Научная статья на тему '5 обязательных шагов при конструировании пресс-формы без дефектов'

5 обязательных шагов при конструировании пресс-формы без дефектов Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

CC BY
347
45
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по механике и машиностроению , автор научной работы — Халиуллин Р.Р.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «5 обязательных шагов при конструировании пресс-формы без дефектов»

Список использованной литературы:

1. Технологический регламент «ЛУКОЙЛ-ЗАПАДНАЯ СИБИРЬ» территориально-производственное предприятие «КОГАЛЫМНЕФТЕГАЗ» 2015г.

2. https://www.oilpump.ru/catalog/osediagonalnye-shnekovye-nasosy/uodn-360-250-250/

©Томшин О.М., 2019 г.

УДК62

Халиуллин Р.Р.

Ведущий инженер отдела развития ООО «ЗПИ Альтернатива», г. Октябрьский, РФ rishat11@mail.ru

5 ОБЯЗАТЕЛЬНЫХ ШАГОВ ПРИ КОНСТРУИРОВАНИИ ПРЕСС-ФОРМЫ БЕЗ ДЕФЕКТОВ

Введение

Форма для литья пластмасс под давлением (формующая оснастка, пресс форма) - основной элемент оборудования, формирующий конструкцию и качество готового полимерного изделия. Обычно формы для литья пластмасс под давлением называют литьевыми формами, инжекционными формами или пресс-формами. Но с точки зрения классификации форм, данные названия являются не совсем верными - особенно "пресс формы" - в данной статье они будут использоваться из-за своей широкой распространенности.

1. Разбор основных узлов конструкции пресс-форм

Рисинок 1 - Типичная форма для литья пластмасс.

По стандарту литьевая форма в сборе состоит из набора плит, формообразующих - матриц (обычно неподвижная часть) и пуансонов (чаще всего бывает подвижной частью), холодноканальной или горячеканальной (ГКС, существует несколько типов ГКС, в том числе с запираемым соплом) литниковой системы пресс-формы, системы выталкивания отформованных изделий, системы охлаждения формы, системы выпаров и набора направляющих элементов.

Схематично литьевая форма представлена на рис.1. Процесс изготовления пресс-формы для литья пластмасс подобен технологии штампов или печатных плат. В условиях современного промышленного производства часто необходимо интенсифицировать процесс литья пластмасс. В этом случае изготавливают и используют пресс-формы для одновременного производства нескольких изделий. Такие пресс-формы называют многогнездными (многоместными). Чаще всего число гнезд 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, которые в дальнейшим используются для раздува определенных емкостей.

2. Особенности конструкции форм для литья пластмасс

Обычно, пресс-форма проектируется 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 (имеется сменный набор пуансонов и матриц). Таким образом, одна и та же пресс-форма позволяет производить разные виды продукции в разное время. К минусам такой технологии можно отнести трудоемкость операций по периодическому изменению конструкции форм (после смены частей необходимо максимально точно центрировать все элементы формы), 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. Недостатком такого подхода может быть более долгий цикл производства изделия за счет того, что некоторые детали могут имеет довольно существенное различие в весе.

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 (ТПА). Недостатки таких форм - дорогостоящий горячий канал, увеличенный пакет плит (высота пресс формы), что иногда вызывает необходимость применения нестандартных узлов смыкания ТПА.

Рисунок 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. 3. Основные этапы проектирования пресс-формы 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. Для сложных и многокомпонентных проектов изготавливается 3-х мерный прототип для проверки сопряжений и более детального понимания будущего изделия.

• 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 пресс-формы. Современное программное обеспечение,

используемое конструкторами, позволяют в кратчайшие сроки и с большой точностью выполнять подобного рода работы. Производится симуляция процесса инжекции, в процессе которого можно увидеть и предотвратить главные проблемы будущей пресс-формы.

• 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 инжекционной формы у заказчика.

4. Основные системы выталкивания (съема) отформованных изделий

Системы съема готовых изделий подразделяются на механические, пневматические (обычно конструируются в комбинации с механическими) и гидравлические (в данном случае задействована гидравлическая система станка). В случае особо сложных деталей отливки выемка изделий из формы бывает возможна только в ручную или при помощи робота (также использование роботов происходит для максимального быстрого режима работы, обычно на упаковочных изделиях, где цикл менее 7-8 секунд).

Наиболее часто использующиеся виды механических выталкивателей:

• Выталкивающие плиты

• Стержневые толкатели

• Плоские толкатели

• Трубчатые толкатели

Представленные выталкиватели могут применяться в комплексе, как при одностадийном, так и при многостадийном выталкивании отливок. Также применяют разнообразные нестандартные толкатели.

5. Другие системы, входящие в состав современных форм

Кроме представленных в конструкцию пресс-формы для литья пластмасс под давлением входят еще некоторые системы.

Система охлаждения пресс формы обычно состоит из множества прямых, кольцевых или спиральных каналов для охлаждающей жидкости и требует тщательного расчета проектировщика. В качестве жидкости обычно применяют подготовленную термостатированную воду, реже - раствор гликоля. Охлаждающая жидкость может иметь разную температуру в разных контурах охлаждения формы.

Система выпоров (вентилирования) предназначена для свободного выхода воздуха и формообразующих полостей формы. В некоторых случаях роль вентиляционных каналов выполняют зазоры между деталями формообразующих полостей пресс-формы.

Система направляющих и центрующих элементов формы состоит из комплекта направляющих втулок и колонок, разного рода зацепов, ползунов, центрующих плит и т.п. Система предназначена для правильного и четкого смыкания полуформ и получения качественных изделий с правильной геометрией без грата(облоя).

Заключение

На сегодняшний день, подавляющую часть используемой литьевой технологической оснастки составляют импортные пресс-формы. Из отечественных производителей пресс-форм можно выделить несколько относительно крупных компаний в Москве, Санкт-Петербурге и Ульяновске, некоторые из которых являются дочерними предприятиями иностранных компаний. Остальные российские производители не играют заметной роли на рынке форм для литья пластмасс. Существуют российские компании «изготовители» формующей оснастки, которые занимаются главным образом покупкой форм на дешевых азиатских рынках для последующей продажи производителям пластмассовых изделий в России.

Главными регионами поставок литьевых форм на отечественный рынок являются: Юго-Восточная Азия (в том числе КНР, Тайвань, Южная Корея), Восточная Европа (в том числе Польша, Чехия, Латвия), страны СНГ, Западная Европа (в том числе Италия, Португалия, Германия).

Список используемой литературы

1. О. Шварц «Переработка пластмасс»

2. http://www.polymerbranch.com

3. Журнал «Plastinfo»

4. http://poly-industry.com/

©Халиуллин Р.Р., 2019

УДК 7822

Шакиров А.А.

Студент

ФГБОУ ВО «Уфимский государственный авиационный технический университет»

СОВРЕМЕННАЯ СВАРОЧНАЯ УСТАНОВКА СЕРИИ EBOCAM ДЛЯ ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВОЙ СВАРКИ

Аннотация

В данной статье рассмотрена перспективная сварочная установка для электронно-лучевой сварки. Ее технические характеристики, основные части и их функции.

Ключевые слова: Сварка, метод, ЭЛС, установка, металлов, оборудование

MODERN EBOCAM SERIES WELDING MACHINE FOR ELECTRON BEAM WELDING

Annotation

In this article the perspective welding installation for electron beam welding is considered. Its technical characteristics, main parts and their functions.

Keywords:

welding, method, ELS, installation, metals, equipment

Электронно-лучевая сварка является современным методом сварки. Свое развитие она получила совсем недавно и сегодня продолцает развиваться. Данный вид сварки обладает широкими технологическими преимуществами, позволяя соединять металлы и сплавы толщиной от 0,1 мм до 400мм. Сварка ЭЛС осуществляется в вакуумных камерах под давлением порядка 10-2 Па. Благодаря этому ЭЛС оказалась эффективной для соединения химически активных металлов, таких как титан, алюминий и тугоплавкие металлы. Нагрев металлов происходит высококонцентрированным источником энергии, представляющий собой направленный поток электронов. Сварка в вакууме обеспечивает надежную защиту сварных швов.

Для сварки ЭЛС обычно используют специальные электронно-лучевые установки. Они состоят из двух основных комплексов: энергетического и электромеханического. Энергетический комплекс предназначен для формирования электронов заданными параметрами, определяющими режимы сварки и зависят в основном от толщины свариваемых металлов и теплофизических свойств свариваемых

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.