SmirnovDesign Group English 
   изготовление, производство пресс-форм, литье пластмасс

+7 (495) 664-42-23

 Главная   О компании   Клиенты   Новости   Пресса   Контакты 


23.07.2007

Статья для журнала «Ритм»

Методы увеличения количества и улучшения качества при производстве пресс-форм

За последнее время резко возросло производство и переработка термопластичных материалов в мире. В нашей стране так же хорошо заметна динамика роста (см. диаграмму 1). В России производящие пластики компании вывели свое оборудование практически на режимы 100% загрузки. Однако доля выпуска пластиков в России все еще сопоставима с аналогичными показателями развивающихся стран и составляет всего лишь 0,8 % от общего объема.


Диаграмма 1. Динамика производства пластика в России.

Потребление же пластиков в России неуклонно растет. Из года в год увеличивается импорт пластмассы в основном за счет импорта из стран Юго-Восточной Азии, таких как Южная Корея. Динамику роста импорта можно проследить на примере импорта полипропилена (см. Диаграмму 2).


Диаграмма 2. Динамика импорта полипропилена в Россию.

Большая доля производимых пластиков перерабатывается методом литья под давлением с использованием пресс-форм на литьевых машинах (термопластавтоматах).
Объемы производства пресс-форм для Российских производителей товаров растет быстрыми темпами. Эта ситуация обусловлена капитализацией торгующих и производящих Российских компаний, которые стремятся принять участие в завоевании доли рынка выпускаемой ими продукцией в условиях все более жесткой конкуренции.
Эти компании, как правило, имеют небольшую историю своего развития. Образовавшись в 90-е годы как торгующие, они за время своего существования развились и накопили капитал и дальнейшее развитие видят в создании своих эксклюзивных продуктов. Имея большой опыт конкурентной борьбы, новые Российские производители хорошо умеют рассчитывать доходность внедрения своих новых товаров. Однако, не имея опыта в области разработки и подготовки производства новой продукции, а так же экономической целесообразности в создании дорогостоящего подразделения по проведению работ своими силами, компании стремятся найти надежных партнеров, способных осуществить процесс разработки и изготовления необходимой оснастки.
С другой стороны, металлообрабатывающая отрасль в России пережила тяжелые времена, и большинство предприятий растеряло квалифицированную рабочую силу. Устарело и давно не обновлявшееся оборудование. В настоящее время, в связи с увеличившемся спросом на пресс-формы, создаются новые и начинают активно работать старые предприятия. Однако этот процесс не может поспеть за спросом на рынке по объективным причинам, поэтому большое количество оснастки импортируется из-за границы.
Появляются компании, которые специализируются на размещении заказов изготовления пресс-форм для Российских компаний за рубежом. Сейчас такие компании накопили опыт и развились и наиболее успешные из них могут осуществлять полный комплекс услуг от разработки дизайна продукции до выпуска на своих производственных базах готовых деталей изделий для заказчиков. Осуществление полного цикла разработки и производства очень удобно для компаний-заказчиков.
С другой стороны, происходит глубокая интеграция Российских компаний в структуры зарубежных компаний производителей. У многих подобных Российских компаний существуют постоянно работающие на зарубежных предприятиях-производителях подразделения, которые отслеживают выполнение работ на всех ее этапах. Подобная интеграция позволяет Российским компаниям изучать опыт работы зарубежных компаний и получать представления о передовых мировых тенденциях в развитии пресформостроения.
Существуют два подхода к процессу изготовления пресс-форм:
1. Один - в странах Западной Европы и Америки, которые имеют давние традиции подобных производств;
2. Другой - в странах Юго-Восточной Азии, которые на сегодняшний день развиваются наиболее динамично.
Первый подход основывается на глубоком анализе каждого этапа процесса изготовления пресс-формы от проектирования до проведения приемо-сдаточных испытаний и последующим гарантийным обслуживанием при эксплуатации.
В процессе разработки конструкции литьевой формы проводится анализ технологичности разработанной детали с использованием специальных программ и выявляются проблемные места (см. Рис 1). После чего, как правило, проводится доработка конструкции детали.



Рис. 1

Наиболее распространенной системой компьютерного анализа процессов литья термопластов считается система Moldflow. Компьютерный анализ позволяет решать следующие задачи:
1.1. оптимизировать расположение и размеры мест впрыска, что уменьшает возможность проявления литейных дефектов;
1.2. оптимизировать размеры литниковых каналов, что позволяет свести к минимуму отходы пластика при производстве;
1.3. сократить время цикла производства, что снижает расходы на работу термопластавтомата; снизить вероятность коробления пластиковой детали после съема из пресс-формы (см. рис.2)


Рис. 2

1.4. исключить возможность поломки дорогостоящих закаленных формообразующих частей пресс-формы из-за перепада температур;
1.5. снизить вероятность коробления пластиковой детали после съема из пресс-формы, предугадать возможные места возникновения утяжин и исключить их путем доработки конструкции;
1.6. правильно выбрать усадочные коэффициенты и исключить возможность неточных размеров отливок; исключить возникновение нестабильности размеров детали при хранении и эксплуатации;
1.7. анализ ориентации волокна нужен для расчета литья деталей из наполненных конструкционных пластиков (см. рис.3)


Рис. 3

Применение вышеописанных расчетов позволяет существенно снизить трудоемкость работ по доработке пресс-формы, увеличить ресурс изготавливаемой оснастки до капитального ремонта, уменьшить себестоимость литейных деталей и улучшить их качество.
В процессе изготовления пресс-формы, каждая изготавливаемая деталь подвергается нормоконтролю. Если пресс-форма многоместная, каждое гнездо изготавливается с учетом его взаимозаменяемости. Детали, изготавливаемые с отклонением от допусков на размеры, бракуются на ранних стадиях изготовления, поэтому, как правило, первые испытания пресс-формы проходит без особых проблем. Для контроля качества получаемых отливок, часто изготавливаются специальные измерительные стапели, особенно для деталей со сложной геометрией формообразующих поверхностей.
Сроки работ, при таком подходе получаются большими, от 4-6 месяцев, однако качество изготовленной оснастки очень высоко (см. Рис. 4). Ресурс такой оснастки составляет, как правило, свыше миллиона циклов и себестоимость изделия, при такой серийности минимальна.


Рис. 4

В странах Юго-Восточной Азии подход к работе строится на других принципах. Основная задача, азиатских производителей – минимизация трудоемкости работ и стоимости комплектующих. Такой подход дает преимущество по сравнению с западным подходом в сроках изготовления оснастки и ее минимальной стоимости для заказчиков.
Это особенно актуально для Российских заказчиков, выпускающих свою продукцию не очень большими тиражами, либо продукцию, серийность которой еще не ясна, и нужно проанализировать продажи первых партий продукции.
Обычно работа на предприятии ведется 2-мя бригадами в 2 смены. Производственный цикл имеет следующее распределение сроков (для пресс-форм средней сложности и размеров):
1. Изготовление конструкторской документации – 4-7 дней.
2. Заказ блоков пресс-формы – 7-12 дней.
3. Параллельно заказ стали формообразующих – 5-8 дней.
4. Изготовление формообразующих – 7-10 дней.
5. Термообработка формообразующих в специализированной организации – 3-5 дней.
6. Механическая обработка стандартных блоков – 3-5 дней.
7. Сборка формы – 2-3 дня.
8. Итого до первых испытаний – 26-42 дня.
По срокам видно, что за 4-7 дней 1 человек изготавливает полную конструкторскую документацию на пресс-форму (в России это время может составлять 1-2 месяца). За такой короткий срок конструктор не может успеть глубоко проанализировать все тонкости конструкции и подобрать оптимальное решение применительно к конкретному Заказчику. Проектирование выполняется на основе типовых комплектующих и конструктивных решений. При этом всегда закладывается дополнительный к необходимому запас прочности, который выражается в увеличении габаритов и веса пресс-формы. Однако себестоимость продукции практически не возрастает, т.к. стоимость покупных блоков возрастает не на много при незначительном увеличение габаритов.
Учитывая такой подход к работе, Российские компании специализирующиеся на размещении заказов изготовления пресс-форм в странах Юго-Восточной Азии должны хорошо разбираться в вопросах конструирования оснастки и, на этапе изготовления конструкторской документации решать стратегические вопросы конструкции, такие как:
• выбор марки термопластичного материала отливки;
• расположение мест впрыска материала и геометрия литниковых каналов;
• геометрия каналов системы охлаждения;
• расположение толкателей;
• оформление формообразующих поверхностей с применением знаков;
• конструкция частей обеспечивающих необходимый для заказчика режим работы пресс-формы.
Таким образом, происходит объединение опыта, накопленного западными странами и азиатского подхода к работе.
Накапливаемый в результате этого опыт, в будущем позволит вывести отечественных производителей на новый более высокий уровень качества и интенсивности работ. Уже сейчас, компании, осуществлявшие ранее только разработку дизайна, конструкции деталей и заказ оснастки, могут позволить себе инструментальную базу для осуществления гарантийного и постгарантийного обслуживания пресс-форм, а так же эксплуатацию изготовленной оснастки на собственных производственных участках.
Со стороны государства так же чувствуется поддержка компаний занимающихся внедрением новых видов продукции на российский рынок. Создана и активно работает комиссия, осуществляющая проработку положений в области поддержки использования предприятиями различных секторов экономики услуг дизайна, развития малых и средних предприятий в сфере дизайна, а также формирования инфраструктуры федеральных и региональных центров развития дизайна. Для поддержания инновационных направлений развития предприятий планируется выделение крупных бюджетных средств, что позволит ускорить процесс формирования машиностроительного сектора нашей экономики

Вернуться к списку новостей

2017 © Смирнов Технологии - изготовление пресс-форм e-mail: info@smirnovtechnology.com  
Адрес: 115230, г. Москва, Каширское ш., д. 1
Тел: +7 (495) 664-42-23, +7 (926) 957-34-93, +7 (916) 887-80-17