ЛИТЬЕВАЯ ФОРМА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПЛАСТМАССОВЫХ ИЗДЕЛИЙ ЛИТЬЕМ ПОД ДАВЛЕНИЕМ

Полезная модель относится к переработке полимерных материалов литьем под давлением и может быть использована при изготовлении изделий с однородной структурой с улучшенными свойствами, например оптических линз.
Известна литьевая форма, содержащая подвижную и неподвижную полуформы с обогреваемыми подвижной и неподвижной оформляющими плитами, имеющими оформляющие полости переменного объема, соединенные литниковыми каналами, сообщающимися с центральным литниковым каналом. Литьевая форма устанавливается на вертикальную литьевую установку, имеющую верхнюю подвижную и нижнюю неподвижную крепежные плиты, на которых соответственно крепятся подвижная и неподвижная полуформы. Верхняя подвижная крепежная плита соединена с плунжером мощного гидроцилиндра, установленного на плите, соединенной с нижней крепежной плитой литьевой установки при помощи цилиндрических колонн, по которым может перемещаться верхняя крепежная плита. Переменный объем оформляющих полостей обеспечивается ходом верхней крепежной плиты при помощи подпружиненной подвижной оформляющей плиты. К впускной части центрального литникового канала подведено сопло плунжерного дозатора, обеспечивающего впрыск в форму определенной порции расплава термопласта, соответствующей определенному объему оформляющих полостей. После впрыска расплава, количество которого немного превышает количество необходимое для получения изделий, сопло запирается. При дальнейшем прессовании расплава под действием плунжера, соединенного с верхней крепежной плитой, происходит его затвердевание в оформляющих гнездах с минимальным объемом и повышенной температурой. Повышенная температура стеклования расплава в этих условиях обеспечивает однородность структуры получаемых изделий. [1]
Недостатком известной литьевой формы являются высокие энергозатраты для обеспечения необходимого давления прессования отливки, невозможность использования в составе серийной автоматической литьевой машины, позволяющей значительно увеличить производительность литьевого процесса и улучшить качество получаемых изделий.
Целью предполагаемого изобретения является снижение энергозатрат при осуществлении процесса получения литьевой отливки и обеспечение возможности использования литьевой формы в составе серийной автоматической литьевой машины.
Поставленная цель достигается тем, что литьевая форма для изготовления пластмассовых изделий литьем под давлением содержит подвижную и неподвижную полуформы с обогреваемыми подвижной и неподвижной оформляющими плитами, имеющими оформляющие полости переменного объема, соединенные литниковыми каналами, сообщающимися с центральным литниковым каналом, при этом литьевая форма снабжена подвижными оформляющими пуансонами, размещенными в оформляющей плите подвижной полуформы, шарнирно соединенными при помощи рычажных механизмов с плитой, на которую передается начальное внешнее усилие сжатия.
Сущность изобретения поясняется чертежом.
Литьевая форма, фиг.1, содержит подвижную 1 и неподвижную 2 оформляющие плиты, обогреваемые патронными электронагревателями 3. Для сбережения тепла плиты 1 и 2 вместе с прижимной плитой 4 изолированы от остальной формы воздушными промежутками с помощью колец 5 из титанового сплава. Оформляющие полости 6 и 7 в плитах 1 и 2 соединены литниковым каналом 8, сообщающимся с центральным литниковым каналом 9 в литниковой втулке 10, установленной в плите 2. Поверхности отливаемых изделий со стороны подвижной полуформы оформляются подвижными пуансонами 11, примыкающими к опорным втулкам 12 при смыкании формы. Пуансоны 11 шарнирно соединены с рычажными системами, которые также шарнирно соединены с плитой 13 и размещены вместе с ней в пространстве между брусьями 14, подвижным фланцем 15 и опорной плитой 16, образующими вместе с соединенными с ними плитами 1 и 4 подвижную полуформу. У каждой рычажной системы имеется рычаг 17, шарнирно соединенный с плитой 13 и поворачивающийся вокруг оси в кронштейне 18, закрепленном на фланце 15. Противоположное плечо рычага 17, длина которого в несколько раз меньше, через поводок 19 шарнирно соединено с рычагом 20, поворачивающимся вокруг оси в кронштейне 21, закрепленном на опорной плите 16. Противоположное плечо рычага 20, которое также в несколько раз короче другого плеча, шарнирно соединено с цилиндрическим участком одного из пуансонов 11, направляемым втулкой 22. В плиту 13, примыкающую к фланцу 15, ввернут шток 23, соединенный с источником начального внешнего усилия, устанавливаемого на форме. В подвижной оформляющей плите 1 заподлицо с торцом конусного поднутрения 28, примыкающего к центральному литниковому каналу 9, размещен подпружиненный центральный толкатель 24, расположенный на одной оси с толкателем 25, закрепленным на штоке 23 с помощью гайки 26. Между торцами толкателей имеется промежуток. Неподвижная оформляющая плита 2 в соединении с неподвижным фланцем 27 образует неподвижную полуформу.
Литьевая форма работает следующим образом. В сомкнутую форму через центральный литник 9 впрыскивается порция расплава термопласта. В расширенных полостях 6 и 7, где благодаря нагреву плит 1 и 2 материал поддерживается в текучем состоянии, отсутствуют условия разделения потока расплава на рукава с последующим образованием холодных спаев при их стыковке. До окончания впрыска расплава термопласта в форму на пуансоны 11, через рычажные системы, шарнирно соединенные с плитой 13, при помощи штока 23 передается внешнее усилие сжатия, например, от центрального выталкивателя литьевой машины или гидроцилиндра, устанавливаемого на форме. В результате разности плеч рычагов 17 и 20 внешнее усилие сжатия многократно увеличивается. Под его воздействием при уменьшении объемов оформляющих полостей 6 и 7 расплав термопласта сжимается и, ликвидируя все пустоты, равномерно заполняет обе оформляющие полости благодаря перетеканию расплава из более заполненной полости в менее заполненную. Когда суммарный объем оформляющих полостей станет равным конечному объему отливки плюс объем ее усадки, отсекается подача расплава, что делает невозможным его любое перетекание. Начинается прессование расплава в сжимающихся в результате дальнейшего перемещения пуансонов 11 оформляющих полостях. Перемещение пуансонов 11 заканчивается, когда расплав будет сжат до объема конечного изделия, исключающего его дальнейшую усадку. Под действием давления на пуансоны 11 материал отвердевает без значительного снижения температуры. Это позволяет избежать образования неоднородной структуры при большом разбросе температур в форме (термической зональности) при остывании изделия. Для акриловых пластмасс это происходит при 130°, хотя при нормальном давлении их температура стеклования значительно ниже. После затвердевания отливки электрообогрев плит 1 и 2 отключается. В результате подачи воды в имеющиеся в оформляющих плитах каналы охлаждения 29 температура изделий и литниковой системы доводится до температуры выемки. Усилие, подававшееся на рычажную систему, снимают. При раскрытии формы на рычажную систему снова подается усилие, в результате чего пуансоны 11 и толкатели 24 и 25 выталкивают отливку из подвижной полуформы.