Этапы изготовления пресс-форм

Многообразие изделий из пластмасс, которые окружают нас в повседневной жизни - чрезвычайно велико, и с каждым годом применение пластмассовых изделий возрастает. Потребителями изделий из пластмасс являются практически все отрасли промышленности, народного хозяйства, и каждый человек в своей повседневной жизни. В связи с этим переработка пластмасс в изделия интенсивно развивается с каждым годом, выдвигая все новые, более жесткие требования к формующему инструменту.

Одним из основных направлений применения пластмасс является литье пластмасс под давлением в формующем инструменте - пресс-формах.

Процесс получения готового пластмассового изделия данным методом включает в себя несколько этапов:

Проектирование изделия
Конструирование формующего инструмента - пресс-формы
Изготовление пресс-формы.
Испытание формующей оснастки, доводка. Промышленная эксплуатация.

Рассмотрим более подробно каждый из этапов.

Проектирование изделия

На современном этапе развития промышленности практически все этапы разработки как изделия так и пресс-форм выполняются с помощью специального программного обеспечения (САПР). Использование САПР позволяет существенно сократить время, затраченное на разработку, свести до минимума вероятность конструкторских ошибок, а так же позволяет наглядно оценить конструкцию, дизайн изделия.

Конструктор оснастки, по вводной информации, которая может представлять собой образец изделия, эскиз или чертеж выполняет построение математической модели ( 3D модели) будущего изделия. При проектировании учитываются особенности конструирования изделий из пластмасс, свойства предполагаемого материала пластмассового изделия, выполняется оптимизация конструкции изделия, позволяющая упростить в дальнейшем конструирование и изготовление пресс-формы.

Конечным продуктом первого этапа является математическая модель и чертеж пластмассового изделия. На данном этапе 3D модель может быть использована для получения прототипа будущего изделия, позволяющего наглядно оценить конструкцию, провести проверку на собираемость разрабатываемой детали с другими деталями узла (если таковые имеются), выявить возможные ошибки или недоработки конструкции на начальном этапе, когда формующая оснастка еще не изготовлена

Конструирование формующего инструмента - пресс-формы

После окончания разработки изделия конструктор оснастки приступает к проектированию пресс-формы. Задача конструктора состоит в выборе оптимального решения для данной оснастки, которое позволило бы получать годные к использованию изделия требуемой серийности с минимальными затратами на изготовление оснастки и дальнейшую ее эксплуатацию.

Выбор материала для формообразующих частей пресс-формы имеет большое значение, так как от характеристик материала зависит стойкость пресс-формы, обрабатываемость рабочих частей, качество формообразующей поверхности пресс-формы и соответственно качество поверхности будущего пластмассового изделия. Широкое применение в настоящие время получили материалы, поступающие в состоянии поставки с твердостью 30…32 HRC. Эти стали могут быть использованы для изготовления формообразующих частей пресс-формы без дополнительной термической обработки, обладают хорошей обрабатываемостью, что позволяет существенно сократить время производства оснастки.

Использование стандартных комплектующих к пресс-формам, поставляемых специализированными фирмами, такими как HASCO, DME, Fodesco позволяет так же существенно сократить срок изготовления технологической оснастки.

При определении типа литниковой системы для будущей пресс-формы задачей конструктора является выбор оптимального решения, которое позволило бы обеспечить качество, необходимую серийность выпуска изделия.

В настоящий момент все большее применение и повсеместное использование получают пресс-формы с горячеканальной литниковой системой (ГКС). Применение ГКС имеет ряд значительных преимуществ, которые и обуславливают ее частое применение:

Нет расхода материала на литниковые системы
Сокращается время литьевого цикла. Нет необходимости тратить время на заполнение литниковых каналов и на охлаждение литников до полного затвердевания ввиду их полного отсутствия. Время литьевого цикла сокращается и за счет уменьшения времени размыкания и смыкания литьевой формы, так как при выталкивании отлитых изделий достаточно ее раскрытия на величину, определяемую их размерами.
Поддержание расплава термопласта в текучем состоянии на всех участках горячеканальной системы и, особенно, на впусках в оформляющие полости литьевой формы позволяет, несмотря на габариты изделий, толщины стенок и особенности переработки используемого термопласта, снизить его температуру и давление впрыска. Это уменьшает деформации в отлитых изделиях и тем самым улучшает их качество.

Однако у ГКС есть и недостатки:

Литье некоторых термопластов может быть затруднено из-за сложности обеспечения стабильного температурного режима литья.
Необходим высокий технический уровень конструирования, изготовления и ремонта литьевой формы.
Необходимы приборы контроля и регулирования температурного режима работы формы, что значительно удорожает стоимость оснастки и самого литьевого процесса.
Требуется высокая степень очистки формуемого материала от посторонних включений, что требует установки дополнительных фильтров, увеличивающих сопротивление течению расплава.

В настоящее время производителями ГКС предлагаются различные решения, позволяющие решать вышеперечисленные проблемы для каждого конкретного случая.

Система термостатирования пресс-формы должна обеспечить равномерное распределение температурных фронтов формообразующих поверхностей пресс-формы и быть достаточно разветвленной для сокращения времени цикла производства готового изделия. В местах затрудненного расположения системы охлаждения применяются специальные материалы, обладающие большой теплоотдачей, такие как бериллиевая бронза и др.

Результатом работы конструктора по разработке конструкции пресс-формы являются 3D модель пресс-формы и комплект конструкторской документации, необходимый для изготовления оснастки.

Изготовление пресс-формы, металлообработка

3D модель формообразующих поверхностей, разработанная конструктором, используется в дальнейшем для написания программ и металлообработки поверхностей на станках с ЧПУ.

По окончании изготовления изделий согласно конструкторской документации проводится сборка и слесарная доводка, а так же подготовка пресс-формы к испытаниям

Испытание формующей оснастки, доводка, промышленная эксплуатация

Пресс-форма устанавливается на термопластавтомат и проводятся испытания оснастки с целью получения образцов изделия, определения необходимых доводок и доработок, проверки собираемости, а так же проведения замеров опытных образцов на предмет соответствия 3D модели или чертежу. По результатам испытаний, при необходимости, выполняются все необходимые доработки формообразующих поверхностей, литниковой и вентиляционной систем, после чего пресс-форма поступает в эксплуатацию.

Рассмотрев все основные составляющие процесса производства пластмассовых изделий можно сделать вывод, что только качественное, квалифицированное, согласованное выполнение данных этапов всеми ,задействованными в процессе, специалистами позволяет изготовить оснастку, отвечающую всем предъявляемым требованиям по качеству, точности, удобству эксплуатации.

Эксперт Металл Групп

Современные технологии и профессиональный подход к решению задач в области металлообработки

Expert Metal Group
Professional metal-working company

Статьи о металлообработке

Этапы изготовления пресс-форм: Пресс-формы для производства литых изделий из пластмассы - этапы металлообработки.

Современная металлообработка: Металлообработка как наука, стоящая на пике технологического прогресса и развития экономики.

Инструмент для металлообработки: Качество режущего инструмента имеет огромное значение в металлообработке. Поэтому наша компания использует инструмент лучших производителей.

Заточка инструмента для металлообработки: Инструмент для металлообработки, как меч самурая должен быть правильно заточен, именно таким инструментом можно творить чудеса.