прессформа бордюр

Вот скажу сразу — многие, услышав 'прессформа бордюр', думают, что речь о какой-то отдельной форме для бордюров, типа тротуарных. Нет, это не так. Речь о конструктивном элементе самой пресс-формы, о том самом выступе, ободке, ограничителе, который формирует край, ступеньку или посадочное место в литой детали. И именно с ним часто бывает больше всего мороки — недоливы, следы разъёма, сложности с выталкиванием. Работая с такими клиентами, как Sunleaf (https://www.sunleafcn.ru), где делают акцент на полный цикл литья под давлением, понимаешь, что именно такие нюансы отделяют просто штамп от точного инструмента.

Что на самом деле скрывается за термином

Бордюр в пресс-форме — это не деталь, а функция. Чаще всего это выступающая кромка на одной из плит, которая входит в ответный паз. Задача — точное позиционирование половинок формы и предотвращение вытекания расплава по плоскости разъёма. Казалось бы, элементарно. Но если бордюр сделан без учёта усадки материала или с недостаточной жёсткостью, под давлением в сотни бар его может 'повести'. Получаем вспышку — тот самый тонкий облой, который потом приходится удалять, портя поверхность.

У Sunleaf в своих проектах я видел подход, где расчёт бордюра идёт не после основной конструкции, а параллельно с расчётом системы охлаждения. Потому что если рядом с зоной бордюра проходит мощный канал охлаждения, локальная разница температур может вызвать термическую деформацию и нарушить прилегание. Это уже уровень внимания к деталям, который экономит часы на облой-труде.

Бывает и обратная ситуация — делают бордюр излишне массивным, 'на всякий случай'. А это увеличивает массу формы, нагрузку на колонны литьевой машины и, главное, усложняет прогрев этой зоны до рабочей температуры. Первые 20-30 циклов могут идти с недоливом именно в этом месте. Приходится играть температурными профилями, теряя время.

Опыт, который куплен браком

Расскажу про один случай, не с Sunleaf, а с местным цехом. Делали корпус прибора с декоративным фальш-бордюром на лицевой части — то есть этот элемент был частью дизайна изделия. В форме бордюр был реализован как глубокий выступ в подвижной части. При выталкивании четыре из десяти деталей лопались именно по этому краю. Стали разбираться.

Оказалось, конструкторы, чтобы упростить обработку, сделали угол наклона поверхности бордюра (литниковой) меньше расчётного. Расплав там застывал раньше, создавая повышенное напряжение. Плюс толкатели поставили от центра детали, создавая изгибающий момент как раз на этом слабом месте. Решение было не в усилении толкателей, а в изменении геометрии самого бордюра пресс-формы и переносе точек выталкивания на его периферию. После этого брак упал до статистической погрешности.

Этот пример хорошо показывает, что работа с такими элементами — это всегда компромисс между технологичностью изготовления самой формы, удобством литья и прочностью изделия. Готовые решения из каталогов здесь часто не работают.

Материал и обработка: на чём нельзя экономить

Бордюр — это зона интенсивного износа. Постоянное трение при смыкании, ударные нагрузки, агрессивное воздействие горячего пластика с абразивными добавками (например, стекловолокно). Использование стандартной стали 3Х2В8Ф здесь может быть ошибкой. Для серий в сотни тысяч лучше сразу смотреть на стали типа 4Х5МФС (H11) с последующей азотированием или даже на твердосплавные вставки.

В одном из проектов для Sunleaf по пресс-форме для ответственной детали автомобильной оптики бордюрные поверхности были выполнены из твёрдого сплава. Стоимость формы выросла, но зато ресурс до первого ремонта превысил 1.5 млн. циклов без потери качества кромки. Для них, как для производителя, нацеленного на полный цикл и качество, такой подход окупился довольным клиентом и отсутствием простоев на замену.

Но и обработка решает всё. Полировка — не просто для блеска. Микронеровности на поверхности бордюра — это места для зарождения усталостных трещин и зацепления облоя. Финишная обработка должна быть направленной, вдоль вектора смыкания формы. Поперечные риски — это готовые каналы для вытекания расплава.

Тепловое расширение и клиновидные зазоры

Это, пожалуй, самый тонкий момент. Расчёт зазора в сопряжении 'бордюр-паз' ведётся при комнатной температуре. Но форма работает при 100-200°C. Если сделать посадку слишком тугой, форма может 'закусить' при нагреве. Слишком свободная — даст облой. Нужно считать дифференцированно, учитывая разный нагрев пуансона и матрицы.

Часто применяют клиновидный зазор: нулевой зазор в начале рабочей длины бордюра и увеличение до 0.02-0.03 мм на глубине. Это компенсирует перекосы и обеспечивает самоцентрирование. Но угол этого клина — магия, основанная больше на опыте, чем на формуле. Для алюминиевых форм и для стальных цифры будут разными.

Помню, как мы потратили неделю на подгонку именно этого параметра для формы сложной решётки. Датчики давления показывали аномалии в разных углах. Оказалось, бордюр по периметру прогревался неравномерно из-за конструкции нагревательных плит. Пришлось вносить коррективы не в геометрию, а в схему обогрева. После этого форма 'пошла' ровно.

Интеграция с системой выталкивания и охлаждения

Бордюр — это не автономный элемент. Его расположение диктует, где можно разместить толкатели и подводы воды. Самая грубая ошибка — просверлить канал охлаждения слишком близко к ответной поверхности бордюра. Это создаст 'холодную точку' и нарушит равномерность отверждения, что может привести к короблению детали или повышенным внутренним напряжениям.

В практике Sunleaf я видел использование конформного охлаждения (3D-печаные каналы) для таких сложных случаев, когда зона бордюра имеет пространственную криволинейную форму. Это позволяет провести охлаждающий тракт на оптимальном расстоянии, поддерживая равномерный тепловой режим по всей длине контакта. Результат — стабильное качество края и сокращение цикла.

С выталкиванием тоже свои заморочки. Если толкатель выходит прямо на рабочую поверхность бордюра, след от него неизбежно останется на изделии. Нужно либо смещать толкатели, либо делать выталкивание через соседние элементы (рёбра, бобышки), либо использовать телескопические или коленчатые системы. Это удорожает форму, но сохраняет эстетику детали. Для клиентов, которые заказывают литьё под давлением 'под ключ', такой комплексный подход — норма.

Заключительные мысли: бордюр как индикатор качества

В итоге, глядя на то, как в проекте проработан бордюр пресс-формы, можно многое сказать об уровне всего проекта. Если этот элемент продуман с учётом усадки, износа, тепловки и совместим с другими системами — значит, над формой работали профессионалы, а не просто собрали чертежи.

Для компании, которая позиционирует себя как Sunleaf — надёжный производитель литья под давлением с полным спектром услуг, такие детали — это и есть их конкурентное преимущество. Потому что в массовом производстве именно такие 'мелочи' определяют, будет ли проект прибыльным или утонет в постоянной борьбе с браком и простоем оборудования.

Поэтому, когда обсуждаешь новый проект, всегда стоит спросить не только о базисе и гнездах, но и о том, как решён вопрос с бордюрами. Ответ многое расскажет о будущем изделии. Проверено.