Проектирование и анализ крупногабаритной литьевой формы для прозрачных отсеков холодильников.

Крупногабаритные пресс-формы для литья под давлением означают высокие производственные затраты. По сравнению с обычными пресс-формами, они имеют большие размеры и вес. Возникают сложности в изготовлении, транспортировке и установке пресс-форм. Поэтому при проектировании необходимо учитывать множество факторов.

Данная статья представляет собой исследование конкретного случая, связанного с литьевыми формами для прозрачных корпусов холодильников. Это очень классический пример.

Эта пластиковая деталь относится к тонкостенной коробчатой ​​конструкции. Требования к ее поверхности очень высоки. Ее максимальные размеры составляют 405 мм × 368 мм × 195 мм, толщина стенки — 2,50 мм, а вес — около 1,1 кг. Еще одна особенность этой пластиковой детали — сложная структура вытягивания стержня. Она имеет в общей сложности 4 подреза. Подрезы -3 и -4 образуют угол 46° с направлением открытия пресс-формы. Это сложный момент при проектировании пресс-формы. Пластиковый материал — прозрачный полистирол (PS) с коэффициентом усадки 0,5%.

В качестве основания пресс-формы используется нестандартное основание. Его размеры составляют 900 мм × 800 мм × 895 мм. Это уже относится к категории крупногабаритных пресс-форм. Подробная конструкция показана ниже.

В качестве основания пресс-формы используется нестандартное основание. Его размеры составляют 900 мм × 800 мм × 895 мм. Это уже относится к категории крупногабаритных пресс-форм. Подробная конструкция показана ниже.

Формовочные элементы этой пресс-формы состоят из вставок 3, 9 и ползунков 10, 30, 46 и кулачка 39. Вставки с обеих сторон подвижной пресс-формы выполнены в виде клиновых блоков -8, -33. Угол затяжки клина клинового блока составляет 3°. Это обеспечивает точность пресс-формы и облегчает установку и демонтаж крупных вставок.

Механизм бокового извлечения сердечника из пресс-формы в основном состоит из четырех частей: трех на внешней стороне и одной на внутренней. Два из внешних сердечников имеют традиционную конструкцию «угловой штифт + ползунок». Он включает в себя угловой штифт -12, ползунок -10, фиксатор -7, стопорный штифт 14 и позиционирующий шарик 15. Другой внешний сердечник имеет конструкцию «гидравлический цилиндр + ползунок». В его состав входят гидравлический цилиндр 42, стопор 45 и угловой штифт 46. Несмотря на увеличение стоимости, извлечение и возврат наклонного ползунка осуществляется стабильно и надежно.

Наиболее сложной частью этой пресс-формы является косое вытягивание внутреннего сердечника. Поскольку вытягивание происходит под углом 46° вниз, обычные кулачковые конструкции не могут выполнить этот процесс. В противном случае это приведет к сильной деформации пластиковых деталей. Для решения этой проблемы при проектировании направляющая канавка основания кулачка наклонена на 46°. Эта 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, малый ползунок 48 и основание кулачка 49.

В больших пресс-формах используются большие ползуны. По сравнению с обычными ползунами принцип их движения тот же. Угол наклона углового штифта составляет 15°–25°. Угол фиксации на 2–3 градуса больше, чем у углового штифта.

1. Угловой штифт вытягивается по-другому. См. рисунок L2 BB.

2. Форма отличается. В центре выдолблено углубление, а скользящая поверхность обработана для смазки резервуара для хранения масла.

3. Лучше всего разместить саморезы для рукоделия в верхней части ползунка. Так их будет проще обрабатывать и устанавливать.

4. Добавьте центральный направляющий блок. См. рисунок L3.

5. Чем больше безопасное расстояние, тем лучше, если есть место. Расстояние между центрами стержней обычно на 8-10 мм больше толщины пластиковой детали.

6. Обязательно добавьте воды для охлаждения. Как показано на рисунке L3.

7. Обе стороны ползунка должны быть расширены и направляться закаленным прижимным блоком. Как показано на рисунке L3.

8. Обязательно установите износостойкие блоки на все фрикционные поверхности, включая нижнюю часть ползунка. Как показано на рисунке L3.

Конструкция системы охлаждения напрямую влияет на цикл формования пресс-формы и точность пластиковой детали. Это особенно важно для крупных систем охлаждения пресс-форм. В пресс-формах используются прямоточные каналы для охлаждающей воды. Их большое количество и разумное расположение делают их классическим решением.

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

Размеры кулачка пресс-формы велики, и площадь контакта с расплавом также велика. В процессе формования поглощается большое количество тепла, и эта часть тепла должна своевременно отводиться. В противном случае это повлияет на цикл формования. В тяжелых случаях кулачок может заклинить. Кулачок пресс-формы достаточно охлаждается, как показано на рисунке Л4.

Аналогично случаю с кулачком. Ползунок этой формы также нуждается в охлаждении. Схема водоотвода показана на рисунке L1, L2, L3.

Для крупных прозрачных тонкостенных пластиковых деталей система выталкивания представляет собой сложную задачу. Система выталкивания данной пресс-формы состоит из съемной планки 13, 28, 34 и газовых клапанов высокого давления 37, 38. Газовый клапан высокого давления на неподвижной стороне пресс-формы в основном используется для подачи газа в полость при открытии пресс-формы. Это предотвращает прилипание пластиковых деталей к поверхности полости на неподвижной стороне пресс-формы. Следует особо отметить, что прижимание нижней поверхности выталкивающим штифтом оставляет заметные следы. Эффект выталкивания очень слабый, и пластиковые детали легко белеют, деформируются и даже изнашиваются. Наилучшим решением является использование съемной планки и подачи воздуха.

В процессе работы литьевой формы детали перемещаются и трутся друг о друга. Конструкция системы направляющих обеспечивает точность относительного положения формы, а также безопасность и надежность деталей. Направляющие элементы формы включают подвижную направляющую стойку шаблона 25, направляющую втулку 27, направляющую стойку 21 с пластиной крепления толкателя, направляющую втулку 23, а также небольшой ползунок 48, основание 49, зажим и направляющий блок. Позиционирующие элементы включают позиционирующий блок 35, стопорный штифт 14 и позиционирующий шарик 15 ползунка, стопор 45 и конусообразную позиционирующую канавку на кулачке.

При проектировании крупных пресс-форм необходимо обладать полным набором методов и навыков. С точки зрения силовых составляющих пресс-формы следует учитывать ее жесткость. При литье под давлением расплав должен быстро и упорядоченно заполнять полость. С точки зрения качества пластиковых деталей и эффективности производства, пресс-форму следует поддерживать при постоянной температуре, чтобы ускорить весь процесс теплообмена.