Деформационные процессы в полимерах при механопневмоформовании осесимметричных изделий

• Автор: Хосейни Хосейн
• Шифр специальности: 05.17.08, 05.02.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 158 с.

1.1. Основные методы термоформования и оборудование, используемое для их реализации

1.2. Основные параметры процессов, протекающих при термоформовании .

1.3. Полимерные материалы, используемые при термоформовании

1.4. Анализ существующих математических моделей для описания процессов, протекающих при термоформовании.

1.4.1. Реологические модели уравнения состояния, используемые

для описания деформационных процессов

1.4.2. Математические модели, используемые для описания деформационных процессов, протекающих при термоформовании.
1.5. Компьютерный инжиниринг в реализации технологических процессов термоформования полых полимерных изделий.
1.6. Актуальные проблемы дальнейшего развития и совершенствования технологических процессов термоформования полых изделий из полимеров. Цели и задачи работы
Глава 2. Теоретическое описание деформационных процессов, протекающих в вязкоэластичных полимерных заготовках на стадии их механической вытяжки при реализации комбинированных технологий механопневмоформования полых осесимметричных изделий.
2.1. Разработка математической модели для описания протекающих деформационных процессов.
2.1.1. Реологическая модель и обоснование е выбора.
2.1.2. Постановка задачи, допущения, кинематика, начальные и граничные условия протекания деформационных процессов
2.2. Математическое описание процесса вытяжки заготовок и его сравнение с экспериментальными данными
2.3. Оценка характеристик динамического взаимодействия рабочих органов оборудования с полимерной заготовкой в процессе ее вытяжки
2.4. Анализ полученных результатов и оценка влияния параметров процесса механической вытяжки заготовок на их напряжннодеформационное состояние.
Глава 3. Теоретическое описание процесса формообразования полых осесимметричных полимерных изделий на стадии их пневмоформования из предварительно механически вытянутых плоских заготовок
3.1. Разработка математической модели для описания процесса
3.1.1. Особенности реологического поведения вязкоэластичных полимеров в специфических условиях пневмоформования изделий.
3.1.2. Постановка задачи, допущения, кинематика и начальные
условия протекания процесса.
3.1.3. Математическая модель напряженнодеформационного состояния пневматически формуемой в изделие заготовки.
3.2. Описание процесса формообразования изделий и оценка его адекватности
Глава 4. Причины возникновения и анализ условий проявления основных технологических дефектов
4.1. Разрушение заготовок в процессе их формования в изделия
4.2. Коробление изделий в процессе их эксплуатации
Глава 5. Методы расчета параметров процесса формования изделий,
прогнозирования их качества и энергосиловых характеристик оборудования
5.1. Расчет параметров процесса механической вытяжки заготовок
5.2. Прогнозирование качества изделий по длительности срока их эксплуатации при заданном критерии допускаемого уровня коробления
5.3. Прогнозирование качества изделий по критерию допускаемого уровня их разнотолщинности
5.4. Метод расчета динамических характеристик силового взаимодействия рабочих органов оборудования с перерабатываемой полимерной средой
Выводы.
Условные обозначения физических величин и параметров.
Список литературы


В пятой главе работы приведены разработанные методы расчета параметров процесса формования изделий, прогнозирования их качества, а также расчетный метод по оценке характеристик силового взаимодействия рабочих органов термоформовочного оборудования с перерабатываемой средой, основанные на выполненном детерминированном подходе к описанию процесса формования и обеспечивающие решение ряда актуальных практических задач. Результаты работы опубликованы в 9 научных статьях и доложены на двух международных конференциях. Отдельные из них включены в текущие рабочие программы двух учебных дисциплин, преподаваемых в МГУИЭ для студентов, обучающихся по специальности . Техника в производстве полых изделий из полимеров, Производство тары и упаковки из полимерных материалов. Автор выражает признательность заведующему кафедрой Полимерсервис МГУИЭ д. Скуратову В. К. и заведующему лабораторией той же кафедры к. Ахременкову В. И. за практическую помощь при проведении отдельных экспериментов на вакуумформовочной машине УР0, а также бывшим студентам кафедры Полимерсервис МГУИЭ Кузьмину М. С. и Михайлову А. Н. за участие в проведении отдельных экспериментов и статистической обработке их результатов. Глава 1. Практическая реализация современных технологий термоформования полых изделий из полимерных материалов достаточно проста плоскую листовую или плночную полимерную заготовку нагревают до определенной температуры, а затем, деформируя е различными способами, придают последней необходимую форму, фиксация которой осуществляется путм охлаждения отформованного изделия. Из этого несложно уяснить, что сутью таких технологий является совокупность последовательно реализуемых не только тепловых нагрев заготовки, охлаждение изделия, но и деформационных процессов, обеспечивающих массоперенос вязкоэластичной полимерной среды в результате воздействия на последнюю различными механическими полями в условиях ограниченного пространства и формообразование изделия, режимы протекания которых в значительной степени определяют конечные свойства формуемых изделий. В зависимости от способа создания движущей силы процесса формования исходной полимерной заготовки в готовое изделие различают следующие основные методы термоформования вакуумный, пневматический, гидравлический, механический, комбинированный. Кроме перечисленных основных, существуют и другие технологические методы термоформования изделий из плоских полимерных заготовок , , , , , , , . Среди всех видов пневмо и вакуумформования можно выделить три их основные разновидности позитивное, негативное и свободное. При позитивном формовании формование на пуансоне внутренняя поверхность изделия в точности воспроизводит форму или рисунок формующего инструмента. Свободное формование осуществляют в пройме прижимной рамы машины без использования формующего инструмента. При вакуумформовании рис. I разогревают до определенной температуры рис. Затем в полости, образованной поверхностями заготовки 3 и формующей матрицы 4 или формующего пуансона, создают разряжение, в результате чего за счет возникающего перепада давления происходит формование изделия 5 рис. После охлаждения изделия до температуры его формоустойчивости последнее извлекают из формующего инструмента снимают с формующего инструмента, предварительно открыв прижимную раму 2. Рис. Реализация метода пневмоформования отличается от вакуумного формования только тем, что перепад давления создают за счт использования в качестве рабочей среды сжатого газа, как правило сжатого воздуха, с избыточным давлением до 2,5 МПа. При гидравлическом формовании роль рабочей среды выполняет подогретая жидкость, нагнетаемая насосом под давлением 0,2,5 МПа. Механическое формование механотермоформование рис. Рис. Следует отметить, что современные технологии производства предусматривают и реализацию комбинированных технологий путем совмещения различных методов формования изделий. Анализ структуры используемых в настоящее время в мировой практике комбинированных технологий термоформования полых полимерных изделий и оборудования для их реализации показывает, что одними из наиболее распространенных среди них являются комбинированные технологии механопневмоформования , , , отличительная особенность которых состоит в последовательной реализации двух деформационных процессов рис.