Санкт-Петербург
Требования предъявляемые к пресс-формам
Конструкция вулканизационных прес-форм должна обеспечивать:
- оперативное смыкание и размыкание, закладку резиновых заготовок, извлечение свулканизованных изделий и образовавшегося облоя;
- возможность быстрого и полного заполнения полости прес-формы резиновой смесью и удаления воздуха из полости;
- правильную конфигурацию и размеры изделия, фиксацию положения арматуры в резинометаллических изделиях;
- прием выпрессовок при минимальной толщине облоя;
- устойчивость к циклическим нагрузкам от воздействия внешних сил и распорных усилий при формовании и вулканизации;
- устойчивость к химическому воздействию резиновой смеси и минимальную адгезию к металлу пресс-формы.
При выборе пресс-формы следует учитывать простоту конструкции, долговечность и надежность ее в работе. Разработка пресс- форм начинается с определения эксплуатационных характеристик проектируемой формы:
положения изделия относительно направления разъема пресс- формы;
- направления и числа необходимых плоскостей разъема; характера эксплуатации (стационарная, съемная вручную, съемная с помощью механизмов, кассетная);
- механизма для извлечения вкладышей, сердечников (если это необходимо) с изделиями или без них; числа гнезд;
- конструкции- загрузочной камеры с учетом примерной формы и размера резиновой заготовки;
- способа укладки и фиксации арматуры (для резинометаллических изделий);
- способа выталкивания и съема свулканизованных изделий;
- способа удаления воздуха из пресс-формы;
- способа центрирования частей пресс-форм при сборке.
При конструировании пресс-форм надо стремиться к уменьшению числа плоскостей разъема, что облегчает сборку пресс- формы при перезарядке и увеличивает ее долговечность, а также улучшает внешний вид изделий. Правильно выбранное месторасположение и направление плоскостей разъема пресс-форм для манжет является одним из условий их работоспособности и долговечности. Не допускается образование следа от разъема на рабочих поверхностях деталей; рабочие кромки, полученные формованием, по качеству всегда лучше кромок, полученных подрезкой на станках.
При выборе съемной или стационарной пресс-формы необходимо учитывать наличие оборудования и степень его механизации, а также экономические соображения производства (единичное, серийное, массовое).
Съемным пресс-формам отдают предпочтение в тех случаях, когда прессуют небольшую партию мелких изделий, поскольку они значительно дешевле в изготовлении.
При выборе конструкции пресс-формы с вкладышами и знаками необходимо вначале установить: каким образом будет раскрываться пресс-форма, как будут сниматься изделия со знаков и вкладышей. Стационарно установленные в матрице или пуансоне знаки должны располагаться так, чтобы не препятствовать раскрытию пресс-формы, и иметь такую форму, чтобы не повреждалось изделие при его извлечении.
К примеру, конструкция пресс-формы для уплотнительного чехла, в которой извлечение сердечника с изделием из матрицы возможно только с применением специальных выталкивающих приспособлений. В случае отсутствия последних или при еще более сложной конфигурации чехла (типа «гармошки») сердечник располагается горизонтально.
При снятии изделия с сильно развитыми внутренними полостями (пузыри для льда, медицинские грелки и т. п.) пользуются предварительным охлаждением изделия вместе с вкладышем в ванне с водой.
Форма и размеры загрузочных камер должны обеспечивать быструю и точную укладку в них заготовок. Эти камеры не должны иметь резких переходов поверхностей и застойных зон, способствующих накоплению в них остатков резиновых смесей и увеличивающих время чистки пресс-форм.
Конструкция пресс-формы должна обеспечивать удобную и быструю укладку арматуры в пресс-форму.
Арматура в пресс-форме должна фиксироваться определенным образом. С этой целью используют части арматуры, выступающие за пределы гнезда пресс-формы. Если арматура заформовывается в изделии, то она фиксируется с помощью каблучков, шпилек, штифтов.
Снятие свулканизованного изделия с пуансона в этом случае трудности не представляет. При механизированном съеме (выталкивании) удобным считается вариант, когда изделия остаются в средней плите пресс-формы. Тонкостенные изделия с открытой полостью удобно снимать с сердечников и знаков с помощью струи сжатого воздуха, направленной между стенками пресс- формы и изделия. Иногда при изготовлении очень мелких РТИ в многогнездных (порядка нескольких десятков гнезд) пресс-формах выгоднее иметь пресс-форму открытого типа, в которую удобнее закладывать групповую заготовку увеличенных размеров, чтобы свулканизованные изделия получились «ковриком». Весьма желательным является удаление облоя и выпрессовок вместе с изделием. Для этого чаще всего на поверхности матрицы или пуансона делают радиальные канавки и риски, соединяющие облойные канавки с полостью гнезда. Располагают эти канавки в местах, удобных для последующей зачистки изделия, или в местах, не ухудшающих его качества.
Немаловажным при выборе конструкции пресс-формы является решение вопроса удаления воздуха и газов из полости пресс- формы в момент заполнения ее резиновой смесью.
«Недопрессовка» — наиболее распространенный вид брака при изготовлении формовых РТИ — вызывается местным скоплением воздуха в полости формы, возникающим вследствие неудовлетворительной конструкции пресс-формы, неудовлетворительной конфигурации заготовки, недостаточной по объему заготовки, отсутствием подпрессовки и слишком быстрой подпрессовки.
Конструкция пресс-формы и конфигурации заготовки должны позволять беспрепятственно выходить воздуху по разъему, который используется для закладки заготовок. В процессе заполнения полости формы резиновой смесью делают одну, две и даже три подпрессовки для выпуска воздуха, паров, газов. Иногда в конструкции пресс-формы предусматривается дополнительный разъем.
Во время формования изделия и при подпрессовках из полости пресс-формы вместе с воздухом выходят излишки резиновой смеси. Конструкцией пресс-формы должно быть предусмотрено, чтобы образующийся облой был как можно тоньше, что облегчит его удаление при последующей обработке свулканизованного изделия.
Многогнездные пресс-формы, площадь которых равна площади нагревательных плит пресса (400 X 400; 600 X 600; 800 X Х800 мм), обладая значительными габаритами и массой, требуют при изготовлении тяжелых металлорежущих станков. На таких станках изготовляют пресс-формы для крупных изделий (тормозные накладки и кольца, прокладки картеров и головок двигателей, уплотнители форточек автомобилей и т. д.).
В связи с широким применением перезарядчиков пресс-форм появилась возможность применения больших пресс-форм для изготовления крупносерийных РТИ небольших размеров. Однако большинство таких изделий с повышенными требованиями к размерам необходимо изготовлять в пресс-формах, выполненных с высокой точностью и чистотой обработки поверхностей гнезд, которые не могут обеспечить тяжелые станки нормальной точности. Это и побудило применить так называемые кассетные пресс-формы.
Число отверстий и шаг их расположения соответствуют принятому числу гнезд. Совместная обработка плит одной кассеты обеспечивает точность сборки гнезд изделий, хотя после этого плиты одной кассетной пресс-формы становятся не взаимозаменяемыми с плитами другой. Этот недостаток удается устранить, если один из элементов гнезда (чаще всего пуансон) устанавливается в отверстие плиты плавающим, т. е. с зазором порядка 0,5 мм, а центрирование каждого гнезда осуществляется с помощью сопрягающихся конических поверхностей матрицы и пуансона во время наложения усилия на резиновую смесь при формовании изделий.Неподвижность соединения деталей гнезда с плитами кассеты осуществляется посадкой с натягом, штифтовкой, развальцовкой, стопорными планками. В случае выбраковки одного или нескольких гнезд, кассетную пресс-форму легко отремонтировать путем замены вышедших из строя деталей гнезда.Плиты кассеты имеют захваты для перемещения всей пресс-формы в пресс и обратно и для перемещения средней плиты пресс- формы на позицию выталкивания изделий. Торцовые стороны плит имеют ребра, которые заходят в направляющие соответствующего механизма перезарядчика и предохраняют плиты кассеты от случайных перемещений в процессе эксплуатации.
Внедрение кассетных пресс-форм в производстве формовых РТИ с механизацией их перезарядки весьма эффективно при производстве армированных манжет.
С применением кассетных пресс-форм резко возрастает съем изделий с оборудования за счет увеличения гнездности и сокращения времени на перезарядку пресс-форм.
За счет снижения потерь тепла пресс-формой во время перезарядки сократилось время вулканизации и заметно повысилась производительность труда. Работа на многогнездных пресс-формах позволила снизить расход резиновых смесей. Меньше стали изнашиваться нагревательные плиты пресса, которые до внедрения кассетных пресс-форм часто разбивались во время загрузки форм и прогибались при неполном использовании площади плит.
Срок службы кассетных пресс-форм увеличился в 2,5 раза по сравнению со съемными пресс-формами, которые зачастую выходили из строя по различным субъективным причинам. Все это в конечном итоге повышает качество выпускаемой продукции.