Детали и узлы конструктивного назначения

В настоящее время практически все детали конструктивного назначения, кроме непосредственно соприкасающихся с прессуемой массой, нормализованы или стандартизованы. Каждая из деталей пресс-форм может быть одно- или многофункциональна, т.е. участвовать в работе одной или нескольких функциональных систем

Направляющие элементы форм, типовые конструкции и размеры

Это направляющие детали, обеспечивающие правильное взаимное расположение и направление движения верхней части пресс-формы относительной нижней: направляющие колонки и втулки.

Прессование

Направляющие колонки и втулки входят в систему центрирования пресс-форм, которая предназначена для точного совмещения двух полуформ при их смыкании, а также для направления движения выталкивающей системы в больших одногнездных и многонездных пресс-формах стационарного типа.

Конструктивное исполнение направляющих колонок и втулок изображено на рис. 8.

Рис. 9. Конструкции направляющих колонок и втулок для плит выталкивателей: а – направляющая колонка для направления движения плит выталкивателей (1- направляющая колонка; 2 – опорная плита; 3 – направляющая втулка); б- опорная колонка для направления плит выталкивателей (1 – опорная плита, 2 – опорная колонка; 3 – нижняя плита пресс-формы
Рис. 8. Направляющие детали: 1 – пуансонодержатель; 2 – направляющая колонка; 3 – направляющая втулка; 4 – обоймодержатель H – высота колонки; d – диаметр колонки

Колонки направляющие стандартизованы в ГОСТ 22072-76, а втулки - в ГОСТ 22073-76; втулки центрирующие - в ГОСТ 22075-76.

Направляющие колонки всегда устанавливают в подвижной (верхней) полуформе: это облегчает загрузку пресс-формы, установку арматуры и знаков, удаление изделий, очистку полости формы.

Длину колонок следует определять конструктивно, руководствуясь длиной пуансона (с припуском 5-10 мм) или величиной необходимого хода выталкивания, величиной толщины плит и толщины упора. Длина колонок устанавливается с таким расчетом, чтобы между плитой пресса и торцами оставался зазор в 1 – 2 мм. Это исключает упор колонок в стол пресса. В плиты выталкивателя вставлены направляющие втулки. Чтобы плиты выталкивателей плотно прилегали к опорной и нижней плитам пресс-формы в верхнем и нижнем положении, высота втулки должна быть меньше толщины двух плит выталкивателей (рис. 9. а). Обычно в свободных местах на плитах выталкивателей (как возможно ближе к краям) устанавливают две или более направляющие колонки.

Эти колонки предотвращают перекос плит выталкивателей при несимметричном расположении выталкивателей относительно оси хвостовика. В качестве направляющих колонок для плит выталкивателей используют также опорные колонки (рис. 9. б). Опорные колонки 2 упираются в нижнюю плиту пресс-форм 3 и служат для предотвращения прогиба опорной плиты 1 пресс-формы. Поверхностная твердость колонки после термообработки должна быть равна HRCэ 51,5 – 55, а для направляющей втулки 47,5 - 51,5 единиц.

Направляющие колонки и втулки обеспечивают центрирование неподвижных и подвижных частей формы. Их необходимо располагать как можно ближе к краям плит для свободного и удобного размещения формообразующих элементов и системы термостатирования. При этом координаты одного или двух направляющих элементов рекомендуется смещать от центра формы для гарантии правильного совмещения полуформ при сборке и установке на литьевую машину. Особенно важно выполнять это условие для съемных полуформ, которые собирают и разбирают вручную после каждого цикла литья.

Колонки рекомендуется размещать в той части формы, где они не мешают выпаданию отливок.

Для форм толщиной до 600 мм диаметр колонок рекомендуется определять по эмпирическим формулам:

или ,

где - диаметр направляющей части колонки; - линейный размер формы (диаметр или ширина ее); и - длина и ширина плит формы.

Диаметр колонки, в зависимости от размеров плит можно также выбирать по ГОСТ 22065-76. Длина колонок должна превышать суммарную толщину плит крепления вставки матрицы или высоту пуансона. При использовании форм с боковым разъемом длина колонки должна быть больше, чем длина проекции наклонной колонки, чтобы при замыкании формы не повредились оформляющие элементы и ползуны.

Рис. 10. Конструкции направляющих колонок и втулок, а также способы их соединения

Если колонки и втулки выполняют одновременно роль штифтов, то посадочные отверстия для них должны быть одного диаметра (рис. 10, в-г).

Литье под давлением

Положение частей формы обеспечивается направляющими колонками и планками, коническими или наклонными поверхностями, поперечными валиками, коническими цапфами и т.д. Направляющие колонки в съемных пресс-формах называются пилонами. Они служат для правильного вхождения пуансона в матрицу.

Направляющие колонки не только центрируют пуансон и матрицу, но по ним перемещаются плиты формы при замыкании и размыкании. Они должны обладать достаточной жесткостью и прочностью, чтобы взаимное смещение частей формы не вызвало в них упругой деформации, превышающей допустимую величину. Поэтому необходимо правильно выбрать диаметр колонки, обеспечить необходимую посадку колонок в плите соответствующей толщины (толщина плиты берется большей или равной l,5d, где d - диаметр колонки), соосность колонок и направляющих втулок, а также взаимную параллельность колонок и их перпендикулярность основанию.

Высота колонки должна быть больше на 8-10 мм высоты пуансона, чтобы вначале входили колонки и потом пуансон не обивался об края матрицы. Колонка должна быть закругленной или под конус для плавного вхождения во втулку. Утолщенная часть колонки должна быть равна по диаметру с наружным диаметром втулки, чтобы выполнять отверстие под данные детали в плитах одновременно. Высота втулки должна быть на 5-6 мм выше матрицы, чтобы пресс-материал не попадал во втулку.

Для направления и фиксации частей крупных литьевых форм применяют направляющие планки, привинчиваемые к боковинам формы. Обычно используют четыре планки, расположенные по четырем сторонам или углам формы. Их преимущества: точность направления, высокая несущая способность, возможность смены изношенных планок без разборки формы, малая зависимость от теплового расширения плит.

Расположение направляющих колонок

В съемных пресс-формах обычно устанавливают две колонки, разных диаметров. Если в таких пресс-формах несколько плоскостей разъема, то применяют ступенчатые колонки (число ступеней равно числу плоскостей разъема съемного пакета). В небольших формах устанавливают две направляющие колонки, в больших – три или четыре (рис. 11).

Если площадь прессования менее 500 см², то применяют 2 – 3 колонки. Для изделий не сложной формы применяют две колонки расположенные вдоль оси или по диагонали.

При сложных конфигурациях применяются 3 колонки. При площади прессования более 500 см² применяют 4 колонки. Две из них должны быть смешены на δ=5-10 мм. Для крупногабаритных деталей используют две колонки большего размера, чем две другие.

Рис. 11. Варианты расположения направляющих колонок:

1 – пресс-форма; 2 – пуансон; 3 – направляющие колонки (δ – размер смещения колонок)