Процесс конструирования литьевых форм

Конструирование  пресс-формы для литья под давлением, требует не мало теоретических знаний, также как и само изделие из пластмасс, и конструктор должен иметь не мало практики в области производства пластиковых изделий. Без практики и опыта, полученного от предыдущих проектов, конструктору сложно предсказать поведение формы и ее слабые места во время эксплуатации. Что несомненно скажется на качестве формы. Поэтому в конструкторском отделе молодому конструктору обычно помогают более опытные специалисты. И не мало важным моментом, является присутствие конструктора на испытании разработанных им пресс-форм. Каждый конструктор имеет образцы изделий, отлитых на разработанной им пресс-форме. С помощью этих образцов, конструктор может судить о предыдущем опыте и обращать внимание на них в будущих проектах. Как правило, редко какая пресс-форма не требует доработок после первого испытания, и это не означает что она изготовлена или спроектирована неправильно. Зачастую, в пресс-форме специально оставляют возможность доработки, для того чтобы попасть в особенно важные размеры, этот процесс называется коррекцией. Как правило первое испытание делается для конструктора, и заказчик на это испытание не приглашается. Каждое изделие из пластмасс, имеет свои особенности, зачастую усадку материала и поведение материала в процессе литья предсказать на все сто процентов не представляется возможным, даже используя современные компьютерные программы способные смоделировать процесс заполнения формообразующих.

Множество факторов необходимо учесть при проектировании. Для начала, конструктор исходя из технического задания должен определить гнездность, направления раскрытия, линии и плоскость разъёма. Потом выбираются размеры формообразующих вставок и их расположение. Исходя из этих размеров, определяются тип формы и габариты пакета плит форм. Не мало важным, в этом выборе правильно учесть расположение выталкивателей, шиберов и всех подвижных элементов, с учетом достаточной жесткости формы. Далее выбирается материал для формообразующих и плит. На этой стадии, если учесть трудоемкость, уже можно определить стоимость будущей пресс-формы. Но работа еще не закончена, она только начинается. Сделав заказ на стандартные элементы, конструктор переходит к анализу и расчету заполнения формообразующей полости. Здесь он должен учесть равномерность заполнения и предотвратить чрезмерное уплотнение, высчитать скорость и напряжение сдвига с учетом вязкости материала, определить размеры полости с учетом усадки материала. Провести расчеты объемной, изотропной и анизотропной усадок. Учесть и предотвратить возможность коробления изделия.

Следующим этапом будет выбор типа и конструкции литниковой системы и впускного литника. Литниковая система отвечает за передачу материала от литьевой машины до формообразующей полости с учетом приемлемого перепада давления, скорости потока и минимального расхода материала. Не малое значение имеет вентиляционная система, отвечающая за удаление сжатого воздуха из формообразующей полости.

Далее расчет необходимого времени охлаждения и проектирование системы охлаждения, которая является одним из важных факторов в конструкции пресс-формы. Она влияет на скорость затвердевания массы в полости и прямым образом на стоимость изделия в виду своей важности в цикле литья.

Окончанием будет конструирование системы выталкивания, выбор мест и размеров толкателей. Порой система охлаждения не позволяет разместить выталкиватель в нужном месте, но это можно решить, добавив выталкиватели в соседних местах или при возможности сместив канал охлаждения.

Сконструировав пресс-форму, конструктор ее проверяет сам и передает проект на проверку другому конструктору. Это делается для того, чтобы не допустить ошибок в мелочах по невнимательности, увлёкшись более сложной задачей. Следующим этапом закупается необходимый для изготовления материал, а проект переносится на чертежи для передачи на участок изготовления пресс-форм. В момент изготовления формы, конструктор постоянно курирует процесс и решает возникающие вопросы. Как уже говорилось выше, после изготовления, конструктор присутствует на испытании и принимает решения по доработкам, если они необходимы.