Гидравлический пресс пресс форма

Когда говорят ?гидравлический пресс пресс форма?, многие сразу представляют две отдельные вещи: мощный пресс и стальную оснастку. Это в корне неверно. На деле это единая технологическая система, где отладка взаимодействия между машиной и формой важнее, чем параметры каждой по отдельности. У нас в цеху не раз бывало: привезли новенький, дорогущий пресс, а старую, проверенную форму от другого производителя к нему ?прикрутить? — и начинаются проблемы. То выдержки не те, то усилие смыкания плавает, а то и вовсе облой по всему контуру идет. Вот об этих тонкостях, которые в каталогах не пишут, и хочу порассуждать.

Где рождается проблема: нестыковка интерфейсов

Возьмем, к примеру, систему выталкивания. Казалось бы, стандартный узел. Но у одного производителя прессов толкатели могут иметь ход в 150 мм, а посадочные места в плите — под диаметр 40 мм. А у вашей старой, но идеально спроектированной формы под другой пресс — выталкиватели на 120 мм хода и 35 мм в диаметре. Несовместимо. Можно, конечно, переделать форму, но это время и деньги. А можно было изначально выбирать пресс, глядя на парк имеющейся оснастки.

Или взять гидравлику. Современные пресса часто идут с пропорциональной арматурой для плавного подпора. Но если в форме каналы подвода расплава или система терморегулирования не рассчитаны на такое точное и быстрое изменение давления, эффект будет обратный. Появятся внутренние напряжения в отливке, усадочные раковины. Получается, апгрейд оборудования без анализа всей системы — деньги на ветер.

Здесь, к слову, вспоминается один случай с индукционным нагревом. Мы как-то сотрудничали со специалистами из ООО Аньхой Хунда Технология Электрических Печей (их сайт — https://www.nghxdl.ru). Они — профи в индукционном оборудовании с 30-летним стажем. Так вот, они рассказывали, как часто к ним обращаются с проблемой перегрева плит или литниковых систем на формах для литья под давлением. И проблема не в их индукторах, а в том, что конструкция формы не учитывает локальный характер индукционного нагрева. То есть опять — системная ошибка.

Материал формы: не только сталь, но и ее ?поведение?

Все знают про P20, H13, инструментальные стали. Но вот нюанс: как поведет себя конкретная марка стали в паре с конкретным гидравлическим прессом? Прессы с резким, ударным нагружением (некоторые модели для холодной штамповки) требуют от стали формы не просто высокой твердости, а повышенной ударной вязкости. Иначе появятся микротрещины, которые быстро разрастутся.

У нас был печальный опыт с формой для крупногабаритной детали из АБС. Пресс — мощный, с большим усилием. Сталь для формы взяли твердую, износостойкую. Но после 50 тысяч циклов в угловых гнездах появились сколы. Разбирались долго. Оказалось, пресс имел небольшую, но критичную несоосность плит при смыкании, создающую переменную нагрузку. А выбранная сталь была к этому чувствительна. Пришлось перешлифовывать посадочные плоскости плит пресса и ставить в форму вставки из более вязкой стали. Урок: выбирая пресс форму, надо знать характерные дефекты своего гидравлического пресса.

Еще момент — термообработка. Пережжешь — хрупкость, недожжешь — быстрый износ. И здесь контроль — на совести производителя формы. Но и эксплуатанту надо понимать, что даже идеально обработанная форма на неправильно настроенном прессе (скажем, с перекосом или без предварительного подогрева) долго не проживет.

Терморегулирование — система в системе

Это, пожалуй, самый недооцененный аспект. Часто думают: подключил шланги от чиллера — и дело сделано. На самом деле, эффективность термосистемы формы напрямую зависит от того, как пресс обеспечивает ее стабильность. Вибрации, перекосы, негерметичность быстроточных разъемов — все это убивает температурный баланс.

Работая с разным оборудованием, заметил интересную вещь. На прессах с плавным, ?мягким? смыканием (часто это дорогие европейские модели) каналы охлаждения в формах меньше забиваются накипью и шламом. Видимо, из-за отсутствия ударных нагрузок. А на некоторых бюджетных или сильно изношенных прессах приходится чистить каналы чуть ли не каждую неделю, иначе температура ?плывет? на 10-15 градусов, а с ней и качество изделия.

Кстати, о нагреве. Для работы с тугоплавкими пластиками или для быстрого старта часто используют электронагреватели или, что эффективнее, индукционный нагрев зон литниковой системы. Вот здесь опыт компаний вроде ООО Аньхой Хунда Технология Электрических Печей бесценен. Их оборудование, как я слышал от коллег, позволяет локально и точно поднять температуру именно в нужной точке формы, не перегревая всю конструкцию. Это снижает цикл литья и энергопотребление. Их профиль — как раз разработка и производство такого индукционного оборудования, и они расположены в районе экономико-технологического развития Нинго, что говорит о серьезной производственной базе.

Давление, скорость, выдержка: настройка как искусство

Паспортные данные пресса — это одно. Его реальное поведение под нагрузкой — другое. Особенно это касается старых, но еще рабочих машин. У нас стоит один ?ветеран?, гидравлика у него уже не та. Так вот, чтобы получить стабильное качество отливки на одной и той же форме, рецепт давления и скорости впрыска для него и для нового пресса различается кардинально. На новом все по цифрам, а на старом — приходится добавлять 10-15% давления и уменьшать скорость, потому что есть просадки в момент начала движения поршня.

Это к вопросу о том, почему нельзя просто взять и перенести параметры литья с одного пресса на другой, даже если модель одна. Каждая машина, особенно гидравлический пресс с его сложной системой клапанов и золотников, имеет свой ?характер?. И форма должна под него подстраиваться. Иногда даже конструктивно — меняем сечение литников, чтобы компенсировать недостаточную скорость на старте.

Выдержка под давлением — отдельная песня. Если пресс не держит стабильное ?додавливание? в конце цикла, в глубоких ребрах жесткости на детали гарантированно будут утяжины. И тут уже никакая пресс форма не спасет. Приходится или ремонтировать гидравлику пресса, или, что временно, увеличивать время выдержки, жертвуя производительностью.

Экономика системы: считать надо все вместе

Часто заказчик, выбирая оборудование, смотрит на цену пресса и цену формы по отдельности. Мол, вот пресс подешевле, а форму закажем у сторонней мастерской — сэкономим. На короткой дистанции — может, и да. Но если считать стоимость цикла, включая энергопотребление, процент брака, стабильность работы и межремонтный период, картина меняется.

Гармонично подобранная система ?пресс-форма? работает как часы. Брак минимален, энергопотребление оптимизировано (тут, кстати, индукционный нагрев от специалистов, как упомянутые выше, дает реальную экономию), износ равномерный. А когда пресс и форма — от разных производителей, которые друг на друга кивают при любой проблеме, теряешь самое дорогое — время.

Поэтому мое твердое убеждение, выстраданное на практике: подбор гидравлического пресса и пресс формы должен вестись как единая технико-экономическая задача. Нужно учитывать не только ТТХ, но и репутацию производителей, доступность сервиса, совместимость интерфейсов и даже то, как оборудование поведет себя в конкретных условиях вашего цеха. Иногда лучше заплатить на 10-15% больше за систему от проверенных партнеров или производителей, которые понимают эту взаимосвязь, чем годами расхлебывать проблемы нестыковки. Как говорится, скупой платит дважды, а в нашем деле — и трижды, учитывая простой и переделку оснастки.