Литье под давлением – наиболее прогрессивный процесс переработки полимеров в изделия и детали.
Проектирование формующего инструмента является важнейшим этапом в обеспечении качественного изготовления изделий из полимеров. Большое многообразие пластмассовых изделий по конфигурации, габаритам, наличии усложняющих элементов и специальным требованиям, предъявляемым к ним накладывают отпечаток на проектирование пресс-форм, требуют принятия индивидуальных решений для каждой детали.
Высокопроизводительный технологический процесс литья под давлением требует четкой безупречной работы системы литьевая машина (термопластавтомат) – пресс-форма. Проектирование пресс-форм для литья под давлением следует начинать после изучения паспортных данных конкретной литьевой машины.
При проектировании необходимы следующие данные:
- наибольший объем или вес впрыска за один цикл в см3 или кг.; - пластикационная производительность материального цилиндра в кг/ч.; - быстроходность машины в цикл/ч; - давление впрыска материала в кгс/см2; - ход подвижной плиты в мм; - минимальное и максимальное расстояние между плитами (высота пресс-формы) в мм.; - максимальная площадь отливки в см2; - усилие смыкания пресс-формы в тс; - ход толкателя в мм.; - размеры отверстий или пазов для крепления пресс-формы в мм.; - координаты отверстий или пазов для крепления пресс-формы в мм.; - расстояния между колонками в мм.; - радиус сферы мундштука материального цилиндра в мм.
На следующем этапе следует внимательно изучить чертежи отливаемой детали обратив внимание на ее конструкцию, т.к. неправильно спроектированная для литья под давлением деталь будет отливаться с дефектами. Соответствующие рекомендации по проектированию деталей из пластмасс будут приведены ниже.
При проектировании пресс-форм производятся следующие конструктивно-технологические расчеты: - расчет количества гнезд пресс-формы; - расчет литниковой системы; - расчет исполнительных размеров формообразующих деталей пресс-форм; - расчет системы охлаждения. Расположение отливаемой детали в пресс-форме имеет большое значение как для качества детали, так и для эксплуатации пресс-формы. При решении вопроса о расположении детали в пресс-форме необходимо руководствоваться следующими основными положениями: - для удобного и легкого выталкивания детали из пресс-формы наибольшую поверхность детали следует располагать параллельно плоскости разъема; - обеспечивать кратчайший путь течения материала от литниковой втулки до оформляющей полости, избегая лобовых ударов и завихрений; - стремиться к удержания детали вместе с литниками в подвижной части пресс-формы, это может быть достигнуто за счет оформления внутренних полостей детали знаками, закрепленными в подвижной части пресс-формы, за счет обратных уклонов, поднутрений и т.д. - места подвода впускного литника выбирать не только с точки зрения условий литья, но и оценивать трудоемкость последующего удаления литника; - учитывать надежность установки и фиксации арматуры. По способу удаления деталей пресс-формы делятся на следующие группы: - со стержневыми или трубчатыми выталкивателями; - с плитой съема; - со ступенчатым выталкиванием; - с комбинированным выталкиванием; - с автоматическим вывинчиванием деталей или знаков; - с клиновыми механизмами съема; - с удалением деталей сдуванием и др.
Пресс-формы с выталкивателями применяются в случаях, когда детали достаточно жестки и прочны и на них допускаются следы выталкивателей, причем пресс-формы со стержневыми выталкивателями используются для деталей, имеющих достаточную поверхность для контакта с выталкивателями, а пресс-формы с трубчатыми выталкивателями – для деталей типа втулок. Пресс-формы с плитой съема рекомендуются для тонкостенных деталей, исключающих возможность использовать стержневых или трубчатых выталкивателей.
В пресс-формах со ступенчатым выталкивателем, деталь сначала снимается со знака плитой съема, а затем выталкивается из этой плиты стержневыми выталкивателями (при этом используется механизм шариковой защелки).
Пресс-формы с комбинированным выталкиванием или плитой съема и выталкивателями применяются при изготовлении нежестких деталей удаление которых плитой съема может привести к деформации.
В пресс-формах с автоматическим вывинчиванием резьбовых деталей изделия удаляются при вращении резьбовых деталей. В пресс-формах с клиновыми механизмами съема детали удаляются благодаря извлечению из них формующих элементов.
Детали типа колпачков можно удалять из пресс-форм сжатым воздухом. В необходимых случаях возможны комбинации указанных способов удаления деталей в одной пресс-форме.