Как сделать пресс форму для штамповки металла

Обновлено: 04.10.2024

Мы проконсультируем вас по любым вопросам!

Штамповка – один из самых выгодных способов обработки стали давлением. Для нее необходимы пресс, шайба и матрица, пресс-форма, ножницы. В зависимости от операции (гибка, резка, вытяжка и пр.) нужны разные пресс-формы. Металл подвергается штамповке, как в горячем, так и в холодном виде.

Изготовление пресс-формы – длительный и затратный процесс, требующий высокого уровня подготовки. Без пресс-формы не обойтись при изготовлении многосерийных деталей: дорогое оборудование долго служит и ведет к удешевлению конечного продукта.

Выбор материала

Для пресс-форм используют высокопрочные стали, способные выдерживать ударные нагрузки. Эти стали хорошо закаливаются и обладают высокой вязкостью. Чаще всего применяют 40Х13 и 5ХНМ. Для штампов выбирают прочные стали Ст45, Ст40Х, У8.

Для холодной штамповки применяют гидравлический пресс из-за разнообразия его конфигураций и небольшого расхода металла. Для вырубки и пробивки выбирают инструмент с большим ходом шайбы.

ВАЖНО! Стали У8А и 8ХФ не применяются для изготовления деталей пресс-форм. Сталь У10А тверда после термообработки, но изготовляемые с ее помощью детали придется подвергать дополнительной механической обработке.

Способы изготовления

Есть три способа изготовления формы для штамповки:

Переделывание имеющейся пресс-формы;
Изготовление с нуля;
Сборка из готовых материалов.

Первый вариант встречается крайне редко из-за затрат, проще сделать самостоятельно. В странах СНГ создают формы от колонков до формообразующих. Есть тенденция на изготовление пресс-форм по специализации. На разных заводах изготавливают все части формы, в конечном месте их собирают в готовый продукт.

Изготовление форм для штамповки алюминиевых деталей удешевляется путем повторного безремонтного использования пресс-форм, уже отработавших срок на более высокоточных деталях. Алюминиевые детали не имеют жестких допусков, поэтому такой вариант приемлем.

Изготовление пресс-форм с нуля

Для создания формы необходимо 2 листа или бруса стали в зависимости от формы изделия. Одна часть будет отвечать за подвижную часть конструкции (пуансон), а вторая за матрицу.

Выбрав материалы для заготовок и инструмента, можно создавать форму для штамповки. Имея чертежи детали, проектируется оснастка. С помощью лазера или токарного станка вырезаются отверстия и выемки в заготовках для пресс-формы. Для надежности нужно плотно скрепить две плиты и зафиксировать до окончания работ. Тщательно отладьте литниковую систему. Чтобы изготовить некоторые детали сложного рельефа, может потребоваться фрезерный станок и последующая ручная работа напильником.

Готовое изделие проверяют в работе на пробных изделиях. Это дает возможность узнать результат и подогнать пресс-форму в случае каких-либо неточностей. Литниковая система должна быть налажена для лучшего результата.

Изготовление пресс-формы – процесс сложный, но необходимый для серийного производства деталей.

Основные нюансы и технология штамповки металла

Штамповка металла — это формоизменение материала под действием внешней силы с целью получения нужной детали. Для обработки заготовки таким способом требуется большое усилие. Для этого существует оборудование, которое выпускается усилием от 16 до 500 тонн. Оснастка, устанавливаемая в пресс, носит название штамп. В ней происходит непосредственное соприкосновение рабочего инструмента с металлом. За 1 ход машины получается деталь высокой степени точности.

История возникновения процесса

Штамповка изделий из металла впервые начала проводится в XVI в. Связано это было с развитием оружейного производства, где требовалось получение большого количества одинаковых деталей. В XIX веке началось бурное развитие штамповочного производства. Выпускаются предметы домашнего обихода. Возникает потребность изготовления качественных серийных изделий.

С появлением автомобилестроения и судостроения, обработка металлов давлением заняла ключевую позицию в развитии этих отраслей. С помощью штамповки начали производиться габаритные детали.

Сферы использования

Промышленное производство не обходится без холодной и горячей штамповки. С помощью этих методов за небольшой промежуток времени можно создать как мелкие, так и крупные детали. Горячая штамповка применяется там, где нужно получить объемные детали.

При штамповке фланцев применяются 2 метода:

В процессе ковки используются гидравлические прессы. Здесь под действием давления идет затекание металла в полость, которая изготовлена в бойке. Это пространство соответствует форме получаемой детали.
При использовании листового металла в качестве заготовки применяются кривошипно-шатунные прессы. В них вставляется штамп и подается листовой металл. Под давлением происходит вытяжка фланца.

Технология штамповки

Технология изготовления деталей штамповкой как горячим, так и холодным способом предполагает наличие оснастки. Для обоих видов изготавливаются штампы, которые имеют определенные отличия. Применяются они для металла, который имеет разную степень толщины.

Заготовки большого размера предварительно нагреваются, а затем идет процесс ковки. В холодном состоянии толщина листа редко превышает 1 мм. С таким материалом проводятся разные операции, например, штамповка значков.

Холодная штамповка

В процессе холодной штамповки листового металла нагрев не проводится. Усилия пресса хватает, чтобы проводить разделительные или формоизменяющие операции. Как результат полученная деталь, не подверженная процессу усадки. Для экономии материала штамповку проводят согласно правилам раскроя листа, которые регламентируются ГОСТом.

К холодной штамповке относятся такие операции:

Вырубка-пробивка. В процессе вырубки готовая деталь падает в контейнер, а снаружи остаются отходы. При пробивке, наоборот, отход падает в контейнер, а деталь формируется снаружи. Конструкция штампов одинаковая. В процессе работы проводится разделительная операция, в которой участвует пуансон и матрица штампа.
Гибка. Относится к несложной операции. Деталь укладывается между упорами на матрицу и давится сверху пуансоном.
Вытяжка. Часто получается за несколько переходов. Для этого изготавливаются отдельные штампы. В процессе работы из круглой заготовки получается стакан, конус или полусфера. Получается это за счет перераспределения металла в исходной заготовке.
Отбортовка. Пуансон ловит фиксатором отверстие в детали и расширяет его, отбортовывая стенки.

Важным моментом является правильный выбор зазора между пуансоном и матрицей. Эта величина зависит от толщины и вида материала. Чем толще металл, тем больше зазор. Для алюминия и других мягких материалов этот размер уменьшается. В противном случае будут образовываться заусенцы.

Горячая штамповка

В процессе изготовления деталей из металла путем горячего прессования заготовки поступают в камеру нагрева. Горячая объемная штамповка металла начинается после достижения ими температуры 1200°С. Нагретые изделия закладываются в штамп, где имеются специальные ручьи, для предварительной и окончательной штамповки.

Если нужно осадить нагретую поковку, то она ставится в пространство между двумя плоскими бойками. Оборудование запускается, и заготовка осаживается на нужный размер.

Альтернативные методы штамповки

Штамповка металла может происходить и под действием других сил:

Взрывом. Процесс проводится в воде. Материал располагается на матрице, в которой сделано углубление нужной формы. Сверху производится взрыв. В результате заготовка заполняет ручей и приобретает нужную форму.
Электрогидравлическая. В водной среде подается напряжение. Происходит нагрев воды. Под действием высокой температуры возникает ударная волна, которая формирует заготовку.
Протяжка металла через валки. Этот метод позволяет придать заготовке нужную форму.

Штампованные значки изготавливаются в штампе, где в углубление пуансона закладывается эмаль.

Изготовление штампов по металлу

Для изготовления штамповки из заготовки конструируются штампы по металлу. На первом этапе идет разработка чертежей со спецификацией и деталировкой.

Штампы состоят из следующих деталей:

Рабочие части — пуансон и матрица. Изготавливаются из инструментальной стали У8а, У10а, Х12М. После термообработки получают закалку до 60 единиц по Роквеллу.
Пуансонодержатель. Материал — Ст.3
Прокладки. Изготавливаются из конструкционной стали со степенью закалки 45 единиц по Роквеллу.
Съемник. Делается из Ст.3
Верхняя и нижняя плиты. Их толщина зависит от усилия, затрачиваемого на штамповку.
Колонки и втулки. Материалом является Сталь 20. По поверхности ведется цементация на глубину 1–1,5 мм. Затем проводится закалка этого слоя.
Хвостовик. Вставляется в ползун пресса.

Оборудование и инструменты

Для формирования металлических изделий изготавливаются штампы, вставляющиеся в прессах, которые бывают 2 типов:

Обработка металлов давлением позволяет получить за короткое время большое количество деталей. При этом они все будут иметь одинаковую форму. Точность их изготовления регламентируется ГОСТом.

Как сделать пресс форму для штамповки металла

Для изготовления пчелиных домиков умельцы используют разные материалы: пенополистирол, пенопласт и фанеру. У каждого из этих материалов есть свои плюсы и минусы.

Пенополистирол

Преимущества у пенополистирольных конструкций для пчёл есть.

К ним относятся:
одинаковые габариты корпусов, что является неоспоримым плюсом при необходимости заменить одну деталь на другую;
лёгкость и прочность конструкции;
влагоустойчивость;
отсутствие фактора гниения;
хорошая защищённость от морозов и ветра;
экономичность эксплуатации.

Из недостатков можно отметить:
минимальную возможность очистить конструкцию от прополиса;
скопление влаги на дне;
сложность проведения дезинфекции.

Пенопласт

Пенопластовые конструкции самые дешёвые, и именно из-за относительной дешевизны привлекают пчеловодов. Всё потому, что ульи, сделанные из пенопласта долговечны, легко перемещаются с места на место.

Знаете ли вы? Чтобы получить 1 ст. л. мёда, 400 пчёл должны работать целый день. 200 тружениц должны собрать цветочную пыльцу, а другие 200

—
принять и обработать нектар.

Фанера

Доступность материала позволяет изготавливать ульи из фанеры. Прочность и экологичность — основные преимущества для изготовления пчелиных домиков. Однако долговечность у таких конструкций низкая — до 8 лет.

Из какого материала изготавливать улья для своих пчелосемей, решать каждому самостоятельно. Важно оценивать свои возможности как материальные, так и мастеровые. На самом деле есть люди, которые любят делать что-то своими руками, при этом, не обращая внимания на затраты, а есть те, кому проще заплатить и получить готовое изделие и сразу приступить к любимому делу.

Виды пресс-форм

В зависимости от предназначения пресс-формы делят на:

Для массового производства. Такие формы изготавливают из очень прочных металлов, в связи, с чем долгое время сохраняют свои свойства при массовом производстве. Стоят они достаточно дорого. Металлические формы пригодны для осуществления литья под большим давлением.
Для мелкосерийного производства. Если пресс-форму планируется использовать для мелкосерийного производства, то материалом для ее изготовления может быть силикон, дерево, полиуретан, пластик, алюминий, акрил и др. Все зависит от вида изделия, для производства которого будем использована форма.

В зависимости от материала, из которого будут отливаться изделия различают такие виды пресс-форм: пресс-формы для литья стекла, пластмасс, металлов, резины, полимеров, силиконовые формы.

Этапы создания пресс-формы

1 этап – построение 3d модели изделия на базе таких графических продуктов как 3DMAX, ProEngineering, SolidWork. 2 этап – 3д визуализация – создание 3д-рендера для согласования формы, материала, цвета будущего продукта; 3 этап – изготовление прототипа – создание 3d модели изделия для внесения окончательных исправлений в пресс-форму; 4 этап – производство пресс формы, путем печати на 3д-принтере, 3д фрезерования или гравировки; 5 этап – корректировка изготовленной формы при помощи фрезерного станка с ЧПУ. 6 этап – серийное производство изделий и контроль качества созданной пресс-формы.

Расчёт себестоимости и оборудование

Расчёты, представленные ниже, это лишь средние показатели. Возможны некоторые отступления в цене, качестве материалов, технологии производства. Затраты на производство ППУ ульев рассчитать не составит труда.

Расчёт для изготовления крышки пчелиного домика из пенополиуретана

Размеры:

длина — 450 мм;
ширина — 540 мм;
толщина —70 мм.

Общий V необходимого ППУ с плотностью 60 кг/ м³ — 0,01701 м³. Общая масса пенополиуретановых составляющих: m = p × V = 60 × 0,01701 = 1,0206 кг.

Любой технологический процесс сопровождается потерями. В процентном соотношении это примерно от 10 до 20% от показателей сметы. Нужно понимать, что риск выбраковки тоже существует.

Причиной может стать:
низкий разогрев пресс-формы;
не отвечающее требованиям количество залитого материала;
переизбыток залитого материала.

Общий вес улья для пчёл из ППУ не больше 7 кг.
Расчёт количества необходимых деталей для изготовления пчелиных домиков с толщиной стенки 40 мм:

крышка: длина 540 мм, ширина 450 мм, высота 70 мм, вес (p=60 кг/м³) — 1100 г, вес (p=100 кг/ м³) — 1320 г;
основание (дно): длина 560 мм, ширина 450 мм, высота 105 мм, вес (p=60 кг/м³) — 1400 г, вес (p=100 кг/ м³) — 612 г;
корпус (на рамку 300): длина 540 мм, ширина 450 мм, высота 300 мм, вес (p=60 кг/м³) — 2800 г, вес (p=100 кг/ м³) — 1944 г;
корпус (на рамку 230): длина 540 мм, ширина 450 мм, высота 230 мм, вес (p=60 кг/м³) — 2100 г, вес (p=100 кг/ м³) — 1636 г;
магазин (на рамку 155): длина 540 мм, ширина 450 мм, высота 155 мм, вес (p=60 кг/м³) — 1400 г, вес (p=100 кг/ м³) — 1080 г.

Ульи из пенополиуретана: особенности, как сделать своими руками

Для вычисления точных данных себестоимости, рекомендуется ознакомиться с прайсом компаний и прибегнуть к услугам грамотного сметчика.

Какое понадобится оборудование для заливки ППУ, зависит от формы для изготовления ульев из этого материала. От производительности заливочной машины зависит объём, выпускаемой продукции.

Используют:

пеногенератор «НАСТ – 7М»;
пеногенератор «НАСТ – 10» — агрегат повышенной производительности;
пеногенератор ТМС – 5, его отличает компактность и возможность осуществлять и заливку, и напыление;
устройство УЗК-22 — в комплекте имеется заливочный блок, позволяющий производить формованные конструкции способом заливки пенополиуретана в пресс форму или опалубку.

Преимущества применения пресс-форм

К основным преимуществам использования пресс-форм относится:

Безотходность производства. Отходы расходного материала сводятся к нулю. При производстве изделий с применением форм, в нее аккуратно заливается материал изделия, заполняющий форму. По окончанию процесса полимеризации из пресс-формы уже извлекается готовое изделие.
Высокая производительность. Процесс изготовления нового изделия занимает значительно меньше времени, чем традиционная обработка материалов при помощи шлифовального и режущего инструментов.
Не нужность обрабатывающего оборудования. Готовые изделия, полученные при помощи пресс-форм, не нуждаются в постобработки поверхности, краев и граней.

Главные недостатки производства и применения пресс форм – это высокая стоимость изготовления формы и длительное время ее создания. Эти недостатки часто ставят под сомнение целесообразность использования пресс форм при производстве небольших партий продукции. Однако для массового производства специфических и сложных деталей, где главный фактор производства — время, пресс-формы просто незаменимы.

Компания KLONA – это проектирование пресс форм и изготовление пресс форм в Харькове, налаживает ваше мелкосерийное производство. Наши специалисты подберут для вас максимально выгодный вариант реализации проекта, не зависимо от того что это создание единичного экземпляра или же производство целой партии продукции.

Домашнее литье пластика

Домашнее литье пластика своими руками – это разновидность промышленного варианта изготовления пластиковых изделий. Оно позволяет изготавливать любые не очень крупные изделия. Например, такие как:

различные колпачки и крышки;
корпуса;
игрушки;
кубики;
посуду;
сувениры.

Оборудование для мелкосерийного литья

Мелкосерийное литье не требует приобретения дорогостоящего оборудования. Для небольшой мастерской вполне будет достаточно приобрести следующее:

Настольный ручной станок для литья пластмасс.
Формообразующая деталь пресс-формы.
Силикон для форм.
Двухкомпонентный пластик.

Настольный аппарат для литья – это разновидность литейного оборудования, использующаяся для мелкосерийного производства. Свою работу он может осуществлять как при помощи одноместных, так и многоместных форм. Для установки такого станка вполне достаточно обычного рабочего стола небольшой площади, главное, чтобы он был устойчивым.

В настоящий момент существуют модификации станков с электромеханическим приводом. Они более надежны и просты в обслуживании. Некоторые из продвинутых моделей таких агрегатов даже оснащаются автоматическим узлом смыкания. Ручной аппарат для литья позволяет изготавливать в час в среднем от 10 до 15 изделий.

Самостоятельное изготовление пресс-форм из силикона

Формы для литья пластмасс в домашних условиях можно изготовить самостоятельно. Для этого сначала придется подготовить модель образец. Ее изготовление можно заказать у владельца 3D-принтера.

Далее действуем следующим образом:

При помощи широкой кисточки аккуратно обмазываем образец тонким слоем силикона.
Помещаем его в заранее приготовленную опалубку.
Заполняем силиконом весь объем опалубки.
Ждем 7-8 часов до полного застывания силикона.
Делаем разрезную форму.

Ваша первая форма готова теперь можно начинать ручное литье.

Основные виды силиконов для изготовления пресс-форм

Силиконов для изготовления пресс-форм существует достаточно много, ниже рассмотрены наиболее распространенные из них:

Mold Star 15,16,30. Эта серия силиконов отлично застывает при комнатной температуре. Может использоваться для производства форм с очень хорошей детализацией. Химически чувствительны к латексу и сере. Цифра в классификации означает показатель твердости. Имеют двухкомпонентную основу, которая смешивается непосредственно перед заливкой.
Rebound 25, 40. Используется для создания форм по методу «в намазку». Силикон просто наносится на образец кистью. Могут использоваться в сочетании с различными пластификаторами и модификаторами. Являются двухкомпонентными составами.
Sorta Clear 18, 37, 40. Полупрозрачные силиконы, хорошо подходящие для создания разрезных форм. Также могут совместно использоваться с различными добавками и ускорителями застывания.

Читать также: Конденсатор для электродвигателя стиральной машины

Основные характеристики двухкомпонентных пластиков

Жидкие двухкомпонентные пластики довольно широко используются при мелкосерийном литье. Марок таких полимеров довольно много. Их основное отличие состоит в плотности и твердости готовой продукции. Также в зависимости от добавок они могут иметь различную фактуру и цвет. После смешивания компонентов, входящих в состав полимера, начинается ускоренный процесс застывания или по-другому полимеризации, который длится обычно не более 10 минут.

Использование жидких пластиков позволяет воплощать в жизнь самые различные дизайнерские решения. Также такие полимеры очень часто применяются для создания прототипов и моделей при конструкторских разработках.

Изделия из жидкой пластмассы ни в чем не уступают аналогам промышленного производства. Они такие же прочные, красивые и долговечные. К тому же рынок жидких полимеров постоянно расширяется и улучшается, что дает возможность приобретать все более совершенствованные образцы.

Технология литья в силиконовые формы

Для силиконовых форм потребуется также приобрести специальный жидкий пластик для литья. Он не требует предварительного разогрева и отлично застывает при комнатной температуре. Литье пластика в силиконовые формы выглядит следующим образом:

Форма для литья тщательно очищается от пыли и прочих загрязнений.
Обе половинки формы прочно закрепляются при помощи резинок, скотча или любых других подручных материалов.
В емкости разводится двухкомпонентный пластик для литья. Обе его составляющих следует размешивать очень тщательно. Действовать при этом нужно как можно быстрее. Уже через несколько минут пластик начинает схватываться. На этом этапе для придания определенного цвета в состав добавляется краситель.
Тщательно перемешанная смесь тонкой струйкой заливается в форму. Она обязательно должна заполнить даже канал для литья. После процесса дегазации объем материала несколько уменьшится.
Дождаться отверждения изделия. Обычно на это уходит не более 10-15 минут.

Литьевой пластик позволяет создавать своими руками небольшое количество оригинальной авторской продукции.

Технология литья с использованием ручного станка

Методы литья с использованием ручного станка чем-то похожи на производственные. Сам процесс выглядит следующим образом:

Установка на станок литьевой насадки.
Нанесение на поверхность формы слоя силикона.
Установка формы на агрегат.
Загрузка сырья в бункер.
Размешивание и нагрев полимеров при помощи шнека.
Литье.
Охлаждение.
Разборка формы и извлечение готового изделия.

Настольный пресс для литья идеально подходит для условий малого производства. Он отличается высокой универсальностью. Литье изделий он может осуществлять практически из любых видов полимеров. Для повышения производительности пресс для литья пластмассы следует оснащать сразу несколькими аналогичными формами. Это позволяет организовать практически бесперебойный процесс производства.

Также дополнительно готовые изделия могут скрепляться между собой при помощи специального сварочного экструдера. Это позволяет значительно расширить литьевой бизнес за счет выпуска более сложных изделий.

Крупнейшая независимая площадка для обсуждения вопросов производства и переработки пластмасс и эластомеров различными способами. Рекомендации ведущих специалистов.

Что такое пресс-формы для литья пластмасс, и как их изготавливают

Штамповка – один из самых выгодных способов обработки сталей давлением. Для нее необходимы пресс, шайба и матрица, пресс-форма, ножницы. В зависимости от операции (гибка, резка, вытяжка и пр.) нужны разные пресс-формы. Металл подвергается штамповке, как в горячем, так и в холодном виде.

Изготовление пресс-формы – длительный и затратный процесс, требующий высокий уровень подготовки. Без пресс-формы не обойтись при изготовлении многосерийный деталей: дорогое оборудование долго служит и ведет к удешевлению конечного продукта.

Дизайн для производства (Design for manufcturing, DFM)

Высокая стоимость пресс-форм — это лишь один из недостатков литья под давлением. Второй недостаток — это сложности и ограничения на этапе разработки дизайна и конструкции пластиковых деталей.
Получив идеальный рабочий прототип, изготовленный на 3D-принтере, приходится уделить значительно больше времени и средств, чтобы адаптировать его для литья под давлением.

Ограничения серийного производства стоит учитывать уже на первых этапах разработки. Одни требования к форме отливок, такие как литейные уклоны, можно отложить по крайней мере до создания второго прототипа.

Другие требования, такие как равномерная толщина стенок и поднутрения, нужно реализовать с самого начала.

Литьевой уклон

Главная задача в работе с деталями, изготовленными за счет литья под давлением — правильно изъять их из формы. Как только пластик остынет, две половинки формы открываются, и мы получаем новую отлитую пластиковую деталь.
Любой 3D-дизайн для литья под давлением должен включать литьевой или технологический уклон для заполнения пресс-формы и беспрепятственного извлечения готового изделия. Литьевой уклон — это по сути небольшой угол наклона, который добавляется к любым вертикальным поверхностям, совпадающих с направлением извлечения изделия из пресс-формы. В большинстве случаев достаточно 1–2 градусов.

Примеры верной реализации поднутрения. Изображение предоставлено ICO Mold.

Некоторые эксперты считают, что поднутрения нужно реализовать в 3D-модели с самого начала.

И хотя учет поднутрений на раннем этапе разработки важен, он создает ненужные осложнения при создании первых прототипов. Поэтому лучше добавлять их в проект, когда вы будете полностью уверены в своем прототипе. Т.е. в большинстве случаев поднутрения стоит добавлять после первой или второй версии прототипа.

Выталкивающие штифты

Выталкивающие штифты или толкатели
используются для удаления пластиковых деталей из пресс-формы. Как следует из названия, это небольшие цилиндрические штифты, которые выталкивают деталь из формы.

У толкателей нет стандартного положения, поэтому придется продумать, где они будут располагаться. В идеале они должны располагаться в самой прочной части отливки, чтобы предотвратить ее деформацию при извлечении из пресс-формы.

Стоит учитывать, что выталкивающие штифты, как правило, оставляют небольшие отметки на изделии. Если вы внимательно посмотрите на большинство пластиковых деталей, то сможете увидеть эти крошечные круглые метки, которые появляются в процессе выталкивания отлитой формы.

Это стоит учитывать при разработке продукта. Постарайтесь сделать так, чтобы толкатели соприкасались с отливкой в местах, которые не критичны для внешнего вида продукта. Можно даже попытаться скрыть метки толкателя под этикеткой или логотипом.

Двойной ход толкания

Некоторые пластиковые детали невозможно извлечь из простой двухкомпонентной формы в один прием, в таких случаях используют наклонные толкатели и механизм двойного выталкивания.
Наклонный толкатель — это составная часть пресс-формы, которая вставляется до начала отливки, а затем извлекается до раскрытия основных частей формы. Наклонный толкатель двигается перпендикулярно к направлению движения двух полуформ.

Стоит приложить все усилия, чтобы не использовать механизм двойного выталкивания, поскольку он значительно увеличивает сложность и стоимость пресс-формы.

Один из основных приемов, который позволяет отказаться от двойного выталкивания — отказ от использования поднутрений. Поднутрение — это выступ или углубление на поверхности отливки, препятствует выталкиванию изделия из пресс-формы за один ход толкания.

В конструкции 1 из-за поднутрения потребуется двойной ход толкания. Паз в конструкции 2 позволяет отказаться от двойного выталкивания и снять деталь с пресс-формы за один ход. Изображение предоставлено Proto Labs.

Равномерная толщина стенки

Одна из важных особенностей литья под давлением, которая оказывает огромное влияние на дизайн устройства — это требование к равномерной толщине стенок отливки. Оно связано с тем, что залитый в форму пластик должен остывать с одинаковой скоростью по всей поверхности детали. При неравномерном охлаждении деталь может деформироваться.
Поэтому при разработке корпуса для литья под давлением вместо более толстых секций используются ребра. Корректное проектирование детали с равномерной толщиной стенок определенно требует опыта.

Использование двойного хода толкания и неравномерной толщины стенок отливки — это две самые распространенные ошибки 3D-дизайнеров, которые не знакомы с техническими ограничениями литья под давлением.

Стоит удостовериться в том, что 3D-моделирование вашего устройства выполняет специалист, который знаком с этой технологией.

Примеры конструкций с одинаковой толщиной стенки. Изображение предоставлено ICO Mold.

Радиус / закругление углов

Идеальные углы и края деталей непрактичны для литья под давлением. Расплавленный полимер не сможет равномерно и полностью заполнить всю форму с острыми краями даже в условиях высокого давления. По крайней мере, не стоит на это надеяться при больших объемах производства.

Пример правильной конструкции угла. Изображение предоставлено ICO Mold.

Все края и углы должны быть закруглены или скошены, чтобы полимер заполнил их равномерно и полностью.

Холодные каналы против горячих каналов

Холодноканальная / горячеканальная подача пластика
— это варианты литниковой системы, которая направляет расплавленный полимер в полости пресс-формы.

Широкий литниковый канал позволяет полимеру свободно течь при более низких давлениях. Однако широкие каналы требуют больше времени на охлаждение пластика и создают больше отходов производства, оба эти параметра влияют на себестоимость детали.

С другой стороны, узкий литниковый канал сокращает время охлаждения и уменьшает перерасход материала, и, в конечном счете, минимизируют стоимость отливки. Однако у него есть недостаток: для узкого канала требуется более высокое давление, чтобы протолкнуть расплавленный полимер в форму.

Существует решение, которое позволяет использовать узкие каналы при невысоком давлении — горячеканальная литниковая система.

Прямо в пресс-форму вдоль каналов устанавливают нагревательные элементы, которые поддерживают полимер в более жидком состоянии, благодаря им пластик заполняет пресс-форму при более низком давлении.

К сожалению, за все приходится платить, и у горячих каналов тоже есть свои недостатки: дополнительная сложность при изготовлении оснастки, которая всегда выливается в дополнительные затраты.

В большинстве случаев, по крайней мере, изначально, лучше использовать каналы без нагревательных элементов, т.е. холодноканальную литниковую систему. Всегда стоит начинать с самого простого и недорогого решения.

Линия разъема формы

Если вы внимательно рассмотрите любую пластиковую деталь, то увидите так называемую линию разъема. Она будет расположена в месте соединения двух частей пресс-формы.
Это место сопряжения двух полуформ никогда не бывает идеальным, по контуру всегда вытекает немного полимера. По мере старения и износа пресс-формы эта утечка становится все более заметной.

Очень важно выбрать оптимальное место для линии разъема. В идеале она должна размещаться на невидимой части устройства.

Основы литья под давлением

Литье под давлением — это относительно старая технология, она используется с конца 1800-х годов. В инжекторно-литьевых машинах
установлен огромный винт (шнек), который направляет расплавленный пластик в пресс-форму под высоким давлением. Этот метод винтовой передачи был изобретен в 1946 году, и используется до сих пор.

Машины для литья под давлением — это, конечно, не то же самое, что современные высокотехнологичные аппараты для 3D-печати. В них нет ничего инновационного, но использование литья под давлением — это обязательное условие для создания большинства новых «железячных» продуктов.

Литьевая пресс-форма состоит из двух половинок (матрицы и пуансона

), которые при смыкании образуют полость в форме нужной детали. В нее под высоким давлением заливают горячий жидкий пластик.

Высокое давление необходимо для того, чтобы пластик в вязкотекучем состоянии заполнил каждый уголок в полости пресс-формы.

Когда пластик остывает, две половинки пресс-формы раздвигаются, и из них извлекают готовую деталь корпуса.

Разработка дизайна и конструкции корпуса для серийного производства — это довольно сложная задача, а стоимость самих пресс-форм исчисляется десятками тысяч долларов. При этом литье под давлением остается одной из самых востребованных технологий, потому что только оно позволяет производить миллионы идентичных деталей по невероятно низкой цене за штуку.

Как сделать форму для отливки из свинца

Косяк рыбы вокруг вашего крючка уже через 5 минут после закидывания шара Fish MegaBomb в воду. Аналогов нет! Скидка 53% только на Новый год!

Для летней рыбалки

Грузило относится к числу расходных составляющих снасти и часто пропадает вместе с крючком при поклевке крупной и сильной добычи. В магазинах стоимость грузил растёт прямо пропорционально их весу. Поэтому если ловля крупной рыбы осуществляется на несколько снастей, то приобретение грузил становится довольно накладным.

При этом данный элемент оснастки является достаточно простым в изготовлении и практически не требует тщательной обработки и сложной подготовки к использованию.

Материал для грузила также достаточно распространен и доступен, поэтому даже сложные грузила вполне можно изготовить и самостоятельно, используя соответствующие заготовки.

Простые варианты

Самое простое – это изготовление грузил из свинца при помощи гипсовой или песчаной формы. Такой способ имеет ряд несомненных плюсов:

доступность и распространенность материала;
свинец плавится при относительно небольшой температуре – 320°С;
простота изготовления.

Использование свинца и гипса при самостоятельной выплавке грузил имеет несколько существенных нюансов:

при температуре около 200°С из гипса начинает активно испаряться вода, что приводит к разрушению его структуры и раскалыванию изделия;
свинец при застывании впрессовывается в гипс, что делает практически невозможным извлечение грузила без разрушения формы;
заготовка из гипса имеет большое количество микропор, что приводит к необходимости полировки готового изделия.

При использовании вместо гипса песка значительно упрощается процесс подготовки формы, однако повышаются требования к материалу короба, в котором будет находиться заготовка при заливке свинца, желательно использовать опору из металла. Само изделие будет несколько менее эстетичным и потребует серьезной полировки.

Отливка грузила из свинца в самодельную гипсовую форму

Отливать грузила в гипсовую форму очень просто и быстро. 1. Берем форму в которой находится поводок из проволоки с ушком и заливаем расплавленный свинец. На фото форма находится в руках, этого делать не стоит.

2. Свинец заливается до тех пор пока не заполнит всю полость.

3. После охлаждения разбираем форму.

4. Вытаскиваем грузило.

5. Обрабатываем грузило бокорезами и надфилем (напильником). Процесс изготовления грузила закончен.

За один час вы можете изготовить большое количество грузил различных форм и разного веса. Все зависит от того сколько у вас изготовлено форм и имеется свинца. Это сэкономит ваши расходы связанные с рыбалкой. Свинец для изготовления грузил вы можете взять со старых аккумуляторных батарей или с оболочки старых электрических кабелей.

Изготовление простых одноразовых форм

Хрупкость, разрушение структуры гипса при испарении воды делает затруднительным использование этого материала для многоразового использования. Однако в качестве одноразовой и простой в изготовлении пресс-формы, гипс подходит как нельзя лучше.

Проблем с клёвом рыбы больше не имею!

Возьмите за правило, на каждой рыбалке, первым делом начинайте…

Чтобы сделать форму для простого грузила нужно:

Подготовить короб для заливки формы, он должен состоять из двух частей, плотно монтирующихся друг на друга, можно использовать небольшие дощечки, скрепленные винтами;
Развести гипс до сметанообразного состояния, при этом нужно стараться, чтобы в полученной смести не было пузырьков воздуха, так как на их месте потом появляются пустоты;
В нижнюю часть короба заливается первый слой гипса, который должен немного застыть;
В гипс до половины погружается нужное грузило и с помощью сверла, сбоку от заготовки, в гипсе делается отверстие для заливки свинца (в эти отверстия лучше вставить подходящие по размеру цилиндрики);
Поверхность застывшего слоя смазывается растительным маслом, чтобы после можно было легко разделить половинки формочки;
Сверху устанавливается вторая часть короба, в которую заливается гипс;
После застывания всей конструкции короб разбирается, разделяются обе части формы и вынимается грузило и цилиндрики заливных каналов;
Форма зачищается и покрывается изнутри слоем сажи при помощи копоти от горящей свечки;
Закрепляются ушки и петли для грузила, формочка собирается и закрепляется проволокой;
Готовая форма должна хорошо просохнуть, для этого её нужно поместить в сухое место на 1-2 дня или использовать духовку.

Самым же простым способом изготовления конусовидного грузила является использование бумажного конуса в песке:

Бумажная заготовка (свернутый в конус кусок бумаги) вставляется в любую посуду, плотно заполненную песком, в острый конец конуса вставляется металлическая петля для грузила;
Свинец расплавляется и заливается в бумажный конус;
Часть конуса сгорает, но за это время свинец успевает немного остыть и начать затвердевать;
Остывшую заготовку вынимают из песка и обрабатывают напильником.

Вместо бумаги можно использовать алюминиевую фольгу.

Самодельная форма для отливки скользящих грузил

Самоделка весьма проста в изготовлении, и для нее не потребуется сложных станков.
Материалы. — Алюминиевая пластина 12 мм толщиной — Барашковые винты — Стальной пруток — Болтики.

Инструменты, использованные автором. — Болгарка — Дремель — Шуруповерт — Сверла, пассатижи, кусачки — Метчик. Процесс изготовления. Для начала автор нарезал из алюминиевой пластины толщиной 12 мм несколько заготовок. Четыре прутка и две пластины. Разметил и высверлил на торцах отверстия для винтов.

Теперь стянул между собой основные пластины, и просверлил литьевые полости диаметром 12 мм.

Остается только просверлить гравировальной машинкой литьевой канал, и установить штифты. Для того, чтобы их было легко извлекать их стоит смазать хозяйственным мылом.

После застывания металла нужно сначала вытащить штифты из формы.

Далее просто извлечь готовые грузики, и обкусить литники.

Спасибо автору за простое, но полезное приспособление для литья свинца! Всем хорошего настроения, удачи, и интересных идей!

Авторское видео можно найти здесь.

Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

Формы для регулярного использования

Гипсовая форма, даже очень хорошо сделанная и высушенная, рано или поздно разрушится и придется делать новую или использовать изделие, подходящее для частого использования.

Конечно же, для многократного использования лучше всего подойдут формы из жаростойкой стали или чугуна, но сделать такие самостоятельно практически невозможно. А вот цемент неплохо подходит для создания плавильной формы, правда для этого потребуется немного потрудиться.

Материалы и инструменты для многоразовой формы:

материал для опалубки (деревянные доски);
жидкое мыло;
цемент;
круглый надфиль;
мелкая наждачная бумага;
струбцина;
цилиндрики для закладки в заливное отверстие;
проволока для изготовления петель для грузила.

Для многократного использования лучше всего подойдут формы из жаростойкой стали или чугуна, но сделать такие самостоятельно практически невозможно

Изготовление многоразовой формы из цемента

Создание цементной формы довольно затратное по времени, это связано с относительно долгим застыванием смеси.

Сам процесс создания формы выглядит примерно так:

Изготавливается опалубка, желательно разборная;
Внутренняя поверхность опалубки покрывается жидким мылом и устанавливается на ровную поверхность, также обработанную мыльным раствором;
Опалубка наполняется раствором цемента;
В ещё не затвердевший цемент, наполовину погружается нужная заготовка;
Цемент должен полностью застыть, на это может потребоваться 1-2 дня;
После полного высыхания цемента, опалубка разбирается и снова собирается для следующего заполнения;
Первая, застывшая половина, вместе с торчащей заготовкой смазывается мылом;
Заготавливается вторая половинка формы, в неё заливается цемент;
Первая половина с поверхностью, покрытой мыльным раствором, устанавливается на вторую часть формы;
Цемент снова застывает;
После высыхания цемента в обеих половинах формы, круглым надфилем растачиваются центральные конусовидные отверстия в каждой половине для заливки свинца, также делается два боковых канала для отвода воздуха;
Поверхность формы для грузила обрабатывается наждачкой;
Перед заливкой половинки формы плотно скрепляются струбциной.

Изготовление гипсовой формы для литья

Этот мастер-класс для тех, кто хочет снять форму с модели, но не знает, как.

Для работы вам понадобится:

мастер модель, с которой будет сниматься форма;
пластилин скульптурный или глина для лепки (я использую глину);
инструменты для моделирования, можно один;
гипс или алебастр около 2-х кг.;
стакан или посуда для смешивания гипса с водой;
палка или шпатель для размешивания гипса;
бортики для создания ящика (у меня из плитки);
скалка или валик для разравнивания поверхности из глины;
нож канцелярский со сменными лезвиями;
ложка для засыпания гипса;
мыльный раствор;
кисть мягкая среднего размера для мыла;
вода;
линейка-угол.

Начнем с разметки размера формы. Я на кафельной плитке нарисовала ровный прямоугольник гелевой ручкой, можно маркером, с углами по 90 градусов. Сверху на плитку положила плотную полиэтиленовую пленку, чтобы контур не стерся. По контуру заполнила глиной. Для выравнивания поверхности использовала скалку. Углы выравнивала с помощью угольника. Высота глины должна быть по высоте модели до метки которая будет погружаться в глину, можно больше. Вот, что у меня получилось на этом этапе.

Далее важно выравнивать стороны глиненного куска под углам 90 градусов. Это нужно для того, чтобы бортики встали ровно под углом 90 градусов. Прикладывая модель на поверхность из глины, обводим по контуру модели на поверхности глины. Убираем модель и удаляем лишнюю глину в центре по разметке.

С помощью угла выравниваем углы, стави бортики.

Замуровываем на модель по разметке на модели.

Стави бортики под углом 90 градусов. Все щели с низу и с боко замазываем глиной. Перед заливкой гипса ВАЖНО! намазать всю поверхность смазкой (использую мыльный раствор — лучший разделитель). Заливаем гипсом выше 2-х см высшей точки модели.

После затвердевания первой части около часа, убираем бортики, обрабатываем первую часть с помощью ножа, выравниваем поверхность. Инструментом для моделирования прорезаем замки в форме.

Теперь можно начать делать вторую часть. Делаем бортик из глины. Можно использовать только три бортика из керамики. Ставим бортики с трех сторон. Облепляе глиной все щели. Обязательно нужно слепить литник, куда будет заливаться раствор для отливки.

Смазываем разделителем и заливаем гипс. У моей модели в шее вставлен шарик из гипса с отверстием для отливки. В нем заранее сделаны замки, чтобы он не смещался в форме. Шарик сделан по форме подходящего шара.

После затвердевания также все убираем бортики и глину. Орабатываем вторую часть также, как первую.

Таким же методом делаем третью, последнюю часть.

Все части обрабатыват ножом, срезая грани. Вот, в принципе, и все.

Если вам понравился мастер-класс или вы интересуетесь моим творчеством добавляйтесь в ленте новостей.

Читайте также: