В процессе производства термоформованных изделий для обеспечения соответствия механических свойств деталей требованиям непрерывного производства необходима постоянная водяная закалка пресс-форм. Давление, скорость и расход охлаждающей воды в пресс-форме напрямую влияют на производительность и качество. Для обеспечения качества производимой продукции необходима эффективная герметизация пресс-формы, требуется мониторинг скорости и расхода в системе циркуляции воды, поэтому на этапе сборки пресс-формы необходимо проверять герметичность водяных каналов.

1. Функциональные требования

Устройство для проверки герметичности может имитировать состояние системы охлаждения в процессе производства, используется для проверки герметичности водяных каналов пресс-формы, обнаружения мест утечки для их заделки, а также для очистки водяных каналов пресс-формы от загрязнений. Это устройство может проводить имитационное тестирование на сборочном участке, обладает высокой мобильностью, сокращает время работы пресса, повышает эффективность использования пресса, делает место проверки герметичности пресс-формы гибким, повышает общую скорость работы и сокращает цикл сборки.

В соответствии с требованиями технологического процесса, когда термоформованная пресс-форма поступает на производственную линию, давление воды, подаваемой в водяные каналы пресс-формы, устанавливается на уровне 8 МПа. Поэтому на этапе сборки пресс-формы необходимо обеспечить отсутствие утечек при давлении, немного превышающем это значение, чтобы соответствовать требованиям производственной линии.

2. Конструкция

Устройство для испытания водой и пресс-форма являются независимыми друг от друга, устройство состоит из блока хранения воды, блока управления и контроля, блока соединения и блока перемещения. Модуль хранения воды включает в себя резервуар, фильтр и магнит. Блок управления и контроля включает в себя водяной насос, регулирующий клапан, манометр и расходомер. Блок соединения включает в себя водопроводные трубы и быстросъемные соединения. Блок перемещения включает в себя тележку для перемещения всего устройства. Схематическое изображение устройства см. на рис. 1. При использовании устройства модули необходимо подключать к пресс-форме с помощью входного и выходного патрубков, образуя замкнутый контур с водяными каналами пресс-формы, поэтому на этапе предварительного проектирования пресс-формы необходимо предусмотреть соответствующие соединительные отверстия на пресс-форме. Для удобства демонтажа и установки водопроводных труб в конструкции предусмотрены быстросъемные соединения, обеспечивающие быстрое соединение с устройством для испытания водой. Функции и характеристики компонентов конструкции см. в таблице 1.

3. Принцип работы

На этапе проектирования термоформованной пресс-формы для удовлетворения требований охлаждения в реальном производстве в технологическом проекте с помощью компьютерного моделирования устанавливаются конкретные значения скорости и расхода воды в водяных каналах. Только при условии, что фактические значения больше или равны установленным значениям, производственный процесс пресс-формы и изделие могут удовлетворять требованиям к качеству изделия. Поэтому для обеспечения того, чтобы имитируемое состояние во время проверки соответствовало реальному производственному состоянию, при изготовлении испытательного оборудования предъявляются определенные требования к диапазону измерений водяного насоса, необходимо выбрать водяной насос с требуемым диапазоном расхода. Результаты испытаний устройства см. на рис. 2.

В процессе обработки водяных каналов термоформованной пресс-формы в каналах могут оставаться небольшие металлические опилки, а также во время сборки трудно избежать попадания пыли и загрязнений в водяные каналы. В течение длительного времени это может привести к засорению водяных каналов малого диаметра, нарушению циркуляции воды, что серьезно повлияет на эффективность охлаждения пресс-формы в реальном производственном процессе. Поэтому перед запуском пресс-формы в производство на производственной линии необходимо промыть водяные каналы пресс-формы, обеспечить их проходимость и эффективность охлаждения пресс-формы в реальном производственном процессе.

4. Инструкция по применению

После подключения устройства к пресс-форме водяной насос подает охлаждающую воду в пресс-форму и создает давление. С помощью регулирующего клапана [12] вода удерживается в пресс-форме, давление воды поддерживается на уровне 8 МПа и выше. Через 10 мин проверяется падение давления, подтверждается герметичность. Если падение давления незначительно, и утечек в пресс-форме нет, это означает, что герметичность водяных каналов пресс-формы соответствует требованиям производственной линии; если давление значительно падает или наблюдаются утечки в пресс-форме, это означает, что герметичность пресс-формы не соответствует требованиям.

После подключения устройства к пресс-форме водяной насос подает воду в пресс-форму, образуя циркуляционную систему охлаждающей воды. С помощью электронного расходомера и расходомера на оборудовании измеряются фактические значения скорости и расхода потока воды, обеспечивая соответствие герметичности водяных каналов пресс-формы требованиям технологического проекта.

Использование циркулирующего в водяных каналах пресс-формы водного раствора с определенной концентрацией моющего средства эффективно удаляет остатки металлической стружки с масляными пятнами и загрязнений. В резервуаре устройства предусмотрены фильтр и электромагнитное устройство, фильтр используется для сбора неметаллических загрязнений и крупных металлических загрязнений, электромагнит используется для сбора мелких металлических загрязнений. После очистки собранные загрязнения утилизируются.

В связи с тем, что место хранения пресс-формы во время сборки не является фиксированным, устройство для испытания водой должно быть автономным и удобным в перемещении, занимать небольшую площадь. Поэтому в конструкции предусмотрен блок перемещения, устройство может свободно перемещаться, что делает место проведения имитационного контроля герметичности водяных каналов пресс-формы гибким, место для имитационного контроля можно выбирать свободно.

5. Заключение

Устройство для проверки герметичности может имитировать состояние водяных каналов охлаждения термоформованной пресс-формы в процессе производства, используется для проверки герметичности водяных каналов термоформованной пресс-формы, обнаружения мест утечки для их заделки, а также для очистки водяных каналов пресс-формы от загрязнений. Это устройство может гарантировать соответствие герметичности водяных каналов термоформованной пресс-формы требованиям перед запуском на производственную линию, обеспечивая бесперебойную настройку производства на производственной линии. В процессе проектирования и изготовления максимально увеличивается эффективность использования пресса на опытной линии, сокращается время проверки герметичности на прессе, место проведения испытаний водой становится гибким, место для испытаний водой можно выбирать свободно, повышается эффективность проверки герметичности пресс-формы, снижаются затраты на изготовление пресс-формы, сокращается цикл сборки пресс-формы, повышается общая скорость работы. Данное устройство имеет широкий спектр применения, может использоваться для проверки герметичности водяных каналов на этапе изготовления пресс-формы, а также для последующего технического обслуживания и проверки герметичности пресс-формы и проведения технического обслуживания.