Главная » Услуги » Изготовление пресс-форм

Изготовление прессформ для прессования РТИ 

Проектирование и изготовление прессформ на предприятии "ДомРезин" является неотъемлемой частью процесса производства резинотехнических изделий. Изготовление прессформы и прессование РТИ силами одного производства,  является гарантией оперативной разработки и изготовления прессформы, а также своевременного получения превой отпресовки изделия и при необходимости быстрой доводки оснастки.

В зависимости от трудоемкости изготовления пресс-формы, продолжительность изготовления составляет две - четыри недели.

Прессформа – это формующий инструмент, предназначенный для производства формовых РТИ изделий. Широкое внедрение механизированного и автоматизированного оборудования для формования и вулканизации РТИ делают необходимым унификацию пресс-форм по их изготовлению на специализированных предприятиях, а также разработка прессформ является неотъемлемой частью таких производств как ООО «ДомРезин».

При изготовлении пресс-форм и в процессе разработки прессформ для горячего прессования резинотехнических изделий необходимо принимать во внимание особенности технологического процесса изготовления изделий из резины. Главной особенностью является наличие предварительной укладки в формообразующую полость резиновой заготовки с последующим приложением усилия прессования к частям пресс-формы для придания заготовке конфигурации изделия. Все прессформы для горячего прессования резины оснащены системой удаления воздуха и облоя.

По конструктивным признакам пресс-формы разделяются на одногнездные и многогнездные.

Так, по эксплуатационному признаку, пресс-формы для изготовления формовых РТИ можно разделить на:

- на съемные ручные (форму каждый раз снимают с пресса для извлечения свулканизованных изделий и укладки заготовок),

- съемные с применением механизации,

- стационарные (полуформы жестко соединены с нагревательными плитами пресса).

Требуемой информацией для начала проектирования изделия, разработки прессформы и начала изготовления пресс-формы (технологической оснастки) является предоставление технического задания на изделие которое планируется выпускать, или чертежа, трехмерной модели изделия из резины. Пресс форма это сложный и дорогой механизм. Поэтому, инженеры с большим практическим опытом занимаются всеми этапами изготовления оснастки, такими как разработка изделия из резины и пресс-формы, создание программ для металлообрабатывающих станков с ЧПУ и написания технологического процесса металлобработки.

Технология изготовления прессформ 

1. Сбор исходной информации

Изначально определяются технические и эксплуатационные характеристики изделия, которое будет отпресованно, а также детально прорабатывается его внешний вид. В итоге создаётся  модель изделия из резины и формируется совокупность характеристик, которым оно должен соответствовать.

2. Построение трёхмерной модели конечного продукта

Для исключения потенциальных ошибок и неточностей при проектировании прессформы, сначала необходимо создать 3D модель изделия. Она позволит детально изучить изделие снаружи, его сечения и проверить требования к собираемости конструкции.

3. Проектирование прессформы

Проектирование прессформы осуществляется в программах инженерного моделирования с использованием стандартных баз данных деталей. Это ключевой, сложный и самый трудоемкий этап. Он включает создание проектов нескольких отдельных систем:

- система подачи метериала,

- сиситема нагрева,

- система извлечения готового изделия,

- система крепления изделия.

Основная задача проектирования - выбор оптимальной конструкции прессформы для достижения:

- максимальной производительности,

- требуемой износостойкости,

- ремонтопригодности,

- минимизации стоимости прессфом на изготовление.

Проектировочные работы завершаются разработкой конструкторской документации. Проект передаётся на инструментальный участок, технологи по металлообработке составляют маршрутные карты для каждой отдельной детали прессформы и программруют станки с ЧПУ.

4. Обработка металла

Металл обрабатывается механически и термически. Технология обработки состоит из нескольких стадий, которые протекают в таком порядке:

- черновое снятие металла с припуском 0,5-2 мм,

- нормализация для снятия основных напряжений в заготовке,

- получистовая обработка с припуском 0,1-0,3 мм,

- термическая закалка для придания большей твёрдости (нагрев выше критической температуры материала и быстрое охлаждение),

- чистовая обработка (высокоточный этап).

5. Сборка

Форма полируется, подгоняется и собирается. Те детали которые подверженны повышенному износу - хромируются для повышения твёрдости.

6. Испытание и доводка

Технология изготовления прессформ завершается испытаниями: проверяется работа пресформы на прессе. Полученные образцы изделий проходят в отделе технического контроля проверку на соответствие проекту. Производится доводка прессформы для получения качественного конечного продукта с заданным временем производственного цикла.

При изготовление прессформ для прессования резинотехнических изделий, основной проблемой является обеспечение требуемой твердости формообразующей полости формы. Решить эту проблему можно путем покрытия полости слоем металла с повышенной твердостью.

Для изготовления пресс-форм используются только качественные, прямолинейные заготовки, свободные от остаточных напряжений. Для прида­ния заготовке требуемой конфигура­ции прессформы, ее подвергают механической обработке. Удаление значительной части материала сопровождается высвобождением остаточных напряжений, что может привести к деформации и искажению конфигурации стальной прессформы для прессования РТИ. Только многократ­ное проведение операций отжига и рихтовки обеспечивает изготовление прессформ практи­чески прямолинейных и свободных от остаточных напряжений. Этим же способом получают качественную заготовку. Затем ее фиксиру­ют в установке для нанесе­ния покрытия, после чего включают горелку. С це­лью удаления остаточной влаги горелку несколько раз перемещают над по­верхностью заготовки вдоль ее продольной оси без подачи порошка твердого сплава. В горелке частицы порошка твердо­го сплава разогреваются до температуры порядка 1200 °С и разгоняются до скорости звука.

С такой высокой скоростью находящиеся частично в расплавленном состоянии частицы порошка ударяются о заготовку прессформы и закрепляются на ее шероховатой поверхности. Горячей поток порошка с трудом поддается фокусировке.

При изготовлении прессформы, заготовка имеет сложную трехмерную конфигурацию. Оптимальные условия для образования покрытия создаются при нанесении порошка под углом 90°. Все это требует регулировки углового положения горелки.

Благодаря высокой скорости частиц образование монолитного слоя покрытия обеспечивается даже в периферийной зоне потока частиц, где направление их движения отно­сительно заготовки отли­чается от 90°. В процессе изготовления прессформы оседающие на заготовку раска­ленные частицы порошка резко охлаждаются с 1200 до 150 °С. Обусловленное этим уменьшение объема слоя вызывает возникно­вение растягивающих на­пряжений внутри образу­ющегося покрытия. Этому противодействует высо­кая кинетическая энергия последующих частиц, ко­торая при столкновении частиц с поверхностью заготовки вызывает пла­стическую деформацию образующегося слоя и соз­дает напряжения сжатия. Для образования равно­мерного слоя покрытия на всей поверхности прессформы требуется от 30 до 60 циклов подоб­ной обработки.

Затем образованное покрытие подвергается отжигу в среде защитно­го газа или в вакууме. Вся форма с покрытием медленно и равномерно нагревает­ся. Минимальные пере­пады температуры спо­собствуют минимизации термических напряжений. Структура основного ма­териала прессформы при таком нагревании преобразуется из кубического объемно-центрированного феррита в кубический гранецен-трированный аустенит. Структура же покрытия при этом остается неиз­менной. Во время стадии выдержки происходит равномерное диффузион­ное распределение леги­рующих элементов слоя покрытия, находящегося в резко неравновесном тер­модинамическом состоя­нии.

Повышению прочно­сти сцепления покрытия с основным материалом прессформы для горячего прессования изделий из резины способствует изменение структуры по­граничного слоя. По окон­чании периода выдержки способствует достаточно высоким механическим свойствами для того, что­бы успешно выдерживать высокие давления прессования, создаваемые при переработке сырой резиновой смеси. Слишком быстрое охлаждение может привести к значительным объемным изменениям формы и возникновению высоких термических напряжений между основной частью и покрытием, что сопровождается образова­нием трещин в покрытии и короблением пресформы.

Многоступенчатый процесс охлаждения с целенаправленным ре­гулированием скорости охлаждения позволяет устранить возможные причины образования дефектов, добиться оптимальных свойств покрытия прессформы для формовки РТИ, и в результате изготовить прессформу без трещин и деформаций.

Оптимальный режим охлаждения, позволяет свисти к минимуму необходимость дополнительной механической обработки прессформы.

Окончательные свойства стали  достигаются в результате последующего одно- или многократного отпуска и отжига при температуре 400 - 650 ^оС (в зависимо­сти от используемого ис­ходного материала). В процессе изготовления прессформы не­обходимая шероховатость поверхности обе­спечивается путем его до­полнительной механической обработки: шлифования по наружной поверхности, контурно­го шлифования поднутрений.

Новые износостой­кие покрытия отличаются прежде всего низкой чувствительностью к меха­ническим повреждениям. Убедительным доказательством этому могут служить результаты испытания по методу так называемого «падающего молотка», с помощью которого мо­делируются внешние ме­ханические воздействия на прессформу в процессе раз­личных манипуляций с ней в мастерских или во время транспортировки. Оказалось, что энергия падения, вызывающая по­явление первых трещин, при использовании нового покрытия может увеличиваться по сравнению с покрытием других видов.

В дополнении к этому процесс отжига способствует значительному повышению прочности сцепления покрытия.

Изготовленные прессформ по всем нормам и правилам отлтичаются повышенным сроком службы прессформ для горячего прессования изделий из резины. Кроме того, при использовании нового износостойкого покрытия удается в тече­ние длительного времени эксплуатации сохранять неизменной геометрию формующей полости и тем са­мым обеспечивать долговременную стабильность параметров процесса вулканизации резиновой смеси.

Изготовление пресформы и разработка прессформ РТИ – сложный и ответственный процесс, с которым может справиться только профессионал своего дела.