Katedra konstruování stroj

Fakulta strojní

K 5 PLASTOVÉ

RÁMY VSTŘIKOVACÍCHFOREM

doc. Ing. Martin Hynek, Ph.D. a kolektiv

Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem

a státním rozpo tem eské republiky

verze - 1.0

Hledáte kvalitní studium?

Nabízíme vám jej na Kated e konstruování stroj

Katedra konstruování stroj je jednou ze šesti kateder Fakulty strojní na Západo eské univerzit v

Plzni a pat í na fakult k nejv tším. Fakulta strojní je moderní otev enou vzd lávací institucí

uznávanou i v oblasti v dy a výzkumu uplat ovaného v praxi.

Katedra konstruování stroj disponuje modern vybavenými laborato emi s po íta ovou technikou,

na které jsou nap . student m pro studijní ú ely neomezen k dispozici nové verze p edních CAD

(Pro/Engineer, Catia, NX ) a CAE (MSC Marc, Ansys) systém . Laborato e katedry jsou ve všední dny

student m pln k dispozici nap . pro práci na semestrálních, bakalá ských i diplomových pracích, i

na dalších projektech v rámci univerzity apod.

Kvalita výuky na kated e je úzce propojena s celouniverzitním systémem hodnocení kvality výuky, na

kterém se pr b žn , zejména po absolvování jednotlivých semestr , podílejí všichni studenti.

V sou asné dob probíhá na kated e konstruování stroj významná komplexní inovace výuky, v rámci

které mj. vznikají i nové kvalitní u ební materiály, které budou v nadcházejících letech využívány pro

podporu výuky. Jeden z výsledk této snahy máte nyní ve svých rukou.

V rámci výuky i mimo ni mají studenti možnost zapojit se na kated e také do spolupráce s p edními

strojírenskými podniky v plze ském regionu i mimo n j. ada student rovn ž vyjíždí na studijní stáže

a praxe do zahrani í.

Nabídka studia na kated e konstruování stroj :

Bakalá ské studium (3roky, titul Bc.)

Studijní program B2301: strojní inženýrství

(„zam ený univerzitn “)

B2341: strojírenství

(zam ený „profesn “)

Zam eníStavba výrobních stroj a za ízení

Dopravní a manipula ní technika

Design pr myslové techniky

Diagnostika a servis silni ních vozidel

Servis zdravotnické techniky

Magisterské studium (2roky, titul Ing.)

Studijní program N2301: Strojní inženýrství

Zam eníStavba výrobních stroj a za ízení

Dopravní a manipula ní technika

Více informací naleznete na webech www.kks.zcu.cz a www.fst.zcu.cz

Západo eská univerzita v Plzni, 2013

ISBN

© doc. Ing. Martin Hynek, Ph.D.

Ing. Eduard Müller Ing. Štěpán Heller

RÁMY VSTŘIKOVACÍCH FOREM

POPIS A HLAVNÍ ČÁSTI

Rám formy je celek, který se skládá z desek, spojovacích prvků, vodících a středících částí. Uvnitř rámu jsou funkční tvarové části, tvarové dutiny. Rám formy je rozdělen na dvě hlavní části, část formy připojenou na pevnou stranu lisu a část formy připevněnou na pohyblivou stranu lisu (viz Obrázek 1). Rám musí zajišťovat:

• Přesné ustavení na vstřikovacím lise • Spolehlivé upnutí na upínacích plochách stroje • Vedení pohyblivých částí formy v požadované přesnosti • Jednoduché a spolehlivé zajištění tvarových a funkčních komponent ve formě • Takové umístění temperačního a vyhazovacího systému, aby byla zajištěna jejich správná funkce

Rámy jednotlivých forem jsou od sebe odlišné v závislosti na velikosti a tvaru vstřikovaného dílu. Na skládání rámu formy se často používají normálie (standardizované díly) od specializovaných výrobců, například Hasco nebo Meusburger. Normálie je vhodné používat v co největší míře.

Obrázek 3 Rám s jednou dělící rovinou bez upínací a opěrné desky

Obrázek 4 Rám s jednou dělící rovinou bez opěrné desky

Obrázek 2 Rám se dvěma dělícími rovinami se stírací deskou a vyhazováním

NEPOHYBLIVÁ ČÁST

POHYBLIVÁ ČÁST

Obrázek 1 Rám s jednou dělící rovinou, s opěrnou deskou

OPĚRNÁ DESKA

ROZPĚRA

UPÍNACÍ DESKA

TVÁRNICE

OPĚRNÁ DESKA VYHAZ.PAKETU

KOTEVNÍ DESKA VYHAZ.PAKETU

TVÁRNÍK

UPÍNACÍ DESKA

VODÍCÍ ČEP

Upínací deska – na vstřikovací formě jsou dvě upínací desky, jedna pro pohyblivou část a druhá pro nepohyblivou část. Upínací desky slouží k upnutí pohyblivé i nepohyblivé části formy do vstřikovacího stroje. K upnutí do stroje jsou používány upínky, šrouby a magnetické desky stroje. Upínací deska je k dalším deskám (například k tvárnici) upevněna šrouby.

Tvárnice – je funkční deska nepohyblivé strany formy. V tvárnici je vyrobena část negativu tvaru vstřikovaného dílu – tvarové dutiny. Na tvárnici jsou vyrobeny další prvky (například díry pro uložení vodících pouzder), které zajišťují její přesné sestavení s tvárníkem (viz Obrázek 6).

Tvárník – je funkční deska pohyblivé strany formy. V tvárníku je vyrobena část negativu tvaru vstřikovaného dílu – tvarové dutiny. Na tvárníku jsou vyrobeny další prvky (například díry pro uložení vodících sloupků), které zajišťují jeho přesné sestavení s tvárnicí (viz Obrázek 7).

Obrázek 5 Upínací deska

ZAHLOUBENÍ PRO STŘEDÍCÍ KROUŽEK

DÍRA PRO ŠROUB

OTVOR PRO MANIPULACI

Obrázek 6 Blok tvárnice

VÝSTUP TEMPERAČNÍHO KANÁLU

ZAHLOUBENÍ PRO DORAZ

OTVOR PRO MANIPULACI

DÍRA PRO VODÍCÍ POUZDRO

TVAROVÁ DUTINA TVÁRNICE

VYBRÁNÍ PRO STŘEDÍCÍ LIŠTY

VSTUP TEMPERAČNÍHO KANÁLU

Obrázek 7 Blok tvárníku

PROTITVAR STŘEDÍCÍCH LIŠT

TVAROVÁ DURINA TVÁRNÍK

ZAHLOUBENÍ PRO DORAZ

DÍRA PRO VODÍCÍ SLOUPEK

OTVOR PRO MANIPULACI

VÝSTUP TEMPERAČNÍHO KANÁLU

VSTUP TEMPERAČNÍHO KANÁLU

Z důvodu snazší výroby, optimalizace a údržby formy, je vhodné pro všechny dorazy, středící lišty a podobně, použít samostatné, normalizované součástky.

Tvárník a tvárnice bývají u složitějších dílů vyrobeny jako tvarové vložky (i vícedílné), upevněné do opěrné desky. To zjednodušuje lícování dělící roviny, dodatečné úpravy tvaru výlisku, údržbu, tvorbu dezénů apod.

Volba materiálu tvárníků musí být přizpůsobena vstřikovanému plastu (např. zvýšená korozivzdornost pro PVC, otěruvzdornost pro materiály s plnivy apod.), požadavkům na životnost formy (kalená ocel pro velké počty zdvihů, nekalená ocel, příp. lehké slitiny pro malé seria a prototypy), nebo optické vlastnosti (homogenní, jemnozrnné materiály pro pohledové díly). Standardně se používají oceli třídy 19.

Opěrná deska – není použita u všech forem. Slouží k podepření tvárníku, aby bylo zabráněno takovému průhybu tvárníku, následkem kterého by došlo k přetečení formy (v důsledku průhybu by vznikla mezera v dělící rovině, do které by zatekl roztavený plast).

Rozpěry (rozpěrné desky) – vytvářejí ve formě prostor k pohybu desek vyhazovacího systému (paketu). Jejich výška odpovídá velikosti potřebného zdvihu pro úspěšné vyhození vystřikovaného dílu.

U velkých forem je potřeba, umístit mezi rozpěrné desky dodatečné opěrné sloupky, které zabrání deformaci tvárníků.

Obrázek 9 Rozpěrná deska s opěrnými sloupky

Obrázek 8 Rozpěrná deska

MANIPULAČNÍ OTVOR

DÍRY PRO ŠROUBY

Kotevní deska vyhazovacího paketu – ustavuje vyhazovače ve správné poloze. Je pevně spojena s opěrnou deskou vyhazovacího paketu.

Opěrná deska vyhazovacího paketu – je spojena šrouby s kotevní deskou. Vyhazovače se o ni opírají a jsou pevně sevřeny mezi oběma deskami.

Obrázek 10 Kotevní deska

DÍRA PRO DORAZ

DÍRA PRO VEDENÍ VYHAZOVACÍHO PAKETU

DÍRA PRO VYHAZOVAČ

DÍRA PRO ŠROUB

Obrázek 102 Opěrná deska vyhazovacího paketu

DÍRA PRO VEDENÍ

ZAHLOUBENÍ A DÍRA PRO HNACÍ PRVEK

DÍRA PRO NARÁŽKU VYHAZOVACÍHO PAKETU

DÍRA PRO ŠROUB

KOTEVNÍ DESKA

HLAVA VYHAZOVAČE

OPĚRNÁ DESKA

Obrázek 91 Vyhazovač mezi deskami

STŘEDÍCÍ PRVKY

Jako středící a vodící prvky se nejčastěji používají nakupované standardizované díly (normálie). Středící prvky zajišťují správné ustavení formy ve stroji a přesné sesazení pohyblivé a nepohyblivé části. Vodící prvky umožňují přesný pohyb pohyblivých částí formy při otevírání a zavírání formy.

Středící prvky:

• Středící lišty • Středící zámky • Středící kroužky • Středící trubky

Středící kroužky – slouží k ustavení formy ve stroji a lepšímu navedení trysky stroje k vtokové vložce. Mohou být na pevné straně i na pohyblivé straně formy (viz Obrázek 113).

Středící lišty – používají se pro přesné sesazení pohyblivé a nepohyblivé části formy, při zavírání formy ve stroji.

Obrázek 113 Umístění středících kroužků na

Obrázek 124 Reálný středící kroužek

Obrázek 146 Středící lišta

Obrázek 135 Umístění středících lišt – nepohyblivá část formy

STŘEDÍCÍ LIŠTY

TVÁRNICE

Středící trubky – umožňují vystředění děr v rozpěrných deskách vůči upínací desce a vodícímu sloupku, který při zavření formy zajede do díry ve vodícím pouzdru (viz Chyba! Nenalezen zdroj odkazů.8).

Středící zámky – mají obdobnou funkci jako středící lišty, ale jsou namontovány vně formy. Mohou být dodatečně přidány na vnější stěny desek. Tvoří je dvě separátní části, které svým vzájemným tvarem a rozměry (lícováním) zajišťují přesné ustavení pohyblivé části vůči nepohyblivé části formy nebo dalších vůči sobě pohyblivých částí formy, pro které je nutné zajistit přesnou polohu při jejich styku.

Zdroj: http://www.hawkmold.com/store/c/117-SIDE-LOCK.aspx (18. 11. 2013)

Obrázek 167 Středící trubka

Obrázek 158 Umístění středící trubky mezi deskami

UPÍNACÍ DESKA ROZPĚRNÁ DESKA

VODÍCÍ SLOUPEK

TVÁRNCE

TVÁRNICE

VODÍCÍ POUZDRO

STŘEDÍCÍ TRUBKKA UPÍNACÍ DESKA

Obrázek 179 Středící zámek reálné provedení

VODÍCÍ PRVKY

• Vodící čepy • Vodící sloupky • Kolíky • Vodící pouzdra • Jednotky kuličkových vedení

Vodící čepy – slouží k vedení dalších pohyblivých částí formy. Mohou se po nich například pohybovat desky vyhazovacího paketu. V tomto provedení je čep pevně ukotven v upínací desce pohyblivé části a druhým koncem je zapuštěn do tvárníku, ve kterém je přesně ustaven v pouzdře. V deskách vyhazovacího paketu jsou umístěna vodící pouzdra, která umožňují pohyb po vodícím čepu. Vodící čepy bývají vybaveny mazacími drážkami pro zlepšení mazání.

Zdroj: http://yukai.en.alibaba.com/product/244116683-200059911/ (18. 11. 2013)

Vodící sloupky – podle druhu formy mohou být umístěny buď na pohyblivé, nebo pevné straně formy. Na rozdíl od vodících čepů zajišťují vedení pohyblivé formy při otevírání a zavírání na konci a začátku vystřikovacího cyklu. Jsou vybaveny mazacími drážkami.

Zdroj: http://www.made-in-china.com/showroom/ (18. 11. 2013)

VODÍCÍ ČEP VODÍCÍ POUZDRO

Obrázek 20 Vodící čep

VODÍCÍ POUZDR

VODÍCÍ SLOUPEK

Obrázek 192 Vodící sloupek, vodící

Obrázek 181 Reálný vodící čep

Obrázek 203 Reálný vodící sloupek

Kolíky – slouží nejčastěji k vedení vozíku (šíbrů), kde je nutné zajistit odformování části výstřiku s podkosem (viz Obrázek 214). Pro upevnění kolíku se dají použít standardizované nakupované díly.

Zdroj: H. Krahn, D. Eh a H. Vogel, 1000 Konstruktionsbeispiele für den Werkzeug- und Formenbau beim Spritzgießen

Vodící pouzdra – jsou ve formě použita jako protilehlé součásti vodících sloupků a čepů. Čepy a sloupky jsou v nich vedené, tak aby byla zajištěna správná funkce formy (viz Obrázek 225)

Zdroj: http://www.upsmould.net/ (19. 11. 2013)

Jednotky kuličkových vedení – používají se tam, kde jsou kladeny vysoké nároky na vedení formy. Mají nízké ztráty, ale jejich cena je oproti kluzným vedením vyšší, mají větší zástavbové rozměry a musejí se mazat.

Zdroj: http://www.made-in-china.com/showroom/ (19. 11. 2013)

VODÍCÍ SLOUPEK

VODÍCÍ POUZDRO

KULIČKOVÁ KLEC

Obrázek 257 Jednotka kuličkového vedení

VODÍCÍ POUZDRO TVÁRNÍK VODÍCÍ SLOUPEK TVÁRNICE

Obrázek 225 Příklad umístění vodícího pouzdra

Obrázek 248 Reálné kuličkové vedení

NEPOHYBLIVÁ ČÁST FORMY

VODÍCÍ KOLÍK

VOZÍK (ŠÍBR)

POHYBLIVÁ ČÁST FORMY

VSTŘIK. DÍL

Obrázek 214 Vodící kolík

USTAVUJÍCÍ DORAZ VOZÍKU

DÍRA NA DÍLU TVOŘÍCÍ PODKOS

UZAVŘENÁ FORMA

ZAJIŠTĚNÍ POLOHY VOZÍKU

OTEVŘENÁ FORMA

Obrázek 236 Reálné vodící pouzdro

Zdroj: H. Krahn, D. Eh a H. Vogel, 1000 Konstruktionsbeispiele für den Werkzeug- und Formenbau beim Spritzgießen

Modely použité pro tvorbu některých obrázků

jsou z katalogu Meusburger

Pro ovládání vícedeskových forem se nejčastěji používá nakupovaných západkových mechanizmů.

Obrázek 269 Příklad umístění kuličkového vedení

KULIČKOVÉ VEDENÍ KOLÍK

Obrázek 30 Západkový mechanizmus Zdroj: HASCO

Bez zpoždění

Se zpožděním

Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky v rámci projektu

č. CZ.1.07/2.2.00/ .0 „

“.

doc. Ing. Martin Hynek Ph.D., Ing. Štěpán Heller

Ing. Eduard Müller