Литье под давлением

Литьевые формы предназначены для непосредственного получения изделий из расплава, подготовленного в узле пластикации литьевой машины. Поэтому их функция состоит в приеме расплава, его распределении по формообразующим объектам, в формовании изделий и затем в их выталкивании. С помощью них можно получать изделия различной конфигурации и размеров из термопластичных и термореактиных материалов.

Формы устанавливаются на термопластавтоматы и литьевые машины. Они имеют различную степень сложности в зависимости от конфигурации изделия, т. к. конфигурация изделия определяет количество плоскостей разъема.

Классификация средств технологического оснащения по конструктивным признакам и характеру эксплуатации

По связи с машиной формы разделяются:

- формы для литья под давлением устанавливаются в литьевые машины;

- пресс-формы для прямого и литьевого прессования устанавливаются на пресс.

По характеру эксплуатации формы разделяют на:

- съемные (ручные);

Съёмные пресс-формы в процессе прессования не закрепляются на плитах пресса и периодически снимаются с них для извлечения готового изделия и загрузки новой порции пресс материала. Съем­ные формы не имеют собственной системы обогрева (охлаж­дения), не могут обеспечить оптимальный технологический ре­жим. Применяются в основном в единичном производстве.

- стационарные;

В стационарных формах весь цикл литья изделий и их удаление из формы осуществляются непосредственно на литьевой машине-автомате. Форма не снимается с машины до окончания изготовления заданной программы выпуска изделий (или до ее ремонта - в случае необходимости). Обеспечивают ведение оптимального техно­логического процесса, максимальную производительность и позволяют автоматизировать весь цикл литья. Однако они на­иболее дорогие. Применяются в условиях массового произ­водства.

- полустацинарные.

Полустационарные формы имеют съемные элементы (кассеты с пуансонами, матрицы, резьбовые знаки, закладные знаки и т.п.), которые после каждого цикла литья извлекают из формы и разнимают вне рабочей зоны машины-автомата. Закрепле­ны как стационарные формы на плитах ТПА. Такие формы при­меняют для изготовления армированных и резьбовых изделий в серийном производстве.

Классификация средств технологического оснащения по числу плоскостей разъема и гнезд

Плоскостью разъема пресс-формы называют поверхность, по которой происходит разъем частей пресс-формы, оформляющих изделие. Разъем пресс-формы необходим для загрузки очередной порции (навески) пресс-материала перед прессованием и для извлечения готового изделия. Плоскость разъема может быть горизонтальной или вертикальной. Для извлечения изделия в вертикальном направлении необходима горизонтальная плоскость разъема. Если для извлечения изделия следует развести оформляющие части пресс-формы в горизонтальном направлении, то делается вертикальная плоскость разъема.

По направлению разъема форм относительно горизонтальной оси машины можно разделить на следующие:

- формы с горизонтальным разъемом, в которых оформляющие детали раскрываются параллельно оси машины;

- формы с комбинированным разъемом (с одной основной и вспомогательными плоскостями; с основной, вспомогательной и дополнительной плоскостями и т.д.), в которых оформляющие детали раскрываются параллельно и перпендикулярно оси машины.

Применяются для деталей с поднутрениями, боковыми отверстиями и подобными элементами.

- формы с вертикальной плоскостью,

- формы с вертикальной плоскостью и раздвижными полуматрицами.

По количеству плоскостей разъема:

- с одной плоскостью;

- с несколькими (параллельными или взаимопересекающимися), число (одна, две или три) которых зависит от конструкции и технических требований к изделию, а также от технологических требований к процессу его изготовления.

По числу оформляющих гнезд(количеству одновременно прессуемых изделий) формы разделяют на:

- одногнездные;

- многогнездные.

Классификация средств технологического оснащения по степени механизации обслуживания и другим признакам

По степени автоматизации формы подразделяются на:

- полуавтоматические, когда извлечение отлитых деталей либо литников (чаще) производится вручную;

- автоматические, когда извлечение отлитых деталей либо литников выполняется непосредственно при размыкании – смыкании формы.

По способу извлечения готовых изделий пресс формы различают извлечение:

- стержневыми или трубчатыми выталкивателями;

Формы с выталкивателями применяются в случаях, когда изделия достаточно жестки и прочны и на них допускаются следы выталкивателей, причем формы со стержневыми выталкивателями используются для изделий, имеющих достаточную поверхность для контакта с выталкивателями, а формы с трубчатыми выталкивателями - для изделий типа втулок.

- плитой съема;

Формы с плитой съема рекомендуются для тонкостенных изделий, исключающих возможность использования стержневых или трубчатых выталкивателей.

- комбинированным (ступенчатым) выталкиванием.

В формах со ступенчатым выталкиванием изделие сначала снимается со знака плитой съема, а затем выталкивается из этой плиты стержневыми выталкивателями (при этом используется механизм шариковой защелки).

- с автоматическим вывинчиванием деталей;

Формы с автоматическим вывинчиванием резьбовых деталей следует использовать в массовом производстве.

- сжатым воздухом.

По универсальности:

- непереналаживаемые (на одно изделие) - специальные;

- переналаживаемые - универсальные.

По виду загрузочной камеры:

- с индивидуальной загрузочной камерой;

Пресс-формы с индивидуальной загрузочной камерой (см. рис. 2.94, 2.98) применяют наиболее часто. Их преимущества - большая точность изготовления оформляющего гнезда и соответственно изделия, более высокая ремонтоспособность, уменьшенный расход сырья; недостатки - большие размеры и металлоемкость формы.

- с общей загрузочной камерой.

Пресс-формы с общей загрузочной камерой (см. рис. 2.93) применяют для изготовления простых небольших изделий. Основные преимущества таких форм по сравнению с рассмотренными - меньшие размеры, суммарная трудоемкость изготовления и металлоемкость, а также простота загрузки сырья. Недостатки - как правило, увеличенные площади прессования и облой, больший разброс размеров по высоте, несколько больший > расход сырья, чем в формах с индивидуальной загрузочной камерой.

По виду литниковой системы:

- с отверждаемой (неотделяемой или отделяемой в форме) – во время цикла формования затвердевает весль объем поступившего в форму материала;

- с неотверждаемым – горячеканальной – определенная зона формы, горячая, постоянно заполнена расплавом, часть которого периодически поступает в формующие полости, расположенные в охлаждаемой зоне.

По конструкции механизмов перемещения или вращения:

- с приводом от хода подвижной части формы;

- со специальным приводом (гидро-, пневмо и электродвигатели).

Основные положения при выборе типа формы

Определение типа формы является основной и наиболее сложной задачей в процессе конструирования. Правильно разработанная конструкция должна предусматривать простую и дешевую технологию изготовления изделий, быть надежной и удобной в работе. Разработка пресс-формы начинается с определения положения изделия относительно направления разъёма формы, количества плоскостей разъёма, механизма для фиксации стержней или вставок, а также расчета количества гнезд, типа формы и способа извлечения изделий. При проектировании съёмной пресс-формы надо стремиться к уменьшению числа плоскостей размыкания, так как это повышает производительность и уменьшает износ формы. Кроме этого, улучшается внешний вид изделия, поскольку уменьшается количество мест стыка формующих вставок.

Плоскость размыкания должна проходить в том месте, где обеспечиваются наилучшие условия для зачистки облоя. Обычно это соответствует торцевым плоскостям или наибольшим сечениям изделия.

Уменьшение толщины облоя достигается устройством на пуансоне и в матрице отсекающего ранта вокруг изделия. Съемным пресс-формам отдают предпочтение в тех случаях, когда необходимо отпрессовать небольшую партию мелких изделий или когда конструкция изделия имеет большое количество арматуры, установка которых производится на рабочем столе. Съёмные пресс-формы значительно дешевле. Но трудоёмкость прессования увеличивается. При проектировании стационарных пресс-форм следует стремиться к максимальной автоматизации процесса извлечения изделий.

Количество гнездности в пресс-формах определяют, исходя из технической характеристики применяемого пресса (усилия прессования) и годового выпуска изделий. Определяя гнездность, необходимо учитывать конструкцию выталкивающей системы.

Предпочтения в конструировании форм с точки зрения точности изготовления изделия

В стационарной пресс-форме точность изготовления изделия выше чем в съемной, т.к. сказываются большие колебания температур в съемной пресс-форме, неправильность установки перекосов и невозможность проводить подпрессовку. В одногнездной форме точность изготовления также выше, чем в многогнездной, т. к. сказывается неточность формующих полостей.Точность изделия выше, если оно расположено в одной половине пресс-формы. Режимы прессования, предварительный нагрев материала, таблетирование также повышают точность изготовления.

С точки зрения формования возможно получение следующих квалитетов.

Таблица 1