ФОРМОВОЧНЫЕ МАШИНЫ
Формовочные машины для термоформования листовых (пленочных) материалов в объемные изделия классифицируются по следующим признакам:
по методу формования — вакуумформовочные машины, нневмиформовочные машины, машины для механического, гидравлического и комбинированных методов формования:
но виду управления — машины с ручным, полуавтоматнчес ким н автоматическим управлением;
по назначению — универсальные, специализированные и комбинированные машины;
по числу позиций — однопознкионпые машины, многопозн - цпоппые машины с позициями разного назначения, многопозн цнонные машины с однородными позициями;
по траектории движения перерабатываемого материала на машины карусельного, барабанного п ленточного типов;
по комплектации оборудования — на машины с вырубными устройствами, с устройствами для заполнения отформованной тары, с устройствами для подачи н закрепления заготовок, с устройствами для съема, ориентации и упаковки изделии;
по виду заготовок — на машины для формования заготовок определенного размера и для формования рулонных материалов Основными техническими параметрами формовочных машин являются максимальный размер ее зажимном; >• лройства г наибольшая глубина формования. Минимальные размеры за жнмной рамы составляют 200x200 мм. максимальные разме ры могут достигать 2000X1000 мм. Глубина формования составляет от 100 до 600 мм.
Наиболее распространенной формовочной машиной являет ся однопознцноннаи универсальная машина для иневмо-вакч
Р;:е. 6.5. Схема однохозиаионной универсальной машины для пнеи - мо-накуумформоиаьпя. Пояснения в тексте
умформования (рис, 6.5). Ока состоит из вакуум-насоса 1. ресивера 2. инфракрасных нагревателей 3 и 4, верхнего пуансона 5, рамки 6 н формы 7. Лист термопласта закладывают н рамку, которую затем перемещают на позицию нагрева между нагревателями 3 и 4. Рамку с нагретым листом устанавливают над формой 7 и приступают к формованию. Пуансон 5 может использоваться как для предварительной механической вытяжки, так и для позитивного формования. Б случае пневматической вытяжки или формования с воздушной подушкой к пуансону через клапанный распределитель Ю лодзодптск сжатый воздух Затем открывается клапан 8. полость формы соединяется с ресивером 2 и из нее быстро от сасывается воздух Когда давления я ресивере и форме сравниваются. клапан 8 закрывается и открывается клапан £. соединяющей форму с вакуум-насосом /. создающим в форме окончательное разрежение.
Схема двух позиционной вакуум-формовочной машины VP2000 с однородными позициями показана на рис. 6.6. Машина имеет обшую вакуум-систему с ресивером б', два механизма
Рис. (5.6. Схема длухлоиацношюй аакуумформипочкой машины VP-2000 с однородными позициями. Пояснения а тексте |
Рис. 6.7. Схема iргхнозниаонкой па. чу. ум-формовочной машины карусельного типа. Пояснения в тексте
подъема стола 5. дна комплекта форм У, два зажимных устройства 2, два нагревателя 4. На некоторых машинах установлен стол крепления верхних пуансонов 3. предназначенных для предварительной вытяжки.
Схема трехпознционпой машины карусельного типа показана на рнс. 6.7, Основная часть машины — ротор / с укрепленными па нем гремя зажимными рамами 2 - при работе периодически поворачивается на угол 120п. При положении ротора в позиции 1 оператор (или робот) закладывает в зажимную раму листовую заготовку и подает команду на ее зажим. Затем ротор поворачивается на 73 оборота, и заготовка попадает в позицию II под двухсторонние инфракрасные нагреватели 4. По окончании нагрева ротор вновь поворачивается на 120", и нагретая заготовка оказывается в позиции формовании III над формующей камерой - У. В чтой позиции происходит формование и охлаждение изделия. Следующее движение ротора вновь приводит отформованную заготовку в позицию /. с которой оператор снимает готовое изделие и закладывает н раму новую заготовку. Время поворота на 120° выбирается таким. чтобы оно было равно продолжительности разогрева заготовки. Поскольку время нагрева обычно в 2—2,5 раза превышает время формования, то для евеличенин производительности применяют четьфехпозицшшиГле машины, в которых нагрев заготовки осуществляют на двух соседних позициях.
Формование изделий из рулонных материалов можно производить ми много позиционных машинах ленточного и барабан лого типов. Агрегат ленточного типа для производства мелкой тары (рис. 6.8) состоит нз раскаточной стойки, на которой устанавливается рулон перерабатываемого материала /. блока двухсторонних нагревателей 2, механизма формования 3. дозатора 4У механизма протяжки 5. раскаточной стойки с рулоном материала для крышки 6, сварочного блока 7, на котором к заполненному контейнеру приваривается крышка, вырубного пресса в. механизма намотки отходов 9 и приемного транспортера 10. С раскаточной стойки полотно термопласта попадает в зону нагрева, где оно находится столько времени, сколько необходимо для его нагрева. Затем шаговый движитель механизма протяжки 5, с иневмоцнлипдром // перемещает лепту на один шаг. и нагретый участок ленты попадает на позицию
-формован;-:я, где происходит оформление контейнеров (чаше всего н нногогнездиоП форме) и их охлаждение. Лента о оформленными контейнерами подается к дозатору 4 для заполнении жидким или сыпучим продуктом. Следующий ход механизма протяжки перемешает заполненные контейнеры в сварочный блок 7. где к ним термопмпудьсной сваркой но контуру приваривается слой фольги, дублированной полированной полимер мой пленкой. 11а вырубном прессе в готовые упакованные контейнеры вырубаются из лепты термопласта и попадают на разгрузочный транспортер Ю, перемещающий их в приемный бун кор. Перфорированная лента термопласта 12 сматывается в рулон механизмом намотки отходов 9.
Машины ленточного типа работают, как правило, в полностью автоматическом режиме и имеют высокую производи тельность. Б настоящее время их применяют не только для производства мелкой тары, но и для формования изделий средних габаритов (например, панелей дверей холодильников) Основными узлами формовочных машин являются нагреватели. зажимные устройства, лнсп. мо - и еакуум-сиетемы, привод Нагреватели осуществляют нагрев листа до темпера гуры формования. Обычно применяются инфракрасные нагреватели. проволочные и стержневые нагреватели-, кварцевые излучатели. Конструкция нагревателя должна обеспечить равномерную температуру по всей поверхности нагреваемого листа. Бели площадь обогреваемого листа превышает 0.5 мф то нагреватель разделяется па несколько тепловых зон с индивидуальным регулированием температуры. Для нагрева жестких термопластов (полистирол, вшшплает. поликарбонат и др.) ; толстых листов рекомендуется использовать двусторонний об< - грев. Поэтому машины снабжаются двумя нагревателями с одинаковой площадью нагрева, излучающие поверхности ко горы. х направлены навстречу друг другу. Па одно - и двухпо-
Рае. б. ь. Схема агрыпги ленточного тана для пром., водс. ва а за. ча'шекни мелкой тары, Поиенс-нця в тексте =СМ |
Рис. G. G Зажимная рама с общими цилиндрами подъема и крепления заготовки:
1 ■ - качающийся цилиндр: 1— форуовзчнви каме - ;>ц; .4- нижняя рама: ■! - верхняя рама; .5 • шарнир
дшшониых машинах чаше всего применяются подвижные нагрева - гели, перемещающиеся в горизонтальной плоскости; на многопозн пиоиных машинах обычно используются неподвижные нагреватели. В некоторых случаях листе вые заготовки нагреваются в закрытых камерах с гюмошыо горячего воздуха, инфракрасных нагревателей и др.
Зажимные устройства обеспечивают закрепление формуемого листа. По принципу действия зажимные устройства делятся на два типа: рамные к лепестковые. Устройство рамного типа (рис. 6.9) состоит из двух рам, между которыми закрепляется лист. Нижняя часть рамы при раскрытии остается неподвижной. Верхняя часть рамы при установке заготовки и съеме готового изделия откидывается на шарнирах: и некоторых конструкциях приподнимается параллельно нижняя часть рамы.
Принцип работы лепесткового зажимного устройства показан на рне. 6.10. Нижняя рама 6 устройства неподвижна, а верхняя часть, состоящая из рейки 5 с рычагами 3 шарнирно закреплена на осн. 4, на которой она может поворачиваться на 90°. Пружина 2, оттягивая рычаг 3, открывает зажим. После установки в нижнюю раму листовой заготовки шток шарнирно закрепленного пневмоцилнндра / нажимает на рычаг 3 и плотно прижимает лист 7 к уплотнителю 8. По окончании формования давление из рабочей полости цилиндра сбрасывается, и пружина 2 откидывает зажим.
П и е в м о - к вакуум-системы. Пневмосисте. мы используют как для создания давления формования, так и для привода различных вспомогательных механизмов Формовочные машины либо имеют собственный компрессор и ресивер, либо питаются сжатым воздухом из цеховой магистрали. Рабочее давление сжатого воздуха составляет 0.4—2,5 МПа. Вакуум-системы используются, как правило, только для создания перепада давлений, обеспечивающего формование. Они состоят из вакуум-насоса, ресивера, системы клапанов управления и тру
Рис. G. I0, Зажимное устройство лсштткоио: о тана. Поясненья а текек' |
Параметра |
УМПФ-63 |
УМПФ-1 оо |
У. Ч1ШФ-Ыо|уЛН1Ф-350 |
УМПВФ- 2,50-3 |
|
Усилие, кН смыкания |
630 |
1000 |
1600 |
2500 |
2500 |
механической выруб |
90 |
125 |
200 |
400 |
400 |
ки и механической БЫТЯЖКИ Пневматическое давле |
0,6 |
0,6 |
0,6 |
0,6 |
0,6 |
ние формования, МПа Мощность нагрева, кВт |
1) |
10,5 |
23,4 |
30 |
53,6 |
Удельная энергоемкость |
—- |
0.25 |
0,31 |
0,33 |
0,42 |
на одно изделие, КВТ’Я/ШТ Габариты надели:!, мм длина |
ЬОО |
900 |
1100 |
1800 |
3000 |
ширина |
500 |
гзэО |
650, |
800 |
800 |
высота |
250 |
280 |
32(1 |
440 |
440 |
Максимальная произво |
30 |
30 |
30 |
28 |
26 |
дительность, шт/ч Максимальный годовом |
160 |
260 |
400 |
800 |
1600 |
объем переработки термопластов, т |
бопроводов. В вакуумформовочных машинах обычно применяются насосы низкого давления, создающие при нулевом расходе во всасывающем патрубке минимальное давление 4-1Q"3 — 1,3-10-* МПа.
Привод формовочных машин обеспечивает перемещение рабочих органов {зажимных рам, пуансонов, матриц, вырубных устройств) и создание ими необходимых рабочих усилий, а также перемещение рулонного материала в агрегатах ленточного типа.
В Советском Союзе разработан ряд моделей установок для механо-пневмоформования (УМПФ) и механо-пневмо-вакуум - формования (УМПВФ), технические характеристик it которых приведены в табл. 6,1.