Основные отличительные особенности форм для прессования реактопластов (см. рис.1) определяются технологической особенностью процесса прессования, заключающейся в том, что, в отличие от литья, в открытую прессформу подается непластифилированный материал в виде порошка или таблеток, а смыкание формы происходит после загрузки материала.
Материал загружают в матрицу формы с помощью приспособлений и механизмов или вручную. Дозирование таблетированного пресс-матер нала выполняют по числу таблеток, порошкообразного — весовым или объемным способом, волокнистого — по числу таблеток и весовым способом.
Формообразование происходит в процессе смыкания формы при высоких температурах (150—200 °С) и высоком давлении на материал (25—50 МПа). При этом оформляющие элементы и арма¬тура воспринимают повышенные нагрузки. Это необходимо учитывать при наличии длинных оформляющих элементов малого сечения, элементов, расположенных перпендикулярно направлению смыкания формы, а также при наличии арматуры, особенно тонкой проходной, которая в момент смыкания формы может изгибаться или ломаться.
Высокие температуры определяют ограничения при использовании (для автоматизации процесса) зубчатых, винтовых передач, гидро- и пневмоприводов и требуют обязательного применения высокотемпературных дисульфитмолибденовых и других смазочных материалов.
Процесс прессования проводят, как правило, с подпрессовкой. Подпрессовка — это кратковременное (2—3 с) размыкание формы на небольшую высоту (до 10 мм) для удаления газов, паров воды, образовавшихся в процессе поли конденсации, а также удаления влаги, находившейся в пресс-материале. Однако подпрессовку не применяют при прессовании изделий с арматурой и использовании форм кассетного типа, так как даже незначительный вывод пуансона из матрицы вызывает смещение арматуры или разрушение еще не отвержденного изделия из пластика. В таких случаях в пуансоне не следует располагать замкнутые оформляющие полости высотой более 3 мм.
Отпрессованные изделия выталкиваются из стационарных форм выталкивателями, получающими движение от штока нижнего гидроцилиндра пресса, и извлекаются специальной вилкой-съёмником после возврата выталкивателей в исходное положение. Съемные формы размыкают вне пресса с использованием специальных приспособлений.
После извлечения изделий форму очищают с помощью сжатого воздуха, поэтому в местах, где может скапливаться облой, необходимо предусматривать пазы для продува (пазы а см. рис.1).
Матрицы, пуансоны, загрузочные камеры. Матрицы компрессионных форм полузакрытого типа являются сочетанием двух элементов — собственно матрицы и расположенной над ней загрузочной камеры. Конструктивно матрицы могут быть выполнены как одно целое или составными (рис. 1, а) — для повышения технологичности ее конструкции, а также возможности внедрения прогрессивных методов формообразования (холодного и полу горячего выдавливания, электроимпульсной обработки, гальванопластики и др.).
Поверхность Л собственно матрицы, по которой происходит ее запирание и отжатие излишнего количества вытекающего из матрицы пресс-материала, называется отжимным раитом матрицы. Его ширину принимают в зависимости от конструкции матрицы и изделия не менее 2,5 мм. В цельных матрицах / (рис. 1, б), когда в пуансоне 2 не оформляются элементы изделия или когда они оформляются, но значение а соответствует условиям
прочности, ширину отжимного ранта принимают Ь — 2,5 мм ХВо вставных матрицах 1 (рис, 1, в), а также в случаях, когда часть изделия размещена в пуансоне 2 (рис. 1, г) и размер этой части равен или больше размера части изделия, размещенного в матрице. Для уменьшения толщины облоя, примыкающего к изделию в этом случае, на пуансоне выполняют также отжимной рант шириной Ьг = 2,5 мм и высотой 0,5 мм. При малом плане выпуска изделий, когда стойкость пуансона и матрицы не является лимитирующим фактором, можно уменьшить до 1 мм, что позволит дополнительно уменьшить толщину облоя. Радиус R скругления пуансона больше радиуса г < 1 мм скругления загрузочной камеры: = + (0,5 ... 1) мм.
Избыточный материал и газы удаляются из оформляющего гнезда формы прямого прессования через зазор шириной е (рис. 1, д) между пуансоном 2 и стенкой загрузочной камеры, Кроме того, этот зазор исключает контакт боковых поверхностей пуансона и загрузочной камеры при запрессовке, что уменьшает износ этих поверхностей. Для материалов типа волокнит принимают е = 0,3 мм, для остальных материалов (фенопласты, амино-пласты, стеклопласты АГ-4В, ДСВ и др.) е ~= 0,15 мм. Стенку загрузочной камеры выполняют с с — 0,2 мм при высоте Н <30 мм и с = 0,3 мм при Н > 30 мм.
Для получения в изделиях вертикального облоя в формах полузакрытого типа сопряжение пуансона и матрицы в загрузочной камере следует выполнять в соответствии с рис, 1, е.
Рекомендуемые размеры вставных матриц и пуансонов по рис. 1, а .
Пуансоны и матрицы с цилиндрической посадочной частью и оформляющей частью, требующими взаимной ориентации, фиксируют шпонками, штифтами и пр. Пуансоны больших размеров, особенно сложной конфигурации, следует присоединять на резьбе.
Расчет исполнительных размеров матриц, пуансонов, резьбовых знаков и других деталей не отличается от соответствующего расчета форм для литья термопластов .
Толщину стенок загрузочных камер, матриц и обойм стационарных форм обычно не рассчитывают. Строгий расчет стенок загрузочных камер, матриц и обойм с учетом работы днища и возможного переменного сечения стенки громоздок и сложен, а упрощенный расчет по известным каноническим формулам сопромата является весьма приближенным и, как правило, не дает результатов, согласующихся с практикой; в связи с этим в большинстве случаев толщину s, Si, s<, стенок. Камеры прессования для съемных пресс-форм предназначены для изготовления изделий из реактопластов методом литьевого прессования на съемных формах с горизонтальной и вертикальной плоскостями разъема. Размеры корпусов камер и поршней .
Извлечение изделий из прессформы. Выталкивающая система пресса в отличие от соответствующей системы литьевой машины жестко связана с выталкивающей системой пресс-формы и перемещает ее по команде оператора (прессовщика) или автоматически. При этом система может возвращаться в исходное положение до установки знаков и (или) арматуры, а при необходимости после их установки в выталкиватели. В последнем случае значительно упрощается установка знаков и арматуры, а также конструкция формы — отпадает необходимость в специальных самовозвратных выталкивающих системах.
Конструктивно элементы типовой выталкивающей системы аналогичны соответствующим элементам типовой выталкивающей системы форм для литья под давлением. Упор, кроме упрощения пригонки толкающей системы по высоте, обеспечивает свободный продув ее от облоя (в опорных брусьях для этой цели необходимо предусматривать сквозные пазы). На прессы с усилием прессования до 1 МН можно устанавливать, хвостовики исполнения 1.
Для стационарных форм ход выталкивателей определяется суммой расстояния от дна формующей полости до верхней плоскости обоймы матриц (загрузочной камеры) и зазора 8—10 мм для ввода под вытолкнутые изделия вилки-съемника. Для прессования из фшо- и амшопластов тонкостенных изделий типа глубокого сосуда, коробки, тарелки, крышки и пр. без арматуры', резьбовых знаков, глубоких ребер, выступов и следов выталкивания (рис. 110) формы можно изготовлять без выталкивающей системы (рис. 110, а). Это позволяет упростить форму, уменьшить ее размеры и получить на прессе изделия большей высоты. В этом случае изделие извлекают из матрицы вручную после охлаждения струей сжатого воздуха (рис. 110). Размер выступов (рис. 110, а), служащих для гарантированного удержания
изделия в матрице, следует принимать по соотношению*. а < Q,bSmTiD, где Smu — минимальная усадка, D —диаметр изделия.
Необходимое условие свободного извлечения изделия из матрицы — тщательное полирование ее при изготовлении.
Установка арматуры и резьбовых знаков (колец). При проектировании форм, предназначенных для прессования армированных изделий и форм со знаками t необходимо:
для изделий с плоской, сквозной и угловой арматурой предусматривать формы литьевого прессования;
поток пресс-массы направлять таким образом, чтобы он не смещал арматуру;
места установки арматуры и знаков устанавливать с учетом удобства обслуживания и чистки. Если они расположены в трудно доступных пазах, углублениях, их необходимо размещать в выталкивателях , в которых должны быть предусмотрены окна для выбивания, при необходимости, знаков или арматуры; если знаки установлены непосредственно в матрице или пуансоне, то гнезда для их установки делают сквозными;
учитывать, что знаки, устанавливаемые в пуансоне (при прямом прессовании), имеют большую стойкость по сравнению со знаками, установленными в матрице;
рассчитывать резьбовые элементы форм по аналогии с расчетом этих элементов для литьевых форм.
Резьбовые знаки имеют различное назначение. Одни из них служат для оформления внутренних резьбовых отверстий в изделиях из пластических масс, другие—для закрепления в определенном положении в пресс-форме, а следовательно, и в изделия, металлической арматуры с резьбой (типа гайки).
Такие конструкции знаков можно применять и в литьевых формах.
Конструкция сборного резьбового знака для формования резьба с различными шагом и диаметром приведены на рис. 3, а. Конструктивные элементы резьбового кольца 2 даны на рис. 3,б. В отличие от резьбовых колец форм для литья под давлением термо- и peaктопластов кольца прессовых форм в основном выполняют неразрезными. Это объясняется тем, что в процессе прессования под действием больших усилий со стороны растекающегося материала полукольца неизбежно смещаются и образуется зазор, в который затекает материал. В процессе изнашивания посадочных поверхностей полуколец и матрицы 1 этот зазор увеличивается, снижая качество резьбы. После прессования кольцо вместе с изделием 3 выталкивается выталкивателями 4 из формы; затем кольцо 2 или изделие снимают. Пример оформления наружной резьбы кольцом, установленным в верхней части формы, и автоматического вывинчивания изделия из кольца .
Следует учитывать, что магниты для закрепления стальной арматуры в формах для переработки реактопластов не применяют.
Центрирующие элементы форм. В отличие от литьевых форм прессовые формы не имеют на опорных плитах центрирующих фланцев, поскольку не требуется высокая точность установки на плиты пресса, необходимая в литьевых формах для совмещения оси литниковой втулки с осью сопла машины.
Направляющие колонки прессовых форм всегда устанавливают в подвижной (верхней) полуформе, что обеспечивает удобство загрузки формы пресс-материалом, установки арматуры, извле¬чения отпрессованного изделия и очистки матрицы от облоя после прессования. Длина направляющей цилиндрической части колонки должна превышать высоты пуансона на 8—10 мм, чтобы при смыкании формы вначале входили направляющие колонки в направляющие втулки, а затем пуансон в матрицу. Это исключает образование задиров на пуансоне и краях загрузочной камеры. Конструкция и размеры направляющих колонок и втулок .
В съемных формах с несколькими плоскостями разъема устанавливают специальные ступенчатые колонки (рис. 113), причем число направляющих ступеней равно числу плоскостей разъема съемной формы (пакета). Такие колонки применяют в съемных формах, а также в формах для литья под давлением термопластов. Обычно в съемной форме устанавливают две колонки. Для удобства
ориентирования частей формы при сборке колонки выполняют разных диаметров, отличающихся на 1 — 2 мм.
Элементы привода плит форм извлечения знаков, оформление поднутрений прессовых форм аналогичны соответствующим элемента м лить ев ы х форм. Исключение составляют пружинные приводы, которые ограниченно применяют из-за высоких температур формы. Их можно использовать вне зоны высоких температур .
Прочие детали. Опорные планки устанавливают в стационарных формах для ограничения хода пуансона и регулирования высоты изделия подшлифовкрй планок. Они воспринимают избыточное давление пресса при смыкании, предохраняя от разрушения отжимной рант матрицы. Опорные планки устанавливают симметрично по краям обоймы матриц и пуансонов в плоскости разъема формы таким образом, чтобы планки не мешали подведению вилки-съемника под изделие. В качестве опорных планок иногда можно использовать и другие детали, например, направляющие кассеты.
Так как съемные формы имеют небольшие размеры, а устанавливают их, как правило, на прессы с избыточным усилием прессования, в таких формах не используют опорные планки. В качестве опоры служит одна из плоскостей разъема между верхней и нижней частями формы. В этом случае для выхода избытка пресс-массы в опорной плоскости выполняют пазы.
Опорные прокладки устанавливают на верхней и нижней плоскостях стационарных форм для уменьшения площади контакта формы с плитами пресса, образования воздушного зазора, снижающего теплоотдачу формы в плиты пресса. Опорные прокладки могут быть выполнены отдельно и закреплены, или за одно целое с опорными плитами; высота первых 15 мм, вторых 5—8 мм.
Опорные брусья служат для размещения плит выталкивающей системы стационарных форм и предотвращения прогиба плит обогрева, которые одновременно являются опорными плитами матриц. Длину и ширину опорных брусьев выбирают таким образом, чтобы они занимали максимальную площадь под плитой обогрева и тем самым предотвращали возможность ее прогиба. Опорные брусья, как правило, устанавливают по четырем сторонам плиты. Иногда по конструктивным соображениям, например при большой длине плит выталкивающей системы, одну пару брусьев заменяют опорными колонками, втулками.
12-09-2022
03-03-2021
02-03-2021
17-02-2021
06-04-2020