ПРЕСС-ФОРМА

Область техники
Полезная модель относится к обработке веществ в пластическом состоянии, а именно к формованию прессованием в пресс-формах отдельных изделий, и может быть использована, в частности, для изготовления автомобильных резиновых ковриков салона и багажника.
Уровень техники
Известны конструкции пресс-форм из технических решений по патентам RU 100005 U1, 10.12.2010; RU 104115 U1, 10.05.2011 и RU 106583 U1, 20.07.2011, содержащих пуансон и матрицу. Тем не менее, известные из указанных патентов технические решения имеют конструкцию, которая не пригодна для изготовления резинотехнических изделий типа ковриков методом формования с вулканизацией.
Из патента RU 78128 U1, 20.11.2008 известна пресс-форма для изготовления резинотехнических изделий, содержащая пуансон и матрицу. Известная пресс-форма к прессу может быть использована для изготовления из резиновых гранул, тонких плоских изделий, например, матов, ковриков, настилов и т.д. Все же использование этой пресс-формы для изготовления изделий (таких как коврики, для автомобилей разных марок) различной формы и с различным рельефным рисунком дорого в производстве, поскольку при переходе на новую модель требуется замена всей матрицы пресс-формы на новую матрицу.
Из патента RU 68388 U1, 27.11.2007. известна пресс-форма для литья изделий из пластмасс, содержащая, как и заявленная, обойму матрицы, обойму пуансона, съемные матричные вставки, закрепленные на внутренней поверхности матричной обоймы и съемные пуансонные вставки, закрепленные на внутренней поверхности обоймы матрицы. Однако полезная модель по патенту RU 68388 относится к литейному производству, имеет сложную конструкцию (из-за большого количества деталей и систем) и сложную технологию изготовления изделий, поскольку снабжена литниковой системой и системой охлаждения. Вследствие этого известная пресс-форма не пригодна для изготовления резинотехнических изделий типа ковриков для автомобилей прогрессивным и технологичным методом формования с вулканизацией.
Раскрытие полезной модели
В настоящее время предприятия, занятые производством автомобильных резиновых ковриков салона и багажника, осуществляют их путем вулканизации резиновых смесей в пресс-формах состоящих из двух основных деталей матрицы и пуансона (цельных). Учитывая климат РФ и потребительскую способность рынка, наиболее востребованными являются коврики с высокими бортиками, высота которых достигает 40 мм в готовом изделии. Рассматривая комплект ковриков на отдельно взятый автомобиль, приходим к выводу, что их необходимо 4 в салон и 1 в багажник, при этом необходимо изготовить 5 матриц и 5 пуансонов габаритными размерами каждой детали (заготовки) 650×950×60 мм, а багажника 1200×1500×60 мм (размеры приведены по среднему значению). Таким образом, для изготовления указанных 10-ти деталей требуется около 2500 т стали. Производство указанных пресс-форм в настоящее время осуществляется из цельных заготовок (листового проката). Учитывая огромный ассортимент выпускаемых автомобилей, производство данных пресс-форм является металлоемким и дорогостоящим процессом, что не позволяет произвести весь ассортимент оригинальных изделий на все автомобили.
Таким образом, задача полезной модели заключалась в разработке простой конструкции пресс-формы, использование которой позволит применить прогрессивную технологию и таким образом уменьшить затраты на изготовление изделий (резиновых ковриков для салона автомобилей) различной конфигурации, с различным рельефным рисунком, особенно при массовом их производстве.
Следовательно, технический результат состоит в упрощении конструкции пресс-формы и удешевлении производства резинотехнических изделий, изготовленных с помощью предлагаемой конструкции пресс-формы.
Указанный технический результат достигается тем, что в пресс-форме, содержащей обойму матрицы, обойму пуансона, съемные матричные вставки, закрепленные на внутренней поверхности матричной обоймы и съемные пуансонные вставки, закрепленные на внутренней поверхности обоймы матрицы, согласно полезной модели, матричные вставки состоят из матричной вставки дна коврика, матричной вставки лопуха коврика и матричной вставки бортика коврика, выполненной в форме рамки, а пуансонные вставки состоят из пуансонной вставки дна коврика и пуансонной вставки лопуха коврика.
Кроме того, обойма матрицы и обойма пуансона могут быть выполнены прямоугольными в плане.
Предусмотрено, что пресс-форма снабжена фиксирующими средствами для соединения по привалочным плоскостям и жесткой фиксации обоймы матрицы и обоймы пуансона относительно друг друга.
Наряду с этим рекомендуется, чтобы фиксирующие средства были выполнены в виде цилиндрических фиксаторов с заходом цилиндрической части фиксатора в цилиндрическое отверстие.
Предусмотрено, что матричные и пуансонные вставки со стороны рабочей поверхности могут иметь заданные выступы и впадины для формования рельефного рисунка.
Краткое описание фигур чертежей
На чертеже показана в разъединенном виде пресс-форма с матричными и пуансонными съемными вставками.
Осуществление полезной модели
Пресс-форма (фиг.), содержит обойму матрицы (1), обойму пуансона (2) с привалочными плоскостями, съемные матричные вставки, закрепленные на внутренней поверхности матричной обоймы и съемные пуансонные вставки, закрепленные на внутренней поверхности обоймы матрицы. При этом матричные вставки состоят из матричной вставки дна коврика (3), матричной вставки (обратной стороны) лопуха коврика (4) и матричной вставки бортика коврика (5), выполненной в форме рамки. Пуансонные вставки состоят из пуансонной вставки дна коврика (6) и пуансонной вставки лопуха коврика (7). Обойма матрицы и обойма пуансона выполнены прямоугольными в плане. Пресс-форма снабжена также фиксирующими средствами для соединения по привалочным плоскостям и жесткой фиксации обоймы матрицы (1) и обоймы пуансона (2) относительно друг друга. Фиксирующие средства могут быть выполнены в виде цилиндрических фиксаторов (8) с заходом цилиндрической части фиксатора в цилиндрическое отверстие (9). Средства закрепления (10) матричных и пуансонных вставок могут быть выполнены в виде болтовых соединений. Матричные вставки и пуансонные вставки со стороны рабочей поверхности имеют заданные выступы и впадины для формования рельефного рисунка на изделии.
Предлагаемая пресс-форма работает следующим образом.
Например, необходимо изготовить передние левые коврики на автомобили «Ауди А8» и «Мазда 3». Данные коврики имеют разные контуры, уклоны бортиков и лопухи под педалями автомобиля. В обойме матрицы (1) закрепляется с помощью болтовых соединений первая матричная вставка дна коврика (3), вторая матричная вставка лопуха коврика (4) закрепляется на внутренней поверхности обоймы матрицы (1) в зоне лопуха коврика, третья матричная вставка (матричная вставка бортика коврика (5)) закрепляется в зоне борта коврика в виде рамки. Все скрепляется болтами, получается цельная матрица. Далее, в обойме пуансона (2) закрепляется, также с помощью болтовых соединений, первая пуансонная вставка дна коврика (6), вторая пуансонная вставка (пуансонная вставка лопуха коврика (7)) закрепляется на внутренней поверхности обоймы пуансона в зоне лопуха коврика. Все скрепляется болтами, получается цельный пуансон. Полученная матрица и пуансон соединяются между собой по привалочным плоскостям с помощью фиксирующих средств. Получилась пресс-форма. Пресс-форма в сборе устанавливается в пресс, крепиться к столам, производится закладка резины, запрессовка и вулканизация. Получается коврик для «Ауди А8». Таким образом, весь технологический процесс изготовления резинового коврика для автомобилей осуществляется в одном устройстве, а именно в пресс-форме предложенной конструкции. После отработки серии детали нужно перестроить форму на «Мазду 3». Форма снимается, вся разбирается. В обойме матрицы меняется матричные вставки дна, лопуха и рамка борта. В обойме пуансона меняется пуансонные вставки лопуха и дна. Все соединяется болтами, устанавливается в пресс, получаются коврики «Мазда 3». Следовательно, для получения двух различных ковриков, нам потребовалось сменить 4 закладные детали, масса и время производства которых из металла значительно меньше, нежели изготавливать новую цельную матрицу и цельный пуансон. Металлоемкость снижается в 2,5 раза, трудоемкость на 40%.
Описанный процесс может быть применен к различным коврикам (передним, задним, багажника), различным материалам (резина, ПВД, ПНД и др. полимеры) и различным способам получения детали (прямое формование, вакуум-формование, выклейка).