Срок службы пресс-формы часто определяется материалом полости и точностью обработки. Но то, что действительно определяет, сможет ли форма надежно и предсказуемо достичь своего расчетного срока службы, — это та часть, на которую никто не обращает внимания —пресс-форма и стандартные детали.
Основой формы является скелет. Стандартными деталями являются соединения. Если скелет смещен и суставы расшатаны, даже самый лучший кариес не прослужит долго.
Основание формы является носителем всей формы. Он объединяет все функциональные компоненты — полость, сердечник, систему выброса, систему охлаждения и систему литников — в точную структуру, гарантируя, что они возвращаются в одно и то же положение при каждом цикле открытия и закрытия.
| Компонент | Функция |
|---|---|
| Верхняя зажимная пластина | Крепится к неподвижной плите литьевой машины; удерживает литниковую втулку |
| тарелка | Удерживает полость; выдерживает давление впрыска |
| пластина Б | Удерживает ядро; поддерживает систему выброса |
| Распорные блоки | Обеспечьте пространство для хода выброса |
| Нижняя прижимная пластина | Крепится к подвижной плите литьевой машины. |
| Выталкивающая пластина + пластина фиксатора выталкивателя | Установите выталкивающие штифты; передавать силу выброса |
| Направляющие пальцы и направляющие втулки | Обеспечьте точность выравнивания при открытии и закрытии. |
Эти пластины складываются друг в друга, фиксируются винтами и опираются на направляющие штифты и втулки, чтобы гарантировать повторяемость положения в каждом цикле.
Жесткость на первом месте. Давление впрыска может достигать сотен килограммов на квадратный сантиметр. Если основа формы недостаточно жесткая, она деформируется под большим давлением — линия разъема открывается, появляется заусенец; стержень смещается, толщина стенок становится неравномерной; Выталкивающие штифты заедают, и всю форму приходится разбирать.
Точность на втором месте. Посадочный зазор между направляющими штифтами и втулками, а также плоскостность и прямоугольность каждой пластины напрямую определяют, плавно ли открывается и закрывается форма и остаются ли размеры изделия стабильными.
Стандартные детали — это все неполые, неосновные взаимозаменяемые компоненты в пресс-форме. Направляющие штифты, втулки, выталкиватели, пружины, уплотнения, установочные кольца, стопорные блоки — все они имеют значение.
Они выглядят обычными, их дешево купить, но более половины всех отказов пресс-форм связаны с этими компонентами.
Система наведения обеспечивает точное выравнивание подвижной и неподвижной частей при каждом закрытии. Большинство отказов пресс-формы начинаются с потери точности наведения.
Материал: подшипниковая сталь SUJ2 или инструментальная сталь SKD11 с высокочастотной индукционной закалкой до твердости HRC 58-62 с последующей прецизионной шлифовкой до чистоты поверхности Ra 0,2-0,4.
Зазор посадки: обычно 0,02–0,05 мм, в зависимости от размера формы. Слишком большой размер приводит к смещению сердцевины и полости. Слишком маленький размер увеличивает сопротивление открыванию и закрыванию, вызывая истирание.
Режимы отказа:
Истирание пальцев → вызвано недостаточной смазкой или неравномерной нагрузкой.
Износ втулок → окончание срока службы; замените их
Погнутые штифты → вызваны несбалансированным выбросом или неправильным зажимным усилием литьевой машины.
Система выталкивания обеспечивает самую высокую частоту циклов и самую сложную загрузку любой части формы.
Выбрасывающие штифты: изготовлены из быстрорежущей стали SKH51 или инструментальной стали для горячей обработки SKD61, с закаленными наконечниками. Посадочный зазор с направляющим отверстием должен составлять 0,015-0,025 мм. Слишком туго, и булавка заедает. Слишком свободно, и в точке выброса появляется вспышка.
Две основные причины поломки выталкивающего штифта: сила выталкивания смещена от центра сопротивления выталкиванию из формы или удар по штифту при возврате.
Пружины: отвечают за возврат выталкивающей пластины. Самая игнорируемая проблема – весенняя усталость. После десятков тысяч сжатий свободная высота сокращается. Пластина выталкивателя не возвращается полностью, и штифты выталкивателя ударяются о неподвижную половину во время следующего закрытия.
Метод проверки: Проверяйте высоту пружины в свободном состоянии каждые 100 000 циклов. Замените, если его высота упала ниже 90 % от первоначальной высоты.
Утечки воды в системе охлаждения — наиболее распространенная внезапная поломка в цехе.
Уплотнения (уплотнительные кольца): изготовлены из высокотемпературного силиконового каучука или фторкаучука, с верхними температурными пределами 200°C и 260°C соответственно. Причиной отказа является высокотемпературное старение, закалка или деформация при сжатии. Заменяйте каждые 500 000 циклов или ежегодно, в зависимости от того, что наступит раньше.
Перегородки: изменяют направление потока воды для локального охлаждения. Наиболее распространенной неисправностью является засорение накипью, особенно серьезное в районах с жесткой водой. Используйте умягченную воду или добавьте антикоррозийные и противонакипные присадки.
Фиксирующие кольца: установлены на верхней зажимной пластине по центру сопла литьевой машины. Неправильный выбор вызывает эксцентриситет между соплом и втулкой литника — в лучшем случае, утечку материала; в худшем случае повреждаются и литниковая втулка, и сопло.
Блокировочные блоки: используются для блокировки направляющих (боковых стержней). При износе сила фиксации недостаточна, и под давлением впрыска золотник смещается назад, вызывая засветку на боковой стороне продукта. Регулярно проверяйте запирающие поверхности на наличие вмятин или износа. Не ждите появления вспышки, прежде чем приступить к устранению неполадок.
Стандартные детали — это наиболее легко стандартизируемые, дешевые и наименее заметные компоненты пресс-формы.
И именно потому, что они дешевы и незаметны, ими чаще всего пренебрегают:
Направляющие штифты высыхают — никто не проверяет
Пружины используются до тех пор, пока они не сломаются.
Уплотнительные кольца протекают, и кто-то обматывает их лентой и продолжает работать.
Выбрасывающие штифты слегка погнуты, но "по-прежнему работают"
Совокупный результат всех этих решений «все еще работает»: ломается пружина стоимостью несколько долларов, застревает выталкивающая пластина, вся форма снимается с машины для ремонта, часы производственной мощности теряются, а затраты на техническое обслуживание накапливаются в тысячи долларов.
| Фактор | Руководство по выбору |
|---|---|
| Размер пресс-формы | Длина и ширина основания формы должны превышать площадь проекции детали как минимум на 50 % для обеспечения достаточной жесткости. |
| Давление впрыска | Для материалов высокого давления (ПА, ППС) требуются более толстые плиты или основание формы с опорными стойками. |
| Жизнь пресс-формы | Менее 500 000 циклов: достаточно стандартной пресс-формы; более 1 000 000 циклов: изготовленная на заказ высокопрочная пресс-форма |
| Характеристики литьевой машины | Диаметр установочного кольца, расстояние между тягами и расположение отверстий выталкивателя должны соответствовать машине. |
| Компонент | Руководство по выбору |
|---|---|
| Направляющие штифты/втулки | Диаметр ≥ 0,3 × усилие зажима (эмпирическое); поверхности должны иметь масляные канавки или отверстия для смазки |
| Выталкиватели | Диаметр ≥ 0,6 × толщина стенки детали; геометрия наконечника определяется направлением сопротивления извлечению из формы |
| Пружины | Сжатие ≤ 75 % от максимально допустимого; возвратная сила ≥ 1,5 × общее сопротивление выбросу |
| Уплотнения | Номинальная температура должна быть как минимум на 20°C выше температуры формы; степень сжатия 15%-25% |
| Фиксирующие кольца | Допуск по наружному диаметру с отверстием валика литьевой машины: H7/f7 |
Обслуживание пресс-формы и стандартных деталей не представляет сложности. Для этого необходимы частота и дисциплина.
| Частота | Задача |
|---|---|
| Каждую смену | Смажьте направляющие пальцы и втулки; прислушайтесь к ненормальному шуму выталкивателя |
| Еженедельно | Проверьте все крепежные винты (вокруг основания формы и на пластинах выталкивателя) на предмет ослабления. |
| Ежемесячно | Измерьте высоту пружины в свободном состоянии и запишите; проверить уплотнения на предмет затвердевания или растрескивания |
| Ежеквартальный | Проверьте зазор посадки направляющего пальца/втулки; проверить износ блокировочного блока |
| Ежегодно или каждые 500 000 циклов | Заменить все пружины и сальники; замените направляющие пальцы и втулки в зависимости от степени износа |
| Симптом | Сначала проверьте | Метод проверки |
|---|---|---|
| Вспышка на продукте | Изношены направляющие пальцы/втулки; недостаточная жесткость основания формы | Проверьте зазор штифта; проверка рисунка контакта с красным проводом |
| Выталкивающие штифты движутся не плавно | Погнутые штифты; усталостные пружины; изношенные направляющие стойки | Проверьте прямоту штифта; измерить высоту пружины в свободном состоянии |
| Выталкивающая пластина не возвращается полностью | Пружины короткие; обвязка направляющих стоек | Заменить пружины; очистить и смазать направляющие стойки |
| Утечка воды в системе охлаждения | Изношенные или поврежденные уплотнительные кольца; вышли из строя уплотнители перегородки | Контур охлаждения для испытаний под давлением; проверить состояние уплотнительного кольца |
| Ошибка блокировки слайдера | Изношены запорные блоки; изношенные направляющие | Осмотрите углубления на запирающей поверхности; измерить зазор между направляющей и направляющей |
| Необычный шум при открытии/закрытии. | Сухие или потертые направляющие штифты | Осмотрите поверхность штифта; смазать или заменить |
The пресс-форма и стандартные деталине определяйте, насколько красиво будет выглядеть изделие — это работа полости. Они определяют только одно: сможет ли пресс-форма надежно и стабильно изготовлять детали в течение предполагаемого срока службы.
Неправильно расположенный скелет не может передавать силу, какими бы сильными ни были мышцы. Неподвижный сустав не может двигаться, независимо от того, насколько способна конечность.
При выборе основы формы отдавайте предпочтение жесткости, а не легкости, точности, а не цене. При покупке стандартных деталей марка не обязательно должна быть самой дорогой, но характеристики должны быть правильными. При ежедневном техническом обслуживании своевременно заменяйте пружины, регулярно смазывайте направляющие пальцы и меняйте уплотнения по истечении срока их службы. Эти задачи не требуют никаких технических навыков — достаточно контрольного списка и дисциплины для его выполнения.