При проектировании литьевого формования, в дополнение к общим соображениям по проектированию пресс-формы, особое внимание следует уделять следующим аспектам:

1. Для достижения желаемого допуска на размеры изделия необходимо учитывать соответствующие допуски на размеры пресс-формы.
2. Следует учитывать предотвращение колебаний скорости усадки при формовании.
3. Необходимо принять меры по предотвращению деформации формования.
4. Следует учитывать необходимость предотвращения деформации во время распалубки.
5. Крайне важно свести к минимуму ошибки при изготовлении пресс-форм.
6. Также следует учитывать возможность контроля колебаний точности пресс-формы.


**1. Соответствующие размеры и допуски пресс-формы**
**1.1 Взаимосвязь между точностью размеров продукта и точностью размеров пресс-формы**
Необходимо создать чертеж изделия с учетом конструкции формы, изготовления формы и процесса формования.

Размеры пресс-формы изначально могут быть получены из чертежа изделия. На основе этих размеров изготавливается форма для достижения фактических размеров формы. С помощью этой формы можно получить реально отформованное изделие и проверить его размеры на соответствие требуемым допускам на размеры.

**1.2 Соответствующая степень усадки**
Как уже отмечалось, даже при использовании одной и той же смолы с одним и тем же красителем степень усадки может варьироваться в зависимости от условий формования. При точном формовании изменения скорости усадки должны быть сведены к минимуму, а прогнозируемая и фактическая усадка в идеале должны точно совпадать. Типичный подход заключается в использовании фактических показателей усадки аналогичных прошлых продуктов для оценки усадки, хотя экспериментальные формы также могут использоваться для получения фактических показателей усадки, которые затем уточняются для производственной формы.

Однако практически невозможно точно предсказать степень усадки, поэтому после пробного формования часто требуется корректировка формы. В результате корректировки имеют тенденцию увеличивать размеры углублений и уменьшать размеры выступов. Поэтому для размеров углублений следует использовать меньшую степень усадки, а для выступов - большую. Для наружных диаметров шестерен следует установить меньшую степень усадки, чтобы избежать помех, поскольку большая усадка только увеличит люфт.

**2. Предотвращение колебаний степени усадки при формовании**
При точном литье под давлением очень важно изготовить форму, соответствующую точным размерам. Однако даже при фиксированных размерах формы фактический размер изделия может отличаться из-за различий в усадке. Поэтому контроль скорости усадки имеет решающее значение в точном литье под давлением.

Пригодность конструкции пресс-формы во многом определяет степень усадки, которая также может варьироваться в зависимости от партии смолы. Изменение красителя также может повлиять на усадку. Кроме того, различия в формовочных машинах, изменчивость условий формования, а также воспроизводимость и последовательность каждого цикла влияют на фактическую усадку, что затрудняет контроль.

**2.1 Основные факторы, влияющие на скорость усадки**
Размеры формы можно получить путем прибавления усадки к размерам продукта, поэтому при проектировании формы необходимо учитывать основные факторы, влияющие на усадку.

Основные факторы, влияющие на усадку при формовании, включают: (1) давление смолы, (2) температуру смолы, (3) температуру формы, (4) площадь поперечного сечения литника, (5) время впрыска, (6) время охлаждения, ( 7) толщина стенки изделия, (8) содержание армирования, (9) ориентация и (10) скорость впрыска. Эти факторы варьируются в зависимости от типа смолы и условий формования.

- **(1) Давление смолы**: Давление смолы существенно влияет на усадку; более высокое давление уменьшает усадку и увеличивает размеры изделия. Даже в пределах одной и той же полости давление смолы может различаться из-за различий в форме продукта, что приводит к изменениям усадки. В многоместных формах разница в давлении смолы между полостями приводит к различной степени усадки.

- **(2) Температура формы**: как для аморфных, так и для кристаллических смол, более высокие температуры формы увеличивают усадку. Поддержание температуры формы на определенном уровне имеет важное значение для точного формования, поэтому при проектировании формы следует уделять внимание контуру охлаждения.

- **(3) Площадь поперечного сечения ворот**: Обычно усадка зависит от изменения размера ворот. Усадка уменьшается по мере увеличения размера литника из-за характеристик текучести смолы.

- **(4) Толщина стенок продукта**: толщина стенок влияет на усадку. Для аморфных смол большая толщина стенок увеличивает усадку, а меньшая толщина уменьшает ее. В кристаллических смолах следует избегать чрезмерных изменений толщины стенок. В многоместных формах различия в толщине стенок полости также приводят к изменениям усадки.

- **(5) Содержание армирования**: В смолах, армированных стекловолокном, более высокое содержание стекловолокна снижает усадку, а усадка вдоль направления потока меньше, чем поперек. Во избежание деформации необходимо тщательно продумать конструкцию, расположение и количество ворот.

- **(6) Ориентация**: Все смолы в той или иной степени обладают ориентацией, но она особенно значительна для кристаллических смол. Оно варьируется в зависимости от толщины стенки и условий формования.

На усадку после формования также влияют такие факторы, как (i) снятие внутреннего напряжения, (ii) кристаллизация, (iii) температура и (iv) влажность.

**2.2 Меры, которые необходимо предпринять**
- **(1) Баланс литника и литника**: Как уже говорилось, скорость усадки зависит от давления смолы. Для достижения равномерного заполнения одно-, много- или многоместных форм необходима балансировка литников. До балансировки ворот рекомендуется достичь баланса потока внутри бегуна.

- **(2) Расположение полостей**: Чтобы упростить настройку условий формования, расположение полостей следует тщательно спланировать. В типичных конструкциях полостей распределение температуры формы образует концентрические круги вокруг литника. При выборе расположения полостей для многоместных форм оптимальным является расположение концентрических колец, центрированных на литнике.


**3. Предотвращение деформации пресс-формы**
Деформация формовки возникает в результате внутреннего напряжения из-за неравномерной усадки, поэтому неравномерную усадку следует свести к минимуму. Для круглых изделий с центральным отверстием следует использовать центральную заслонку. Однако если усадка значительно различается между направлениями потока и перпендикулярными направлениями, может возникнуть эллиптическая форма. Для обеспечения высокой точности может потребоваться трех- или шеститочечное стробирование с тщательной балансировкой строба.


**4. Предотвращение деформации при распалубке**
Прецизионные изделия обычно имеют небольшие размеры, с тонкими стенками и иногда тонкими ребрами. Конструкция пресс-формы должна сводить к минимуму деформацию изделия и обеспечивать легкость его извлечения из формы. При формовании под высоким давлением необходимо уделять внимание предотвращению прилипания изделий к полости формы. При формовании шестерен из малоусадочных смол идеально размещать полости шестерен на шаблоне со стороны выброса. При использовании выталкивающих штифтов их количество и точки давления выталкивания должны предотвращать деформацию.


**5. Минимизация ошибок при изготовлении пресс-формы**
- **5.1 Соответствующая конструкция пресс-формы для желаемого метода обработки**: Достижение желаемой точности размеров продукта требует соответствующих размеров пресс-формы и высокоточной механической обработки. Высокая износостойкость необходима для поддержания точности формы, требующей закалки. Шлифовальные станки и электроэрозионные станки позволяют достичь точности до 0,01 мм.

- **5.2 Модульные формы**: Модульные формы используются для достижения высокой точности закаленных деталей с помощью шлифования. Характеристики этих форм включают в себя:
- (1) Умение выбирать подходящие материалы соответствующей твердости.
- (2) Высокая устойчивость к коррозии и износу.
- (3) Отдельные термические обработки, обеспечивающие оптимальные условия обработки.
- (4) Хорошая полируемость, улучшающая зеркальный блеск.
- (5) Малые углы уклона, облегчающие шлифовку.
- (6) Сохранение твердости, продление срока службы формы.
- (7) Легкое расположение вентиляционного отверстия, упрощающее заполнение полости.
- (8) Легкое шлифование, повышение точности и взаимозаменяемости компонентов.


**6. Предотвращение ошибок в точности пресс-формы**
Чтобы обеспечить последовательное позиционирование скользящих компонентов в каждом цикле, колебания точности пресс-формы должны быть сведены к минимуму. Закалка и шлифовка скользящих компонентов необходимы для поддержания точности, а скользящие части бокового сердечника должны иметь выемки для выравнивания позиционирования.