Пресс-форма — что это, для чего нужна и как используется

Современная промышленность выпускает широкий ассортимент типовых изделий из разных материалов: пластмассы, металла, резины. В большинстве случаев в производстве подобной продукции используются пресс-формы — своего рода матрицы, задающие конфигурацию будущих отливок.

[*pagetitle]

 

Пресс-форма для массового выпуска литья.

Применение подобной оснастки обеспечивает стабильность геометрических размеров и форм: выпускаемые изделия получаются совершенно идентичными и взаимозаменяемыми. Кроме того, оптимизируется сам производственный процесс: он ускоряется и становится менее затратным.

Что представляет собой пресс-форма

Пресс-форма для литья — довольно сложное устройство. Для того чтобы серийно изготавливать штампованную продукцию, необходима конструкция, которая позволяет получать качественный оттиск (формование) и при этом соответствует всем требованиям производственного процесса. Вот почему пресс-формы достаточно сложны — как в проектировании, так и в изготовлении. И даже ремонт пресс-форм — по-настоящему трудоемкое мероприятие.  

Конструкция пресс-формы включает в себя несколько составных частей. Основные из них — это неподвижная матрица и подвижный пуансон. Именно они содержат формующие полости, обеспечивающие штамповку серийных изделий. Однако общее устройство оснастки — куда более сложное. 

Составляющие элементы пресс-формы:

  • Формообразующие части (матрица и пуансон, ползуны, подвижные и неподвижные знаки).

  • Корпус (верхние и нижние крепления, брусья, толкатели, обоймы матрицы и пуансона, хвостовик).

  • Литниковая система.

  • Каналы системы охлаждения.

  • Система выталкивания отливок.

  • Элементы управления (направляющие колонки, лекала, втулки, клинья, центраторы, счетчики циклов).

Конструктивно пресс-формы различаются — в зависимости от сложности литья, особенностей производственного процесса. Поэтому устройство оснастки может меняться. Однако общий принцип работы одинаков для всех форм. 

Как используются пресс-формы 

Основное назначение литьевой оснастки — ускорять процесс выпуска однотипных изделий, обеспечивая при этом стабильную геометрию и качество продукции. Пресс-формы предназначены именно для выпуска массовой серии литья. В силу сложности и высокой стоимости оснастки ее использование в мелкосерийном производстве, как правило, экономически нецелесообразно.

 

Изготовление пресс-формы — сложный трудоемкий процесс.

С помощью пресс-форм могут выпускаться всевозможные пластмассовые изделия, такие как фурнитура, детали электротехники, части приборов, предметы быта (например, посуда, крышки и т. п.), комплектующие детских игрушек, элементы медицинских приспособлений, различная автомобильная продукция, строительные изделия, упаковка и многое другое. 

Пресс-формы также задействуются для литья резиновых изделий, находящих применение в различных областях жизни. И конечно, существуют оснастки для металлического литья — однако это отдельный вид пресс-форм, который соответствует повышенным требованиям в плане надежности, износостойкости и возможности выдерживать серьезные нагрузки под давлением и температурой.

Качественная пресс-форма позволяет отливать большое количество стандартных изделий за одну смену. При этом ресурс оснастки, безусловно, не ограничен: в процессе эксплуатации меняются ее технические параметры, вследствие чего форме требуется ремонт. Несмотря на это одна хорошая оснастка может обеспечить выпуск до миллиона копий и более. А это значительное усовершенствование производственного процесса. 

Как происходит процесс литья с помощью пресс-форм

Для литья пластмасс с помощью пресс-форм применяются специальные машины — термопластавтоматы. Это станки, предназначенные для установки оснастки и формования пластмассовых изделий по заданным техническим параметрам.

Термопластавтомат для выпуска литья.

Несмотря на то что процесс литья кажется простым, каждый термопластавтомат имеет сложное устройство. В его состав входят узлы впрыска и смыкания, гидравлика и электроника. Сам станок достаточно массивен, выполнен на мощной платформе. 

Пресс-форма — один из ключевых элементов процесса литья, который происходит в термопластавтомате. От того, насколько качественно выполнена оснастка, зависит и качество отливаемой продукции, и производительность, и рентабельность процесса. Поэтому такое большое внимание уделяется подготовке пресс-формы, которая детально проектируется, тщательно прорабатывается и тестируется. Оснастка должна быть идеальной. 

Если пресс-форма отвечает всем требованиям, остается только найти подходящий по качеству материал (пластик). Причем, для литья подходят самые разные полимеры: полиэтилен, полистирол, фторопласт, полиамид, полипропилен, поликарбонат, поливинилхлорид. В процессе отливки расплавленное пластиковое сырье подается в автомат, поступает в форму и под необходимым давлением принимает форму выпускаемого изделия. После чего происходит охлаждение, осуществляется контроль качества — и готовая продукция отправляется на реализацию. 

Разновидности пресс-форм

Как уже было сказано, пресс-формы различаются конструкцией, а также принципом использования, различными техническими параметрами применения. Кроме того, все оснастки имеют разные размеры и характеристики, и бывают рассчитаны на тот или иной срок службы (который измеряется обычно количеством отливок). 

Пресс-формы разнообразны по конфигурации, характеристикам и принципу использования.

Существуют разные варианты классификации пресс-форм:

  • С точки зрения автоматизации литьевого процесса — различают автоматические, полуавтоматические и ручные формы. 

  • По принципу съемности — бывают съемные и полусъемные, а также полностью стационарные оснастки.

  • По конфигурации — различаются пресс-формы с горизонтальным и вертикальным разъемом. 

  • По количеству разъемов — есть формы с одной или с несколькими плоскостями разъема. 

Зачастую пресс-форма предназначена для отливки одной детали. Однако наряду с одноместными существуют двух- и многоместные оснастки — такие позволяют формовать свыше одной детали за один рабочий цикл. Применение многоместных форм может ускорять производственный процесс.

Многоместная оснастка.

Принято выделять два разных типа пресс-форм: 

  1. Прямого прессования — это такие оснастки, где матрица продолжается загрузочной камерой. В процессе производства сырье попадает сразу в матрицу, нагревается и после этого уплотняется пуансоном. Это относительно простое технологическое решение, однако оно не применимо для сложных по конфигурации изделий. 

  2. Литьевого прессования — пресс-формы, где камера загрузки располагается отдельно от матрицы. В то время, когда сырье поступает в загрузочную камеру, матрица полностью сомкнута. А заполнение формообразующей полости происходит через литниковые каналы. Подобное решение универсально, подходит для серийного выпуска литья любой сложности. 

Литниковые системы пресс-форм многообразны. Существуют оснастки холодноканальные и горячеканальные, с обогреваемой втулкой и самоотрывным литником, с коллектором и запорными клапанами.