Проектирование и анализ крупногабаритной литьевой формы для прозрачных шкафчиков холодильников

Изготовление больших литьевых форм сопряжено с высокими затратами. По сравнению с обычными литьевыми формами, они имеют большие габариты и вес. Это затрудняет изготовление, транспортировку и монтаж пресс-форм. Поэтому при проектировании приходится учитывать множество факторов.

В этой статье рассматривается практический пример литья под давлением прозрачных корпусов холодильников. Это классический случай.

Эта пластиковая деталь относится к тонкостенной коробчатой ​​конструкции. К её поверхности предъявляются очень высокие требования. Максимальные размеры детали составляют 405 мм × 368 мм × 195 мм, толщина стенки – 2,50 мм, а вес – около 1,1 кг. Ещё одной особенностью этой пластиковой детали является сложная конструкция сердечника. Она имеет в общей сложности 4 выточки. Выточки 3 и 4 образуют угол 46° с направлением раскрытия формы. Это сложный момент при проектировании формы. Пластик – прозрачный полистирол (PS) с усадкой 0,5%.

Основание пресс-формы изготовлено по нестандартным размерам. Размеры пресс-формы составляют 900 мм × 800 мм × 895 мм. Это уже относится к категории крупногабаритных пресс-форм. Подробная конструкция показана ниже.

Основание пресс-формы изготовлено по нестандартным размерам. Размеры пресс-формы составляют 900 мм × 800 мм × 895 мм. Это уже относится к категории крупногабаритных пресс-форм. Подробная конструкция показана ниже.

Формообразующие элементы этой формы состоят из вставок 3, 9, ползунов 10, 30, 46 и кулачка 39. Вставки с обеих сторон подвижной формы имеют конструкцию клиновых блоков -8, -33. Угол затяжки клинового блока составляет 3°. Это обеспечивает точность формы и облегчает установку и демонтаж крупногабаритных вставок.

Механизм вытягивания бокового стержня пресс-формы состоит в основном из четырёх частей: трёх с внешней стороны и одной с внутренней. Два внешних стержня имеют традиционную конструкцию «угловой штифт + ползун». Он включает в себя угловой штифт 12, ползун 10, фиксатор 7, стопорный штифт 14 и позиционирующий шарик 15. Другой внешний стержень представляет собой конструкцию «гидравлический цилиндр + ползун». В состав входят гидравлический цилиндр 42, стопор 45 и угловой штифт 46. Несмотря на повышенную стоимость, извлечение и возврат наклонного ползуна в исходное положение стабильны и надёжны.

Вытягивание наклонного внутреннего сердечника является наиболее сложной частью этой формы. Вытягивание осуществляется под углом 46° вниз. Обычные кулачковые конструкции не могут выполнить этот процесс. В противном случае это приведет к серьезной деформации пластиковых деталей. Чтобы решить эту проблему, при проектировании направляющая канавка основания кулачка наклонена на 46°. Такая конструкция проста и надежна. Кроме того, наклонная верхняя часть имеет разъемную конструкцию. Это экономит материал и удобно для загрузки, выгрузки и обслуживания. Эта часть конструкции включает в себя кулачок 39, соединительную планку 47, небольшой ползун 48 и основание кулачка 49.

В больших формах используются большие ползунки. Принцип движения аналогичен принципу движения обычных ползунов. Угол наклона углового штифта составляет 15° ~ 25°. Угол фиксации на 2-3 градуса больше, чем у углового штифта.

1. Угловой штифт вынимается по-другому (см. рисунок L2 BB).

2. Форма отличается. Центральная часть выдолблена, а скользящая поверхность обработана для смазки резервуара для хранения нефти.

3. Лучше всего разместить саморезы в верхней части слайдера. Они легко обрабатываются и устанавливаются.

4. Добавьте центральный направляющий блок (см. рисунок L3).

5. Чем больше безопасное расстояние, тем лучше, если есть место. Расстояние вытяжки сердечника обычно на 8–10 мм больше глубины пластиковой детали.

6. Обязательно добавьте воды для охлаждения, как показано на рисунке L3.

7. Обе стороны ползуна должны быть расширены и направляться закалённым прижимным блоком, как показано на рисунке L3.

8. Обязательно установите износостойкие накладки на все трущиеся поверхности, включая нижнюю часть ползуна, как показано на рисунке L3.

Конструкция системы охлаждения напрямую влияет на цикл литья пресс-формы и точность изготовления пластиковой детали. Это особенно важно для систем охлаждения больших пресс-форм. В пресс-формах используются прямоточные каналы охлаждающей воды. Большое количество и рациональное расположение делают её классикой.

Все каналы охлаждающей воды в подвижных и неподвижных вставках пресс-формы равномерно распределены по поверхности полости. Это обеспечивает быстрое охлаждение пресс-формы. Температура каждой части полости сбалансирована. Это способствует повышению точности и эффективности производства пластиковых деталей.

Размер кулачка формы большой, а площадь контакта с расплавом большая. Во время формования поглощается большое количество тепла, и эта часть тепла должна быть своевременно отведена. В противном случае это повлияет на цикл формования. В тяжёлых случаях кулачок может застрять. Кулачок формы достаточно охлаждается, как показано на рисунке L4.

То же, что и в случае с кулачком. Ползунок этой формы также требует охлаждения. Схема водотока показана на рисунках L1, L2, L3.

Для крупногабаритных прозрачных тонкостенных пластиковых деталей система выталкивания представляет собой сложную задачу. Система выталкивания этой пресс-формы состоит из съёмников 13, 28, 34 и газовых клапанов высокого давления 37, 38. Газовый клапан высокого давления со стороны неподвижной пресс-формы в основном используется для подачи газа в полость при её открытии. Предотвращайте прилипание пластиковых деталей к поверхности полости со стороны неподвижной пресс-формы. Следует особо отметить, что выталкивание нижней поверхности выталкивателем оставляет заметные следы. Выталкивающий эффект очень слабый, и пластиковые детали легко белеют, деформируются и даже изнашиваются. Оптимальным вариантом является использование съёмника и пневматического выталкивания.

В процессе работы литьевой формы детали будут перемещаться и тереться друг о друга. Конструкция направляющей системы может обеспечить точность относительного положения формы, а также безопасность и надежность деталей. Направляющие части формы включают в себя направляющую стойку подвижного шаблона 25, направляющую втулку 27, направляющую стойку фиксирующей пластины толкателя 21, направляющую втулку 23, а также малый ползун 48, основание 49, зажим и направляющий блок. Позиционирующие части включают в себя позиционирующий блок 35, стопорный штифт 14 и позиционирующий шарик 15 ползуна, стопор 45 и конусообразную позиционирующую канавку на кулачке.

При проектировании крупногабаритных пресс-форм необходимо обладать полным набором методов и навыков. С точки зрения силовых составляющих пресс-формы, следует учитывать её жёсткость. При литье под давлением расплав должен быстро и равномерно заполнять полость. Для обеспечения качества пластиковых деталей и эффективности производства необходимо поддерживать постоянную температуру пресс-формы для ускорения всего процесса теплообмена.