Пресс-формы

Форма для литья пластмасс под давлением (формующая оснастка, пресс формы) – основной элемент оборудования, определяющий конструкцию и качество готового полимерного изделия. Часто формы для литья пластмасс под давлением называют литьевыми формами, литформами или прессформами. И хотя, с точки зрения классификации форм, данные названия являются не совсем корректными – особенно “пресс формы” – в данной статье они будут использоваться из-за своей широкой распространенности. 2. Основные элементы конструкции пресс-формРис. 1 Стандартая форма для литья пластмасс.

Как правило, литьевая форма в сборе состоит из набора плит, формообразующих (матриц и пуансонов), холодноканальной или горячеканальной литниковой системы пресс формы, системы выталкивания отформованных изделий, системы охлаждения формы, системы выпаров и набора направляющих элементов. Схематично литьевая форма представлена на рис.1. Технология изготовления прессформы для литья пластмасс подобна технологии штампов или печатных плат. В условиях современного промышленного производства часто необходимо интенсифицировать процесс литья пластмасс. В этом случае изготавливают и используют прессформы для одновременного производства нескольких изделий. Такие пресс формы называют многогнездными (многоместными). Число гнезд обычно бывает кратно двум в энной степени, например 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128. Реже проектируют литьевые формы с другим количеством гнезд, обычно 6, 10, 12, 20, 24, 48, 96. Формы с наибольшим количеством мест (более ста) изготавливают для комплексов, производящих ПЭТ преформы.3. Особенности конструкции форм для литья пластмассОбычно, прессформа Как проектируют и изготавливают пресс формы для литья пластмасс под давлением для последующего производства какого-либо одного изделия из пластика. Кроме этого, существуют так называемые «модульные» формы, конструкция которых предполагает сменные компоненты, позволяющие изменять конструкцию изделий или же полностью заменить изделие на другое. Таким образом, одна и та же прессформа позволяет производить разные виды продукции в разное время. К недостаткам такой технологии можно отнести трудоемкость операций по периодическому изменению конструкции форм, необходимость более тщательного и частого обслуживания таких форм, небольшой ресурс универсальных форм.Другой путь изготовления различных изделий посредством одной пресс формы – устройство формообразующих на различные продукты в одной многогнездной форме. Используя подобную форму, имеется возможность производства изделий разной конструкции, но из одного материала, за один цикл литья. В данном случае основная задача проектировщика – правильно сбалансировать литниковую систему для равномерного заполнения всех гнезд такой формы и получения качественной продукции.Если изделия имеют большую площадь и относительно простую конструкцию, то иногда для интенсификации литья под давлением конструируют так называемые «этажные» формы. Эти формы имеют две параллельные плоскости разъема и при многоместной конструкции могут работать на относительно небольших термопластавтоматах. Недостатки таких форм – дорогостоящий горячий канал, увеличенный пакет плит (высота пресс формы), что иногда вызывает необходимость применения нестандартных узлов смыкания ТПА. Рис. 2 Сложная форма со многими плоскостями разъема.

Качественные литьевые формы выполняются с допуском 0,005 мм. Гарантийный ресурс инструментов от лучших поставщиков исчисляется миллионами литьевых циклов.
 4. Основные этапы проектирования прессформы для литья пластмасс.Проектирование пресс формы обычно включает в себя четыре основных этапа.

• На первом этапе оцениваются технологические требования к форме и производится подробный анализ технологичности деталей изделия. В случае необходимости вносятся изменения в конструкцию изделия и осуществляется согласование с заказчиком. Разрабатываются трехмерные модели и чертежи изделий.
• На втором этапе производится оптимизация размещения деталей в оснастке для достижения наибольшей технико-экономической целесообразности.
• На третьем этапе производится оптимизация конструкции литниковой холодно- или горячеканальной системы и системы охлаждения прессформы. Современное программное обеспечение, используемое конструкторами, позволяют в кратчайшие сроки и с большой точностью выполнять подобного рода работы.
• Четвертый этап конструирования оснастки состоит в изготовлении комплекта документации на форму, в том числе двумерные чертежи и 3D модели, а также схемы и инструкции по работе с формой, необходимые для правильной эксплуатации литформы у заказчика.

 4. Виды литниковых систем.Литниковая система пресс формы предназначена для доставки полимерного материала из материального цилиндра термопластавтомата в формообразующие полости. Выделят два основных класса литниковых систем – холодноканальные и горячеканальные системы.В случае использования холодноканальной литниковой системы формы, литник не обогревается, а при охлаждении отформованной отливки также охлаждается и выпадает вместе с отливкой при открытии или после открытия формы. Холодноканальные прессформы для литья пластмасс существенно (при многоместных формах – в разы) дешевле горячеканальных аналогов. Холодноканальные литниковые системы надежнее, проще в эксплуатации и дешевле в обслуживании, чем горячеканальные. Однако, все эти достоинства часто перекрываются единственным недостатком – наличием бесполезного литника после каждого цикла литья.Масса литника резко возрастает с увеличением количества гнезд в форме, и при производстве множества мелких деталей в одной форме, масса литника может превысить массу собственно готовых деталей. Кроме того, наличие массивного литника иногда увеличивает время цикла литья, ухудшая экономические показатели процесса литья, а также приводит к необходимости использовать ТПА большего типоразмера с большим номинальным объемом впрыска за цикл. Холодная литниковая система обычно состоит из центрального литника, разводящих литников и впускных литников. Для получения качественных изделий холодноканальная многоместная должна быть сбалансирована, что не так просто достигается, потому как простой геометрической сбалансированности литниковой системы (равная длина пути полимерного материала от сопла ТПА до формообразующих полостей каждого гнезда) часто бывает недостаточно. Изготовители формующей оснастки применяют специальные регуляторы потока полимера в разводящих литниках.