Практикум для студентов и курса специальности 170505 Тамбов • издательство тгту • 2001 удк

Рис. 10.1 Деформационные и прочностные характеристики
термопластов при повышенных температурах: 
1, 2 - термомеханические кривые аморфного и кристаллического термопластов;
3 - изменение относительной деформации термопласта при
разрыве;
4 - изменение максимального напряжения при растяжении термопласта
при повышенной температуре 
Кривую относительное удлинение при разрыве - температура строят по данным испытания образцов в форме 
стандартной лопатки. Образцы (18 шт.) изготавливают вырубкой из листового термопласта, нагретого выше температуры 
стеклования. Установленную на разрывной машине термокамеру нагревают до температуры (Т
с
+ 20) °С (температуру 
стеклования определяют по термомеханической кривой). Закрепляют первый образец в зажимах разрывной машины, 
закрывают термокамеру и выдерживают в ней образец в течение 3 мин. 
Скорость перемещения подвижного зажима разрывной машины должна быть равной скорости вытяжки материала при 
вакуумном формовании (0,15 - 0,20 м/с). Проверяют работу приспособления для автоматической записи кривых в 
координатах напряжение - деформация и испытывают первый образец. При тех же условиях испытывают еще два образца. 
Затем, повышая температуру камеры каждый раз на 20 °С, испытывают по три образца и рассчитывают 
среднеарифметические значения относительного удлинения материала при разрыве и максимального напряжения при 
растяжении при каждой температуре. На основании полученных данных строят соответствующие зависимости (кривая 3 и 4 
рис. 10.1). 
Температуру формования выбирают в интервале между Т
max
и Т
т
(или Т
пл
) в зависимости от материала и заданной 
глубины вытяжки. Измерение температуры заготовки производится с помощью специальной термопары и милливольтметра, 
проградуированного в °С. 
3 Давление р (МПа) при вакуумной вытяжке листовых заготовок, закрепляемых по периметру матрицы прижимным 
кольцом, рассчитывают по формуле (10.2): 
 
R
p
/
2
σδ
=
, (10.2) 
 
где 
σ - максимальное напряжение в
материале при выбранной температуре и скорости вытяжки, МПа (
σ - определяют по 
кривым напряжение-деформация, полученным при выполнении лабораторной работы;
δ - толщина заготовки, 
м; 
R
- радиус протяжного кольца, м. 
4 Время нагревания 
τ (с) листовых заготовок перед вакуумным формованием, помещенных между металлическими 
плитами, снабженными электронагревателями, рассчитывают по формуле (10.3): 
 
a
4
/
Fo
2
δ
=
τ
, (10.3) 
 
где 
δ - толщина листа, м; a  - коэффициент температуропроводности термопласта, 
м
2
/с; Fo - критерий Фурье, определяемый графически по данным рис. 10.2 и 
критерию температурной разности 
θ , рассчитываемому по формуле (10.4): 
 
0
c
ф
c
t
t
t
t
−
−
=
θ
, (10.4) 
 
где 
c
t
- температура плит, °С; 
ф
t
- температура вытяжки, °С; 
0
t
- начальная 
температура заготовки, °С. 
Рассчитанное время нагревания заготовки не должно превышать время, через которое в материале за 
счет термоокислительной деструкции произойдет снижение относительного удлинения при разрыве 
на 10 %.