (Гф) = 0:

-1—п -I—п _ . ,	,

Давление смеси непосредственно за литниковым каналом,
т. е. при г = 0, определится выражением

Связь между давлением заполнения Р3, давлением на входе
в форму Ро (I) и расходом () (/) при течении степенной жидкости
в литниковом канале с эквивалентным гидравлическим радиу-
сом г0 представляется формулой

1

__ Г _ ^3 Р» (О 1 ” Лгоп
г» 2/(ц	] Зл+1 ’

где I — длина литникового канала; ро — степень консистенции
смеси при температуре То.

В предположении достаточно медленного движения смеси по
полости формы, что выполняется при г Л, можно пренебречь
в уравнении энергии как конвекцией, так и диссипативным разо-
гревом. Учитывая также, что изменение температуры по г
намного меньше, чем по г, и теплофизические параметры среды
26
постоянны, уравнение энергии можно преобразовать к виду (урав-
нение теплопроводности)

дт д*т
д1 ~ а дг*

с граничными и начальными условиями
Т(1,г)|г=±» = Т., Г(0,г) = То,
|дс а — коэффициент температуропроводности.

Решение (17) при условиях (18) имеет вид

тш-т . 4 у (_о«

Тф — Т*!)	л 2л 1

п=-0

(17)

(18)

(19)

7|

О	I

Рис. 9. Изменение вязкости
резиновых смесей во времени при
двух различных температурах

Полученные выражения полностью определяют процесс неизо-
термического двумерного заполнения формы смесью. В реальных
условиях участок текучести (рис. 9)
существует лишь конечное время,
после чего начинается быстрый рост
вязкости, определяемый процессом
подвулканизации смеси. Этот про-
цесс можно приближенно учесть,
предположив для упрощения, что до
конца площадки текучести (точки
/1Ъ А 2 на рис. 9) резиновая смесь
подчиняется реологическому уравне-
нию (2), а сразу же после окончания
площадки текучести вязкость скач-
ком возрастает до бесконечности.

При учете явления подвулкани-
зации существует еще одна труд-
ность, заключающаяся в неизотер-

мичности процесса течения. Эта трудность может быть сведена
на нет, если воспользоваться критерием типа Бейли [44]:

I	<20>

о

и

Здесь т Т (0 =тоеяг — зависимость времени подвулкани-
зации от температуры, определенная в изотермических условиях;
/* — время до подвулканизации; Т (/) — известная зависимость
температуры от времени; и — энергия активации процесса под-
вулканизации.	*

Чтобы применить условие (20) к оценке времени подвулкани-
зации резиновой смеси, затекающей в форму, следует учитывать
также, что процесс может начаться у фронта смеси, где она наи-
более долго пребывает в нагретом состоянии. При этом в каче-
стве зависимости Т (/) следует брать среднеинтегральную функ-
цию

л

<7’>=-г1

о

так как смесь у фронта подвергается сильному перемешиванию.
Здесь Т (г, I) определяется формулой (19).

При введении безразмерных параметров и переменных

г ~ г .	гф(*) . г лга .

Н ~ 2' Г ~ Ь ' Я— ь >	— (2Л)г

' тк(Та,) = т(7’а,)-^га;

О — 4/1 О'

* Пфа ч'

а ~ пЯТи ’

Г Г0& К(Тд,) ]
[ 2/Л К (Го) ]



4 7ц> — 7*о ,
л Тщ

1

« Г%П

2&Л2 (Зл + 1)

— уравнения, описывающие процесс заполнения формы, при-

мут вид	' ’	1-п	| Л1 3 (1) ]  п. р4Г)= 1 —п | а/ т а) ]  111 •<?(/)=	' Х2	г (	.	(21)  	г- ЭГС81П Г 3- 1 • Л 1;  п аг	1 /?</) Г  ^(О = Х[р3-ро(/)]7  А »+	,	.	х  'У.ЛО-р-ехр [1 0 1*  V. Г ехр /у (1	——=—Н (11 «а тк;
00

VI.	О(Е,0-% е- (2п+1)г 7 С08 (2я +2П ; (- 1	1);

п—0

1

VII.	<0(0> = р&0<
о

Решение системы (21) может быть проведено для двух практи-
чески реализуемых случаев.

Рис. 10. Графики функ-
ций <?(ОиЛ (0, рл (О И
функции Р (г) в момент 7

1.	При условии, что 0 «5/*, требуется определить Р (г, 0,
С} (0 и 0, т. е. время, когда гф (0 = 1. Задаемся, что Р3 == сопз!.

2.	Требуется определить Р3 (I), Р (г, I) и 0	I*. Задаемся,

что С} = сопз!. При этом Тц и Тц,, геометрические размеры, рео-
логические и теплофизические параметры также заданы.

При заданном Р3 из II и III системы (21) выводится уравнение
для определения Р (0:

ар______1_

а7 2Р

(22)

где

/|И)1 =

Р< 1.

1.

(23)
Уравнение (22) решается с начальным условием Я (0) = 0.
Далее порядок численного счета параметров из (21) следующий:

1)	по формуле VI вычисляется функция 0 (^, Г);

2)	по формуле VII находится (0) (7);

3)	по формуле V вычисляется величина I*, до которой далее
производится весь численный счет;

4)	по величине ~1* выбирается шаг счета уравнения (22) с усло-
вием (23) и затем (22) решается численным методом, например
способом Рунге—Кутта;

5)	по формуле II по вычисленной функции Р (7) находятся
безразмерный расход $ (7), а по формуле I — распределение
давления Р (г, 7) и Ро (I).

При 0 ~ сопз! на основании уравнений (21) также могут
быть легко рассчитаны параметры режима заполнения.

Типичные графики функций 0,(1), Р (7), Ро(1) и Р (7) в мо-
мент 7 представлены на рис. 10.

ВУЛКАНИЗАЦИЯ

Вулканизация представляет собой соединение макромолекул
каучука по реакционноспособным участкам поперечными хими-
ческими связями и, как правило, сопровождается тепловыми, оки-
слительными, полимеризационными явлениями.

Количество и структура возникающих химических связей
зависят от способов вулканизации; наибольшее распространение
из них получили следующие: серная (или горячая), применяемая
чаще всего при изготовлении изделий из резиновых смесей на
основе каучуков общего назначения; холодная (при помощи
хлористой серы); перекисная (нагреванием каучуков, синтези-
рованных на основе диенов, с органическими перекисями); син-
тетическими смолами (для бутилкаучука); бессерная при помощи
дималеимидов (для этиленовых и этиленпропиленовых каучу-
ков); каучуков (карбоксилатного, хлоропренового, уретанового,
винилпиридонового) с использованием взаимодействия функцио-
нальных групп с дифункциональными веществами; радиационная
(каучуки на основе диенов) и на базе ультрафиолетового света
(фотовулканизация).

В зависимости от количества химических связей (определяю-
щего степень сшивания каучука) и их структуры значительно из-
меняются модуль, твердость, относительное удлинение, остаточ-
ные деформации, устойчивость к набуханию, сопротивление раз-
растанию пореза, теплообразование, динамическое затухание и
эластичность по отскоку при повышенной температуре резиновых
смесей и вулканизатов. В меньшей степени изменяются проч-
ность на разрыв, эластичность по отскоку и гистерезис при ком-
натной температуре, а также сопротивление истиранию, газо-
30
|>оницаемость, морозостойкость, электрическое сопротивление.
' Процесс вулканизации состоит из четырех стадий.

।	1. Подвулканизация, в конце которой из-за образования ча-

сти поперечных Химических связей резиновая смесь теряет спо-
собность к пластическому течению.

2.	Недовулканизация, характеризующаяся увеличивающейся
степенью вулканизации; при этом свойства вулканизатов изме-
няются монотонно, приближаясь к максимальным значениям.

3.	Оптимум вулканизации, при которой достигается наилуч-
шес сочетание физико-механических свойств, в частности мак-
симальные прочность на разрыв и сопротивление старению.

‘1	. Перевулканизация — стадия, в которой для многих син-
тетических каучуков еще несколько повышается модуль. Пере-
вулканизация смесей из натурального и синтетического изопре-
нового каучуков характеризуется уменьшением степени сшива-
ния. Наступает реверсия вулканизации, когда распадается боль-
шее количество связей, чем образуется вновь.

Наилучшие сочетания свойств — прочности на разрыв, мо-
дуля, устойчивости к старению, сопротивления истиранию — ха-
рактерны для оптимума вулканизации. Однако устойчивость к на-
буханию, теплообразование, морозостойкость, эластичность, оста-
 точное удлинение и сжатие, динамический гистерезис приобре-
тают наиболее желательные значения в области слабой перевул-
канизации. Сопротивление разрастанию пореза, динамическое со-
противление образованию трещин, относительное удлинение (боль-
шая величина которого требуется при изготовлении, например,
резиновых нитей) достигают максимальных значений в стадии сла-
бой недовулканизации.

В области значительной перевулканизации, особенно при склон-
ности смесей к реверсии, большая часть .свойств ухудшается.

Промежуток времени вулканизации, в течение которого со-
храняются оптимальные или близкие к ним показатели, назы-
вается плато вулканизации.

Скорость вулканизации резиновой смеси определяют про-
должительность вулканизации и производительность процесса
изготовления формового изделия. Значение скорости, необходи-
мое как для выбора параметров технологического процесса, так
и для расчета параметров реализующего этот процесс оборудо-
вания, определяется опытным путем или приближенно может быть
вычислено из решения общего уравнения кинетики химической
реакции

±~к(а-сУ,	(24)

*

где к — константа скорости реакции; с — количество прореа-
гировавшего за время I вещества; а — начальная концентрация
эюго вещества; п — порядок реакции.
Зависимость константы скорости от температуры обычно оп-
ределяется из уравнения Аррениуса

и

где к0 — константа; и — энергия активации; 7? — универсальная
газовая постоянная; Т — абсолютная температура.

Энергия активации и вычисляется по формуле

“ = 4-576^-1^,

где	и к2—известные константы скорости реакции вулканизации

соответственно при температурах 7\ и Т2.

Температурную зависимость скорости вулканизации выражают
температурным коэффициентом, который определяется как отно-
шение двух отрезков времени до достижения одинаковой степени
вулканизации при двух температурах, отличающихся на 10° С.
На практике при пересчете времени' вулканизации используют
температурный коэффициент, вулканизации, равный 2. Без осо-
бой погрешности это применимо для смесей, характеризующихся
широким плато вулканизации. При уточненных расчетах зна-
чение этого коэффициента можно определить из уравнения Арре-
ниуса:

я^Тг г*.

где — скорость реакции вулканизации.

Наиболее распространенным способом технической вулкани-
зации РТИ в промышленности является вулканизация под дав-
лением в формах, обогреваемых паром или электрическими эле-
ментами (омическими или индукционными), так называемые зак-
рытые формы обогрева. Реализуются они на прессовом оборудова-
нии и оборудовании для литья под давлением.

При открытых способах обогрева в качестве теплоносителей
используется горячий воздух, пар (насыщенный или перегретый),
паровоздушная смесь, вода при атмосферном давлении или выше
атмосферного, псевдоожиженный слой (например, кварцевый пе-
сок с частицами 0,2—0,4 мм во взвешенном состоянии в среде
нагретого воздуха). За последнее время более широкое примене-
ние находит нагрев вулканизуемой смеси токами высокой частоты,
а также вулканизация в растворах и расплавах солей.

По мере развития промышленности РТИ применяют все более
высокие температуры вулканизации, что позволяет резко сокра-
тить продолжительность процесса. В отдельных случаях, осо-
бенно для смесей с широким плато вулканизации, эти температуры
достигают 190—200° С.

Скорость прогрева вулканизуемой смеси и равномерность тем-
пературы по всей массе вулканизуемого изделия так же, как и
32
Температура, существенно влияют на время вулканизации, про-
изводительность используемого оборудования и качество полу-
чаемого продукта.

Теплотехнические факторы (повышение параметров теплоно-
сителей и коэффициентов их теплоотдачи, увеличение темпера-
туропроводности вулканизационных элементов и вулканизуемого
изделия, использование новых, более эффективных видов обо-
грева и др.) являются наряду с рецептурными и конструктивными
основами [26] определяющими для интенсификации режимов
вулканизации резиновых изделий.

МЕХАНИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА ВУЛКАНИЗОВАННЫХ
ИЗДЕЛИЙ

Процесс изготовления формовых резиновых изделий закан-
чивается обработкой их после вулканизации. Основными видами
этой обработки являются удаление выпрессовок (облоя) и обра-
ботка резанием рабочих поверхностей резинового изделия.

Механическая обработка рабочих поверхностей формовых ре-
зиновых изделий производится в тех случаях, когда получение
удовлетворительного их качества невозможно методом формова-
ния (обработка рабочих кромок манжет, сальников, колец круг-
лого сечения и т. д.). Обработку формовых резиновых изделий про-
изводят и в том случае, если невозможно получить требуемую
точность при формовании в гнездах формы. Часто это встречается
при изготовлении изделий для тормозных гидравлических систем
(кольца прямоугольного сечения, втулки и т. д.).

Для удаления облоя с формовых резиновых изделий использу-
ются два способа: 1) резание ножами и шлифовка; 2) удаление
облоя с использованием низких температур.

Из приспособлений, реализующих первый из способов, полу-
чили распространение механические обрезатели заусенцев. Ре-
жущая часть их состоит из двух дисковых ножей, оси вращения
которых расположены под прямым углом.

В последнее время широко применяется групповое штанцева-
ние формовых РТИ. Оно заключается в том, что при проектиро-
вании форм заранее планируют получение в плоскости разъема
облоя толщиной 0,3—1 мм. Этим облоем изделия многогнездной
формы соединены друг с другом в виде «коврика». После съема
с пресса «коврик» закладывается в групповой штанец, в котором
каждое изделие попадает в свое гнездо. Вырубка изделий с одно-
временным удалением облоя осуществляется на прессе. Сила со-
противления резанию на ш’танце может быть определена следую-
щим образом.

Зависимость между напряжением о, модулем упругости Е
и относительным сжатием $ для резины имеет вид

ат = гЕ.

2 Э. О. Муратов

33
Сила действующая на один сантиметр режущей кромки
(рис. 11), равна

где Ь — величина
бина погружения

$ = 00 = ^^ ,
затупления режущей кромки ножа; г — глу-
ножа; Л — высота детали.

Для определения силы нормального реактивного давления
смеси на грань режущей кромки разделим зону асйе деформации
на элементарные площадки шириной йх. Относительное сжатие

Рис. 11. Расчетная схема для
определения силы сопротив-
ления резанию резины

51П а

5

элементарной площадки, отстоящей от
острия ножа на величину х будет

т~т _	= г ю — х

8 = ——	1г 18 а Л 18 а

Величина элементарного усилия
бМь действующего на единицу длины
режущей кромки штанца шириной <1х
при его периметре 5, определится из
уравнения

1

81п а

5



При введении переменной

полученное уравнение приводится к виду

1

1

/ Е \т . т
=—{—) [%ау Лу-

Интегрирование его в пределах от х = 0 до х = г а дает



г1+^

---) со5 а
т /

В частности, при пг = 1 усилие равно



Е г2 $
2/г соза

С учетом выражения (1) для Мх и ф = §8, пг = 1, выражение
для определения величины прикладываемой к ножу силы Р
примет вид

Р =	[2Ь 4- г (1д а + Щ) 5 - мЛ2].
Для компенсации отклонений по высоте как одного штанца
(в его различных частях), так и штанцев в комплекте (при груп-
повом штанцевании) под рабочую плиту устанавливают упругие
амортизаторы (обычно прокладки из эбонита), которые устраняют
перегрузку деталей пресса при работе штанцем, изготовленным
по нижнему допуску. Естественно, что при штанцевании будет
затрачиваться дополнительная энергия на деформацию как амор-
тизатора,так и деталей пресса.

При удалении облоя шлифованием используются приспособ-
ления, в которых на вращающейся оправке закрепляется обрабаты-
ваемая деталь с последующим воздействием на нее вращающегося
абразивного круга, частота вращения которого регулируется
в пределах от 1500 до 8000 об/мин в зависимости от типа обраба-
тываемого изделия и свойств резины. До настоящего времени про-
цесс шлифования резиновых деталей практически не исследован.

У некоторых изделий удаление облоя осуществляют сыпучим
абразивным материалом в шлифовальных барабанах [25]. Для
этой цели применяют цилиндрические барабаны, вращающиеся во-
круг горизонтальной оси. Барабан имеет плотно закрывающийся
люк; частота вращения 12—30 об/мин. В качестве шлифующего
материала для изделий из мягкой резины применяют молотый
кирпич, для жестких резин — пемзовый порошок. Обрабатывае-
мые изделия с абразивным материалом загружают в барабан одно-
временно, затем барабан приводится в движение. Обработка рези-
новых изделий не только ведет к удалению облоя, но и к снятию
слоя материала по всей поверхности изделия. Если требуется
усилить эффект шлифования, внутреннюю поверхность барабана
футеруют наждачной бумагой, а ось вращения барабана распола-
гают под углом к его геометрической оси. В этом случае происхо-
дит наиболее эффективное встряхивание содержимого барабана.

Перспективным способом удаления облоя с формовых РТИ
является обработка их с использованием низких температур.
Достоинством способа является его универсальность и высокая
производительность. Суть способа с использованием низких тем-
ператур заключается в том, что при температуре —60ч—130° С
(в зависимости от типа каучука) резина теряет вязкоупругие
свойства, превращаясь в твердое тело, а облой, толщина которого
составляет 0,05—0,8 мм, становится хрупким и при механичес-
ком воздействии на него легко сламывается. Многочисленные
исследования показали, что воздействие низких температур в вы-
шеуказанном диапазоне не оказывает отрицательного влияния
на физико-механические свойства резин. При этом процесс обра-
ботки ведут таким образом, чтобы изделие заморозить на глубину,
примерно равную толщине облоя. Полное замораживание изделия
нежелательно (возможно частичное повреждение наружной по-
верхности РТИ и увеличение расхода хладагента).

В качестве хладагента наибольшее применение получили
жидкий азот и двуокись углерода (сухой лед). Чаще используется
2*	35
двуокись углерода, так как этот вид хладагента позволяет сравни-
тельно легко вести процесс обработки без полного заморажива-
ния изделия.

Сухой лед, размельченный с помощью дробилок, в виде по-
рошка вводится в барабан вместе с обрабатываемыми деталями.
Недостатком этого хладагента является то, что при хранении
и дроблении теряется около 15% льда.

Средний расход сухого льда или азота на 1 кг обрабатываемых
изделий составляет от 0,5 кг (для больших изделий) до несколь-
ких килограммов (до 8 кг в случае обработки изделий из рези-
новых смесей на основе силиконовых каучуков, требующих охла-
ждения до —130° С).

В последние годы все большее распространение получает
использование в качестве хладагента потока охлажденного до
—90-4-130° С воздуха, подаваемого от турбохолодильной ма-
шины.

Наиболее старым способом для обработки формовых РТИ
является метод замораживания. Подлежащие, обработке формо-
вые изделия помещают в барабан, выполненный в виде многоуголь-
ника или цилиндра, где облой охлаждается до температуры хруп-
кости. Иногда для интенсификации процесса обработки к. объему
изделий добавляют «наполнитель» абразивного типа или стенки
барабана футеруют наждачной бумагой. После охлаждения бара-
бан приводится во вращение с частотой 15—35 об/мин. Здесь ско-
рость имеет определенное значение. При малой ее величине из-
делия, перемешиваясь, мо/ут падать вновь одни на другие. Ме-
ханический эффект при этом минимальный и, наоборот, если ско-
рость вращения значительна, изделия прижимаются к стенке
под действием центробежной силы. В этом случае эффект удара
практически отсутствует. Принцип работы заключается в том,
что барабан при вращении увлекает объем изделий до той точки,
где силы тяжести, превосходящие инерцию трения, вызывают
скольжение и переворачивание верхнего слоя. Обработка изде-
лий происходит от ударов и взаимного трения их между собой или
с возможным «наполнителем».

Для интенсификации обработки изделий в последнее время
созданы установки с неподвижной камерой. По ее горизонтальной
оси монтируют вращающиеся нейлоновые щетки, которые обла-
мывают облой. При этом в зависимости от направления враще-
ния щеток могут иметь место три режима работы установки.

1.	Щетки вращаются в противоположных направлениях, и об-
рабатываемые детали движутся между щетками вверх. При этом
изделия как бы зависают в воздухе над щетками. Этот режим ис-
пользуется для обработки хрупких изделий.

2.	Щетки вращаются в противоположных направлениях, а об-
рабатываемые детали движутся вниз. Изделия захватываются щет-
ками и трутся о внутренние стенки камеры. В этом случае ис-
пользуются большие частоты вращения щеток (до, 800—
36
1200 об/мин), что приводит к грубой, но более эффективной об-
работке.

3.	Щетки вращаются в одном направлении. Между щетками
изделия подвергаются воздействию сил противоположного направ-
ления, образующих момент вращения. При этом осуществляется
быстрое удаление облоя.

Использование щеток помимо интенсификации процесса поз-
воляет производить удаление облоя, расположенного во внутрен-
ней полости изделия.

Определенный интерес представляет обработка формовых из-
делий с использованием вибрационных устройств. Суть способа
заключается в помещении на вибрирующую наклонную плоскость
замороженных деталей совместно с наполнителями в виде керами-
ческих шариков диаметром 3—6 мм. Падение и удары шариков об
изделия за счет вибрации способствуют обламыванию облоя. Уста-
новки этого типа позволяют вести удаление облоя непрерывным
способом.

Наиболее перспективным способом удаления облоя с формо-
вых резиновых изделий является дробеметный, который состоит
в том, что с помощью турбины струя металлической или пластмас-
совой дроби направляется на предварительно замороженные изде-
лия. Существуют две схемы дробеметных агрегатов. По первой
схеме подлежащие обработке изделия помещают в ленточном ба-
рабане, в котором при движении ленты происходит их интенсив-
ное перемешивание и обстрел дробью. По второй схеме изделия
помещают во вращающуюся цилиндрическую камеру с решетками,
через которые происходит обстрел изделий дробью. Эта схема
позволяет создать установку для удаления облоя, работающую
по непрерывному способу.

СПОСОБЫ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ФОРМОВЫХ ИЗДЕЛИЙ

Процесс изготовления формовых резиновых изделий включает
две стадии: 1) формование резиновой смеси, в результате кото-
рого приобретается форма готового изделия; 2) вулканизация ре-
зиновой смеси, в результате чего отформованное изделие приоб-
ретает требуемые физико-механические свойства.

Различают следующие способы формования: прессовое формо-
вание, формование с использованием метода литья под давлением,
вакуумное формование и пневмоформование; во всех этих спосо-
бах последующий процесс вулканизации в общих чертах одно-
типен. Выбор того или иного способа формования РТИ опреде-
ляется типом изделия и требованиями, предъявляемыми к нему,
программой выпуска, физико-механическими показателями ре-
зиновых смесей, экономической эффективностью.

Прессовое формование. Одним из наиболее распространенных
методов изготовления формовых РТИ является прессовый метод.
Технология процесса сравнительно проста и не требует сложного
оборудования.
Резиновую заготовку помещают в полость пресс-формы, за-
прессовывают и отформовывают изделие. Процесс формования
изделий в пресс-формах осуществляют между плитами гидравли-
ческого пресса. Реже эту операцию выполняют в автоклавах и
многопозиционных вулканизаторах. При осуществлении процесса
пресс-форма предварительно разогревается до температуры вул-
канизации (130—200° С).

Чтобы заполнить резиновой смесью полость формы и полу-
чить качественно отформованное изделие, заготовке придают кон-
фигурацию, возможно близкую к очертанию полости (гнезда
формы).

Изготовление заготовок сопровождается контролем их массы.
Масса заготовки должна быть равна массе изделия с допуском
3—5%. Снижение допуска вызывает недопрессовку, а излишняя
масса приводит к искажению размеров изделия и к большим вы-
прессовкам. Заготовки упрощенных очертаний имеют вес выше
нормального, при этом вулканизованные отходы составляют 10%
и более.

За формованием изделия следует стадия вулканизации: рези-
новая смесь теряет текучесть, становится эластичной, прочной,
приобретает другие, характерные для резины, свойства.

Литьевое формование. Все большее распространение в миро-
вой практике получает литьевой метод формования РТИ.

Основные преимущества этого метода по сравнению с прессо-
вым состоят в следующем:

а)	резко повышается производительность вследствие сокра-
щения времени вулканизации;

б)	отпадает необходимость приготовления точных по массе
и размерам заготовок;

в)	сокращаются потери смеси;

г)	повышается качество изготовляемых изделий;

д)	сокращается, а в ряде случаев исключается последующая
обработка изделий после вулканизации;

е)	создаются благоприятные условия для механизации процесса
производства формовых изделий.

Суть метода литьевого формования состоит в том, что в объеме
резиновой смеси, находящейся в инжекционном цилиндре, под
действием плунжера или шнека развиваются напряжения сдвига.
В результате резиновая смесь начинает течь через сопло инжек-
ционного цилиндра и литьевые каналы, в гнезда формы. После
заполнения гнезд смесью в них начинает нарастать давление,
в результате чего осуществляется формование изделий.

Процессы течения резиновых смесей по литниковым каналам
и полости формы в период ее заполнения изучены достаточно
подробно [7,29,44]. Менее изучены процессы периода сжатия
смеси, когда происходит окончательное формование изделий.
Методика расчета требуемого оптимального давления формова-
ния не разработана. Необходимое давление внутри формы для
38
получения качественного изделия определяется экспериментально.
Его величина зависит от типа формуемого изделия, температуры
резиновой смеси, ее реологических характеристик и т. д. н состав-
ляет 5—45 МН/м2.

Каучукоподобные материалы в вязкотекучем состоянии пере-
дают давление из инжекционного цилиндра через литьевые каналы
в форму с потерями. Наличие существенного перепада давления
между литьевым цилиндром и гнездом литьевой формы отрица-
тельно сказывается на технико-экономических показателях литье-
вых машин.

Величина потерь давления в литьевых каналах формы
зависит от конструктивных особенностей литьевого оборудования.
Условия передачи давления в шнекплунжерных литьевых маши-
нах значительно лучшие, чем в плунжерных.

Одним из важнейших преимуществ литьевого формования яв-
ляется то, что при его осуществлении происходит значительный
разогрев резиновой смеси. В результате изделие вулканизуется
равномерно, а время вулканизации резко сокращается.

В зависимости от конфигурации, размеров и массы детали
выбирают тип литьевой машины. Для армированных РТИ, а также
для изделий, производство которых требует применения съемных
сердечников, необходимо использовать литьевые машины с гори-
зонтальным разъемом форм. Для производства остальных изде-
лий можно использовать литьевые машины как с горизонтальным,
так и с вертикальным разъемами форм.

Позиционность литьевой машины выбирается в зависимости
от длительности вулканизации. Если время вулканизации не пре-
вышает 2—3 мин, то используют однопозиционные литьевые ма-
шины. При длительном времени вулканизации целесообразно
использовать многопозиционные машины. Ниже приведены дан-
ные для выбора времени вулканизации при литьевом формова-
нии:

Толщина изделия, мм .... До 10 * До 10 ** До 15 До 20 До 30
Время вулканизации, с . . .	60	120	150	180	240

Переработке литьевым формованием подлежат резиновые смеси
с вязкостью по Муни при 100° С до 60 единиц и временем под-
вулканизации при 120° С не менее 10 мин.

Экономическая целесообразность перевода производства фор-
мовых РТИ на литьевые машины оценивается по использованию
годового фонда времени литьевого оборудования с учетом про-
граммы выпуска данного изделия, по отходам резиновой смеси
и по росту производительности труда.

* На основе СК-

** На основе НК.
Годовая загрузка литьевых машин определяется по формуле
100%,

где т — процент загрузки машины; П — часовая производитель-
ность; Фм — годовой фонд машинного времени при трехсменной
работе, Фи = 6000 ч; ф — годовая программа.

Для однопозиционной литьевой машины загрузка считается
целесообразной в течение 10% и более годового фонда времени.
Для многопозиционной литьевой машины загрузка может быть
целесообразной в течение 25% и более годового фонда времени.
При меньшей загрузке однопозиционной машины необходимо рас-
смотреть вопрос о возможности увеличения программы выпуска
изделий на ней, а для случая многопозиционной литьевой машины
попытаться догрузить ее другими изделиями с одновременным
выпуском их на разных позициях машины. Для этого необходимо,
чтобы изделия изготовлялись из одной и той же резиновой смеси,
а время их вулканизации было одинаковым.

Процент отходов резиновой смеси при переводе на литьевой
способ производства определяется уравнением

р/общГк
8 = 6п ’

где р — усредненная плотность резиновой смеси; /общ — общая
длина литниковой системы формы; Рк — сечение литниковой
системы; О — масса изделия; п — гнездность формы.

Норма выработки на одного рабочего при использовании литье-
вого оборудования определяется по уравнению

= Пт,

где П — производительность литьевой машины; т — число аг-
регатов, обслуживаемых одним рабочим.

Целесообразно, например, переходить с прессового способа
формования на литьевой, если отходы резиновой смеси при литье
уменьшаются на 5% и больше, а производительность труда уве-
личивается не менее чем на 50%.

Другие способы литьевого формования. В промышленном про-
изводстве формовых РТИ встречается трансферное формование —
разновидность литьевого формования. Суть его заключается в том,
что в одной из полуформ, например нижней, смонтирован неболь-
шой по высоте литьевой цилиндр, плунжер которого жестко
прикреплен к верхней нагревательной плите. Резиновая смесь
закладывается в литьевой цилиндр и после смыкания полуформ
выдавливается плунжером через короткие литьевые каналы
в гнезде литьевой формы. Обычно трансферное формование осу-
ществляется на вертикальных вулканизационных прессах с ниж-
ним расположением силового цилиндра. Вулканизационный пресс
должен иметь достаточное усилие, чтобы создать в литьевом ци-
40
линдре удельное давление на резиновую смесь, обеспечивающее
заполнение гнезд формы и получение качественно отформованных
изделий.

Трансферное формование целесообразно применять при
производстве мелких формовых изделий с использованием много-
гнездной формы больших размеров, когда при обычном литьевом
формовании невозможно произвести заполнение гнезд из-за сильно
развитой литниковой системы.

При трансферном формовании имеют место сравнительно
большие отходы резиновой смеси и ухудшение условий обогрева
верхней части литьевой полуформы. Последнее обстоятельство
особенно сказывается при интенсификации процесса вулкани-
зации за счет повышения температуры нагревательных плит.

Анализ процесса формования резиновых. изделий методом
литья выявил ряд недостатков этого метода, к которым следует
отнести необходимость создания больших давлений литья для осу-
ществления процесса формования/большие потери давления в лит-
никовой системе формы. Для устранения этих недостатков пред-,
ложен способ формования резиновых изделий под действием пуль-
сирующего давления 119]. Основная идея этого способа в том,
что за счет пульсации давления в инжекционном цилиндре тече-
ние резиновой смеси происходит под действием переменного на-
пряжения сдвига, в результате чего существенно снижается вяз-
кость смеси (эффект пульсации давления). Разработаны следую-
щие направления практического использования эффекта пульса-
ции давления.

1.	Интенсификация процесса формования резиновой смесн
без изменения давления литья (используется в тех случаях,
когда необходимо увеличить производительность литьевого обо-
рудования без увеличения металлоемкости машины).

2.	Уменьшение необходимого давления литья. При этом темп
работы литьевого агрегата остается таким же, что и при постоян-
ном давлении литья, а уменьшается лишь давление, развиваемое
литьевым цилиндром (используется в том случае, когда требуется
уменьшить металлоемкость литьевого агрегата без изменения его
производительности).

3.	Уменьшение температуры резиновой смеси без снижения
скорости литьевого формования. Современные конструкции шнек-
плунжерных литьевых машин позволяют вести процесс формова-
ния при высоких температурах, но из-за слабого сопротивления
подвулканизации резиновых смесей температуру процесса формо-
вания зачастую приходится искусственно снижать, что отрица-
тельно сказывается на темпе работы литьевого агрегата. В таких
случаях применяют формование под действием пульсирующего
давления, которое позволяет снизить температуру резиновой
смеси без снижения скорости процесса литьевого формования.
РАЗДЕЛ ВТОРОЙ

ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ФОРМОВАНИЯ
И ВУЛКАНИЗАЦИИ РЕЗИНОВЫХ ИЗДЕЛИЙ

Глава I. ОСНОВНЫЕ ВИДЫ ОБОРУДОВАНИЯ
ДЛЯ ФОРМОВАНИЯ И ВУЛКАНИЗАЦИИ
РЕЗИНОВЫХ ИЗДЕЛИЙ

Отличительными признаками различных видов оборудования
для формования и вулканизации РТИ, которыми определяется
его назначение, можно назвать следующие: а) источник внешней
силы и способ ее приложения к резиновой смеси длй придания
ей формы изделия; б) способ и источник подвода тепла к изделию
для осуществления реакции вулканизации; в) способ загрузки
полости формы резиновой смесью; г) непрерывность или перио-
дичность действия оборудования.

Давление, развиваемое современными гидравлическими прес-
сами, составляет 5—10 МН/м2 рабочей площади нагревательной
плиты. Если учесть, что площадь пресс-форм всегда несколько
меньше площади нагревательных плит, то развиваемого прессом
давления бывает достаточно, чтобы изготовить изделия способом
простого (компрессионного) формования.

В отличие от компрессионного формования изготовление РТИ
в плунжерно-литьевых формах (способ трансферного формования)
требует применения оборудования с давлением на нагревательные
плиты порядка 10—15 МН/м2.

Существует много мелких РТИ массой от долей грамма до
нескольких граммов. Изготовление заготовок и их поштучная
укладка в многогнездные пресс-формы (до 100 и более гнезд)
для них становятся затруднительными. В этом случае эффектив-
ным оказывается использование оборудования для изготовления
РТИ способом литья резины под давлением.

Для получения формовых тонкостенных РТИ, когда не тре-
буется приложения значительных внешних усилий при формова-
нии (например, плоские и объемные ковры), часто используются
заготовки из каландрированной резиновой смеси, по толщине и
конфигурации близкие к готовому изделию. В этих случаях до-
статочно давления порядка 0,6—2,0 МН/м2 для формования
в вулканизационных котлах или автоклавах в среде пара, пере-
гретой воды, горячего воздуха.
Существуют установки непрерывной вулканизации в распла-
вах солей, в псевдоожиженном слое («кипящий» слой песка, стек-
лянных шариков), которые нашли применение при вулканизации
профильных изделий.

Известны способы радиационной вулканизации резиновых
изделий [41 ], осуществляемой с помощью радиоактивных излуче-
ний, а также формование и вулканизация с воздействием на ре-
зину ультразвуковых колебаний и токов УВЧ, которые (по дан-
ным лабораторных исследований) позволяют интенсифицировать
процессы производства РТИ, получать вулканизаторы с повышен-
ной теплостойкостью, морозостойкостью.

Заслуживает также внимания способ изготовления формо-
вых РТИ из жидких каучуков, особенностью которого является
возможность формования без приложения внешних усилий.
Внедрение этого способа сдерживается необходимостью приго-
товления жидкого каучука на месте переработки в связи с корот-
ким сроком его хранения. Наиболее широкое распространение
этот способ получил в обувной промышленности.

КЛАССИФИКАЦИЯ И ВЫБОР ОБОРУДОВАНИЯ
ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ РТИ

В зависимости от назначения вулканизационное оборудова-
ние классифицируется следующим образом: 1) вулканизацион-
ные аппараты общего назначения (котлы, прессы, автоклав-
прессы, оборудование для раздельного формования и вулканиза-
ции формовых РТИ, оборудование для изготовления РТИ спосо-
бом литья резины под давлением) и 2) вулканизаторы специаль-
ного назначения (карусельные вулканизационные прессы для
формовых РТИ, установки для изготовления изделий способам
жидкого формования).

По принципу действия различают вулканизационное обору-
дование периодического действия (котлы, прессы, автоклав-
прессы и др.), непрерывного действия под давлением (карусель-
ные вулканизационные прессы), непрерывного действия без дав-
ления (некоторые виды установок для изготовления изделий спо-
собом жидкого формования, шахтные, тоннельные и другие уста-
новки).

По степени механизации и автоматизации вулканизационное
оборудование подразделяется на немеханизированное, механи-
зированное и автоматизированное.

На немеханизированном оборудовании большинство операций
по его обслуживанию и перезарядка пресс-форм выполняются
вручную.

В последние годы интенсивно механизируются операции по
' обслуживанию вулканизационных прессов. На смену подъемным
столам, предназначенным для обслуживания нескольких этажей
пресса, пришли перезарядчики пресс-форм, с внедрением которых
немеханизированными остались только операции загрузки заго-
товок и (в отдельных случаях) извлечения свулканизованных
изделий. Перезарядчиками выполняются наиболее тяжелые опе-
рации перемещения и раскрытия пресс-форм. Главным достоин-
ством перезарядчиков является то, что они позволяют работать
на пресс-формах, по площади равных нагревательным плитам
прессов.

Наибольшие успехи в автоматизации производства формовых
РТИ достигнуты при внедрении литьевых машин и агрегатов.
Из гидравлических прессов автоматическим является пресс
160-400 Э2 с перезарядчиками, в котором укладка арматуры и
заготовок в гнезда кассетной пресс-формы и извлечение свулка-
низованных изделий (типа манжет), подача их в тару, а также все
остальные операции цикла вулканизации осуществляются авто-
матически.

Главным критерием выбора оборудования для формования и
вулканизации РТИ является его универсальность, т. е. возмож-
ность изготовлять разнообразные резиновые детали из различных
резиновых смесей с регулированием технологических парамет-
ров (давления, температуры, времени вулканизации и др.) в ши-
роком диапазоне. Не менее важным критерием выбора оборудова-
ния является экономическая целесообразность его использова-
ния для изготовления того или иного изделия.

Специализированное оборудование является более произво-
дительным по сравнению с универсальным. В то же время оно
становится экономически малоэффективным, если работает с низ-
ким коэффициентом использования рабочего времени; кроме того,
переналадка такого оборудования на выпуск других изделий
весьма затруднительна или невозможна.

Основным способом изготовления формовых РТИ является
прессовая вулканизация в формах, а основным оборудованием —
гидравлические вулканизационные прессы с паровым или электри-
ческим обогревом пресс-форм. Это оборудование является сравни-
тельно простым в эксплуатации и ремонте, не требует большого
числа однотипных пресс-форм, характеризуется легкой перена-
ладкой параметров формования и вулканизации в широких пре-
делах, не требует больших производственных площадей.

К недостаткам изготовления РТИ на вулканизационных гид-
равлических прессах относятся: необходимость изготовления за-
готовок, близких по форме и массе к готовым изделиям; значи-
тельные отходы резиновой смеси в облой и выпрессовки; большие
физические нагрузки прессовщиков при обслуживании немеха-
низированных прессов; трудоемкая отделка свулканизованных
изделий; сложность изготовления многогнездных и кассетных
пресс-форм в условиях заводов РТИ, не специализированных на
изготовлении оснастки.

Более совершенным является способ формования изделий
литьем под давлением, который в зависимости от применяемого
оборудования имеет несколько направлений.
1.	Изготовление РТИ на обычных гидравлических вулкани-
зационных прессах в плунжерных литьевых пресс-формах (транс-
ферное формование). Этот способ дает возможность применять
групповую заготовку простейшей конфигурации и получать изде-
лие с минимальным облоем без выпрессовок. Преимущества этого
способа особенно очевидны при изготовлении мелких (до 5 г)
изделий, а также тонкостенных РТИ типа чехлов, «гармошек»,
колпачков и других изделий с открытыми полостями.

При трансферном формовании раскрытие пресс-формы по
плоскости разъема (в ней расположены литьевая камера и плун-
жер) требует значительных усилий, в связи с чем плиты пресс-
формы закрепляются на нагревательных плитах, а сами прессы
имеют устройства, принудительно раскрывающие их в конце цикла
вулканизации.

2.	Раздельное формование и вулканизация. Формование ве-
дется в формах, заполняемых на литьевых прессах системы Ко-
ропальцева. Последующая вулканизация осуществляется в прессе,
автоклав-прессе или вулканизационном котле (если форма осна-
щена замками). Этот способ предпочтителен при изготовлении
массивных РТИ массой 1 кг и более. Способ используется при
изготовлении отжимных валиков стиральных машин, деталей
нефтебуровой техники (поршни, пакеры, превентеры) и т. д. По
сравнению с другими способами формования и вулканизации про-
цесс характеризуется низкой производительностью (из-за приме-
нения длительных режимов вулканизации) и недостаточной ме-
ханизацией при передаче пресс-форм от места заливки к месту
вулканизации и обратно, а также требует большего числа одно-
типных пресс-форм.

3.	Совмещение операций заполнения формы резиновой смесью
(заливки) и последующая вулканизация на одном и том же агре-
гате. К этому оборудованию относятся различные литьевые вул-
канизационные прессы. Так, большинство формовых РТИ для
автомобиля «Жигули» делается на литьевых вулканизационных
прессах.

По сравнению с компрессионным способом изготовления фор-
мовых РТИ литьевой имеет ряд преимуществ:

а)	независимо от числа гнезд в пресс-форме требуется одна
заготовка простой конфигурации;

б)	время укладки одной групповой заготовки в литьевую ка-
меру в несколько раз меньше времени укладки заготовок в каждое
гнездо;

в)	возможность получения подогретой заготовки от питателя,
установленного в непосредственной близости ®т литьевых прес-
сов (продавливание резиновой смеси через литниковую систему
формы повышает ее температуру и сокращает время вулканиза-
ции);

г)	для большинства РТИ не требуются подпрессовки;
д)	изделия получаются с минимальным (постоянной вели-
чины) облоем и без выпрессовок;

е)	открытие и закрытие стационарных форм с помощью спе-
циальных устройств пресса в 2—3 раза увеличивает срок их
службы.

На некоторых предприятиях эксплуатируются литьевые прессы
с встроенными шнековыми питателями для подачи резиновой
смеси в литьевую камеру.

Несмотря на сложность и высокую стоимость оснастки и обо-
рудования для осуществления литьевого способа перечисленные
преимущества делают изготовление формовых РТИ этим методом
весьма эффективным.

Существует ряд РТИ, формование и вулканизация которых
на гидравлических прессах по тем или иным причинам нецеле-
сообразны. В частности, крупногабаритные изделия типа обрези-
ненных валов различных машин, амортизаторы типа «отбойных
устройств», пакеры цилиндрические и др. вулканизуются в кот-
лах или автоклавах. Подобные изделия выпускаются небольшими
партиями, и длительное время вулканизации не оказывает ре-
шающего влияния на их стоимость. Тонкостенные изделия (типа
объемных автомобильных ковриков) имеют довольно сложную кон-
фигурацию в поперечном сечении и в то же время относительно
нетребовательны к точности поперечных сечений и чистоте не-
лицевой стороны; их не требуется изготовлять в пресс-формах,
состоящих из матрицы и пуансона. Такие пресс-формы массой
выше 1 т крайне дороги в изготовлении и редко изготовляются
на заводах РТИ.

Наиболее рациональным способом производства объемных
ковриков является вакуумное формование и вулканизация в котлах.
В качестве оснастки применяется легкая полуформа, отражающая
конфигурацию и рисунок лицевой стороны ковра. Полуформа
имеет каналы и отверстия, которые соединены с вакуумсистемой
для удержания заготовки из листовой резиновой смеси до момента
создания в вулканизационном котле или автоклаве избыточного
давления пара.

Менее распространенным вулканизационным оборудованием
отечественных заводов являются тоннельные вулканизаторы,
обеспечивающие более высокую производительность, чем прессы.
Но вследствие низкого коэффициента теплопередачи от газовой
среды (теплоносителя) к пресс-формам требуется более длитель-
ное время вулканизации изделий и наличие комплекта одинаковых
пресс-форм, что удорожает стоимость изделий.
Глава П. ВУЛКАНИЗАЦИОННЫЕ ПРЕССЫ

КЛАССИФИКАЦИЯ И КОНСТРУКЦИИ ПРЕССОВ

По назначению прессы, используемые в производстве формо-
вых РТИ, разделяются на: 1) вулканизационные, предназначен-
ные для формования и вулканизации изделий в пресс-формах
компрессионным способом; 2) литьевые, предназначенные для
заполнения форм резиновой смесью с последующей вулканиза-
цией РТИ на вулканизационных прессах или в котлах; 3) литье-
вые вулканизационные прессы, совмещающие функции предыду-
щих типов прессов; 4) лабораторные, предназначенные для изго-
товления образцов и мелких партий РТИ.

По роду привода вулканизационные прессы делят на гид-
равлические и гидромеханические. В свою очередь, различают
гидравлические прессы с индивидуальным и групповым приво-
дом. Гидромеханические прессы разделяют на винтовые и рычаж-
ные. Рабочее усилие в них развивается гидроцилиндром с неболь-
шим ходом, а закрытие и раскрытие пресса производится посред-
ством коленорычажных или винтовых систем.

По способу обогрева пресс-форм различают прессы с паровыми
и электрическими нагревательными плитами.

По конструктивному оформлению различают колонные, рам-
ные и челюстные прессы.

Имеется ряд других конструктивных признаков, обусловли-
вающих определенные различия и особенности при обслужива-
нии прессов. Например, прессы с верхним или нижним располо-
жением главного гидроцилиндра; прессы с наклонными нагрева-
тельными плитами, к которым крепятся пресс-формы; многопози-
ционные прессы карусельного типа; прессы с принудительным
разъемом плит (при их раскрытии) или с опусканием стола (при
раскрытии подвижных частей под действием собственной массы).

По числу просветов между нагревательными плитами прессы
подразделяют на одноэтажные (с одним просветом) и многоэтаж-
ные.

Существенной особенностью прессов является их степень ме-
ханизации. По этому признаку прессы разделяются на: немехани-
зированные; прессы с подъемными столами; прессы с устройствами
для перемещения (вручную) кассетных пресс-форм на переза-
рядку, с перезарядчиками двух- и трехплитных пресс-форм;
по способу обслуживания группы прессов — с одной или с двух
сторон обслуживания.

Основными конструктивными параметрами гидравлических
вулканизационных прессов являются номинальное усилие, раз-
мер нагревательных плит, расстояние между ними, число этажей.
Номинальное усилие современных отечественных прессов соот-
ветствует следующему ряду: 40; 100; 160; 250; 400; 1000; 1250 и
2500 тс. Соответственно размер нагревательных плит — 250x250;
400x400;	600 x 600;	800 x800;	1250x1250;	1800x1300;

2000x1880 мм. В зависимости от типа пресса и числа этажей рас-

Рис. 12. Пресс 250-600 Э2

стояние между нагревательными плитами принимается 100; 125;
160; 200; 250; 320 и 700 мм; а число этажей — 1; 2; 4; 6.

В качестве типовой конструкции пресса рассмотрим двух-
этажный гидравлический вулканизационный пресс 250—600 Э2
с номинальным усилием 2500 кН (250 тс), размером нагреватель-
ных плит 600 x 600 мм и с электрическим обогревом пресс-форм
(рис. 12).

Пресс имеет раму 4 сварной конструкции, воспринимающую всю
нагрузку во время прессования. Рама является базовой частью
пресса, которую для снятия внутренних напряжений после
сварки подвергают отжигу. В нижней части рамы установлен кор-
пус гидроцилиндра 1 с плунжером 2, имеющим ход 500 мм, и
встроенным в него вспомогательным гидроцилиндром 3, предна-
значенным для сокращения времени смыкания плит пресса с по-
мощью насосной установки 14. На плунжере 2 установлен подвиж-
ный стол 5 с теплоизоляционной 6 и нагревательной 7 плитами.
48
г

Для снижения перехода тепла от нагревательной плиты к плун-
жеру стол выполнен с ребрами. В верхней части рамы закреплен
архитрав, несущий на себе верхнюю нагревательную плиту.
Средняя нагревательная плита 8, образующая верхний и нижний
•лажи пресса, установлена в направляющих рамы пресса, в ко-
торых она может свободно перемещаться вверх и вниз до упоров 13.
Расстояние между нагревательными плитами (высота этажа)
250 мм. В верхней части рамы над архитравом расположен гидро-
бак 11 емкостью 150 л, имеющий двойное дно для создания по-
лости, в которую подается проточная вода для охлаждения масла
и гидросистеме. Верхнее расположение гидробака обеспечивает
достаточный подпор масла для питания насоса и быстрое наполне-
ние гидроцилиндра 1 при смыкании плит вспомогательным гидро-
цилиндром 3. На корпусе гидроцилиндра 1 установлен блок кла-
панов 15, состоящий из клапана наполнения — слива и регуля-
тора скорости подъема плунжера.

На боковых сторонах рамы смонтированы шкаф 9 с электри-
ческой аппаратурой регулирования режима работы и управле-
ния прессом и шкаф 10 с электрическими приборами контроля ре-
гулирования и поддержания заданной температуры нагреватель-
ных плит. Система автоматики обеспечивает поддержание темпе-
ратуры плит с точностью ±1%. Максимальная температура на-
грева плит 250° С.

Для уменьшения тепловыделений в окружающую среду и уда-
ления газов, образующихся при вулканизации, пресс имеет ко-
жух 12, который подсоединяется к вытяжной системе вентиля-
ции.

Все операции цикла при работе на прессе (кроме перезарядки
пресс-форм) выполняются автоматически. Длительность вулка-
низации устанавливается реле времени в пределах от I до 30 мин.
Системой автоматики пресса предусмотрено выполнение одной
пли двух подпрессовок. Давление, при котором необходимо вы-
полнение подпрессовок, устанавливается при помощи электро-
контактного манометра (максимальное рабочее давление в гидро-
системе пресса 32 МН/м2). Число и продолжительность подпрес-
совок устанавливаются с помощью реле времени.

На рис. 13 показан гидроцилиндр вулканизационного пресса
160-400 Э2. Уплотнение плунжера 10 выполнено с помощью ман-
жеты 6 уменьшенного сечения. Для удаления воздуха из полости
гидроцилиндра (в первоначальный момент заполнения гидро-
системы маслом) имеется устройство 1, выполненное в виде вен-
тиля и расположенное в верхней части корпуса гидроцилиндра 11.

Корпус вспомогательного.гидроцилиндра 9 приварен к днищу
корпуса гидроцилиндра 11. Направление цлунжера и штока во
время движения осуществляется с помощью бронзовых втулок 7
и 2. С целью снижения износа рабочих поверхностей плунжера 10
и втулки 7 последнюю выполняют стальной с облицовкой ее ра-
бочей поверхности капрографитом.
Манжеты 6, уплотняющие плунжер 10 и шток 8, во время ра-
боты удерживаются грундбуксами 5 и 3. В грундбуксе 5 имеется
манжета 4, выполняющая роль грязесъемника при опускании
плунжера.

Плунжеры выполняют из стали с нанесением слоя хрома тол-
щиной до 60 мкм.

В рассмотренной конструкции уплотнения плунжера манжета
не требует предварительной затяжки и периодического поджа-

Рис. 13. Гидроцилиндр пресса 160-400 Э2

тия в процессе эксплуатации. Это позволило использовать ее
в прессах без устройств для их принудительного раскрытия.
Раскрытие пресса после снятия давления происходит за счет массы
подвижных частей, поскольку силы трения между манжетой и
плунжером практически отсутствуют, и поэтому требуется пре-
одолеть только сопротивление масла, передавливаемого из по-
лости гидроцилиндра в бак гидросистемы пресса.

Для облегчения условий труда работающих при перезарядке
пресс-форм и повышения производительности оборудования ис-
пользуют подъемные столы, приспособления для выдвижения
кассетных пресс-форм, перезарядчики двух- и трехплитных кассет-
ных пресс-форм.

На Волжском заводе РТИ, например, верхняя и нижняя плиты
стационарной пресс-формы крепятся к соответствующим нагре-
вательным плитам пресса, который оборудован гидроцилиндрами
50
Принудительного раскрытия. К прессам с подобным устройством
Принудительного раскрытия относится пресс 160-400 Э2.

Современные гидравлические вулканизационные прессы, вы-
пускаемые заводами полимерного машиностроения, идентичны
по конструкции и имеют унифицированные гидравлическую и
электрическую схемы. А* отличаются они в основном размерами
гидроцилиндров, числом этажей, размерами плит и способом их
обогрева.

Существуют вулканизационные прессы с более резко выра-
женными конструктивными особенностями. К ним относятся че-
люстные прессы, прессы с верхним расположением главного
। идроцилиндра, прессы колонного типа и прессы с механогидрав-
лнческим приводом.

Челюстные прессы имеют один этаж, открытый для обслужи-
вания с трех сторон, и невысокое (до 1000 кН) номинальное уси-
лие. Наибольшее распространение эти прессы получили при
изготовлении клиновых ремней. В производстве формовых РТИ
они используются для привулканизации стыков автомобильных
оконных уплотнителей литьевым способом (пресс 25-400 Э1) и
выполнения специальных работ (пресс ВН-09109).

Вулканизационные прессы с верхним расположением главного
гидроцилиндра в практике изготовления формовых РТИ встре-
чаются реже. Преимущество прессов такой конструкции заклю-
чается в том, что уровень нижнего этажа, расположенный на
удобной для обслуживания высоте, у них постоянный; в нижней
траверсе возможно, кроме того, размещение выталкивателей из-
делий, а также имеется возможность раскрытия пресс-формы
в прессе без дополнительных устройств.

Однако такая конструкция имеет и ряд недостатков, ограни-
чивающих использование прессов в производстве РТИ. Главный
из них — невозможность практически изготовлять прессы в мно-
гоэтажном исполнении; кроме того, пресс должен иметь главный
гидроцилиндр поршневого типа или дополнительно оснащен ре-
турными гидроцилиндрами. Необходимо также иметь в виду, что
при замене уплотнений в главном гидроцилиндре неизбежны утеч-
ки минерального масла, что затрудняет проведение ремонтных
работ.

Кроме рамных прессов существуют вулканизационные гидрав-
лические прессы колонного типа. Рамные прессы менее трудоемки
в изготовлении, но для механической обработки самого громозд-
кого узла-рамы завод-изготовитель должен располагать крупными
металлорежущими станками, а для нормализации рам сварной
конструкции — большими печами для отжига. Рамные прессы
удобны в эксплуатации, однако у них затруднен доступ к манжете
главного гидроцилиндра и к отдельным гидравлическим прибо-
рам.

Конструктивное оформление пресса с верхним расположением
главного гидроцилиндра намного проще в прессах колонного
типа. В некоторых, случаях в производстве 'требуются вулкани-
зационные прессы с повышенными требованиями к сохранению
параллельности рабочих поверхностей верхней и нижней нагре-
вательных плит в раскрытом положении и под нагрузкой. В рам-
ных прессах с гидроцилиндром плунжерного типа это условие
выполнить не представляется возможным. При наличии зазоров
между плунжером и направляющими втулками корпуса гидро-
цилиндра в момент «растекания» резиновой заготовки при прессо-
вании плунжер смещается к одной стороне, а при эксцентричном
расположении пресс-формы или установке пресс-форм неодина-
ковой высоты на одном этаже пресса возникает перекос плунжера
в корпусе гидроцилиндра, приводящий к интенсивному износу
манжеты, направляющих втулок и рабочей поверхности плун-
жера .

В колонных прессах можно устранить эти недостатки. Для
этого необходимо связать подвижный стол пресса с колоннами
достаточно развитыми направляющими, выполненными в столе.
Однако следует иметь в виду, что стоимость изготовления и пе-
риодических ремонтов таких прессов в несколько раз превышает
затраты на эти работы в прессах рамной конструкции.

Гидравлический вулканизационный пресс 40-250 Э1 (рис. 14)
предназначен для изготовления различных образцов из резины
и для выполнения экспериментальных работ в лабораториях.
Пресс может быть использован также при единичном производстве
РТИ и изделий из термореактивных пластмасс в съемных пресс-
формах. Он представляет собой одноэтажный пресс колонного
типа. Усилие пресса 400 кН, размер электронагревательных
плит 250 x 250 мм. Механизм смыкания пресс-форм пресса уста-
новлен на сварной станине 1.

Внутри станины 1 помещена насосная станция 11. Лопастной
насос ЗГ14-22 фланцевого исполнения расположен в гидробаке и
посредством упругой муфты и переходного стакана соединен
с электродвигателем АОЛ2-22-6. На крышке гидробака располо-
жена гидропанель 9 с аппаратурой управления прессом. При не-
обходимости насосная станция может быть выдвинута из станины
по роликам рольганга 10. Слева и справа от механизма смыкания
пресс-форм на станине установлены шкаф тепловой автоматики 5
и электрошкаф управления работой пресса 8. В шкафах располо-
жены потенциометры контроля и независимого регулирования
температуры верхней и нижней нагревательных плит, реле вре-
мени вулканизации, световой и звуковой сигналы окончания цикла
вулканизации. Верхняя часть механизма смыкания закрыта ко-
жухом 6, который при необходимости соединяется с цеховой си-
стемой вытяжной вентиляции.

Механизм смыкания состоит из нижней 2 и верхней 7 траверс,
соединенных двумя колоннами 4. Нижняя траверса выполнена
за одно целое с корпусом гидроцилиндра поршневого типа. На
штоке гидроцилиндра установлена подвижная плита 3 пресса.
52
Па подвижной плите 3 и верхней траверсе 7 закреплены тепло-
изоляционные и нагревательные плиты. Мощность каждой нагре-
вательной плиты равна 1 кВт. Максимальный ход подвижной
плиты 200 мм.

Рис. 14. Пресс 40-250 Э1

Управление работой пресса производится с помощью кнопоч-
ной станции, расположенной справа на передней стороне пресса.
Давление масла в гидроцилиндре (2—10 МН/м2) регулируется
предохранительным клапаном, рукоятка которого выведена на
переднюю стенку станины и расположена рядом с манометром.
вулканизационных прессов не

Рис. 15. Пресс ЕМН фирмы «Герберт»
(ФРГ)

Во время вулканизации насосная установка выключается, а дав-
ление в гидроцилиндре сохраняется благодаря наличию в гидро-
системе обратного управляемого клапана.

Падение давления от номинальной величины в гидроцилиндрах
должно превышать за 30 мин
1,5 МН/м2 (при заводских ис-
пытаниях).

На рис. 15 показан двух-
этажный механогидравлический
пресс рамного типа с наклон-
ными плитами, с паровым обо-
гревом и верхним расположе-
нием гидроцилиндра запирания
пресс-форм.

Рама пресса в верхней части
скошена назад. Верхняя нагре-
вательная плита, установлен-
ная на штоке запорного гид-
роцилиндра, также имеет на-
клон для удобства обслужива-
ния закрепленной на ней пресс-
формы. Нижняя плита пресса
при раскрытии наклоняется
вместе со столом, кулачки ко-
торого перемещаются в наклон-
ных пазах, выполненных в бо-
ковинах рамы. Средняя плита,
установленная шарнирно в тех
же наклонных пазах рамы, в
крайнем нижнем положении,
ограничиваемом специальными
тягами, может поворачиваться
как вниз, так и вверх. Это со-
здает удобство для осмотра за-
крепленных на ней плит пресс-
форм верхнего и нижнего
этажей.

Быстрое смыкание плит
пресса осуществляется коленно-

рычажным механизмом, который расположен внизу пресса и при-
водится в действие через винтовую пару и червячный редуктор
электродвигателем. Создание рабочего усилия при прессовании
осуществляется гидроцилиндром малого хода, расположенным
вверху рамы. Обогрев пресса может быть паровым, электрическим
или с помощью перегретой воды. Пар или вода подводится с по-
мощью гибких шлангов небольшого диаметра (8—12 мм).

Фирмой «Герберт» (ФРГ) изготовляются вулканизационные
прессы подобного типа усилием от 600 до 4000 кН с размерами
54
плит от 300 x 300 до 800x800 мм в одно- и двухэтажном исполне-
нии.

На отечественных заводах РТИ применяются гидравлические
вулканизационные прессы ПХГ60-212/4 Чепельского завода инди-
видуальных машин (Венгрия). Это четырехэтажные прессы уси-
лием 2120 кН рамного типа с электронагревательными плитами
ООО х 600 мм мощностью по 4,8 кВт с нижним расположением гидро-
цилиндра и индивидуальным гидроприводом. Прессы укомплек-
тованы подъемными столами с самостоятельным приводом для
перемещения на этажи (в пределах 525 мм) и грузоподъемностью
200 кг.

По устройству прессы ПХГ60-212/4 подобны отечественным
прессам 250-600 Э4, но требуют несколько большего времени от-
крытия и закрытия (до 25 с); гидравлическая система их не мож:ет
быть использована для привода серийных перезарядчиков пресс-
форм, требующих давления рабочей жидкости 5—6 МН/м3.

МЕХАНИЗАЦИЯ ПРЕССОВ

Исследования показали, что при сокращении времени пе-
резарядки для большинства формовых РТИ можно повысить
температуру, а следовательно, и сократить время вулканизации.

Сокращение времени перезарядки прессов может быть достиг-
нуто:

использованием двухэтажных прессов с двусторонним обслу-
живанием (при этом продолжительность перезарядки сокращается
примерно вдвое);

механизацией операций перезарядки пресс-форм.

Рассмотрим основные виды механизации перезарядки.

Приспособлением, облегчающим работу при снятии горячих
пресс-форм с этажей пресса и загрузку их на этажи после пере-
зарядки, служит подъемный стол (рис. 16). По окончании вулка-
низации и раскрытия многоэтажного пресса с помощью механизма
подъема 1 поочередно совмещают стол 2 с уровнем каждого этажа
пресса и специальным крючком передвигают пресс-формы на стол
для перезарядки. Поверхность стола может быть металлической
гладкой, рифленой или выполненной в виде рольганга. Подъемные
столы оснащены фиксаторами для их остановки строго на уровне
каждого этажа пресса. Привод механизма подъема может быть
электрическим, гидравлическим или пневматическим. Для удоб-
ства обслуживания верхних этажей пресса и прессов с размером’
плит свыше 1000х 1000 мм стол оборудуют подъемной площадкой.

Однако применение таких приспособлений только частично
облегчает физический труд (раскрытие пресс-форм остается руч-
ной операцией) и незначительно уменьшает*время перезарядки.

Более эффективным способом является механизация раскрытия
пресс-форм после вулканизации с помощью самого пресса. В этом
случае верхнюю и нижнюю плиты пресс-формы стационарно
55
устанавливают на нагревательных плитах пресса, имеющего
устройства для принудительного раскрытия. Обслуживание
сводится к извлечению свулканизованных изделий и укладке
заготовок в гнезда пресс-формы. Однако для четырехэтажных
прессов с расстоянием между нагревательными плитами 125—
150 мм и для прессов с плитами 600x600 мм и более этот вариант
механизации неприемлем (в виду затруднительного доступа

Рис. 16. Подъемный стол к прессу ПХГ-60-212/4

к дальним гнездам). Нежелателен этот вариант и с точки зрения
требований техники безопасности, так как перезарядка пресс-форм
должна производиться между горячими плитами пресса. Даль:
нейшее развитие способа привело к тому, что плиты пресс-форм
стали устанавливать подвижно в направляющих, которыми обо-
рудуется пресс. После раскрытия пресс-формы отдельные ее плиты
выдвигаются из пресса для обслуживания. Причем для удобства
осмотра верхняя плита (после выдвижения) может быть повер-
нута на некоторый угол. Дополнительное устройство для вытал-
кивания позволяет значительно ускорить и облегчить извлечение
свулканизованных изделий из гнезд средней и нижней плит.
Эти конструкции внедрены на прессах с размером плит 400 X 400 мм
и 600 x 600 мм для двух-, трех- и даже четырехплитных пресс-
форм. При этом способе механизации используются двухэтажные
прессы с двусторонним обслуживанием.
На рис. 17 схематически показан вулканизационный двух-
Э1ажный пресс с плитами 600X600 мм и приспособлением для пе-
резарядки трехплитных пресс-форм.

Недостатки рассмотренных выше способов механизации пе-
резарядки в основном устраняются с применением перезарядчи-
ков двух плитных и трехплитных кассетных пресс-форм.

Рис. 17. Вулканизационный пресс с приспособлением для перезарядки трех-
плитиых пресс-форм:

1 — пресс; 2 — пневмоцнлиндр принудительного раскрытия пресса; 3 — нагреватель-
ные плиты; 4, 11 — направляющие средней плиты пресс-формы; 5 — серьги; 6 — направ-
ляющая верхней плиты пресс-формы; 7 — штанга механизма растяжки; 8 — плита
с выталкивателями; 9 — пневмоцнлиндр выталкивателя; 10 — направляющие колонки
плиты выталкивателя

Перезарядчик двухплитных пресс-форм (инд. 777.032) пред-
назначен для перемещения в пресс и из пресса, разъема, раскры-
тия-закрытия кассетных пресс-форм или съемных пресс-форм,
набираемых в кассету размером 600 х 600 мм. Им поочередно обслу-
живаются четыре этажа вулканизационного пресса. Корпус и
крышка кассеты соединены между собой шарнирами, позволяю-
щими поднять крышку на 10—15 мм для вывода направляющих
колонок и повернуть ее на угол до 70°.

Перезарядчик состоит из механизмов перемещения и разъема
пресс-формы (кассеты), поворота верхней плиты, подъема-опуска-
ния и'фиксации всего перезарядчика на обслуживаемом этаже.
Рама перезарядчика оснащена площадкой для обслуживания
этажей пресса.
Привод механизмов перезарядчика осуществляется гидро-
цилиндрами от насосной установки, которые управляются кра-
нами, находящимися на передней панели перезарядчика. В по-
следние годы выпускаются гидравлические прессы, гидросистема
которых предусматривает возможность подключения к ней одного
или двух перезарядчиков. Для привода механизмов перезаряд-
чиков используют насосную установку с подачей 9—12 л/мин,
давлением до 5 МН/м2.

Механизм перемещения кассеты — рычажного типа, состоит
из гидроцилиндра, рычага и ползуна с захватами, входящими
в зацепление с пальцами кассеты. Разъем кассеты производится
с помощью клиньев во время ее выдвижения из пресса. Механизм
поворота крышки кассеты состоит из шарнирно установленного
на раме перезарядчика гидроцилиндра и траверсы, связанной со
штоком гидроцилиндра. Под действием гидроцилиндра пальцы
траверсы заходят в соответствующие пазы крышки кассеты и
при дальнейшем ходе гидроцилиндра поворачивают ее относи-
тельно осей петель кассеты.

Подъем стола перезарядчика на обслуживаемый этаж произ-
водится установленным на его раме гидроцилиндром, шток ко-
торого при подъеме стола упирается в укрепленную на полу опору.
Фиксация стола на уровне обслуживаемого этажа пресса осуще-
ствляется автоматически при помощи защелок, входящих в за-
цепление с выступами гребенок, установленных на неподвижной
опоре. Опускание стола производится под действием собственной
массы при отводе защелок, управляемых педалью.

Для удобства смены манжеты гидроцилиндра пресса переза-
рядчик может быть повернут от пресса около одной'из колонн,
по которым он перемещается на разные этажи пресса.

Отличием одного перезарядчика (например, инд. 777.032)
от другого (например, перезарядчика двухплитных кассетных
пресс-форм — инд. 777.072) может быть отсутствие механизма
перемещения перезарядчика по этажам пресса. Перезарядчик ста-
ционарно устанавливается на прессе для обслуживания одного
этажа, на двухэтажные прессы ставят по два перезаряд-
чика.

Существует ряд конструкций перезарядчиков трехплитных
пресс-форм. Они существенно сокращают время перезарядки и
сводят к минимуму физические усилия работающих. Отличаясь
конструктивным исполнением отдельных элементов и органами
управления технологическими операциями (ручные краны, меха-
нические золотники, электромагнитные золотники), большинство
перезарядчиков объединяется единством технологической схемы
перемещения каждой плиты трехплитных кассетных пресс-форм.
Перезарядчики трехплитных ’пресс-форм в отличие от двухплит-
ных имеют следующие особенности:

плиты кассеты не соединены между собой шарнирами;
Таблица 1

Схемы перемещения плит кассет перезарядчиками трехплитных пресс-форм

Перезарядчики марок: 777*051; 777.081; 432.221	Устройство разборки пресс-форм к кару- сельному прессу -350 x 400-6 (Япония)	Приспособление для перезарядки трехплитиых пресс«форм  »	Устройство пере- зарядки пресс-форм к одноэтажному прессу фирмы «Карл Фрейдеиберг» (ФРГ)
\/Л/М/л			
	шма^ж		
			
	ЛЛЛ		
		“еврту	_ * । V V V кххххххкх*
^Ту		1	1 ЛЛЛ	*/77/77/А	9А7А77А7А
			^^^*м**м ТУТ
МЛххххч'ч	ккЧкккккЧ		
У///АА7/Л	-  гггттптг -1	|^ЛЛЛ_		^77*"
			
	^^хх^^	ГТ^ТТУТУА	'ЦЩШД
ЛЛЛМЛккЧ '	1		Щ7/ЩА	
		ЧВЙЙЯ"	г—>^-
			
	У777/УУУА 	  * 4_^_Н  АЛЛ1		—” ^^УТУ
			
ГГГгГйГг! ^-—.  |У|	1- т г		
ккккккКЯ	млчччччч		
^тгг	к—-|^ Л АЛ		
кххххххх!	кхххкхкхч		
“““	\^ЧГН-  р=^| кхххххххЧ	।		
			
МММ 1-т- в  хХХХХХХХ^	1^ Л А А—		
-гтг  &—	^х.Ци  . 1. -=— ^ллл		
			
„Хли У^Т			
наличие устройств для перемещения средней плиты в направ-
лении выдвижения кассеты из пресса или в перпендикулярном ему
направлении на позицию выгрузки изделий;

наличие устройств для выталкивания изделий из -средней
плиты;

кассета или перезарядчик обеспечены дополнительными
устройствами для последовательного раскрытия и подъема сна-
чала крышки, а затем средней плиты кассеты (во избежание паде-
ния средней плиты на нижнюю);

система управления перезарядчиком должна обеспечивать
остановку при возвращении и посадке средней плиты на нижнюю
для укладки в образовавшиеся гнезда заготовки и арматуры.

В табл. 1 показаны отечественные и зарубежные схемы пере-
зарядки трехплитных пресс-форм [2, 33, 38, 39, 401.

Большинство перезарядчиков могут использоваться для ра-
боты на двухплитных пресс-формах.

Применение вулканизационных прессов с перезарядчиками
позволяет в 1,3—2 раза повысить производительность вулкани-
зационных прессов и производительность труда, улучшить усло-
вия и культуру труда, в 2—3 раза увеличить долговечность пресс-
форм и на 15—20% сократить расход электроэнергии.

ОБСЛУЖИВАНИЕ ПРЕССОВ

Основным видом вулканизационного прессового оборудова-
ния, применяемого на отечественных заводах РТИ, являются четы-
рехэтажные гидравлические прессы с плитами 600 x 600 мм, че-
тырех-пятиэтажные прессы с плитами 800x800 мм и двухэтаж-
ные прессы с плитами 400x400 мм.

Существенным для повышения производительности труда на
заводах РТИ является сокращение времени на выполнение основ-
ных и вспомогательных операций при вулканизации. Кроме того,
доказана не только возможность, но и целесообразность приме-
нения сокращенных режимов вулканизации при повышенных
температурах.

Широкое внедрение перезарядчиков и других способов меха-
низации позволило работать на- пресс-формах, по размерам
равных нагревательным плитам прессов. В среднем в 3 раза
увеличилась скорость смыкания и разъема плит прессов
(ГОСТ 11997—75). Все это обеспечило сокращение до минимума
потерь тепла пресс-формами во время их перезарядки и привело
к сокращению времени на вулканизацию. При осуществлении
процесса с сокращенным режимом вулканизации время переза-
рядки должно быть меньше суммарного времени вулканизации
и смыкания—размыкания пресса.

Организация работ по обслуживанию прессов существенно
влияет на сокращение времени перезарядки. Расположение прес-
сов в |ряд' вдоль цеха позволяет объединять их в группы
60
(по 2—5 штук). С целью наиболее рационального использования
рабочего времени прессовщика для каждой группы прессов под-
бираются изделия с близким временем вулканизации и переза-
рядки. Число прессов в группе, обслуживаемой одним операто-
ром, определяется по формуле

где тв — время вулканизации изделий; тп — время перезарядки
пресс-форм на одном прессе.

Следует иметь в виду, что при изготовлении мелких изделий
в многогнеэдных пресс-формах, тонкостенных изделий и изделий
сложной конфигурации, требующих аккуратного извлечения их
из гнезд, тщательной очистки элементов пресс-форм и продолжи-
тельной укладки в гнезда арматуры и заготовок, время переза-
рядки тп мало отличается от времени вулканизации тв. В этих
случаях эффективным является двустороннее обслуживание прес-
сов.

При определенных условиях обслуживание прессовщиком
двух этажей пресса становится затруднительным и неэффектив-
ным — снижается производительность оборудования. В этом
случае [II] за каждым прессовщиком закреплен определенный
этаж группы прессов.

При работе на многоэтажных прессах с перезарядчиками или
подъемными столами, позволяющими поочередно обслуживать
все этажи, широко используется способ, который заключается
в том, что пресс-формы каждого этажа поочередно находятся
в перезарядке, а на остальных этажах сомкнутого пресса в это
время идет вулканизация изделий. При этом пресс раскрывается
только на время, необходимое для перемещения пресс-форм оче-
редного этажа на выгрузку изделий или возврат их в пресс после
перезарядки. При осуществлении способа требуется кратковре-
менное снятие давления прессования даже на тех этажах пресса,
на которых не закончилась вулканизация изделий. Применение
способа целесообразно только при изготовлении РТИ с невысо-
кими техническими требованиями.

ПРИВОД И АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРЕССОВ

В резиновой промышленности для формования и вулканиза-
ции РТИ наибольшее применение получили прессы с гидравли-
ческим приводом. В зарубежной практике прессостроения встре-
чаются вулканизационные прессы с механическим или ко<мбини-
рованным (гидромеханическим) приводом, предназначенные для
мелкосерийного и единичного производства малогабаритных РТИ.

Гидравлические вулканизационные прессы по сравнению с ме-
ханическими имеют ряд преимуществ, главными из которых
являются: статическое действие на пресс-форму и резиновую смесь,
исключающее ударные нагрузки; отсутствие необходимости ре-
гулировать величину хода ползуна (стола) при изменении высоты
пресс-формы; бесступенчатое регулирование скорости движения
рабочих органов и усилия запирания формы; передача больших
усилий с приводом малой мощности; возможность работы на одном
или нескольких этажах многоэтажного пресса без какой-либо
переналадки; относительная легкость осуществления частичной
или полной автоматизации процесса прессования.

Как показала практика эксплуатации, наиболее экономичным
в гидравлическом приводе прессов является применение низкого
давления (до 6,3 МН/м2) для подъема-опускания плит пресса и
подпрессовок и создания высокого (порядка 20—32 МН/м2)
давления усилия прессования изделий.

В гидравлических вулканизационных прессах .распространены
приводы: индивидуальный (насосно-безаккумуляторный); на-
сосно-аккумуляторный и мультипликаторный [32].

При индивидуальном насосном приводе гидравлический пресс
имеет насосную установку с одним или несколькими насосами,
размещенную непосредственно на прессе или вблизи от него.
При насосно-аккумуляторном приводе рабочая жидкость от
одного или нескольких насосов может одновременно поступать
в гидросистему пресса и гидробаллоны насосно-аккумуляторной
станции либо в одну из этих систем в отдельности.

Насосно-аккумуляторный привод применяется с целью по-
нижения установленных мощностей электродвигателей мощных
быстроходных прессов, а также для привода группы прессов.
Насосно-аккумуляторный привод группы прессов, как правило,
предусматривает наличие аккумулятора высокого давления.
Жидкость под низким давлением подается к прессам централизо-
ванно от насосной установки низкого давления.

Мультипликаторный привод повышает давление рабочей
жидкости, подаваемой в рабочие цилиндры пресса. Для этой цели
применяются специальные устройства (мультипликаторы), кото-
рые могут быть выполнены встроенными непосредственно в рабо-
чий цилиндр пресса, а также в виде отдельных устройств. Повы-
шение давления жидкости в мультипликаторах производится
цилиндрами разных диаметров. Цилиндр низкого давления муль-
типликатора соединяется с нагнетательной линией насосной уста-
новки, а из цилиндра высокого давления мультипликатора жид-
кость поступает в рабочий гидроцилиндр пресса. Сброс давления
в гидроцилиндре низкого давления мультипликатора разгружает
рабочий гидроцилиндр пресса от высокого давления. В настоя-
щее время в отечественных серийных гидравлических вулкани-
зационных прессах мультипликаторы не применяются.

Аккумуляторы, входящие в состав насосно-аккумуляторных
станций, подразделяются по конструктивному исполнению на
грузовые, пневматические поршневые и пневматические беспорш-
невые. В грузовом аккумуляторе (рис. 18) давление запаса
62
I

жидкости поддерживается при помощи груза 1, который воздей-
ствует на плунжер 2.

Полезный объем жидкости V в аккумуляторе, составляющий
разницу между максимальным и минимальным ее запасом в гид-
роцилиндре или баллоне, с доста-
точной точностью можно определить
по формуле 1311

V = V, + |/2 -!-••• -Ь Уп — (2,

где У1( У2, . . ., Уп— объемы жид-
кости, расходуемой присоединен-
ными прессами при максимальном
рабочем и обратном ходах; ($ —
объем жидкости, подаваемой насо-
сами за то же время. Вес груза
О без учета сил трения в уплотне-
ниях определяется по формуле О =
- рр, где р — давление в гидроси-
стеме; Р — площадь плунжера.

Недостатком грузовых аккуму-
ляторов являются большие габари-
ты и гидравлические удары, возни-
кающие от кинетической энергии,
развиваемой массой опускающегося
груза при внезапном прекращении
забора жидкости.

На замене давления груза на
плунжер давлением сжатого газа
основан принцип действия пневмо-
гидравлических аккумуляторов. На
рис. 19 показано устройство пневмо-
гидроаккумулятора АР-Х 16/32 Лю-

Рис. 18. Грузовой аккумуля-
тор:

/ — грузы; 2 — плунжер: 3— огра-
ничительные упоры; 4 — аварий-
ный предохранительный канал; 5—
нагнетательная лнння к прессам;
6 — предохранительный клапан;
7 — запорный вентиль; 8— питаю-
щая линия от насосной установки

диновского агрегатного завода емкостью газовой полости 16 дм3
и номинальным давлением 32 МН/м2. Уплотнения поршня и кры-
шек осуществлены резиновыми кольцами 3. Кроме того, поршень
снабжен войлочным кольцом 4, пропитанным консистентной смаз-
кой ЦИАТИМ-221 (ГОСТ 9433—60). Крышки 1 и 5 крепятся к
корпусу при помощи разрезных колец 7. При вертикальном рас-
положении аккумулятора предотвращается преждевременный
износ уплотнений и рабочих поверхностей корпуса и поршня.
Газовая полость заряжается азотом до соответствующего дав-
ления.

В зарубежной практике чаще встречаются пневмогидроакку-
муляторы, в которых разделительным элементом (вместо поршня)
служит гибкая эластичная диафрагма (рис. 20).

Если рабочей жидкостью в гидросистеме прессов является
иода или водная эмульсия, то наиболее удобными становятся
аккумуляторы без разделительного элемента, газовую полость
которых вполне безопасно заряжать сжатым воздухом. Заряжать
в этом случае аккумуляторы маслом запрещено, так как его кон-
такт с воздухом, находящимся под высоким давлением, может
вызвать взрыв.

Для снижения колебаний давления жидкости увеличивают
объем газовой полости, что достигается присоединением несколь-

Рис. 19. Гидропневмоаккумулятор АР-Х-

I — нижняя крышка; 2 — корпус; 3 ~ уплотни-
тельное кольцо; 4 — войлочная набивка; 5 —
верхняя крышка; -6 — поршень; 7 — стопорное
полукольцо; Л, Б — полости газовая н масляная

Рис. 20. Диафрагменный гидропневмоакку-
мулятор:

/ — клапан газоразрядный; 2 — баллон; 3 —
диафрагма эластичная; 4~ клапаи газозапорный;

А, Б — полости газовая и масляная

ких баллонов. При работе вулканизационных прессов колебание
рабочего давления допускается в пределах 10%. Соотношение
рабочих объемов жидкостной и газовой полостей выбирается в пре-
делах 1 к 10. На рис. 21 показана схема пневматической насосно-
аккумуляторной станции с пневматическим бесгюршневым акку-
мулятором.

Экономичность и КПД насосно-аккумуляторного гидропри-
вода в значительной степени зависят от расхода жидкости вы-
сокого давления.

Наметившаяся в последние годы’тенденция’к~сокращению вре-
мени вулканизации в общем цикле работы прессов как-бы «сгла-
живает» пиковые расходы жидкости высокого давления, необхо-
димой на создание усилия прессования, что снижает экономич-
ность группового привода по сравнению с индивидуальным.

Технические решения, применяемые в приводе современных
гидравлических вулканизационных прессов и его управлении,
64
Рис. 21. Пневматический беспоршневой
аккумулятор:

1 — баллоны со сжатым воздухом: 2 — баллон
гидравлический; 3 — компрессор воздушный;

4 — бак; 5 — насос; 6 — клапан обратный;
7 — вентнлн запорные

обеспечивают экономичность, быстроходность и быстроту
переналадки основных технологических параметров формо-
вания и вулканизации РТИ, гибкое управление работой
пресса.

На рис. 22 показана гидравлическая схема вулканизационного
пресса 250-600 Э2 с перезарядчиком кассетных пресс-форм
(инд. 777.032). Смыкание нагревательных плит и необходимое
хсилие прессования обеспечиваются действием плунжерного гпд-
роцилиндра 1 с встроенным в него малым гидроцилиндром 2 для
быстрого подъема стола пресса. Особенностью пресса является
применение в его гидроси-
стеме одного насоса высо-
кого давления типа Н-401Е
с нерегулируемой посто-
янной подачей 18 л/мин
при давлении 32 МН/м2,
обеспечивающего также ра-
боту механизмов одного
или двух перезарядчиков.
Насосная установка 5 рас-
положена внизу, с пра-
вой стороны рамы пресса.
В верхней части размещен
гидробак 3 емкостью 100 л
с двойным дном для подачи
воды на охлаждение масла,
температура которого при

установившемся режиме не должна превышать 50° С.

Напорная и сливная магистрали гидросистемы перезаряд-
чика П подсоединены к соответствующим штуцерам Н и С. Для
предотвращения самопроизвольного опускания крышки кассеты
во время перезарядки (насос не работает) в напорной магистрали
перезарядчика установлен обратный клапан 14. Для очистки
масла в гидросистеме перезарядчика и пресса служит фильтр 13,
установленный на сливной магистрали.

Чтобы проанализировать работу гидросистемы, за исходное
положение механизмов пресса и перезарядчика примем следую-
щее: пресс разомкнут, кассеты обоих этажей находятся на нагре-
вательных плитах пресса, электродвигатель насоса 5 отключен,
вентили подвода 4 и отвода 25 масла открыты, рукоятки кранов
управления 15, 16 и 17 находятся в крайнем правом положении.
Нажатием кнопки «пуск насоса», расположенной на перезаряд-
чпке слева, включается электродвигатель насоса 5 (кнопка «пуск
насоса» должна оставаться нажатой левой рукой прессовщика на
протяжении всего времени движения кассеты и ее крышки).
Рукоятку крана 17 правой рукой поворачивают влево, масло от
насосной установки поступает в штоковую полость гидроци-
лпндра 20, шток которого втягивается и поворачивает рычаг.

3 э. О. Муратова

65
Последний перемещает ползун, который своими захватами выдви-
гает кассету из пресса.

Во время перемещения кассеты осуществляется ее разъем при
помощи клиньев на направляющих перезарядчика. После выдви-
жения кассеты поворачивают ручку крана управления 16 в левое
положение, и гидроцилиндр 19 перемещает траверсу вверх, при
этом пальцы траверсы входят в пазы крышки кассеты, которая
поворачивается относительно осей петель кассеты. Кнопка вклю-

Рис. 22.

Гидравлическая схема вулканизационного пресса 250-600 Э2
с перезарядчиком

чения насоса отпускается, и производится перезарядка кассеты.
Затем снова включается насос, последовательным поворотом ру-
кояток кранов 16 и 17 закрывается крышка (в крайнее правое
положение), и кассета перемещается в пресс.

После этого, поворачивая рукоятку крана 15 влево, переме-
щают стол перезарядчика вверх на уровень второго этажа пресса.
И как только защелка механизма фиксации войдет в зацепление
с выступом гребенки, рукоятка крана 15 возвращается в крайнее
правое положение. 'Производится перезарядка кассеты верхнего
этажа, после чего нажатием на педаль перезарядчик опускают
на уровень нижнего этажа пресса.

Контроль положения кассет в прессе фиксируется нажатием
их на конечные выключатели 27.

По окончании перезарядки всех этажей пресса нажимается
кнопка «смыкание кассет» на пульте управления перезарядчика
66
и включается электродвигатель насоса 5. При срабатывании вы-
ключателей 27 вступает в работу электромагнит ЭМ золотника 10.
Масло от насоса через золотник 10, обратный управляемый кла-
пан 21 и дроссель 22 поступает в малый гидроцилиндр 2 пресса,
стол которого начинает подниматься и в полости главного гидро-
цилиндра 1 образуется разрежение, под действием которого
открывается клапан наполнения-слива 23\ масло из бака 3 посту-
пает в главный гидроцилиндр. После полного смыкания плит
пресса давление в напорной магистрали начинает повышаться.
При достижении определенного его значения с помощью пружины
регулятора скорости 24 масло от насоса начинает поступать в по-
лость главного гидроцилиндра, захлопывая клапан наполнения-
слива 23 и отсекая бак от гидроцилиндра. При этом происходит
формование резиновой заготовки в изделие.

При достижении давления подпрессовки, установленного
электроконтактным манометром 26, срабатывают его контакты,
подается импульс на включение реле времени подпрессовки и
выключение электромагнита ЭМ золотника 10. Масло поступает
под поршни обратного клапана 21 и клапана наполнения-слива 23
и открывает их. Полости обоих гидроцилиндров пресса соеди-
няются со сливной магистралью, а стол пресса под тяжестью
подвижных частей опускается.

По истечении установленного промежутка времени реле вре-
мени подпрессовки дает импульс на включение электромагнита ЗА/
золотника 10, и пресс снова начинает смыкаться. При достижении
давления прессования электроконтактный манометр дает импульс
на включение реле времени вулканизации, включение электро-
двигателя насоса 5 и электромагнита золотника 11. По истечении
времени вулканизации, которое регулируется в пределах 1—
30 мин с точностью —7 с, автоматически включается электро-
двигатель насоса, и масло под давлением поступает под
поршни клапанов 21 и 23. Пресс раскрывается, и цикл повто-
ряется.

Система автоматики пресса позволяет делать одну или две
подпрессовки давлением 10—90% от давления прессования, ко-
торое настраивается предохранительным клапаном 6, с выдержкой
(без давления), в пределах 0,1—10 с. Давление в системе управ-
ления золотником 10 настраивается предохранительным кла-
паном 8 и контролируется манометром 9. Поскольку это дав-
ление примерно в 2 раза ниже рабочего давления прессования,
в гидросистеме предусмотрен дроссель 7, ограничивающий до
минимума поток масла на управление золотником 10. Для управ-
ления механизмами перезарядчика достаточно 5 МН/м2, это дав-
ление устанавливается предохранительным клапаном 12 и кон-
тролируется манометром 11. Расход рабочей жидкости на пере-
зарядчик составляет 8—10 л/мин, т. е. насосная станция пресса
250—600 Э2 может обеспечить его работу с двумя перезарядчи-
ками.

3*	67
Гидравлический вулканизационный пресс (инд. 432.182) пред-
ставляет собой автоматизированный агрегат, состоящий из соб-
ственно пресса 250-600 Э2 и двух перезарядчиков двухплитных
пресс-форм П2-600-1, каждый из которых обслуживает свой этаж
пресса.

Гидравлическая и электрическая схемы пресса и перезаряд-
чиков представляют собой единые схемы агрегата. Все операции
перезарядчиков выполняются гидрораспределителями с электро-
управлением, переключение которых происходит автоматически
при поступлении импульса от конечных выключателей, фикси-
рующих окончание выполнения предыдущих операций. Все опе-
рации по перемещению кассеты и ее верхней плиты, смыкание
и размыкание пресса, включая подпрессовки, выполняются авто-
матически с заданной последовательностью. Прессовщик выгру-
жает изделия, закладывает заготовки в гнезда пресс-формы и
нажимает кнопку «начало цикла».

В пресс-автомате 160-400 Э2 с перезарядчиками технически
решены вопросы автоматической укладки заготовок и съема свул-
канизованных изделий типа манжет.

При выборе рабочей жидкости в гидросистемах прессов с инди-
видуальным гидроприводом большое значение имеет вязкость
жидкости при изменении температуры, а также ее сжимаемость и
смазывающая способность. Кроме того, имеет значение антикор-
розионная стойкость гидроаппаратуры и трубопроводов. Пред-
почтительны высоковязкие масла типа турбинных, индустриаль-
ного-50, так как при незначительном повышении путевых потерь
в трубопроводах существенно снижаются потери жидкости через
щели в гидроаппаратуре. При этом заметно повышается объемный
КПД насоса, увеличивается также межремонтное время работы
гидроаппаратуры вследствие допущения увеличенных зазоров
в плунжерных и золотниковых парах 132].

ОБОГРЕВ ПРЕСС-ФОРМ

Тепло, необходимое для вулканизации формовых РТИ, посту-
пает к пресс-формам от нагревательных плит пресса, которые
обогреваются паром или электричеством. Известны системы обо-
грева плит с применением в качестве теплоносителя горячей
жидкости.

В паровых нагревательных плитах преимущественно исполь-
зуют насыщенный водяной пар давлением 0,5—1,2 МН/м2 (иногда
до 2 МН/м2), так как он имеет ряд преимуществ: высокий коэффи-
циент теплоотдачи и быстрое нагревание плит и пресс-форм; тем-
пература насыщенного водяного пара легко регулируется путем
изменения его давления.

Паровые нагревательные плиты изготовляют из стали тол-
щиной 50—60 мм. При выборе толщины материала плит учи-
тывают тяжелые условия работы (высокие давления при
68
температуре порядка 200° С, интенсивный износ рабочих поверх-
ностей от постоянного перемещения по ним пресс-форм; высокие
напряжения на изгиб и смятие при неправильном подборе пло-
щади и высоты небольших ручных пресс-форм и неодинаковой
их расстановке на соседних этажах пресса). В корпусе паровой
нагревательной плиты (рис. 23) сверлятся сквозные продольные
и поперечные каналы, которые посредством перемычек (заглушек)
соединяются между собой для получения своеобразного змеевика
для прохода пара. Известны конструкции плит, в которых вместо

«аглушек используют пе-
ремычки в виде дисков,
неподвижно закрепленных
на тонком стержне и пе-
рекрывающих в необходи-
мых местах поперечные
каналы плиты. В данном
случае стержень своими
концами упирается в проб-
ки, закрывающие канал, и
стопорит перемычки. Та-
кая конструкция техноло-
гична в изготовлении и
удобна при чистке кана-

Рис. 23. Схема паровой нагревательной
плиты:

1 — корпус; 2 — пробки; 3 — продувочное ус-
тройство (вантуз); 4 — перемычки; 5 — заглушки

лов во время ремонта плит.

Пар подводится к под-
вижным нагревательным
плитам с помощью раз-
личного рода соединений
(шаровых подвижных ме-

таллических, телескопических с уплотнением сальником или фто-
ропластовыми манжетами), а также гибкими шлангами из тепло-
стойкой резины. Однако все эти соединения недолговечны и тре-
буют постоянного ухода. В последнее время находят применение
шланги высокого давления (ШВД), состоящие из фторопласто-
вой трубки с металлической наружной оплеткой и стандартными
шаровыми соединениями на концах шланга. ШВД имеют весьма
высокие эксплуатационные характеристики (рабочая температура
до 230° С, давление до 20 МН/м2).

При конструировании и эксплуатации прессов с парообогре-
вом следует помнить, что незначительный контруклон каналов
нагревательных плит или линий отвода конденсата приводит
к его застою в каналах, интенсивному охлаждению плит, способ-
ствующему еще большему скоплению конденсата. В случае не-

возможности устранения причин скопления конденсата плиты
оборудуются индивидуальными конденсатооиводчиками.

С точки зрения использования тепла вулканизационные прессы
с парообогревом являются весьма несовершенным типом обору-
дования. А. Д. Зайончковский [17] приводит данные о том, что
около 70% тепла рассеивается в окружающую среду через на-
ружные поверхности нагревательных плит, пресс-форм, детали
пресса и неизолированные стенки паропроводов. Расход пара пя-
тиэтажным вулканизационным гидравлическим прессом «Свит»
(ЧССР) с плитами 800 x 800 мм при 190° С, оборудованным тепло-
защитным кожухом, составляет 40 кг/ч.

Разброс температуры по полю нагревательных плит карусель-
ного вулканизационного пресса 100-350 х 51ОП-18, имеющего 36
паровых нагревательных плит размером 350x510 мм, при изго-
товлении каблуков в 12-гнездных трехплитных пресс-формах
составил ±3,5° С при средней температуре плит 166° С. Расход
пара при температуре вулканизации 170° С и темпе работы 60—
65 с составил 170—180 кг/ч.

Измерительное устройство температуры представляет собой
гибкий лист из нескольких слоев асбестовой ткани и теплостой-
кой неэлектропроводной резины. Датчики температуры состоят из
хромелькопелевых термопар, припаянных к медным дискам, вмон-
тированным в измерительное устройство заподлицо с наружным
асбестовым листом. Выводные провода термопар присоединены
к пакетному переключателю, который подключается к входным
клеммам потенциометра пресса. Датчики расположены так, что
при минимальном их числе измерения производятся в наиболее
характерных точках температурного поля рабочей поверхности
плиты.

Наряду с паровым обогревом в вулканизационных прессах
широкое распространение получили электронагревательные плиты
с нагревательными элементами разных типов.

Широко распространены прессы с плитами, в которых труб-
чатые электрические нагреватели (ТЭНы) прямолинейной формы
помещены в каналы корпуса плиты. В прессе ПХГ2-214/4 в каж-
дой из пяти нагревательных плит имеются 12 параллельных ка-
налов для ТЭНов. Нихромовая спираль изолирована фарфоро-
выми кольцами и помещена в защитную трубку-патрон. Шаг спи-
рали переменный и уменьшается от середины к концам нагрева-
теля с целью компенсации тепловых потерь, которые увеличи-
ваются к периферии нагревательных плит. Мощность одной нагре-
вательной плиты пресса ПХГ2-214/4 — 4,8 кВт. Недостатком
этих электроплит является большой температурный перепад по
площади плиты, достигающий ^=12—17’С [16].

Электроплиты с равномерным температурным полем (РТП)
имеют размеры 400 x 400; 600 x 600 и 800x800 мм.

Разброс температуры по рабочей поверхности плиты
560 х560 мм не превышает ±5° С, что соответствует лучшим образ-
цам паровых плит. Необходимо отметить экономичность, долго-
вечность, точность и относительную простоту установки задан-
ной температуры вулканизации, а также и стабильное ее поддер-
жание. Нихромовая спираль уложена в пазах корпуса плиты и
изолирована специальной керамической массой на основе плав-
70
леного магнезита и асбеста (рис. 24). В каждой плите уложено
по два спиральных элемента суммарной мощностью 4 кВт. Напря-
жение питания 220 В, датчиком температуры является термопара,
устанавливаемая в специальный канал в корпусе плиты. Для
контроля температуры каждой плиты в шкафу пресса установлен
самопишущий многоточечный электронный потенциометр класса
0,5.

Для централизованного регулирования и контроля темпера-
туры нагревательных плит группы прессов с электрообогревом
легко переключаются на общую
электронную машину автоматиче-
ского регулирования и сигнали-
зации типа МАРС-200 или
МАРС-300.

Практика применения других
способов нагрева пресс-форм в
вулканизационных прессах край-
не невелика. Индукционный обо-
грев позволяет быстро выйти на
режим, хотя требует большого
расхода провода. Примером прак-

Рис. 24. Электронагревательная
плита:

1 — корпус; 2 — крышка; 3 — нихро-
мовая спираль; 4 — керамическая масса

тического применения индук-

ционного обогрева пресс-форм является многопозиционный авто-
мат роторного типа ЛКВ-100 (ЧССР).

В ряде зарубежных патентов в качестве теплоносителя пред-
лагается использовать «термические жидкости» (горячие масла),

которые позволяют получать на поверхности плит температуру до
300—360° С. Создаются и установки для подогрева масла до за-
данной температуры.

Известен способ диэлектрического нагрева резинотехнических
изделий токами высокой и сверхвысокой частоты, создаваемых
ламповыми генераторами [4]. Ввиду дополнительных требова-
ний к РТИ по диэлектрическому сопротивлению, устойчивости
к электропробою, применению обкладок — электродов конденса-
тора, точно повторяющих форму изделия, и т. д. этот способ при-
меняется только для'предварительного подогрева листовых РТИ,
заготовок подошвенной резины и в шинном производстве.

ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО РАСЧЕТА
ВУЛКАНИЗАЦИОННЫХ ПРЕССОВ

При выборе основных конструктивных и технологических па-
раметров гидравлических вулканизационных прессов пользуются
ГОСТ 6540—68, 11997—75, которые регламентируют давление
рабочей жидкости в гидросистеме, диаметр и ход главного плун-
жера, номинальное усилие прессования, размеры нагревательных
плит и расстояние между ними, число этажей пресса.
Методика и примеры конструктивных расчетов основных ба-
зовых элементов рамных и колонных прессов (гидроцилиндры,
рамы, колонны, гайки) приведены в работе [13].

Производительность вулканизационного пресса (/7) рассчи-
тывают в зависимости от числа этажей (и), числа изделий в пресс-
формах каждого этажа (т) и времени полного цикла пресса (тц):

п тп

П —----- изделии в час.

тц

Длительность цикла вулканизации

Тц = тх + т2 + т3 + т4 + т5 + т8 + т7,

где тх — время укладки резиновых заготовок и арматуры в гнезда
пресс-форм всех этажей; т2 — время установки пресс-форм на
плиты пресса; т8 — время, необходимое для замыкания пресса
и набора рабочего давления; т4 — время вулканизации; т5 —
время, необходимое для раскрытия пресса; тв — время извлече-
ния пресс-форм из пресса и их раскрытия (разборка); т7 — время
извлечения свулканизованных изделий и чистки гнезд.

Величины т2, т2, тв и т7 зависят от организации производства
и квалификации прессовщика, остальные составляющие времени
цикла определяются технологическим процессом и конструктив-
ными особенностями оборудования.

Применение кассетных пресс-форм позволяет увеличить их
гнездность и съем изделий с одного этажа на 25—40%. В этом
случае перемещение и разборка-сборка кассеты требуют приме-
нения перезарядчиков, выполняющих наиболее тяжелые опера-
ции в несколько раз быстрее. Срок службы формообразующих
гнезд, установленных в кассетах, в 2—2,5 раза больше, чем руч-
ных пресс-форм.

Длительность цикла вулканизации при работе с перезаряд-
чиком кассетных пресс-форм

Тц = Ь + Т3 + т4 + Т5 4- Т7 + пт8,

где т8 — время перемещения кассеты и отдельных ее частей (крыш-
ки, средней плиты, сердечников) механизмами перезарядчика
(машинное время).

Для перезарядчика двухплитных кассетных пресс-форм
(инд. 777.032) время т8 = 20—24 с; для перезарядчика трехплит-
ных пресс-форм (инд. 777.081) время т8 составляет не более 35 с
(включая и время на выталкивание изделий из гнезд средней
плиты кассеты).

При изготовлении РТИ из твердых резиновых смесей, изде-
лий сложной конфигурации, имеющих значительную площадь
проекции на плоскость стола пресса, число гнезд т в кассете опре-
деляется по формуле
где Рс — усилие пресса; рф — давление на резиновую смесь,
обеспечивающее формование изделия без недопрессовок; 5 —
площадь проекции одного изделия на плоскость нагреватель-
ной плиты. В других случаях число гнезд т определяется кон-
структивно.

При изготовлении изделий небольшой площади и значитель-
ных размеров (кольца, прокладки)‘нет необходимости формовать
их при максимальном усилии пресса. В этих случаях усилие
пресса снижают регулированием гидросистемы до минимально
необходимого давления рман (манометрического)

рдРЗт

где Р — давление в гидросистеме пресса, соответствующее его
номинальному усилию.

Такая настройка гидросистемы увеличивает срок службы сое-
динений и уплотнений гидросистемы, сохраняет режущие кромки-
пояски между облойными канавками и гнездами пресс-формы,
снижает расход электроэнергии на привод пресса. Мощность
расходуемая электродвигателем насоса гидравлического пресса,
определяется по формуле

Ы = квт,

612т|	’

где ф — подача насоса, л/мин; рма„ — давление в гидросистеме,
МН/м2, 1) — КПД насоса.

Экономическая целесообразность применения кассетных пресс-
форм для изготовления РТИ очевидна, несмотря на то что разовые
затраты на изготовление кассетных пресс-форм выше стоимости
комплекта обычных пресс-форм с таким же числом гнезд. При
изготовлении мелких партий РТИ или разовых заказов предва-
рительно необходимо выполнить сравнение расчетов экономи-
ческой эффективности различных вариантов с учетом степени их
механизации, чтобы выбрать наиболее экономичный из них.
Глава III. ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ
ПОЛЫХ И ОБЪЕМНЫХ РЕЗИНОВЫХ ИЗДЕЛИЙ

Формовые резиновые изделия с открытой полостью и неболь-
шими габаритными размерами, не превышающими размеры на-
гревательных плит, изготовляют на оборудовании общего назна-
чения — гидравлических вулканизационных прессах, литьевых
прессах, литьевых машинах и агрегатах. Съем свулканизован-
ных изделий производится вручную или с помощью сжатого
воздуха.

Вулканизационные прессы для изготовления этих изделий
описаны в гл. II.

Литьевые машины для получения тонкостенных изделий обо-
рудованы механизмами пластикации и впрыска, которые пред-
назначены для создания высокого давления впрыска, необходимого
для заполнения форм с большим гидравлическим сопротивлением
и обеспечения высокой объемной скорости литья и малого вре-
мени впрыска, необходимых для качественного формования изде-
лий до подвулканизации.

Литьевые машины для изготовления тонкостенных резиновых
изделий (из-за высоких давлений впрыска) оборудуются меха-
низмами замыкания форм повышенной мощности и могут рабо-
тать в режимах литьевого прессования.

Для изготовления формовых изделий с открытой полостью и
больших размеров используется оборудование, реализующее спо-
собы вакуумного формования, пневмоформования, формования
паром.

Некоторые изделия с открытой полостью (чехлы для аккуму-
ляторных баков) склеиваются из плоских резиновых заготовок
и затем вулканизуются в котлах.

Резиновые изделия с герметичной полостью (мячи) формуются
в замковых формах, и формах, смыкаемых в прессах или инди-
видуальных вулканизаторах. Внутрь заготовки перед замыка-
нием формы помещают вещества, разлагающиеся при нагрева-
нии с выделением большого количества газа, давлением которого
и осуществляется формование изделия. Иногда вместо газообра-
зующих веществ используют воду, и формование в этом случае
происходит за счет давления, образующегося при нагревании
пара.

Изделия с замкнутой полостью, но имеющие отверстие (дет-
ские плавательные круги, игрушки, подкладные круги и др.),
формуются или как герметичные с установкой стержня для полу-
чения отверстия или, чаще всего, сжатым воздухом, подаваемым
74
внутрь замкнутой (в форме) заготовки. Для подачи сжатого воЗ-
духа в стержне, оформляющем отверстие, делается канал.

Вулканизация сформованных полых изделий производится
в замковых формах с электрическим или паровым обогревом,
в котлах, прессах, вулканизаторах непрерывного действия и
в индивидуальных вулканизаторах.

Формование изделий газо- и парообразующими веществами
часто производится на поточных линиях, включающих следующее
технологическое оборудование: а) прессы и приспособления для
штанцевания и укладки заготовок; б) дозаторы газо- или паро-
образующих веществ; в) конвейер с закрепленными на нем замко-
выми формами; г) вулканизатор непрерывного действия; д) ка-
меру для охлаждения форм с изделиями; е) ванну (приспособле-
ние) для контроля изделий на герметичность.

ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ПНЕВМОФОРМОВАНИЯ

Изделия на этом оборудовании формуются сжатым воздухом;
разогрев смеси при вулканизации происходит за счет теплообмена
с обогреваемой паром или электрическими элементами формой.

На рис. 25 показана ка-

мера для формования и вул-
канизации полых резиновых
изделий, представляющая
основную часть индивиду-
ального вулканизатора [18].

Камера состоит из осно-
вания 1, крышки 4, сердеч-
ника 5, эластичной диафраг-
мы 6 и каркасной ограни-
чительной сетки 7.

На наружной поверхно-
сти цилиндрической обечай-
ки 8 крышки 4, жестко сое-
диненной с днищем 9 и флан-
цем 3, смонтированы эле-

менты электрообогрева 16,
которые защищены изоля-
цией 10. На днище 9 закреп-

Рис.

25. Форма для изготовления
лых резиновых изделий

по-

лены штуцеры 11 и /Здля подвода сжатого воздуха и соединения
с вакуумной магистралью и кронштейн 12 для закрепления

штока гидроцилиндра подъема и опускания крышки.

Внутри сердечника 5 на керамической основе 14 установлены
нагреватели 15, включенные в систему терморегулирования.

Диафрагма 6, выполненная из латекса по профилю сердеч-
ника 5, закреплена у основания с помощью кольца 17, зажимае-
мого вместе с диафрагмой фланцами 3 и 18 крышки 4 и основа-
ния 1. На поверхности сердечника 5 выгравирован рельефный
рисунок.

Процессы формования и вулканизации осуществляются сле-
дующим образом. Крышка 4 поднимается гидроцилиндром, за-
готовка 19 из сырой каландрованной резины (может быть изго-
товлена из нескольких деталей) надевается на сердечник и слегка
разглаживается. Полость крышки через штуцер 13 сообщается
с вакуумной магистралью, и диафрагма 6 прижимается к сетке 7.
Затем крышка 4 опускается на основание и закрепляется откид-
ными болтами 2.

Через штуцер 11 в камеру подается сжатый воздух. При этом
диафрагма 6 плотно облегает заготовку, вдавливает ее в рельеф-
ный рисунок и оформляет поверхность заготовки. Затем подача
сжатого воздуха прекращается, и в камере создается вакуум.
Эластичная диафрагма прижимается к сетке 7, крышка 4 гидро-
цилиндром снимается с основания, освобождая сердечник 5 со
сформованной заготовкой.

Процесс вулканизации осуществляется в камере на том же
сердечнике под давлением в среде сжатого воздуха при включен-
ных элементах электрообогрева и терморегулирования. При этом
используется крышка без эластичной диафрагмы и каркасной
сетки.

По окончании вулканизации изделие снимается, на сердечник
надевается следующая заготовка, и цикл повторяется.

ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ВАКУУМНОГО ФОРМОВАНИЯ

Горизонтальный вулканизатор для изготовления объемных
ковриков с вакуумным формованием, предназначенный для фор-
мования и вулканизации объемных резиновых ковриков для авто-
мобилей, показан на рис. 26. Он может использоваться также
для изготовления других резиновых изделий.

Основной частью вулканизатора является котел 1, установлен-
ный на опорах 2. К торцам котла подходят рельсовые пути 3,
по которым перемещаются тележки 4. На тележках 4 установлены
днища 5 с фланцами, имеющими зубья, входящие в зацепление
с байонетным кольцом на торце котла. На кронштейнах, располо-
женных с внутренней стороны днищ 5, закреплены выдвижные
каретки 6, опирающиеся подвижными роликами на направляю-
щие, приваренные внутри к корпусу котла. На каретках монти-
руются формы 7, которые при перезарядке соединяются с вакуум-
ной системой с помощью кранов 8. Рабочие места перезарядки
форм оборудованы площадками 9 и вентиляционными зонтами 10.

С торцов корпуса котла имеются фланцы, на которых смонти-
рованы разъемные байонетные кольца 11 и резиновые уплотни-
тели. Поворот колец 11 осуществляется пневмоцилиндрами 12.
Байонетные кольца стопорятся в закрытом положении автомати-
ческими 13 и ручными 14 фиксаторами.
Для предохранения вулка-
низуемых изделий от прямого
воздействия поступающего в
котел пара служат отбойные
щетки 15, а для защиты ниж-
ней каретки с формами от по-
падания на нее конденсата от-
бойный щиток установлен снизу
верхней каретки, а конденсат
отводится к боковым стенкам.

Подача пара в котел осу-
ществляется через коллектор
16. Для предохранения систе-
мы от перегрузок служит кла-
пан 17. Регулирование подачи
пара производится мембранным
клапаном с пневмоприводом 18,
а управление подачей вакуума—
клапаном 19. Электроаппара-
тура установлена в шкафу 20.

Выход пара из котла после
вулканизации изделий осуще-
ствляется с помощью клапанов
21 и 22.

Технологическая характери-
стика вулканизатора для изго-
товления объемных ковриков к
автомобилям ГПЗ-24 и «Моск-
вич-412»:

Рабочий цикл, мин ...... 20

Производительность, шт/ч . . 48
Внутренний диаметр котла, мм 1400
Длина цилиндрической части
котла, мм ............ 6080

Ход тележки, мм........ 5960

Скорость перемещения тележ-

ки, м/мин.... .... 22,4
Рабочее давление'пара, МН/м2 0,6
Глубина вакуума" при формо-

вании, мм рт. ст......650

Производительность вакуум-

насоса при вакууме 70%,
л/с .......... . 50
Расход воздуха, м3/ч . . . 0,05
Размеры (длина X ширина X

высота), мм....... 19400Х

Х3130Х

Х4700

Работает вулканизатор сле-
дующим образом. На формы 7
поочередно укладываются ли-

Рис. 26. Горизонтальный вулканизатор для изготовления объемных ковриков с вакуумным формованием
стовые резиновые заготовки (при необходимости предварительно
подогретые), после чего кранами 8 полости форм соединяются
с вакуумной системой. Происходит продварительное формование
ковриков.

Включаются электродвигатели привода тележек 4, которые
вместе с днищем 5 начинают перемещаться по рельсам 3. При
этом каретки 6 с формами 7 заходят в корпус котла. В конце
перемещения днища плотно прижимают к корпусу котла, элек-
тродвигатели привода тележек выключаются и срабатывают
пневмоцилиндры 12 поворота байонетных колец 11.

В закрытом положении кольца 11 фиксируются фиксаторами 14
вручную.

Под действием сжатого воздуха приоткрывается мембранный
клапан 18 и пар начинает поступать в котел, где происходит на-
грев форм, заготовок и формование изделий. Одновременно пар
воздействует на автоматические фиксаторы 13, которые допол-
нительно стопорят байонетные кольца 11.

При достижении заданного давления пара от форм 7 отклю-
чается вакуумная система и полости форм 7 сообщаются с атмо-
сферой. По сигналу реле давления реле времени начинает отсчет
времени вулканизации, по истечении которого закрывается мем-
бранный клапан на линии подачи пара и открывается клапан
на линии выхода пара. Происходит сброс давления и автомати-
ческий фиксатор 13 под действием пружины расфиксирует поло-
жение байонетного кольца 11.

При отводе фиксаторов 14 срабатывают пневмоцилиндры 12,
которые поворачивают байонетные кольца. Тележки 4 переме-
щают днища, каретки и формы в исходное положение. Кранами 8
отключаются от вакуумной системы полости форм 7 и свулкани-
зованные коврики снимаются с форм.

После чистки и смазки форм цикл повторяется.

Описанное оборудование отличается простотой конструкции,
высокой производительностью (одновременной вулканизации под-
вергается больше десяти ковриков), малыми энергозатратами и
невысокой стоимостью форм, которые могут быть изготовлены
из алюминиевых сплавов литьевым способом.
Глава IV. ПРОЧИЕ ВИДЫ ОБОРУДОВАНИЯ
ДЛЯ ФОРМОВАНИЯ И ВУЛКАНИЗАЦИИ
РЕЗИНОВЫХ ИЗДЕЛИЙ

ВУЛКАНИЗАЦИОННЫЕ КОТЛЫ И АВТОКЛАВ-ПРЕССЫ

Вулканизационные котлы предназначены для вулканизации
предварительно сформованных, а в некоторых случаях и предва-
рительно собранных резиновых изделий, заготовок и изделий
из эбонитовых смесей. Их различают по конструкции (с паровой
рубашкой и без нее, с неподвижными и подвижными опорами,
с болтовым или байонетным затвором), по расположению (гори-
зонтальные и вертикальные), по назначению (для обуви, эбони-
товых изделий и др.), по степени механизации отдельных опера-
ций.

Горизонтальный вулканизационный котел с паровой рубаш-
кой и байонетным затвором (рис. 27) состоит из цилиндрического
корпуса 5 с приваренным к нему днищем 7, паровой рубашки 8,
эллиптической крышки /, соединяемой с корпусом 5 байонетным
затвором 2, 14.

Корпус 5 установлен на опорах 9. Поворот крышки 1 при рас-
крытии байонетного затвора (2, 14) осуществляется механиз-
мом 13 и блокируется устройством 15. Теплоноситель подводится
в рубашку 8 через штуцер 4, а выводится через штуцер 11. Под-
вод теплоносителя внутрь котла производится через механизм
управления блокировкой 3 и трубопровод 6, а вывод — через
штуцер 12.

. Загрузка котла выполняется с помощью тележки 10, пере-
мещающейся по рельсовому пути.

На корпусе котла размещены регулирующие, предохрани-
тельные и контрольно-измерительные приборы и устройства.

Для рационального использования рабочего времени (при
загрузке и выгрузке) котлы иногда изготовляют проходными’
(с двумя крышками). Котлы длиной более 20 м выполняют из двух
или более секций, при этом предусматривается установка кор-
пуса на одной неподвижной, а остальных подвижных опорах
(на каретках опорных пластин). Для лучшего отвода конденсата
котлы устанавливают с некоторым уклоном. У котлов, предназна-
ченных для работы в условиях повышенной опасности к коррозии,
например при вулканизации изделий из эбонитовых смесей, днище
и крышка выполняются из стали Х18Н10Т. (?дним из эффектив-
ных способов защиты котлов от коррозии является гальвано-
покрытие внутренней поверхности свинцом.

Блокирующие устройства котлов служат для предотвращения
открытия крышек при наличии в котлах воздуха или пара под
79
давлением и прекращения доступа пара или воздуха в котел до
полного замыкания крышек.

Технические характеристики некоторых выпускаемых про-
мышленностью вулканизационных котлов приведены в табл. 2,
где в обозначении котла: В — вулканизационный;' К — котел;
Р — с рубашкой; 3 — с змеевиком; П — проходной (с двумя бай-
онетными затворами); цифры после букв: в числителе — внутрен-
ний диаметр котла (дм); в знаменателе — длина рабочей части
котла (дм); буквы после цифр: А — вертикальный; Н — нержа-
веющий.

Рнс. 27. Горизонтальный вулканизационный котел с паровой рубашкой

Давление во всех котлах (кроме АКР 11/15, ВК 28/60,
В К 28/100, В К 28/120 и В КЗ 28/240) составляет 0,6 МПа; давле-
ние в котле АКР 11/15 и его рубашке (или змеевике) одинаковое
и равно 0,7 МПа. Давление в котлах типа ВК 28/60, ВК 28/100,
ВК 28/120 и В КЗ 28/240 — 0,4 МПа. Давление в рубашке (или
змеевике) котла В КЗ 28/240 — 1 МПа.

В зависимости от формы изделия, его назначения и техноло-
гических особенностей изготовления вулканизация в котле мо-
жет проводиться в среде насыщенного или перегретого пара,
нагретого воздуха, инертного газа, паровоздушной смеси, в горя-
чей воде.

Защита вулканизуемых изделий от непосредственного воз-
действия среды может осуществляться с помощью покрытия их
тальком, металлических обкладок (например, свинцовых), об-
мотки бинтами. Тканевые бинты, например, способствуют также
сохранению заданной формы изделий.

В котлах с паровой рубашкой вулканизация обычно осуще-
ствляется в среде воздуха, который нагревается паром, подаваемым
в рубашку.

Для обеспечения равномерного нагрева изделий в котле воз-
можна циркуляция нагретого воздуха с помощью отдельной
80
Таблица 2

Техническая характеристика вулканизационных котлов

Обозначение	Размеры котла, мм		Размер колец, мм	Высота от оси до головки рельсов, мм	Число тележек	Размеры, мм			Масса, кг
	Внутренний диаметр	Длина рабо- чей части				1	В	н	
ВКР Н/15	1 100	1 500	500	424			2 670	2 030	2 050	2 420
ВКР 11/110	1 100	11 000	500	476	1	12 190	2 030	2 105	12 050
ВКР 15/30	1 500	3 000	600	436	1	4 370	2 470	2 450	5 710
ВКР 15/60	1 500	6000	600	436	2	7 380	2 470	2 450	9 955
ВКР 20/40	2 000	4 000	600	455	2	5 705	3 020	3 050	10 570
ВКР 20/60	2 000	6 000	600	455	3	7 595	3 020	3 050	15 550
ВКРП 15/30	1 500	3 000	600	438	2	4 776	2 470	2 450	5 560
ВКР 15/ЗОАН	1 500	3 000	—	—	—	2 535	2 100	4 220	5 815
АКР П/15	1 100	1 500	—	—	—	2 320	1 785	2 890	2 595
ВКП 11/110	1 100	11 000	500	420	2	12 640	2 030	1 995	6 085
В КП 11/220	1 100	22 000	500	420	4	23 540	2 030	1 995	10 540
ВКП 20/80	2 000	8 000	600	397	4	10 158	3 020	2 840	10 895
ВК П/15	1 100	1 500	500	368	—	2 575	2 030	1 940	1 530
В К П/20	1 100	2 000	500	368	1	3 070	2 030	1 940	1 850
в к п/зо	1 100	3 000	500	368	1	4 070	2 030	1 940	2 140
В К Н/40	1 100	4 000	500	368	2	5 070	2 030	1 940	2 550
В К П/80	1 100	800	500	368	4	9 180	2 030	1 940	3 985
ВК П/НО	1 100	1 100	500	420	2	12 070	2 030	1 995	5 490
ВК 15/30	1 500	3 000	600	386	1	4 425	2 470	2 350	3 070
В К 15/ЗОН	1 500	3 000	600	386	1	4 425	2 470	2 350	3 100
В К 15/45	1 500	4 500	800	386	2	4 820	2 470	2 350	3 750
В К 15/60	1 500	5 000	600	386	2	7 325	2 470	2 350	4 560
ВК 15/110	1 500	11 000	500	438	2	12 330	2 470	2 410	7 856
В К 20/25Н	2 000	2 500	500	365	1	4 130	3 020	2 840	4 835
В К 20/40	2 000	4 000	600	365	2	5 635	3 020	2 855	5 625
ВК20/40Н	2 000	4 000	600	365	2	5 635	3 020	2 855	5 600
В К 20/60	2 000	6 000	600	368	3	7 635	3 020	2 840	7 250
В К 20/60	2 000	6 000	600	365	3	7 635	3 020	2 840	7 315
В К 20/80	2 000	8 000	600	365	4	9 635	3 020	2 840	8 835
ВК 20/100	2 000	10 000	600	365	5	11 630	3 020	2 840	10 890
В К 15/1 ЮН	1 500	11 000	600	438	2	12 330	2 470	2 410	7 865
ВК 28/60	2 800	6 000	900	561	3	7 930	3 915	3 355	12 375
ВК 28/100	2 800	1 000	900	561	5	11 #35	4015	3 355	17 695
В К 28/120	2 800	12 000	900	561	6	13 935	4 015	3 355	20 275
В КЗ 28/240	2 800	24 000	1120	972	—	25 920	3915	3 355	49 450
установки. При этом ввиду высокой скорости движения воздуха
повышается коэффициент его теплоотдачи, чем обеспечивается
большая скорость нагрева изделий.

Автоклав-прессы предназначены для вулканизации в пресс-
формах различных РТИ. Они представляют собой (рис. 28) сое-
динение гидравлического пресса 1, установленного в траверсе 3,

с вертикальным вулканизационным котлом 10, опирающимся
верхней кольцевой траверсой 9 на колонны 4. Плунжер 2 пресса
проходит через днище 11 внутрь котла и несет на себе стол 5 для
установки пресс-форм. Закрытие котла производится крышкой 7
и байонетным кольцом 8 с помощью механизмов 12 (вручную)
или 13 (от гидропривода).

Привод автоклавов-прессов — гидравлический; рабочей
жидкостью является вода. Распределительная коробка 6 обеспе-
чивает переключение на необходимое давление в системе гидрав-
лики и управляет подъемом и опусканием стола 5.

Технические характеристики автоклавов-прессов для вулка-
низации РТИ приведены ниже:
	АП-115-690	АП«330.1420
Наибольшее распорное усилие, МПа	1,15	3,3
Внутренний диаметр котла, мм . . .	690	1420
Ход плунжера, мм 		670	4560
Давление, МН/м2:		
в гидросистеме (низкое/высокое)	2/12	2,5/13,5
пара в корпусе котла 		0,6	0,7
охлаждающей воды 		0,6	0,6
в гидроцилиндре байонетного		
кольца 		2	2
Размеры (высота X ширина), мм . . .	3060.Х 1125	11870X2390
Масса, кг		5770	29 600

Автоклав-прессы оборудуются блокирующими устройствами,
которые предотвращают открытие крышки при наличии в котле
пара под давлением н не позволяет подавать теплоносители при
неполностью закрытой крышке.

Устанавливают автоклавы на массивном фундаменте нижней
траверсой. В комплект поставки автоклава входят шкаф управ-
ления, установки клапанов и золотников, которые устанавли-
ваются по' месту.

КАРУСЕЛЬНЫЕ ВУЛКАНИЗАЦИОННЫЕ ПРЕССЫ

Карусельный вулканизационный пресс, предназначенный для
изготовления деталей низа обуви, изображен на рис. 29, а (глав-
ный вид) и 29, б (вид сверху). Он может также использоваться
в производстве других формовых изделий. Пресс включает в себя
станину 1, поворотный стол 17, привод 19, два механизма пере-
зарядки пресс-форм 12, щит управления 13, фиксатор 14, стойку
с регулирующим клапаном 22.

На поворотном столе 17 смонтированы восемнадцать прессов 2,
насосная установка 21, гидробак 18, водораспределитель 3, па-
рораспределитель 5, токоприемник 4, системы трубопроводов 6
для подвода к прессам масла и пара. Привод 19 оснащен маль-
тийским механизмом 20.

Каждый механизм перезарядки пресс-форм имеет привод 23
с насосными установками 8/18Г48-12, от одной из которых масло
поступает к фиксатору 14 и гидродвигателю привода стола 18.

Каждый пресс 2 включает литой стальной корпус 7 с гидроци-
линдром плунжерного типа 11. На плунжере гидроцилиндра за-
креплены подушки 8, теплоизоляционные плиты 9, нагреватель-
ные плиты 10. К корпусу пресса крепится башмак 16, в который
входит клин 15 фиксатора 14.

Фиксатор 14 представляет собой гидроцилиндр, установлен-
ный на раме, на которой монтируется также гидропанель с гидро-
аппаратурой, обеспечивающей подачу масла в гидроцилиндр и
гидродвигатель привода стола.	*

Механизм перезарядки пресс-форм 12 имеет станину, на ко-
торой установлены гидроцилиндры выдвижения, разъема и пе-
ремещения средней плиты пресс-форм, выталкиватель.
Кроме того, каждый механизм перезарядки пресс-форм имеет
гидропанель и пульт управления с электроаппаратурой, обеспе-
чивающей работу механизма перезарядки как в полуавтомати-
ческом режиме, так и в режиме наладки.

Рис. 29. Карусельный вулканизационный пресс:
а — главный вид; б — вид сверху

Насосная установка 21 включает электродвигатель АО-51-6,
аксиально-поршневой насос НА-ГО-О 004/32, лопастной насос
Г12-23, раму, трубопроводы и контрольно-регулирующую аппа-
ратуру.

Парораспределитель 5 предназначен для подвода пара к вра-
щающимся прессам. Он состоит из двух корпусов и коллектора-.
84
В корпусах установлены манжеты, которые прижимаются к уплот-
няемым поверхностям пружиной.

На щите управления 13 расположены: электронный потенцио-
метр КСП-3 с пневматическим изодромным регулятором, панель
для переключения с ручного регулирования на автоматическое,
кнопки и ключи управления. Внутри щита установлена панель
с электроаппаратурой, обеспечивающей поворот стола, работу
насосной установки, фиксатора и выдержку времени перезарядки
пресс-форм.

Гидробак 18 представляет собой емкость из двух отсеков.
В одном отсеке установлен трубопровод для всасывания масла,
в другой отсек производится слив масла из системы. К крышке
бака (над сливным отсеком) крепится змеевиковый холодильник.
На боковой стенке бака закреплен кожухотрубный теплообменник.
На баке установлены также краны для отключения гидросистемы
на время ремонта и для слива масла из гидробака при его замене.

Привод 19 включает червячно-планетарный редуктор и гидро-
двигатель Г15-23. На выходном валу редуктора установлен кри-
вошип с двумя роликами для поворачивания стола на 20° при
соответствующем повороте выходного вала редуктора на 180°.

Водораспределитель 3 предназначен для подвода воды, кото-
рая поступает на охлаждение масла. Он состоит из корпуса, осно-
вания, кронштейна. Внутри корпуса расположен стержень,
через который подводится и отводится вода. Герметизация напор-
ной и сливной линий обеспечивается резиновыми кольцами круг-
лого сечения.

Карусельный пресс может работать в полуавтоматическом и
наладочном режимах с двухплитными и трехплитными формами.

Работа пресса в полуавтоматическом режиме. После нажатия
пусковой кнопки поворачивается стол 17, в конце которого два
пресса 2 устанавливаются против перезарядчиков 12. Стол фик-
сируется механизмом 14. Затем каждый из перезарядчиков выдви-
гает из пресса пресс-форму, осуществляет ее разъем, а также пере-
мещение средней плиты под выталкиватель, выталкивание изде-
лий и возвращение средней плиты на место разъема. В этом поло-
жении предусмотрена остановка для чистки и осмотра формы.
После остановки средняя плита опускается на нижнюю для укладки
заготовок, после чего происходит расфиксирование и поворот
стола. При этом ролики золотников набегают на соответствующие
кулачки, и золотники переключаются так, что прессы с перезаря-
женной пресс-формой смыкаются, а прессы, которые подходят
к механизмам перезарядки, — размыкаются. В конце поворота
следующие два пресса устанавливаются на перезарядку, и цикл
повторяется.

При изготовлении изделий с длительным временем вулканиза-
ции один из механизмов перезарядки отключают.

Каждый механизм перезарядки пресс-форм может работать
по нескольким схемам:
а)	с трехплитной пресс-формой и выталкиванием изделий из
средней плиты вниз;

б)	с трехплитной пресс-формой и выталкиванием изделий из
средней плиты вверх;

в)	с двухплитной пресс-формой и ручной выгрузкой изделий;

г)	с трехплитной двухэтажной пресс-формой и ручной выгруз-
кой изделий с нижней и средней плиты.

ВУЛКАНИЗАТОРЫ НЕПРЕРЫВНОГО ДЕЙСТВИЯ

Плоские резиновые изделия с рифлением или рисунком на
одной из сторон изготовляются на барабанных вулканизаторах.
Основным рабочим органом вулканизатора является барабан
(иногда два барабана), обогреваемый паром или электрическими
элементами сопротивления. Наружная поверхность барабана гра-
вируется под рисунок. Заготовкой служит каландрованная рези-
новая лента, которая прижимается к барабану замкнутой (сталь-
ной, тканевой и т. п.) лентой. Усилие прижатия ленты к барабану
регулируется отдельным натяжным барабаном, имеющим возмож-
ность перемещаться в горизонтальной плоскости с помощью ги-
дроцилиндров.

Формование рисунка на заготовке осуществляется за счет
натяжения ленты, а также за счет сжатия смесн в узком зазоре
между вулканизационным и прессующим барабанами, величина
которого регулируется винтами.

Вулканизация изделий происходит при нагреве резиновой
ленты от обогреваемого вулканизационного барабана. Время
вулканизаций регулируется за счет изменения температуры по-
верхности барабана, а также за счет изменения частоты его вра-
щения. Диаметр вулканизационных барабанов 500—1600 мм,
длина 1000—2000 мм, давление формования до 1 МН/м2.

Тоннельные вулканизаторы состоят из двух тоннелей, распо-
ложенных один над другим и соединенных между собой (с одной
стороны) глухой камерой. Внутри тоннелей располагается цеп-
ной конвейер с натяжной станцией, помещенной в глухой камере.
Со стороны открытых торцов тоннелей устанавливается стол для
перезарядки форм, закрепленных на конвейере, камера охлажде-
ния и привод конвейера, который включает в себя электродвига-
тель, редуктор и вариатор. На торцах тоннелей закреплены эла-
стичные шторки, допускающие проход тяговых цепей конвейера
с формами и препятствующие выходу циркулирующего нагретого
воздуха.

Глухая камера соединена с противоположными концами тон-
нелей воздуховодом, в середине которого установлены вентилятор
и калориферная установка.

При работе вулканизатора формы над столом перезарядки
раскрываются, и в них укладываются собранные заготовки с газо-
образующими веществами (или водой). Формы закрываются и
86
далее (при прохождении через тоннель) нагреваются воздухом,
поступающим от калориферной установки. Происходит формова-
ние изделия и его вулканизация. После выхода из тоннеля формы
поступают в камеру охлаждения под струю воздуха, подаваемого
от отдельной вентиляционной установки.

После чистки форм цикл повторяется.

Тоннельные вулканизаторы применяют для изготовления дет-
ских резиновых игрушек, мячей и других изделий с закрытой
полостью.

Камерные и шахтовые вулканизаторы предназначены для вул-
канизации тонкостенных резиновых и латексных изделий, обуви,
прорезиненных тканей. Они представляют камеру или шахту,
разделенную перегородками на несколько секций, внутри кото-
рых на конвейерах или транспортерах перемещаются вулкани-
зуемые изделия. В качестве теплоносителя в таких вулканизаторах
обычно используется нагретый воздух, подаваемый в секции от
вентиляционно-калориферных установок. В первых секциях
обычно осуществляется нагрев и вулканизация изделий, в по-
следних — их охлаждение.

Для снижения тепловых потерь наружные поверхности ка-
меры покрываются изоляцией.

СПЕЦИАЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ
ДЛЯ ВУЛКАНИЗАЦИИ РЕЗИНОВЫХ ИЗДЕЛИЙ

Длинномерные резиновые изделия вулканизуются в солевых
ваннах, представляющих собой вытянутую емкость с нагретой
жидкостью, в которую транспортером от экструдера переносится
шприцованный профиль. Длина ванны зависит от температуры и
скорости вулканизации нагреваемых изделий, производительности
экструдера.

В качестве теплоносителя для ванн применяют расплавы ме-
таллов, смесей солей (например, нитрата калия, нитрита натрия,
нитрата натрия), силиконовое масло, полиалкиленгликоль и др.
Вулканизация проводится при температурах 200—300° С. Для
снижения тепловых потерь наружные поверхности ванн покры-
ваются изоляцией.

Следует заметить, что основной трудностью при проведении
непрерывной вулканизации экструдируемой смеси в солевых ван-
нах является пористость, обусловленная отсутствием давления
и наличием в смесях воздуха и влаги. Пористость смеси из-за
наличия влаги снижают введением осушающего агента (напри-
мер, негашеной извести). Для устранения пористости, обусловлен-
ной наличием в смеси воздуха, применяются экструдеры с ва-
куум-отсосом.

В последнее время все более широкое применение находит
оборудование для вулканизации изделий в псевдоожиженном
слое. В качестве частиц, образующих взвешенный слой, приме-
чяют стеклянные шарики диаметром 0,1—0,3 мм или кварцевый
песок. Перевод частиц во взвешенное состояние осуществляется
нагретым воздухом, подаваемым от вентиляционной или компрес-
сорной установки.

В качестве камер вулканизации обычно применяют горизон-
тальные или вертикальные пористые трубы, через поры которых,
нагнетается нагретый воздух. Для предотвращения прилипания
взвешенных частиц к вулканизуемому изделию, его, после выда-
вливания из головки экструдера, опудривают тальком.

Так как коэффициент теплоотдачи от слоя очень высокий (при-
мерно в 50 раз больше коэффициента теплоотдачи от воздуха),
то достоинством вулканизации изделий в псевдоожиженном слое
является небольшое время их прогрева.

Борьба с пористостью при этом процессе ведется теми же сред-
ствами, что и при вулканизации изделий в солевых ваннах (до-
бавка осушителей, вакуумирование смеси).
РАЗДЕЛ ТРЕТИЙ

ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ РЕЗИНОВЫХ
СМЕСЕЙ ЛИТЬЕМ ПОД ДАВЛЕНИЕМ

Глава I. ЛИТЬЕВЫЕ МАШИНЫ И АГРЕГАТЫ

Преимущества литьевого метода изготовления формовых ре-
зиновых изделий по сравнению с прессовым (снижение отходов
смеси, отсутствие стадии приготовления заготовок, возможность
более равномерной вулканизации массивных изделий при высо-
ких температурах, большая однородность и точность готовых
изделий, возможность автоматизации процессов) обусловили бы-
строе развитие литьевого оборудования — литьевых машин и
агрегатов.

Литьевые машины для переработки резиновых смесей имеют
много общего с машинами для литья термопластов и особенно
реактопластов. Однако специфические свойства резиновых смесей
и технологических режимов их переработки предопределяют и
конструктивные особенности машин.

КЛАССИФИКАЦИЯ ЛИТЬЕВЫХ МАШИН

Современные машины для литья под давлением резиновых
смесей включают следующие узлы: механизм пластикации и
впрыска, механизм замыкания форм, насосную станцию, термо-
стат, шкаф электроаппаратуры, пульт управления, питающее и
защитные устройства и заграждения.

В зависимости от компоновки механизмов пластикации и
впрыска и механизмов замыкания форм различают машины: с
горизонтальным расположением механизма пластикации и меха-
низма замыкания (плоскость разъема формы расположена перпен-
дикулярно оси литьевого цилиндра); с вертикальным расположе-
нием оси цилиндра замыкания и пластикации (плоскость разъема
формы перпендикулярна оси цилиндра пластикации); с угловым
расположением оси цилиндров пластикации и замыкания (ось
цилиндра пластикации находится или в плс^кости разъема формы,
или параллельна ей); с комбинированным расположением (в этом
случае механизм замыкания или пластикации поворачивается
таким образом, что ось цилиндра пластикации располагается или
перпендикулярно или параллельно плоскости разъема формы).
Кроме того, литьевые машины для переработки резиновых
смесей классифицируются по:

1)	назначению — универсальные, специализированные, лабо-
раторные;

2)	числу механизмов замыкания форм — однопозиционные и
многопозиционные;

3)	максимальному объему впрыска и усилию замыкания литье-
вых форм;

4)	степени автоматизации и механизации процесса — автома-
тические, полуавтоматические, с ручным управлением;

5)	виду привода основных механизмов — гидравлические,
гидромеханические;

6)	принципу действия и конструкции механизмов пластикации
и впрыска — с предварительной и без предварительной пласти-
кации, одноцилиндровые и двухцилиндровые, шнековые, плун-
жерные, шнек-плунжерные;

7)	виду обогрева цилиндров пластикации и сопел — с жидко-
стным (водяным, водоэмульсионным, масляным), электрическим
(омическим, индукционным) и комбинированным нагревом охла-
ждением;

8)	конструкции загрузочного устройства — с питанием грану-
лированной смесью и питанием резиновой лентой;

9)	специальным признакам:

для изготовления многоцветных и многослойных изделий;

для изготовления изделий из смесей на основе жидких кау-
чуков;

с вакуумными устройствами для удаления газов;

для изготовления изделий из пористых резин;

для изготовления изделий с применением пульсирующего
давления;

для изготовления изделий с использованием ультразвуковых
колебаний.

Универсальные литьевые машины характеризуются:

высоким удельным давлением литья, большими усилиями
впрыска и замыкания форм, необходимыми для изготовления изде-
лий из смесей различной вязкости;

широкими диапазонами регулирования основных параметров;

повышенной мощностью привода шнека;

возможностью несложной переналадки механизмов при пере-
ходе на изготовление изделий другого типа.

Специализированные литьевые машины конструктивно выпол-
няются с учетом возможности изготовления ограниченного числа
типов изделий (иногда одного изделия).

Лабораторные машины оснащаются средствами контроля и
регулирования тех параметров, которые необходимы для проведе-
ния экспериментальных исследований, выбора оптимального ре-
жима переработки и т. п.
Большинство современных литьевых машин обеспечивают воз-
можность работы в автоматическом, полуавтоматическом или
в наладочном режимах. Особенностью работы в автоматическом
режиме является своевременная замена катушки с питающей
лентой; в полуавтоматическом режиме — начало цикла осуще-
ствляется нажатием пусковой кнопки на пульте управления.

При ручном управлении — каждая операция происходит после
нажатия соответствующей кнопки, этот вид управления обычно
используется при наладке машины, а также при выборе параме-
тров режима переработки при переходе на изготовление другого
изделия.

ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ЛИТЬЕВЫХ МАШИН.

АНАЛИЗ И МЕТОДЫ РАСЧЕТА

К основным параметрам литьевых машин для переработки ре-
зиновых смесей относятся: объем и давление впрыска, усилие
сжатия формы, объемная скорость впрыска, производительность
механизма пластикации, быстроходность, площадь нагреватель-
ных плит, ход подвижной плиты, максимальное расстояние между
плитами.

При проектировании специализированных машин объем
впрыска выбирается таким образом, чтобы резиновой смеси было
достаточно для заполнения под необходимым давлением рабочих
гнезд литьевой формы и литниковых каналов (при этом учитыва-
ются потери смеси при впрыске через запорное устройство шнека
и на выпрессовки). Потери смеси на выпрессовки принимают рав-
ными 5—10%. Потери смеси через запорное устройство (кольцо)
рассчитываются по соответствующим методикам для определения
объемного расхода вязкой жидкости через кольцевые зазоры.

При проектировании универсальных литьевых машин объемом
впрыска задаются. Затем по выбранной его величине рассчиты-
ваются другие параметры: площадь литья, полезная площадь на-
гревательных плит, диаметр и ход шнека при впрыске.

В современных литьевых машинах величина объема впрыска
регулируется в больших пределах, что расширяет возможности
машин в изготовлении ассортимента изделий разной массы и
конфигурации.

Максимальный (теоретический) объем впрыска, определяемый
как произведение площади поперечного сечения шнека (плунжера)
на его максимально возможный рабочий ход при впрыске, явля-
ется одной из наиболее важных технических характеристик ма-
шины. Совместно с максимальным усилием Сжатия формы он
указывается после названия машины. Например: «Машина литье-
вая 400/250»: первая цифра означает максимальный объем впры-
ска, равный 400 см3, вторая — максимальное усилие сжатия,
равное 250 тс (2500 кН). В международных обозначениях типо-
размеров литьевого оборудования чаще всего используется вели-
чина объема впрыска в см3 при удельном давлении литья
в 100 МН/м2.

В настоящее время разрабатываются машины типоразмерного
ряда с теоретическими максимальными объемами впрыска 135,
286, 496 и 1100 см3.

Давление впрыска или давление смеси перед входом в литни-
ковый канал формы обеспечивается гидроцилиндром впрыска.
Оно в значительной мере определяет возможности машины в фор-
мовании различных изделий, влияет на качество и свойства отли-
вок, а также определяет мощность узла смыкания машины.

Максимальное (теоретическое) давление впрыска, определяе-
мое как произведение наибольшего давления рабочей жидкости
в гидроцилиндре впрыска на отношение площадей поршня гидро-
цилиндра и шнека, указывается в технической характеристике
машины.

Современные универсальные литьевые машины для переработки
резиновых смесей обеспечивают максимальное давление впрыска
100—200 МН/м2 и оснащены приборами для бесступенчатого
регулирования этого давления, причем давление смеси в процессе
впрыска может изменяться по заданной программе. Машины с верх-
ним пределом давления впрыска используются для изготовления
тонкостенных изделий из резиновых смесей высокой вязкости.

Разрабатываемые отечественные машины обеспечивают макси-
мальное давление при впрыске до 180 МН/м2.

При проектировании специализированных машин необходимое
давление впрыска ре определяется расчетным путем. При этом
исходят из геометрических размеров литниковых каналов и поло-
сти <}юрмы для конкретного изделия, реологических характери-
стик смеси и температуры, режима вулканизации, времени и ско-
рости заполнения формы.

Усилие Р, развиваемое гидроцилиндром при впрыске, также
определяется расчетом. Оно складывается из полезного усилия
Гп, определяемого как произведение расчетного давления смеси
перед шнеком (с учетом потерь в литьевом сопле) на площадь его
поперечного сечения, потери усилия на преодоление сил трения
при движении поршня с уплотняющими устройствами в гидро-
цилиндре впрыска Гтр>г и усилия Гтр.ц>п, затрачиваемого на
преодоление сопротивления осевому перемещению шнека ввиду
наличия резиновой смеси в каналах его нарезки, в зазоре между
клапаном, гребнями и внутренней поверхностью цилиндра пла-
стикации.

Потери усилия впрыска при движении смеси через канал лить-
евого сопла (с учетом входовых потерь) и потери Ртр.г определя-
ются по соответствующим методикам 15, 27, 361.

Величина усилия Гтр.ц.п определяется как произведение
суммарной площади внутренней поверхности корпуса цилиндра
пластикации на напряжения сдвига, значения которых рассчиты-
92
ваются по уравнению, описывающему реологическое поведение
жидкости:

а.. = — Р6(.. + 2т)в4/, г, / = х, у, г.	(25)

Здесь: о(/ — компоненты тензора напряжений; — компоненты
тензора скоростей деформаций; Р — изотропное давление в среде;
»1 — вязкость смеси; х, у, г — оси координат;



Кронекера.

Для решения задачи введем допущения:

1)	примем, что течение в каналах нарезки и зазорах между
гребнями шнека и цилиндром является изометрическим;

«а I «I _______ А-А

Рис. 30. Расчетная схема для определения потери усилия впрыска

2)	перепад давления вдоль канала нарезки шнека (по оси х,
см. рис. 30) при впрыске равен нулю, а Р — Р (г)\

3)	резиновая смесь считается несжимаемой жидкостью;

4)	ширина канала нарезки шнека гораздо больше его высоты
(Ь й) и скорость движения смеси в каналах нарезки прини-
мается существенно изменяющейся только по глубине канала,
т. е. V = \ух{у), у2(у)\\ компонентой скорости иу пренебрегаем.

С учетом этих допущений уравнение (25) принимает вид

&УХ	дУг

^ху = ^-, аху = ц-^.	(26)

Уравнения распределения скорости движения смеси в
каналах нарезки при принятых допущениях будут

*-Ч(-24) + (зф];	(27)

а касательные напряжения на поверхности цилиндра

оху и* = 4п -у-; °ху Ь=Л = П	•	(28)
Результирующее касательное напряжение на поверхности
цилиндра, соприкасающейся со смесью в канале нарезки шнека,
с учетом того, что Ух = V зш а и Ух = V соз а, будет равным

а<к> = аху 51п а -4- аху соз а « т] — (1 4-3 соз2 а),	(29)

а соответствующие потери усилия впрыска

' ^тр. ц. п =’Р(1 1-3 соз2а)(30)

где /к — площадь поверхности цилиндра пластикации, соприка-
сающейся со смесью в канале нарезки шнека.

Вязкость Я1 может быть приближенно определена по средней
скорости сдвига ук:

КТ	V

111	1-1/т » Тк Л 	(31)

Ук

Потери усилия впрыска на преодоление сопротивления, ока-
зываемого смесью в зазорах между гребнями шнека и корпусом
цилиндра пластикации, определяются аналогично (25)—(31):

^^.0 = 11г 4-(14-3 соз2 а-^-4) А’’	<32>

Чг I—1/т ’

Уг

и

^ = Т-

Суммарные потери усилия впрыска в цилиндре пластикации
с учетом потерь на преодоление сопротивления, оказываемого
смесью в зазоре между клапаном и цилиндром пластикации:

р _ I _Е_ Г

Ктр. Ц. П - ( § I

I

К(Т) (4)т(14-3со82а)/к +

4- (1 4- 3 соз2 а 4 4) /г + /кЛ

(33)

где /кл — площадь поверхности цилиндра пластикации, сопри-
касающейся с резиновой смесью в зазоре между клапаном и ци-
линдром.

Соответствующие Ртг.ц. п потери давления ДР могут быть
определены по формуле

1

. _ 4Ктр. ц. п / V \т гл /'Т’ч е

ДР ~ лО2ш “ ( « ) К (?)	<34>
где

?1 = (4Г -ут (1 + 3 с°52а) 4-(1 4 3с°8га -§ -М 4

\ л / зФ2ш	1Ф2Ш \	Л2 с / 1

безразмерный геометрический коэффициент.

Приведенный метод расчета выполнен на основе приближения
ньютоновского поведения резиновой смеси при ее течении и при
больших значениях индекса течения дает завышенные результаты
величины потерь.

При расчете потерь усилия для смесей с сильно выраженной
аномалией вязкости целесообразно использовать уравнение [37]

1—т

П = По(7’)(А)^Г.	(35)

где — второй инвариант тензора скоростей деформаций,

(36)

По — вязкость смеси при скорости сдвига, равной 1 с-1.

Градиенты скоростей определяются по методикам, описанным
в работе [36].

Суммарная величина потерь усилия впрыска с учетом (35) и
(36), рассчитанная аналогично (25)—(33), будет определяться по
выражению

ТР. ц. п --- Л»

/ I/ \ —

12т 1Р'"(1 — Ло)"1 соз2а451п2а]1ГХ 4-

-I	]

4 (“у)	4 я^клО|,

(37)

где = [51п2а + р2т (1 — т)оГ"! со5га], а значения и л0 вы-
числяются по известным уравнениям или графикам [36].

Соответствующие потерям усилия впрыска потери давления
смеси в цилиндре пластикации определяются по формуле

_Е	1—т

где =	=	[|Г(1_ ло)"со52а4 51п2а]4

\ л / лОш

. 4	-4е ^^кл^)	*	«	«	• <

I-----~2——-------безразмерный геометрический коэффициент.
В реально существующих режимах впрыска потери давленй
на современных литьевых машинах достигают порядка 50% о
максимально возможного.

Усилие сжатие форм (максимальное) универсальных литьё
вых машин выбирается в зависимости от размера нагревательны!
плит и площади литья. В разрабатываемых отечественных маш»
нах с размерами плит 400x400 мм усилие равно 2500 кН, 600X
Х600 мм — 4000 и 6300 кН. Величина усилия сжатия регули*
руется.

При проектировании специализированных литьевых машин,
а также при выборе режима формования конкретного изделия на
универсальных машинах усилие сжатия формы определяется рас-
четом. При этом конфигурация и размеры изделия влияют на ме-
тоды расчета.

Для тонкостенных изделий (ввиду необходимости применять
высокие давления впрыска) максимальное усилие сжатия форм
требуется на стадиях заполнения форм и формования изделий.

При формовании толстостенных изделий основная масса смеси
не успевает нагреться до температуры формы во время пластикации
и заполнения формы, поэтому во время вулканизации происходит
термическое расширение смеси, возникают большие распорные
усилия, требующие соответствующих усилий сжатия. Во время
заполнения формы в этом случае (из-за обычно малых гидравли-
ческих сопротивлений) требуются малые давления впрыска и ма-
лые усилия сжатия.

В общем случае необходимое усилие сжатия формы равно
Ес* = |Р(6 ^л)^>

5

где Р (г, /л) — функция распределения давления по площади
формы в зависимости от времени формования и вулканизации.

В процессе заполнения формы, расчет которого приведен ранее
(раздел первый, гл. II), необходимое усилие сжатия определяется
выражениями

я

| Р(г, 1л)г-Р(г)йг,
о

где Р (г, /л) — известная функция распределения давления смеси
по радиусу отливки;

л	г

. ь

2 агсзш —; г^Ь.

г

Увеличение распорных усилий на стадии окончательного фор-
мования и выравнивания давлений в форме в расчете не учитыва-
ется, так как все современные литьевые машины оснащены сред-
ствами снижения давления в момент окончания заполнения формы.
96
» Усилие сжатия формы в значительной мере определяет схему
и конструктивные особенности прессовой части машины.

Объемная скорости впрыска характеризует производитель-
ность и энергоемкость литьевой машины и определяется произ-
ведением скорости осевого перемещения шнека на площадь его
поперечного сечения.

Скорость осевого перемещения шнека при заполнении формы
определяется, с одной стороны, усилием, создаваемым гидроци-
линдром впрыска, и производительностью насосной установки,
<• другой стороны — сопротивлением перемещению смеси, которое
складывается из сопротивления перемещению шнека в цилиндре
пластикации, сопротивления литниковой системы и сопротивле-
ния оформляющей полости формы.

Максимально возможная скорость осевого перемещения шнека
при давлении рабочей жидкости Ро в гидроцилиндре впрыска
может быть определена из уравнения баланса сил

4- лР2цР0 = Ртр ’ ц. п +	[-3ЛУШ т к (Г) V”, (38)

в котором выражение, стоящее в левой части, представляет собой
максимально возможное (при заданном Р0) усилие гидроцилиндра
впрыска; в правой части уравнения первый член представляет
потери усилия впрыска на преодоление сопротивления смеси
в каналах шнека и зазорах, второй член — потери усилия на пре-
одоление сопротивления движению смеси в литьевом сопле дли-
ной /0 и радиусом г. При этом пренебрегаем потерями усилия на
преодоление сопротивления на входовом участке литьевого сопла
и на преодоление сопротивления движению поршня с уплотняю-
щими устройствами в гидроцилиндре впрыска.

Подставив в уравнение (38) значения Ртр-и.п из (37), для
скорости осевого перемещения шнека будем иметь

или

V = б Г (------------—----

\ Ош / к (Т) ^н>

т

Рассчитанная скорость перемещения шнека может быть реали-
зована при условии достаточной подачи насосной установки,
а также при условии, что перепад давления на сопле ДР = О
(впрыск в атмосферу или в полость формы, гидравлическое со-
противление которой в процессе заполнения весьма мало).

Изменение скорости перемещения шнек& (точнее объемной ско-
рости впрыска) в процессе впрыска необходимо рассчитывать с уче-
том конфигурации формы, изменения свойств смесей (реологиче-
ских, теплофизнческих, вулканизационных и других факторов).

4 Э. О. Мура»*»

97
Ограничителем максимальной объемной скорости впрыск!
является и величина диссипативного разогрева смеси при течении
ее по каналам, зазорам и полости формы.

Современные машины для литья резиновых смесей обеспечи-
вают бесступенчато регулируемую объемную скорость впрыска-,
в пределах от 0 до 200 см3/с.

Производительность механизма пластикации (объемная) опре-
деляется как отношение объема изделия (или изделий при много-
гнездной форме) с выпрессовками ко времени пластикации тпл.
Для однопозиционных литьевых машин время пластикации рас-
считывается исходя из следующего соотношения:

тв 4" тр 4" Тп 4* тч. с "Г "'-см ^подв 4“ Ч-впр + Тв. д 4” Т'ОТВ 4- ^пл* (39)
Здесь: тв — время вулканизации изделия в форме; тр — время
раскрытия формы; тп — время перезарядки — выталкивания и
съема изделий, а при изготовлении армированных изделий и время
на укладку арматуры; тчс — время чистки и смазки формы;
Тем — время смыкания формы; тподв — время подвода (перемеще-
ния) механизма пластикации до соприкосновения литьевого сопла
с формой; твпр—время впрыска; тв>д—время выдержки под
давлением; хотв — время отвода (перемещения) механизма пла-
стикации в исходное положение; тпл — время пластикации.

В случае невыполнения неравенства (39) (при расчете тпл)
механизм смыкания форм будет использоваться нерационально
(простаивать).

Для специализированной машины легко можно определить
оптимальную производительность. Для универсальной машины
длительность технологических операций является величиной пере-
менной, зависящей от свойств перерабатываемых смесей, конфи-
гурации изделий, режима литья и других факторов.

При определении производительности механизма пластикации
многопозиционных литьевых машин следует иметь в виду, что
некоторые операции могут производиться одновременно на не-
скольких позициях (вулканизация, перезарядка, впрыск и т. д.).

Быстроходность машины определяется числом холостых хо-
дов исполнительных механизмов в единицу времени и характери-
зуется длительностью машинного времени в течение цикла,
включающего время раскрытия и смыкания формы, время пере-
мещения механизма пластикации к литьевой форме и в исходное
положение (в случае, если эти операции происходят последова-
тельно) и время впрыска. Повышение быстроходности (сокраще-
ние машинного времени в каждом цикле) ведет к увеличению про-
изводительности и потребляемой мощности машины. Изменяются
и эксплуатационные расходы на единицу переработанной смеси.

Однако, поскольку в процессах переработки резиновых сме-
сей литьем под давлением машинное время мало по сравнению
с технологическим (тв обычно не менее 60 с), эффект от повышения
быстроходности (повышение производительности, снижение удель-
98
ных эксплуатационных затрат) машин не велик по сравнению
с машинами для переработки термопластов.

Площадь нагревательных плит связана с максимальной пло-
щадью литья (площадью проекции детали на плоскость разъема
формы).

Для специализированных машин площадь литья рассчитыва-
ется в зависимости от гнездности форм, площади литьевых кана-
лов и выпрессовок. По рассчитанной площади литья (с учетом
необходимого давления впрыска и возникающих в форме распор-
ных усилий) определяется требуемое усилие сжатия формы.

При проектировании универсального литьевого оборудования
площадь литья (площадь плит) выбирается путем анализа приме-
няемых площадей для изготовления широкого класса деталей,
при литье которых необходим принятый объем впрыска. В оте-
чественных машинах наибольшее распространение получили на-
гревательные плиты с полезной площадью 1600 (40x40) и 3600 см2
(60 x 60 см).

Ход подвижной плиты и максимальное расстояние между
плитами, а также расстояние между колоннами в свету опреде-
ляют габаритные размеры форм и конфигурацию изделий, которые
могут быть изготовлены на одной машине.

Расстояние, например, между плитами на современных маши-
нах регулируется. Взаимозависимыми являются и ход подвиж-
ной плиты и максимальное расстояние между плитами (особенно
в гидравлических конструкциях механизмов смыкания), от кото-
рых зависят размеры узлов и конструктивных элементов.

СПОСОБЫ И РЕЖИМЫ РАБОТЫ ЛИТЬЕВЫХ МАШИН

Конструкции современных литьевых машин позволяют осуще-
ствлять следующие способы формования резинотехнических изде-
лий: литьевое н интрузионное формование, литьевое прессование.

По первому из этих способов формование изделия происходит
за счет подачи в форму смеси под давлением. Подача осуществля-
ется перемещающимся в осевом направлении шнеком (или плун-
жером) при поступлении рабочей жидкости в гидроцилиндр
впрыска.

При интрузионном формовании смесь (часть смеси) подается
в форму вращающимся шнеком, а окончательное формование
производится способом обычного литьевого формования.

При литьевом прессовании формование изделия происходит
за счет давления, создаваемого механизмом впрыска, и давления,
создаваемого механизмом смыкания. Процесс формования в этом
случае осуществляется в две стадии. В первой из них происходит
частичное заполнение формы способом литьевого или ийтрузион-
ного формования. При этом предварительно сомкнутая с неболь-
шим усилием форма приоткрывается, облегчая тем самым заполне-
ние ее смесью. Во второй стадии происходит окончательное формо-

4*	99
вание изделия способом прямого прессования за счет увеличения1
давления рабочей жидкости в гидроцилиндре смыкания формы.

Формование изделий по каждому из указанных способов может
осуществляться при различных режимах. В зависимости от усло-
вий работы, степени механизации и автоматизации отдельных
операций технологического процесса различают наладочный,
полуавтоматический и автоматический режимы. При наладочном
режиме каждая рабочая операция осуществляется после ручного
включения соответствующих механизмов. В полуавтоматическом
режиме необходимо в каждом цикле работы нажимать пусковую
кнопку. При автоматическом режиме все рабочие операции со-
вершаются без вмешательства оператора. Современные литьевые
машины могут работать в каждом из перечисленных режимов.

Под технологическими режимами изготовления изделий на
литьевых машинах подразумеваются определенные сочетания
параметров оборудования и процесса литья (давление и скорость
впрыска, усилие смыкания формы, время литья, температура
смеси и температура вулканизации, пластикационная производи-
тельность и т. п.). При этом совокупность названных параметров,
при которой обеспечивается наибольшая производительность
оборудования и наилучшее качество изделий при минимальных
затратах на их производство, определяет оптимальный режим
работы.

Для установления оптимальных режимов изготовления раз-
личных РТИ основные параметры оборудования и процесса дол-
жны иметь широкие пределы регулирования.

Определяющими факторами при выборе параметров того или
иного режима являются рецептура и физико-химические свойства
Смесей, конфигурация изделия и требования, предъявляемые
к ним при эксплуатации.

Часто режимы работы литьевых машин называют по опреде-
ляющему параметру. В связи с этим существуют температурные,
временные, температурно-временные и скоростные режимы, ре-
жимы давления.

Под температурными режимами работы литьевых машин пони-
мают определенные (заданные) сочетания температуры термоста-
тирующей жидкости, корпуса цилиндра пластикации, шнека,
литьевого сопла и нагревательных плит. Целью выбора (расчета)
температурных параметров является обеспечение необходимой
температуры смеси на различных стадиях процесса (пластикации,
заполнения формы, вулканизации). На практике регулирование
параметров осуществляют изменением температуры или расхода
теплоносителя (при жидкостном нагреве), а также изменением
подводимой к нагревателям мощности (при электрообогреве) или
частотой вращения шнека, величиной противодавления и т. п.

Температурно-временные режимы работы литьевых машин
предусматривают, кроме поддержания температуры, строго опреде-
ленные отрезки времени пребывания смеси на каждой из операций
100
и стадий процесса литья и вулканизации (время пластикации,
впрыска, выдержки под давлением, вулканизации, перезарядки
форм и т. п.). Различными временными режимами формования
предусматривается отводить механизмы пластикации и впрыска
машин от формы сразу после выдержки под давлением, после
окончания пластикации или не отводить совсем (при работе на
мягких смесях с открытым соплом).

По характеру прикладываемого к шнеку усилия во время
впрыска различают режимы постоянного и ступенчатого давления.
Режимы постоянного давления на практике реализуются в основ-
ном при изготовлении изделий, литьевые формы для которых
имеют большое гидравлическое сопротивление (например, литьевые
формы при изготовлении тонкостенных изделий). При таких ре-
жимах давление рабочей жидкости в гидроцилиндре впрыска за
короткий промежуток времени поднимается от нуля до максимума,
определяемого настройкой предохранительного клапана, и затем
остается неизменным до окончания формования изделия. Давле-
ние смеси в полости формы непостоянно и является функцией
координат и времени. На фронте продвижения смеси оно равно
нулю, на входе в полость — максимальное. Объемный расход
смеси в режимах постоянного давления — величина переменная
и уменьшается по мере заполнения полости формы и соответствую-
щего увеличения гидравлического сопротивления. Расход рабо-
чей жидкости, поступающей в полость гидроцилиндра впрыска,
также изменяется в процессе заполнения формы. При этом изли-
шек жидкости, поступающей от насосной станции, переливается
через предохранительный клапан (или напорный золотник) в бак.

Часто используются режимы, в который давление рабочей
жидкости в гидроцилиндрах впрыска и смыкания форм изменяется
в течение цикла по определенной программе. Это изменение может
осуществляться непрерывно или ступенчато специальными про-
граммными устройствами или обычными исполнительными меха-
низмами по сигналам от конечных переключателей, реле времени
или давления. Заполнение формы осуществляют при высоком
давлении впрыска, обеспечивающем максимальную производитель-
ность процесса на данной стадии. Окончательное формование
изделия совершается при низком давлении, не требующем боль-
шого усилия смыкания форм и способствующем их долговечности.

При изготовлении толстостенных изделий повышают удельное
давление смыкания на стадии окончательного формования и вул-
канизации, поскольку при нагреве в форме происходит термиче-
ское расширение смеси, в связи с чем значительно возрастают
распорные усилия.

В зависимости от характера изменения объемного расхода
смеси при заполнении формы различают режимы постоянной и
переменной скорости. Первый из режимов характеризуется тем,
что процесс заполнения независимо от сопротивления формы
осуществляется при постоянной скорости осевого перемещения
шнека, что обеспечивается соответствующей гидроаппаратурой
(дросселями с встроенными регуляторами давления). Изменение
скорости осевого перемещения шнека при работе в режиме пере-
менной скорости осуществляется или по заданной программе
соответствующими дроссельными устройствами (насосом с регу-
лируемой производительностью) или в зависимости от гидравли-
ческого сопротивления формы по мере ее заполнения. Обычно при
работе литьевых машин при постоянном давлении впрыска реали-
зуются режимы переменной скорости осевого перемещения
шнека.

Способы интрузионного формования используются при изго-
товлении толстостенных изделий и изделий, объем которых больше
максимального объема впрыска машины. Формование их осуще-
ствляется при небольшом давлении впрыска, а литьевые каналы
форм имеют большое проходное сечение.

Режимы работы машин при интрузионном формовании глав-
ным образом отличаются положением шнека в цилиндре пласти-
кации и способами подачи смеси в форму, в основе которых поло-
жены различные комбинации вращательного и поступательного
движения шнека. Наибольшее распространение получили режимы
интрузионного формования при переднем и- заднем расположении
шнека относительно цилиндра пластикации.

В первом случае смесь при вращении шнека под небольшим
давлением подается через литниковые каналы в полость формы.
Если для окончательного формования изделия давления смеси,
создаваемого вращением шнека, недостаточно, то . (по мере пре-
вышения давления в форме над приведенным давлением подпора)
шнек отходит назад, накапливая дозу смеси для впрыска. Вели-
чина дозы задается конечным переключателем или реле времени.
После накопления необходимой дозы вращение шнека прекраща-
ется и производится впрыск, как и при обычном литьевом формо-
вании.

При втором режиме интрузионного формования смесь в начале
цикла накапливается перед вращающимся шнеком и только
после подготовки заданной дозы начинает поступать в форму.
После частичного заполнения формы вращение шнека прекраща-
ется, а осевым его перемещением осуществляется окончательное
формование изделия.

На практике иногда применяют режимы, при которых шнек
в осевом перемещении во время впрыска вращается, что несколько
повышает производительность процессов заполнения формы, но
значительно усложняет схему дозирования и требует больших •
затрат энергии.

Реализуемые на современных литьевых машинах режимы вул-
канизации характеризуются высокими температурами и малым
временем. Конструкции механизмов и схемы управления обеспе-
чивают осуществление режимов вулканизации с подпрессовками,
а также с довулканизацией изделий на позициях перезарядки.
102
МЕХАНИЗМЫ ПЛАСТИКАЦИИ И ВПРЫСКА ЛИТЬЕВЫХ
МАШИН

Механизмы пластикации и впрыска служат для перемешивания
и разогрева перерабатываемой резиновой смеси до температуры
на 15—20° С ниже температуры вулканизации, дозирования,
подачи смеси с заданной объемной скоростью и необходимым да-
влением через литниковые каналы в полость формы, поддержания
заданного давления в форме после ее заполнения с целью предот-
вращения вытекания смеси из литникового канала. В некоторых
машинах функцией механизмов пластикации является, и дегаза-
ция смеси перед поступлением ее в форму.

По технологическим признакам эти устройства подразделяются
на механизмы без предварительной пластикации смеси перед
впрыском в форму и механизмы с предварительной пластикацией.

По конструктивным особенностям механизмы пластикации и
впрыска разделяются на: 1) -шнековые; 2) плунжерные одноци-
линдровые (без предварительной -пластикации); 3) плунжерные
двухцилиндровые (иногда трех и более цилиндровые); 4) меха-
низмы с плунжерным впрыском и предварительной (в отдельном
цилиндре) шнековой пластикацией; 5) одноцилиндровые шнек-
плунжерные.

В. шнековых механизмах транспортировка и подача смеси
в форму осуществляются вращающимся от гидро- или электро-
механического привода шнеком, установленным в подшипниковом
узле (шнек не перемещается в осевом направлении). Разогрев
смеси перед подачей в форму происходит вследствие теплопередачи
от стенок обогреваемого цилиндра пластикации (а также от обо-
греваемого шнека) и за счет диссипации механической энергии
при течении смеси по аналам шнека, сопла и литьевым каналам
формы.

Работа шнекового механизма пластикации во многом сходна
с работой обычного одношнекового экструдера; Однако в отличие
от экструзии процессы пластикации в нем периодические, неста-
ционарные, с резкими изменениями давления смеси перед литье-
вым соплом по мере заполнения формы. Эта особенность накла-
дывает дополнительные требования к расчету производительно-
сти, мощности привода шнека, температуры смеси и других пара-
метров машин.

Кроме того, шнековые механизмы пластикации в отличие от.
экструдеров должны обеспечивать:

более высокое давление смеси на выходе из литьевого сопла
и более высокую скорость ее выдавливания, что необходимо для
быстрого заполнения формы; при этом высокое давление смеси
на выходе из сопла (перед входом в форму) должно создаваться
сразу после начала вращения шнека; *•

точное дозирование смеси;

быстрое снижение давления смеси при остановке шнека (в мо-
мент окончания заполнения формы).
Для обеспечения высокой производительности пластикации
(а следовательно, и скорости впрыска) и высокого давления литья
в данных механизмах применяются шнеки с большим отношением
рабочей длины I к наружному диаметру (ЬЮ > 20); кроме
того, в зоне загрузки шнек конструктивно выполняют с диаметром
Р9, значительно большим Рис более глубокой нарезкой Л3 > Н.
Такая конструкция обеспечивает необходимую производительность
и практически мгновенно создает высокое давление смеси перед
соплом сразу после начала вращения шнека.

В некоторых конструкциях используются шнеки с постоян-
ным наружным диаметром, а для обеспечения высокой производи-
тельности цилиндр пластикации в зоне загрузки выполняется
с винтовой нарезкой, облегчающей захват смеси с катушки пи-
тания.

Дозирование в шнековых механизмах осуществляется шнеком
по заданному времени его вращения. Для получения высокой
точности дозирования необходима или мгновенная остановка
шнека, или мгновенное перекрытие сопла при одновременном вы-
ключении двигателя.

Из-за большой инерционности шнека мгновенная остановка
его без использования специальных устройств довольно затруд-
нительна, а перекрытие отверстия в сопле при вращающемся
шнеке приводит к тому, что в головке механизма создается повы-.
шейное давление смеси, способное привести к поломке машины.

В некоторых машинах проблема точного дозирования решается
мгновенной остановкой шнека с помощью торможения двигателя
специальным устройством.

Достоинствами шнековых механизмов пластикации и впрыска
являются: 1) возможность заполнения формы практически не-
ограниченного объема (неограниченная доза впрыска); 2) эффек-
тивное перемешивание перерабатываемой смеси; 3) равномерный
разогрев смеси по всему объему; 4) простота обслуживания;
5) невысокая стоимость.

Шнековые механизмы пластикации в литьевой машине могут
быть как горизонтального, так и вертикального расположения.

К недостаткам шнековых механизмов следует отнести слож-
ность осуществления точной дозировки смеси, большую мощность
привода шнека (из-за больших ЬЮ) и снижение производитель-
ности пластикации в связи с повышением давления смеси в форме
по мере ее заполнения. Опасность перегрева и подвулканизации
«меси вследствие интенсивной ее циркуляции по мере увеличения
давления на входе в форму. Кроме того, при применении этих
механизмов имеет место потеря продольной устойчивости шнека
при увеличении давления впрыска (ввиду большого значения
1/Я).

В связи с этим шнековые механизмы пластикации и впрыска
не нашли широкого применения. Они используются лишь при
литье (из смесей малой вязкости) массивных изделий простой
104
конфигурации, гидравлическое сопротивление формы для которых
незначительное (практически они могут развивать давление
30—40 МН/м2).

В плунжерных механизмах подача смеси в форму из пласти-
кационного цилиндра через литьевое сопло осуществляется плун-
жером, приводимым в движение гидроцилиндром. Смесь перед
подачей в форму разогревается за счет тепла от нагревателей,
установленных на пластикационном цилиндре, и за счет дисси-
пации механической энергии при течении смеси по узким каналам
различного рода «торпед» и сопла. Чаще всего загрузка осуще-
ствляется гранулированной смесью из бункера. Иногда для за-
грузки используют резиновую ленту, свернутую в «куклу» (воз-
можен предварительный подогрев «куклы»).

Плунжерные механизмы бывают вертикального и горизон-
тального исполнений. Основным достоинством механизмов явля-
ется возможность создавать высокие давления смеси.

Однако плунжерные механизмы имеют и недостатки, ограни-
чивающие их применение: 1) необходимость в сложных дозирую-
щих устройствах; 2) длительное время разогрева и неравномер-
ность температуры смеси в подготовленной для впрыска дозе;
3) в машинах, работающих в режимах постоянного давления впры-
ска (один из самых распространенных на практике режимов фор-
мования) скорость течения смеси в каналах «торпед» замедляется
с ростом давления в форме по мере ее заполнения, что приводит
к неравномерности разогрева смеси перед поступлением в офор-
мляющую полость и, в конечном итоге, сказывается на качестве
изделий; 4) значительные потери усилия впрыска (достигающие
50%); 5) питание машины осуществляется в основном гранулами,
что ограничивает область применения механизмов, поскольку не
все смеси гранулируются.

Перечисленные недостатки в значительной мере устранены
в плунжерных механизмах двухцилиндровой конструкции, в ко-
торых подготовка (разогрев, пластикация) и впрыск смеси разде-
лены по времени. Питание машины осуществляется гранулами
из бункера 1 (рис. 31); плунжером 2 цилиндра 3 порция гранул
продавливается через шаровые «торпеды» 4 и литниковые каналы 5
в камеру 6 цилиндра 7, плунжер 8 которого смещается в заднее
положение по мере накопления смеси. Цилиндр 3 имеет большую
поверхность теплообмена и снабжен нагревателями.

Доза смеси для впрыска набирается за несколько ходов плун-
жера 2. Для точного объемного дозирования смеси используется
отход плунжера 8 при накоплении дозы для впрыска. С целью
предотвращения утечек смеси при впрыске в канале, сообщаю-
щем цилиндры пластикации и впрыска, используется] обратный
клапан.

Двухцилиндровые плунжерные механизмы изготовляют с па-
раллельным, угловым и соосным расположением цилиндров пла-
стикации^ впрыска.
Достоинством механизмов пластикации и впрыска является
относительная простота конструкции и возможность создания
высокого давления впрыска — до 300 МН/м®.

Рис. 31. Плунжерный механизм пластикации и впрыска двухцилиид-
ровой конструкции

Трудность равномерного прогрева смеси по всему объему,
большие потери усилия впрыска ограничивают область примене-
ния этих механизмов.

Рис. 32. Механизм с плунжерным впрыском и шнековой пластикацией в уг-
ловом исполнении

Механизмы с плунжерным впрыском и предварительной шне-
ковой' пластикацией имеют достоинства шнековых и плунжер-
ных механизмов.
/	2

Рис. 33. Механизм с плунжерным
впрыском, шнековой пластикацией и
с соосным расположением цилиндров

Конструктивно они выполняются в угловом (рис. 32) и соосном
(см. рис. 33 и 34) исполнениях. Работают они следующим образом.

Резиновая смесь в виде гранул из бункера или в виде ленты
с катушки питания 1 (см. рис. 32) подается в загрузочное отвер-
стие а, захватывается шнеком 4, вращающимся от редуктора 2
и установленном в подшипниковом узле 3, и транспортируется
в направлении запорного клапана за счет давления, создаваемого
шнеком; клапан 5 приоткрывается, и смесь 5 по каналу 6 посту-
пает в литьевую камеру 7 цилиндра впрыска 8. При этом плун-
жер 9, преодолевая давление подпора в поршневой полости 10,
отходит в крайнее правое по-
ложение. После набора задан-
ной дозы, определяемой вели-
чиной хода плунжера 9, враще-
ние шнека прекращается.

Впрыск осуществляется при
подаче под высоким давлением
рабочей жидкости в полость 10.
Резиновая смесь при этом из
литьевой камеры 7 через кана-
лы в,цилиндре пластикации и
сопле поступает в литниковый
канал формы. Клапан 5 во
время впрыска (из-за высокого
давления смеси в камере 7 и ка-
нале 6) закрывается, предотвра-
щая переток ее в цилиндр пла-
стикации.

При прохождении смеси по каналам нарезки шнека происходит
ее интенсивное перемешивание, а также разогрев за счет диссипа-
ции механической энергии и получения тепла от циркулирующей
в каналах цилиндра пластикации предварительно нагреваемой
в термостате жидкости и от электронагревателей, установленных
на корпусе цилиндра. Во избежание остывания смеси в литнико-
вой камере цилиндра впрыска на корпусе последнего устанавли-
ваются нагревательные элементы. Термостатируются также и
литьевые сопла.

В конструкциях с соосным расположением цилиндров (рис. 33)
корпус 1 цилиндра пластикации является плунжером цилиндра
впрыска 2, а приводом осевого перемещения плунжера при
впрыске являются два отдельных гидроцилиндра 3.

В некоторых конструкциях этих механизмов (рис. 34) для
пластикации смеси используют короткий'шнек 1 с большой глу-
биной нарезки, обеспечивающий большую производительность
при малых затратах мощности, а для разогрева смеси использу-
ется шаровая «торпеда» 3. В качестве плунжера цилиндра впры-
ска используется корпус канала (сопла) 2, сообщающего цилиндр
пластикации с литьевой камерой 5 цилиндра впрыска 4.
К достоинствам плунжерных механизмов впрыска с предва-
рительной шнековой пластикацией относятся: эффективное пере-
мешивание и равномерный разогрев смеси по всему объему; воз-
можность создания высокого давления смеси при впрыске; про-
стота конструкции; возможность точного регулирования пара-
метров литья в широких пределах.

Регулирование скорости пластикации можно осуществлять
изменением скорости вращения шнека и противодавления в гидро-

Рис. 34. Механизм с плунжерным впрыском, шнековой пластикацией и с соос-
ным 'расположением цилиндров (с шаровой «торпедой»)

цилиндре впрыска; регулирование температуры смеси, подгота-
вливаемой для впрыска, осуществляется изменениями скорости
вращения шнека, температуры термостатирующей жидкости,
противодавления и т. д.

Плунжерные механизмы со шнековой пластикацией нашли
широкое применение в производстве. Ими оснащаются машины
фирмы «Реп» (Франция), «Вернер унд Пфлейдерер» (ФРГ), «Сако-
мат» (Франция) и др.

Самое широкое распространение получили шнек^плунжерные
одноцилиндровые механизмы пластикации и впрыска, включаю-
щие в себя следующие узлы и детали (рис. 35): цилиндр пласти-
кации и впрыска 1 с термостатируемым соплом 2, каналами для
нагрева-охлаждения 3, кожухом 4; шнек 6 с запорным клапаном 5,
предотвращающим обратную утечку смеси при впрыске; катушку
с питающей лентой (бункер при питании гранулами); загрузочную
воронку 7 с каналами для охлаждения 8; корпус 9 с редуктором 10,
приводимым во вращение гидродвигателем (или электродвигате-
лем) 11; гидроцилиндр впрыска 12. Шток 13 гидроцилиндра впры-
ска имеет шлицы для передачи крутящего момента от редуктора 10
шнеку 6. Эти шлицы обеспечивают также возможность осевого
перемещения шнека как при пластикации смеси, так и при ее
впрыске. Поршень 14 гидроцилиндра впрыска устанавливается
на штоке 13 при помощи подшипникового узла 15.

При обычном режиме формования механизм работает следую-
щим образом. Резиновая смесь в виде ленты с катушки подается
108
в загрузочную воронку 7, где она захватывается витками шнека 6
и транспортируется в сторону запорного клапана 5. Преодоле-
вая сопротивление клапана 5, резиновая смесь под определенным
давлением, обусловленным величиной противодавления в гидро-
цилиндре 12 и входовым сопротивлением со стороны сопла 2,
накапливается в передней части цилиндра 1. При этом шнек
движется в осевом направлении,'перемещая шток 13 с поршнем 14.
Во' время движения смеси по каналам нарезки шнека и отверстиям
запорного устройства она интенсивно перемешивается и разо-

10

гревается за счет получе-
ния тепла от стенок ци-
линдра и за счет сил вну-
треннего (вязкого) трения.
После накопления задан-

12

Ц /4 15

Рис. 35. Механизм пластикации и впрыска шнек-плунжерного типа

ной порции смеси вращение шнека прекращается, и он дальше
работает как плунжер; при помощи гидроцилиндра впрыска 12
шнек продавливает смесь через канал сопла и литниковые
каналы в полость литьевой формы.

Необходимое уплотнение резиновой смеси и частичная дега-
зация ее при работе шнек-плунжерного механизма достигаются
использованием поддерживающего клапана на линии слива рабо-
чей жидкости гидросистемы из гидроцилиндра впрыска. Создавае-
мое давление подпора (величина обычно регулируемая) устана-
вливается в зависимости от режима пластикации и вязкости пере-
рабатываемой смеси.

Благодаря возможности регулирования в широких пределах
производительности пластикации, температуры смеси, давления и
скорости впрыска шнек-плунжерные механизмы пластикации
позволяют вести процессы формования в различных режимах.

Достоинством этих механизмов является возможность ведения
процессов формования при литьевом прессовании и с использо-
ванием различных режимов интрузии. Последнее позволяет изго-
товлять изделия практически неограниченного объема.

Особенностью конструкции шнек-плунжерных механизмов
является смещение шнека в процессе пластикации, что сказывается
на изменении его рабочей длины. Это приводит к изменению гра-
109
диента давления смеси вдоль канала нарезкй шнека, количества
механической энергии передаваемой смеси в виде тепла и соответ-
ственно к изменению производительности и мощности привода
шнека, причем этот эффект тем заметнее, чем меньше длина шнека
и чем больше его смещение. Лучше применять длинные шнеки
при малом ходе их во время пластикации и впрыска, что обеспе-
чит хорошее перемешивание и разогрев смеси. Однако увеличение
длины шнека ограничивается тем, что длинные шнеки требуют

Рис. 36. Схемы расположения шнека и резиновой смеси
на различных стадиях пластикации

больших затрат энергии при пластикации, а при впрыске могут
из-за опасности потери продольной устойчивости передавать лишь
определенные усилия. Максимальные давления впрыска в таких
механизмах обычно не превышают 200 МН/м2. -Переменность ра-
бочей длины шнека шнек-плунжерных механизмов пластикации
определяет нестационарность процессов по всем параметрам.

В начале пластикации (/ = 0) канал нарезки заполнен рези-
новой смесью только на длине шнека /0 вследствие предшество-
вавшего перемещения его на величину 1 — /0 (рис. 36). После
начала вращения шнека со скоростью 1Г = соп$1 резиновая
смесь, оставшаяся в начале нарезки от предыдущего цикла, по-
ступает в сопловую часть цилиндра пластикации и впрыска с да-
влением Ро(/). Шнек под действием этого давления отходит назад
со скоростью и (I), а его канал нарезки у загрузочной воронки
начинает заполняться поступающей смесью. Таким образом, на
рабочей длине шнека имеются три зоны: непрерывно уменьшаю-
щаяся зона шнека 1^), заполненная оставшейся от предыдущего
цикла смесью; непрерывно возрастающая /г(0> заполняемая
свежей смесью из загрузочной воронки; зона шнека А/ между
по
зонами /д(<) и /2(/) с незаполненной смесью нарезкой. Скорость
роста зоны /2(/) больше, чем скорость уменьшения зоны 1^/)
вследствие противодавления на выходе из канала нарезки шнека
и гидравлического сопротивления клапана. Разность этих скоро-

Рис. 37. Расчетная схема для определения производительности меха-
низма пластикации

цикл повторяется.

Рис. 38. Диаграмма ско-
ростей течения смеси в ка-
нале нарезки шнека

стей обусловливает уменьшение зоны Д/, а затем и стыковку зон
/1(/) и /2(/) по истечении времени /0. Начиная с этого момента,
имеется полностью заполненный смесью канал нарезки шнека
с непрерывно уменьшающейся длиной /3(/).

Процесс пластикации заканчивается при времени /к, когда
/,(/) = /0; этому соответствует набор требуемой для впрыска
порции смеси. После впрыска смес
Представим гидродинамический ана-
лиз процесса набора порции смеси для
впрыска, осуществляемого шнеком с мел-
кой нарезкой, как изотермический про-
цесс, а резиновую смесь — как ньюто-
новскую жидкость (31.

Шнек вращается с угловой скоростью
1Г = сопз! (рис. 37) и движется в осе-
вом направлении с переменной скоро-
стью и (/). В обращенном движении (счи-
таем, что шнек неподвижен, а корпус ци-
линдра вращается и перемещается в осе-
вом направлении) направление и диа-
грамма будут такими, как это представ-
лено на рис. 38.

Из диаграммы следует, что

Ух = и соз а	1Г 81п а; V* = 1Г соза — и 81п а. (40)

Напряжение в осевом направлении

Та = Тед и=л соз а —1^810 а.	(41)

Проекции уравнения движения на оси х и $ и граничные усло-
вия этих уравнений имеют вид

дР д*Ух дР

17 = и =

&х |(г=о = 0; Ох |у=л = Ух", 1% |^=о = 0; о$ |^=л = У$- .
л

Решение этой системы с учетом того, что |	— 0, имеет

о

вид

"4-VI 1(3-?--2).

Расход смеси через поперечное сечение шнекового канала

<г=(’(г«4-т^т)-	<«>

Тогда

_ ।	_ „ I _ „ Ух . Л дР .

—И ду |у=А — И л + 2 аР

т^-*вН^|„.А=4р-^.	(43)

Кроме того:

дР дР
— = —соза.

Подставляя (43) в (41) и учитывая (40), получаем для каса-
тельного напряжения, действующего на поверхности цилиндра
в осевом направлении, выражение

= 77 -5- со$2а----5"*ь" №з1п 2а + р (1 + 3 81п2 а). (44)

(72 2	2 П	• •

В том случае, когда давление перед шнеком не развивается,
вместо (44) будет

т°г = — -|~-^-№з1п2а + |1^-(1 4-Зз1пга). (45)

В соответствии с (42) средняя скорость расхода вдоль канала
нарезки (Ух) будет иметь следующее выражение:

/V \	<1 . УЖ дР

~ Ьк ~ 2	12р. дх •

Из условия неразрывности потока следует кинематическое
соотношение

I

I' (/) = 10 — | (Ух) <и СОЗ а,	(46)

о
или, с учетом (40), (43) и	= ^ттгсо5 а:

ОХ 02	*1 (*/

/

К(0 = 4 -	/ [№51Па + и (/) соза - -^-соза] <11.

о

(47)

Совершенно аналогично для зоны /2(/), в которой противода-
вление отсутствует,
I	<	I

1Л(0 = | (Ул) соза <11 = | — <11 =	1 [1Г51па + и (I)соза] <11 =

ООО

= цг 51п2ю I +	[и(1)<И.	(48)

о

Моменту стыковки зон/х(/) и /2 (/) соответствует соотношение

д-1 «(/)<« = 4(4)+4(4)-	'	(49)

о

Введем в (49) значения /х (/0) и /2 (/0) из выражений (47) и (48),
получим

о	о

Уравнение баланса массы при учете (40) и (42)

«=	{я? 81п а + ы (/) соз а — соз а) •	(50)

Из (47) и (50) следует

4 (О =	С08а/ “(0	(51)

Выражение (51) имеет физический смысл баланса массы. Ба-
ланс сил в продольном направлении при I < 1а имеет вид

пО [4 (/) + /2 (/) г‘‘] = [Ро (/) - Рг]. (52)

Здесь Рг = Рж (	, где Рж — давление рабочей жидко-

сти в гидроцилиндре впрыска диаметром Рг.ц во время пласти-
кации.
Подставляя в (52) выражения (47), (48), (44) и (45), получаем

I

-г1ро(0-Рг] = РоЮ4с05аа+	х

О

х[----|- р81п2а + р(1 +3з1паа)^.	(53)

Уравнения (50), (51), (53) представляют собой замкнутую
нелинейную систему относительно неизвестных Ро(/), «(0> /1(0»
она справедлива при I < /0.

Решается система при очевидном начальном условии, которое
справедливо для (51)

4(Ок=о = 4-

При I > /0 имеется непрерывно уменьшающаяся (заполнен-
ная смесью) зона для которой справедливо равенство

г
4(0-»1-^«(0Л,	(54)

по смыслу аналогичное (46). Подобно выражению (50) для преды-
дущего случая, здесь имеет место

М0 = ^{1Гз1п« + Н0со8«--^.Щ2.}.	,(55)

Уравнение баланса сил в продольном направлении, аналогич-
ное'уравнению (52), имеет вид

лР/з(Отг = -^[Ро(О-Рг1-

Это уравнение с учетом (44) дает

4 [Ро (0 - Рг! = 4 (0 {-^у- 4 соза “ - 4- 4 *81п 2а +

+ р -^-(1+3 8Шаа)).	(56)

Система уравнений (54), (55), (56) является замкнутой относи-
тельно трех неизвестных функций Ро(1), «(/), 4(0- Она решается
в области I > /0 при следующем условии:

4 (4) = I - ( и (0 М.	(57)

Время пластикации 1К определяется из уравнения, следую-
щего из (57):

[в(И»1-4.
Для решения системы уравнений, описывающей процесс при
I < /0, представим уравнения (50) и (51) в виде
(1 -^-соз«) и	соза

-	„да	<58>

М0 = — -4йГсо5а“(0- '

С учетом того, что соза > 1, из (58) запишем, что

Р»(0 . 6ц гиг । 12^1.(0	/еоч

/1(0 ~ Л2 •	+ Л2со82а ’	'

Подставляя в (53) вместо Ро(1) его значение из (59) и пренебре-
2Л

гая членом -^-соз3аС 1, а также вводя вместо и (0 его значение
из (58), после преобразований получаем, что

<0 (1 + 2 «4-) + тга&тг (1 +

। 4 6Л2со82а (I +3 51П2 а) \

3	яО»	)

= РТ- 2т 81па [зг з1па соз2а + 1Х (0(14-3 81п2а)-^-] .

Пренебрегая членами низшего порядка, стоящими в круглых
скобках левой части равенства, последнее можно переписать в окон-
чательном виде

[1 + тДгк] ® = 81пасоз3а [1 +

,	44 (0	2/й (1+3 81п2а) 1

(Г81п2а ЗяС2со8а ]’

где ** = С1$ 1 = /о‘

Точное решение уравнений (50), (51), (53) существует только
лишь для режимов работы при /0 = /* и имеет вид

-Д- 81п а сое3 а/

® ---------2Л-----’

_	1----гГ СО82 СТ 4- о Г>» СО8 СТ (1 4- 3 8(п2 00

-•	©	1 ЗяО»	'

,____	46Л2 81П а сое2 а

и V *	г 9/1	4/>Л2	1 ’

яО2 I 1 —с°52а 4- ~здд~ со8« (1 + 3 81П2 а) I

Г, 4А	16/»Л2со8а 1 , ...

п Лг-11- В~С052ст+ Зявз ]0(0

г, 2Л , , 4ЛЛ2 ,, г о , . .1 •

[ 1 ~ со5 а 4--3^,3-с°з а (1 4-3 81п2 о0^
Значения и /0 для реальных режимов литья резиновых сме-
сей под давлением (Рг = 2-4-20 МН/м2 и п = 60-4-100 об/мин)
лежат в пределах: = (0,05-4-0,3) 10. Режимы работы пластика-
тора при «= 10 и, следовательно, Рг =	” 10 технологически

нецелесообразны, поскольку этим значениям соответствуют давле-
ния Рг от 120 до 200 МН/м2. Получаемые на практике максимально
возможные давления, имеющие место при отсутствии осевого пере-
мещения шнека (иО =8-4-12) и при равенстве прямого и обрат-
ного потоков, не превышают 70—100 МН/м2.

Уравнение Рикатти (60) в явном виде не решается. Решение
его на ЭВМ позволяет получить зависимость I (/). По формуле
(50) легко определяется скорость осевого перемещения шнека
и (/) и производительность пластикатора <2ПЛ =—~ У (0>
а Ро(/) — по формуле (53).

Для инженерных расчетов часто достаточным является при-
ближенное решение уравнения (60), асимптоматически справедли-
вое при малых и больших значениях I.

При малых значениях I, при 5*п 2а <1* и при учете, что
-^-^1, соз2а<1, выражение в квадратных скобках правой
части уравнения (60) близко к 1, второй член в правой части урав-
нения пренебрежимо мал по сравнению с первым. Тогда задача
сводится к решению «укороченного» уравнения (60), которое можно
переписать в виде

Ц У) 11 (О П? $1П 2а.
/НО-/, “	4	’

/(0) = 4.

(61)

Из (61) следует, что 1г(1) убывает только тогда, когда 10 > /*;
отсюда получаем, что

/0>/,-	(62)

Решение уравнения (61) при ограничении (62) имеет вид



П? 51П 2а
4

/</+.

(63)

При малых значениях I формула (63) упрощается следующим
образом:

I	^54П2ю (1 -^)	(64)

Решение (63) обладает дефектом: I (/) > при любых /, что
не имеет места в точном решении (60). В грубом приближении
(при /ф//0, близком к единице) справедлива формула (64).
не
При больших значениях I величина	- становится

И' 9*11

значительно меньше единицы, поэтому в уравнении (60) ее можно
опустить:

,Л ,	№151П 2а 2Л	\ 4	и&\

I (0 = /*------4------р- соз2 а; I > /+.	(65)

На рис. 39 представлены графические решения уравнений (60),
(63), (64) и 65). Как видно из рисунка, решения (63) и (65) весьма

Рис. 39. Графические решения уравнения (60):
1 — решение, соответствующее уравнению (63); 2 —
асимптотическое решение уравнения (64); 3 — асимпто-
тическое решение уравнения (66); 4 — истинное решение
уравнения (60)

близки друг к другу при некотором значении /+, при котором
практически равны и соответствующие /'(0-

Значение 1+ можно определить, если задаться в точке /+ ра-
венством производных (63) и (65):

4а+) = --Цт1

07 з!п 2а
4

07 81П 2а 2Л „„ ,
—-------о-соз2 а.

Отсюда для I (/+) = /+ имеем, что

2Л сое2 а , .
О ’	

______

2Л „

соз2 а

(66)

Вводя выражение (66) в решение (63), для /+ получаем выра-
жение

51п 2<х / — 1 1п Г (	\	®	\ 1	1  {___________\

4	Д2Лсо82аЛ+/° ( ,_.2ЛС054а Г

(67)

Это равенство имеет смысл, если *

/0 — /» 2Л соз2 а

> О •
Таким образом:

51П 2а , .	/0 —	. ,л _	,

4------I* 1п 1	+ 4 — НО? 0 < /

I I	5>п	2а 2Л	,

I (О	= 4------4-------о	соз2 а,	I

где /+ определено из выражения (67).

Далее из формулы (50) легко определяется



У(() = «мл^«г. (>^

(68)

Анализ соотношения между слагаемыми уравнения баланса
сил (52) показывает, что при используемых на практике противо-
давлениях справедливо выражение

лЯ[/1(0т2-|-/2(0т°]«Рг.	(69)

С учетом (69) уравнение (53) принимает вид

Рг = Ро = соп§1.	(70)

Подставляя Р9 из (59) в (70), получаем уравнение (61), решение
которого представлено выражением (63). Таким образом, введен-
ная ранее асимптотическая оценка У* 5^п 2<х < эквивалентна
имеющему место в реальных условиях в течение процесса пласти-
кации равенству (70). .

Время /0 стыковки зон /г(/) и /а(0 определяется из (49). Вводя
в него первое выражение из системы (68) и (58), получим систему
уравнений для определения /0:

т _ , ЫН [/,-/(/,)] , . .	/о-/, .

ь	лР«С08а	п I (/0) — I, ’

(71)
т0 1П	+ 4 - I (4)-

Эти формулы справедливы лишь при =^= 0 (это всегда имеет
место при перепаде давления на клапане).

В соответствии с балансом массы при I = /0 имеет место

МУ-14-((«!
При принятых допущениях система уравнений (54), (55) и
(56) имеет вид

Рр (0 — Рг _	6цТ? 81п 2а , 4цЦ (I) ..	„	2

/8(0	— РЛ	©л и + »8Ша),

(7(0-----й«); 1/(0^. = Гз1па—

Из последнего уравнения этой системы находим, что

Рр (Л	Рг , 'зЮ ЗцяР2.	Рть*

I» (0 — I» ЬЬ? СО8 а ’	6|Х«7	$

(72)

(73)

Подставляя (73) в первое выражение системы (72), приходим
после упрощений (аналогично выводу уравнения (54)] к урав-
нению

М0*з(0
/.(0-/,

2ЬК з!п а
яР«

/(Р = (Ре-

интегрируя это уравнение, получим

(4 (/)]• - МО + /*1П М^ = (^-/о)«7^^. (74)

Окончание процесса пластикации характеризуется временем
4, для которого Пз(01о = Р

Тогда

• ‘к — ‘о “Г 2М $1п а«Г

{(/з(О]о-/о-М*1п

«з (Л1о-Ц
/о~/. I

Если I/$(/)] о = 4» то = ^о» что соответствует физическому
смыслу задачи о течении смеси в каналах шнека пластикатора.

В соответствии с уравнением (74) выражение для скорости
осевого перемещения шнека имеет вид

“<«------г.

Производительность пластикации в любой момент времени
определяется выражением

Л —	5>п ст (1 _	1* \ П7

Ч"Л 2	/зЮУ ’

а средняя производительность

л _________ Увпр

Чпл. ср----

где Увпр — объем смеси, подготавливаемой для впрыска.
МЕХАНИЗМЫ ЗАМЫКАНИЯ ФОРМ ЛИТЬЕВЫХ МАШИН

Механизмы замыкания предназначены для создания усилий,
необходимых для удержания форм в замкнутом состоянии во
время формования и вулканизации изделий, обогрева форм, от-
крытия и закрытия их для дегазации (деаэрации) смеси, выгрузки
изделий, закладки арматуры (при литье армированных изделий),
чистки и смазки форм, для вакуумирования форм.

В зависимости от расположения плоскости разъема формы
различают горизонтальные и вертикальные механизмы замыка-
ния. По виду привода механизмы замыкания подразделяются
на гидравлические, пневматические, гидро- и пневмомеханические,
механические и электромеханические. Эти механизмы могут быть
простыми, в которых смыкание формы и создание-усилия запира-
ния совмещены и осуществляются одним механизмом, и сблокиро-
ванными, в которых перемещение подвижной плиты до соприкос-
новения полуформ происходит под действием одного механизма,
а усилие запирания создается другим механизмом.

Наибольшее распространение в промышленности изготовления
РТИ получили гидравлические и гидромеханические простые и
сблокированные конструкции механизмов замыкания.

В простых гидравлических конструкциях перемещение под-
вижной плиты и создание усилия запирания формы осуществля-
ется гидроцилиндром, закрепленном на неподвижной плите.
Для создания больших .усилий запирания требуются или высокие
удельные давления рабочей жидкости, или большие размеры гидро-
цилиндра, что является недостатком таких конструкций.

Для повышения удельного давления рабочей жидкости в по-
лости перед поршнем гидроцилиндра иногда используются муль-
типликаторы.

Простые гидравлические конструкции механизмов замыкания
чаще всего используются в специализированных машинах, пред-
назначенных для изготовления изделий малого объема и площади.

Гидромеханические механизмы замыкания форм используются
с различным расположением цилиндров и различной кинематикой
рычажных систем. Одна из таких конструкций показана на рис. 40.
Она включает: гидроцилиндр 3, установленный на колоннах 4;
опорную плиту 5 со скользунами 6; скользуны 7 рычажной си-
стемы 8 с рычагами 9 и 10; промежуточную плиту 11, связанную
с подвижной плитой 12 винтовой парой 1; колонки 2.

Работа механизма осуществляется следующим^ образом. При
подаче рабочей жидкости в поршневую полость гидроцилиндра 3
подвижная плита 12 перемещается по колоннам 4 до соприкосно-
вения с верхней полуформой; скользуны 8 рычагов 10 начинают
двигаться по скользунам 6, и происходит запирание формы.
Возникающие при термическом расширении смеси распорные
усилия в форме через подвижную плиту 12, винтовую пару 1,
рычаги 10, промежуточную плиту 11, скользуны 6 и 8 восприни-
маются опорной плитой 5.
При раскрытии формы рабочая жидкость поступает в штоко-
вую полость гидроцилиндра 3. Усилие на штоке гидроцилиндра
передается через рычаги 9 на рычаги 10. Скользуны 8 выходят
из соприкосновения со скользунами 6, и рычажная система 7

Рис. 41. Механизм замыкания форм
гидромеханической сблокированной
конструкции

Рис. 40. Гидромеханический механизм
замыкания форм

через отверстие в опорной плите перемещается вверх, раскры-
вая форму.

Регулирование положения подвижной плиты. при установке
форм различной высоты легко может быть осуществлено винтовой
парой 1.	*

К достоинствам механизмов смыкания данного типа относятся
большая быстроходность и малая металле- и энергоемкость (удер-
жание формы осуществляется рычажной системой).
Гидромеханические механизмы замыкания нашли широкое
применение в литьевых машинах малой и средней мощности.

В гидромеханических сблокированных конструкциях механиз-
мов замыкания перемещение подвижной плиты с одной полуфор-
мой до соприкосновения с другой осуществляется одним меха-
низмом, а запирание формы (с большим усилием) — другим ме-
ханизмом. Для перемещения подвижной плиты используются
простые гидромеханические, а для запирания — простые гидра-
влические механизмы (иногда с мультипликаторами). Пример
такой конструкцйи представлен на рис. 41. Механизм включает
следующие узлы и детали: гидроцилиндр (качающийся) быстрого
хода 9; опорный цилиндр 8 с регулировочным винтом 7 и гайкой 6;
опорную плиту 3, приводимую гидроцилиндром большого усилия
и малого хода 2; подвижную плиту 5 с полуформой; рычаги 4;
гидроцилиндры 1.

Работает механизм следующим образом. При поступлении
рабочей жидкости в поршневую полость гидроцилиндра 9 шток
его поворачивает опорный цилиндр 8 и при помощи рычагов 4
устанавливает цилиндр 8 на опорной плите 3 в вертикальном поло-
жении; подвижная плита 5 с полуформой через винт 7 переме-
щается до соприкосновения с верхней полуформой. Силовое за-
пирание осуществляется гидроцилиндром 2. При раскрытии формы
рабочая жидкость поступает в гидроцилиндры, а затем в штоко-
вую полость гидроцилиндра 9.

Ход силового гидроцилиндра 4—5 мм. Предварительная уста-
новка подвижной плиты на необходимую высоту осуществляется
винтом 7 при помощи гайки 6.

В других разновидностях механизмов замыкания перемещение
подвижной плиты до соприкосновения полуформ осуществляется
непосредственно гидроцилиндром (или гидроцилиндрами) боль-
шого хода и малого объемного расхода. Силовое запирание про-
исходит за счет гидромеханического механизма.

Благодаря малым металло- и энергозатратам гидромеханиче-
ские сблокированные механизмы нашли широкое применение
в литьевых машинах средней мощности.

Недостатками гидромеханических механизмов замыкания яв-
ляются: 1) сложность регулирования хода подвижной плиты при
установке форм различной высоты; 2) в литьевых машинах боль-
шой мощности (с большим ходом подвижной плиты) применение
гидромеханических механизмов приводит к увеличению габа-
ритов; 3) рычажные системы требуют точной регулировки (юсти-
ровки), в противном случае возможно образование нежелатель-
ных выпрессовок; 4) шарниры рычажных систем подвержены
значительному износу (особенно в машинах большой мощности),
что связано с необходимостью периодических юстировок и заме-
ной деталей системы; 5) на эффективность работы рычажных си-
стем сильное влияние оказывает термическое расширение и неточ-
ности форм, поэтому при каждом переходе на другую форму
122
необходима юстировка; 6) сложность осуществления режимов
литьевого прессования; 7) сложность ухода и ремонта.

Применяемые гидравлические конструкции механизмов замы-
кания с раздельными механизмами перемещения подвижных плит

и силового запирания не имеют указанных недостатков.

Типичная конструкция одного из таких механизмов предста-
влена на рис. 42. Она включает следующие узлы и детали: ко-
лонны //; верхний архитрав 13 с за-

крепленным на нем цилиндром боль-
шого хода ч и малой мощности 12;
нижний архитрав 18 с силовым ци-
линдром малого (до 10 мм) хода 5;
плиту 17 (подвижную) с опорными
колоннами 16; опорную плиту 15,
перемещаемую гидроцилиндром 14;
мультипликатор 22.

Механизм работает следующим
образом:1' При замыкании формы
гидроцилиндр 12 перемещает под-
вижную плиту 17 с верхней полу-

Рис. 42. Механизм замыкания форм с от-
дельными цилиндрами быстрого смыкания
и силового запирания:

1,3,	4 — каналы для рабочей жидкости; 2 — порш-
невая полость гндроцнлнндра; 5 — силовой гид-
роцнлнндр малого хода; 6, 15 — опорные плиты;
7,10 — теплоизолирующие плиты; 11 — колонны;
12 — гидроцнлнндр быстрого хода и малого уси-
лия; 13 — верхний архитрав; 14 — гидроцнлнндр
перемещения опорной плиты; 16 — опорные ко-
лонны; 17 — подвижная плита; 18 — нижний
архитрав; 19 — втулка; 20, 21 — поршни сило-

вого гндроцнлнндра; 22 — мультипликатор

формой до нижней полуформы. Колонны 16 выходят из отверстий
в архитраве 13 и плите 15. Гидроцилиндр 14 перемещает плиту 15
до полного перекрытия отверстий. Гидроцилиндр 5 сжимает форму,
и колонны 16 упираются в плиту 15. Окончательное усилие запи-
рания осуществляется под высоким давлением, создаваемым муль-
типликатором 22. Раскрытие формы происходит в обратной после-
довательности.

Конструкции гидромеханизмов замыкания могут иметь сле-
дующие отличия:

1)	перемещение подвижной плиты с полуформой осуществля-
ется двумя или четырьмя гидроцилиндрами^ установленными
сбоку;

2)	опорная плита не перемещается, а поворачивается, как это
выполнено в машинах «Рубберстар» (Япония), «Циркомат» (ФРГ)
и др.;
3)	опорные колонны устанавливаются на поворачивающемся
диске подвижной плиты; при этом упором является верхний ар-
хитрав; подобная конструкция используется в трехколонных
механизмах замыкания машин «Десма» (ФРГ).

Достоинствами гидравлических механизмов замыкания явля-
ются: 1) простота конструкции (отсутствуют рычажные системы);
2) малая энергоемкость; 3) бесступенчатое регулирование уси-
лия замыкания; 4) отсутствие специальных устройств для регу-
лирования расстояния между подвижной и неподвижной плитами
при установке форм различной высоты; 5) простота контроля
усилия; 6) высокая надежность.

Недостатком гидравлических механизмов замыкания является
большая их металлоемкость.

СИСТЕМЫ ОБОГРЕВА ЦИЛИНДРОВ ПЛАСТИКАЦИИ
И СОПЛ (ТЕРМОСТАТИРОВАНИЕ)

Одним из основных достоинств способа изготовления формовых
РТИ на шнек-плунжерных литьевых машинах является разогрев
смеси перед впрыском в форму. Это позволяет резко сократить
время вулканизации, ускорить процесс формования, повысить
качество изготавливаемых изделий.

Температура смеси, подготавливаемой к впрыску, зависит
от многих факторов: реологических и теплофизических свойств
смеси; параметров технологических режимов — температуры кор-
пуса цилиндра пластикации, сопла, шнека, загрузочной воронки,
скорости вращения шнека, противодавления, скорости впрыска;
геометрических размеров и конструкции элементов и деталей
механизмов пластикации и впрыска.

Наиболее сильное влияние на разогрев смеси оказывает темпе-
ратура корпуса цилиндра пластикации и сопла. Поэтому на
практике именно изменением этой температуры регулируют вели-
чину разогрева смеси при пластикации.

Выбор систем термостатирования, определение необходимой
мощности нагревательных и охлаждающих устройств могут быть
проведены только на основе количественной оценки и анализа
тепловых процессов, имеющих место при течении смесей по рабо-
чим органам механизма пластикации и впрыска.

Представленное ранее аналитическое описание процесса пла-
стикации смеси в изотермическом приближении дает возможность
количественно оценить особенности гидродинамики процесса,
связанные с его нестационарностью. Однако анализ и количествен-
ная оценка таким параметрам, как температура подготовленной
к впрыску порции резиновой смеси и неоднородность этой темпе-
ратуры по длине порции, не могут быть выполнены на основе
изотермической модели процесса.

Ниже представлено математическое описание процесса пла-
стикации смеси с учетом его неизотермичности.
Уравнение движения при этом имеет вид

дР	д	дух .	дР____д	ду$

дх	ду	ду ’	<Э$	ду	ду

(75)

Расположение осей координат приведено на рис. 37.

Граничные условия уравнения (75) получены из условия при-
липания смеси к поверхности шнека и корпуса цилиндра пласти-
кации; они имеют вид

к-о = 0; {цх, о6} |,_А = {Ух,	(76)

Выше показано, что среднерасходовая скорость {Ух} вслед-
ствие нестационарности процесса является функцией времени.
Изменение (Ух) и соответственно изменение скорости осевого
перемещения шнека в процессе пластикации, являясь существен-
ным при оценке времени пластикации, не оказывает заметного
влияния на тепловой режим, нестационарность которого опре-
деляется наличием пускового периода, остановками между циклами
и разным временем пребывания смеси в канале шнека вследствие
переменности его рабочей длины. С учетом сказанного в настоя-
щем рассмотрении принято следующее приближение:

а

1 с	1

<Кг) = —I ох^^соп§1;

л

I йу = 0; .

и (I) = М .= сопзГ

При течении смеси по каналу нарезки шнека происходит ра-
зогрев ее за счет внутреннего трения и теплообмена с корпусом
цилиндра и со шнеком. При глубине канала нарезки Л Ь и
Л < тепловые потоки в направлении осей х и В за счет
теплопроводности оказываются значительно меньшими, чем по
оси у. В соответствии с этим уравнение энергии для рассматривае-
мого случая имеет вид

д1 г \ х/ $х	ду т рср/ >

где Т, а, р, ср — соответственно температура, температуропро-
водность, плотность, удельная теплоемкость смеси; Д — вели-
чина диссипации механической энергии; — механический экви-
валент единицы количества теплоты.

Граничные условия этого уравнения могут быть установлены
введением некоторых допущений. Количество тепла, передавае-
мого от резиновой смеси к телу шнека,- оказывается значительно
125
меньшим, чем количество тепла, отводимого от смеси через кор-
пус цилиндра к термостатирующей жидкости. Этим определяются
следующие граничные условия:

где р — коэффициент теплопередачи от резиновой смеси к термо-
статирующей жидкости; Т( — температура этой жидкости.

Величина диссипации механической энергии определяется по
уравнению

Л-ЗДГСР)[(|)’ + (^)].	(77)

Принимая вязкость смеси зависящей от температуры и скорости
сдвига, последнюю можно приближенно выразить следующим об-
разом:

р(Л = Но(То)е^.	(78)

Здесь Е — энергия активации вязкого течения смеси; К — газо-
вая постоянная; То — начальная температура смеси; у0 — ско-
рость сдвига.

Значения производных и в уравнении (77) опреде-
ляются решением уравнения движения в проекциях на оси х и |
совместно с выражением для вязкости.

Интегрируя первое уравнение (75) при учете (78), имеем

,. ^Р | р	у	у

у дх	_ дР г хак . г С ак	,70.

И (Г)	~ ду ’ V*— дх ) ц (Г) + н (Л ’	' '

о	о

Обозначим в уравнении (79)
у	л

с кпак . . с кпак ...

I ц(Т) — <Рл^’ ] Ц (Г) —ФпУ1).

о	о

Здесь <рп через Т зависит от х и I. Однако эта зависимость для
простоты опускается. Тогда

Ух = -^-Ф1(^) + С1Фо(«/); Ух = -|т- <₽!(/*)+Оро О/).

Постоянная С1 определяется из граничного условия (76).
Тогда




и

, х______дР Фр (А) ф2 (А) — ф2 (А) р фо (А) А —Ф1(А) .

'^>х' дх фо (А) Л ' Ф1 (Л) А

Аналогично для скорости циркуляционного течения:

и

_ Фо (у)

V? фо (Л)

фо (Л) Л — ф1 (А)

Фо (Л) Ф2 (Л) — Ф1(Л)

ф*м]'

Далее

дух____1 / дР гФ1М ] , Ух ).

ду ~ |Х(П I дх I Фо(Л) У1 “г Фо (А)/’

_ Уб | 1___________Фо (А)—Ф1 (А) Г Ф, (А) _

ду Н^МфоМ ф0(А)ф2(А)—Ф?(А) 1фо(Л) У

(80)

Подстановка в (77) значений градиентов скоростей из (80)
дает следующее выражение для диссипации энергии:

д = _!_(Г__Г^_„\+_2к_12 +

Н(Г)Ц дх \Фо(А) У/Тфо(л)] Т

-|_у| Г——

6 1фо<л)

Фо (А) — фХ (А)

Фо (А) Ф2 (А) — Ф1 (А)

( Ф1 (А)
\ Фо (А)

(81)

В начальный момент -времени температура смеси- в канале
нарезки шнека постоянна и равна температуре внутренней по-
верхности корпуса цилиндра и шнека Т» или практически равна
температуре охлаждающей жидкости. После пуска механизма
пластикации имеющаяся в канале нарезки масса М1 смеси дви-
жется в направлении выхода из шнека. Температура смеси в массе
постоянна по длине нарезки и зависит от времени ее деформиро-
вания Вследствие этого температура смеси на выходе из канала
шнека монотонно возрастает по мере выдавливания массы Мх.
Температура шнека и корпуса цилиндра пластикации при этом
также возрастает за счет поглощения и отвода диссипативных
тепловыделений. Температура вновь поступающей в канал нарезки
смеси непостоянна по его длине (по координате х), поскольку
в каждый момент времени / от начала пластикации частицы в смеси
в зависимости от координаты х характеризуются различными
значениями равными (в отличие от частиц смеси в массе
Мъ где С =х 0-	-

Максимально возможное время деформирования частиц при
этом равно I (0/(ож) соза, поэтому, начиная с момента времени ?с,
соответствующего полному выдавливанию частиц массы М г из
канала нарезки шнека, температура смеси на выходе из шнека
должна уменьшаться в соответствии с видом функции I (I).

После замены переменной уравнение энергии, начальные и
граничные условия примут вид

дТ1 пд»Т1 , Д

ду2 ' рСр/’

/“1,2;	“ /> х <Ух)

~ («х> ’ Х

Л1ь.. = г,; 7,1,...-Г.; ^1,^-0;

= -р(Л|,=А-Т'/).

Задача (82) решается численно. При этом
ные

(82)

вводятся перемен»

г. /о’	х Л ’	0 = &'Т; Ь' = 4’: 0/ = &'7’ь
00 = Ь Тд,	<7 = РА;	V? .	ае . „	и  5- Ух , т— Л2 , е—	.

_ _ а (Ь —10) _ а (Ь — /0). _	, (ох) . _ а1а

к — Л»8(«х> — Ла« • Г~1 V* ’	х~~ (ох) Л2 соз а;

~	( ьппак

~	~	ц[7'(Х,т)]

—— Г е°(х- ’>
Ро

(83)

1

| ее (х. т)^л = (уу, аргумент т в дальнейшем не выписываем.

С учетом новых переменных и р0 = К0 * Уравнение для
диссипации энергии (81) преобразуется к виду

Д = -!^е
д Л» е

+ х (<М>0—^1)18 + $а №—гФ1 + х (1>0 - М>1)1 *


В безразмерном виде тепловая задача (82) будет следующей:

дЬ	

Л/	*"

, л А * (Фо — Ф1 + X (Фо ~ М\)]а + № - гФ1 + X (фо — Ф1)1а.

+	(Ф0Ф2-Ф1)2

1 1

Фп (т) = | %ев («•т) с?х, п=>0, 1,2; т,^0; 0<х<^

Оа |т,=о = о»; 01 |т,-о = 0/; -&- |х=0 “ 0;	=“	* _ 2

-*<<>/-Ч-.’

(84)

По вычисленному 0; (х, т,) находится функция — безразмер-
ная температура смеси на выходе из канала шнека в любой мо-
мент времени пластикации:

(0(т)) =

Т*<Т<Тк-

По формулам (83) находится размерная температура.

Решение тепловой задачи (84) трудоемко и осуществимо прак-
тически только на ЭВМ, поэтому представляет интерес ее прибли-
женное решение, в котором предполагается, что

1

О (X. *)

0^(0 (т)}= Г

Тогда уравнение (84) преобразуется к виду

-^. = 9(0/-0<) + те-№>’,

где

.. _ л Г $а 1Ф* — Ф1 + X (Фо — Ф1 )]а + № — ГФ1 4- х (Фо — Ф1 >1*

/	' (ФоФг-'Й2

= 4Л[3(г— 1)г + $«-|-1].

5 Э. О. Муратов

129
Решение этого уравнения имеет вид
е

_ _ г *

Х> ~ | ------------Т

о, 9(0/ —г) + уег

где

т,	- 0 < т < тж, * = 1;

8Т
т*<т<тк. 1 = 2.

Рис. 43. Зависимость температуры ре-
зиновой смеси на выходе из канала
шнека от времени пластикации

Г0/, /=1;

Не., / = 2. (85>

На рис. 43 определена
температура резиновой смеси
на выходе из канала нарезки
шнека в зависимости от вре-
мени. На участке кривой
О—тж наблюдается рост тем-
пературы смеси. На кривой
виден максимум темпера-
туры, соответствующий вре-
мени тж. Это время, в тече-
ние которого масса смеси М1г
оставшаяся от предыдущего
цикла, полностью вышла из
канала нарезки шнека. Сни-

жение температуры смеси на участке	—тк происходит вслед-

ствие уменьшения рабочей длины шнека /3 (/).

Резкий перепад температуры на кривой в точке объяс-
няется тем, что в уравнении энергии пренебрегали теплопровод-
ностью вдоль оси нарезки шнека. Практически температура
смеси изменяется плавно, как это показано штриховой линией.

Характер изменения температуры по длине набранной для
впрыска порции смеси в основном остается тот же, что и на вы-
ходе из канала нарезки шнека. Некоторые отличия могут быть
вызваны теплообменом накапливающейся перед шнеком смеси

с корпусом цилиндра во время пластикации и во время от пласти-
кации до впрыска. При продолжительных остановках, имеющих
место в режимах работы однопозиционных машин с длительным
циклом вулканизации, расчет температуры смеси необходимо про-
водить с учетом указанного теплообмена. В реализуемых на прак-
тике режимах работы много- и однопозиционных машин, рабо-
тающих с короткими циклами вулканизации, интервалы времени
от окончания ^пластикации смеси до ее впрыска, как правило,
небольшие.
Неравномерность температуры по длине (и по объему) подго-
товленной к впрыску порции смеси существенно влияет и на
процессы формования и на качество готовых изделий. Поэтому
на практике принимают меры к устранению этой неравномерности.
Наиболее часто регулирование температуры смеси осуществляют
изменением температуры корпуса цилиндра пластикации, сопла
и шнека, или изменением расхода циркулирующей жидкости.

Рис. 44. Схема термостатирования по незамкнутому циклу

Широкое применение в машинах для литья под давлением
резиновых смесей нашли жидкостные, электрические и комбини*
роваиные системы обогрева-охлаждения цилиндра пластикации
и сопл.

Жидкостные системы обогрева-охлаждения подразделяются
на системы, работающие по замкнутому или по незамкнутому
циклам. Если температуру корпуса цилиндра требуется поддер-
живать в пределах до 100° С, то в качестве теплоносителя исполь-
зуется вода, если выше 100° С — минеральные масла.

Схема типичной системы термостатирования, работающей по
незамкнутому циклу, представлена на рис. 44. Она включает
бак 7, насос 10, электронагреватель 11, клапан 12, вентиль с элек-
тромагнитным приводом 9, вентиль 6. Цилиндр пластикации 4,
цилиндр впрыска 3, литьевое сопло 1 и корпус редуктора 5 при-
вода вращения шнека имеют каналы для циркуляции термостати-
рующей жидкости (воды). Контроль и регулирование температуры
воды в баке осуществляются с помощью электроконтактного тер-
б*	131
мометра 8. Датчиками температуры корпуса цилиндра пластика-
ции и корпуса цилиндра впрыска являются термопары 2.

Конструктивно элементы системы объединены в один агрегат —
термостат, связанный с узлом пластикации и впрыска соедини-
тельными трубопроводами.

Работа системы осуществляется следующим образом. Перед
пуском машины открывают вентиль 6, вода из водопровода посту-
пает в корпус редуктора 5 и через клапан 12 — в рубашки ци-
линдра пластикации 4 и литьевое сопло 1, а также в змеевик 3
цилиндра впрыска.

Из корпуса редуктора 5 вода сливается в канализацию. Из
цилиндра 4, головки / и змеевика цилиндра впрыска 3 вода по-
ступает в бак 7, а излишки ее удаляются из бака в канали-
зацию.

После заполнения бака 7 включают насос 10 и электронагре-
ватель 11. Вода из бака, проходя через нагреватель, нагревается
до заданной температуры. Затем она поступает под золотник
клапана 12 и перемещает его в крайнее верхнее положение. При
этом прерывается доступ холодной воды из водопровода в змеевик
цилиндра впрыска 3, литьевое сопло / и цилиндр пластикации 4,
а подогретая вода подается к соплу и цилиндру пластикации.

Корпус цилиндра впрыска подогревается от электронагрева-
телей. Температура его поддерживается на заданном уровне
системой регулирования.

Подогретая вода из рубашек сопла и цилиндра пластикации
сливается в бак 7. При интенсивном разогреве смеси во время
пластикации и впрыска часть тепла передается к корпусу ци-
линдра пластикации и соплу. Температура воды в баке 7 подни-
мается выше заданной, тогда срабатывают электроконтактный
термометр 8 и электромагнитный вентиль 9 — холодная вода из
водопровода поступает в бак 7 и понижает температуру подогре-
той воды до установленной; после этого вентиль 9 по сигналу
термометра 8 прерывает доступ воды в бак 7 из водопровода.

По окончании работы машины (в случае непредвиденной оста-
новки) насос 10, электронагреватель 11 и электронагреватель
корпуса цилиндра впрыска выключаются, давлением воды в водо-
проводе золотник клапана 12 перемещается в исходное положе-
ние, открывая доступ холодной воды в литьевое сопло, рубашку
цилиндра пластикации и змеевик цилиндра впрыска, которые
быстро охлаждаются, предотвращая подвулканизацию находя-
щейся в них резиновой смеси.

Подобная система термостатирования применяется в литьевой
машине «Санкар 40» (Франция). К недостаткам системы следует
отнести то, что в связи с частой сменой воды и образующейся
накипью в системе засоряются каналы и проходные сечения ее
элементов, уменьшается теплообмен и эффективность работы.
Ввиду этого необходима периодическая очистка системы и удале-
ние накипи.
Схема системы термостатирования, работающая по замкнутому
циклу, представлена на рис. 45. Она включает насос 8 с электро-
двигателем, бак 9 с электродвигателями 10 и змеевиком, электро-
управляемый клапан 11 и блок терморегулирования, смонтиро-
ванные в одном агрегате (термостате). Линия нагнетания насоса
соединена с коллектором 7, вентили 6 которого позволяют регу-
лировать расход подогретой воды, поступающей в рубашки 2 и 3

Рис. 45. Схема термостатирования по замкнутому циклу

механизма пластикации, в полость / литьевого сопла, в канал 5
шнека. Температура регулируется при помощи датчиков 4.

Система работает в режимах термостатирования и охлаждения.

Режим термостатирования. При пуске термостата (рис. 45)
включается электродвигатель насоса 8, три электронагревателя 10,
терморегулятор, на котором предварительно устанавливают тре-
буемое значение температуры корпуса цилиндра пластикации.
Как только температура воды (корпуса цилиндра) достигнет за-
данного значения, терморегулятор отключает все три нагрева-
теля. Если температура снизится до величины ниже заданной,
то включаются два электронагревателя.

При повышении температуры циркулирующей жидкости выше
заданной включается электромагнит клапана 11, открывая доступ
холодной воды в змеевик. Вода в системе охлаждается и по дости-
жении заданной температуры электроуправляемый клапан 11
прерывает доступ холодной воды в змеевиц.

Режим охлаждения. Все электронагреватели отключаются,
и циркулирующая в системе жидкость охлаждается змеевиком.

Такой режим используется в конце работы машины и при
непредвиденных остановках.
Необходимая разность температур корпуса цилиндра пласти-
кации. в различных зонах, а также в сопле и шнеке достигается
предварительным регулированием расхода охлаждающей жидко-
сти в трубопроводах, осуществляемой с помощью вентилей 6.

В качестве термостатирующей жидкости в подобных системах
чаще всего применяют или дистиллированную воду, или водную
эмульсию, что практически исключает образование накипи и
способствует долговечности системы.

Электрический обогрев цилиндров пластикации применяется
в машинах с плунжерными механизмами пластикации и впрыска,
в которых разогрев резиновой смеси происходит в основном за
счет теплообмена с корпусом цилиндра.

По типу применяемых нагревателей различают обогрев элемен-
тами сопротивления, индукционный и высокочастотный.

Наиболее распространенным является обогрев элементами
сопротивления. Достоинством электрического обогрева можно
отметить простоту конструкции и обслуживания, небольшие габа-
риты. Общим недостатком систем электрообогрева является не-
возможность быстрого охлаждения корпуса цилиндра пласти-
кации при непредвиденных остановках машины и при окончании
работы, что может привести к нежелательной подвулканизации
смеси в цилиндре пластикации и к простою оборудования.

Во многих современных машинах нашли применение комбини-
рованные системы нагрева-охлаждения корпуса цилиндра пласти-
кации, литьевого сопла, загрузочной воронки и шнека.

В таких системах для лучшего захвата смеси с катушки пита-
ния зона загрузки охлаждается водой из водопровода по незамкну-
тому циклу. Шнек механизма пластикации охлаждается (см.
рис. 45) нагретой водой или сжатым воздухом. Цилиндр пласти-
кации разбит на несколько зон и обогрев-охлаждение осуществ-
ляется обычной системой жидкостного обогрева по замкнутому
или незамкнутому циклу. Кроме того, для быстрого разогрева
корпуса цилиндра в начале работы машины и для более эффек-
тивного регулирования температуры каждая зона имеет электро-
обогрев.

В некоторых системах термостатирования специальный тепло-
обменник для разогрева термостатирующей жидкости отсутствует,
и его роль выполняют электронагреватели, установленные на
корпусе рубашки жидкостного обогрева (по числу зон).

- При применении в качестве термостатирующей жидкости воды
температура резиновой смеси в сопле за время остановки пласти-
катора между циклами принимает значение менее 100° С, что
недостаточно для нормального ведения процесса формования
(необходим разогрев до 120—130° С). В этих случаях применяют
комбинированные системы термостатирования сопла (жидкостный
обогрев 4- электрический). Электрообогревом достигается необ-
ходимый верхний предел температуры корпуса, сопла, а в случае
перегрева, который может произойти при высоких скоростях
134
ВЙрЫска смеси большой вязкости, электронагреватели Отклю-
чаются, и открывается доступ в каналы охлаждающей жидкости.

Подача воды необходима для быстрого охлаждения сопла
(и смеси в его канале) при непредвиденных остановках и при
окончании работы машины для избежания подвулканизации смеси;.

Ручное регулирование температуры корпуса осуществляется
изменением расхода циркулирующей жидкости.

ПРИВОД ЛИТЬЕВЫХ МАШИН

Приводы предназначаются для перемещения рабочих органов
литьевых машин. Они подразделяются на гидравлические и
электромеханические.

Гидропривод отличается простотой плавного регулирования
скорости вращения; в то же время он сложен в конструкции,
требует применения дорогостоящего оборудования (насосов,
гидродвигателей, распределительной и контрольно-регулирующей
аппаратуры). Кроме того, по мере износа элементов и деталей на-
соса и гидродвигателя (из-за возрастающих утечек рабочей жидко-
сти) становится труднее поддерживать заданные значения пара-
метров.

Электромеханический привод простой по конструкции, отли-
чается долговечностью в работе, имеет небольшую стоимость.

При пластикации резиновой смеси в приводе литьевых машин
предпочтительнее использовать электродвигатели с повышенным
пусковым моментом.

Мощность привода шнека можно определить по формуле [30]
V =	+ ЛГа,

где	— мощности, рассеиваемые Соответственно в канале

нарезки шнека и в зазоре между гребнем и внутренней поверх-
ностью цилиндра.

Мощность Л\ рассчитывается по формуле

^ = -^-тВ7’ где 1'=1> 2- 3-

Здесь /х — длина шнека, канал нарезки на которой заполнен
смесью; т — результирующее напряжение сдвига на стенке ци-
линдра; Ц7 — окружная скорость вращения шнека; Ь — ширина
канала; а — угол подъема винтовой линии нарезки (рис. 37).
Выражения для /х определены ранее по формулам (47), (48), (74).
Результирующее напряжение т вычисляется по уравнению

г |,=Л со5 “ +	|,=й з1п а.	(86)

Значения касательных напряжений в (86) определяются выра-
жениями (43). С учетом того, что

дР Рг

-аГ=та-С08а«
выражение для результирующего напряжения будет
т =	(1 + Зсо8«а) — ц 81п2а +

+т'йг81пасо8а’	(87)

или, при отсутствии противодавления,
т= ±-Ц7(1+Зсо82а)—|-р-^-81п2а.	(88)

Скорость осевого перемещения шнека и (/), входящая в (87)
и (88), определяется по формулам (68) и (72).

Окончательно, для мощности, рассеиваемой в канале шнека,
получаем следующее выражение:

{ [ г А (1 + 3 СОЛ.) - 4 1 и (I) 31” а»] х

х 14 <0 +1, (01 + *р'5)|п2»|, о < 1
([и'-Ь1	4 4“®Й"Ч х

. х/,(0+4ргмп2“)' <•«<<«•

Для мощности, с учетом потери ее в зазоре между гребнем
шнека и цилиндром пластикации, получаем выражение

Т<' + ЗСО8’’> - -Г 4 “ «>*"20 +

+ т4] 1'1(0+4(01 +^Щ2-2=-}.

^-{[»?4(|+3со8'а>-44“('>8|п2а^]х

х /8 (0 +	Рг 81п 2а|, /0 < / < /к.

Здесь е — ширина гребня шнека; 6 — высота зазора; р3 —
вязкость смеси в зазоре.

Величина крутящего момента на шнеке во время пластикации
может быть определена по формуле

где п — частота вращения шнека.
136
Типичная зависимость мощности привода шнека от времени
для различных п. при пластикации показана на рис. 46. Увели-
чение мощности после пуска связано с тем, что за счет большей
производительности зоны загрузки /2 (/) по сравнению с дозиру-
ющей зоной (/) постепенно происходит полное заполнение
канала смесью. Разница в производительности зон обусловлена
значительным обратным потоком смеси в зоне дозирования.
Снижение мощности на заключительном этапе пластикации яв-
ляется результатом уменьшения рабочей длины шнека и повы-
шения температуры смеси.

стикацин при 140 об/мин (/), 120 (2),. 100 (3), 80 (4), 60 (5) и 40 об/мин (6)

В роторных, револьверных машинах для поворота стола
используют механические и гидравлические приводы. Подвод
и отвод рабочей жидкости к вращающимся рабочим органам
машин осуществляется с помощью различного рода коллекторов
и золотников. Поступательные движения рабочих органов машин
осуществляются гидроцилиндрами.

На рис. 47 приведена схема гидропривода литьевого агрегата
АЛ-1000/400-6.

Рабочая жидкость из бака / насосом 2 с регулируемой произво-
дительностью и реверсивным потоком, защищенным от перегрузок
предохранительными клапанами 3 и 4, подается к механизму
пластикации и впрыска и к вращающимся механизмам замыкания
форм.

Распределители 9—12 с управлением от электромагнитов
направляют поток рабочей жидкости в полости гидроцилиндров
впрыска 29 и перемещения механизма пластикации 28. Регулиро-
вание скорости перемещения механизма пластикации осуществ-
ляется дросселем 23\ соответственно регулирование противодавле-
ния при пластикации — поддерживающим клапаном 30, а сни-
жение давления впрыска в процессе заполнения формы — кла-
паном 31. Контроль давления впрыска и противодавления про-
изводится по манометрам 22 и 33 после поворота кранов 21 и 32.
Поток рабочей жидкости от коллектора 8 поступает через
распределители 13 и 14 к гидроцилиндрам механизма замыкания
форм 25—27 и мультипликатору 24. Самопроизвольное размы-
кание пресса (ввиду утечек) предотвращается обратными управ-
ляемыми клапанами 18 и 19. Напорные золотники 15—17 служат

Рис. 47. Принципиальная схема гидропривода литьевого агрегата
АЛ-1000/400-6

для настройки необходимого для нормальной работы давления
жидкости в полостях гидроцилиндров 25—27 и мультиплика-
торе 24.

Настройка давления рабочей Жидкости потока, направляемого
к механизмам замыкания форм, осуществляется по манометру 7
после поворота крана управления 6.

Слив рабочей жидкости в бак 1. производится через фильтры 5
и 34.

ОДНОПОЗИЦИОННЫЕ ЛИТЬЕВЫЕ МАШИНЫ

Однопозиционная литьевая машина состоит из механизма
пластикации и впрыска, механизма замыкания форм и станции
гидропривода и включает в себя термостат, шкаф электроаппара-
туры, пульт управления, питающее устройство, защитные устрой-
ства и ограждения, выталкиватели.
&ти уЗЛы, механизмы, оборудование, приборы и аппаратура
обеспечивают разогрев и пластикацию смеси, впрыск, формование
и вулканизацию изделий, смыкание и раскрытие формы, переме-
щение механизма пластикации, выдержку под давлением, подпрес-
совки, чистку и смазку форм между циклами.

В качестве исполнительных механизмов используются гидро-
и пиевмоцилиндры, электро- и гидродвигатели.

Для обогрева форм применяют электрические нагревательные
элементы или перегретый пар. Обогрев и охлаждение деталей
механизма пластикации осуществляется с помощью термостата
и отдельно устанавливаемых электрических элементов (омических
или индуктивных).

Механизмы замыкания форм и механизмы пластикации и
впрыска конструктивно оформляются в виде отдельных агрегатов
или блоков.

Во время впрыска литьевое сопло прижимается к литнику
формы. Для этого механизм пластикации устанавливается с воз-
можностью перемещения от гидропривода. В некоторых машинах
подвижным выполняется механизм замыкания или литьевое сопло.

В горизонтальных машинах малой мощности механизмы пла-
стикации и впрыска чаще всего устанавливаются на колоннах.
В горизонтальных машинах большой мощности и в угловых
машинах механизмы пластикации устанавливаются на станине
или на салазках и имеют возможность поворачиваться вокруг
вертикальной оси на 30—45°, что облегчает монтаж и замену
сопл, шнеков и других деталей.

Для. установки литьевых форм различной высоты в угловых
машинах предусматривают регулирование по высоте механизма
пластикации и впрыска относительно неподвижного механизма
замыкания, или регулирование механизма замыкания относи-
тельно оси узла впрыска. Обычно такое регулирование осуще-
ствляется винтовыми парами.

Станции гидропривода состоят из следующих узлов: бака
для'рабочей жидкости с перегородкой, разделяющей места вса-
сывания и слива, с маслоуказателем, фильтром и сливной проб-
кой; насосной станции, включающей электродвигатель и один
или несколько иасосов; теплообменника змеевикового типа для
поддержания температуры рабочей жидкости; предохранительных
устройств; системы трубопроводов; контрольно-и'змерительных
приборов.

Некоторые станции оснащаются гидроаккумуляторами, что
позволяет уменьшить потребляемую мощность, стабильно выдер-
живать заданные режимы давления и повышает надежность работы
машин. Обычно станции гидропривода конструктивно оформляются
в виде отдельных агрегатов и устанавливаются в местах, удобных
для обслуживания. Иногда для экономии производственных
площадей станции гидропривода встраивают в станины под меха-
низм пластикации и впрыска (машины фирмы <Анкерверк», ФРГ).
Основными узлами И деталями термостатов являются: бак
для термостатирующей жидкости, насос с электродвигателем,
блок нагревательных элементов, холодильник, электроуправляе-
мые клапаны, контрольно-регулирующая аппаратура, пульт
управления. Блок нагревательных элементов и холодильник мо-
гут устанавливаться в баке для жидкости или вне его. В замкну-
тых системах термостатирования предусматривается расшири-
тельный бак.

Термостаты оформляются в виде отдельных агрегатов, под-
соединяемых к системе нагрева или охлаждения машины, водо-
проводным и канализационным сетям с помощью трубопроводов
или гибких шлангов.

Пульты управления однопозиционных машин устанавливают
на станине рядом с механизмом пластикации и впрыска. Они
оснащены кнопками управления и переключателями для управ-
ления работой машины в автоматическом режиме и для управле-
ния отдельными операциями в наладочном режиме. С пульта
управления производится также пуск гидроагрегата и аварийный
останов машины.

Включение обогрева нагревательных плит, контроль их тем-
пературы чаще осуществляется со шкафа электроаппаратуры,
в котором располагаются также пусковые приборы, предохрани-
тели, различного рода реле и т. д.

В качестве питающих устройств машин для литья резины
служат бункеры (при работе с гранулированными смесями) и ка-
тушки питания, на которые наматывается предварительно изго-
товленная шприцеванием или вальцеванием (с последующей
резкой) резиновая лента.

Защитные устройства и ограждения предусматриваются по
условиям охраны труда. Положение подвижных оградительных
сеток на механизмах замыкания форм фиксируется конечными
переключателями, контакты которых включены в электрическую
цепь блокировки.

Различного рода выталкиватели имеют индивидуальный при-
вод (гидравлический, пневматический, механический) или при-
водятся в действие от гидроцилиндра быстрого хода механизма
замыкания форм.

Электрическими системами управления работой машин пре-
дусматриваются различного рода блокировки, обеспечивающие
безопасность работы, предупреждающие поломки механизмов и др.
Например, смыкание формы не может быть осуществлено, пока
защитное ограждение не заняло необходимого положения, фикси-
руемого конечным переключателем; силовой гидроцилиндр не
сработает, если в механизме замыкания нет формы; механизм
пластикации не переместится к механизму замыкания формы,
если последняя не сжата' с нужным усилием и т. д.

Пластицированные резиновые смеси имеют высокую вязкость,
поэтому литьевые машины для их переработки отличаются повы-
140
шенным давлением впрыска, достигающим 200 МН/м2 и высокой
мощностью привода вращения шнека. Из-за высокого давления
впрыска литьевые машины оснащаются более мощными (по
сравнению с машинами для термопластов) механизмами замы-
кания форм. Удельное давление замыкания в них достигает
25 МН/ма.

Высокая вязкость смесей обусловливает конструкцию цилин-
дров пластикации и шнеков. Большинство машин оснащено шне-
ками с рабочей длиной Д = 9ч-1О0, и только в случае повышен-
ных требований к гомогенности и однородности температуры
в массе смеси, подготавливаемой для впрыска, применяют шнеки
длиной Ь — 12-ь 150. Естественно, что мощность привода
шнека при Д = 150 резко возрастает, вместе с тем увели-
чивается опасность перегрева и преждевременной подвулканиза-
ции смеси (особенно для смесей повышенной вязкости).

Степень сжатия смеси в каналах нарезки шнека обычно равна
1,25—1,5, при этом наиболее распространены шнеки, с переменной
глубиной канала нарезки.

Применяемые системы термостатирования обеспечивают двух-
и трехзонный обогрев (охлаждение) цилиндра пластикации,
литьевого сопла и при диаметре шнека 0 > 60 мм —шнека.

Предварительный разогрев смеси перед заполнением формы
позволяет проводить вулканизацию при повышенной (по сравне-
нию с прессовым методом) температуре. Для этого нагревательные
плиты в механизме замыкания форм предусматривается обогре-
вать до 220° С.

Повышение универсальности литьевых машин достигается
применением унифицированных узлов. Так, увеличение давления
впрыска может быть достигнуто установкой на базовую модель
цилиндра пластикации'С'меныцим диаметром шнека; при переходе
на изготовление изделий другого типа механизмы замыкания форм
базовой модели оснащаются необходимыми выталкивающими
устройствами; в зависимости от вида питающей смеси механизмы
пластикации и впрыска могут комплектоваться загрузочным
бункером (при питании гранулами) или катушкой питания (при
питании резиновой лентой).

Некоторые зарубежные фирмы создают базовые модели, ис-
пользуемые для переработки термопластов и резиновых смесей
(«Реп», Франция; «Анкерверк», ФРГ; «Трнульцы», Италия; «Энгел»,
Австрия; «Мейки», Япония, и др.). Как правило, базовая модель
может быть оснащена тремя-четырьмя цилиндрами пластикации
и впрыска, соответствующими термостатирующими устройствами,
различного рода выталкивателями и т. д.

Технические характеристики зарубежны^ однопозиционных
машин приведены в приложении 1 (табл. 1 и 2).

Отечественной промышленностью литьевые машины для пере-
работки резиновых смесей серийно не выпускаются. Конструкции
некоторых машин рассмотрены ниже.
Литьевая машина МЛ-500/400 предназначена для изготовле-
ния различных РТИ (рис. 48). Она включает механизм пластика-
ции и впрыска шнек-плуижерного типа 10, станину 1, механизм
замыкания форм 4 с двумя устройствами раскрытия форм,, термо-
стат 7, шкаф терморегулирования 13, насосную станцию 14.
На станине 1 смонтирован пульт 8 управления работой машины

Рис. 48. Литьевая машина МЛ-500/400

в наладочном режиме, а на механизме замыкания форм установ-
лен пульт 5 управления работой устройств раскрытия форм в на-
ладочном режиме и работой машины в полуавтоматическом ре-
жиме. Механизм замыкания форм 4 закрыт сверху вентиляцион-
ным кожухом 6.

Станина 1 связана с механизмом, замыкания форм 4 захва-
тами 3. Регулирование по высоте механизма пластикации 10
при установке форм осуществляется винтовыми парами 2", пере-
мещение его до соприкосновения с замкнутой формой произво-
дится гидроцилиндром 12. Для облегчения замены шнека при
эксплуатации машины механизм пластикации и впрыска 10
имеет возможность поворачиваться вокруг вертикальной оси
на угол 45е.
142
Вся аппаратура управления размещена в блоках, установлен-
ных внутри станины 1.

Питание машины осуществляется резиновой лентой с катуш-
ки 9. Доза впрыска регулируется с помощью блока конечных
переключателей //.

В механизме пластикации предусмотрены две зоны термоста-
тирования материального цилиндра. Литьевое сопло и зона
загрузочного отверстия термостатируются отдельно.

Ряс. 49. Механизм замыкания форм машины МЛ-500/400

Механизм замыкания форм 4 (вид его со стороны пульта 5
показан на рис. 49) включает гидравлический пресс 1, на верхней
траверсе которого закреплена нагревательная плита 10, подвиж-
ный стол 2 с нагревательными плитами 3 и 5, устройства раскры-
тия форм колонного типа с гидроцилиндрами 4 и 9, подвижными
плитами 8, нагревательными плитами 7 и захватами 6.

Конструкция гидравлического .пресса аналогична рассмотрен-
ной ранее (см. рис. 42) с той лишь разницей, что в данном случае
нет деталей и механизмов для ускоренного раскрытия формы
в прессе.	*

Работа машины осуществляется следующим образом. После
заполнения формы способом обычного литьевого или интрузион-
ного формования и некоторой выдержки механизм пластикации
и впрыска 10 (см. рис. 49) отводится гидроцилиндром 12 от меха-
низма замыкания форм 4 и начинает подготавливать порцию смеси
для следующего впрыска.

Гидравлический пресс 1 (рис. 50) после заданной выдержки
разжимает форму. Подвижный стол 2 перемещает форму из пресса
в одно из устройств раскрытия форм; при этом форма, закреплен-
ная на другом конце стола, устанавливается в прессе, сжимается,
и механизм пластикации осуществляет ее заполнение. Одновре-
менно с этим в устройстве раскрытия форм происходит раскрытие
формы и выталкивание изделий гидроцилиндрами 4 и 9 или сжа-
тие формы с небольшим усилием теми же гидроцилиндрами (при
работе с девулканизацией изделий в устройствах раскрытия форм).

После выгрузки свулканизованных изделий форма смыкается,
и при получении сигнала о том, что на позиции литья форма за-
полнена и разжата, подвижный стол совершает очередное переме-
щение. Далее цикл повторяется.

По сравнению с машинами с подвижным столом, в которых
на позиции выгрузки изделий перемещаются лишь нижние полу-
формы, а верхняя неподвижно закреплена в прессе (литьевые
машины «Мономат» фирмы «Краусс—Маффей» (ФРГ), машина
МЛ-500/400 имеет следующие преимущества.

1.	Конструкция машины позволяет работать в режиме обычного
литьевого (или интрузионного) формования и в режиме с довул-
канизацией изделий в устройствах раскрытия форм.

2.	За счет совмещения во времени отдельных операций про-
изводительность МЛ-500/400 значительно выше.

3.	Конструкция устройств раскрытия форм позволяет рабо-
тать с двух- н трехплитными формами, что расширяет возмож-
ности машины.

4.	Ввиду наличия соответственно по две нижних и верхних
полуформ, возможно одновременно изготовление изделий двух
видов.

5.	Наличие обогрева в устройствах раскрытия форм позволяет
более точно выдерживать температурный режим вулканизации,
что способствует получению более качественных изделий.

6.	Формы проще в изготовлении (не требуется взаимозаме-
няемости полуформ).

Литьевая машина МЛ-200/250 аналогична по конструкции
машине МЛ-500/400. Некоторое отличие имеется в конструкции
механизма замыкания форм. Конструкция пресса (см. рис. 42)
(помимо двух устройств раскрытия форм) оснащена механизмами
для размыкания формы на позиции литья. В этом смысле машина
МЛ-200/250 более универсальна по сравнению с МЛ-500/400.

Технические характеристики машин
МЛ-600/400

Максимальный объем впрыска, см3 500
Максимальное усилие замыкания

формы, кН ..... 4 ... .	4000

МЛ-200/250
250

2500
Максимальное давление литья,
МН/м2.............................. 180	180

Диаметр шнека, мм .................. 60	45

Размеры нагревательных плит, мм:
длина............................... 600	400

ширина.......................... 600	400

Максимальное усилие замыкания
форм на позициях раскрытия
форм, кН...................... 50	50

Максимальный ход раскрытия
формы, мм..................... 630	400

Высота формы, мм:
максимальная ................. 250	250

минимальная...................... НО	ПО

Установленная мощность,	кВт. .	58	53

Производительность термостата,
м3/ч................................. 4	4

МНОГОПОЗИЦИОННЫЕ ЛИТЬЕВЫЕ МАШИНЫ

Основным технологическим требованием к изготовлению изде-
лий является точная выдержка времени вулканизации, которое
составляет большую часть цикла однопозиционной литьевой ма-
шины. Поэтому задача увеличения производительности при литье
под давлением резиновых смесей может быть решена на много-
позиционных машинах, в которых совмещаются во времени мно-
гие операции. Так, вулканизация изделий происходит одновре-
менно с пластикацией смеси и выгрузкой изделий. Наибольшее
применение многопозиционное литьевое оборудование находит
при изготовлении толстостенных изделий, у которых особенно
длительно время вулканизации.

Многопозиционные литьевые машины подразделяются на:

а)	револьверные — с одним механизмом пластикации и впры-
ска и несколькими механизмами замыкания форм, установлен-
ными на периодически поворачивающемся столе;

б)	роторные — с одинаковым числом механизмов пластикации
и впрыска и механизмов замыкания форм, установленных на не-
прерывно вращающемся столе;

в)	револьверно-роторные — с числом механизмов замыкания,
превышающим число механизмов пластикации и впрыска (причем
механизмы установлены на разных, непрерывно вращающихся
столах);

г)	многопозиционные машины с механизмами Замыкания форм,
установленными в линию, и механизмом пластикации и впрыска,
периодически перемещающимся вдоль фронта механизмов замы-
кания форм;

д)	многопозиционные машины с механизмами замыкания форм,
установленными по дуге окружности, и механизмом пластикации
и впрыска, расположенным в центре этой окружности и совер-
шающим периодическое поворачивание с остановкой в положе-
ниях, в которых литьевое сопло становится напротив канала
формы.
Достоинствами револьверных и роторных машин являются
высокая производительность, небольшая занимаемая площадь,
удобство обслуживания. Недостатки — сложность конструкции,
подвода энергии, контроля параметров процесса в течение всего
цикла изготовления изделий.

К достоинствам многопозиционных машин с неподвижными
механизмами замыкания форм относятся: простота конструкции,
возможность одновременного изготовления изделий с различным
временем вулканизации, легкость контроля параметров. К недо-
статкам следует отнести большую занимаемую площадь, неудоб-
* ство обслуживания при полуавтоматическом режиме работы
(оператор переходит от одного механизма замыкания форм к дру-
гому). Кроме того, эти машины для работы в автоматическом
режиме должны оснащаться несколькими перезарядчиками (по
числу позиций).

Основные технические данные зарубежных многопозиционных
машин приведены в приложении 1 (табл. 3).

Зарубежные многопозиционные машины компонуются из от-
дельных (самостоятельных) механизмов, агрегатов, установок,
часто изготовляемых различными фирмами. По желанию заказ-
чика машина может быть оснащена блоком пластикации и впрыска
соответствующей мощности, термостатирующей установкой требуе-
мой производительности, специализированными механизмами и
устройствами для выгрузки свулканизованных изделий, чистки
и смазки форм. Блоки пластикации и впрыска оснащаются не-
сколькими цилиндрами с различными шнеками, что повышает
универсальность машин и делает их пригодными для переработки
резиновых смесей различной вязкости.

Наибольшее применение в зарубежных машинах нашли шнек-
плунжерные механизмы пластикации и впрыска с жидкостным
или комбинированным термостатированием, оснащенные механи-
ческими (со ступенчатым регулированием частоты вращения
шнека — до 6 ступеней) или гидравлическими (с бесступенчатым
регулированием) приводами.

У большинства механизмов регулируются давление и скорость
литья, величина противодавления рабочей жидкости в гидро-
цилиндре впрыска при пластикации смеси. В качестве питающих
устройств используются катушки с резиновой лентой.

Для удобства настройки машин при переходе на изготовление
других деталей механизмы пластикации оснащаются устройствами
регулирования положения по высоте относительно плоскости
разъема формы.

Используемые механизмы замыкания форм — колонного типа
с электрообогреваемыми плитами и с гидравлическими или гидро-
механическими приводами, позволяющими осуществлять быстрое
смыкание форм при низком давлении рабочей жидкости и сило,-
вое замыкание — при высоком. Одна из зажимных плит для удоб-
ства. настройки выполняется регулируемой по высоте. В некото-
146
рых машинах механизмы замыкания форм оснащены Приспособ-
лениями для выталкивания изделий из нижней (машины фирм
«Анкерверк», «Г. Зайдль», «Эккерт и Циглер») или нижней и верх-
ней (машины фирмы «Энгель») части формы. У ряда машин ис-
пользуется дифференцированная по позициям литья и вулкани-
зации величина усилия замыкания формы.

Большинство зарубежных многопозиционных машин могут
работать как в полуавтоматическом (с ручным съемом изделий),

Ряс. 50. Литьевой агрегат АЛ-1000/400-6

Литьевой агрегат АЛ-1000/400-6 предназначен для изготовле-
ния различных РТИ. Он включает литьевую машину, вулкани-
зационный агрегат, насосную, станцию, термостат, шкаф управ-
ления.

Основными частями литьевой машины (рис. 50) является ста-
нина 25 и подвижно установленный на ней механизм пластикации
-и впрыска 23, включающий цилиндр пластикации 15, питатель
(катушки) 16, привод 19, гидроцилиндр впрыска 20.

Цилиндр пластикации 15 имеет две зоны обогрева. Отдельно
термостатируются литьевое сопло, загрузочная воронка, шнек.
Подача жидкости внутрь шнека осуществляется через каналы 18
с помощью муфты 17.

Перемещение механизма пластикации и впрыска по направ-
ляющим станины для подвода литьевого сопла к форме произво-
дится гидроцилиндром 22.

Для облегчения установки шнека при мрнтаже и ремонте
машины механизм пластикации и впрыска может поворачиваться
вокруг вертикальной оси на угол 45°.

Регулирование литьевой машины по высоте при установке
форм различных размеров осуществляется винтовыми парами 21.
Вулканизационный агрегат состоит из поворотного стола 26;
привода, включающего электродвигатель 29, редуктор 27, маль-
тийский механизм 28; шести механизмов замыкания форм 2;
измерительного 10 и силового 11 токосъемников; гидрораспреде-
лителя 12; коллектора 14; вентиляционного зонта 9.

На поворотном столе 26 на кронштейнах закреплены гидро-
панели, ролики золотников которых при повороте стола пере-
мещаются по копирам, установленным на ограждении вулкани-
зационного агрегата.

Каждый механизм замыкания форм включает силовой гидро-
цилиндр 1; колонны 3; верхнюю траверсу 7; подвижную плиту 4;
опорную плиту 6, перемещаемую гидроцилиндром 13; опорные
колонны 5; гидроцилиндр 8, шток которого закреплен на подвиж-
ной плите 4.

Опорная плита 6 и верхняя траверса 7 имеют отверстия, кото-
рые при определенном положении штока гидроцилиндра 13
совмещаются и в них (при раскрытии гидроцилиндром 8 формы)
заходят опорные колонны 5.

Силовой гидроцилиндр 1 включает два последовательно со-
единенных цилиндра (тандем). На нижнем цилиндре закреплен
мультипликатор.

Через теплоизолирующие прокладки на штоке гидроцилиндра 1
и подвижной плите 4 крепятся нагревательные плиты.

Подвод масла к гидроцилиндрам механизмов замыкания форм
и отвод масла и утечек в гидробак осуществляется гидрораспре-
делителем 12.

Насосная станция включает гидробак, электродвигатель с на-
сосом, систему трубопроводов, фильтр и предохранительные
устройства. Для охлаждения масла в гидробаке установлен зме-
евик-холодильник, подключаемый к водопроводной сети.

Термостат, используемый в агрегате, работает по замкнутому
циклу. Нагрев термостатирующей жидкости (воды) осуществ-
ляется электронагревателями, расположенными в баке, а охлаж-
дение — змеевиковым холодильником, подключенным к водо-
проводной сети. В качестве датчиков температуры используются
термопары, установленные на корпусе цилиндра пластикации.
Температуру корпуса цилиндра можно также регулировать рас-
ходом подогретой-воды, для чего на линии нагнетания от насоса
предусмотрен коллектор с вентилями.

Агрегат может работать в наладочном и полуавтоматическом
режимах.

Перед началом работы необходимо включить термостат, обо-
грев форм и установить катушку питания с лентой. После нагрева
до заданной температуры корпуса цилиндра пластикации и нагре-
вательных плит включают в работу насосную станцию и нажимают
пусковую кнопку. В полуавтоматическом режиме включаются
в работу электродвигатели привода шнека и поворотного стола,
электромагнитная муфта.
Механизм Пластикаций подготавливает порцию смеси для
впрыска. Одновременно стол 26 (см. рис. 50) поворачивается на
604. Гидроцилиндр 8 механизма замыкания форм, который подхо-
дит к позиции заливки, опускает подвижную плиту 4 до сопри-
косновения полуформ. Колонны 5 при этом выходят из отверстий
опорной плиты 6, которая гидроцилиндром 13 смещается в сто-
рону, перекрывая отверстия в траверсе 7. Гидроцилиндр 1 и
мультипликатор осуществляют сжатие формы с усилием 4000 кН
и колонны 5 упираются в плиту 6.

Механизм пластикации и впрыска гидроцилиндром 22 пере-
мещается к механизму замыкания, литьевое сопло прижимается
к форме, и далее следует впрыск смеси и формование изделия.
После выдержки, задаваемой реле времени, механизм пластика-
ции отводится в исходное положение и начинает подготовку пор-
ции смеси для следующего впрыска, а стол 26 поворачивается
на 60°, подавая на позицию заливки следующий механизм замы-
кания и перемещая механизм замыкания с заполненной формой
на позиции вулканизации.

При подходе к позиции разгрузки гидроцилиндр 1 разжимает
форму, а гидроцилиндр 13 смещает опорную плиту в исходное
положение (при этом отверстия в плите 6 и траверсе 7 совме-
щаются). Гидроцилиндр 8 раскрывает форму и свулканизованные
изделия выгружаются. Затем цикл повторяется.

Агрегат имеет следующую техническую характеристику:

Максимальный объем впрыска,	см3............... 1500

Максимальное давление впрыска, МН/м3 . . .	160

Максимальное усилие сжатия форм, кН . . .	4000

Число позиций, шт................................. 6

Диаметр шнека, мм ............................... 80

Частота вращения шнека, об/мнн............ 46, 50, 56,

61, 72, 82

Мощность электродвигателя привода шнека,
кВт .... ...................................... 17

Размер нагревательных плнт, мм:
длина ...................................... 500

ширина....................................... 400

Обогрев плнт электрический; напряжение, В	220

Мощность нагревателей плит, кВтХшт. ...	4x12

Число нагревателей .............................. 12

Температура нагрева плит (максимальная), °С	250

Высота форм, мм........................... 150,	200, 250, 300

Ход подвижной плиты при форме высотой
150 мм, мм ............................... 500

Максимальное усилие размыкания формы, кН	58

Усилие прижатия сопла к формам, кН . . .	50

Максимальная объемная скорость впрыска,
см3/с......................................... 100

Подача насосной станции, л/мин................... 80

Давление масла, МН/м3 ........................... 10

Мощность привода станции, кВт ................... 17

Расход воды для охлаждения, м3/ч..........	1,0
СПЕЦИАЛИЗИРОВАННОЕ ЛИТЬЕВОЕ ОБОРУДОВАНИЕ

Специализированное литьевое оборудование предназначается
для изготовления небольшого числа видов изделий, что пред-
определяет конструкцию механизмов замыкания форм, пластика-
ции и впрыска, термостатирующей установки и гидроагрегата.

Выпуск, например, одного вида изделий создает благоприят-
ные условия для оснащения машины различными приспособле-
ниями и устройствами для выгрузки изделий, чистки и смазки
форм, контроля параметров процесса, вакуумирования форм и др.
Специализированные машины работают в автоматических режи-
мах, и обязанностью операторов является лишь контроль и свое-
временная замена катушки с питающей лентой.

Типичным представителем специализированного литьевого обо-
рудования является автомат для изготовления армированных
манжет фирмы «В. Галлино» (Италия). Он представляет собой
14-позиционную литьевую машину, включающую в себя по-
воротный стол с механизмами замыкания форм, вертикально
расположенный механизм пластикации и впрыска шнек-плунжер-
ного типа с гидроприводом, механизм сортировки, подачи к форме
и укладки арматуры, механизм удаления литника и съема изде-
лий, устройство вакуумирования форм, приспособление для
смазки полости формы, гидроагрегат и пульт управления.

Механизм пластикации и впрыска оснащен устройством ку-
лачкового типа для установки четырех различных времен литья,
что позволяет одновременно изготавливать на автомате изделия
четырех типоразмеров.

Механизмы замыкания форм создают на позициях литья
усилие замыкания 100—500 кН, а на позициях вулканизации —
15—70 кН, что значительно снижает металлоемкость машины.
Темп работы автомата 2—6 с, производительность 550 шт/ч.

Существует н ряд других специализированных машин: 24-по-
зиционный литьевой автомат СУ-65 фирмы «Пирелли» (Италия),
револьверные литьевые автоматы С8 15/15, С8 15/50, С8 40/50
фирмы «Энгел» (Австрия), револьверные автоматы Е. Д.-4-75
фирмы .«Райнсталь» (ФРГ).

Автомат СУ-65 предназначен для изготовления мелких РТИ
(до 14 см3) в одногнездных формах. Он включает в себя ротор
с вертикальной осью вращения, механизм пластикации и впрыска
шнек-плунжерного типа с приводом от электродвигателя, пульт
управления, механизмы для удаления резины из литникового
отверстия формы способом высверливания. Механизмы замыкания
форм кривошипно-шатунного типа с устройством для затяжки
формы, выполненным в виде эксцентрика. Особенностями автомата
являются обогрев форм паром, подаваемым через коллектор,
и использование для привода силовых цилиндров сжатого воз-
духа.

Автоматы С8 и Е. Д.-4-75 предназначены для изготовления
неармированных РТИ несложной конфигурации (кольца круг-
150
лого сечения, мембраны, уплотнители и т. п.). Они оснащены гори-
зонтальными вращающимися барабанами с прессточками, меха-
низмами пластикации и впрыска шнек-плунжерного типа, меха-
низмами съема изделий и чистки форм. Основные технические
данные автоматов приведены в приложении 1 (табл. 3).

Рис. 51. Литьевой автомат 50/70

Автомат литьевой 50/70 (рис. 51) предназначен для изгото-
вления мелких РТИ (колец, пробок к медицинским флаконам
и др.). Он включает станину 1 с плитой 14 (рис. $2, б), механизм
пластикации и впрыска 11, поворотный стол 12, механизм замы-
кания форм 8, механизм выгрузки изделий 9, механизм поворота
стола 13, фиксатор 7, устройство для сжатия пружин, гидроагре-
гат 2, вакуумный агрегат 5, термостат 6, шкаф электроаппара-
туры (на рисунке не показан), пульт управления 10, токосъемник
силовой 3 и измерительный 4.

Механизм пластикации и впрыска 11 шнек-плунжерного типа
с гидроприводом и жидкостным термостатированием цилиндра
пластикации, сопла и загрузочной воронки. Питание осуществля-
ется резиновой лентой с катушки. Конструкция литьевой головки
позволяет вести процесс изготовления изделий с вакуумирова-
нием форм перед заполнением и во время заполнения их смесью.

Механизм замыкания форм 8 (см. рис. 51) представляет собой
двухколонный гидравлический пресс с силовым цилиндром 15
(рис. 52, б) одинарного действия; возврат поршня 17 цилиндра 15
в исходное положение производится пружиной 16. Бурты колонн 24
опираются на плиту 14 (см. рис. 51). На колоннах 21 с помощью
гаек и контргаек закреплены верхняя траверса 20 и нижняя 22.
Сжатие формы в кассете во время впрыска смеси и выдержки под
высоким давлением осуществляется поршнем 17 и упором 19
через шайбу 18.

На поворотном столе установлено восемь кассет с формами.
Каждая кассета включает сварной корпус 10 (рис. 52, а), изоля-
ционные прокладки 3, нагревательные плиты 5 и 8, хвостовик 11,
уплотнение сильфонного типа 1, нажимную плиту 4, тарельчатые
пружины 9. Литьевая форма четырехплитная, трехразъемная.
В среднем разъеме размещены литниковые каналы, в двух дру-
гих — гнезда для изделий. Форма устанавливается на вспомо-
гательную плиту 7, хвостовик которой при. повороте стола входит
в захват механизма выгрузки изделий.

Устройство для сжатия пружин 14 состоит из гидроцнлиндра,
на штоке 13 которого закреплен захват 12 для хвостовика 11.

Токосъемники 3 и 4 (см. рис. 51) осуществляют подвод элек-
троэнергии к плитам 5 и 8 и передачу сигналов от термопар 2
к электронному потенциометру, установленному в шкафу.

Механизм выгрузки изделий 9 производит выдвижение форм
из кассет, разъем форм, перемещение плит через зазоры между
вращающимися оребренными валками и на позицию разъема,
смыкание плит, перемещение сомкнутых форм в кассету.

Извлечение изделий и литников из формы и сбор их в бункере
происходит при перемещении плит через зазоры между вращаю-
щимися оребренными валками и при перемещении плит на пози-
цию разъема.

Вращение валков осуществляется с помощью гидродвигателя,
а все другие перемещения — с помощью гидроцилиндров.

’ Гидроагрегат производит подачу масла под давлением к гидро-
цилиндрам механизма поворота, фиксатора, механизма выгрузки
изделий, пресса, устройства для отжатия пружины, перемещения
литьевого узла, а также к гидродвигателям привода шнека и
привода оребренных валков механизма выгрузки изделий.

, в Подогретую воду к механизму пластикации и впрыска подает
термостат.
Автомат работат в наладочном или в автоматическом режимах.
В наладочном' режиме управление каждой операцией осуще-
ствляется с пульта 10 (см. рис. 51).

В автоматическом режиме работа осуществляется следующим
образом. При нажатии пусковой кнопки происходит расфиксация
стола 12, и механизм 13 поворачивает его на угол 45°. При этом
одна из кассет устанавливается против механизма пластикации

Рис. 52. Пресс*точка (а) и механизм замыкания форм (б) автомата 50/70

и впрыска И, другая — против механизма выгрузки 9. Затем
срабатывает гидроцилиндр 7, фиксируя положение стола 12.

На позиции заливки пресс 8 сжимает форму, после чего ме-
ханизм пластикации и впрыска перемещается к кассете, литьевая
головка прижимается к ней своим уплотнением, в результате
чего образуется замкнутая полость, которая через отверстие
в литьевой головке сообщается с ресивером вакуумной системы.

При достижении заданной глубины вакуума производится
впрыск резиновой смеси в форму. После выдержки, задаваемой
реле времени, механизм пластикации и впрыска перемещается
в исходное положение и подготавливает порцию^смеси для впрыска
в следующую форму.

Пресс 8 после заданной выдержки времени, задаваемой от-
дельным реле времени, разжимает форму, которая при вулкани*
•заций сжимается с усилием, развиваемым тарельчатыми пруЖй-
нами 9 (см. рис. 52).

На позиции выгрузки изделий устройство 14 своим захватом 12,
в который при повороте стола входит хвостовик 11 кассеты,
сжимает пружины 9, освобождая форму.

Механизм выгрузки своим захватом за хвостовик плиты 7
выдвигает форму из кассеты. После выгрузки изделий и возвра-
щения формы в исходное положение гидроцилиндр 14 отпускает
хвостовик 11, и она сжимается тарельчатыми пружинами 9.

После того как все гидроцилиндры механизма пластикации,
механизма замыкания форм, механизма выгрузки изделий и
устройства отжатия тарельчатых пружин возвратятся в исходное
положение, фиксируемое конечными переключателями, происхо-
дит расфиксация и поворот стола. Далее порядок работы повто-
ряется.

В обязанность оператора во время работы автомата входит
своевременная установка катушки питания с намотанной рези-
новой лентой.

Техническая характеристика автомата 50/70

Производительность при изготовлеинн изделий с цик-
лом 36 с, шт/ч..................................

Максимальный объем впрыска, см3.................

Максимальное давление впрыска, МН/м2............

Максимальное усилие сжатия формы, кН ...........

Усилие прижатия литьевой головки к форме, кН
Усилие сжатия- формы при вулканизации, кН ... .
Минимальное время вулканизации, мни. ...........

Размер формы (длина X ширина X высота), мм . . .
Мощность электронагревателей плит одной кассеты,
кВт.............................................

Установленная мощность, кВт ....................

Максимальная температура нагревательных плнт, °С
Давление масла в гидросистеме, МН/м2:
высокое.........................................

низкое .....................................

3600

64

195

900

39

45

3,5
124X 92X 44

0,4
20
200

20

5-
Глава II. ПРЕССЫ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ
ФОРМОВЫХ РЕЗИНОВЫХ ИЗДЕЛИЙ
ЛИТЬЕВЫМ СПОСОБОМ

Литьевые вулканизационные прессы служат для замыкания
литьевой формы, разогретой до температуры вулканизации,
впрыска резиновой смеси в гнезда литьевой формы, выдержки
формы в замкнутом состоянии, раскрытия формы и извлечения
свулканизованных изделий.

Литьевой вулканизационный пресс состоит из станины, нагре-
вательных плит, механизма замыкания формы во время формова-
ния и вулканизации, узла впрыска, гидропривода и систем авто-
матики. Силовой механизм пресса может быть расположен внизу
(пресс с нижним давлением) и наверху (пресс с верхним давле-
нием). В первом случае узел впрыска расположен вверху, а во
втором — внизу.

Станина пресса может быть выполнена в виде рамной кон-
струкции, в которой усилие прессования воспринимается стой-
ками и поперечинами двух и более рам, или в виде колонной кон-
струкции, в которой усилие прессования воспринимается четырьмя
колоннами и архитравами.

Литьевые прессы комплектуются нагревательными плитами
с электрическим или паровым обогревом. К преимуществам
парового обогрева относится: большая экономичность и лучшая
теплопередача, малый разброс температуры по поверхности плит
и большая скорость разогрева плит.

К преимуществам электрообогрева относятся: возможность,
легкого достижения высоких температур, необходимых при высо-
котемпературных режимах вулканизации; высокая культура про-
изводства.

В качестве механизмов замыкания используются гидравличе-
ские и гидромеханические устройства.

В зависимости от конструкции узла впрыска литьевые вулка-
низационные прессы подразделяются на: прессы плунжерного
типа; прессы плунжерного типа со шнековым питателем.

ЛИТЬЕВЫЕ ПРЕССЫ ПЛУНЖЕРНОГО ТИПА

К современным литьевым вулканизационным прессам плунжер-
ного типа, нашедшим распространение на заводах РТИ, относятся
прессы фирм «Пирелли», «Вернер и Пфлейдерер» и др. Это устрой-
ства колонного типа с верхним расположением Главного гидро-
цилиндра. Укладка заготовки в литьевую камеру и извлечение
свулканизованных изделий выполняется оператором. Механизм
впрыска расположен в нижней неподвижной плите пресса.
Плунжерные инжекционные механизмы просты по конструк-
ции и менее требовательны к резиновым смесям с точки зрения
сопротивления их подвулканизации. Давление, развиваемое плун-
жерными механизмами впрыска, составляет 80—110МН/ма.

На рис. 53 представлена схема работы плунжерного механизма
впрыска. Резиновая смесь в виде цилиндрической заготовки после
предварительного подогрева до 60—80° С закладывается в литье-
вой цилиндр, после чего форма закрывается (рис. 53, а). В поло-
жении б резиновая смесь выдавливается из литникового цилиндра

Рис. 53. Схема работы плунжерного механизма впрыска

под действием плунжера в гнездо литьевой формы через литни-
ковые каналы с объемной скоростью 50—70 см8/с. В положении в
осуществляется процесс вулканизации резиновой смеси.

Основным недостатком плунжерных механизмов впрыска яв-
ляется трудность достижения равномерного прогрева резиновой
смеси перед впрыском в форму и загрузки литьевого цилиндра.
Для улучшения равномерного прогрева резиновой смеси перед
выходным соплом может устанавливаться дополнительное сопро-
тивление («Торпедо»).

Для обогрева инжекционного цилиндра механизма впрыска
применяют жидкостной обогрев, который позволяет с высокой
точностью поддерживать температуру цилиндра в диапазоне
60—100° С. В качестве теплоносителя используют воду и мине-
ральные масла. Жидкость, нагретую в теплообменнике, подают
в рубашку инжекционного цилиндра.

В некоторых литьевых прессах обогрев инжекционных цилин-
дров производится электрическими нагревательными элементами.
Для уменьшения тепловых потерь в окружающую среду нагре-
ватели снабжаются теплоизоляционными разъемными кожухами
^внутренним отражательным экраном. К преимуществам электри-
ческого обогрева относится простота регулирования температуры
и зонного нагрева инжекционного цилиндра, а также низкая
стоимость системы.


Рис. 54. Схема плунжерного
литьевого пресса со встроен-
ным шнековым питателем

ПЛУНЖЕРНЫЕ ЛИТЬЕВЫЕ ПРЕССЫ СО ШНЕКОВЫМ
ПИТАТЕЛЕМ

Отличительной особенностью этого типа литьевых прессов
является оснащение инжекционного цилиндра шнековым питате-
лем, который разогревает и пластицирует резиновую смесь при
подаче ее в инжекционный цилиндр.

На рис. 54 представлена схема
плунжерного литьевого пресса со
встроенным шнековым питателем и
нижним расположением гидравличе-
ского механизма замыкания литье-
вой формы и верхним расположе-
нием механизма впрыска. Пресс ра-
ботает следующим образом. Резино-
вая смесь в виде ленты из катуш-
ки 4 подается к шнековому пита-
телю 3, который ее транспортирует
в инжекционный цилиндр 6; по мере
заполнения резиновой смесью плун-
жер 5 «всплывает». После набора
определенной дозы останавливается
привод шнекового питателя, и гид-
равлическим механизмом 1 замы-
кается литьевая форма 2. Далее про-
исходит выдавливание резиновой
смеси из инжекционного цилиндра
в гнезда литьевой формы. Для
предотвращения вытекания резино-
вой смеси по виткам шнекового пи-
тателя в период процесса впрыска
в месте соединения шнекового пита-
теля с инжекционным цилиндром
установлен обратный клапан 7. После
окончания цикла вулканизации пресс
раскрывается, а свулканизованные
изделия извлекаются из гнезд формы.

Разогрев резиновой смеси шне-
ковым питателем позволяет сокра-
тить длительность цикла вулкани-
зации до 200%.

Для уплотнения резиновой смеси
в инжекционном цилиндре и частич-

ного удаления из нее воздуха при отходе плунжера используется
противодавление, создаваемое рабочей жидкостью в гидроци-
линдре при перемещении плунжера.

При заполнении инжекционного цилиндра смесью перед
впрыском в форму происходит ее равномерный разогрев, темпе-
ратура которого зависит от свойств перерабатываемого материала,
геометрии шнека, питателя и величины противодавления при
«всплытии» плунжера. Для предупреждения подвулканизации
температуру резиновой смеси контролируют термопарой, введен-
ной во внутреннюю полость цилиндра.

В литьевых прессах используются одно- и двухзаходные шнеки,
а также шнеки с комбинированной нарезкой. Увеличением диа-
метра и частоты вращения шнека можно повысить производи-
тельность шнекового питателя. При повышении температуры ма-
териала производительность питателя снижается, поскольку при
этом уменьшается вязкость материала.

С увеличением глубины нарезки шнека производительность
шнекового питателя при больших давлениях пластикации сни-
жается, а при малых давлениях пластикации — повышается [14].

Давление материала в питателе по мере его уплотнения в ка-
налах шнека увеличивается только до определенного предела.
При этом максимальное давление пластикации зависит от частоты
вращения шнека, противодавления, температурного режима пи-
тателя и длины шнека. Следует отметить, что производительность
питателя зависит и от перерабатываемого материала.

Для устранения обратного перетока смеси по виткам шнека
в момент впрыска в конце шнекового питателя устанавливается
обратный клапан. Установка такого клапана создает дополни-
тельное сопротивление прохождению резиновой смеси, что спо-
собствует большему ее разогреву. Это обстоятельство необходимо
учитывать при выборе параметров работы питателя. Для стабили-
зации температуры шнека и предотвращения подвулканизации
смеси в передней части питателя шнек термостатируется.

Оригинальная схема литьевого узла плунжерного типа была
показана на рис. 33. Корпус шнекового питателя в таком прессе
является одновременно плунжером инжекционного цилиндра.
После накопления дозы резиновой смеси в инжекционном цилиндре
от двух гидравлических цилиндров смесь инжектируется в закры-
тую форму- Размещение шнекового питателя в плунжере инжек-
ционного цилиндра позволяет до минимума уменьшить длину
канала, соединяющего инжекционный цилиндр с литьевой формой,
что уменьшает вероятность подвулканизации смеси в процессе
инжекции.
РАЗДЕЛ ЧЕТВЕРТЫЙ

ЗАГОТОВИТЕЛЬНОЕ И ОТДЕЛОЧНОЕ
ОБОРУДОВАНИЕ

Глава I. ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА
ЗАГОТОВОК ФОРМОВЫХ РТИ

Разнообразие как по конфигурации, так и по размерам формо-
вых резиновых изделий, а также различие способов формования,
вызвали необходимость использования различных типов обору-
дования для производства заготовок. Ниже рассмотрены основ-
ные типы машин и агрегатов, которые используются на заготови-
тельных участках современных формовых производств.

СТАНКИ ДЛЯ РЕЗКИ ЗАГОТОВОК

Это оборудование подразделяют на станки для резки заранее
отформованных длинномерных профилей, и станки, совмещающие
процессы формования профиля с одновременной его резкой.

На рис. 55 представлена кинематическая схема станка для
резки заготовок из отформованного профиля. Станок состоит из
механизма подачи предварительно отформованного профиля и
механизма резки.

В механизм подачи входит электродвигатель 7, вариатор 6,
блок передающих шестерен 5, подающие конические рблики 4.
Настройка конических шестерен на размер подаваемого профиля
осуществляется с помощью винтовой передачи 3. Конические ше-
стерни подают длинномерный профиль на поддерживающие ро-
лики 2 к головке /, где происходит резка.

Механизм резки состоит из электродвигателя 8, вариатора 9,
планетарного блока шестерен 12, дискового ножа 11. Последний,
кроме вращения вокруг собственной оси, совершает еще планетар-
ное движение вокруг оси 10, что обеспечивает периодическое вре-
зание его в непрерывно подаваемый профиль. В процессе - резки
на дисковый нож подается охлаждающая эмульсия, которая
предотвращает перегрев дискового ножа и слипацие отрезаемых
заготовок.

Станок для резки заготовок комплектуется ванной с водой,
куда после червячного пресса укладывают профили. В ванне про-
фили охлаждаются, а затем подаются в станок.
Размеры отрезаемых Заготовок зависят от линейной скорости
подачи профиля к механизму резки и скорости планетарного вра-
щения дискового ножа. В современных станках эти параметры
регулируются. В конструкции станка (см. рис. 58) это осуще-
ствляется при помощи вариаторов 6 и 9.

Точность нарезаемых заготовок по массе определяется линей-
ной скоростью подачи профиля и окружной скоростью планетар-

Рис. 55. Кинематическая схема станка для резки заготовок

ного вращения ножа. Стабильность линейной скорости достигается
«жесткостью» кинематической передачи от электродвигателя к ко-
ническим роликам, а также за счет насечки, выполненной на их
наружной поверхности. Стабильность окружной скорости плане-
тарного вращения ножа обеспечивается «жесткостью» кинематиче-
ской передачи от электродвигателя к дисковому ножу.

Техническая характеристика станка для резки заготовок

Линейная скорость подачи предварительно отфор-
мованного профиля, м/мнн.................... 0,36—7,2

Число резов в минуту........................ 60—120

Частота вращения дискового	ножа, об/мин . . .	1500

Размеры нарезаемых заготовок, мм:
диаметр..................................... 25—100

длина....................................... 3—120

Производительность станка,	шт/ч.................. 7200

Размеры, мм (длина X ширина X высота).... 1500Х700Х 1900
Как отмечено выше, резка заготовок производится при непре-
рывной подаче профиля, что.приводит к неплоскостности полу-
чаемых заготовок. При этом неплоскостность тем больше, чем
больше скорость подачи профиля и меньше планетарная скорость
вращения ножа. При производстве прецизионных деталей тре-
буется не только массовая точность, но и плоскостность отрезае-
мых заготовок. Это достигается двумя путями: 1) при непрерывной
подаче профиля во время резки дисковый нож также совершает
осевое перемещение, при этом осевая скорость перемещения ножа
и линейная скорость подаваемого профиля равны между собой;
2) во время резки подача профиля не осуществляется.

Все большее распространение получает оборудование, в кото-
ром процессы формования профиля совмещены с резкой, напри-
мер, станки фирмы «Барвелл» (Англия). Станок состоит из инжек-
ционного цилиндра с поршнем; силового гидроцилиндра; поворот-
ной головки со сменной профилирующей шайбой, плоским отрез-
ным ножом с приводом и отборочным транспортером; гидропривода,
системы термостатирования инжекционного цилиндра, вакуум-
ного насоса, осуществляющего вакуумирование смеси перед про-
филирующей головкой.

Поворотная головка отрезного станка вместе с режущим
устройством и отборочным транспортером отсоединяется от инжек-
ционного цилиндра, в который закладывается «кукла» разогретой
резиновой смеси, срезанной с подогревательных вальцев. Для
уменьшения трения резиновой смеси о стенки инжекционного
цилиндра последние смазываются силиконовым маслом, которое
наносится методом распыления. Поворотная головка устанавли-
вается на место и жестко соединяется с инжекционным цилиндром.
Включается гидропривод вращения плоского отрезного ножа
и отборочного транспортера. Под действием поршня из инжекцион-
ного цилиндра через профилирующую шайбу выдавливается ре-
зиновая смесь, приобретая необходимую форму. После выхода из
шайбы резиновый профиль срезается ножом. Полученная заго-
товка попадает на отборочный транспортер, откуда поступает на
устройство для охлаждения и обработки антиадгезивом для пре-
дотвращения слипания между собой заготовок во время их хра-
нения.

Размеры отрезаемых заготовок зависят от скорости выдавлива-
ния резиновой смеси из инжекционного цилиндра через профили-
рующую шайбу и частоты вращения плоского ножа.

Первый из этих параметров регулируется дроссельными ус-
тройствами, определяющими расход рабочей жидкости, подаваемой
к силовому цилиндру, второй — набором сменных шестерен.

Техническая характеристика отрезного станка

Максимальная производительность, шт/ч .............. 15 000

Диаметр заготовок, мм ..............................До 230

Максимальная масса загрузки, кг .................... 65

Потребляемая мощность, кВт ......................... 19
На рис. 56 представлена схема устройства непрерывного дей-
ствия для охлаждения и обработки антиадгезивом отрезанных
заготовок.

Устройство работает следующим образом. Отрезаемые на

агрегате заготовки попадают на отборочный транспортер 3, кото-

Рнс. 56. Устройство непрерывного дей-
ствия для охлаждения и обработки анти-
адгезивом заготовок

рый транспортирует их
на нижний виток вибра-
ционного транспортера 2.
Под действием вибратора 1
заготовки перемещаются
вверх по виткам транс-
портера, а сверху вниз по
виткам течет эмульсия, ко-
торая разбрызгивается
вверху форсункой 4. По-
дача эмульсии в верхнюю
часть вибрационного транс-
портераосуществляется на-
сосом/. При прохождении
по виткам вибрационного
транспортера заготовки
охлаждаются, смачивают-

ся антиадгезивом и при помощи транспортера 5 подаются в ем-
кость 6 и далее на склад хранения заготовок.

К достоинствам конструкции следует отнести непрерывность
процесса охлаждения заготовок и обработку их антиадгезивом,
а также ее компактность.

ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ВЫРУБКИ ЗАГОТОВОК

Плоские заготовки вырубают с помощью штанцевых ножей.
Штанцевый нож представляет собой рамку, конфигурация которой
соответствует вырубаемой заготовке. Штанцевые ножи небольших
размеров простой геометрической формы (высечки) выполняют
из инструментальной стали. Ножи более сложной формы и зна-
чительных размеров делают из специальной полосовой стали со
сваркой стыков у ножей с замкнутым контуром. Для автоматиче-
ского восстановления вырубленной заготовки внутри контура ножа
обычно вмонтированы подпружиненные выталкиватели.

Способом вырубки делают заготовки из листов резиновой
смеси толщиной от 2—3 до 30 мм и более. Для одновременного
изготовления нескольких деталей тонкие резиновые заготовки
пропудренные или переложенные изолирующим материалом,
подают на вырубку стопкой. При этом штанцевый нож устанав-
ливается на прессе для вырубки заготовок на подвижном или
неподвижном столе (в зависимости от принятого способа вырубки).

Существует ряд конструкций прессов для вырубки, которые
различаются по ряду признаков. По роду привода подвижного
162
стола (или штанцедержателя) прессы делятся на механические
и гидравлические.

Механические (в большинстве эксцентриковые) прессы обычно
применяются для вырубки заготовок размером до 200—300 мм.
Нож крепится к верхней подвижной части пресса — шатуну.
Резиновая смесь подается в зону рубки отдельными листами, или
непрерывной полосой из червячного пресса щелевой головкой.
В последнем случае между червячным и вырубным прессами ста-
вится ванна с водой для охлаждения смеси с целью предотвра-
щения слипания вырубленных заготовок и загрязнения ножа.
В месте удара ножа на столе пресса закрепляется накладка из
достаточно прочного материала, не вызывающего затупления
ножа (эбонит, фанера, текстолит, древесно-стружечная плита,
плотный картон и т. п.). Используя стабильность хода шатуна
эксцентриковых прессов, можно применить шлифованные на-
кладки из закаленной стали, что позволит значительно повысить
долговечность накладки и стойкость ножа. Нож закрепляется
на шатуне, выведенном в крайнее нижнее положение без зазора
с накладкой. Эксцентриковые прессы, применяемые для вырубки
заготовок деталей низа обуви, и некоторые другие имеют шаговые
устройства для подачи полосы резиновой смеси в зону вырубки
в момент нахождения ножа в верхнем положении.

Различают гидравлические вырубные прессы с подвижным
столом (нижнее расположение гидроцилиндров) и с подвижной
траверсой (верхнее расположение гидроцилиндров). Вырубные
прессы с гидравлическим приводом имеют столы значительных
размеров, достигающие порой двух метров (для вырубки загото-
вок объемных ковриков). Для удобства обслуживания столы круп-
ногабаритных вырубных прессов с верхним расположением гидро-
цилиндров делают выдвижными. Штанцевые ножи в таких прес-
сах ввиду их больших размеров и массы не закрепляют на подвиж-
ной траверсе, а укладывают на выдвижном столе лезвиями вверх.
На установленный таким образом нож укладывают материал для
заготовок и подают стол в пресс, в зону вырубки.

По нормам охраны труда вырубные прессы с применением
штанцевых ножей относятся к оборудованию повышенной опас-
ности. Поэтому они оснащаются механизмами автоматической
подачи материала и удаления заготовок и отходов резиновой
смеси из зоны вырубки или имеют двухкнопочное управление опе-
рацией вырубки. В последнем случае кнопки располагаются так,
чтобы на них невозможно было нажать одной рукой.

ЛИНИИ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА РЕЗИНОВОЙ ЛЕНТЫ

Запитка литьевого оборудования шнек-плунжерного и плун-
жерного типа со шнековым питателем осуществляется резиновой
лентой. При этом используются резиновые ленты шириной 300—
400 мм и 40—70 мм.
На рис. 57 дана схема поточной линии для производства рези-
новой ленты шириной 300—400 мм. Резиновая смесь после при-
готовления в резиносмесителе 1 подается на червячный пресс 2,
который выпускает резиновую смесь в виде ленты необходимой
ширины. Иногда вместо червячного пресса для листования резины
используют подогревательные вальцы. После формования рези-
новая лента при помощи транспортера подается в ванну 3, где
производится ее обработка антиадгезивной суспензией для пре-
дотвращения ее слипания при хранении. Далее резиновая лента

подается в охлаждающее устройство 4
фестонного типа, проходя через кото-
рое она охлаждается до температуры
35—45° С в струе холодного воздуха,
для чего охлаждающее устройство осна-

Рнс. 57. Поточная лнння для производства резиновой ленты

щено вентиляторами. Охлажденная резиновая лента при по-
мощи укладчика 5 складывается на платформе 6. Иногда рези-
новую ленту наматывают на катушки. С этой целью вместо
укладчика 5 линия заканчивается механизмом для намотки ре-
зиновой ленты на катушку.

Для создания возможности запитки литьевых машин такой
лентой в качестве промежуточного звена специальной конструкции
используют резательное приспособление, состоящее из тянущего
транспортера и двух ножей, производящих поперечную подрезку
резиновой полосы. После резки получается зигзагообразная
резиновая лента шириной 40—50 мм, которая непрерывно по-
дается к шнеку литьевой машины. Равномерность питания шнека
обеспечивается компенсатором качающегося типа.

На рис. 58 представлена схема агрегата для производства
резиновой ленты шириной 40—70 мм, которая идет на запитку
механизмов пластикации литьевых машин.

Резиновая лента 2 от вальцев 1 подается к барабану 3, вра-
щающемуся в подшипниках 5 ванны 8, которая заполнена анти-
адгезивной эмульсией 7. По наружной поверхности барабана 3
установлены ролики 4, образующие винтовую линию. Резиновая
лента, попадая на ролики 4 барабана 3, перемещается за счет
вращения барабана с одного его конца на другой. При этом осу-
164
ществляются охлаждение резиновой ленты 2 и ее обработка
эмульсией. После прохождения барабана охлажденная резиновая
ленточка наматывается на катушку 6. Основным преимуществом
схемы является ее компактность.

Рнс. 58. Схема агрегата для производства резиновой ленты

ГРАНУЛЯТОРЫ

С целью механизации процесса загрузки резиновой смеси
в гнезда формы при компрессионном способе производства формо-
вых РТИ в качестве заготовок нередко используют гранулы.
Иногда гранулированную смесь используют и для запитки литье-
вых машин. Для грану-

лирования резиновых сме-
сей большое распростра-
нение получили червячные
грануляторы, конструкция
которых представлена на
рис. 59. На раме 1 устано-
влена станина 2, на кото-
рой смонтирован цилиндр
с червяком удлиненного
типа и приводом. В за-
грузочной части червяк
снабжен пилообразной ко-
нической одноходовой на-

резкой с переменным ша-

гом, уплотняющей, мате-	Рнс. 59. Гранулятор

риал. Передний гомогени-
зирующий участок червяка
цилиндрический с постоянным шагом. На переднем конце чер-
вяка имеется уплотняющая насадка с двумя витками очень пологой
двухходовой нарезки. Таким образом, перед формующим и филь-
трующим торцовым диском создается высокое давление. Фильтр
образуют две сетки, зажатые между двумя решетками с кониче-
ской перфорацией, сужающейся до диаметра 7. мм.

Кольцо, прижимающее фильтрующий комплект к головке,

проворачивается на шарнире с помощью штока качающегося
пневмоцилиндра, который подвешен к стойке. Оно закрепляется
на головке откидными клиновыми кромками, которые прижи-
маются к клиновым гнездам головки откидными болтами.

На кольце укреплена стойка 4 с опорами 5 полого вала 3,
на котором посажена срезающая четырехножевая крестовина.
Вал 3 приводится в движение от электродвигателя 8 через клино-
ременную передачу 9, редуктор 7 и ременную передачу 6. В за-
грузочной части машина обычно оборудована подпрессовывающим
поршневым устройством. Мощность привода червяка в грануля-
торах достигает 300 кВт и более.

Для производства гранул все большее распространение полу-
чают валковые грануляторы. Гранулятор состоит из небольших
вальцев (длина валков —300 мм) с нанесейными на них по пери-
метру кольцевыми канавками, после прохождения которых смесь
выходит в виде «лапши». На пути ее движения вращается валик
с режущими ножами, установленными по его образующей, после
прохождения которого смесь выходит в виде гранул. В качестве
исходного материала для валкового гранулятора используется
резиновая лента шириной 300—350 мм и толщиной 5—8 мм.
Производительность гранулятора до 1800 кг/ч с размером гра-
нул 7x7 мм.

Преимуществом валкового гранулятора перед червячным яв-
ляется компактность конструкции и небольшая энергоемкость.
Глава II. ПОДГОТОВКА АРМАТУРЫ
ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ФОРМОВЫХ
РЕЗИНОМЕТАЛЛИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ

В современных машинах и аппаратах различного назначения
нельзя обойтись без деталей, совмещающих механические свой-
ства металлов с вибростойкостью, прочностью на ’ истирание,
антикоррозионной стойкостью и другими свойствами, присущими
резине. Решение задач прочного и надежного соединения двух
материалов, совершенно различных по составу, структуре и
свойствам, дает возможность широко применять резинометалли-
ческие детали для самых различных условий работы.

Резинометаллические амортизаторы, смягчая толчки и удары,
защищают двигатели транспортных средств от вибрации. Эти
детали предохраняют точные приборы от сотрясений и вибраций.
Металлические подшипники с прикрепленной к ним резиной
во много раз долговечнее металлических в нефтебуровых установ-
ках, работающих в водной среде, содержащей песок и глину.
Широко применяются валы с обкладкой из резины в бумажной,
текстильной, полиграфической и других отраслях промышлен-
ности.	,

КЛАССИФИКАЦИЯ МЕТОДОВ КРЕПЛЕНИЯ РЕЗИНЫ
К МЕТАЛЛАМ

Промышленные методы крепления резины к металлам делят
на две группы: 1) «холодного крепления» (крепления ужесвулка-
низованной резины) и 2) «горячего крепления» (невулканизован-
ная резиновая смесь прикрепляется к металлу арматуры в про-
цессе формования и вулканизации резинометаллических изделий).

Методы холодного крепления основаны на применении спе-
циальных клеев, с помощью которых листовая, полосовая или
профилированная резина скрепляется с металлом при обычных
температурах (15—25° С), т. е. без применения оборудования и
оснастки, используемых для вулканизации формовых РТИ. Ме-
тоды холодного крепления здесь не рассмотрены. ’

Используя методы горячего крепления, резину прикрепляют
к металлу или непосредственно, или через промежуточные слои
материалов, имеющих хорошую адгезию и к резине, и к металлу.

К металлам непосредственно могут прикрепляться в процессе
вулканйзации (при температуре вулканизацир) эбониты или
резины, в состав которых введены соединения меди, железа,
кобальта, некоторые синтетические смолы.

В качестве промежуточных слоев при креплении резины к ме-
таллам используют эбонит, латунь и резиновые клеи на основе
6*	167
производных каучука, изоцианатов или синтетических
смол.

Методы горячего крепления, широко применяемые в промыш-
ленности, подразделяют на следующие группы:

1) непосредственное крепление эбонитов и резины с добав-
ками смол, солей меди, кобальта;

.2) крепление посредством слоя латуни, осажденной из циани-
стого или бесцианистого электролита; ”

3) крепление посредством клеев, полученных из производных
каучуков, органических изоцианатов, синтетических смол, про-

Рис. 60. Зависимость прочности
крепления резины к металлам
от температуры при помощи три-
изоцианат-трифенилметана (/),
латунирования (2), хлорпреио-
вого каучука (3), эбонита (4),
латексно-альбуминового клея (5)
и термопрена (б)

дуктов окисления каучука, а также
клеев высокотермостойких и сме-
шанного состава [12].

Прочность крепления посредст-
вом эбонита возрастает, если в
адгезируемом слое присутствует
окись железа; целесообразным ока-
зывается присутствие при креплении
к металлу синтетических каучуков
некоторых солей (меди, кобальта,
железа и др.) [23]; деструктирую-
щих каучук.

Адгезия слоя резины при вулка-
низации к паре медь—цинк, медь—

железо, цинк—сурьма значительно
сильнее, чем к отдельно взятым ме-
таллам.

Слой резины, прилегающий к ме-
таллу, должен содержать повышен-
ное количество серы: мягкие резины
не менее 4, а эбониты не менее

45% серы по массе.

При креплении резины к металлу через клеевые прослойки
следует учитывать прочность крепления клеевой пленки к ме-
таллу и прочность самой крепящей пленки, с одной стороны,
прочность крепления резины к пленке и прочность самой резины —
с другой, причем с уменьшением толщины клеевой пленки проч-

ность крепления увеличивается.

Прочность связи резины с металлом уменьшается с повыше-
нием температуры (рис. 60), поэтому ее следует определять при
комнатной и при повышенной температурах [12, 23]. Особенно
это необходимо соблюдать в случае крепления с применением
эбонита и термопрена, поскольку эти материалы являются термо-
пластичными и при температуре выше 55—60° С прочность их
крепления к металлам уменьшается на 50—70%.

Легко резина крепится к стали, латуни, чугуну и сплавам
алюминия, труднее — к нержавеющим сталям и бронзам, в част-

ности, к оловянистым.
КРЕПЛЕНИЕ РЕЗИНЫ
К МЕТАЛЛАМ ПОСРЕДСТВОМ ЭБОНИТА

Метод крепления эбонита или резины к металлам по эбони-
товой прослойке является одним из самых распространенных
методов, применяемых в промышленности РТИ.

В этом случае в вулканизационном котле поверхность металла
подвергается обезжириванию острым паром при 130—140° С
(обжиг). После обезжиривания поверхность очищается от окалины
металлическими щетками или обрабатывается в дробеструйной
установке.

Для подготовки поверхности к креплению металлическую арма-
туру протачивают на токарных станках с нанесением на поверх-
ность глубоких рисок, винтовой нарезки или вырезов в виде
«ласточкина хвоста». Затем подготовленную поверхность металла
промывают бензином и покрывают одним-двумя слоями клея из
эбонитовой смеси с обязательной просушкой каждого слоя.

На покрытую эбонитовым клеем поверхность металла накла-
дывают каландрованные листы из эбонитовой смеси толщиной
0,5—1,5 мм и тщательно прикатывают роликами. Вслед за этим
на слой эбонитовой смеси накладывают слой за слоем резиновую
смесь, также тщательно прикатывая ее роликами.

Вулканизация собранных таким образом изделий, имеющих
большие размеры, производится в вулканизационных котлах.
Вулканизация резиновых обкладок массивных шин выполняется
в пресс-формах в автоклаве или прессе. Такой вид вулканизации
обеспечивает наилучшее сцепление резины с эбонитом и эбонита
с металлом.

После вулканизации некоторые изделия (при необходимости)
подвергают механической обработке (обточке и шлифовке на то-
карных станках)..

Прочность соединения резины с металлом при равномерном
отрыве достигает 4—6 МН/м2, поэтому разрушение, если оно
имеет место, обычно происходит по резине. Прочность соединения
эбонита с металлами достигает 15—20 МН/м2 [20].

Однако при температуре выше 60° С прочность крепления
падает в связи с размягчением эбонита (за счет разницы в коэф-
фициентах теплового расширения металла и эбонита, у последнего
он в 3—5 раз выше) и возможно отслаивание эбонита. При боль-
ших давлениях, воздействующих на вулканизуемое изделие,
эбонит, размягчаясь, может выдавливаться.

Существенным недостатком метода является также хрупкость
эбонита, исключающая возможность использования этого вида
соединения для изготовления изделий, подвергающихся воздей-
ствию динамических нагрузок. Наконец, продолжительность
процесса вулканизации эбонита, достигающая 8—9 ч при изго-
товлении крупных и средних изделий, делает этот метод нерен-
табельным в сравнении с прогрессивными методами креплеиня.
ЛАТУНИРОВАННАЯ АРМАТУРА

Латунирование арматуры широко применяется для массового
изготовления небольших по размерам резинометаллических дета-
лей, например для автомобильной промышленности. Достоин-
ствами метода являются высокая прочность крепления, темпера-
туре-, масло- и бензостойкость, а также стойкость к ударам и
вибрациям. Метод отличается большой производительностью и
сравнительной простотой операций, позволяющей легко механи-
зировать их.

Процесс латунирования арматуры включает следующие опе-
рации: подготовку арматуры (обезжиривание, травление); осаж-
дение слоя латуни на поверхности металла; промывку латуниро-
ванной арматуры в воде и ее сушку.

Если отлатунированная арматура перед подачей к прессам
и укладкой в гнезда пресс-формы находится на стадии хранения
лишь несколько часов, то покрытие ее клеем после латунирования
не производится.

. Для удаления смазки поверхность арматуры обрабатывают
органическим растворителем. Необходимость применения смазки,
играющей роль консервации, вызвана тем, что изготовление арма-
туры (штамповка) производится на машиностроительных пред-
приятиях, а латунирование ее — на заводах РТИ.

Если арматура имеет довольно жесткую конструкцию, то-
обработка поверхностей арматуры растворителем заменяется более
производительной обработкой в галтовочных барабанах совместно
с арматурой другой формы и размеров с добавлением древесных
опилок или в дробеструйных установках чугунной дробью или
крошкой размерами 0,5—1,5 мм.

Окончательное удаление смазки и жиров с поверхности арма-
туры производится в ваннах с раствором горячей щелочи. Сталь-
ные ванны с нефутерованными стенками оборудуются змеевиками
для пропуска пара и подогрева раствора.

Весьма эффективным является также обезжиривание стальной
арматуры с пропусканием через нее и раствор щелочи постоянного
тока с переключением через каждые 1—3 мин катода и анода.
Температура раствора щелочи поддерживается в пределах 60—
80° С, плотность тока 5—10 А/дм?, продолжительность обезжи-
ривания 3—10 мин. Признаком достаточного обезжиривания
является хорошая смачиваемость поверхности металла водой.

После обезжиривания следует промывка арматуры в горячей
или холодной проточной воде и химическое или электрохимиче-
ское травление с целью удаления ржавчины и окалины в 10—
20%-ном растворе серной кислоты или в 5—10%-ном растворе
соляной кислоты. Ванны для кислых растворов футеруются из- .
нутри кислотоупорными материалами (резина, винипласт, кисло-
тоупорный кирпич, метлахская плитка).

После травления и последующей промывки в проточной воде
арматуру подвергают кратковременной (в течение 3—5 мин)
170
химической обработке (декапйровайие в содоциановом растворе)
для удаления тонких окисных пленок, препятствующих прочному
сцеплению латунного слоя с основным металлом. После этого
арматура без промывания переносится в ванну для латунирования.

В промышленных условиях осаждение латуни на арматуру
производят из раствора комплексных цианистых солей меди и
цинка. Путем регулирования концентрации ионов меди и цинка
в растворе представляется возможным осаждать их совместно
в виде латуни иа арматуре, выполняющей роль катода. Рекомен-
дуемыми условиями работы латуиировочных ванн и составами
анодов являются [121:

Температура	электролита, °С.........................20—40

Плотность тока,	А/дм*...............................0,2—1,0

Состав анодов, %:
медь .............................................70—80

цинк..............................................30—20

Практика показывает, что толщина слоя латуни (до 0,01 мм),
получаемая за 15—20 мин осаждения, вполне достаточна для
хорошего крепления резины. Ванны для латунирования обклады-
вают эбонитом или резиной. Подвесками служит латунная про-
волока. Поскольку работа с растворами цианистых солей требует
особых мер по охране труда, разработан процесс латунирования
арматуры в бесцианистом электролите 135], для приготовления
которого применяют сернокислую медь, сернокислый цинк, пиро-
фосфорнокислый натрий, кальцинированную соду, борную и Ща-
велевую кислоты.

После латунирования арматура промывается в холодной или
горячей воде и просушивается. Во избежание окисления латуни
процесс сушки ведут в потоке горячего воздуха, т. е. как можно
быстрее.

Установки для электрохимического осаждения латуни на ар-
матуру состоят из ванн, расположенных последовательно по ходу
технологического процесса. Источником постоянного тока напря-
жением 6—12 В служат моторгенераторы или выпрямители.

Для крупносерийного и массового производства могут приме-
няться автоматы с программным управлением. При этом
все движения автооператора (подъем подвесок, перенос их из ванйы
в ванну и опускание) выполняются по определенной цикло-
грамме, составленной на основе принятого технологического про-
цесса.

Соблюдение правил работы с пожароопасными растворителями
и токсичными химикатами, а также недопущение загрязнения
электролитов требуют выделения участков латунирования в от-
дельные помещения с подведенной проточной холодной и горячей
водой, паром, канализацией, общей приточно-вытяжкой вентиля-
цией и местными отсосами от ванн обезжиривания, травления и
латунирования. •
ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ОБРАБОТКИ АРМАТУРЫ КЛЕЕМ

Перед нанесением клея поверхность металла арматуры дол-
жна быть тщательно обезжирена, очищена от ржавчины и окалины.
Подготовленную к нанесению клея арматуру допускается до
суток хранить в бензине. При нанесении клея поверхность арма-
туры должна быть высушенной.

Свыше 85% резинометаллических изделий (в США) изготов-
ляется с помощью клеев (в том числе около 55% однослойных по-
крытий и около 15% через слой латуни) [12].

Большое разнообразие марок клеев различного состава и на-
значения для крепления резиновых смесей к металлам и сплавам,
простота нанесения слоя клея, надежность крепления резины к
металлу, которая в отдельных случаях имеет высокую прочность,
делают этот метод крепления наиболее перспективным.

При производстве формовых резинометаллических изделий
широко распространено применение клея Фен-1, представляющего
собой композицию, состоящую из термореактивной смолы и
бутадиен-нитрильного каучука. Клей наносится на арматуру при
температуре окружающей среды, а сушка его производится в тон-
нельной сушилке в течение 25 мин при температуре 85—95° С. Обра-
ботанную клеем арматуру допускается хранить до трех суток,
оберегая ее от запыления.

Нанесение клея Фен-1 должно производиться на предварительно
фосфатированную поверхность металла.

Фосфатирование выполняется для предотвращения образова-
ния на поверхности металла окисной пленки, ухудшающей адге-
зию резины к стали. При этом фосфатный слой не только защищает
поверхность арматуры от коррозии, но и способствует увеличению
адгезии резины к стали. Фосфатирование проводится в горячих
и холодных растворах в нефутерованных ваннах, сваренных из
листовой стали. Состав раствора и режим фосфатирования:

Монофосфат цинка (мажеф), г/л......................... 24

Азотнокислый натрий, г/л .............................. 32

Температура раствора, °С..............................60—70

Время фосфатирования, мин .............................. 5

Для крепления резины к арматуре формовых резинометалли-
ческих изделий автомобиля «Жигули» применяются клеи «Хемо-
сил 211» и «Хемосил 220» фирмы «Хенкель» (ФРГ), представляющие
собой растворы сложных органических полимеров в смеси раство-
рителей.

Клей «Хемосил 211» растворяется в смеси метилизобутилке-
тона и гликолевого эфира, а «Хемосил 220» — в смеси ксилола
или толуола и перхлорэтилена до концентрации 24—25%. Выбор
типа клея зависит от состава резиновой смеси.

Для тяжелых условий эксплуатации деталей и при отсутствии
возможностей тщательной предварительной обработки поверх-
ности арматуры применяется двухслойное покрытие: первый слой
172
клеем «Хемосил 211» (серого цвета) и второй слой клеем «Хемо-
сил 220» (черного цвета).

Время сушки слоя клея при температуре окружающей среды
составляет 25—40 мин. При этом из помещения, где производится
нанесение слоя клея на арматуру и сушка, должно производиться
принудительное удаление паров растворителей ввиду токсичности.

При изготовлении формовых резинометаллических изделий
могут применяться следующие способы нанесения клея на арма-
туру: пульверизация, погружение и нанесение клея кистями.

5 6
\ . хь. 7	8	9



4

3

Рис. 61. Схема установки для промазки арматуры клеем методом погру-
жения

— 33

Способ пульверизации состоит в том, что на разложенные в
один слой или подвешенные на крючках детали арматуры клей
наносится с помощью сжатого воздуха краскораспылителем. Этот
способ позволяет наносить слой клея любой толщины и удобен
в тех случаях, когда подготовке под крепление подлежит одна
сторона плоской арматуры.

Для нанесения клея арматура раскладывается на столах,
оборудованных вытяжной вентиляцией, или в специальных вытяж-
ных шкафах.

Способом погружения клей наносят на арматуру, подвешенную
па крючках-подвесках, окунанием ее в ванну с клеем. Способ удо-
бен для обработки деталей небольших размеров, поверхность
которых подлежит обрезиниванию. Однако обработка этим спо-
собом арматуры значительных размеров и сложной конфигурации
с глухими отверстиями и полостями не обеспечивает нанесения
равномерного слоя клея и ведет к его перерасходу. На рис. 61
показана установка для промазки арматуры клеем способом
погружения. Она представляет собой подвесной конвейер, цепь 10
которого, снабженная крючками 8, в процессе работы движется
непрерывно. * Ванна 2 с клеем установлена н^ пневматическом
подъемном столе 1. Места навески и съема арматуры 7 открыты
для обслуживания, остальная часть конвейера, где происходит
сушка клея, заключена в кожух-тоннель 9 с вентилятором 13
для удаления паров растворителя. Цепь 10 приводится от ре-
дуктора 11 через звездочки 6 и 12. Натяжение цепи осуществляется
устройством 4.	'

Съем просушенной арматуры 7 производится в сборник 3
при помощи приспособления 4. В момент прохождения арматуры
над ванной с клеем, последняя с помощью пневмоавтоматики под-
нимается на заданную высоту до погружения арматуры в клей

Рис. 62. Схема установки для промазки арматуры
клеем с помощью кистей

и затем опускается. Скорость движения конвейера регулируется,
что позволяет устанавливать время сушки в пределах 10—50 мин.

Способ нанесения клея на арматуру кистью используется в слу-
чаях, когда необходимо крепить резину к отдельным участкам
и поверхностям арматуры. Промазка кистью может выполняться
вручную или с помощью средств механизации.

На рис. 62 показана установка для промазки втулок кистями,
когда крепление резины производится к наружным поверхностям
арматуры.

Установка представляет собой ротор 3 с кронштейнами 4,
на которые надевается подлежащая промазке арматура 5. Уста-
новка заключена в кожух-тоннель 2 с вентилятором 1 для удале-
ния паров растворителя.

Ротор 3, поворачиваясь на определенный угол, соответствую-
щий шагу расположения кронштейнов 4, подает арматуру 5 к ме-
ханизму промазки.

В механизме промазки арматура 5 поджимается сверху под-
вижным центром 6, через который внутрь арматуры подается
174
сжатый воздух, предотвращающий попадание б нее клея. После
поворачивания механизма поворота 11 на очередную позицию
ротор фиксируется пневмоцилиндром 12, арматура на позиции
промазки поджимается сверху пневмоцилиндром 7, приспособле-
ние из двух илн трех радиально расположенных плоских (флей-
цевых) кистей 9 поднимается пневмоцилиндром 8 из ванночки 10
с клеем, охватывая наружную поверхность арматуры и прома-
зывая ее.

Все операции, кроме установки и съема с кронштейнов арма-
туры, выполняются автоматически. Количество позиций ротора
и темп работы рассчитаны таким образом, чтобы (за время про-
хождения арматуры от механизма промазки до места съема)
клей на поверхности арматуры успел высохнуть до «неприлипания».
Для окончательного высыхания клея арматура выдерживается ие
менее 2 ч в открытой таре, после чего подается на склад или к вул-
канизационным прессам.

РЕСТАВРАЦИЯ АРМАТУРЫ

В процессе изготовления резинометаллических деталей часть
их разрушается при испытаниях и контроле. Арматура таких де-
талей обычно вновь используется в производстве. Существует
несколько способов реставрации арматуры (121.

Механический способ применяется при небольшом количестве
реставрируемой крупной арматуры, при котором резину срезают,
а арматуру подвергают обжигу.

Способом набухания резины пользуются при реставрации не-
большого числа арматуры, когда нельзя воспользоваться механи-
ческим способом, поскольку может быть нарушена целостность
резины. Резинометаллические детали погружают в растворитель
(бензин, толуол), после чего резина легче отделяется от металла.

Для реставрации стальной арматуры пользуются и химичес-
ким способом: детали погружают в раствор цианистого аммония
или в аммиачный раствор персульфата аммония, где выдерживают
от нескольких дней до нескольких недель. При этом способе ис-
ключается повреждение арматуры.

Реставрация арматуры сжиганием резины применяется в том
случае, если высокая температура при обжиге не приведет к де-
формации арматуры и ее порче. Кроме того, необходимо помнить,
что при сжигании резины образуется большое количество черного
дыма и копоти.

Реставрация арматуры быстрым нагреванием, является наибо-
лее современным способом. При нагревании металла арматуры
свыше 250° С нарушается крепление вследствие деполимеризации
резины. Высокие температуру и скорость нагреву без загорания
резины обеспечивают высокочастотные установки — индукторы.
Контакт резинового слоя детали с индуктором при нагреве не вы-
зывает нежелательных явлений (перегрев индуктора, неравномер-
ный нагрев арматуры и т. п.).
Глава Ш. ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ОБРАБОТКИ
ФОРМОВЫХ РТИ ПОСЛЕ ВУЛКАНИЗАЦИИ

Все оборудование для обработки формовых РТИ после вулка-
низации может быть разделено на две группы: 1) оборудование,
на котором обработка формовых РТИ производится резанием но-
жами и шлифовальным инструментом; 2) оборудование, на котором
обработка изделий осуществляется при —60° С и ниже.

В свою очередь, оборудование первой группы подразделяется
на станки для срезания облоя, обработки рабочих кромок деталей,
шлифовки и резки, а также для зачистки арматуры.

К оборудованию второй группы относят различные галтовоч-
ные барабаны, дробеметные и вибрационные устройства.

ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ РЕЗАНИЕМ
НОЖАМИ И ШЛИФОВАЛЬНЫМ ИНСТРУМЕНТОМ

Из механических приспособлений для обрезки заусенцев сле-
дует отметить обрезатель заусенцев. Режущая часть приспособле-
ния состоит из двух вращающихся дисковых ножей, оси враще-
ния которых расположены под прямым углом. Верхний нож с
вертикальной осью вращения представляет собой полый цилиндр,
а нижний — массивный диск с односторонней конусной заточкой.
Прижатие нижнего ножа к верхнему осуществляется пружиной.
На уровне зева ножей имеется приемный стол, на который поме-
щают изделие. Стол устанавливается с небольшим наклоном к но-
жам. Величина наклона зависит от угла1 между заусенцами и
кромкой изделия. Кромку изделия прижимают к верхнему ножу,
а выпрессовку направляют в зев ножей. Приспособление обслужи-
вается вручную.

В последние годы все большее распространение получает груп-
повая штанцовка (вырубка) формовых РТИ, отличающаяся высокой
производительностью. При извлечении из пресс-форм • изделий,
соединенных между собой сплошным резиновым облоем (ковриком),
значительно сокращается вспомогательное время обслуживания
оборудования. Штанцевание осуществляется на прессах и обкаточ-
ных станках.

Прессы для вырубки свулканизованных изделий штанцевыми
ножами во многом сходны с прессами для вырубки заготовок. Раз-
личия заключаются в том, что здесь в большинстве случаев не-
возможны автоматическая непрерывная подача материала (ков-
рика) на вырубку и удаление готовых изделий из зоны резания.
Поэтому для штанцевания свулканизованных изделий применяют
тихоходные прессы с гидравлическим или пневматическим при-
водом.
Существенные различия имеются и в конструкции штанцевых
ножей. Во-первых, конфигурация ножей должна совершенно
точно соответствовать контурам готовых изделий, а их располо-
жение — расположению гнезд в пресс-форме. Во-вторых, коврик
на ножи должен быть тщательно уложен и зафиксирован от пере-
мещения в начальный момент врезания. С этой целью в пресс-
форме между гнездами имеется несколько небольших по диаметру
знаков, образующих контрольные отверстия в коврике, которые

Рис. 63. Принципиальная схема обкаточного станка для
вырубки изделий

затем используются для надевания его на контрольные штифты
штанцевого ножа, расположенные в тех же местах, что и знаки
в пресс-форме. Материалом для штанцевых ножей служит инстру-
ментальная полосовая сталь толщиной 1—2,5 и шириной 20—
50 мм.

На рис. 63 приведена принципиальная схема обкаточного
станка для вырубки изделий из сплошного коврика облоя. Подле-
жащие- обработке изделия в сплошном коврике облоя уклады-
ваются в гнезда штанцевого ножа 2, установленного на подвижной
плите 1, и накрываются сверху плитой 3, выполненной из эбонита,
паронита или другого подобного материала. Под действием сило-
вого цилиндра 6 происходит протягивание подвижной плиты 1
по опорным роликам 7 под обкатывающие ролики 5. В процессе
протягивания изделия вырезаются из коврика облоя. Обратным
ходом силового цилиндра 6 плита 1 возвращается в исходное
положение. При помощи толкателей 4, приводимых в действие
силовым цилиндром 8, производится выталкйваиие вырубленных
изделий и облоя из группового штанца 2. Обкатывающие ролики 5
с помощью винтовой и червячной пар устанавливаются в положе-
ние, обеспечивающее полное отделение облоя от изделия.
По сравнению с вырубным прессом обкаточный станок имеет
меньшую металлоемкость.

На станках, осуществляющих подрезку рабочих кромок ман-
жет, втулок и др., обработка производится плоским ножом при
вращающихся изделиях. Частота вращения изделия зависит от
механических свойств резины и геометрических размеров обрабаты-
ваемого изделия. Станки могут быть выполнены в виде автоматов

Рис. 64. Станок-автомат для механической обработки рабочих кромок
уплотнительных манжет

и полуавтоматов. В станках полуавтоматического действия все
операции, кроме загрузки и выгрузки деталей, автоматизированы.

На рис. 64 приведена принципиальная схема станка-автомата,
предназначенного для подрезки рабочих кромок уплотнительных
манжет. Станок работает в автоматическом режиме. В роторе 3
в подшипниковых опорах расположены шпиндели 10, в гнезда 6
которых на позиции разгрузки из вибробункера подаются подле-
жащие обработке изделия. Ротор и шпиндель вращаются от элек-
тродвигателя 8 через систему промежуточных передач. После по-
падания изделия в гнездо шпинделя 10 при последующем вращении
ротора 3 происходит фиксация изделия фиксатором 5 за счет дви-
жения ролика фиксатора по неподвижному копиру 4, а ролик 7
шпинделя 10 входит в зацепление с приводным роликом 1. Частота
вращения шпинделя составляет 2000—7000 об/мин. На позиции
обработки вращающееся изделие врезается в лезвие стационарно
установленного плоского ножа 11, в результате чего осущест-
вляется подрезка рабочей кромки изделия. При дальнейшем дви-
жении ротора на позиции разгрузки происходит извлечение обра-
178
ботанного изделия толкателем 9 вследствие скольжения последнего
по неподвижному копиру и съем готового изделия элементом 2.
Далее процесс подрезки повторяется. Производительность авто-
мата составляет 2000 изделий в час.

Довольно распространенным видом обработки формовых РТИ
после их вулканизации является шлифование. Оно используется
для удаления следов разъема формы (кольца круглого сечения),
подгонки деталей под размер (втулки, кольца прямоугольного
сечения и др.), получения чистовой поверхности (обрезиненные
валы бумагоделательных машин и виккельные изделия) и т. д.
Для шлифования резиновых изделий используют полуавтомати-
ческие и автоматические станки.

Рис. 65. Полуавтомат для шлифовки торцов втулок

На рис. 65 представлена схема полуавтоматического станка
для шлифовки торцов втулок. Станок состоит из ротора 3, вращаю-
щегося от привода / вокруг горизонтальной оси. В роторе З вмон-
тированы оправки 4 , вращающиеся от специального привода через
клиноременную передачу 2. После установки корпуса 6 с шлифо-
вальным кругом 5 в требуемое положение в зависимости от высоты
обрабатываемых изделий 7, последние на позиции загрузки оде-
ваются на оправку 4. При дальнейшем вращении ротора 3 изде-
лия 7 попадают под шлифовальный круг 5, производящий зашли-
фовку их торцовых поверхностей. После обработки на позиции
разгрузки происходит съем изделий. Частота вращения абразив-
ного круга в процессе обработки изделия составляет 3000—
6000 об/мин в зависимости от физико-механических показа-
телей резины.

Принципиальная схема автомата для шлифования колец
круглого сечения с расположением облоя под углом 180° даиа на
рис. 66.

Автомат состоит из шести автономных механизмов для шли-
фовки наружных и внутренних кромок облоя кольца с общим
приводом, расположенным в центре станка. Подача изделий на
позицию обработки производится от вибропитателей через систему
179
лотков с отсекателями. После попадания кольца между губками
6 и зажима его последними шлифовальный камень 7 подается
внутрь кольца, в результате чего шлифуется внутренняя кромка
облоя. Шлифовальный камень 7 вращается от электродвигателя 2
через фрикцион 3. Затем шлифовальный камень движется вперед,
и кольцо надевается на вращающуюся цилиндрическую рифленую
оправку 8, и одновременно раздвигаются губки 6. Таким образом
кольцо начинает вращаться совместно с шлифовальным кам-
нем 7 и оправкой 8. Вследствие подвода абразивного бруска 9
к вращающемуся кольцу 10 шлифуется наружная кромка облоя.

7

Рис. 66. Автомат для шлифовки колец круглого сечения

В заключительной операции производится отвод шлифовального
камня 9, выход оправки 8 и абразивного круга 7 из полости
кольца и сброс кольца в бункер готовой продукции. Все перечи-
сленные операции по подводу абразивного инструмента, зажим и
разжим кольца губками производит через систему зубчатых пере-
дач копир 1 с помощью подпружиненных тяг 5. Копир 1 вращается
от электропривода 4. Часовая производительность станка
5000 колец.

Шлифовальные станки-автоматы и полуавтоматы обеспечи-
ваются вытяжной вентиляцией, которая подводится к месту ра-
боты абразивного инструмента. Кроме того, несколько раз в смену
необходимо производить алмазным карандашом очистку абразив-
ного инструмента от резиновой пыли.

На рис. 67 представлена схема станка-автомата для обработки
армированных манжет. Обработка сводится к подрезке рабочей
кромки манжеты и шлифовке двух фасок по наружному диаметру
изделия.

Автомат работает следующим образом. Подлежащие обработке
изделия засыпаются в бункер 2, откуда транспортером 3 подаются
в специальные течки, двигаясь по которым они проходят через ме-
ханизм ориентации 5 и отсекатель 4, поочередно попадая на вра-
щающуюся оправку 1. Механизм ориентации 5 ориентирует изде-
180
лия таким образом, чтобы при попадании на оправку 1 они заняли
положение, показанное на рисунке. Изделия на оправке фикси-
руются роликами 6. Затем к вращающемуся на оправке изделию

Вид А

Рис. 67. Автомат для обработки армированных манжет

подводятся абразивные бруски 7 и нож 8, которые производят
шлифовку наружных фасок и подрезку рабочей кромки. После
этого изделие механическим путем снимается с оправки, и на нее
отсекателем подается следующее из-

Рис. 68. Кинематическая схема станка для зачистки амортизаторов

оправки 3500 об/мин. Производительность станка-автомата состав-
ляет до 7 тыс. манжет в смену.

Иногда при осуществлении процессов формования и вулкани-
зации армированных резиновых изделий на выступающих частях
арматуры наблюдаются наплывы резины. В таких случаях про-
181
изводится снятие наплыва резины с арматуры. Эта операция вы-
полняется на станках с вращающимися металлическими щетками.

На рис. 68. представлена схема станка для зачистки наруж-
ной части арматуры резинометаллического амортизатора цилин-
дрической формы. Станок состоит из конвейера, металлических
щеток и привода. Конвейер состоит из ведущей 5 и ведомой 8
звездочек и тяговой цепи 9. В тяговой цепи 9 установлено 20 шпин-
делей, на верхних концах которых имеются оправки, а на нижних
зубчатые колеса. Конвейер приводится в движение от электро-
двигателя 3 через червячный редуктор 4, цепные передачи 1 и И,
пару конических зубчатых колес 10 и ведущую звездочку 5. Ме-
таллические щетки 6 приводятся во вращение от электродвига-
теля 3 через ременную передачу 2. Оправки приводятся во вра-
щение только при подходе к металлическим щеткам. Они получают
вращение при помощи зубчатых колес и зубчатой рейки 7.

Резинометаллические амортизаторы устанавливаются на
оправки, Которые, двигаясь по конвейеру, подходят к металли-
ческим щеткам, снимающим резину с поверхности арматуры.
Частота вращения щеток составляет 1500 об/мин. Производитель-
ность станка 1600 изделий в час.

ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ИЗДЕЛИЙ
С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ НИЗКИХ ТЕМПЕРАТУР

Наибольшее распространение для обработки формовых РТИ
после вулканизации с использованием низких температур полу-
чили галтовочные барабаны. Они просты по конструкции и до-
ступны в обслуживании.

Галтовочный барабан состоит из двух стоек, в подшипниках
которых установлен барабан с крышкой для загрузки и выгрузки
обрабатываемых изделий. Современные конструкции галтовочных
барабанов оснащены индивидуальной холодильной установкой
компрессорного типа, от которой хладагент через коллектор
подается в рубашку вращающегося барабана. В качестве хлад-
агента используется фреон. Недостатком этой конструкции яв-
ляется малый коэффициент теплопередачи от хладоагента через
внутреннюю стенку барабана к обрабатываемым деталям, это
удлиняет время замораживания облоя и снижает производитель-
ность установки.

Привод барабана позволяет осуществлять бесступенчатое ре-
гулирование частоты его вращения в пределах 20—50 об/мин
в зависимости от вида обрабатываемых изделий. Температура
внутри барабана также регулируется и автоматически поддержи-
вается в пределах—80 ч 130° С. Современная резиновая про-
мышленность располагает галтовочными барабанами с рабочими
объемами 180, 225, 325, 600 и 1000 л.

Обработка в галтовочных барабанах замороженных до хруп-
кого состояния изделий осуществляется за счет ударов их друг
182
о друга, а также о внутреннюю полость барабана. Введение внутрь
барабана в процессе обработки керамических шариков сущест-
венно не интенсифицирует процесс скалывания облоя. Цикл
обработки составляет 30—60 мин и более. Практически не уда-
ляется облой с внутренних полостей резиновых изделий. Даль-
нейшим этапом развития оборудования данного вида стал барабан
со щетками.

Оборудование для удаления облоя, использующее в качестве
активатора процесса скалывания облоя вращающиеся - щетки,
выполненные из морозостойкого материала (фторлона, нейлона
и т. д.), состоит из барабана, который может вращаться в подшип-
никах, смонтированных на стойках. Барабан вращается от элек-
тропривода постоянного тока, позволяющего регулировать ча-
стоту вращения барабана в пределах 20—50 об/мин. В боковинах
барабана вмонтированы подшипники, в которых от электропривода
вращаются четыре щетки. Частота вращения щеток регулируется
в пределах 500—1500 об/мин. Регулирование частоты вращения
барабана и щеток позволяет подбирать оптимальный режим обра-
ботки в зависимости от конфигурации изделий и типа каучука.
В качестве хладагента в рассматриваемом оборудовании исполь-
зуется жидкий азот, который от дозатора впрыскивается внутрь
барабана через вращающуюся цапфу. Оборудование оснащено
устройствами для механизации вспомогательных операций: за-
грузки и отделения облоя от обработанных изделий. Обрабаты-
ваемые изделия загружаются в бункер, который, двигаясь по на-
правляющим, в конце хода опрокидывается, в результате чего
изделия загружаются в барабан. По окончании обработки готовые
изделия вместе с облоем высыпаются на вибросито, состоящее из
верхней и» нижней плоскостей. В процессе совместного движения
изделий облой через ячейки сетки проваливается на нижнюю
плоскость, а оттуда поступает в сборник облоя. Готовые изделия
проходят через верхнюю плоскость и попадают в емкость готовой
продукции.

Цикл обработки формовых РТИ на таких барабанах сокра-
щается до 1,5—5 мин, производительность достигает 80—150 кг/ч
резиновых изделий. На этих барабанах возможно обрабатывать
кольца круглого и прямоугольного сечений, которые имеют об-
лой во внутренней полости.

В литературе имеются сведения о создании для удаления облоя
с формовых РТИ методом замораживания оборудования вибра-
ционного типа. Вибрационный станок состоит из многоблочного
вибрирующего устройства, включающего в себя резервуар то-
роидальной“формы, разделитель с решеткой и вибратор с контр-
грузом. Станок гнабжен изоляцией и приспособлением для впры-
ска н регулирования жидкого азота.

Изделия, помещенные в тороидальный резервуар, подвергаются
колебаниям. Для улучшения качества удаления облоя и облегче-
ния перемещения изделий по виброплоскости используется напол-
/	183
нитель в виде керамических шариков диаметрами 3—6 мм. Паде-
ние и удары шариков об изделия способствуют обламыванию
облоя.

Рассматриваемый станок позволяет удалять облой с изделий,
которые обрабатываются в галтовочных барабанах. При этом
расход азота в рассмотренных случаях одинаковый. Основным
преимуществом вибрационного оборудования по сравнению с рас-

9

Рис. 69.

Принципиальная схема

дробеметиого агрегата

смотренным оборудованием яв-
ляется непрерывность процесса
обработки. Это создает благопри-
ятные условия для использования
оборудования в поточных ли-
ниях для производства формо-
вых РТИ.

В последние годы в промыш-
ленности РТИ широкое распро-
странение получает оборудование
для удаления облоя способом
замораживания, использующее в
качестве активаторов технологи-
ческого процесса дробеметные уст-
ройства. Преимуществом этих
устройств является высокая про-
изводительность и максимальная
механизация процесса.

Отечественные заводы РТИ
‘ оснащаются дробеметными агре-
гатами НВУД (рис. 69).

Агрегат представляет собой
конструкцию, состоящую из ра-
бочей камеры с входящим в нее
шлюзовым затвором 5, через
который изделия с облоем по-
падают на ленточный барабан 4.

На ленточном барабане 4 производится ворошение и заморажива-
ние изделий, обработка их дробью и отделение облоя и дроби от
изделий. Агрегат имеет бункер для дроби 7 с питателем 6; нижнюю
секцию с входящим в нее бункером для обработанных изделий 3;
бункер для облоя Г, вибросито 2, служащее для отделения дроби
и мелкого облоя от крупного облоя; дробемет 8, разгоняющий
дробь до требуемых скоростей и обстреливающий этой дробью
замороженные изделия; элеватор 9, непрерывно подающий дробь
в бункер 7 во время работы дробемета 8. Снаружи все узлы агре-
гата защищены теплоизоляцией толщиной до 90 мм.

Дробеметный агрегат работает следующим образом. Цикл
обработки формовых РТИ начинается с открытия наружной
крышки загрузочного бункера 5. После того как изделия с облоем
загружены в бункер, наружная крышка закрывается, затем от-
184
крывается внутренняя крышка бункера, и изделия, находящиеся
в нем, попадают на ленту ленточного транспортера 4, движущегося
в направлении зоны обработки. Здесь изделия непрерывно воро-
шатся, изменяя ориентацию в пространстве, и обдуваются холод-
ным воздухом, имеющим температуру от —80° С до —135° С. При
этом изделия охлаждаются не на всю толщину, а лишь на тол-
щину облоя.

Через 1—2 мин с момента поступления изделий в зону обра-
ботки включается дробемет 8. Дробь, направленная лопатками
рабочего колеса дробемета 8 в зону обработки, обстреливает на-

Рис. 70. Схема подготовки и подачи холодного воздуха дробеметного
агрегата

холящиеся на транспортере изделия, обламывая с них облой.
Продолжительность обстрела дробью, как и обдув изделий холод-
ным воздухом, зависит от механической прочности резины, кон-
фйгурации изделий, толщины облоя и т. д.

Отколовшийся облой и дробь вместе с движущимися изделиями
транспортером подаются на вибросито,, где дробь отделяется от
облоя. Затем она направляется в заборную часть элеватора, а об-
лой собирается в бункере /. Элеватор возвращает дробь в бункер
дробемета.

Особенностью дробеметного агрегата типа НВУД является
то, что в качестве хладагента в нем используется охлажденный
воздух, который подается от турбохолодильной машины ТХМ1-25.
Производительность генератора холода составляет 25 000 ккал/ч,
температура воздуха от —80° С до —130° С.

На рис. 70 представлена схема подготовки и подачи холод-
ного воздуха дробеметного агрегата НВУД. Холодный воздух
из турбохолодильной машины ТХМ1-25 (поз. 1—2) направляется
к заслонке перепуска 3, а от нее — к НВУД, или к электро-
грелке 4. Из рабочей камеры 7 НВУД воздух попадает для очистки
в циклон с обратным конусом 6, за которым установлен фильтр 5
с быстросменным элементом тонкой очистки. Далее установлена
электрогрелка 4. После грелки воздух через фильтр 8 поступает
в турбохолодильную машину ТХМ1-25 (поз. 1—2).
. РАЗДЕЛ ПЯТЫЙ

ПРЕСС-ФОРМЫ И ФОРМЫ для ИЗГОТОВЛЕНИЯ
ФОРМОВЫХ РЕЗИНОВЫХ ИЗДЕЛИЙ

Глава I. ПРЕСС-ФОРМЫ

Возрастающая концентрация и специализация производства
формовых РТИ, широкое внедрение механизированного и автома-
тизированного оборудования для формования и вулканизации
РТИ делают необходимым решение задач по унификации пресс-
форм и форм по их изготовлению на специализированных пред-
приятиях.

Существуют различные толкования терминов «пресс-форма»
и «форма». Отличительные особенности форм и пресс-форм, на наш
взгляд, заключаются не в оборудовании, на которое они установ-
лены, а в способе производства изделия. Самым характерным
для форм является то, что резиновая смесь подается в предвари-
тельно собранные и сомкнутые формообразующие части. Для
пресс-форм обязательной является предварительная укладка
в формообразующую полость резиновой заготовки с последующим
приложением усилия прессования к частям пресс-формы для при-
дания заготовке конфигурации изделия.

Все формы объединяют такие признаки, как наличие впуск-
ного канала или литниковой системы для многогнездных форм
и системы удаления воздуха. Исключение составляют формы для
изготовления объемных ковров в вулканизационных котлах спо-
собом вакуумирования, которые представляют собой полуформу
(матрицу), открытую со стороны приложения усилия формования.
В форму укладывается заготовка из каландрованной резиновой
смеси, а усилие, необходимое для формирования ее в изделие,
создается паром, подаваемым в котел.

Пресс-формы и формы объединяет то, что все они являются
приспособлениями, предназначенными для придания определен-
ной дозе резиновой смеси конфигурации и размеров конкретного
предмета.

КЛАССИФИКАЦИЯ ПРЕСС-ФОРМ

Для изготовления формовых РТИ пресс-формы классифици-
руются по ряду признаков. Так, по эксплуатационному признаку
пресс-формы делятся на съемные ручные, съемные с применением
186
механизации и стационарные. Съемные пресс-формы — это
такие, которые каждый раз снимают с пресса для извлечения свул-
канизованных изделий и укладки заготовок (и арматуры). Разъем
этих пресс-форм производится с помощью распрессовочных при-
способлений или механизмами перезарядчика.

В отличие от съемных стационарные пресс-формы (или отдель-
ные их плиты) жестко соединены с нагревательными плитами
пресса. Конструкция стационарных пресс-форм и крепление

предусматривают возможность

выдвижения их из пресса для пе-

риодического осмотра и чистки.

Рис. 72. Многоэтажная пресс-форма
с открытой полостью для колец
круглого сечения

Рис. 71. Пресс-форма с гори-
зонтальной и вертикальной пло-
скостями разъема:

1 — полуматраца; 2 — обойма;
3 — знак; 4 — пуансон

По конструктивным признакам пресс-формы подразделяются
на одногнездные и многогнездные.

Классифицируются пресс-формы и по направлению, и по числу
плоскостей разъема. Несмотря на разнообразие конфигурации
поверхностей разъема, расчленение формующих элементов произ-
водится по одному или по двум направлениям, одно из которых
лежит в горизонтальной, другое — в вертикальной плоскости
(рис. 71). В связи с этим различают пресс-формы с вертикальным
и горизонтальным разъемом.

Число горизонтальных плоскостей разъема заЬисит от конструк-
ции пресс-формы и изделия. Пресс-формы с одним горизонтальным
разъемом называются двухплитными, с двумя горизонтальными
разъемами — трехплитными и т. д.

Существуют многоплитные (с несколькими разъемами) пресс-
формы для изготовления несложных изделий, для которых доста-.
точно наличия одной плоскости разъема. Такцр пресс-формы на-
зываются многоэтажными или стопочными (рис. 72).

В зависимости от сложности конфигурации изделия разли-
чают пресс-формы с открытой и закрытой полостями формования.
В пресс-форму с открытой полостью формования заготовка укла-
дывается непосредственно в гнездо матрицы (рис. 71,72). Конструк-
ция этих пресс-форм обычно проста и предназначаются они для
прессования изделий малой высоты и несложной конфигурации.
Недостатком таких пресс-форм является негарантированная моно-
литность изделия и большие отходы резиновой смеси.

В пресс-форму с закрытой полостью формования (рис. 73)
заготовка 3 укладывается в специальную камеру и в процессе фор-
мования пуансоном, выполняющим роль плунжера, передавли-
вается в формообразующую полость. Изделия в этих пресс-формах

Рис. 73. Пресс-форма с закры-
той полостью для уплотнитель-
ного чехла:

1 — матрица; 2 — сердечник; 3 —
резиновая заготовка; 4 — плунжер
(пуансон)

Рис. 74. Двухплитная пресс-
форма для армированной ман-
жеты:

1	— матрица; 2 — сердечник;
3 — пуансон

получаются монолитными с минимальным облоем (без выпрессо-
вок). Такие пресс-формы иначе называют плунжерными.

Существует большое число формовых РТИ с внутренними по-
лостями, выполнение которых возможно только с помощью спе-
циальных деталей (вкладышей, сердечников) (рис. 73, 74), закла-
дываемых в гнездо пресс-формы при ее сборке. Предпочтение той
или иной конструкции может быть отдано только при сопоставле-
нии эффективности операций раскрытия пресс-формы и извлече-
ния свулканизованного изделия с учетом возможной механизации
пресса.

Все детали, из которых состоят пресс-формы, можно разде-
лить на две группы [28]:

1)	технологического назначения (рабочие детали), соприка-
сающиеся с резиновой смесью и участвующие в формовании из-
делий;

2)	констоуктивного назначения, осуществляющие взаимную
фиксацию деталей пресс-формы, жесткую или подвижную связь
рабочих деталей, связь пресс-формы с пресСом и с перезаряд-
чиком, раскрытие ее и т. д.

188 -
Детали конструктивного назначения делят на поддерживающие,
служащие для монтажа отдельных элементов прёсс-формы (пуан-
сонодержатели, обоймы, плиты и т. д.); опорные и направляющие
обеспечивающие правильное взаимное расположение и направле-
ние движения верхней части пресс-формы относительно нижней
(направляющие колонки и втулки, петли, шарниры и т. д.);

крепежные и прочие детали, осуществляющие связь отдельных
деталей пресс-формы между собой, разъем пресс-формы, фиксацию
отдельных деталей в определенном положении (болты, шпонки,

клинья, пружины и т. д.).

К деталям технологического
назначения относят: рабочие
детали (матрицы, пуансоны,
вкладыши, сердечники, знаки);
детали литниковой системы; де-
тали приема заготовки и пере-
давливания смеси в формо-
образующую полость (в плун-
жерных пресс-формах); детали
фиксации арматуры — каблуч-
ки, штифты, упоры, ограничи-

тели.

Рис. 75. Пресс-форма с горизон-
тально расположенным сердечником
для уплотнительного чехла:

1 — матрица; 2 — замок; 3 — плос-
кость разъема; 4 — пуансон; 5 — обой-
ная канавка; 6 — сердечник

Практически все детали,
кроме непосредственно сопри-
касающихся с формуемой ре-
зиновой смесью, а для массо-
вых изделий (манжеты, кольца)
и эти детали, стандартизованы.

Детали технологического назначения имеют некоторые особен-
ности. В матрице, являющейся одной из основных частей пресс-
формы, изделие приобретает необходимые конфигурацию и раз-
меры. Наружные очертания матрицы обычно имеют цилиндричес-
кую или прямоугольную форму. Для большинства пресс-форм,
особенно плунжерных, матрица является сочетанием двух эле-
ментов — собственно матрицы и загрузочной камеры. Конструк-
тивно они могут быть выполнены за одно целое или составными.
В последнем случае загрузочная камера и матрица являются не-
разъемной конструкцией.

Пуансоны применяют для передачи давления на резиновую
смесь. При прямом прессовании они оформляют наружные или
внутренние поверхности изделия. Так как многие РТИ представ-
ляют собой симметричную конструкцию относительно пло-
скости разъема (рис. 72, 75), деление формообразующих частей
пресс-формы на матрицу и пуансон зачастую является услов-
ным.

Формующими знаками называют детали, которые образуют
в формуемом изделии отверстия и окна.
Вкладышами (сердечниками) являются те детали, которые
образуют в формуемом изделии различные углубления, выемки,
полости и т. п.

Знаки и вкладыши могут быть установлены подвижно или не-
подвижно как в матрице, так и в пуансоне. Подвижные соединения
• применяются для знаков и вкладышей, способствующих извле-
чению свулканизованных изделий из гнезда матрицы.

ТРЕБОВАНИЯ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К ПРЕСС-ФОРМАМ,
И ВЫБОР ИХ КОНСТРУКЦИИ

Конструкция вулканизационных пресс-форм должна обеспе-
чивать:

быструю и удобную сборку и разборку, закладку заготовок,
выемку свулканизованных изделий, легкую чистку и удаление
облоя;

возможность быстрого и полного заполнения полости пресс-
формы резиновой смесью и удаления воздуха из полости;

правильную конфигурацию и размеры изделия, фиксацию
положения арматуры в резинометаллических изделиях;

прием выпрессовок при минимальной толщине облоя;

устойчивость к циклическим нагрузкам от воздействия внеш-
них сил и распорных усилий при формовании и вулканизации;

устойчивость к химическому воздействию резиновой смеси
и минимальную адгезию к металлу пресс-формы.

При выборе пресс-формы следует учитывать простоту конст-
рукции, долговечность и надежность ее в работе. Разработка пресс-
форм начинается с определения эксплуатационных характеристик
проектируемой формы:

положения изделия относительно направления разъема пресс-
формы;

направления и числа необходимых плоскостей разъема;

характера эксплуатации (стационарная, съемная вручную,
съемная с помощью механизмов, кассетная);

механизма для извлечения вкладышей, сердечников (если это
необходимо) с изделиями или без них;

числа гнезд;

конструкции- загрузочной камеры с учетом примерной формы
и размера резиновой заготовки;

способа укладки и фиксации арматуры (для резинометалличес-
ких изделий);

способа выталкивания и съема свулканизованных изделий;

способа удаления воздуха из пресс-формы;

способа центрирования частей пресс-форм при сборке.

Изделие в пресс-форме должно располагаться так, чтобы имею-
щиеся в нем отверстия и углубления были по возможности рас-
положены перпендикулярно к плоскостям разъема пресс-формы.
Желательно, чтобы изделие имело наименьшую площадь прессо-
вания, а арматура занимала наиболее устойчивое положение отно-
190
сительно основного потока резиновой смеси в процессе заполне-
ния полости гнезда.

При конструировании пресс-форм надо стремиться к умень-
шению числа плоскостей разъема, что облегчает сборку пресс-
формы при перезарядке и увеличивает ее долговечность, а также
улучшает внешний вид изделий. Правильно выбранное месторас-
положение и направление плоскостей разъема пресс-форм для
манжет является одним из условий их работоспособности и дол-
говечности. Не допускается образование следа от разъема на рабо-
чих поверхностях деталей; рабочие кромки, полученные формо-
ванием, по качеству всегда лучше кромок, полученных подрезкой
на станках.

При выборе съемной или стационарной пресс-формы необхо-
димо учитывать наличие оборудования и степень его механиза-
ции, а также экономические соображения производства (единичное,
серийное, массовое).

Съемным пресс-формам отдают предпочтение в тех случаях,
когда прессуют небольшую партию мелких изделий, поскольку
они значительно дешевле в изготовлении.

При выборе конструкции пресс-формы с вкладышами и зна-
ками необходимо вначале установить: каким образом будет рас-
крываться пресс-форма, как будут сниматься изделия со знаков
и вкладышей. Стационарна установленные в матрице или пуан-
соне знаки (см. рис. 71) должны располагаться так, чтобы не пре-
пятствовать раскрытию пресс-формы, и иметь такую форму, чтобы
не повреждалось изделие при его извлечении.

На рис. 73 показана конструкция пресс-формы для уплотни-
тельного чехла, в которой извлечение сердечника с изделием из
матрицы возможно только с применением специальных выталки-
вающих приспособлений. В случае отсутствия последних или
при еще более сложной конфигурации чехла (типа «гармошки»)
сердечник располагается горизонтально (см. рис. 75).

При снятии изделия с сильно развитыми внутренними поло-
стями (пузыри для льда, медицинские грелки и т. п.) пользуются
предварительным охлаждением изделия вместе с вкладышем в
ванне с водой.

Форма и размеры загрузочных камер должны обеспечивать
быструю и точную укладку в них заготовок. Эти камеры ие должны
иметь резких переходов поверхностей и застойных зон, способ-
ствующих накоплению в них остатков резиновых смесей и увели-
чивающих время чистки пресс-форм.

Конструкция пресс-формы должна обеспечивать удобную и
быструю укладку арматуры в пресс-форму.

Арматура в пресс-форме должна фиксироваться определенным
образом. С этой целью используют части арматуры, выступающие
за пределы гнезда пресс-формы. Если арматура заформовывается
в изделии, то она фиксируется с помощью каблучков (см. рис. 4);
шпилек, штифтов.
На рис. 76 показан один из вариантов, обеспечивающий ста-
бильность извлечения изделия из матрицы в процессе раскрытия
пресс-формы с помощью предусмотренных на знаках пуансона
пазов. Снятие свулканизованного изделия с пуансона в этом
случае трудности не представляет. При механизированном съеме
(выталкивании) удобным считается вариант, когда изделия оста-
ются в средней плите пресс-формы. Тонкостенные изделия с откры-
той полостью удобно снимать с сердечников и знаков с помощью
струи сжатого воздуха, направленной между стенками пресс-
формы и изделия. Иногда при изготовлении очень мелких РТИ

Рис. 76. Пресс-форма для подошвы:

а — неправильная конструкция; б — правильная конструкция; 1 — матрица; 2 — изде-
лие; 3 — пуансон; 4 — гладкий знак; 5 — знак с пазами

в многогнездных (порядка нескольких десятков гнезд) пресс-фор-
мах выгоднее иметь пресс-форму открытого типа, в которую
удобнее закладывать групповую заготовку увеличенных размеров,
чтобы свулканизованные изделия получились «ковриком». Весьма
желательным является удаление облоя и выпрессовок вместе с из-
делием. Для этого чаще всего на поверхности матрицы или пуан-
сона делают радиальные канавки и риски, соединяющие облой-
ные канавки с полостью гнезда. Располагают эти канавки в местах,
удобных для последующей зачистки изделия, или в местах, не
ухудшающих его качества.

Немаловажным при выборе конструкции пресс-формы является
решение вопроса удаления воздуха и газов из полости пресс-
формы в момент заполнения ее резиновой смесью.

«Недопрессовка» — наиболее распространенный вид брака при
изготовлении формовых РТИ — вызывается местным скоплением
воздуха в полости формы, возникающим вследствие неудовлетво-
рительной конструкции пресс-формы, неудовлетворительной кон-
фигурации заготовки, недостаточной по объему заготовки, от-
сутствием подпрессовки и слишком быстрой подпрессовки [241.

Конструкция пресс-формы и конфигурации заготовки должны
позволять беспрепятственно выходить воздуху по разъему, кото-
рый используется для закладки заготовок. В процессе заполнения
1$2
полости формы резиновой смесью делают одну, две и даже три под-
прессовки для выпуска воздуха, паров, газов. Иногда в конструк-
ции пресс-формы предусматривается дополнительный разъем.
Вместо него в местах скопления воздуха выполняют глухие по-
лости или сквозные отверстия небольшого сечения (выпоры).

Во время формования изделия и при подпрессовках из полости
пресс-формы вместе с воздухом выходят излишки резиновой смеси.
Конструкцией пресс-формы должно быть предусмотрено, чтобы
образующийся облой был как можно тоньше, что облегчит его
удаление при последующей обработке свулканизованного изделия.

1 — плиты пресс-формы; 2 — колонка

Перемычки между облойными канавками и формообразующей
полостью должны иметь ширину 0,5—1 мм (см. рис. 75).

Для одногнездных пресс-форм цилиндрической формы соответ-
ствие сопрягаемых поверхностей матрицы и пуансона при сборке
обеспечивается наличием конусного выступа на одном и коничес-
кой выемки на другом элементе. Конические поверхности делают
под углом 10—20° (рис. 72, 74). Для центрирования полуформ мно-
гогнездных, кассетных и одногнездных пресс-форм с нецилиндри-
ческой формой сопрягаемых поверхностей применяют направляю-
щие втулки и колонки. Высота колонок выбирается такой, чтобы
в процессе деформации заготовки части пресс-формы не смещались
на величину, большую половины зазора между втулкой и колон-
кой. Направляющий (центрирующий) поясок на колонке делается
минимальным. На рис. 77 показаны два варианта (/ и //) направ-
ляющих колонок, из которых предпочтительнее является вариант
II, поскольку при смыкании пресс-формы колонки начинают вза-
имодействовать с нижними плитами раньше, чем верхняя плита
ляжет на заготовки, а при раскрытии пресс-формы колонки за-
страхованы от выпадания из плиты наличием буртика на хвосто-
вике. Иногда вместо колонок и втулок используют элементы вкла-
дышей, сердечников. На рис. 78 сердечник 6 имеет кольцевой
трапецеидальный выступ 2, обеспечивающий фиксацию между со-
бой матрицы, пуансона и сердечника.
КАССЕТНЫЕ ПРЕСС-ФОРМЫ

Многогнездные пресс-формы, площадь которых равна пло-
щади нагревательных плит пресса (400 X 400; 600 X 600; 800 X
Х800 мм), обладая значительными габаритами и массой, требуют
при изготовлении тяжелых металлорежущих станков. На таких
станках изготовляют пресс-формы для крупных изделий (тормоз-
ные накладки и кольца, прокладки картеров и головок двигателей,
уплотнители форточек автомобилей и т. д.).

В связи с широким применением перезарядчиков пресс-форм
появилась возможность применения больших пресс-форм для из-
готовления крупносерийных РТИ небольших размеров. Однако
большинство таких изделий с повышенными требованиями к раз-
мерам необходимо изготовлять в пресс-формах, выполненных с вы-
сокой точностью и чистотой обработки поверхностей гнезд, ко-
торые не могут обеспечить тяжелые станки нормальной точности.
Это и побудило применить так называемые кассетные пресс-формы.

Кассетная пресс-форма представляет собой стальные плиты (две
плиты для двухплитной пресс-формы, три — для трехплитной),
в которых совместной расточкой выполнены отверстия для мон-
тажа элементов гнезд (матриц, пуансонов, обойм).

Число отверстий и шаг их расположения соответствуют при-
нятому числу гнезд. Совместная обработка плит одной кассеты
обеспечивает точность сборки гнезд изделий,, хотя после этого
плиты одной кассетной пресс-формы становятся не взаимозаменяе-
мыми с плитами другой. Этот недостаток удается устранить, если
один из элементов гнезда (чаще всего пуансон) устанавливается
в отверстие плиты плавающим, т. е. с зазором порядка 0,5 мм, а
центрирование каждого гнезда осуществляется сГпомощью сопря-
гающихся конических поверхностей матрицы и пуансона во время
наложения усилия на резиновую смесь при формовании изделий.

Неподвижность соединения деталей гнезда с плитами кассеты
осуществляется посадкой с натягом, штифтовкой, развальцовкой,
стопорными планками. В случае выбраковки одного или несколь-
ких гнезд, кассетную пресс-форму легко отремонтировать путём
замены вышедших из строя деталей гнезда.

Для обеспечения сборки плит кассеты после\укладки заготовок
их снабжают направляющими колонками и втулками. Удобны
в эксплуатации кассетные пресс-формы с одной плоскостью разъ-
ема, плиты которых соединены между собой с помощью шарни-
ров, позволяющих поворачивать верхнюю плиту относительно
нижней на угол порядка 70° для перезарядки, осмотра и чистки
гнезд.

Плиты кассеты имеют захваты для перемещения всей пресс-'
формы в пресс и обратно и для перемещения средней плиты пресс-
формы на позицию выталкивания изделий. Торцовые стороны плит
имеют ребра, которые заходят в направляющие соответствующего
механизма перезарядчика и предохраняют плиты кассеты от слу-
чайных перемещений в процессе эксплуатации.
На рис. 78 показана конструкция двухплитной кассетной
пресс-формы, которая может быть использована при работе на прес-
сах, оснащенных перезарядчиками (инд. 777.032 и 777.072).
Особенностью этой конструкции является шарнирное соединение
верхней 2 и нижней 1 плит кассеты. Детали шарнира (вилка 7
и ушко 8) кроме вращения позволяют верхней плите перемещаться

Рис. 78. Кассетная двухплитная девятигнездиая пресс-форма:

1 — нижняя плита; 2 — верхняя плита; 3 — матрица; 4 — пуансон; 5 — сто-
порная планка; 3 — ось; 7 — вилка; 8 — ушко; 9 — клин; 10 — втулка;

11 — колонка; 12 — захват; 13 — ребро

на величину, необходимую для вывода направляющих колонок 11
из втулок 10. Второй особенностью кассетной пресс-формы яв-
ляется наличие клиньев 9 на верхней плите, с помощью которых
осуществляется первоначальное раскрытие пресс-формы в процессе
перемещения ее из пресса.

Внедрение кассетных пресс-форм в производстве формовых
РТИ с механизацией их перезарядки весьма эффективно при про-
изводстве армированных манжет.

С применением кассетных пресс-форм резко возрастает съем
изделий с оборудования за счет увеличения гнездности и сокраще-
Ния времени на перезарядку пресс-форм. Коэффициент исполь-
зования площади плиты пресса увеличился с 0,63 до 0,92. За счет
снижения потерь тепла пресс-формой во время перезарядки
в среднем на 12% сократилось время вулканизации и заметно
повысилась производительность труда. Работа на многогнездных
пресс-формах позволила снизить расход резиновых смесей при-
мерно на 1,6%. Меньше стали изнашиваться нагревательные
плиты пресса, которые до внедрения кассетных пресс-форм часто
разбивались во время загрузки форм и прогибались при непол-
ном использовании площади плит.

Срок службы кассетных пресс-форм увеличился в 2,5 раза по
сравнению со съемными пресс-формами, которые зачастую выхо-
дили из строя по различным субъективным причинам. Все это
в конечном итоге повысило качество выпускаемой продукции.
Оснащение прессов кассетными пресс-формами исключило случаи
травматизма и заметно'снизило шум в цехе.

ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К ПРЕСС-ФОРМАМ

Эксплуатационные требования в конечном счете сводятся к
долговечности пресс-форм и качеству получаемых изделий.

Выбор металла с определенными механическими свойствами
для отдельных элементов пресс-форм; термической обработки,
обеспечивающей требуемую твердость и износостойкость; покры-
тия поверхности, обеспечивающего требуемую степень чистоты
обработки и антикоррозионную стойкость; характера посадок и
допусков, обеспечивающих прочность и точность сопряжения
отдельных элементов пресс-форм, обусловливают стойкость пресс- ,
форм н требуемое качество получаемых изделий.

Для изготовления деталей пресс-форм используются конструк-
ционные и инструментальные стали. Стали, применяемые для
изготовления формообразующих деталей, работают в условиях
высоких нагрузок и температур (порядка 180° С). Ввиду этого
стали должны иметь высокие механические свойства, хорошую
сопротивляемость истиранию и минимальную деформацию при
термической обработке, что особенно важно при сложной конфи-
гурации деталей. Они должны обладать стойкостью к химичес-
кому воздействию резиновой смеси, антиадгезион^ой способно-
стью к резине в процессе вулканизации и хорошей теплопровод-
ностью.

Этим требованиям отвечают конструкционные стали 40Х,
7X3, 5ХНВ, 12ХНЗА, ХВГ. Однако лучше для этой цели приме-
нять стали 40ХНМА, 38ХМЮА, несмотря на то, что они дороже
и после азотирования поддаются обработке (полировке) только
с помощью абразивов.

Направляющие колонки и втулки пресс-форм изготовляют
из инструментальных сталей У8, У10 с закалкой их до твердости
НРС 45—50 или из стали 45 с закалкой колонок до твердости
НРС 40—45, а втулок — до НРС 45—50.
Остальные детали пресс-форм (плиты, обоймы и загрузочные
камеры) выполняют из улучшенной стали 45 с закалкой ее до
твердости НРС 28—32.

Механическая прочность, высокая твердость и износоустойчи-
вость формообразующих поверхностей деталей пресс-форм (ма-
триц, пуансонов, вкладышей) достигается термообработкой до
требуемой твердости. Например, сталь 40Х подвергают закалке
до твердости НЁ.С 40—44, сталь 7X3 — до Н#С 43—48, 12ХНЗА
— цементации и закалке до НЦС 48—52; 38ХМЮА — азотирова-
нию до НРС 78—82 (толщина слоя азотирования должна быть
0,3—0,4 мм).

Примерная технологическая схема термической обработки
деталей пресс-форм из стали марки 7X3:

1)	нагрев до температуры 820—830° С;

2)	закалка в нагретом до 180—200° С масле;

3)	отпуск после закалки при температуре 400—425° С до твер-
дости НРС 43—48.

Для пресс-форм сложной конфигурации, например для рези-
новой обуви, где частая смена моделей и фасонов требует постоян-
ного обновления парка пресс-форм, широко используются сплавы
алюминия.

Рабочие поверхности формообразующих деталей пресс-форм
из углеродистых сталей с целью повышения их износоустойчиво-
сти подвергают хромированию. Полирование поверхности про-
изводится до и после наложения слоя хрома, толщина которого
обычно принимается в пределах 30—60 мкм. Обязательным яв-
ляется полирование азотированной поверхности деталей. Слой
хрома кроме износоустойчивости позволяет получить поверхность
с высокой степенью чистоты.

В процессе эксплуатации пресс-форм большую роль играет
состояние поверхности и характер соединения деталей. Особое
значение имеет степень чистоты (шероховатости) поверхности
формующих элементов, влияющая не только на внешний вид
изделия, но и на характер работы пресс-формы в условиях воз-
можного налипания резиновой смеси на металл и проникновения
ее в зазоры между сопрягающимися деталями при больших давле-
ниях. Наибольший зазор, недоступный затеканию в него рези-
новой смесн, обычно не превышает 0,03—0,05 мм.

Элементы формообразующих деталей и деталей, обеспечиваю-
щих их сопряжение между собой, обычно делают по 3-му классу
точности с применением плотной и ходовой посадок. Точность со-
пряжения и требуемая величина зазора между матрицей и пуан-
соном по коническим поверхностям достигается притиркой. Допу-
стимое смещение полуформ в плоскости разъема допускается в пре-
делах десятых долей миллиметра, а для колец круглого сечения
(ГОСТ 9833—73) не должно превышать 0,03 мм. Острые кромки
при пересечении формообразующих поверхностей с поверхностью
разъема не притупляются.
СТОЙКОСТЬ ПРЕСС-ФОРМ

Стойкость пресс-форм определяется числом отпрессовок до
полного износа формующих элементов пресс-формы. Одним из
видов брака являются дефекты внешнего вида формовых РТИ (ца-
рапины, смещения, разностенность, бугорки от забоин на пресс-
формах, матовая поверхность от нагара на пресс-формах). Этот
брак устраняется ремонтом и чисткой пресс-форм с последующим
хромированием и полировкой рабочей поверхности. Полностью
изношенной считается пресс-форма, которая потеряла большин-
ство первоначальных размеров.

Стойкость пресс-форм существенно влияет на стоимость прес-
суемых изделий и зависит от сложности конструкции и кон-
фигурации формуемых изделий, точности их размеров, жесткости
резиновых смесей, типа и конструкции пресс-формы, материала
и термообработки формообразующих деталей пресс-формы, ка-
чества изготовления пресс-формы, состояния оборудования и ме-
ханизмов перезарядки [9].

Наличие массивных вкладышей, трудность извлечения свул-
канизованных изделий, применение случайных предметов (от-
вертки, напильники, крючки из твердой стали) для извлечения
изделий и чистки пресс-форм, небольшая толщина стенок при зна-
чительной площади изделий, требующей приложения большого
давления формования, и т. д. вызывает преждевременный выход
пресс-форм из строя.

Съемные пресс-формы являются менее стойкими по сравнению
со стационарными. Неправильный выбор марки материала яв-
ляется причиной поломки или быстрого износа формующих эле-
ментов.

Плохая термообработка, некачественная полировка, увели-
ченные зазоры в подвижных соединениях, отсутствие точного
сопряжения сборных элементов и т. д. также значительно со-
кращают продолжительность эксплуатации пресс-форм.

Таким образом, комплекс факторов, влияющих на стойкость
пресс-форм, весьма велик, что создает трудности при определении
сроков их эксплуатации.

Некоторое представление о нормах стойкости пресс-форм
дают нормы гарантийной стойкости, рекомендуемые Вильнюс-
ским ПКБ механизации и автоматизации, в основу которых за-
ложены: группа сложности 'РТИ, твердость формообразующих
поверхностей и гнездность. По сложности конфигурации формо-
вые РТИ отнесены к одной из групп:

группа I — изделия простой конфигурации (изделия простой
геометрической формы, без отверстий и выступов, а также цилин-
дрические и конические изделия с отверстиями и выступами);

группа II — изделия средней сложности конфигурации (изде-
лия, содержащие до пяти усложняющих элементов, — отверстия,
выступы, пазы, арматура);
группа III — изделия сложной конфигурации (изделия, со-
держащие пять и более усложняющих элементов).

В табл. 3 приведена гарантийная стойкость пресс-форм в зави-
симости от группы их сложности и твердости. Стойкость пресс-
форм выражена в числе отпрессовок РТИ.

Таблица 3

Группа сложности изделия	Т вердость формообразую- щих частей, НИС	Число отпрес* совок с одного гнезда» шт.	Т вердость формообразую- щих частей, НИС	Число отпрес* совок с одного гнезда, шт
I	45-50	3000	30—35	2500
II	45—50	2500	30—35	2000
III	45—50	2000	30-35	1500

Для многогнездных пресс-форм приведенную гарантийную
стойкость следует уменьшить путем умножения на следующие
коэффициенты:

Число гнезд в пресс-форме .... 2—4 5—8 9—12 Св. 12
Коэффициент ................. 0,95	0,9 0,8	0,7

Для определения гарантийной стойкости кассетных пресс-
форм полученный результат следует увеличить в 1,5 раза.

На основании опытно-статистических данных заводов РТИ
полная стойкость пресс-форм фактически в 2—3 раза выше гаран-
тийной стойкости.

Отдельные резиновые смеси в зависимости от состава имеют
повышенную адгезионную способность к металлу пресс-форм
и при вулканизации способствуют интенсивному загрязнению
(образованию нагара их рабочих поверхностей). Смазка, остав-
шаяся от консервации, опудривающие материалы (тальк, графит,
стеарат цинка), мигрирующая из резины сера также образуют
нагар на стенках формы. В связи с этим пресс-формы во время экс-
плуатации необходимо периодически очищать.

Не рекомендуется очистка пресс-форм стальными щетками,
поскольку это связано с разрушением рабочей поверхности пресс-
формы. Для этой же цели не рекомендуется способ пескоструйной
очистки. Однако поверхность пресс-формы может быть сохранена,
если в пескоструйном аппарате используется нестойкий абразив
(молотая скорлупа кокосового ореха, косточковая крошка).

Пескоструйный аппарат представляет собой камеру, в которую
помещается очищаемая деталь. Косточковая крцшка засыпается
в воронкообразное днище камеры, соединенное с воздушной маги-
стралью. С помощью сжатого воздуха крошка по гибкому шлангу
направляется на очищаемое место пресс-формы. Камера снабжена
смотровыми окнами и вытяжной вентиляцией.
Довольно производительным является способ химической
очистки стальных пресс-форм в горячем растворе щелочи. Части
загрязненных пресс-форм погружают на 3—10 ч в горячий 15—
20%-ный раствор едкого натрия. Если через раствор щелочи
и подвешенные на аноде пресс-формы пропускать постоянный ток
и периодически менять его направление, то очистку стальных
пресс-форм можно существенно ускорить.

После щелочной обработки производится нейтрализация в 5%-
ном растворе соляной кислоты в течение 3—5 мин, последующая
промывка в воде и затем сушка. Для сильно загрязненных пресс-
форм этот способ мало эффективен. Поэтому очистку пресс-форм
следует выполнять своевременно. Кроме того, этот способ отри-
цательно влияет на сохранение размеров гнезд в прецизионных
пресс-формах. По сообщениям фирм «Палмер раббер продукте»
и «Керри ультрасоникс Лтд», в Англии, например, разработан
способ ультразвуковой очистки пресс-форм, которые в этом слу-
чае погружают в горячий раствор моющего средства (75—80° С)
и затем подвергают воздействию ультразвука при частоте тока до
25 000 Гц с последующей промывкой в чистой горячей воде. При
этом способе не нарушается целостность размеров гнезда, рабочих
кромок и поверхностей разъема пресс-форм, что очень важно при
изготовлении РТИ с минимальным облоем [46].

Возрастающие потребности народного хозяйства в качествен-
ных формовых РТИ при снижении себестоимости их производства
могут быть обеспечены применением прогрессивной механизирован-
ной технологической оснастки. Стандартизация пресс-форм
позволяет изготовлять их на специализированных предприятиях,
что является гарантией качества и осуществления единой техни-
ческой политики в производстве РТИ.

Унификация и стандартизация пресс-форм способствует их
централизованному изготовлению, упрощению пресс-формового
хозяйства заводов РТИ и повышению производительности труда,
качества изделий и эффективности производства.
Глава II. ЛИТЬЕВЫЕ ФОРМЫ

Условием успешного применения литьевого оборудования яв-
ляется правильность расчета и конструирования литьевых форм.
При этом должны учитываться конструктивные возможности лить-
евых машин, особенности формовых изделий и свойства резиновых
смесей. Для этого необходимо знать [42]:

по изделию: тип (армированное или неармированное) и массу
без -арматуры, технические требования к изделию и годовую про-
грамму, вязкость смеси и время подвулканизации, количество от-
ходов резиновой смеси при изготовлении изделий прессованием;

по литьевому оборудованию: тип оборудования и его произ-
водительность, объем литьевой камеры и максимальное давление
впрыска; позиционность и размеры форм, усилие смыкания форм.

Перечень этих данных можно было бы продолжить.

УСЛОВИЯ РАБОТЫ ЛИТЬЕВЫХ ФОРМ

Правильно спроектированная и изготовленная форма на 80%
обеспечивает успех производственного процесса.

Промышленный опыт использования литьевого способа произ-
водства в отечественной и зарубежной практике невелик.

Трудности конструирования, изготовления и доводки литье-
вых форм в сравнении с прессовыми вызваны сложностью проте-
кания процесса литьевого формования. Для грамотного конструи-
рования форм необходимо знание комплекса вопросов, связанных
с литьевым формованием (от свойств резиновых смесей до конструк-
тивных параметров литьевой машины и оптимальных условий
ее работы).

При литьевом формовании РТИ давление резиновой смеси в
формообразующей полости формы значительно превышает давле-
ние при обычном прессовании. Кроме того, преодоление гидрав-
лических сопротивлений литниковой системы и самой полости,
а также неньютоновский характер поведения резиновой смеси
обусловливают при литьевом формовании нарастание и спад да-
вления.

Характер и динамику этого процесса можно проследить при
заполнении литьевой формы (рис. 79).

В плите литьевой формы расположен литьевой канал 2,
вдоль которого разместились три пары гнезд /. На входе в литье-
вой канал, а также напротив входа в каждую пару гнезд вмонти-
рованы датчики давления 3, 4, 5, 6, работающие по принципу тен-
зометрических измерений.

7 Э. О. Муратов	201
На рис. 80 приведена осциллограмма изменения давления
в четырех характерных точках формы (см. рис. 79) в процессе за-
полнения гнезд резиновой смесью. На осциллограмме четко про-
сматриваются четыре периода (/—IV) процесса литьевого формо-
вания изделий. Период / характеризуется началом заполнения
всех трех пар гнезд резиновой смесью. Наиболее интенсивным
является заполнение первой пары, которое заканчивается в конце
периода I, вызывая тем самым резкое повышение давления во всех
точках формы в начале периода II.

Рис. 80. Осциллограмма изменения дав-
ления смеси в литьевой форме по мере
ее заполнения:

1, 2, 3, 4 — кривые давления соответствен-
но в точках 3, 4. 5, 6 (см. рнс. 79)

Рис. 79. Схема экспериментальной
литьевой формы

Во время периода // происходит интенсивное заполнение вто-
рой пары гнезд формы и несколько ускоряется заполнение третьей
пары. В конце периода II завершается заполнение второй пары
гнезд, что вызывает новый скачок давления резиновой смеси в на-
чале периода III.

Период III характеризуется резким повышением скорости за-
полнения третьей пары изделий по сравнению с предыдущими пе-
риодами. В конце периода III завершается процесс заполнения
третьей пары гнезд, что отмечается новым скачком давления
во всех точках формы, и т. д.

Расшифровка осциллограммы показывает, что заполнение
гнезд литьевой формы идет при переменных давлениях резиновой
смеси с довольно значительным перепадом — до 80 МН/ма. Такое
изменение давления вызывает и неравномерное распределение
контактных напряжений в форме, что естественно усложняет рас-
чет литьевых форм на прочность.

Кроме того, при литье в разъем формы точка приложения рав-
нодействующей силы, направленная на раскрытие формы, нахо-
дйтся не в центре этой формы, что также следует учитывать при
расчете механизмов смыкания.
Высокие величины давления формования требуют значительных
усилий сжатия формы (в современных машинах порядка несколь-
ких сотен тонн).

Температура опорных плит литьевых форм достигает порядка
160—230° С. Высокие значения усилий сжатия, цикличность при-
лагаемых нагрузок в совокупности с изменяющимся температур-
ным режимом в период эксплуатации оказывают влияние на
срок службы форм и сокращают его. Это, естественно, выдвигает
ряд специфических требований по подбору сортов применяемых
сталей и термообработке деталей формы.

Размеры контактных поверхностей формы подбираются из
расчета на прочность по величине удельных давлений и из усло-
вия минимального образования облоя изделий.

Таким образом, механические нагрузки, испытываемые литье-
выми формами, являются по сравнению с пресс-формами более
тяжелыми, что накладывает дополнительные требования при их
проектировании.

Значительные удельные давления резиновой смеси на стенки
формы способствуют повышению адгезии резиновой смеси к рабо-
чим поверхностям оформляющих полостей. Это вызывает необ-
ходимость обрабатывать указанные поверхности с более высокой
чистотой.

КЛАССИФИКАЦИЯ ЛИТЬЕВЫХ ФОРМ И ТРЕБОВАНИЯ К НИМ

Литьевые формы для изготовления РТИ классифицируют по
следующим признакам: по связи с машиной, расположению и чи-
слу разъемов, числу гнезд, способу заполнения резиновой смесью,
по степени автоматизации работы формы.

По связи с машиной формы разделяют на стационарные, когда
весь цикл изготовления изделий осуществляется на машине, и
съемные, когда оформляющие детали (матрицы, вкладыши) после
каждого цикла снимают с машины для извлечения свулканизо-
ванных изделий.

По расположению плоскостей разъема различают: формы
с горизонтальным разъемом, когда плоскости разъема формы и
нагревательных плит параллельны; формы с комбинированным
разъемом, когда дополнительные разъемы требуются для изго-
товления и извлечения изделий сложной конфигурации.

По числу разъемов формы подразделяют на двухплитные
(с одной плоскостью разъема) и многоплитные (рис. 81).

По числу гнезд формы разделяют на одно- и многогнездные.

Формы, заполненные резиновой смесью на литьевых прессах
системы Н. В. Коропальцева с вулканизацией в вулканизацион-
ных прессах или котлах, отличаются наличием простой литнико-
вой системы: это короткие каналы, являющиеся одновременно
впускными и центральными литниками. В наиболее удаленных
зонах формообразующей полости устраиваются контрольные отвер-
стия для определения окончания заполнения формы.

7*	203
Формы трансферного формования (рис. 82) отличаются от
рассмотренных наличием напорной (загрузочной) камеры с плун-

жером, из которой резиновая смесь поступает в полость гнезд
по коротким каналам-литникам. Площадь напорной камеры всегда
больше суммарной площади гнезд формы.

Формы, применяемые на литьевых прессах, фирмы «Пи-
релли», имеют напорную камеру в нижней плите, а плунжер,

воздействующий на резиновую

смесь во время литья, относится
к устройствам пресса. Харак-
терной особенностью много-
гнездных форм такого вида яв-
ляется наличие разветвленной
литниковой системы, распола-
гающейся в той же плоскости
разъема, что и изделия, или
в специально предназначенной
для этого плоскости.

Рис. 81. Схема многогнездной формы
с центральным литьем:

1 — центральный литниковый канал;
2 — литниковая втулка; 3 — пуан-
сон; 4 — матрица; 5 — формуемое из-
делие; 6 — направляющая колонка;
а — поднутрение; б — отверстие для
крепления формы

Рнс. 82. Схема трансферной формы:

1, 9 — плиты пресса; 2 — плунжер;
3 — напорная камера; 4 — резиновая
заготовка; 5 — лнтнвковая плита; 6 —
матрица; 7 — знак; 8 — опорная пли-
та; 10 — формообразующее гнездо; 11 —
литник.

В формы, применяемые на машинах и агрегатах для литья ре-
зины под давлением, резиновая смесь подается через наконеч-
ник (мундштук) механизма пластикации и впрыска. Особенностью
системы форма—машина является автоматическое сохранение
дозы впрыска резиновой смеси в полость формы, достигаемое
не точностью навески заготовки, помещаемой в напорную камеру,
а одноразовой настройкой машины время—давление впрыска
при широких возможностях регулирования. Различают формы
с литьем в разъем и с центральным литьем. Формы первого вида
применяются на машинах, у которых ось механизма пластика-
ции и впрыска перпендикулярна оси механизмов смыкания форм.
204
Требования, предъявляемые к формам и их деталям в части
выбора материала, вида термической обработки и покрытия, до-
пусков и посадок, класса шероховатости поверхности в основном
аналогичны требованиям к пресс-формам. Размеры формообра-
зующих гнезд форм назначаются с учетом усадки резиновых сме-
сей.

При разработке и изготовлении литьевых форм необходимо
учитывать следующее.

1.	Форма должна быть настолько жесткой, чтобы выдержать
давление литья, доходящее до 140 МН/м2, и избежать ее прогиба,
приводящего к увеличению облоя.

2.	Рабочие поверхности формы не должны иметь резьбовых
отверстий и стыков, что является источником возникновения
облоя.

3.	Для увеличения срока службы формы целесообразно исполь-
зовать упрочненные стали (для поверхностей контакта частей
формы с резиновой смесью).

4.	Поверхности металла, контактирующие с резиновой смесью,
должны быть тщательно отполированы, а внутренние сердечники
покрыты твердым сплавом.

5.	Допуски на усадку для рабочих полостей и внутренних
сердечников должны быть выполнены с учетом свойств резиновой
смеси, температуры, давления литья и времени вулканизации.
Допуски в изготовляемой форме должны быть сделаны так, чтобы
окончательные размеры рабочих полостей и сердечников могли
быть подогнаны до необходимого значения после проведения проб-
ных отливок. Для облегчения оценки размеров при использовании
многогнездных форм необходима маркировка каждой полости
и каждого сердечника.

6.	Конструкция форм должна учитывать возможность их сня-
тия и закрепления на машине. В форме необходимо предусмот-
реть резьбовые отверстия для рым-болтов, облегчающих механи-
зацию ее смены.

7.	В формах с массивными сердечниками (купальные шапочки,
маски противогазов и т. д.) целесообразно устраивать подогрев
сердечника (с помощью вмонтированных в него нагревательных
-элементов).

Литьевые формы по сравнению с пресс-формами эксплуати-
руются в более благоприятных условиях. Процесс заполнения ре-
зиновой смесью происходит в сомкнутую форму, резиновая смесь
при 80—140° С имеет значительно уменыпую вязкость, формы
закреплены, а литьевые машины оборудуются приспособлениями
для извлечения изделий без повреждения поверхности форм.
Направляющие втулки и колонки, режущие кромки форм работают
без смещения, срок их службы значительно выше. Несмотря на
более высокие требования к формам (зарубежные фирмы выпускают
формы с обязательной проверкой плотности прилегания частей
формы на «краску»), они (за исключением форм для ответственных
изделий) изготовляются из металлов средней твердости и не всегда
хромируются. Это объясняется тем, что режущая кромка является
плохой базой для хрома и металл быстро выкрашивается.

ТРЕБОВАНИЯ К РАСПОЛОЖЕНИЮ ГНЕЗД
И ЛИТНИКОВЫМ СИСТЕМАМ ФОРМ

Расположение формообразующих гнезд выбирается из следую-
щих соображений [8]: ’

1)	ввиду склонности резиновой смеси к подвулканизации путь
ее течения (литниковая система) должен быть минимальным;

2)	при проектировании литниковой системы следует избегать
завихрений, встречных потоков и острых углов;

3)	гнезда располагаются так, чтобы удобно было извлекать
изделия после вулканизации из формы с минимальным числом
разъемов;

4)	следует стремиться к удержанию симметричных изделий
в .определенной части формы, что достигается за счет обратных
уклонов, поднутрений, оформления внутренней полости вклады-
шами и т. д. Если изделие удерживается в подвижной плите, то
центральный литник при литье в «тело» неподвижной плиты
(рис. 81) может извлекаться вместе с изделиями в процессе рас-
крытия формы за счет обратного конуса центрального литника 1
и поднутрения а;

5)	при выборе места подвода литника к изделию следует руко-
водствоваться не только возможностью заполнения формы, но
и трудоемкостью последующей обработки изделия;

6)	при изготовлении изделий с арматурой необходимо учиты-
вать надежность ее фиксации в форме (например, с помощью ма-
гнитных фиксаторов), а литниковая система должна проектиро-
ваться с условием сохранения клеевой пленки на арматуре при
высоких скоростях заполнения формы;

7)	необходимо учитывать также возможность удаления воз-
духа из оформляющих гнезд.

Расположение гнезд в многогнездной форме должно быть сим-
метричным относительно центральной точки подвода смеси. При
несбалансированной системе некоторые гнезда будут заполнены
преждевременно, в результате чего в них создается высокое давле-
ние до того, как будут заполнены остальные гнезда, расположенные
к периферии от центра впрыска. Это приведет к различию в изде-
лиях и к появлению выпрессовок разной толщины.

В многогнездных формах (рис. 83) литниковая система со-
стоит из центрального канала (литника) 1, по которому смесь
поступает из питателя в форму, разводящих каналов 2, впускных
каналов 3, вентиляционных каналов 4 и глухого кармана 5.

Основное требование к литниковой системе состоит в обеспе-
чении одновременного заполнения всех гнезд и создании в них
относительно равномерного давления.
И)

Рис. 83. Схемы литниковых и вентиля-
ционных систем (по характеру располо-
жения):

Радиальное расположение гнезд обеспечивает одинаковое их
заполнение. При увеличении числа гнезд увеличивается длина
литниковой системы. Поэтому в многогнездных формах целесо-
образно использовать радиальное расположение с разветвленной
системой разводящих литников. При этом уменьшается суммарный
объем литниковой системы.

Прямолинейное расположение обеспечивает возможность раз-
мещения большего числа оформляющих гнезд и упрощает техно-
логию изготовления форм,
однако из-за неодинаковой
длины пути резиновой сме-
си в оформляющих гнез-
дах происходят неравно-
мерности заполнения в по-
следующей вулканизации.
Это нежелательное явление
устраняется подбором раз-
личных сечений впускных
каналов в зависимости
от длины литниковой си-
стемы.

Центральный канал (см.
рис. 81) представляет со-
бой усеченный конус,
меньшее основание кото-
рого заканчивается вогну-
той сферической поверх-
ностью. Размеры конуса
должны быть согласованы
с соплом литьевой ма-

шины.

Диаметр центрального
канала на 0,5 мм больше

диаметра отверстия в нако-
нечнике механизма впрыс-
ка, а радиус сферической

а — радиальное с разветвляющимися разво-
дящими каналами; б —» прямолинейное

части втулки на 1 мм больше соот-

ветствующего радиуса наконечника машины.

В подвижной части литьевой формы предусматривается гне-
здо, обеспечивающее извлечение литника из центрального ка-
нала благодаря обратной конусности. Величина угла конусности
равна 10—15°.

Прн проектировании разводящих каналов следует учитывать
необходимость уменьшения потерь давления за счет избежания
крутых поворотов, плавного изменения сечения. Наименьшие
потери давления обеспечивает круглая форма каналов. Однако

ввиду технологичности изготовления чаще встречаются каналы
трапециевидного сечения и в форме полукруга. Виды литниковых
каналов приведены на рис. 84.
Впускной канал представляет собой суженную часть литника,
примыкающего к изделию. Он предназначен для резкого повыше-
ния скорости течения резиновой смеси, что способствует повыше-

Рис. 84. Типы литниковых каналов и соотношения размеров поперечных
сечений:

в — круглый; б — полукруглый; • — трапецеидальный (в двук плитах); « —
трапецеидальный

посредственно перед заполнением^полости формы. Правильный
выбор сечения канала позволяет заполнить форму резиновой смесью
с температурой, близкой к температуре вулканизации. Впускной

6)	в)	г)

Рнс. 85. Типы и расположение впускных каналов:
а — точечный впуск; б — прямой впуск, расположенный в двух плнтах; а — прямой
^ленточный) впуск, расположенный в одной плите; а — веерообразный впуск



канал обеспечивает также отрыв литника от изделия по наимень-
шему сечению без повреждения вулканизованных изделий. Наи-
более часто используются цилиндрические, точечные и щелевого
типа («рыбий хвост») впускные каналы (рис. 85). Особое внимание
208
уделяется месту выбора впуска резиновой смеси для равномерного
заполнения оформляющей полости изделия и возможности удале-
ния воздуха.

Сечение впускного канала меньше сечения разводящих кана-
лов и уточняется при доводке формы.

Самое тонкое сечение впускного канала цилиндрической формы
не должно располагаться непосредственно у изделия, так как’при
отрыве литника на изделии возможен вырыв материала («кратер»),
ухудшающий качество изделия.

Сечение впускных каналов' у гнезд, расположенных ближе к
центральному литнику или разводящим каналам, делают меньше,
чем у гнезд, расположенных дальше. Этим выравнивается сопро-
тивление литниковой системы

для каждого гнезда формы.

В литьевых формах, у ко-
торых центральный литник
нельзя извлекать после каж-
дого цикла, принимают меры к
предотвращению полной или
частичной вулканизации изде-
лия путем охлаждения части
формы или напорного цилиндра,
где оно располагается.

ТРЕБОВАНИЯ К ПОВЕРХНОСТЯМ
РАЗЪЕМА ФОРМ

Рис. 86. Элемент конструкции формы:

1 — буферная полость (для вакууми-
руемой формы); 2 — вентиляционные
каналы; 3 — облойные канавки; 4— глу-
хой карман; 5 — режущая кромка; 6 —
место обрыва литника

Проблема получения без-

облойиых изделий весьма слож-
на. В то же время удаление
облоя, особенно в случае его
малой толщины, трудоемко.
Применение облойных кана-

вок и обрезных кромок вок-

руг рабочих полостей (рис. 86) дает довольно хорошую
чистоту изделия и позволяет избежать сложных операций по их
механической обработке. Избыток резиновой смеси, прошедший
через узкую кромку между полостью и облойной канавкой и запол-

нивший последнюю, легко отделяется от готового изделия, по-

скольку толщина этой, резиновой перемычки весьма небольшая.
Кроме того, наличие облойной канавки (в ряде случаев) позволяет
иметь несколько дренажных каналов, соединяющих полость формы
с облойной канавкой.

' Для уменьшения облоя необходимо обеспечить плотное при-
легание поверхностей^разъема при приложенйи усилия сжатия.
Это достигается созданием области контакта вокруг элементов
системы питания (центрального канала, разводящих каналов и
литников) и вокруг рабочих полостей формы. При этом суммарная
площадь контакта рассчитывается на допустимые контактные
напряжения для материала формы.

В формах с облойными канавками получается достаточно каче-
ственная отделка готового изделия. Многие изделия практически
получаются свободными от облоя благодаря применению высоко-
качественных форм и правильной установке их на машине. Факто-
рами, способствующими получению изделий частично или полно-
стью свободных от облоя, являются:

1)	использование жестких массивных плит для форм, выпол-
ненных из сталей высокой прочности;

2)	создание площадей контакта вокруг полостей гнезд и кана-
лов, обеспечивающих необходимую плотность по разъему;

Рис. 87. Конструкция входной части цен-
трального литника:

/ — нижняя плита; 2 — верхняя плита; 3 — на-
кладка

3)	снятие внутренних напряжений у материала формы для
предотвращения искажения ее в процессе эксплуатации; при
этом сжимающиеся поверхности и поверхности разъема должны
быть тщательно отшлифованы, притерты или пришабрены;

4)	обеспечение равномерного заполнения всех полостей и при-
менение пониженного давления литья в момент окончания запол-
нения полостей с целью избежания раскрытия формы и выхода
из нее резиновой смеси;

5)	правильное сочетание температуры формы, давления литья,
объема впрыска и температуры смеси'в пластикаторе или заготовки
в дозаторе (для литьевых прессов типа «Пирелли»);

6)	предотвращение повреждения поверхностей формы в пло-
скости разъема при работе и чистке; систематическая чистка
форм;

7)	использование при работе с формой специального инстру-
мента;

8)	систематическая смазка поверхностей гнезд и литниковых
каналов силиконовыми или другими эмульсиями для снижения'
сопротивления течению резиновых смесей.

Следует обратить внимание (при конструировании форм с ли-
тьем в разъем) на возможные потери резиновой смеси в месте кон-
такта сферической части наконечника машины с конусной поверх-
210
ностью литникового канала формы. Эту поверхность выполняют
совместной обработкой обеих половин формы в сборе. В процессе
эксплуатации конусная поверхность полуформ изнашивается не-
одинаково, а иногда происходит сдвиг одной части формы относи-
тельно другой, приводящий к потерям смеси при входе в форму
и браку изделий по «недопрессовке». На рис. 87 показана кон-
струкция входной части центрального литника формы при литье
в разъем. Накладка 3, выполненная из высококачественного мате-
риала, неподвижно соединена с нижней плитой формы.

СИСТЕМЫ УДАЛЕНИЯ ВОЗДУХА.

ВАКУУМИРОВАНИЕ ФОРМ

Своевременное и полное удаление воздуха из полостей формы
во время ее заполнения резиновой смесью способствует получе-
нию высококачественных изделий. Плотность формы по разъему
должна быть такой, чтобы резиновая смесь не проникала во
внутрь и в то же время по разъему формы должен вытесняться
воздух. В условиях повышенной температуры и давления рези-
новая смесь способна затекать в зазоры порядка 0,02—0,05 мм.

Для удаления воздуха из гнезд в процессе заполнения рези-
новой смесью необходимы вентиляционные каналы (см. рис. 83).
Их выполняют в наиболее отдаленных местах формы н в местах
возможного скопления воздуха. В ряде случаев приходится делать
по несколько выпоров на каждое гнездо. Глубина вентиляцион-
ных каналов 0,1—0,3 мм.

Однако наличие вентиляционных каналов в плоскости разъема
формы не всегда решает вопросы удаления воздуха. Например,
в «глухих» гнездах или изделиях с утолщенной частью по разъему
формы происходит заполнение по линии разъема и закупорка воз-
духа. В таких случаях делаются глухие карманы, если это допус-
кает конструкция изделия н последующая его обработка. Глухие
карманы (буферные полости) располагают в непосредственной
близости от гнезда и соединяют с ним небольшими каналами для
прохода воздуха (рис. 86) (соединять их с атмосферой необяза-
тельно).

В тех случаях, когда конфигурация изделия такова, что бло-
кировка воздуха происходит не по линии разъема формы, а ис-
пользование глубоких самоочищающихся дренажных каналов не
приводит к положительным результатам, прибегают к применению
вакуумирования формы перед заполнением ее резиновой смесью.
Это осуществляется путем подсоединения системы вентиляцион-
ных каналов к вакуумсистеме машины. При этом возможно попада-
ние резиновой смеси в каналы вакуумсистедоы.

Ряд современных машин оснащен дополнительным устрой-
ством для вакуумирования (ЬКУ-100, Штюббе, Десма-930), но
при этом форме предъявляются дополнительные требования по
качеству изготовления и конструкции.
Принудительное удаление воздуха из полости формы является
необходимым для уменьшения или исключения дефектов стыковки
и повышения прочности в месте стыка. Если отсутствуют меры,
обеспечивающие удаление воздуха, последний сжимается в местах
встречи потоков, а это вызывает повышение температуры (явле-
ние адиабатического сжатия) и возможна подвулканизация рези-
новой смеси на поверхности встречающихся потоков (что особенно
заметно при изготовлении колец круглого сечения). Прочность
материала изделия в данном месте после вулканизации в несколько
раз ниже, чем на других участках. Прочные стыки (порядка
90—95% от прочности резины) могут быть получены при выборе
оптимальных условий переработки (температура формы, размеры
каналов и литников, скорость заполнения). Поэтому заполнение
'рабочих полостей формы необходимо до того, как начнется под-
вулканизация резиновой смеси.

Заполнение полости формы на современных литьевых машинах
обеспечивается регулированием в больших пределах скорости смеси.
Высокие скорости заполнения, кроме перегрева смеси, вызывают
резкое повышение давление литья, перевулканизацию («подго-
рание») передних слоев смеси, соприкасающихся с воздухом,
что ухудшает заполнение гнезд и увеличивает брак по «недопрес-
совке». Объемная скорость заполнения форм на машинах шнек-
плунжерного типа принимается равной 50—100 см’/с.

ФОРМЫ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОБЪЕМНЫХ
ТОНКОСТЕННЫХ ИЗДЕЛИЙ СПОСОБОМ
ВАКУУМНОГО ФОРМОВАНИЯ

Открытые вакуумируемые формы представляют собой зеркаль-
ное отображение лицевой стороны формуемого изделия с нане-
сенным рисунком и рельефными контурами знаков и других эле-
ментов, которые впоследствии вырезаются из изделия. .

Форма для изготовления объемного автомобильного коврика
способом вакуумирования показана на рис. 88. Нижняя стенка 1
формы делается обычно сварной из отдельных секций несложной
конфигурации. Верхняя стенка 2 чаще отливается из алюминие-
вого сплава, но может изготавливаться из листовой стали глубо-
кой или весьма глубокой вытяжки. На лицевой стороне верхней
стенки наносится требуемый рисунок 6 (литье, механическая обра-
ботка, чеканка). На обратной стороне делаются дистанционные
выступы, 4, с помощью которых между стенками образуется по-
лость 3, соединяемая трубопроводами с вакуум-системой. Иногда
выступы 4 заменяются сеткой из стальной проволоки. По контуру
форма обрамлена планкой 5, сваренной или спаянной со стенками
и образующей с верхней стенкой щель в, которая через ряд отвер-
стий а соединяется с вакуумируемой полостью 3.
Верхняя стенка 2 имеет ряд сквозных отверстий б диаметром
0,7—0,8 мм для откачки воздуха из пространства .между заго-
товкой резиновой смеси 9 и поверхностью стенки.

Выкроенная по шаблону заготовка каландрованной резино-
вой смеси укладывается на установленную форму, соединенную
с вакуум-системой, и тщательно приглаживается к поверхности
формы до плотного прилегания. Иногда при сильно выраженной
рельефности на отдельные места приглаженной заготовки укла-

Рис. 88. Форма для тонкостенных объемных изделий

дывается груз (мешочки с песком). Глубина вакуума 500—600 мм
рт. ст. Для изделий сложной конфигурации с глубокими впадинами
производится предварительный подогрев заготовки во избежание
ее обрыва по периметру впадины. После этого в автоклав подается
пар давлением 0,6—0,8 МН/м2, которого вполне достаточно, чтобы
на лицевой стороне формуемого изделия получился рисунок.
По окончании вулканизации (при отключенном вакууме) коврики
легко снимаются с формы.

Основным преимуществом описанного способа является то,
что с помощью простого и распространенного оборудования (вул-
канизационные котлы) и относительно несложных форм можно
получить весьма сложные по конструкции и значительных разме-
ров объемные изделия. Этим способом, в частности, изготовляют
коврики для покрытия пола в автомобилях «Жигули».
П Р И Л О Е Н И Е 1

ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ЗАРУБЕЖНЫХ ЛИТЬЕВЫХ МАШИН ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА РТИ

Таблица 1

Однопозицнонные горизонтальные литьевые машины

Фирма, тип машины *	Максимальный объем впрыска, см’	Максималь- ное давление впрыска, МН/м»	Диаметр шиека, мм	Пластнкацнон- иая производи- тельность, кг/ч	Максимальное усилие замыка- ния формы, кН	Расстояние между колоннами машины, см	Ход раскрытия формы,см
			Япония				
ТозЫЬа							
ЛК50А ЛК80А	125 250	186  188  185  186	32  40  50  60	25	530	300X 225	315
ЛК125А Л К200А	490 850			35  55  75	800 1250 2000	375X280 450X 335 540/ 440	355 450 560
Ме1к|							
К Л-75В КЛ-100В КЛ-100В ЕЛ-200В КЛ-ЗООВ ЯЛ-500В	250; 200  410; 325  500; 410  885; 610  1200; 900  2000; 1400	131; 162 136; 173 136; 168 125; 180 148; 200 140; 200	40; 36  45; 40  50; 45  60; 50  70; 60  90; 75	76; 52  85; 67  100; 80  120; 80  150; ПО  290; 180	800 1 000 1 400 2 000 3000 5000	111111	300 350 400 450 570  900
ФРГ

Апкегтегк							
VI4-65 VI7-65 У26-100 У36-150 У44-200	39; 56; 76  96; 135; 180  125; 160; 210  190; 255; 340  275; 370; 540	125; 86,5; 64 133; 94,5; 71 159; 126; 94 166; 124; 93 162; 120;  82,5 175; 120;  87,5	30; 36; 42  38; 45; 52  40; 45; 52  45; 52; 60  50; 58; 70	—	650  650  1 000  1 500  2 000	30X14 30X14 32X30 38X38 40X37	25,0  25,0  32,0  38,0  42,0
V56-300	475; 690; 950		58; 70; 82	—	3 000	50X50	53,0
У76-400	960; 1320; 1960	165;'120; 81	70; 82; 100	—	4 000	55X55	60,0
81йЬЬе							
5КМ15 5КМ30 5КМ51  8КМ76	23; 34  41; 60  67; 91  121; 158; 198	143; 95  196; 135 170; 125 162; 124;  98	22; 27  25; 30  30; 35  35; 40; 45	20; 20  15; 20  30; 50  60; 80; 90	200  330  550  1 100	22,5X 22,5 20x20 28X28 33X33	12-22  10—20  10-25  10,5—32
5КМ141	176; 223; 275	159; 125; 102	40; 45; 50	70; 90; ПО	1 550	35X35	15,5-36
8КМ250	253; 315;  380; 450	190; 153;  126; 106	45; 50;  55; 60	70; 75; 80; 90	2 200	40X40	П-42
8КМ450	475; 565;  725; 905	198; 166;  130; 104	55 ; 60 ;  68; 76	80; 90; ПО; 150	3 300	47X47	23-50
8КМ800  8КМ3000	910; ИЗО;  1320; 1590  4150; 5720;  7070	186; 150;  129; 107  180; 131;  106	68; 76;  82; 90  115; 135;  150	120; 160;  200; 250  220; 350; 400	4 600  12 000	60X60  120Х120	26,5—60  200
Продолжение табл. 1

Фирма, тип машины	Максимальный объем впрыска, см’	Максималь- ное давление впрыска, МН/м»	Диаметр шнека, мм	Пластнкацион- иая производи- тельность, кг/ч	Максимальное усилие замыка- ния формы, кН	Расстояние между колоннами машины, см	Ход раскрытия формы, см
8КМ 50/35	57	100	30	14	350	25X15	25
5КМ 50/45	57; 76	128; 90	30; 36	16; 18	450	25X15	25
8КМ 100/80	102; 126; 160	128; 103; 82	36; 40; 45	20; 24; 27	900	33X22	32
5КМ 400/250	360; 470; 570	142; 112; 92	60; 68; 75	42; 52; 60	2 800	47X39	48
8 150/235	170; 210; 260	135; ПО; 90	45; 50; 55	45; 50; 55	1 750	38X22	32
5 65/100	65; 100	ИЗ; 76	33; 40	14; 17	1 750	35X14	29,5
8 550/725	550; 725; 900	130; 100; 77	68; 78; 88	42; 52; 62	3 000	64X45	40
8 850/1200 ,	1275; 1550; 1800	147; 122; 104	80; 88; 95	100; 120; 160	6500	82X70	76,5
5 851/2000  Кгаи$5—МаИе! МйпсЬеп	1880; 2520; 3500	180; 135; 97	95; ПО; 130	180; 240; 300	6 500	82X70	76,5
50/25	32; 37	159; 137	25; 27	18; 20	250	22,7	20
155/50	94	164	32	32	500	27,5Х16	25
200/80	135; 176; 222	195; 150; 118	35; 40; 45	36; 45; 55	800	30X20	30
235/135	135; 176;  222; 274	229; 1760; 138; 113	35; 40;  45; 50	40; 50; 60; 70	1 350	34X25	35
395/165	225; 286; 353	176; 138; 112	40; 45; 50	60; 75; 85	1 650	37,5X31,5	40
415/200	232; 294;  362; 440	258; 204;  165; 136	40; 45;  50 ; 55	65; 80;  95; ПО	2 000	41X38	40
480/220	295; 355;  425; 500'	200; 165;  139; 119	50; 55; 60; 65	65; 75;  90; 105	2 200	43X40	45
585/265	362; 440;  525; 620	194; 161;  135; 115	50; 55;  60; 65	65; 75;  90; 105	2 650	46X 44,5	45
			А в с т	р и я			
ЕМСЕЬ  90/150 А8	86; 112; 142	166; 127; • 100	35; 40; 45	35; 40; 45	900	32,5X27	25
150/300 А5	188; 240; 300	156; 127; 100	40; 45; 50	50; 55; 60	1 500	37X23	35
250/500 А8	360; 430; 510	144; 119; 100	50; 55; 60	75; 85; 90	2 500	43X43	40
300/800 А8	570; 675; 925	162; 136;  100	55; 60; 70	80; 85; 95	3 000	50,5X 50,5	50
400/1200 А8	895; 1 050; 1 350	151; 130; 100	65; 70; 80	85; 100; НО	4 000	65X65	60
500/2000	1 500; 1 700; 2 120	141; 125; 100	80; 85; 95	100; 105; 125	5000	75X75	80
750/3000	2 250; 2 800;  3 450	153; 122; 100	85; 95; 105	105; 125; 140	7 500	90X75	90
900/4000	2 800; 3 450;  4 450	200; 135;  100	95; 105; 120	125; 140; 190	9000	90X90	100
1200/6000	3 450; 4 450;  6800	200; 160;  100	105; 120; 150	140; 190; 210	12 000	110Х 100	120
			Италия				
ТКГОЕ21							
140/50 180/100 300/150 580/200 580/850 580/330 1000/450 1000/400 1700/400  2/800	160 200  340  650  650  650  1 180  1 180  1 870  1 100; 1 330;  1 875	127 132 108 137 137  137 135  135  133  225; 187;  133	40  45  58  70  70  70  85'  85  95  73; 80; 95		500 1 000 1 500 2 000 2 500 3 300 4 500 4 000 4000 8 000	28X29 31X31 40X40  42,5X42,5 43X 46,4 56X58 62X62  585X 605 58,5X 60,5 78X76	18,5 26  35  30 42,5  38 60  40  40  75
3,5/800	2 300; 3 000;  4 000	227; 175; 130	83; 95; 110		8 000	78X76	75
ю

оо __________________ Продолжение табл. 1

Фирма, тип машины	Максимальный объем впрыска,	Максималь* ное давление впрыска»	Диаметр шнека»	Пластнкацнои* ная производи* тельность»	Максимальное усилие замыка*	Расстояние между колоннами	Ход раскрытия
		МН/м*		кг/ч	ння формы, кН	машины» см	формы, см
3,5/ЮОО	2 300; 3 000; 4 000	227; 175; 130	83; 95; НО		10 000	85X85	90
5,5/1300	4 000; 5 500; 7 070	230; 170; 132	95; НО; 125		13 000	105Х105	105
6,5/1500	4 000; 5 500; 7 070	230; 170; 132	95; НО; 125		15000	112X112	90
6,5/1750	4 000; 5 500; 7 070	230; 170; 132	95; НО; 125		17 500	112X112	95
9/1750	7 200; 9 300;  11 560	224; 175; 140	115; 130; 145		17 500	112X112	95
МП?							
!?Мб 50/120 ₽Мб 90/260 КМ6 90/310 !?М6 110/390 КМ6 110/490 КМО 150/600 К Мб 150/750 КМб 250/1300 КМб 250/1500 I? Мб 400/1800 I? Мб 400/2300 К Мб 600/2800 КМб 600/3500	97 215 .	247  318 392  494 594  1 075 1 230  1 480 1 870  2 230 2 750	145 157 130 145,5 НО 155 130 156 136 158 126 165  134	38 42  45  45  50  50  55 70  75  80  90 90  100	48 64  75  105 130  85 105 270  290 420  500 500 680	500 900 900  1 НМ) 1 100 1 500 1 500  250 250 400  400 600  600	30X32 38X23 38X23 41X36 41X36 46X28 46X28 55X 39,5 55X 39,5 65X43,5 65X 43,5  .79X79 79X79	25 30 30 36 36  40 40  50 50 70 70 80  80
С8У 250-3 С8У 500-3 СЗУ 1000-2 СЗУ 371/160 СЗУ 1025/320	200  600  1 000  300  700	162 142 136 120 149	Ч е х о с л  45  70  70  45	ава кия	2 000 3 400 5 000  1 600 3 200	45X45  60X60 71X73	70 ПО 110  77,5 112
УеЬ Р1а$!та- 5сЫпеп«егк РгеНа!  КиАЗУ 320/160  КиАЗУ 650/250	206; 255; 320  406; 515; 635	155; 126;  100 161; 127;  103	ГД  45; 50; 56  56; 63; 70	Р  75  120	1 750  2 750	40X40  50X50	75  120
Молота!  190/160 240/160  295/160	190 240 295	230  186  152	Пол  40  45  50	ь ш а	1 600  1 600  1 600			40  40  40
г  Засота!  500 Н 120 1000 Н 220  2500 Н 360  4000 Н 500  6000 Н 500	500 1 150 2 500 4 000 6 000	140  150  150  150  150	Фраи  38  42  60  76  80	ц и я	'	1 200  2 270 3560  5 270 5 000	40X40  42,5X59  52,5X80  67X90  67X90	35  50  60  70  70
Таблица 2

Однопознцнонные вертикальные литьевые машины и прессы

Фирма» тип машины	Максимальный объем впрыска, см*	Максималь* иое давление впрыска» МН/м1	Диаметр шнека» мм	Пластикацией* ная производи* тельность, кг/ч	Максимальное усилие замыка- ния формы, кН	Расстояние между колоннами машины» см	Ход раскрытия формы, см
Кгаи$$—МаИе1— —МйпсЬеп  Мопота!  150 V	190; 240	135; 107	ФР  40; 45	>г  40; 50	1 500	22,5X35	35
140 УЗ  200 V 38	294  364; 439	86 194; 160	50  50; 55	65  55; 70	2 000	25X40	40
200 УЗ 38  О1ЕРРЕМВАСНЕ1  250 А/8р	524; 614  1 700; 3 000	134,5; 115  130; 115	60; 65  85; 90	80; 90	2 500	60X60	50
350 А/5р	2 000; 4 000	150; 120	90; 100	—.	3 500	80X80	70
400 А/5р	2 000; 4 000	150; 120	90; 100			4 000	80x80	70
630 А/5р	3 500 ; 5 000	156; 130	100; ПО		6 300	90X90	85
БЕККЕР РРЬЕЮЕКЕК  68Р 400/90Р	4 700	115	80	110	4 000	70X70	60
68Р 400/63Р	3 200	125	63	80	4 000	70X70	60
			Италия				
М1К							
КМб 600/1	494	155	50	45	1 800		60
КМО 750/1	595	130	55	55	1 800		60
КМО 900/1 ТК111Е21	708	120	60	66	1 800	—	60
200/600 РУ 1700/600 РУ 1000/200 РУ	2 184 1 764  1 100	160  195  160	58 58	145 145	6 180  6 180  2 000  6 180  6 180	71,2X71,2  71,2X71,2	20  20
4000/600 РУ	4 284	160					—•
6000/600 РУ Р1РЕЫ.1	6 050	160	—	—		—	—
							
450 600	760 2000	940 1 100	—	—	160  450	70  70	70  70
			Фраи	НИЯ			
$асота(							
500 V 120  1000 V 220  2500 V 350  4000 V 350  4000 V 500  6000 У500  6000 V 800  12500 V 800	500 1 150 2 500 4 000 4 000 6000 6000 12 500	140  113  93  93  93  93  93 .  93	38  42  60  76  76  80  80  100	1II11111	1 200 2 270 3 500 3500 5000 5 000 8000 8 000	40 59 81 81 90,5 90,5  128 128	35 50  60 60  70 70 70  70
КЕР							
В 43 К  В 53 К  В 63 к  В 73 К	500  800 1 500 4 000	150  150  150  150	—	—	1 300 2 200 3 300 5600	40,5X30  50,5X35  63,5X44  80,5X56	30  40  50  650
Продолжение табл. 2

Фирма, тип машины	Максимальный объем впрыска, см’	Максималь- ное давление впрыска, МН/м»	Диаметр шнека, мм	Пластнкацнон- иая производи- тельность, кг/ч	Максимальное усилие замыка- ния формы, кН	Расстояние между колоннами машины, см	Ход раскрытия формы, см
			США				
АЫОЕК8ОЫ 1ВЕС							
84/220	1 376	140	—		2 000	50,8	43,2
140/220	2 294	140	—	—	2 000	50,8	43,2
, 140/450	2 294	140	—		4 000	81,3	61
210/450	3 441	140	—		4 000	81,3	61
280/450	4 588	130	—	—	4 000	81,3	61
			А в с т	р и я			
ЕЫОЕЬ 25/50 V	32; 43; 60	185; 140; 100	22; 25; 30	11; 14; 20	300	25X25	20
50/50 V	32; 43; 60	185; 140; 100	22; 25; 30	11; 14; 20	500	32,5X 32,5	20
50/100 V	63; 86; 112	180; 130; 100	30; 35; 40	30; 35; 38	750	32,5X32,5	25
100/200 V	144; 188; 240	165; 127; 100	35; 40; 45	35; 40; 45	1 400	37X23	30
			ЧССР				
Ь8У 1000	1 000	100	63			3 000	50	50
Ь8У 2000	3000	120	—	—	5 000	—	50
Многопозиционные литьевые машины

Таблица 3

9  Фирма, тип машины	Число механизмов замыкания форм	Максималь- ный объем впрыска, см*	Максималь- ное давление впрыска, МН/м1	Диаметр шнека, мм	Пластика- цноиная производи- тельность , кг/ч	Макс нмаль- иое усилие замыкания формы, кН	Расстояние между колоннами, см	Ход ' раскрытия формы, см
			Я п О Н ИЯ					
ГОУО шасЫпегу те!а1 Со., ЕТЭ								
АУКЗ-18О АУК5-18О АУК 12-250 АУК20-250 АУК 12-300 АУК20-300	2 2  2  2 2  2	340 500  1150 2120 1150 2120	126  140  143  143  143  143	50  55  75  100  75  100		1800 1800  2500 2500 3000  3000		31  31  42  42  45  45
				ФРГ				
КНЕ1Ы8ТАНЕ								
НепзсЬе!  Е.Э.—4^75	4  4	75  95	210  170	40  45	35  45	700  700	—	16,5  16,5
	4	115	140	50	50	700	—	16,5
ЭЕ8МА Оезта 901	2; 4; 6;  8; 10	760	100	65	—	1000			40
Оезта 902	2; 4; 6;  8; 10  2; 4; 6;  8; 10	760; 1150	100; 130	65; 75	—	2000	—	40
Эезта 903		1150; 1720	140	75; 90	—	3000	— -	40
Продолжение табл. 3

Фирма, тип машины	Число механизмов замыкания, форм	Максималь- ный объем впрыска, см*	Максималь- ное давление впрыска, МН/м»	Диаметр шнека, мм	Пластика- цнонная производи- тельность, кг/ч	Максималь- ное усилие замыкания формы, кН	Расстояние между колоннами, см	Ход раскрытия формы, см
Эезта 904	2; 4; 6;  8; 10	1150; 1720	130; 140	75; 90	—	5100	—	40
Пезта 915	8; 6; 4/2	5150; 4070	112,5; 142	135; 120			5000		60
йезта 930	6; 8; 10;  12; 14	128; 156	180; 170	45; 50	—	640	—	20
Оезта 931	6; 8; 10; 12; 14	128; 156	180; 170-	45; 50	—	640	—	30
Оезта 933	6; 8; 10;  12; 14	128	180	45	—	1000	—	30
Ескег!								
21е§1ег СтЬН С1РСО та! 2—8								
Механизм пластикации и впрыска х:								
/26		195; 300;	185; 132;	40; 50; 60				
		440	91					
/41		340; 490;	190; 144;	50; 60; 70				
/60		670	100					
		1060; 1470;	. 156; 120;	70; 80; 90				
/72		1760	95					
		1060; 1470;	188; 144;	70; 80; 90				
/105		1760	113					
		1900; 2350;	165; 134;	90; 100;				
		.3400	94	120				
Механизм замыкания форм г:									
М...150/						1500	35X 22,5	35	
М...200/						2000	40X25	40	
М. * <ЗЬ0/						3500	50X40	50	
М...450/						4500	60X50	60	
М.. .750/						7500	80X70	80	
О. 8ЕЮЬ 5РА 2-5	2	500; 600	150; 130	50; 55	40; 50	2500		20/30.	
5РА 3-5	3	500; 600	150; 130	50; 55	40 ; 50	2500				20/30	
5РА 4-5	4	500; 600	150; 130	50; 55	40; 50	2500			20/30	
2В-5К  ЗВ-5К	2	86; 96; 120	100; 125; 200	50	120	2500	—	20/30	
	3	86; 96; 120	100; 125;  200	50	120	2500	—*	1	20/30	
4В-5К									
	4	86; 96; 120	100; 125; 200	50	120	2200	—	20/30	
6В-5К									
	6	86; 96; 120	100; 125 200	50	120	2200	—	20/30	
4С-5К									
	4	86; 96; 120	100; 125;  200	50	120	2200	—	30/35	
6С-5К									
	6  		86; 96; 120	100; 125; 200	50	120	3200	—	30/35	
									
*			Австрия						
ЕЫОЕЬ 05 15/15	8—12	15	185	22	8.1	150	' 17	10	
05 15/50	8—12	60	160,5	30	20	150	17	10	
05 40/50	6-8	60	160,5	30	20	400	17	20	*
о

Продолжение табл.З

Ферма, тип машины	Число механизмов замыкания форм	Максималь- ный объем впрыска, см*	Максималь- ное давление впрыска, МН/м»	Диаметр шнека, мм	Пластика* цнониая производи* тельность, кг/ч	Максималь- ное усилие замыкания формы, кН	Расстояние между колоннами, см	Ход раскрытия формы, см
		86	198	35	35	750	32,5X20	25
		112	152	40	40	750	32,5X20	25
		360	200	50	50	1400	41,5X31	35
		427	174	55	55	1400	41,5X31	35
68 2-10	2—10	475	200	55	60	2000	42X42	40
		664	243	65	70	2000	42X42	40
		1010	200	70	85	4000	50X50	50
		1356	154	80	100	4000	50X50	50
•		1700	200	85	105				
		2130	160	90	125	—	—	—
				ЧССР				
Ь КУ-100	8	100	ПО					
ЬКУ-600	5	600	110	—	60	1200	—	24
			Италия					
В. 6АЫ.1Ы0	14	86,5	140	45	15	500		
П1КЕШ 67-65	24	20	50	25		*	—	—
2	о ^~!!~еинн тнпа “ехаиизма обозначает величину максимального усилия перемещения шиека в тоннах.  Цифра в обозначении тнпа механизма обозначает величину максимального усилия замыкания формы в тоннах								
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
техническая характеристика отечественных
ВУЛКАНИЗАЦИОННЫХ ПРЕССОВ ДЛЯ ФОРМОВЫХ РТИ

Обозначение пресса	Усилие пресса, Н	Число этажей	Расстояние между пли- тами» мм	Размеры плит» мм	8»*  5 х =ё« ЧёЗЯ  «х а	Внд обо- грева
40-250 Э1	40-10*	1	200	250X250	6,4	Электри-
100-400 Э2	100-10*	2	160	400X 400	6,25	ческий
100-400 П2	100-10*	2	160	400X 400	6,25	Паровой
160-400 Э2	160-10*	2	250	400X 400	10,0	Электри- ческий
160-600 Э2	160-10*	2	250	600X 600	4,45	
160-600 Э4	160-10*	4	125 250	600X 600 600X 600	4,45	
160-600 П2	160-10*	2			4,45	
160-600 П4	160-10*	4	125	600X 600	4,45	
250-600 Э4 •	250-10*	4	125	600X 600	7,0	Паровой
Д5244	2500-10*	2	600	1800Х 1800	7,7	
ВН-09109	100-10*	1	660	400X 450	5,6	
100—350Х510П18 (карусельный, 18-позиционный)	100-10*	1	125	350X 510	5,6	
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.	Абашина Р. Ф., Гридунова Е. Б., Лысенко А. В. Влияние добавок
синтетических смол на физико-механические свойства эбонита. — В кн. «Ре-
цептурно-технологические исследования в области резинотехнических изделий».
М., Госхимиздат, 1960, с. 52, 67.

2.	Альбом типовых конструкций приспособлений н механизмов для пере-
зарядки пресс-форм на вулканизационных прессах. Мнннефтехимпром
ВНИКТИРП, 1971.

3.	Басов Н. И., Межуев В. В., Казанков Ю. В. Потери давления в цилиндре
пластикации и впрыска шнек-плунжерной машины для лнтья резиновых сме-
сей. Труды ВНИИРТмаша, вып. 6, Тамбов, 1972, с. 17—26.

4.	Басс Ю. П., Томчин Л. Б., Ратнер А. В. Диэлектрический нагрев
в резиновой промышленности. Тематический обзор. Серия «Производство шин».
М., ЦНИИТЭнефтехнм, 1974, 121 с.

5.	Бернхардт Э. Переработка термопластичных материалов. М., Госхнм-
издат, 1962, 747 с.

6.	Галле А. Р., Коигаров Г. С. О методике расчета температуры вулкани-
зации толстостенных изделий на литьевых машинах. «Каучук и резина», 1973,
№ 7, 15—17 с.

7.	Галле А. Р., Городничев Ю. Н., Конгаров Г. С. Изготовление массив-
ных формовых изделий. М., ЦНИИТЭнефтехнм, 1975, с. 23.

8.	Горюнов И. И. Пресс-формы для лнтья под давлением. М., «Машино-
строение», 1973, 220 с.

9.	Демин Е. Н. Справочник по пресс-формам. Л., Лениздат, 1967, 366 с.

10.	Достижения науки н техники в области резины. Сборник статей
НИИРПа. Под ред. Ю. С. Зуева. М., «Химия», 1969, с. 317—327.

11.	Достижения науки н техники в области резины. Сборник статей
НИИРПа. Под ред. Ю. С. Зуева. М., «Химия», 1969, с. 327—342.

34$ 12. Жеребков С. К- Крепление резины к металлам. М., «Химия», 1966,

13.	- Завгородний В. К. Механизация н автоматизация переработки пла-
стических масс. М., «Машиностроение», 1970, 596 с.

14.	Завгородний В. К., Калинчев Э. Л., Марам Е. И. Литьевые машины
для термопластов и реактопластов. М., «Машиностроение», 1968, 375 с.

15.	Загорейко Б. А., Немченко Г. Л., Григорьев Ю. П. Методика опре-
деления температурного перепада иа поверхностях нагревательных плнт вул-
канизационных прессов. Труды ВНИИРТмаша, вып. 2, Тамбов, 1968,
с. 229—234.

16.	Загорейко Б. А. н др. Вулканизационные электроплиты равномерного
поля. Труды ВНИИРТмаша, вып. 3, Тамбов, 1969, с. 191—210.

17.	Зайончковский А. Д. Технология заменителей кожи (резиновые детали
низа обуви). М., Гизлегпром, 1957, 516 с.

18.	Золкни П. Д., Попова Г. К., Танунииа М. А. Авторское свидетель- .
ство № 162955. «Бюллетень изобретений», № 11, 1964.

19.	Ищенко В. Г. Применение пульсирующего давления прн формовании
резиновых изделий методом литья под давлением. Автореф. дисс. на сонск, уч.
степ. канд. техн. наук. М., 1970, 16 с.

20.	Кардашев Д. А. Синтетические клеи. М., «Химия», 1968, 412 с.

21.	Кошелев Ф. Ф., Занемонец Н. А. Зависимости тепловых эффектов вул-
канизации натурального и синтетического каучука от дозировки серы, темпе-
ратуры н типа ускорителя. «Каучук и резина», 1961, № 7, с. 15—18.
22.	Кошелев Ф. Ф. Технология резины. М., Госхимиздат, 1951, 462 с.

23.	Кошелев Ф. Ф., Корнеев А. Е., Климов Н. С. Общая технология ре-
зины. М., «Химия», 1968, 403 с.

24.	Лейкин Н. Н. Конструирование пресс-форм для изделий из пластиче-
ских масс. М.,—Л., Машиностроение, 1966, 244 с.

25.	Лепетов В. А. Резиновые технические изделия. М.— Л., «Химия»,
1965, 471 с.

26.	Лукомская А. И., Бадеиков П. Ф., Кеперша Л. М. Тепловые основы
вулканизации резиновых изделий. М., «Химия», 1972, 358 с.

27.	Мак-Келви Д. М. Переработка полимеров. М., «Химия», 1965, 442 с.

28.	Основы конструирования и расчета деталей из пластмасс и техноло-
гической оснастки для их изготовления. Л., «Машиностроение», 1972, 416 с.
Авт.: Р. Г. Мирзоев, И. Д. Кугушев, В. А. Брагинский н др.

29.	Муратов Э. О., Межуев В. В., Пискарев В. А. Приборы для измерения
давления резиновых смесей в процессе работы литьевого оборудования. Труды
ВНИИРТмаша, вып. 5, Тамбов, 1971, с. 124—129.

30.	Муратов Э. О., Межуев В. В., Ащеулов А. А. Расчет потери усилия
в цилиндре пластикации литьевой машины при впрыске. Труды ВНИИРТмаша,
вып. 7, Тамбов, 1974, с. 3—8.

31.	Мюллер Э. Гидравлические прессы и их привод. Пер. с. нем. М., Маш-
гиз, 1960, 248 с.

32.	Нехай С. М. Проектирование гидроприводов прессов. М., Машгиз,
1963, 159 с.

33.	Пресс для вулканизации каучуковых изделий. Фирма Карл Фрейден-
берг, ФРГ. Патент № 1245106, «Аизги^е а из бел Ра1еп(апте1дип§еп>, 1967,
№ 29, 105 с. .

34.	Сафрай Б. А. Синтетические материалы для низа обуви. М., «Легкая
индустрия», 1965, 272 с.

35.	Степанюк Н. В. Труды НИИРПа, № 3, 1956, с. 29.

19 кернер Р- В. Основные процессы переработки полимеров. М., «Химия»,

37.	Торнер Р. В. Исследование механики экструзии полимеров. Автореф.
дисс. на сонск. уч. степ, д-ра техн. наук. М., 1968, 25 с.

38.	Устройство для перезарядки трёхплитных .пресс-форм. Авторское сви-
детельство № 448142. Бюллетень изобретений. Открытия, изобретения, про-
мышленные образцы и товарные знаки. № 40, 1974, 39 с. Авт. А. С. Нефедов,
И. К. Гаврилов, А. П. Кондауров и др.

39.	Устройство для перезарядки пресс-форм вулканизационного пресса.
Реф. сб. Оборудование для переработки пластмасс и резины. М., ЦИНТИХим-
нефтемаш, 1973, № 2, с. 4. Авт.: А. А. Чухин, Г. В. Капустин, А. С. Не-
федов, М. Г. Улыбнн.

40.	Устройство разборки формы. Японский патент № ИО—482558. Бюл-
летень патентных заявок Японии, серия 4, вып. 1088, 1966.

41.	Федосеева Т. С., Кузьминский А. С. Радиационная вулканизация низ-
комолекулярных каучуков. Реферативный журнал «Химия и технология вы-
сокомолекулярных соединений». Серия «Химия высоких энергий», т. 7, № 5,
1973, с. 477, 478.

42.	Формы для производства РТИ методом литья под давлением. Серия
«Производство резинотехнических и асбестотехнических изделий». М., ЦНИИТЭ-
нефтехим, 1975, 100' с. Ацт. А. Ф. Ахрамеев, В. И. Зябкин, В. Г. Ищенко
и др.

43.	Шварц А. И. Анализ процесса литьевого формования и выбор опти-
мальных параметров при работе на литьевых машинах червячио-плуижериого
типа. М., ЦНИИТЭнефтехим, 1971, 81 с.

44.	Шварц А. И., Конгаров Г. С. Литьевое формование резиновых техни-
ческих изделий. М., «Химия», 1975, 166 с.

45.	Шенкель Г. Шнековые прессы для пластмасс. М., Госхимиздат, 1962,
467 с.

46.	«КиЬЬег А§е», 1973, т. 105, № 7, 38 с.
ОГЛАВЛЕНИЕ

РАЗДЕЛ ПЕРВЫЙ. ФОРМОВЫЕ РЕЗИНОВЫЕ ИЗДЕЛИЯ
И ТЕХНОЛОГИЯ ИХ ИЗГОТОВЛЕНИЯ

Глава I. Формовые резиновые изделия н нх "классификация ...	3

Уплотнители деталей машин общего применения ....	5

Тонкостенные и толстостенные изделия...................  7

Резннометаллические формовые изделия.................... 9

Глава II. Основные стадии и способы изготовления формовых рези-
новых изделий ...................................................... 15

Получение заготовок ..........................	. . .	15

Формование резиновых	изделий........................ 22

Вулканизация........................................... 30

Механическая обработка вулканизованных изделий...	33

Способы изготовления	формовых	изделий............... 37

РАЗДЕЛ ВТОРОЙ. ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ФОРМОВАНИЯ
И ВУЛКАНИЗАЦИИ РЕЗИНОВЫХ ИЗДЕЛИЙ

Глава	I.	Основные виды оборудования для формования и вулка-
низации резиновых изделий........................................ 42

Классификация и выбор оборудования для изготовле-
ния РТИ ............................................  43

Глава	II.	Вулканизационные прессы ........................... 47

Классификация и конструкции прессов................... 47

Механизация прессов................................ 55

Обслуживание прессов................................. 60

Привод и автоматизация прессов ..................... 61-

Обогрев пресс-форм ................................ 68

Основы технологического расчета вулканизационных
прессов........................................ 71

Глава III. Оборудование для изготовления полых и объемных рези-
новых изделий . ............................................... 74

Оборудование для пневмоформования...........  	• •	75

Оборудование для вакуумного формования ......	76

Глава IV. Прочие виды оборудования для формования и вулканиза-
ции резиновых изделий.......................................... 79

Вулканизационные котлы и автоклав-прессы...........	79

Карусельные вулканизационные прессы................ 83

230
Вулканизаторы непрерывного действия ................. 86

Специальное оборудование для вулканизации резиновых
изделий ....................................... 87

РЕЗИНОВЫХ СМЕСЕЙ ЛИТЬЕМ ПОД ДАВЛЕНИЕМ
Глава I. Литьевые машины и агрегаты.............................. 89

Классификация литьевых машин......................... 89

Основные параметры литьевых машин. Анализ и методы
расчета........................................ 91

Способы н	режимы работы	литьевых	машин............ 99

Механизмы пластикации и впрыска литьевых машин ...	103

Механизмы	замыкания форм	литьевых	машин.......... 121

Системы обогрева цилиндров пластикации и сопл (термо-
статирование) ...................................... 124

Привод литьевых машин............................... 136

Однопозиционные литьевые машины..................... 138

Многопозиционные литьевые машины.................... 145

Специализированное литьевое оборудование ........... 150

Глава П. Прессы для изготовления формовых резиновых изделий
литьевым способом ........................................ 155

Литьевые прессы плунжерного типа ................... 155

Плунжерные литьевые прессы со шнековым питателем ...	157

И ОТДЕЛОЧНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ
Глава I. Оборудование для производства заготовок формовых РТИ 159
Станки для резки заготовок................................... 159

Оборудование для вырубки заготовок.............. 162

Линни для производства резиновой ленты.......... 163

Грануляторы.................................... 165

Глава II. Подготовка арматуры для изготовления формовых рези*
неметаллических изделий............................ 167

Классификация методов крепления резины	к	металлам	167

Крепление резины к металлам посредством эбонита	...	169

Латунированная арматура ............................. 170

Оборудование для обработки арматуры клеем . . х .	172

Реставрация арматуры................................. 175

Глава III. Оборудование для обработки формовых РТИ после вул-
канизации .......................................................  176

Оборудование для обработки деталей резанием ножами и
шлифовальным инструментом............................. 176

Оборудование для обработки изделий с использованием
низких температур............................... 182

ФОРМОВЫХ РЕЗИНОВЫХ ИЗДЕЛИЙ
Глава I. Пресс-формы ..............................Л.............. 186

Классификация пресс-форм ............................ 186.

Требования, предъявляемые к пресс-формам, и выбор их
конструкции .......................................... 190

Кассетные пресс-формы................................. 194
Эксплуатационные требования	к пресс-формам..........	196

Стойкость пресс-форм.................................. 198

Глава II. Литьевые формы............................................ 201

Условия работы литьевых форм.......................... 201

Классификация литьевых форм и требования к ним . . .	203

Требования к расположению гнезд и литниковым системам

форм................................................ 206

Требования к поверхностям разъема форм................ 209

Системы удаления воздуха. Вакуумирование форм. . .	211

Формы для изготовления объемных тонкостенных изделий
способом вакуумного формования ...................... 212

Приложение 1. Техническая характеристика зарубежных литьевых
машин для производства РТИ........................................ 214

Приложение 2. Техническая характеристика отечественных вулка-
низационных прессов для формовых РТИ . . .	227

. Список литературы................................................. 228

ИБ № 1041

Энвер Османович Муратов, Виталий Васильевич Межуев,
Александр Степанович Нефедов, Виталий Григорьевич Ищенко,
Ефим Соломонович Цейтлин

ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА
ФОРМОВЫХ РЕЗИНОВЫХ ИЗДЕЛИЙ

Научный редактор Д. Т. Гаевик

Редактор издательства Н. П. Ошерова

Технический редактор И. В. Тимофеенко

Корректор А. М. Усачева-

Переплет художника Л. С. Вендрова

Сдано в набор 3/У1 1977 г. Подписано к печати 27/IX 1977 г. Т-15318.

Формат 60Х90*/,« Бумага тнпогоафская № 2.

Усл. печ. л. 14,5 Уч.-изд. л. 15,65.

Тираж 4900 экз. Заказ 263.

Цена 95 коп.

Издательство «Машиностроение», 107885, Москва, 1-й Басманный пер., 3

Ленинградская типография № 6 Союзполнграфпрома
при Государственном комитете Совета Министров СССР
по делам издательств, полиграфии и Книжной торговли
193144, Ленинград, С-144, ул. Моисеенко, 10