Технологичность изделий, получаемых пневмовакуумным формованием

Конструкция изделий должна полностью исключать наличие на нем острых углов и резких переходов. Минимальный радиус скругления должен быть не меньше толщины заготовки.

Для негативного формования радиус перехода от дна к стенке зависит от глубины изделия (табл. 4.6).

Таблица 4.6

Зависимость радиуса скругления от глубины изделия при негативном формовании.

Для позитивного формования минимальный радиус скругления г- 3 мм. Кроме скругления могут быть выполнены фаски (рис. .52), высота h которых должна быть не менее 3 мм, а для толстостенных (начиная с 8 = 5 мм изделий) не менее толщины заготовки.

Рис. 4.52. Варианты оформления сопряжения стенок изделия:

а — со с круглен исм; б — с фаской Боковые стенки изделий должны иметь технологические уклоны: при позитивном формовании угол на внутренней поверхности изделия должен быть не менее 3°. Для эластичных тонкостенных изделий эти углы могут быть несколько меньше;

— при негативном формовании угол на наружной поверхности должен быть не менее 30'.

Разнотолщинность присуща самой природе процесса пневмовакуумного формования. Точные размеры на внутренней поверхности могут быть получены только при позитивном методе, а на внешней поверхности — только при негативном методе формования.

Поэтому размеры на изделии проставляются только на той поверхности, которая оформляется формообразующим знаком.

(при позитивном формовании на чертеже изделия проставляются только внутренние размеры, а при негативном — только внешние).

При формовании изделий из гибких материалов на них могут быть выполнены без применения специальных приспособлений небольшие поднутрения. При формовании жестких листов следует либо избегать поднутрений, либо:

• — применять в форме откидные, поворотные или легкосъемные элементы;
• — формовать изделие таким образом, чтобы оно вынималось из формы под некоторым углом.

Методами формования из листов и пленок можно получать оребренные детали. При негативном формовании рекомендуется внутреннее оребрение. При позитивном формовании — наружное. Наиболее благоприятное расположение ребер — вдоль образующих поверхностей.

Методы вакуумного и пневматического формования часто применяются для изготовления тары и упаковки, в том числе и ячеистой. Ширина перемычки между отдельными ячейками b (рис. 4.53) зависит от толщины листа б:

• — если 5 < 4 мм, то b = 1,55;
• — если б > 4 мм, то b = 5.

Для облегчения съема ячеистого изделия общий уклон каждой перемычки должен быть не менее 6°.

Рис. 4.53. Схема расположения ячеек.

Усадка изделий, изготовленных формованием из листовых и пленочных материалов, зависит не только от применяемого термопласта, но также и от способа формования, и в определенных пределах от технологических параметров процесса (табл. 4.7).

Точность размеров изделий, получаемых формованием из листов и пленок, как правило, не выше 17-го квалитета точности (см. параграф 5.1).

Предельная глубина формования изделий, измеряемая отношением Н / Д (где II — глубина изделия, а Д — характерный размер его поперечного сечения), и отношение площади поверхности готового изделия $ к площади заготовки 5₀ зависят от материала изделия и метода формования.

Таблица 4.7

Усадка изделий, полученных формованием из листов и пленок.

Максимальные значения Н / Д и /5*0, которые можно реализовать при формовании различных материалов с применением предварительной механической вытяжки, приведены в табл. 4.8.

Таблица 4.8

Максимально допустимая вытяжка заготовок при формовании из листов и пленок.

При конструировании изделий необходимо учитывать зависимость характера их разнотолщинности от метода формования. В настоящее время существует более тридцати различных методов формования, каждый из которых тем или иным образом влияет на характер разнотолщинности изделий. Здесь упомянем лишь самые распространенные методы:

• — при негативном методе формования наибольшее утонение стенок изделия наблюдается в углах, прилежащих к стенкам изделий;
• — при простом позитивном формовании и позитивном формовании с предварительной механической вытяжкой наиболее тонкой получается верхняя часть изделия, его горловина;
• — изделия, полученные методом негативного формования с предварительной механической вытяжкой, отличаются утонением боковых стенок на уровне, равном приблизительно половине его высоты;

методом свободного формования получаются изделия с наибольшей однородностью толщины стенки, однако донная часть этих изделий обычно несколько тоньше.

Потребительская упаковка из листовых материалов наиболее экономичная и обладает достаточной жесткостью. Изготавливается она из листов толщиной 0,2—2 мм методом пневмовакуумного формования, поэтому изделия не должны иметь острых кромок, ребер жесткости и большую высоту. Для повышения жесткости стенок обычно применяют полукруглые или трапецеидальные профили, отформованные на стенках во время изготовления изделия, размеры которых должны быть выбраны с учетом толщины стенок и их габаритов (рис. 4.54, а).

Рис. 4.54. Схемы элементов конструкций упаковок, отформованных.

из листовых материалов Края изделия обычно имеют профили жесткости или отбортовку. Для крепления крышек обычно применяют замковые соединения (рис. 4.54, в), выполненные за счет боковых поднутрений. Иногда крышка вставляется внутрь упаковки, как это показано на рис. 4.54, б. Для обеспечения герметичности крышку приклеивают или сваривают с отбортовкой. Размеры отбортовки показаны на рис. 4.54, г.

Из листовых материалов изготавливают потребительскую тару в виде коробок, стаканчиков, лотков для укладки продукции или коробок с ячейками (рис. 4.55). Кроме того, большое распространение в последнее время получила отформованная из тонких прозрачных листов упаковка типа «скин». При производстве указанных упаковок, получаемых без применения специальных форм (роль формующего инструмента выполняет упаковываемый предмет), необходимо учитывать конфигурацию упаковываемого объекта: он не должен иметь острых углов. Наличие поднутрений и технологических уклонов препятствием не является, так как подобная упаковка носит разовый характер и при снятии допускается ее повреждение.

Рис. 4.55. Различные виды потребительской упаковки из листовых.

материалов:

а — коробки и банки со съемными замковыми крышками; б, в — коробки и банки с герметично приваренной крышкой из фольги; г, д — лотки для наборов; е — коробка с ячейками Тара, произведенная формованием из листов и пленок, должна соответствовать требованием ГОСТ Р 51 760.