МАШИНОСТРОЕНИЕ

ОСНАСТКА, ПРИМЕНЯЕМАЯ ПРИ ФОРМОВАНИИ ЛИСТОВЫХ И ПЛЕНОЧНЫХ ТЕРМОПЛАСТОВ

Метод формования листовых и пленоч­ных термопластов использует большую гамму самой разнообразной технологической оснаст­ки (проймы, матрицы, формующие и вытяжные пуансоны, натяжные рамы и др.). При этом существуют варианты использования одной и той же оснастки в сочетании с разнообразными технологическими приемами.

Технологическую оснастку для формова­ния изделий из листовых и пленочных термо­пластов можно классифицировать по выпол­няемой функции следующим образом:

Оформляющая, которая определяет лишь общую конфигурацию готового изделия (на­пример, проймы при свободном формовании):

Формующая, которая непосредственно формует заготовку и придает ей форму и раз­меры готового изделия (например, матрицы при негативном формовании):

Вспомогательная, которая используется для предварительной механической вытяжки перед формованием или для других вспомога­тельных целей (при этом изделие не воспроиз­водит геометрию вспомогательной оснастки).

По методу осуществляемого на данной оснастке формования ее можно разделить на проймы (для свободного формования), нега­тивную, позитивную и негативно-позитивную, по методу установки на оборудование - на стационарную и съемную: по числу одновре­менно формуемых изделий - на одногнездную и многогнездную. Технологическая оснастка для термоформования может быть жесткой и эластичной, разъемной, двусторонней, со вставными или закладными подвижными или неподвижными знаками, с термостатированием или без него.

Невысокие рабочие давления, используе­мые при формовании, позволяют применять для изготовления формующей оснастки мате­риал с относительно низкими прочностными показателями. Выбор материала зависит от количества формуемых деталей и от требова­ний к их качеству. Установлено, что деревян­ные формы выдерживают до 500 формовок.

Гипсовые - до 50, формы из каменного литья и из литьевых полимерных компаундов - свыше 500. На формах из цветных металлов и стали, а также на гальвано-бетонных формах можно получать неограниченное число изделий.

Для изготовления изделий с глянцевой поверхностью соприкасающаяся с изделием поверхность формы должна бьпь тщательно обработана (Ra = 0,16 мкм) В сл\чае одновре­менного изготовления нескольких изделий предпочтительно применять не пуансоны, а многогнездные матрицы. Это устраняет опас­ность образования складок на листе и позволя­ет расположить большее количество изделий на той же площади.

Для термостатирования форм в них обычно предусматриваются каналы, пазы, змеевики или специальные наружные рубашки. Диаметр каналов обычно 10... 12 мм, реже - до 20 мм. В ряде случаев, особенно в составных формах, технологичнее использовать не круг­лые каналы, а пазы. Наружные змеевики и ру­башки устанавливают только на формах, вы­полненные из материала с высокой теплопро­водностью.

Своевременное удаление воздуха из по­лости формы способствует лучшей вытяжке материала и получению изделия с более одно­родной толщиной стенок. Как правило, боль­шие углубления формы треб\ ют более интен­сивного отвода воздуха для обеспечения за­полнения их материалом, чем, например, пло­ские поверхности. При тгом отверстия должны быть расположены в тех местах, откуда воздух уходит в последнюю очередь

Характерный размер отверстий воздуш­ных каналов на формующей поверхности инст­румента должен быть таким, чтобы не остав­лять на формуемом изделии заметных следов. Как показывает опыт, диаметр каналов для эвакуации воздуха при переработке полиэтиле­на должен составлять 0,25...0.6 мм. при пере­работке листов толщиной 6 мм и более из уда­ропрочного полистирола. АБС-пластиков, по- лиметилметакрилата и пластифицированного поливинилхлорида - 0.5...0,7 мм. а при толщи­не заготовок не более 2 мм - 0.2...0,4 мм. Для других жестких тонколистовых материалов рекомендуются отверстия диаметром 0.6... 1 мм. Для жестких и толстых листов диа­метр отверстия может составлять до 1.6 мм. Допускается увеличение диаметра отверстий до 2 мм при толщине материала 2...6 мм. если следы от отверстий для удаления воздуха не влияют на внешний вид и эксплуатационные свойства изделий. Нормальный шаг отверстий 15...20 мм.

В ряде случаев, например при негативном формовании, с предварительной пневматиче­ской вытяжкой, требуется быстрое удаление воздуха. С этой целью вместо отверстий в форме предусматриваются продолговатые или кольцевые прорези шириной 0,4...0,5 мм, ко­торые могут быть выфрезерованы в металличе­ских формах или получены при отливке неме­таллических форм, закладкой тонких металли­ческих полос-стержней. Ширина подобных прорезей должна быть равна диаметру соответ­ствующих отверстий. Увеличение диаметра канала или ширины прорези для эвакуации воздуха приводит к тому, что на поверхности изделий остаются отпечатки этих отверстий или прорезей, а неоправданное уменьшение этих размеров ведет к удорожанию формы, так как число отверстий в этом случае должно быть увеличено, чтобы суммарное проходное сечение каналов осталось неизменным.

Ниже приведены ориентировочные зна­чения числа цилиндрических отверстий в зави­симости от объема отводимого воздуха.

Объем формы, м3 0,001...0,005 0,005...0,01 0,01...0,1 0,1...0,15 0,15...0,5

Число отверстий, шт 100...200 200...400 400...1000 1000...5000 5000. ..10000

Матрицы и пуансоны, предназначенные для механической вытяжки, также снабжены отверстиями для воздуха. Их функциональное значение несколько иное: они необходимы лишь для исключения недоформовок, вызы­ваемых образованием между рабочей поверх­ностью инструмента и формуемой заготовкой воздушной прослойки. В период оформления заготовки, имеющийся до начала процесса в форме воздух оттесняется формуемым листом вглубь, сжимается и скапливается в тех местах формы, где оформление идет в последнюю очередь. Там и предусматривают вентиляцион­ные отверстия.