Пресс-формы — основные элементы в конвейерном производстве металлических, пластмассовых и других литьевых изделий. Они определяют форму конструкции изготавливаемых объектов. От точности налаженности производства пресс-форм зависит качество конечной продукции.

Что такое пресс-форма

Пресс-форма — устройство для формирования изделий разной конструкции из пластмасс, резины, металлов и другого сырья под действием давления, образуемого на литьевых машинах. Это емкость, повторяющая очертания готового объекта, в которую заливается расплавленный материал.

Пресс-формы используют во время литья под давлением металлических и пластмассовых матеиалов и по выплавляемым моделям, а также прессования полимеров. Из-за довольно высокой цены чаще всего их применяют для массового и серийного изготовления.

Конструкция пресс-формы

Пресс-формы состоят из деталей, условно делящихся на две группы. Первую представляют элементы технологического назначения (рабочие). Они соприкасаются с перерабатываемым сырьем и принимают непосредственное участие в придании изделиям необходимой формы. К ним относятся пуансоны, матрицы, вкладыши, кольца, резьбовые знаки.

Во второй группу входят детали конструктивного значения. При формовании изделий они не соприкасаются с материалом. Предназначены для обеспечения работы элементов технологического назначения и необходимы для взаимной фиксации в определенном положении деталей формы, закрытия и открытия ее, а также связи с узлом смыкания формы литьевого оборудования. К ним относятся фиксаторы, выталкиватели, направляющие колонки, втулки, опорные планки, система подогрева и охлаждения, ручки форм.

Классификация видов пресс-форм

По принципу действия пресс-формы делятся на:

1. Прямого прессования. Используют для разработки объектов простой формы. Ввиду высокой стоимости производства их не применяют для изготовления больших партий продукции. Конструкция пресс-формы включает матрицу, на которую выкладывается сырье, и пуансон для его уплотнения. Зажатый между двумя элементами материал утончается и заполняет все углубления формы.
2. Литьевого прессования. Главным преимуществом является возможность изготовления больших партий продукции разной конфигурации и сложности. Перед прессованием они находятся в сомкнутом состоянии. Заливка сырья в них осуществляется при помощи отдельной загрузочной камеры (верхней или нижней).

Формы для изготовления объектов методом литья классифицируются по нескольким признакам.

• По характеру использования — съемные и стационарные. Формы первого типа в процессе формирования изделий не фиксируются на плитах литьевых машин и периодически убираются с них с целью извлечения готовой продукции. Стационарные пресс-формы встречаются чаще, чем съемные. Заливка материала в них, а также извлечение изготовленных изделий выполняется без необходимости снятия их с плиты автомата для литья.
• По расположению плоскости разъема — с вертикальными и горизонтальными плоскостями. Формы с одной вертикальной поверхностью оснащены разъемом на две части (пуансон и матрицу) в одной плоскости, которая перпендикулярна горизонтальному положению усилия узла смыкания. Емкости с двумя вертикальными поверхностями имеют разъем из трех частей в двух плоскостях. В пресс-формах с парой горизонтальных поверхностей образован разъем на три отрезка в двух плоскостях, которые перпендикулярны вертикальному расположению усилия узла смыкания.
• По количеству одновременно формируемых объектов — одно- и многогнездные. В первых за один цикл литья образуется одно изделие, во  вторых — несколько.
• По способу вынимания готовых изделий — с выталкивающими вкладышами или стержнями, без выталкивателя и со сталкивающей плитой. Из пресс-форм последнего типа объекты извлекают посредством сжатого воздуха либо вручную. Выталкивающие вкладыши при формовании частично или полностью образуют определенную поверхность продукции, а во время выталкивания — давят на нее, пока изделие не выпадет из формы. Выталкивающие стержни при извлечении объекта давят только на его отдельные участки.

Пресс-формы с холодноканальной и горячеканальной литниковой системой

Литниковая система — элемент конструкции пресс-формы из резервуаров и каналов, через которые жидкий материал подается в полость для литья. При использовании холодноканальной системы литник не нагревается. При остывании сформированной отливки он охлаждается, а затем выпадает с ней во время, либо после открытия пресс-формы. Изделия с холодноканальной системой отличаются надежностью, невысокой стоимостью, простотой в применении и обслуживании. Но нередко эти достоинства перекрывает единственный недостаток — наличие ненужного литника после завершения каждого цикла литья.

При применении пресс-форм с горячеканальной системой литник расплавленный. Разогрев системы осуществляется перед запуском пресс-формы в работу, а во время всего производственного цикла материал в литнике поддерживается в вязкотекучем состоянии.

Пресс-формы с горячеканальной литниковой системой характеризуются дороговизной и непростой конструкцией, требуют больших затрат электроэнергии и интенсивного охлаждения, сложны в обслуживании (случаются поломки нагревателей, в полость горячего канала иногда попадают примеси, перегорает нетермостойкий полимер, пр.). Главное преимущество — отсутствие затвердевших литников (хотя иногда они и присутствуют), которые выпадают с готовой продукцией при каждом цикле литья. Это позволяет не только экономить сырье и предотвращать образование производственных отходов, но и применять литьевые машины с меньшим объемом впрыска, а также ускорять процесс охлаждения изготовленных объектов.