Литьевая форма – это изделие, используемое в термопластавтоматах для изготовления различных деталей из пластика, металла, резины. Пресс-форма может предназначаться для выпуска одной или нескольких деталей одновременно.
Рис. 1. Литьевая форма.
Что такое пресс-форма
Литьевые формы состоят из неподвижных матриц и подвижных пуансонов, имеющих внутри полость для формирования заготовок.
Материал внутрь формы подается с помощью литниковых систем, которые бывают холодноканальные, горячеканальные и комбинированные.
В некоторых конструкциях форм возможна установка закладных деталей.
Пресс-форма: что это
Литьевая форма – это деталь, состоящая из неподвижных матриц и подвижных пуансонов, имеющих внутри полость для создания заготовок. Внутрь формы сырье заливается литниковой системой, которая бывает холодноканальной, горячеканальной, комбинированной. В некоторых формах предусмотрена установка закладных деталей для упрощенной подачи материала.
Классификация литья
Литье расплавленной пластмассы в пресс-формы проводится с целью создания тонкостенных изделий различной формы и размера. Технология позволяет изготавливать армированные и пустотелые детали, в том числе, многоцветные и комбинированные, состоящие из нескольких разных материалов.
Для создания изделий требуется давление от 80 до 200 Мпа. Если давление ниже этого показателя, то могут образовываться полости или недоливы, что сказывается на качестве и внешнем виде готовых изделий. Если давление выше нормы, то могут образовываться облои.
Литье в песчаные формы
Популярный метод создания объемных заготовок. Применяется в различных отраслях – автомобильной, станкостроении и т.д. Используется при массовом производстве, а также для изготовления продукций небольших партий или единичных изделий любой формы.
Недостатком данного способа является получение изделий низкого качества. Готовая продукция имеет пустоты и различные посторонние включения. Применяется данный способ для изготовления станин в металлообрабатывающей отрасли, автомобильных деталей, колес, колец и других объемных, габаритных изделий.
Литье в вакуумно-пленочные формы
Данная технология применяется для изготовления изделий весом от 1 кг до 10 т, величиной до нескольких метров. Производится форма в несколько этапов:
- Из пенополистирола или другого газонепроницаемого материала вырезается модельный комплект.
- На вырезанную модель накладывается предварительно нагретая синтетическая пленка.
- Между пленкой и моделью создается вакуум, плотно притягивающий элементы друг к другу.
- На пленку укладывается меловая известняковая глина и засыпается сухим песком.
- Из глины удаляется глина, модель вынимается из готовой полуформы.
Аналогичным образом изготавливаются все детали, а затем собираются в единую пресс-форму. В течение этого процессе элементы находятся под вакуумом.
В собранную форму заливается расплавленный металл. После затвердевания и охлаждения детали вакуумное устройство отключается, что приводит к удалению песка из формы. Готовая отливка легко удаляется с формы.
Рис. 2. Литье в вакуумную форму.
Литье в кокиль
Кокиль – это многоразовая металлическая форма, изготавливаемая из стали, чугуна или алюминия. Технология литья в эту форму включает несколько этапов:
- фиксация металлических полуформ;
- нагрев рабочей полости формы до температуры около 180°С;
- смазывание поверхности слоем защитного огнеупорного покрытия; заливка расплавленного сырья через литники;
- охлаждение формы;
- раскрытие кокиля и выемка отливки.
Отливки в кокиль отличаются высоким качеством и геометрической точностью размеров.
Рис. 3. Литье в кокиль.
Способ получения отливок заключается в изготовлении модели из легкоплавких составов в пресс формах. Затвердевшая модель удаляется из формы и покрывается несколькими слоями суспензии и обсыпки, образующими после высыхания керамическую скорлупу. Модель внутри скорлупы выплавляется, создавая оболочку формы с тонкими керамическими стенками.
В полученную форму заливается расплавленная смесь, которая после остывания образует изделие, точно повторяющее конфигурацию модели. Детали, по выплавляемым моделям отличается высоким качеством и чистотой поверхности, не требуют дополнительной обработки.
Литье по газифицируемым моделям
Способ получения литых изделий с использованием моделей из материалов, которые превращаются в газ при контакте с расплавленным металлом. Больше всего подходит для этого вспененный полистирол.
Модели изготавливаются на модельных автоматах или путем заливки литейного полистирола мелких фракций под давлением в пресс-формы, с последующим спеканием под действием высоких температур. Элементы моделей склеиваются или спаиваются в блоки, покрываются огнестойким покрытием путем облива или окунания и формируются на вибростоле в специальные опоки. Расплавленный металл подается прямо на модельные блоки, выжигая и газифицируя полистирол.
Готовые изделия охлаждаются в формах, затем извлекаются и очищаются от антипригарного покрытия. Технология литья по газифицируемым моделям позволяет выпускать изделия с гладкими точными формами. Газы, образуемые при выжигании полистирола. удаляются при помощи вытяжных устройств.
Центробежное литье
Применяется для изготовления полых цилиндрических емкостей. В основе технологии лежит принцип формирования отливок в поле центробежных сил.
Расплавленный металл из ковша(3) подается через заливочную воронку (2) во вращающийся цилиндр, внутренняя сторона которого (1) является формообразующей поверхностью. Полученный пустотелый цилиндр после остывания и затвердевания металла извлекается из формы.
Рис. 4. Центробежное литье.
Литье в оболочковые формы
Технология применяется для изготовления особо точных деталей с повышенными требованиями к качеству. Оболочковые формы изготавливаются из смоляно-песчаной смеси, термореактивных смол, кварцевого или цирконового песка на автоматических линиях. Литье включает ряд последовательных операций:
- приготовление смеси; изготовление моделей в виде тонкостенных оболочек;
- сборка и подготовка форм к заливке;
- плавление металла и заливка в готовые формы;
- остывание и извлечение отливок;
- зачистка и дробеструйная обработка
Оболочковые формы применяются для изготовления изделий из чугуна, стали, цветных металлов и алюминия.
Технология изготовления литьевых форм
Пресс формы для литья пластмасс изготавливаются на основании разработанного проекта.
- Из стального литья вырезается заготовка по параметрам будущего изделия.
- Форма обрабатывается на фрезерных станках, и шлифуется на шлифовальных машинах.
- Изделия проходят термообработку в специальных печах, хромируются и полируются.
- Готовые изделия тестируются и испытываются в лабораториях.
- Составляются линейные карты и подписываются двусторонние акты выполненных работ.
- Пресс-формы упаковываются и передаются заказику.
- По желанию заказчика, специалисты компании «Имстек» выполнят установку и наладку оборудования, обучат технический персонал заказчика.
Определение стоимости литьевых форм
Стоимость пресс-форм определяется с учетом следующих показателей:
- исходного сырья;
- количество разъемных плоскостей;
- сложности и габаритов изделий;
- гарантированного производителем ресурса;
- количества гнезд в модуле.
Дешевле стоят машины с боковыми или прямыми литниками и холодноканальные системы.
Усадка
При изготовлении литьевых пресс-форм необходимо учитывать возможную технологическую усадку формообразующих деталей в процессе охлаждения. Усадка может зависеть от следующих факторов:
- вида применяемых для изготовления пресс-форм материалов;
- наличия армирующих волокон;
- типа и размеров литника;
- равномерности распределения температуры;
- конструктивных особенностей форм.
Снизить усадочные явления поможет добавление в сырье армирующих волокон.
Проектирование конструкции литьевой формы
Разработка проекта литьевых форм выполняется на основании технического задания заказчика. Выполняются необходимые расчеты, создается 3D модель будующего изделия, выполняются рабочие чертежи. От грамотного проекта и выбранной технологии изготовления зависит качество и долговечность пресс-форм.
Деформация форм
Деформации литьевых форм может произойти при нарушениях технологии литья:
- превышение проектных параметров силы впрыска;
- сильного давления внутри формы;
- различные температуры поверхностных слоев при охлаждении заготовок;
- неправильно подобранной температуре расплава.
Отступление от проектных параметров литья могут привести к деформациям и преждевременному износу форм. Сдвиг пуансонов Смещения и перекосы пуансонов относительно матрицы могут произойти из-за увеличенного зазора между деталями, повреждения кромок или неравномерных нагрузок на направляющие колонны. Сдвиг происходит из-за неправильного крепления пуансона или большого усилия при выталкивании детали из пресс форм.
Извлечение отлитых изделий
Готовые изделия извлекаются из пресс-форм с помощью сжатого воздуха, выталкивающих стержней, вкладышей или плит. При отсутствии устройств для автоматического извлечения отливок, готовые изделия удаляются вручную.
Обслуживание литьевых форм
Для надежной и долговечной работы пресс-форм требуется регулярный осмотр и техническое обслуживание. При смене оснастки проводите очистку направляющих штифтов и гнезд от смолы, смазки и прочих загрязнений.
Чтобы избежать коррозии, важно защищать устройство от влажности и смазывать форму антикоррозийными средствами. Проверяйте на легкость движения подвижные элементы пресс-форм. При необходимости, выполняйте своевременно настройку.
Способы устранения дефектов, возникающих в процессе литья под давлением
В процессе литья под давлением могут проявляться различные дефекты, которые можно устранить, зная причины их образования:
- Расслоения на поверхности изделий устраняются при повышении температуры расплава и понижении скорости впрыска.
- Облой может появится при использовании большого объема впрыска или недостаточном смыкании пресс-формы.
- Пустоты могут образовываться при недостаточном объеме впрыска или длительном и неравномерном охлаждении изделия.
- Коробление изделий бывает из за низкой текучести материала, недостаточной скорости впрыска или неравномерного охлаждения изделий в форме.
- Хрупкость и ломкость изделия возникает при малой толщине стенок изделий или низкой температуры форм при заливке.
Для профессионального обслуживания литьевых форм обратитесь в компанию «ИМСТЕК» выполняющую поставку, пусконаладку и техническое сопровождение литьевого оборудования.
