Інформаційні матеріали теми. Проектування прес-форм для формування деталей взуття

Проектування прес-форм для формування деталей взуття

ПИТАННЯ ТЕМИ ТА ОСНОВНІ ТЕРМІНИ

1. Класифікація прес-форм.

2. Проектування прес-форм для виготовлення підошов: структура прес-форм; проектування робочих кривих прес-форм; визначення габаритних розмірів.

3. Прес-форми для каблуків та набійок: структура прес-форм; проектування робочих порожнин; розрахунок габаритних розмірів.

Основні терміни теми: прес-форма, формування, робочі криві прес-форм, робочі порожнини, габаритні розміри прес-форм, каблук, набійка, підошва, метод пресування, компресійні прес-форми.

ІНФОРМАЦІЙНІ МАТЕРІАЛИ ТЕМИ

1. Класифікація прес-форм.

Прес-форми для формування деталей взуття класифікують на прес-форми для підошов, для каблуків і набійок, для деталей взуття із пластмас.

Прес-форми для формування підошов методом пресування можуть складатися з однієї, двох або трьох частин.

Прес-форми для формування каблуків та набійок ділять на компресійні (рис. 1) та литтьові (рис. 2, 3).

Рис.1. Компресійна прес-форма для вулканізації гумових набійок

Рис.2. Прес-форма для лиття вкладишів

Проектування робочих кривих прес-форм для деталей взуття (наприклад, підошов) залежить від способу її виготовлення. Прес-форми можуть бути виготовлені з металу методами механічної обробки на копіювально-фрезерних верстатах з числовим програмним керуванням (ЧПУ); електроерозійною обробкою; методом точного лиття кольорових металів у керамічні і гіпсові форми; рідким штампуванням; із силіконових, тіоколових гум, поліуретану вільним литтям і формуванням; з металевих оболонок з наступним заливанням їх полімерним матеріалом з наповнювачем чи легкоплавким металом; комбінуванням перерахованих методів.

Рис.3. Стаціонарна прес-форма для лиття деталей з термопластів

Для випуску поліуретанових підошов останнім часом застосовують прес-форми з металевих оболонок. У таких прес-формах процес лиття поліуретанів відбувається при невисоких механічних параметрах: вспінювання при температурі 35...70°С, тиск у формотворній порожнині до 0, 5 МПа.

Формотворні порожнини прес-форм виготовляють методами газотермічної гальванопластики, електродугової металізації, а також їхніми комбінаціями.

Метод газотермічної металізації через простоту і приступність устаткування застосовується для нанесення покрить з будь-яких металів на різні поверхні — металеві, дерев'яні, паперові, з тканин, шкіряні, гіпсові й ін.

Процес виготовлення прес-форм із металевих оболонок фірми " Дегусса" (Німеччина) складається з металізації виробу (підошви взуття), виливка матриці і пуансона по металізованому виробі з смоли, що швидко твердіє. Завдяки високому вмісту алюмінієвого порошку (до 60%) у смолі фізико-механічні властивості її наближаються до властивостей алюмінію.

Новий метод дозволяє виготовляти прес-форми для лиття низу практично будь-якого виду взуття, за винятком гумових підошов, що вимагають вулканізації.

Основу нової технології виготовлення прес-форм складає застосування синтетичної двохкомпонентної швидко тверднучої смоли " Атлас М-130". Після готування суміші масу заливають в опоку, де закріплена металізована модель виробу.

Як модель рекомендується використовувати деталі з дерева, пінополіуретану, пробки, ПВХ, еластичних смол.

Для армування тонкостінної кришки прес-форми в неї може бути вмонтована сталева чи пластина сітка, що заливається смолою.

Кришка пуансона повинна відливатися тільки після охолодження матриці. Роз'єднують обидві половини прес-форми через 10...20 хв. Для цього обережно вбивають пластмасові чи дерев'яні клини між половинками прес-форми. Видаляти еталон із прес-форми можна тільки стамескою.

При виготовленні прес-форм для лиття виробів з ТЕП потрібно в матриці і пуансоні установити сталеву арматуру, тому що полімер переробляється при більш високих температурах і тиску, передбачити систему інтенсивного охолодження.

Металева арматура 1 (мал. 4) знімає усадочні напруги в металевій оболонці 2. Перед нанесенням металу на модель 3, закріплену на плиті 4, укладають плитки різної конфігурації, наприклад усічених пірамід, круглих уставок із зазором відносно один одного, що з'єднані армованим дротом 5. На лицьову поверхню плиток можна наносити реквізити.

Рис. 4. Установка металевої арматури для зняття усадочних напружень

2. Проектування прес-форм для виготовлення підошов: структура прес-форм; проектування робочих кривих прес-форм; визначення габаритних розмірів.

Прес-форми для формування підошов методом пресування проектують при наявності технологічних даних, до яких відноситься креслення виробу з вказівкою застосовуваних матеріалів, малюнків на поверхнях виробу, виконаних у масштабі 2: 1 чи 5: 1, реквізитів виробу, пресового устаткування.

Дослідні прес-форми для виготовлення підошов можуть складатися з однієї, двох чи трьох частин. Дослідна прес-форма служить для відпрацьовування форми і розмірів підошви і може бути спроектована з одним чи двома гніздами, у яких відбувається пресування підошви.

Для формування плоских чи напівмонолітних підошов однакової товщини по всій площині проектують прес-форму, що складається з однієї плити з наскрізними гніздами, розміри яких збільшені в порівнянні з розмірами підошов з урахуванням усадки матеріалу. Таку прес-форму встановлюють між двома плитами вулканізаційного преса.

Для виготовлення профільованих підошов з малюнком на ходовій стороні, без каблука чи з низьким каблуком проектують прес-форму, що складається з нижньої плити з двома некрізними гніздами, збільшеними на усадку матеріалу підошви, і верхньої плити (чи без плити, якщо розміри плити преса більше розмірів прес-форми, див. рис. 5, а).

Розмір Б між осьовими лініями гнізд складається з подвоєної найбільшої ширини контуру з внутрішньої сторони а', подвоєної товщини буртика (2-4 мм) і ширини канавки для надлишків гуми (10–12 мм). Можливе будь-яке розміщення гнізд у прес-формі для зменшення її площі, але це не має істотного значення для дослідних прес-форм. Глибина канавки дорівнює 4 мм.

Рис. 5. Дослідні прес-форми для формування підошов методом пресування

Ширина В прес-форми дорівнює розміру Б, подвоєній найбільшій ширині контуру з зовнішньої сторони б', подвоєній товщині буртика і подвоєній відстані від краю прес-форми до гнізда (30—35 мм) для забезпечення рівномірного нагрівання.

Довжина Г прес-форми складається з довжини А гнізда, подвоєної ширини буртика і подвоєної відстані від гнізда до краю прес-форми. По периметру кожного гнізда прокладена канавка для виходу надлишків матеріалу, а в носковій, п'ятковій і пучковій частинах маються виходи канавки на край прес-форми шириною близько 20 мм. У дослідних прес-формах обсяг канавки повинен бути не менше 20% обсягу готових виробів, а у виробничих – 10%.

По кутах прес-форми маються кишені глибиною 3 мм для установки інструмента (наприклад, стамески) для знімання верхньої плити.

Для виготовлення підошов складного профілю проектують прес-форми з трьох частин.

Прес-форма складається з нижньої 1, основної середньої 2 і верхньої плит (мал. 5, б}. У плиті 2 розміщені два гнізда. Гнізда в середній плиті профільовані по розмірах підошви, у каблуковій частині мається наскрізний отвір за формою каблука з малюнком на бічній поверхні.

У нижню плиту 1 впресовано і заварено каблуковий вкладиш 8 з малюнком на набійковій поверхні. Нижня плита 1 центрується із середньою плитою 2 діагонально розташованими штифтами 9. Верхня плита 3 центрується із середньою плитою 2 діагонально розташованими штифтами 7. У плиту 3 запресований вкладиш 4, що додатково кріпиться до плити Д заклепками 5. У п'яткову частину вкладиша 4 запресовується вкладиш 6, хвостовик якого розклепується в плиті 3. Вкладиш 4 служить для утворення неходової поверхні підошви, вкладиш 6 – для утворення порожнини каблука.

Загальна висота прес-форми складається з товщини середньої плити, що залежить від висоти каблука, товщини верхньої і нижньої плит, що повинна бути не менше 8 мм. Ширина і довжина прес-форми визначаються аналогічно розмірам прес-форми, що складає з двох частин.

Для виготовлення формованих підошов з малюнком на ходовій стороні та низьким каблуком проектують прес-форму, яка складається з нижньої плити з двома не наскрізними гніздами, з середньої плити та верхньої. До нижньої плити приварений чи впресований вкладиш. Нижня плита прикріплюється до середньої плити за допомогою штифтів. Середня плита призначена для формування ходової та бокової поверхонь підошви. До верхньої плити прикріплюється вкладиш, який призначений для формування порожнин в каблуці.

Перед побудовою прес-форм розраховують усадку матеріалу, яка залежить від рецепта суміші, режиму вулканізації, розмірів деталей та інших факторів.

Усадка - властивість пластичних мас зменшуватись у розмірах при охолодженні після вилучення з прес-форми. Усадку У, %, розраховують за формулою:

У = [(l₀ - l₁)/l₁]× 100

де l₀ - відстань між точками в прес-формі, мм;

l₁ - відстань між тими ж точками на формованій деталі, мм.

Звідси:

l₀ = l₁ + l₁ × Y/100

Для побудови профілів пройми прес-форми з врахуванням усадки виробу по довжині та ширині проводять виміри контурів підошви в кожному з перерізів (0, 07…1)Д_п та її довжини, після чого розраховують усадку та визначають параметри пройми прес-форми. Потім отримані точки з’єднують лекальною кривою.

Побудова контурів верхнього і нижнього урізів середньої плити проектується по зовнішньому контуру підошви з врахуванням усадки матеріалів.

Вкладиш верхньої плити проектується по шаблонам внутрішнього контуру підошви з врахуванням стріли прогину підошви, конструкції та форми простилки та конструкції вкладиша каблука.

Основні габарити прес-форми розраховуються наступним чином:

Відстань між осьовими лініями підошов розраховується за формулою

Б = 2а + 2l_б + l_к,

де а - найбільша ширина внутрішньої сторони підошви, мм;

l_б - ширина бортика пуансона;

l_k - ширина канавки пуансона для виходу надлишків матеріалу.

Ширину прес-форми розраховують за формулою

Ш = Б + 2(в + l_б + l_к + l),

де в – ширина зовнішньої сторони підошви, мм;

l – відстань від краю канавки до краю прес-форми.

Довжина прес-форми

L = L₁ + 2(l_б + l_к + l),

де L₁ – довжина формоутворюючої порожнини, мм.

Довжина зовнішніх канавок l_к для виходу надлишків матеріалу l_к = 20 мм.

Для центрування прес-форми відносно вулканізаційних плит преса передбачені отвори в нижній плиті матриці. Загальна висота прес-форми дорівнює товщині середньої плити матриці, яка залежить від висоти каблука, товщини верхньої та нижньої плит. Товщина верхньої та нижньої плити дорівнює 30 мм.

3. Прес-форми для каблуків та набійок: структура прес-форм; проектування робочих порожнин; розрахунок габаритних розмірів.

Прес-форми для формування каблуків і набійок методом пресування проектують при наявності технологічних даних.

Прес-форма для виготовлення формованих каблуків по конструкції така ж, як і прес-форма для виготовлення формованих підошов. Вона складається з трьох плит, з'єднаних штифтами, причому товщина середньої плити дорівнює висоті каблука. Якщо п'яткова і фронтальна частини каблука мають різну висоту, то верхню і середню плити сполучають не по одній, а по трьох площинах.

Прес-форми для виготовлення набійок без малюнка і однакової товщини по всій площі мають плиту з наскрізними гніздами, як для формування плоских підошов. Для виготовлення набійок з малюнком використовують такої ж прес-форми, як і для формування профільованих підошов.

У кожній дослідній прес-формі формують деталі тільки одного фасону. Для прискорення і здешевлення виготовлення досвідчених прес-форм доцільно спроектувати універсальну прес-форму, що відрізняється від досвідченої тем, що в ній передбачений паз для змінних вкладишів, що утворять робочу порожнину проектованої деталі.

Проектування профілів прес-форм для виготовлення шкіряних набірних каблуків. Прес-форми для виготовлення шкіряних каблуків із фліків складаються з п’яти частин і двох бокових напівматриць 4 (рис. 6), фронтального упору 3, нижнього 2 та верхнього 1 пуансона. Внутрішня порожнина прес-форми повинна відповідати формі та розмірам каблука.

Рис. 6. Прес-форма для формування шкіряних набірних каблуків

1, 2 – верхній та нижній пуансон; 3 – фронтальний упор;