Литьевые машины поршневого типа

 

Принципиальная схема литьевой машины поршневого типа с гид­равлическим приводом механизма впрыска и гидромеханическим приво­дом механизма запирания 1 форм 2.

(рисунок а) - рабочий процесс начинается с объем­ного дозирования и последующей подачи материалов из бункера 3 при помощи поршня-дозатора 4 в обогревательный (инжекционный) цилиндр 5. В этот период плунжер 6 занимает крайнее правое положение.

(рисунок б) - в положении, указанном рис. обе половинки формы сомкнуты под действием гидромеханического устройства меха­низма запирания 1.

(рисунок в) - далее гидравлический поршень 7 перемещается с плунжером 6; при этом сопло обогрев. цилиндра плотно при­жимается к входному отверстию формы, масса выдавливается в форму 2 и заполняет ее рабочую полость.

Термопластавтомат ТП-63

Машина состоит из следующих основных механизмов и узлов:

1 -станины,

2 - дозирую­щего устройства,

3 - механизма впрыска,

4 - обогревательного цилиндра,

5 - формы,

6 - механизма запирания формы,

7 – гидропривода.

Термопластавтомат ТП-63 является одноцилиндровой горизонтальной машиной поршневого типа с разъемом пресс-форм в вертикальной плоскости. Наибольший объем впрыскиваемого материала за один цикл при температуре пластикации не более 575° К-63 см³.

 

Механизм впрыска с дозирующим устройством

 

Все части механизма смонтированы на плитах 1 и 2, установленных на станине машины. К левой плите1 крепится обогрева­тельный цилиндр 3, к правой 2 - гидравлический цилиндр 4, в котором установлен поршень 5. Шток поршня при помощи муфты 6 соединен с инжекционным плунжером 7. Муфта состоит из двух половинок, которые скрепляются рычагом 8. Диа­метр поршня 5 принимается в несколько раз большим, чем диаметр инжек­ционного плунжера.

Схема работы: материал подается из бункера 10 через отверстие А в камеру 11, в которой смонтирован дозирующий поршень 12. При поступательном движении поршня 12 материал из камеры вытал­кивается и по рукаву 13 направляется в приемную часть 14 инжекционного цилиндра. Количество материала, подаваемого в машину, регулируется питающим поршнем 12, ход которого изменяется. Поршень 12 приводится в движение от инжекционного плунжера 7.

Диаметр плунжера 7 определяют по формуле:

D_n= √(0,004×V) / (Jp×t)

V- объем полимера, впрыскиваемого за 1 цикл в форму,

t – время заполнения формы при впрыске(1-3 с.),

J - скорость впрыскивания (скорость плунжера).

 

Обогревательный цилиндр

Материал, поступающий в приемную часть обогревательного цилиндра, должен быть нагрет до температуры, при которой он переходит в пластическое состояние, что обеспечивает воз­можность впрыска в форму. В связи с тем, что термопласты обладают низким коэффициентом тепло­передачи и плохой теплопроводностью, необходимо их прогревать в тон­ком слое. Для этого в корпус 1 обогревательного цилиндра устанавливается торпеда 2.

Торпеда имеет осевые сверления, через которые материал проходит тонким слоем, быстро разогреваясь при этом. Мате­риал поступает в пространство между торпедой и соплом 3 и впрыскивается в пресс-форму через литниковую втулку, к которой плотно прижимается сопло 3. Обогревательный цилиндр обогревается электроэле­ментом (1600 и 800 Вт). Торпеда прогревается за счет теплопередачи от стенок цилиндра.

Рабочий процесс: начинается с запирания формы. Далее автоматически подается команда на перемещение гидравлического поршня с плунжером, вследствие чего происходит впрыск в форму разогретого пластицированного материала. Он выдерживается под давлением (иначе при охлаждение усадка). После окончания периода выдержки под давлением подается команду на отвод плунжера в исходное положение. Команда на раскрытие пресс-формы.

 

Торпеды

 

1 - концентричная с четырьмя стержневыми нагревателями 1, расположенными на одинаковом рас­стоянии один от другого. Для лучшей теплопроводности желобки запол­няются распыленной медью. Часть торпеды имеет канавки, которые проходят по всей длине. В средней части торпеды диаметр ее резко увеличивается и она почти соприкасается со стен­ками обогревательного цилиндра; в этом месте поверхность торпеды пред­ставляет собой плавники А. Материал поступает в сопло через четыре питающих канала Б, расположенные симметрично. Для контроля тем­пературы имеются термопары 2.

Достоинства: эффективного обогрева, боль­шой поверхности торпеды пластифицирующая способность увеличивается в 1,5—2 раза по сравнению с конструкцией торпеды машины ТП-63.

2 – эксцентричная для инжекционных цилиндров небольшого диаметра применяются торпеды с внутренним обогревом эксцентричной конструкции. Сопло 1 несколько смещено относительно центральной оси, но параллельно ей. Стержневые электронагреватели 2 расположены в торпеде параллельно. Расплав поступает в желобки между лопатками торпеды 3 в вязком состоянии, а так как расстояние от лопаток до стенок цилиндра 4 около 0,25 мм, то расплав двигается в каждом канале А с оди­наковой скоростью и с этой же скоростью поступает в кольцевое простран­ство в конце цилиндра. Достоинства: за счет турбулентности, хорошее перемешивание материала с сухими красками;- нагревание просто; лопатки торпеды значительно увеличивают поверхность теплоотдачи; пластификационная производитель­ность больше в 1,5 раза.

Недостаток: возмож­ное попадание в изделие воздуха, захватываемого вместе с матриалом.

3 – вращающаяся дальнейшим усовершенствованием инжекционных цилиндров является применение вращающейся торпеды, которая исключает пере­пады температур в расплаве, обеспечивает общее повышение степени и ско­рости пластикации, а также позволяет быстро очищать цилиндр при смене перерабатываемого материала и красителя. Торпеда снабжена продоль­ными и носовыми выступами, обеспечивающими оптимальное смешение и текучесть материала.

 

Сопла

 

Качество отливаемых изделий зависит не только от степени пластика­ции и гомогенизации материала, но также и от конструкции и работы инжекционного сопла.

Сопла бывают: 1 – открытые

2 –самозапирающиеся: - сопла с запорными кла­пана

- плавающие

- со смещением обогревательного цилиндра

В зави­симости от сечения инжекционного канала сопла бывают:

1 - с коническим каналом (при этом сопротивление течению расплава велико);

2 - с узким цилиндрическим каналом на выходе из сопла длиной не более 3 мм (при этом сопротивление течению расплава оказывается минимальным);

3 - с каналом, расширяющимся на выходе, что обеспечивает свободный выход из сопла загустевшего материала;

4 - с каналом и промежуточной камерой (при впрыске м-ла через точечный литник).

В зависимости от нагрева сопла бывают:

- с наружным и - внутренним обогревом.

Открытые сопла. Для машин высокой производительности, когда небольшое вытекание расплава из сопла в период между двумя впрысками неопасно, приме­няются открытые сопла. Сопло состоит из наконечника 1 и корпуса 2, который ввертывается в обогревательный цилиндр 3. На сопле и цилиндре установлены наружные электрические нагреватели 4. Впрыск материала в форму осуществляется червяком с конусом 5, острый конец которого доходит до выхода из сопла.

Плавающие сопла. Применяют при переработке материалов со средней и низкой вязкостью и для машин, которые запираются за счет давления массы в цилиндре. Сопло состоит из головки 1, корпуса 2 и запирающей втулки 3. Давлением материала в обогревательном ци­линдре втулка и головка отжи­маются влево (по чертежу), что препятствует вытеканию материа­ла. После упора головки в форму детали сопла перемещаются вправо и расплав из цилиндра через ка­налы А и Б впрыскивается в форму.