Горячеканальная литьевая оснастка. Новые возможности и задачи

В книге показаны пути и приемы создания литьевой оснастки, конструкция которой на современном уровне решает поставленные перед ней проблемы и задачи. На большом количестве примеров, взятых из собственной практики, а также из опыта ведущих производителей автор показывает, как выбираются, совершенствуются, и создаются заново конструкции всех функциональных систем формы, чтобы обеспечить получение и требуемый режим производства литьевых изделий с самыми разнообразными, иногда даже экстремальными, особенностями. Рассмотрены методы рационализации конструкций при решении приоритетных задач заказчика.

Книга адресована конструкторам, инженерам и квалифицированным рабочим, занятым в области проектирования, изготовления и эксплуатации литьевых форм. Она также может стать полезным инструментом для студентов высших и средних учебных заведений при изучении вопросов переработки пластмасс и конструирования.

Большой спрос на изделия из пластмасс, новые требования и направления научно - технического прогресса, повышение стоимости сырья определили бурное развитие литьевой оснастки с горячеканальными системами. Эти системы представляют собой отдельные конструкции, встроенные в литьевые формы и образующие обогреваемое продолжение литьевого узла литьевой машины до оформляющего гнезда формы. Разнообразие этих систем объясняется различными задачами и условиями, при которых они используются. Технологические нюансы литья разных видов термопластов, конструктивные особенности отливаемых изделий, обеспечение тех или иных их функциональных свойств, серийность производства, особенности имеющегося литьевого оборудования и другие причины обуславливают выбор типа горячеканальной системы.

Преимущества и недостатки горячеканальной оснастки

Преимущества:

1.Нет расхода материала на литниковые системы.

2. Сокращается время литьевого цикла. Нет необходимости тратить время на заполнение литниковых каналов и на охлаждение литников до полного затвердевания ввиду их полного отсутствия. Экономия времени весьма значительная, так как сечение литников обычно значительно больше, чем толщина стенки отливаемого изделия.

3. Время литьевого цикла сокращается и за счет уменьшения времени размыкания и смыкания литьевой формы, так как при выталкивании отлитых изделий достаточно ее раскрытия на величину, определяемую их размерами.

4. Поддержание расплава термопласта в текучем состоянии на всех участках горячеканальной системы и, особенно, на впусках в оформляющие полости литьевой формы позволяет, несмотря на габариты изделий и особенности переработки используемого термопласта, снизить его температуру и давление впрыска. Это уменьшает деформации в отлитых изделиях и тем самым улучшает их качество.

Недостатки:

1. Литье некоторых термопластов может быть затруднено из-за сложности обеспечения стабильного температурного режима литья.

2. Формование изделий определенной конфигурации может быть затруднено из-за ограничений накладываемых конструкцией формы (часто бывает невозможно охладить участки оформляющей детали вблизи литникового впуска и т. д.).

3. Необходим высокий технический уровень конструирования, изготовления и ремонта литьевой формы.

4. Для наладки технологического режима работы формы и ее последующей эксплуатации требуется высокая квалификация и опыт обслуживающего персонала.

5. Необходимы приборы контроля и регулирования температурного режима работы формы, что значительно удорожает стоимость литьевого процесса.

6. Требуется высокая степень очистки формуемого материала от посторонних включений, что требует установки дополнительных фильтров, увеличивающих сопротивление течению расплава, а также дополнительных расходов на удаление вредных примесей.

7. При переходе на другой цвет или вид материала могут возникнуть осложнения, которые могут быть устранены только при квалифицированном вмешательстве.

На рис.1 изображена трехгнездная литьевая форма для получения полиэтиленовых крышек для консервирования, в которую встроена горячеканальная система с теплопроводными торпедами косвенного нагрева. Принципы этой системы были разработаны в конце семидесятых годов компанией Hoechst. Главным из них является использование высокой теплопроводности меди или другого материла торпеды для переноса тепла от нагретого горячеканального распределительного блока в зону впускного канала оформляющей полости формы. При этом обеспечивается высокая текучесть впрыскиваемого расплава термопласта. Так как торпеда имеет косвенный нагрев, то исключается местный перегрев и тепловая деградация расплава в зоне торпеды, если обеспечивается соответствующая температура горячеканальной системы. Нагревательные элементы горячеканального блока должны обеспечивать его быстрый нагрев, требуемую температуру на конце торпеды и компенсацию тепловых потерь.

В форме внутренние поверхности изделий оформляются пуансонами 27 с вставками охлаждения 28 и сталкивающей плитой 3. Наружные поверхности крышек формуются матрицами 4, закрепленными в обойме матриц 20 с незамкнутыми кольцевыми каналами охлаждения. Охлаждающая вода поступает и выходит из формы через ниппеля 84. В матрицы 4 по тугой посадке вставлены предкамерные втулки 8, в конических впускных каналах которых размещены конусные окончания торпед 14.

Чтобы иметь по возможности меньший отвод тепла от проходящего через втулки 8 расплава термопласта они окружены кольцевыми зазорами, обеспечивающими их воздушную изоляцию. Торпеды центрируются предкамерными втулками по своему большему диаметру и плотно прижимаются ими к обогреваемому горячеканальному блоку 16. Благодаря такой установке тепловое расширение горячеканального блока не влияет на центральное положение кончика торпеды во впускном литниковом канале, так как она проскальзывает относительно него благодаря фиксации в неподвижной предкамерной втулке 8.