Budowa i zasada działania suwaków nożycowych

Zasada jest bardzo prosta, ale gdy w produkowanej wyprasce znajdzie się geometria, której nie można wyformować przez prosty podział, sprawa nieco się komplikuje. Wtedy pomocne są wszelkiego rodzaju suwaki, wypychacze skośne bądź sprężyste. Rozwiązań jest bardzo wiele, a producenci normaliów często oferują gotowe rozwiązania.

W praktyce konstruktorskiej zdarzają się jednak sytuacje, gdy typowe, najbardziej rozpowszechnione rozwiązania nie zdają egzaminu. W takiej sytuacji konieczne jest zwrócenie się ku innym sposobom, być może mniej, ze względu na ich komplikację, znanym i popularnym, ale jedynym, które zapewniają uzyskanie pożądanego efektu końcowego. W przypadku form wtryskowych, najczęściej jest to sytuacja, gdy wyformowanie części wtryskiwanej lub jej fragmentu jest utrudnione, bądź w ogóle niemożliwe, z powodu niewielkiej dostępnej przestrzeni. Takie nietypowe konstrukcje rzadko można znaleźć w literaturze dotyczącej budowy form wtryskowych. Warto zatem pochylić się nad nimi bliżej.

Suwak nożycowy 

Jednym z rozwiązań, które pragnąłbym zająć się w tym opracowaniu jest suwak nożycowy. Przykład takiego rozwiązania pokazany został na rys. 3.

Suwaki nożycowe to typ suwaków, które dzięki swej kompaktowej budowie, umożliwiają wyformowanie niewielkich fragmentów wyrobów, przede wszystkim w sytuacji, gdy potrzebna jest lokalna płaszczyzna podziału, usytuowana pod znacząco innym kątem niż płaszczyzna główna.

Przykład 

Budowa i zasada działania zostanie omówiona na przykładzie formy wtryskowej na przyłącze układu paliwowego. Wyrób ten to wypraska dwukomponentowa, gdzie oba komponenty są tego samego koloru. Na rys. 4 zostały one zróżnicowane dla lepszej wizualizacji.

Do jej produkcji użyto dwóch jednokrotnych form wtryskowych, zamocowanych na maszynie ze stołem obrotowym. Detal ten posiada trzy króćce dolotowe, które są wstępnie formowane w pierwszym komponencie, za pomocą klasycznych suwaków. 

Tak uformowany detal jest oblewany drugim komponentem. I tutaj konieczne, oprócz czterech suwaków klasycznych, okazało się zastosowanie suwaków nożycowych. Dzięki nim możliwe było „objęcie”, zaformowanie, a następnie uwolnienie produktu. Dodatkowym, obok ograniczonego miejsca, problemem były wysokie wymagania jakościowe odnośnie maksymalnej, dopuszczalnej wysokości śladu na płaszczyźnie łączenia. Klasyczne rozwiązania suwaków nie dawały pewności, że te wymagania będą osiągnięte, a  przede wszystkim, czy w  trakcie eksploatacji formy nie pojawią się w niej luzy i wypływki, nawet jeśli na początku mogłoby ich nie być.

Budowa suwaka nożycowego 

Suwaki nożycowe składają się z (rys. 6)  płytki ruchomej 1) zamocowanej do płyty wypychaczy, a  ruch płyty wypychaczy do przodu zapewnia napęd suwakowi. Właściwą część roboczą stanowią skrzyżowane ze sobą szczęki 2) i 3), które połączone są z  dwiema połówkami nieruchomej obudowy 4) poprzez pochylone pod kątem powierzchnie prowadzące 5). Cały zespół suwaka jest umieszczony w korpusie matrycy 6).

Zasada działania suwaków nożycowych 

Istotą działania tego typu mechanizmów jest wzajemne ułożenie i  „przenikanie” się szczęk i  obudowy suwaka w sposób przypominający nożyce. Kąt powierzchni prowadzących, jaki można stosować, jest duży i dochodzi do 50°. Tak duży kąt rekompensuje stosunkowo niewielki, dostępny ruch suwaka w  płaszczyźnie równoległej do oprawy. Niemniej jednak, suwaki tego typu mogą być stosowane tylko tam, gdzie wymagany skok otwarcia wynosi maksymalnie kilkanaście milimetrów (równy jest on odległości X przedstawionej na rys. 7). 

Sekwencja pracy mechanizmu jest następująca: ruch do przodu elementu 1), wymuszony przez płytę wypychaczy, przenoszony jest na szczęki 2) i  3). Ponieważ są one ze sobą połączone kształtowo, przez pochylone pod kątem płaszczyzny prowadzące, następuje, oprócz ruchu w płaszczyźnie pionowej, ruch w płaszczyźnie poziomej. W rezultacie wypraska zostaje uwolniona i możliwe jest jej usunięcie z  formy. Cofającą się płyta wypychaczy pociągnie w  dół element 1), a  ten z  kolei spowoduje ruch szczęk w  dół, zamknięcie się suwaka w  pozycji formowania i  cały cykl zacznie się od nowa.

Wady i zalety suwaków nożycowych 

Zaletą suwaków nożycowych jest przede wszystkim kompaktowa budowa, umożliwiająca zastosowanie ich w  miejscach o  ograniczonej dostępnej przestrzeni. Drugą bardzo ważną zaletą jest również możliwość wspólnej obróbki powierzchni formujących, w pozycji do formowania. Dzięki temu minimalizujemy ślad na płaszczyźnie łączenia i ewentualne wypływki. Ma to często ogromne znaczenie, gdy tolerancje dla jakości linii podziału są ciasne. W omawianym przykładzie był to najważniejszy powód zastosowania suwaków nożowych - jakiekolwiek uskoki i wypływki na płaszczyźnie podziału w  przypadku króćca pod wąż, w  układzie paliwowym były niedopuszczalne.

Główną wadą tych mechanizmów jest, wspomniany już, niewielki skok szczęk, jaki można uzyskać. Ogranicza to mocno zakres zastosowania dla suwaków nożycowych. Inna wada to wymagana wysoka precyzja wykonania. W  rzeczywistości niewiele narzędziowni potrafi podołać zadaniu dokładnego ich wykonania i zmontowania, tak aby pracowały niezawodnie i nie sprawiały problemów w produkcji masowej.

Podsumowanie 

Suwaki nożycowe, ze względu na swoją budowę i  zasadę działania, są bardzo ciekawym i przydatnym rozwiązaniem. Na pewno warto je mieć w  zanadrzu, na wypadek sytuacji, gdy dysponujemy niewielką ilością dostępnego miejsca, co zdarza się w formach stosunkowo często. Również wymagania jakościowe odnośnie detali wciąż rosną i  tu również znajomość mechanizmów, pozwalających na ich dotrzymanie, będzie z pewnością cenna.

RYSUNKI >>

Ireneusz Bukszyński 

Nifco