Изготовление пресс-форм для
литья пластмасс под заказ

ООО «Катана» берёт изготовление пресс-форм для литья пластмасс под давлением: от одногнёздной формы на пробную партию до многогнёздной оснастки под серию. Работаем по чертежу, по 3D-модели или по образцу готовой детали, когда документации не осталось.

• Виды пресс-форм: одногнёздные, многогнёздные, горячий и холодный канал
• Изготовление пресс-форм для литья пластмасс и формы для литья металла: разница
• Материалы формообразующих и марки сталей
• Как мы делаем форму по чертежу и по образцу изделия
• Точность, зазоры, полировка и текстурирование

Что такое пресс-форма и из чего она состоит

Пресс-форма это сборочный узел из десятков позиций, который должен держать давление впрыска, цикл за циклом греться и остывать и при этом сохранять размер отливки. Базовый состав:

• Матрица (неподвижная половина) задаёт наружную поверхность изделия, пуансон (подвижная половина) формирует внутреннюю.
• Плиты пакета: обоймы, опорная плита, плиты толкателей. Пакет держит геометрию сборки и воспринимает усилие смыкания.
• Литниковая система: центральная втулка, разводящие каналы, впускные литники. От сечения и расположения зависит, дольётся деталь или нет.
• Система толкания: толкатели, плита съёма или съёмное кольцо, возвратные толкатели. Задача снять деталь, не оставив вмятин и не покоробив тонкие стенки.
• Система охлаждения: контуры под воду или масло в матрице, пуансоне и знаках. Охлаждение задаёт время цикла и коробление.
• Направляющие и центрирующие элементы: колонки, втулки, замки. Отвечают за совпадение половин и, значит, за облой на детали.
• Знаки и вставки: сменные элементы под отверстия, резьбы и маркировку.

Отдельная категория это подвижные механизмы: шиберы под поднутрения, наклонные пальцы, выкручивающиеся резьбовые знаки. Каждый добавляет к форме десятки процентов стоимости и срока, поэтому на расчёте мы смотрим, можно ли изменением детали обойтись без него.

Виды пресс-форм: одногнёздные, многогнёздные, горячий и холодный канал

Классификация, которая влияет на цену.

По числу гнёзд. Одногнёздная форма даёт одну деталь за цикл: прототип, малая серия, крупная деталь, дорогой инженерный пластик. Многогнёздная снижает себестоимость штуки, но требует сбалансированной литниковой системы: если каналы не равной длины, гнёзда заполняются по-разному и часть деталей уходит в брак.

По литниковой системе. Холодноканальная проще и дешевле: литник застывает вместе с деталью и отрезается. Горячеканальная с обогреваемым коллектором убирает литник как класс, снижает расход сырья и время цикла, но добавляет покупной блок, электрику и требования к обслуживанию.

По способу съёма. Толкателями, плитой съёма, съёмным кольцом, сжатым воздухом, выкручиванием резьбового знака. Выбор по геометрии и классу поверхности: следы толкателей допустимы только с нелицевой стороны.

По конструкции разъёма. Двухплитная, трёхплитная с отделением литника, с шиберами под поднутрения. Чем больше плоскостей и движений, тем больше мест, где со временем появляется облой.

Изготовление пресс-форм для литья пластмасс и формы для литья металла: разница

Слова «пресс-форма» и «литьевое производство» применяют и к пластмассе, и к металлу, но это разная оснастка и разные требования.

Форма для термопласта работает на умеренных температурах расплава, её нагрузка это давление впрыска и усталость от тепловых циклов. Задачи конструктора: заполняемость, охлаждение, отсутствие следов на лицевой поверхности, стабильность размера. Формообразующие делают из инструментальных сталей, которые хорошо полируются и держат размер после закалки.

Форма для алюминия или цинка живёт в другом режиме: расплавленный металл, разгар поверхности, термоусталостная сетка трещин, налипание. Нужны стали с другим набором свойств, а ресурс считается совсем другими цифрами ресурс оцениваем по программе и материалу.

Практический вывод: не переносите конструктив формы с пластмассы на металл и наоборот. Если задача по металлическому литью, смотрите литьё металла. Если нужна не литьевая форма, а вырубной или гибочный инструмент, это изготовление штампов, а кондукторы и приспособления это изготовление оснастки.

Материалы формообразующих и марки сталей

Материал выбирается не «какая лучше», а под сочетание: тираж, пластик, наличие наполнителя, требуемая шероховатость поверхности.

Марки под вашу деталь подбираем на расчёте: если пластик со стекловолокном, на первое место выходит стойкость к абразиву и материал будет другой, чем под немодифицированный полиэтилен. Твёрдость и режим термообработки согласуем отдельно значения назначаем по документации на деталь.

Усадка полипропилена, полиамида, АБС и поликарбоната отличается заметно, и она закладывается в размеры формообразующих ещё на проекте. Если точная марка пластика неизвестна, форму спроектировать можно, но первая партия пойдёт с корректировкой размеров, а это отдельная работа.

Как мы делаем форму по чертежу и по образцу изделия

Есть чертёж или 3D-модель детали. Самый быстрый путь. Разбираем модель на формообразующие, назначаем разъём, считаем усадку, проектируем литник, охлаждение и съём, согласуем компоновку и только потом режем металл.

Есть только образец детали. Так приходит значительная часть заказов на замену импортной оснастки. Образец обмеряем, восстанавливаем 3D-модель, показываем на согласование. Образец уже дал усадку при литье и мог покоробиться, поэтому копия без указания марки пластика идёт с оговоркой по точности.

Есть старая форма. Обмеряем формообразующие напрямую, это самый точный исходник.

Дальше маршрут одинаковый.

1. Слесарная доводка, полировка, притирка плоскостей разъёма.
2. Сборка пакета, установка нормали, подключение и опрессовка охлаждения.
3. Пробный отстрел и доводка по результату.

Точность, зазоры, полировка и текстурирование

Разные группы размеров в форме требуют разной точности, и путать их дорого.

Числовые допуски на полость и класс шероховатости назначаются по чертежу детали, универсальных значений тут нет значения назначаем по документации на деталь.

Текстурирование (шагрень, кожа, насечка) это отдельная специализированная операция, её выполнение под конкретный рисунок подтверждаем отдельно уточняем при расчёте. Глянцевую и матовую полировку делаем у себя.

Про уклоны: деталь без уклонов не вынимается из формы. Если на модели их нет, мы уклоны предложим, но менять геометрию изделия без вашего согласия не будем.

Термообработка и азотирование деталей формы

Термообработка у нас своя. Это важно: не теряется время на логистику к подрядчику и не теряется контроль над деталью, в которую уже вложено много станко-часов.

Что делаем на формах:

• Закалка с отпуском формообразующих. Основная операция, обязательно с расчётом на поводку: после термички деталь идёт на чистовую доводку, припуск закладываем заранее.
• Азотирование там, где нужна износостойкая корка при вязкой сердцевине. Классическое решение под детали из 38Х2МЮА.
• ТВЧ-закалка локальных зон, когда нужно упрочнить конкретный участок, а не весь объём.
• Цементация для деталей из низкоуглеродистых сталей, чаще для сопутствующих элементов, чем для формообразующих.
• Хромирование полости, когда нужны стойкость к коррозии и улучшенный съём детали.

Конкретные режимы и температуры не публикуем: они зависят от марки и сечения детали, а неверно переписанный режим это трещина в формообразующей значения назначаем по документации на деталь. Смотрите также детали с термообработкой.

Сборка, пробный отстрел и доводка

Готовая форма не равна работающей форме. Между ними лежит отстрел.

На сборке проверяем ход толкателей от руки, совпадение половин, отсутствие закусывания шиберов, опрессовываем контуры охлаждения с протоколом. Дальше форма ставится на термопластавтомат.

Что почти всегда выявляет первый отстрел:

• недолив дальних гнёзд или тонких зон, лечится доработкой литника и впуска;
• облой по разъёму, лечится притиркой и корректировкой смыкания;
• следы толкателей или деформация при съёме, лечится перераспределением точек толкания;
• коробление детали, лечится доработкой контура охлаждения и режимом литья;
• размер вне допуска из-за фактической усадки, лечится корректировкой формообразующих.

Доводка после первого отстрела это нормальная часть работы, а не брак, закладывайте её в срок. Наличие у нас термопластавтомата нужного усилия смыкания подтверждаем отдельно делаем сами либо через проверенную кооперацию, говорим об этом на расчёте. Механическую доработку литых пластиковых деталей делаем, смотрите детали из пластиков.

Ремонт и доработка чужой формы

Чинить чужую оснастку мы беремся, это типовая работа. Самое частое:

• заварка и восстановление изношенного разъёма, устранение облоя;
• изготовление новых знаков и вставок взамен сломанных, в том числе по обломку;
• замена комплекта толкателей, восстановление отверстий под них;
• ремонт литниковой втулки, доработка сечения впуска;
• восстановление каналов охлаждения, устранение течи;
• перевод формы на другую деталь: замена формообразующих в существующем пакете;
• корректировка размеров полости под изменившиеся требования к детали.

Ремонт начинается с дефектовки: форму надо привезти, разобрать и посмотреть, по фото оценивается только очевидное. Если износ пошёл по всей полости, честный ответ иногда звучит как «дешевле новые формообразующие в ваш же пакет», и мы его озвучим.

Сроки по типам форм и цены

Главное про цену: стоимость пресс-формы считается по чертежу детали или по образцу, прайса на формы не бывает. Две похожие детали отличаются по стоимости оснастки в разы из-за одного поднутрения. Ниже состав работ, цифры подтверждаем после просмотра геометрии.

Срок двигают вверх число гнёзд, подвижные механизмы, горячий канал, зеркальная полировка, восстановление модели по образцу. Вниз: готовая 3D-модель с уклонами, понятная марка пластика, отсутствие поднутрений.

Что прислать для расчёта

Чтобы посчитать, а не назвать «вилку от потолка», нам нужно:

1. 3D-модель детали в STEP или чертёж с размерами и допусками. Если нет ничего, образец детали или фото с линейкой.
2. Марка пластика с наполнителем или без. Это усадка, а усадка это размеры полости.
3. Годовая программа и размер разовой партии. От этого зависит число гнёзд и материал формообразующих.
4. Какие поверхности лицевые, где недопустимы следы толкателей и линия разъёма.
5. Какие размеры критичны: посадки, резьбы, сопряжения с другими деталями.
6. Требования к поверхности: глянец, матовость, текстура.
7. Ваш термопластавтомат: усилие смыкания, расстояние между колоннами, размер плит, вылет сопла. Форма должна встать на вашу машину.
8. Кто льёт: вы у себя или нужна пробная партия у нас.

Если части данных нет, всё равно пишите: половина вопросов закрывается за разговор с технологом.

Типичные ошибки заказчика

Собрали то, что чаще всего срывает сроки и бюджет.

• «Сделайте как на картинке». По картинке считается только вилка, любая форма начинается с геометрии.
• Не указана марка пластика. Форму сделаем, но размеры детали поедут на разницу усадок, и корректировка будет за отдельные деньги.
• Деталь без уклонов и с толстой стенкой. Без уклонов не вынимается, при толстой стенке идут утяжины и коробление. Лечится на этапе модели за час, на готовой форме за недели.
• Поднутрения там, где они не нужны. Один декоративный паз сбоку превращает простую форму в форму с шибером.
• Заказ под «примерно такую» серию. Ошибка в оценке программы стоит денег в обе стороны: переплата за ресурс либо форма, не дожившая до конца тиража.
• Молчание про лицевые поверхности. Толкатели встанут там, где технологично, а потом окажется, что это видовая сторона.
• Не сообщён параметр ТПА. Форма не встаёт на машину, и это выясняется на отгрузке.
• Ожидание, что первая деталь будет товарной. Отстрел для того и нужен, чтобы найти, что довести.
• Сравнение цен без сравнения конструкции. Дешёвое предложение обычно означает другой материал формообразующих или отсутствие термички.
• Потеря старой формы. Не выбрасывайте изношенную оснастку до изготовления новой: обмерять её проще, чем восстанавливать геометрию по отлитым деталям.

Вопросы и ответы