10 ключевых узлов проектирования выдувной формы

Проектирование выдувной формы для экструзионной машины – сложный многоступенчатый процесс, где каждая деталь влияет на качество будущего изделия. Разбираем 10 ключевых узлов: от выбора линии разъёма и системы охлаждения до материала формы и конструкции режущей кромки, определяющей прочность шва.

1. Разъём (сегментация) формы

Как правило, выдувную форму делят на 2 части (верхнюю и нижнюю) либо на 3 части (верхнюю, среднюю и нижнюю). Такое деление облегчает обработку формы и извлечение изделия.

2. Линия разъёма

Линия разъёма изделия обычно проходит по сечению максимального периметра (профиля) изделия. В процессе проектирования встречаются плоская, наклонная (скошенная) и криволинейная (фигурная) линии разъёма. Правильный выбор линии разъёма позволяет упростить конструкцию формы и снизить её стоимость, поэтому этому вопросу уделяется особое внимание.

3. Размер полости формы

Определяется главным образом толщиной стенки изделия и материалом, из которого оно изготавливается (усадка: ПЭВП — 2–2,5 %, ПП — 1,8–2 %).

4. Охлаждение формы

Чтобы сократить время охлаждения изделия в форме и обеспечить равномерное охлаждение всех его участков, каналы охлаждения формы должны прокладываться с учётом толщины стенки в каждой зоне изделия.

5. Проработка габаритных размеров формы

После проектирования схемы охлаждающих каналов направляющие колонки размещаются в подходящих позициях, а габаритные размеры формы рассчитываются с учётом параметров конкретной машины. При таком подходе форма, как правило, не деформируется, а затраты обоснованно оптимизируются.

6. Способы вентиляции (отвода воздуха)

В выдувных формах применяется целый ряд способов вентиляции:

• пескоструйная обработка поверхности формы;
• вентиляционные отверстия или канавки (выполняются в местах скопления воздуха в полости формы либо по линии разъёма);
• вентиляция через вставные штифты (игольчатая вентиляция);
• вакуумная вентиляция (обычно применяется для инженерных пластиков).

7. Выбор материала формы

К материалам выдувных форм предъявляются не слишком высокие требования, поэтому выбор довольно широк. При подборе материала (алюминий, сталь и др.) учитывают комплекс факторов: теплопроводность, прочность, износостойкость, коррозионную стойкость, возможность полировки, стоимость, тип используемого пластика и объём производства.

8. Подбор модели машины

Осуществляется исходя из межцентрового расстояния выдувной машины, хода перемещения формы и других параметров оборудования.

9. Режущая кромка (нож для обрезки облоя)

Для переработки инженерных пластиков и более жёстких материалов режущую кромку изготавливают из износостойких материалов — таких как бериллиевая бронза, нержавеющая сталь и т. п. Для изделий из мягких пластиков, например ПЭНП и ЭВА, как правило, достаточно алюминиевого сплава.

10. Компенсационная канавка (карман) под режущей кромкой

Размер режущей кромки должен быть подобран разумно: слишком малый – снижает прочность шва (спая), слишком большой — не позволяет полностью обрезать облой, из-за чего по линии разъёма образуется значительный заусенец. Однако если под режущей кромкой выполнить компенсационную канавку в виде клиновидного (угловатого) паза, то при обрезке в шов будет выдавливаться небольшое количество расплава, что повышает прочность соединения.

Проектирование выдувной формы требует комплексного учёта десяти взаимосвязанных параметров – от линии разъёма и системы охлаждения до материала и режущей кромки. Грамотное сочетание этих решений напрямую определяет качество изделия, срок службы формы и итоговую себестоимость производства.