Этапы производства. Проектирование пресс-форм

 Проектирование оснастки для литья на ТПА - сложный, многоступенчатый, наукоемкий процесс. То, насколько тщательно будут осуществлены все его этапы, является залогом бесперебойной и долгосрочной работы пресс-формы.

Все начинается с подготовки технического задания. Оно является исходным документом для разработки конструкторской документации на оснастку.

Заказчик предъявляет разработчику исходные данные и требования к пресс-форме, подлежащей разработке, отвечает за предъявленные данные и требования, обеспечивает ее внедрение и использование.

Экспертизу технического проекта и его согласование, при необходимости, выполняет также заказчик.

Исходные данные на разработку технического задания включает следующее:

  • чертеж изделия с согласованием места расположения впускного литникового канала, следов разъема формообразующих деталей, выталкивателей и т.д.;
  • тип производства (массовое, серийное и пр.); годовая программа выпуска изделия в шт.;
  • ресурс пресс-формы;
  • размер партии запуска;
  • оборудование, которое можно использовать для изготовления изделия (прессы, термо- и реактопластавтоматы, высокочастотные генераторы, термостаты и т.д.);
  • тип литниковой системы (холодноканальная, горячеканальная);
  • данные технической характеристики оборудования, не содержащиеся в каталогах (применение нестандартного сопла, переходные плиты, постаменты и т.д.);
  • вспомогательное оборудование и приспособления (съемники кассет, изделий, загрузочные приспособления, приспособления для свинчивания изделий и знаков и др.) и их паспортные данные;
  • чертежи переналаживаемой оснастки (блоков) заказчика, предполагаемой к использованию с проектируемой формой;
  • чертежи проектируемых форм с указанием причин их переработки;
  • для реактопластов вид загружаемого сырья (пресс-порошок, гранулы, жгуты, таблетки и т.д., для таблеток указать размеры);
  • чертеж детали, заменяемой на пластмассовую, сборочный чертеж узла, в который она входит, характер и значение нагрузки на деталь, условия эксплуатации (температура, среда, радиация и пр.), срок службы.

Пример бланка технического задания представлен на рисунке 1.

 

Рисунок 1 – Пример бланка технического задания

 После тщательного анализа технического задания, с точки зрения четкости поставленной задачи и наличия необходимого минимума достоверной информации возникает необходимость в анализе технологичности конструкции отливки (НА САЙТЕ ВСТАВИТЬ ССЫЛКУ НА СТРАНИЦУ ЭП. ТАИ).

Можно сказать, что это является первым этапом проектирования пресс-формы. На этом этапе изучают чертеж детали, технические условия, определяющие требования к показателям качества, а также особые условия разового, серийного или массового производства.

При оценке технологичности конструкции детали рекомендуем учесть следующие технологические особенности: улучшение технологичности конструкции литой детали; повышение точности изготовления отливок; понижение шероховатости их поверхности; снижение припусков на механическую обработку; уменьшение толщины стенок отливок путем улучшения заполняемости форм; максимальное уменьшение массы при проектировании литой детали.

Припроектировании деталь должна иметь:

  1. Простые и прямолинейные общие контуры, облегчающие изготовление как литейной оснастки, так и самих отливок.
  2. Рациональную толщину стенок в различных сечениях отливки, что обеспечивает необходимую прочность конструкции, а также возможность заполнения формы расплавом без образования литейных дефектов.
  3. Рациональные формы различных переходов, литниковых систем, пресс-остатков, промывников, сопряжений, ребер жесткости и других конструктивных элементов, способствующих снижению внутренних напряжений и устранению дефектов усадочного характера в отливках.
  4. Конструктивные уклоны и литейные радиусы, обеспечивающие изготовление пресс- форм, не усложняющие и не вызывающие увеличение ее массы.
  5. Удобное место для захвата отливки при съемке механической рукой робота.
  6. Рациональное расположение по периметру отливки толкателей для выталкивания отливки и промывников.

После проведения досконального анализа детали, в дело вступают компьютерные технологии.

Следующий этап - подготовка эскизов изделия (эскизная графика), построение 3D модели, фотореалистической визуализации (см. рисунок 2).

 

Рисунок 2 – Пример операционного эскиза изделия

 Проектирование пресс-формы включает в себя конструкторскую проработку модели и разделение сборочной модели на отдельные конструктивные элементы.

Подготовка каждого конкретного элемента, оформление линии разъёма детали, а также шиберов, знаков, вставок и местности пресс-формы, системы вентиляции пресс-формы. Особое значение имеет литниковая система.

Избежать или максимально уменьшить коробление, разводы, слитины и другие дефекты можно используя компьютерное моделирование процесса заполнения формы. Также при этом можно контролировать распределение температуры расплава, скоростей потока и другие параметры.

На начальном этапе производства пресс-формы все существующие идеи, чертежи переносятся на компьютер, на котором с помощью определенных программ осуществляется проектирование пресс-форм.

При проектировании пресс-форм применяются CAD/CAM/САЕ системы, автоматизированного, сквозного проектирования. Проверка пресс-формы на "проливаемость" проводиться на компьютере с помощью анализа в приложении Mold – flow.

 

ДЛЯ САЙТА ПОДГОТОВИТЬ ВИЗУАЛИЗАЦИЯ ПРОЦЕССА ПРОЛИВАЕМОСТИ

 

Этот этап крайне важен для определения необходимого объема работ на втором этапе изготовления пресс-формы, так как определяется необходимый набор стандартных и специальных изделий, необходимых для изготовления пресс-формы.

Следующий этап проектирования оснастки для литья - это выбор материала для изготовления составных частей пресс-формы.

Подбор материалов для изготовления пресс-форм имеет не менее важное значение, чем выбор оборудования, определение гнездности и другие факторы, оказывающие решающее влияние на экономику процесса производства деталей из пластмасс.

При выборе материала для пресс-формы необходимо стремиться обеспечить не максимально возможный, а требуемый срок службы пресс-формы, который, как правило, определяется стойкостью формообразующих деталей.

Формообразующие детали можно изготовлять из различных материалов. Если требуется обеспечить высокие стойкость, точность, качество поверхности, то применяют стали различных марок. При изготовлении небольшой партии деталей методом литья под давлением с успехом можно использовать сплавы на основе меди, цинка, алюминия. В опытном производстве, когда требуется в короткие сроки экономичным способом изготовить небольшое число отливок, можно использовать металлопластмассовые композиции. В особых случаях, когда необходимо изготовление формообразующих деталей с глубокими полостями и сложной конфигурацией, используют метод гальванопластики. Этот метод позволяет изготовить детали с высокими точностью, микротвердостью и малой шероховатостью поверхности и практически не требует их доработки, за исключением обработки торцов и посадочных поверхностей. Иногда для изготовления отливок со сложными полостями, которые невозможно получить другими способами, используют эластичные формообразующие детали (см. рисунок 3).

 

Рисунок 3 – Подбор стали

 После определения с материалом для изготовления деталей пресс-форм конструкторский отдел проектирует модель с разделением ее на отдельные конструктивные элементы, используя для этого системы автоматизированного проектирования (САПР), стержнем которого есть технология объемного параметрического моделирования (см. рисунок 4).

 

Рисунок 4 – Пример проектирования пресс-формы в САПР верхнего уровня

 Благодаря созданию цифровых прототипов, качество будущего изделия можно оценить еще до начала его производства, что дает возможность получения более качественного продукта, снижению затрат на ее производство и уменьшению цикла проектирования.

При создании проекта пресс-формы – главным фактором является ее дальнейшая работоспособность, что зависит от реологии литьевого материла в форме, т.е. как он заполняет гнезда формующие изделия. Используя САПР можно осуществить этот процесс виртуально.

Это поможет определить время охлаждения изделия, обозначить места спаев, определить зоны возможного недолива полимеров, исключить возможность неравномерного распределения материала и достичь качественной поверхности планируемого изделия.

 

ДЛЯ САЙТА ПОДГОТОВИТЬ ВИЗУАЛИЗАЦИЯ ПРОЦЕССА ПРОЛИВАЕМОСТИ

 

После завершения проектирования модель передается технологам, которые приступают к написанию программ для автоматической станочной обработки деталей и узлов формы.

Не менее важный этап – проектирование пресс-формы, в который входит разработка конструкторской документации на неё (далее сокращенно КД). КД – это пакет стандартизированных документов и чертежей, в который входит подробные характеристики на изготовление пресс-формы под литье пластмасс под высоким давлением.

Вся ранее полученная информация вносится в конструкторскую документацию, в которую также войдут иллюстрации и чертежи модели пресс-формы. Далее по данным из конструкторской документации налаживается производственный процесс изготовления пресс-формы (см. рисунок 5). 

Рисунок 5 – Пример комплекта конструкторской документации

 Если КД составлена не верно, то полученная пресс-форма будет разработана с ошибками. Получив огромные затраты придется заново проводить процесс проектирования пресс-формы. Поэтому можно сделать вывод: этот этап очень важен и к нему нужно подойти с полной серьезностью.

Каждый этап при проектировании пресс-форм должен выполняться высококвалифицированными специалистами. Так как малейшая неточность может привести к тому, что весьма дорогостоящая оснастка для литья выйдет из строя.

 Специалисты компании Полигон Пласт имеют большой опыт проектирования самых различных пресс-форм, которые в дальнейшем полноценно использовались нашими заказчиками на производствах.


Поделиться:


Заказ и консультация