Период текучести резиновой смеси определяется длинной каналов, по которым проходит смесь, ее вязкостью и другими условиями. Усадка для мягких резиновых смесей составляет в среднем 0,02% от диаметра изделия. [2; 5; 12]
Вулканизация в литьевых прессах.
Нагретая резиновая смесь загружается в напорную камеру плунжерного устройства, которая обогревается паром или электричеством и имеет цилиндрическую форму. Замкнутая форма перемещается на подвижной стол так, чтобы отверстие литника совпадало с отверстием системы литников в самой форме. Затем с помощью подвижного стола форма поджимается к литнику и начинается совместное движение стола, формы и напорной камеры вверх. При этом в движении плунжер входит в напорную камеру и вытесняет резиновую смесь в полость формы. После заполнения формы резиновой смесью движение вверх прекращается, стол с формой опускается вниз и форма удаляется на вулканизацию изделий.
Машины для литья под давлением резиновых смесей классифицируются по объему отливки, по принципу действия инжекционного механизма (плунжерные, червячно-плунжерные, червячные с предварительной пластикацией и без нее), по компоновке инжекционной и прессовой части (горизонтальные, вертикальные, угловые), по числу прессовых узлов (одно- и многопозиционные) и по другим признакам. (1,2,12)]
Преимущества литья под давлением перед компрессионным.
Замена компрессионного формования на литье под давлением имеет ряд преимуществ. При способе формования в прессе, как правило, из вальцованных лент нарезаются заготовки. Для литья под давлением достаточно сделать заготовки для определенных типов поршневых и червячных машин или стержни для шнековых литьевых прессов.
При способе литья отпадает необходимость в транспортировке и промежуточном хранении нарезных заготовок; образующиеся отходы, однако, не выбрасываются, и как правило, должны опять вальцеваться или заново шприцеваться. Отпадает операция закладывания заготовок в форму. При этом надо иметь в виду, что неправильная закладка при формовке часто повышает процент брака.
Значительно более короткое время вулканизации при литье под давлением приводит к равномерному разогреву массы. В зависимости от формы, состава смеси и выбранной машины время вулканизации можно сократить на 70 – 90%. При литье нет необходимости в однократном или многократном открывании формы для удаления воздуха, требующемся, как правило, при формовке в прессе.
Выемка из формы готовых изделий осуществляется, как правило, быстрее и производится без применения тяжелой ручной работы, необходимой при способе прессования, особенно для плоских форм в многополочных прессах.
При литье очистка готовых деталей от заусенцев исключается совсем или в значительной степени, в зависимости от конструкции формы. В противоположность формовке в прессе, при литье часто можно отказываться от применения специальных средств, облегчающих выемку из форм. Процент отходов и брака, который при формовке процессе составляет в среднем 20 – 40%, может при литье снизится в среднем до 5 –20%. В отдельных случаях эта разница может быть значительно больше.
Недостатком является значительно более высокая себестоимость форм и машин. [1,13]
Инжекционно-компрессионный способ формования.
Важным направлением работ по сокращению отходов является использование инжекционно-компрессионного способа формования (в литьевых прессах 4520–113, «РЕП» и др.). При этом способе производства в форме имеется автономная литниковая система, которая соединена с инжекционным цилиндром и с гнездами одной части формы. После соединения формующего инструмента с инжекционным цилиндром резиновая смесь впрыскивается в полость формы, при этом происходят процессы формования и дозирования заготовки в гнезда формы. После окончания формования заготовок форма расстыковывается, литниковая система выводится из пресса, а ее место занимает вторая полуформа. После чего под давлением пресса осуществляется окончательное формование и вулканизация.
Перспективны безотходные процессы производства с использованием порошковой технологии, жидкого формования. Для заготовок используют порошкообразную или мелкогранулированную резиновую смесь с добавлением измельченных отходов – выпрессовок. Заготовки формуют как таблетки, а при изготовлении резиноармированных манжет в них запрессовывают металлическую арматуру. Сформованные заготовки можно применять на прессах-полуавтоматах, оснащенных перезарядчиком.
Жидкое формование позволяет исключить процессы резиносмешения и изготовления заготовок, характеризуется почти полным отсутствием отходов, резким сокращением трудовых затрат. В настоящее время методом жидкого формования изготавливают изделия преимущественно из полиуретанов на литьевых машинах «Десма», а также на оборудовании, разработанном ВНИИРТМАШем. С учетом вязкости перерабатываемых материалов выпускаются машины низкого (до 2,5 МПа) и высокого (до 30 МПа) давления. На установках низкого давления эффективно изготовление крупногабаритных материалоемких изделий методом свободного литья. В этом случае резко снижаются масса пресс-форм и их стоимость.
Метод основан на поликонденсации жидких компонентов (олигоэфиров и диизоцианатов) непосредственно в формах с образованием полиуретанов сетчатого строения. Скорость процесса регулируется подбором соответствующих катализаторов. Компоненты подаются в литьевую головку из баков шестеренчатым насосом. Жидкие компоненты впрыскиваются в форму с помощью самоочищающихся червячного устройства, при этом вращающийся червяк предварительно перемешивает оба жидких компонента (в виде суспензий, содержащих ингредиенты-добавки). [2,12,13]
Обработка деталей.
Для уменьшения ручного труда, увеличения производительности, предотвращения парезов, которые не допускаются на сальниках в технологический процесс вводится новая стадия обработка готового продукта на подрезном станке.
Машина с педальным управлением служит для выполнения среза с помощью сменных приспособлений для каждого типоразмера сальников, предусмотренных конструктором.
Машина служит для обработки сальников диаметром в приделах от 35 до 96 мм., а также для других сальников при замене приспособлений.
Производительность машины значительно не меняется при изменении диаметра уплотнителей и равняется примерно 1 500 штук в час. При обработке деталей обрезчиком с помощью ножниц производительность равняется примерно 600 штук в час. [2]
Анализ литературных данных показал, что в настоящее время наряду с модификацией резиновой смеси также совершенствуется технологический процесс.
В технологический процесс вводится новая стадия обработка готового продукта на подрезном станке. Применение которого увеличивает производительность обработки деталей с 600 штук деталей в час до 1 500 штук. [2,12,13]
1.2 Характеристика исходного сырья, вспомогательных материалов и готовой продукции
1.2.1 Характеристика исходного сырья
В составы вулканизирующих систем входят вулканизирующие вещества, ускорители и активаторы вулканизации, обуславливающие перевод каучука из пластического состояния в высокоэластического с образованием вулканизационных структур.
Для придания резинам требуемых свойств каучуки смешивают с сыпучими или жидкими органическими и неорганическими веществами.
Технологический процесс изготовления резиновой смеси должен соответствовать ТР 57–024–94 на производство резиновой смеси. [1,8,9]
Основные компоненты резиновой смеси 57–5037 для производства реактивной штанги.
Рецепт резиновой смеси приведен в таблице 1.2.1.1.
Таблица 1.2.1.1.
| Наименование ингредиентов. | Массовая доля, % |
| 1. Каучук БНКС-18АМН2. Белила цинковые марка БЦО-М3. Сульфенамид Ц4. Тиурам Д5. Масло мягчительное «ПМ3»6. ДФФД7. Santogord PVY8. Диафен ФП9. Дибутилдитиокарбомит никеля10. Церезин 8011. Кислота стеариновая12. Пластификатор эфир ЛЗ-713. Мел природный14. Углерод технический П-324 | 42,682,130,640,770,170,640,061,070,642,130,649,2211,1028,11 |
| Итого | 100 |
Теоретическая плотность – 1,25*103 кг/м3.
Физико-механические показатели [8,9] резиновой смеси 57–5037 для сальников реактивной штанги указаны в таблице 1.2.1.2.
Таблица 1.2.1.2.
| Наименование показателей | Значение для резиновой смеси | Метод испытания |
| 1. Твердость, единицы по Шору, А2. Условная прочность при растяжении, МПа(кгс/см2), не менее3. Температурный диапазон применения, 0С4. Относительное удлинение при разрыве, % не менее5. Сопротивление раздиру, Н/мм(кгс/мм), не менее6. Температурный придел хрупкости 0С, не выше7. Эластичность по откосу, %8. Плотность, кг/м39. Стойкость к температурному старению в воздухе в течении (24,0±0,5) ч при температуре (125±2)0С- Изменение твердости, в единицы по Шору, А, в пределах- Изменение условий прочности при растяжении, %10. Стойкость к озонному старению при t 50 0С в течении 72 ч с объемной долей озона (5,0±0,5) 10-5% | 75–857,8(80)-50 до 12520029,4(30)-4555–60962+120±20не допускаются трещены | ГОСТ 263–75ГОСТ 270–75ГОСТ 270–75ГОСТ 350–80ГОСТ 270–75ГОСТ 7912–74ГОСТ 832–76ГОСТ 832–76ГОСТ 9.024–74ГОСТ 9.026–74 |
1.2.2 Характеристика вспомогательных материалов
Характеристика вспомогательных материалов [8,9] приведена в таблице 1.2.2.1.
Таблица 1.2.2.1.
| Наименование показателей | Назначение | Обозначение документа |
| 1. Производственная тара (контейнера)2. Мешок (80х110)3. Бумага оберточная4. Клей 57–165. Цинка стеарат6. Эмульсия КЭ-10–017. Маркировочна краска8. Сетка проволочная 0,45–0,639. Бумага оберточная10. Бумага парафинированная11. Основа парафинированной бумаги ОДЭПГ-40 или ОДП-35 | Для упаковки сальникаДля упаковки сальникаДля маркирующих листов и ярлыковДля приклеивания ярлыковДля приготовления противоадгезивногоРаствораПротивоадгезивный раствор для опрыскивания камерыДля маркировки сальникаДля стренирования резиновой смеси при переработке в шприц машинеДля упаковки сальникаДля упаковки сальникаДля упаковки сальника | ГОСТ 14861–91ГОСТ 14861–91ГОСТ 8273–75РецептТУ 6–09–262–88ТУ 6–02–587–75ГОСТ 6.753.77ГОСТ 3826–82ГОСТ 8273–75ГОСТ 9569–79ГОСТ 16711–84 |
1.2.3 Характеристика готового продукта