Найдите гидравлический чеканочный пресс, и почти всегда за ним стоит очень специфическая работа. Кому-то нужно воспроизвести тонкий рельеф штампа на металле, монете, медали, значке, электрическом контакте, спеченной детали, и нужно, чтобы оттиск выглядел одинаково и на первой детали, и на десятитысячной.
Мы зарабатываем на жизнь производством гидравлических прессов в компании Ningbo Delidong Machinery Technology, поэтому большую часть времени тратим на вопросы, лежащие в основе этой работы: насколько равномерно нагрузка распределяется по плите, насколько точно повторяется давление, как медленно должен сжиматься плунжер и как долго пресс должен удерживаться, прежде чем отпустится. Эти четыре вещи определяют, получится ли чеканка четкой или мягкой.
То, что следует ниже, не является рекламным ходом. Относитесь к нему как к контрольному списку, который вы можете передать любому производителю машин, включая нас.
Что на самом деле делает гидравлический чеканный пресс
Гидравлический пресс для чеканки монет — это гидравлический пресс, предназначенный для чеканки монет, что представляет собой операцию холодной штамповки с закрытой штамповкой. Подготовленную заготовку зажимают между матрицей и пуансоном до тех пор, пока металл пластически не затечет в мельчайшие детали лицевой поверхности матрицы. На выходе получается деталь с рельефом, острыми краями и поверхностью, повторяющей форму штампа почти точка за точкой.
Важное слово «удерживается». Механический ударный пресс передает энергию очень коротким импульсом, что отлично подходит для чеканки больших объемов монет и твердых штампов. Гидравлический пресс вместо этого создает силу за счет давления масла, поэтому он достигает полного тоннажа практически в любой точке хода и затем может оставаться там столько, сколько потребуется материалу. Именно эта задержка позволяет металлу проникать в последние несколько микрон рельефа, и это основная причина, по которой большие медали, пробные монеты, зубофрезерные штампы и прецизионные тисненые детали до сих пор изготавливаются на гидравлических машинах.
Чем отличается чеканный пресс от универсального пресса
- Жесткость рамы. Обычно выбирают четырехколонную раму, поскольку нагрузка должна равномерно распределяться по всей поверхности матрицы.
- Параллелизм. Плоскостность опоры и опорной плиты при полной нагрузке имеет гораздо большее значение, чем большой стол.
- Контроль давления. Повторяемый тоннаж в пределах примерно одного процента, а не просто «высокий тоннаж».
- Медленное, контролируемое сжатие. Скорость плунжера при контакте измеряется в миллиметрах в секунду, а не в метрах в секунду.
- Зона штампов, предназначенная для комплектов штампов. Закаленные держатели, минимальное движение и отсутствие видимого прогиба под нагрузкой.
Сделайте эти пять правильно, и процесс станет удивительно стабильным. Сделайте это неправильно, и никакой дополнительный тоннаж не спасет деталь.
Как проходит цикл чеканки, шаг за шагом
Со стороны гарды цикл чеканки монет выглядит так, как будто баран опускается и снова поднимается. Внутри это последовательность решений, и спешка любого из них проявляется в готовой части.
Заготовка заготовки
Заготовку или планшет отжигают, очищают, обезжиривают и проверяют на вес, диаметр и толщину. Наклепанные заготовки не заполнят глубокий рельеф, какой бы пресс ни делал. Если вес заготовки смещается, вместе с ним смещается и конечная толщина.
Загрузка матрицы и выравнивание
Набор штампов вставляют в держатель и проверяют параллельность циферблатными индикаторами. Смещение в несколько сотых миллиметра проявляется в виде неравномерного рельефа и неравномерного износа штампа задолго до того, как оно проявится в виде бракованной детали.
Настройка высоты и хода затвора
Нижнее положение устанавливается на мягкую заготовку, медленно закрывается, а затем проверяется. Удар никогда не должен доходить до дна металл по металлу; Глубина отпечатка, а не жесткий упор, определяет готовую деталь.
Подход
Таран быстро опускается на протяжении большей части удара, а затем переключается на медленный подход непосредственно перед контактом. Это мягкое прикосновение предохраняет кромку штампа от ударной нагрузки, которая является одним из тихих убийц инструментов для чеканки.
Сжать
Полный тоннаж вносится постепенно. Металл начинает течь под самые высокие точки матрицы, а затем распространяется наружу, пока деталь не заполнится, работая от центра отпечатка к ободу.
Жить
Давление удерживается обычно от одной до пяти секунд, а иногда и дольше на больших медалях. Здесь заполняется последняя деталь и где упругое восстановление может действовать на матрицу, а не на готовую деталь.
Декомпрессия и выброс
Давление сбрасывается постепенно, плунжер втягивается и деталь выбрасывается. Медленное освобождение защищает матрицу, предотвращает прилипание и разрыв только что образовавшегося рельефа.
Чеканка, штамповка и тиснение: три задачи, три кривые силы
Люди используют эти слова как синонимы, а затем задаются вопросом, почему печатная машина, купленная для одной работы, не справляется с другой. Разница не в цифре тоннажа на паспортной табличке. Это форма кривой силы и то, что происходит в нижней части хода.
| Фактор | Гидравлический чеканный пресс | Механический ударный пресс | Гидравлический пресс для тиснения |
|---|---|---|---|
| Принудительная доставка | Медленное сжатие, давление удерживается внизу. | Резкий импульс от кривошипа или шарнира | Медленное сжатие, часто на мягкую подложку. |
| Тоннаж за ход | Полный тоннаж практически в любой точке | Пиковая сила только вблизи дна | Полный тоннаж, регулируемый ступенчато. |
| Скорость цикла | Секунды на деталь | Возможно несколько частей в секунду | Секунды на деталь |
| Жить capability | От 1 до 5 секунд или более | По сути нет | от 1 до 10 секунд |
| Влияние на штампы | Мягкая, постепенная загрузка. | Высокая ударная нагрузка, более быстрый износ штампа | Мягкий, низкий шок |
| Лучше всего подходит для | Крупные монеты, медали, пробные образцы, зубофрезерная обработка, контакты, калибровка спеченных деталей. | Чеканка монет большого тиража | Бейджи, декоративные панно, фактурный лист |
| Выходной символ | Низкая и средняя громкость, высокая детализация | Высокая громкость, умеренная детализация | Низкий объем, декоративная деталь |
Тоннаж и давление: цифры, которые решают работу
Тоннаж — это арифметика, а не интуиция. Полезная оценка для первого прохода такова: требуемая сила равна единице давления, умноженной на проецируемую площадь отпечатка. Давление агрегата зависит от металла, глубины рельефа и того, насколько уже обработана заготовка.
Индикативное единичное давление только для первоначальных оценок. Глубокий рельеф, тонкие заготовки, закаленный материал и узкие радиусы – все это подталкивает фигуру вверх.
Две привычки здесь позволяют сэкономить реальные деньги. Первый — это запас: прибавьте 20–30 процентов к расчетной цифре, потому что в прессе, работающем на пределе своих возможностей, не остается места для более твердой партии заготовок или немного более глубокой матрицы. Второе – уважение к инструментам. Давление, на которое штамп никогда не был рассчитан, не проявляет себя вежливо, оно либо рано изнашивает штамп, либо сразу трескает его, а замена штампа для чеканки редко обходится дешево.
Также полезно помнить, что номер на заводской табличке описывает печатную машину, а не работу. Жесткий 300-тонный пресс с хорошей параллельностью часто превосходит уставшую 500-тонную машину, поскольку сила фактически достигает поверхности матрицы, а не сначала сгибает раму.
Скорость поршня, задержка и декомпрессия: настройки, о которых никто не спорит, пока какая-то деталь не выйдет из строя
Три настройки выполняют большую часть невидимой работы в цикле чеканки монет. Они также являются тремя наиболее часто оставляемыми по умолчанию.
Подход and contact
Быстрый спуск, за которым следует медленный подход, — это не трюк. Это сокращает цикл, не позволяя ударнику попасть в заготовку на скорости. Удар при контакте слегка деформирует край матрицы, а слегка деформируемый край матрицы повторяет эту ошибку на каждой последующей детали.
Сжать speed
Обычно от 1 до 20 мм/с. Более твердые металлы, более глубокий рельеф и больший диаметр — все это говорит в пользу более медленного конца. Более быстрое сжатие может захватить металл до того, как он успеет растечься на небольшие радиусы.
Жить
Обычно от одной до пяти секунд, для очень больших медалей — дольше. Dwell позволяет материалу проникнуть в последние несколько микрон деталей и обеспечивает упругое восстановление, пока деталь все еще находится под нагрузкой.
Декомпрессия
Постепенное снижение давления предотвращает отрыв детали от поверхности матрицы и защищает матрицу от внезапной обратной нагрузки. Особенно это важно на тонких, широких деталях.
Повторяемость
Пресс, который производит 180 тонн в понедельник и 200 тонн в пятницу, не является чеканным прессом. Сохраненные рецепты с указанием давления, положения, скорости и задержки дают оператору повторяемую отправную точку каждую смену.
Установка штампа: где возникает большинство проблем с чеканкой
Когда чеканка не проходит гладко, пресс обычно оказывается последним подозреваемым, а установка штампа обычно первой. Шесть проверок покрывают большую часть суммы.
Параллелизм
Проверьте установленную матрицу на опоре с помощью индикаторов, затем откорректируйте ее с помощью прокладок. Неравномерная высота означает неровный рельеф и матрицу, которая изнашивается с одной стороны.
Высота закрытия
Установите заготовку с мягкой закрепкой и осмотрите оттиск. Никогда не устанавливайте высоту закрытия, соприкасаясь пуансоном и штампом.
Зажим
Держатель штампа должен жестко удерживать комплект штампов. Любое движение в держателе оборачивается засветами, заусенцами и непостоянной глубиной рельефа.
Смазка
Легкая, плотная смазочная пленка способствует текучести металла и его освобождению. Слишком много, и матрица не сможет захватить поверхность; слишком мало, и деталь надоест.
Ошейник и контроль бланка
Там, где используется воротник, он контролирует край бланка и предотвращает расползание обода. Допуск на диаметр заготовки имеет такое же значение, как и качество штампа.
Состояние штампа
Полированная матрица печатает чисто. Одиночный заусенец или скол на поверхности штампа точно воспроизводится на каждой детали до тех пор, пока кто-нибудь не посмотрит на штамп, а не на пресс.
Материалы: что течет, что сопротивляется
Каждый металл монетирует по-своему, и различия носят скорее практический, чем академический характер. Они определяют ваш тоннаж, срок службы, частоту отжига и тщательность полировки штампа.
Золото and silver
Мягкий, прекрасно струится и хорошо чеканится при умеренном тоннаже. Проблема заключается в качестве поверхности и истирании, поэтому контрольная работа зависит от тщательно отполированной матрицы и дисциплинированной смазки, а не от грубой силы.
Медь, латунь and bronze
Работайте быстрее. Между операциями может потребоваться этап отжига, а давление в агрегате заметно выше, чем для драгоценных металлов того же размера.
Алюминий and its alloys
Их легко чеканить, и они не требуют большого тоннажа, что делает их популярными для изготовления жетонов, медалей и рекламных материалов. Четкая детализация достижима без сильного нажатия на пресс.
Никель и медно-никелевый сплав
Жестче, чем медь, и тверже на штампах. Глубину рельефа следует планировать консервативно, а интервалы технического обслуживания штампа сокращать.
Сталь, нержавеющая сталь и титан
Сильное давление агрегата и медленная скорость сжатия. Если детали большие или сплав прочный, разумным решением становится чеканка в теплом или горячем состоянии с нагретыми плитами.
Спеченные и порошковые металлические преформы
Чеканка используется для размера и уплотнения спеченных деталей до окончательного допуска, улучшая качество поверхности и постоянство размеров за один проход.
Холодная штамповка без нагрева является основой всего этого, и это технология, с которой мы работаем каждый день в разных уголках цеха. Та же логика холодной штамповки используется в оборудовании, которое мы создаем для других отраслей промышленности, например, в наших машинах для холодной штамповки, которые прессуют заготовки из фрикционного материала в форму при комнатной температуре:
Машина холодного прессования преформ тормозных колодок Гидравлический холодный пресс предварительно уплотняет рыхлый фрикционный материал при температуре, близкой к температуре окружающей среды, перед отверждением горячим прессованием, обеспечивая равномерную плотность и контролируемое давление. Посмотреть продукт → Другой материал, одни и те же инженерные вопросы о параллельности, повторяемости давления и плавности поступления нагрузки.
Где гидравлические чеканные прессы зарабатывают себе на жизнь
Гидравлическая чеканка не может конкурировать со всеми линиями чеканки в мире. Он выигрывает в определенных сферах деятельности, и выигрывает явно.
Большие памятные монеты и пруфы
Там, где рельеф глубокий и диаметр большой, медленное сжатие и выдержка делают то, чего не может сделать резкий удар: заполняют детали вплоть до края, не растрескивая матрицу.
Медали, награды и презентационные предметы
Портреты и изящные надписи — это именно те детали, которые гидравлический пресс воспроизводит наиболее точно, часть за частью, без ретуши.
Зубофрезерная обработка
Закаленная ступица медленно впрессовывается в заготовку штампа с очень большим усилием и длительной паузой, погружая оттиск в сталь. Это одно из старейших и наиболее требовательных приложений для гидравлической чеканки монет.
Электрические контакты и точные рельефные детали
Контактные заклепки, полосы и небольшие рельефные детали выигрывают от повторяемости тоннажа и контролируемого нижнего положения, которое легче удерживать на гидравлическом прессе, чем на механическом.
Калибровка спеченных деталей
Компоненты из порошкового металла изготавливаются с учетом окончательной толщины и чистоты, закрывая окна допусков, которые невозможно достичь одним спеканием.
Ювелирные изделия, посуда, значки и детали часов
Небольшие, подробные и часто небольшие по объему работы, эти работы вознаграждаются печатной машиной, которая может сохранить рецепт и повторить его ровно в следующем месяце, когда заказ вернется.
Гидравлический или электрический привод? Два честных взгляда
Этот аргумент возникает на каждой встрече по закупкам, и обе стороны имеют реальные аргументы.
Дело в гидравлике
Полный грузоподъемность в любой точке хода, настоящая остановка под давлением, естественная защита от перегрузки и кривая усилия, удобная для чеканки штампов. Тоннаж регулируется с панели управления без изменения какого-либо оборудования, а стоимость тонны силы по-прежнему трудно превзойти при высоких мощностях. Для глубокого рельефа, больших диаметров и червячной обработки это остается практичным решением.
Дело против этого
Более медленные циклы, необходимость обслуживания гидравлического масла, больше тепла и больше энергии, потребляемой на деталь, чем при хорошо настроенном сервоэлектрическом приводе. Контраргумент заключается в том, что современные регулируемые насосы, сервогидравлические агрегаты и аккумуляторные системы закрывают большую часть этого разрыва, а при чеканке ограничивающим фактором обычно является качество детали, а не время цикла. Если ваши объемы измеряются в ударах в секунду, то механический пресс — правильный инструмент, и никто не должен притворяться, что это не так.
Честный ответ: выбор привода должен соответствовать детали, а не брошюре. Это тот же компромисс, который мы идем с клиентами на наших родственных платформах прессов, и мы описали это в практическом сравнении гидравлических и электрических приводов прессов для всех, кто взвешивает оба.
Для более глубокого изучения того, как две системы привода ведут себя в реальном производственном цехе, см. эту разбивку гидравлические и электрические приводы прессов , который охватывает те же вопросы о силовых кривых из другого приложения.
Выбор чеканного пресса: контрольный список из десяти пунктов
Принесите эти десять ответов любому поставщику, и разговор станет короче и намного полезнее.
- Сама часть. Диаметр, толщина, материал, глубина рельефа и допуск, которые действительно имеют значение.
- Прогнозируемая площадь отпечатка. Не пустое место, а место под нагрузкой.
- Единичное давление и общий тоннаж. Подсчитайте это, а затем добавьте от 20 до 30 процентов прибыли.
- Тип рамы и жесткость. Четырехколонный для большинства работ по чеканке монет, с указанным пределом отклонения при полной нагрузке.
- Размер стола, дневной свет и ход. Размер соответствует набору штампов и удобству управления, которое вы планируете добавить позже.
- Управление скоростью рамы. Убедитесь, что скорости подхода, сжатия и возврата регулируются отдельно.
- Жить capability. Пресса должна выдерживать полное давление, а не просто достигать его.
- Повторяемость давления и рецепты. Спросите, как измеряется тоннаж и насколько последовательно он повторяется от смены к смене.
- Выброс и автоматизация. Сила выталкивания, удаление детали и выбор автоматического переноса или загрузки штампа.
- Безопасность, сервис и запасные части. Ограждения и блокировки соответствуют стандартам, которым вы должны соответствовать, а также реалистичный ответ по запасным частям и поддержке.
Поставщик, который не может ответить цифрами на третий и восьмой пункты, сообщает вам что-то полезное.
Поддержание точности чеканного пресса
Точность чеканки — это, главным образом, обслуживание, выполняемое незаметно и по графику.
Регулярные проверки
- Индикаторы уровня масла, цвета масла и фильтра.
- Температура масла поддерживается в стабильном рабочем диапазоне, примерно от 30 до 55 °C.
- Чистота масла в соответствии с кодом ISO, указанным производителем.
- Видимые утечки вокруг цилиндра, клапанов и фитингов.
- Необычный шум или вибрация насосной группы.
- Чистота валика и валика перед каждой заменой штампа
- Функциональная проверка защитных устройств, блокировок и двуручного управления
Когда деталь идет не так
- Деталь не заполняется: проверьте тоннаж, выдержку, твердость заготовки и смазку, прежде чем обвинять матрицу.
- Заусенцы или заусенцы: высота в закрытом положении, параллельность и состояние воротника.
- Смещение тоннажа между сменами: температура масла, износ клапанов, калибровка датчика давления
- Прилипшие детали: разделительная смазка, настройка декомпрессии, полировка штампа.
- Рельеф неравномерный из стороны в сторону: еще раз проверьте параллельность и регулировку прокладок.
- Постепенная потеря остроты: в большинстве случаев износ матрицы, а не прессования.
Большинство этих симптомов выглядят как неисправности пресса и на самом деле являются неисправностями процесса или инструмента. Мы видим ту же самую картину и на других типах печатных машин и собрали общие из них в этом руководстве по Проблемы с формовочной машиной холодного прессования и как их предотвратить .
Взгляд со стороны пресс-строителя
Мы не являемся специалистами по мятному оборудованию. Мы производим четырехколонные гидравлические прессы с программируемым давлением, температурой и временем, используемые для вулканизации резины, впрыска силикона и формования фрикционных материалов. Эта работа научила нас нескольким вещам, которые применимы непосредственно к чеканке монет.
Все начинается с того, насколько равномерно нагрузка распределяется по валику. Пресс, который прогибается под нагрузкой, не обеспечивает требуемого тоннажа, и никакой алгоритм управления не фиксирует прогибающуюся раму. Во-вторых, это повторяемость: оператор должен иметь возможность сохранить рецепт и получить тот же результат в следующем месяце. В-третьих, это контроль всего цикла, а не только пика, что означает отдельно регулируемый подход, сжатие, задержку и отпускание.
Две платформы ниже иллюстрируют, как это мышление применяется на практике. Первый был специально разработан для равномерного распределения давления по всей поверхности матрицы:
Пресс для тормозных колодок равного давления Специальный пресс с оптимизированным соотношением давления и плавающим масляным цилиндром для обеспечения постоянного давления в полости при крупносерийном производстве тормозных колодок. Посмотреть продукт → Второй — пресс с подогревом, в котором давление, температура и время удерживаются в пределах сохраненного рецепта, что является той же дисциплиной, которая необходима циклу чеканки, когда задействовано теплое формование:
Пресс для вулканизации пластин по индивидуальному заказу для резиновых изделий Автоматический вулканизационный пресс с подогреваемой плитой для резиновых изделий с регулируемым давлением и контролируемой температурой 100–250°C для обеспечения эффективного производства. Посмотреть продукт → Если вы выбираете чеканный пресс, эти вопросы стоит задать любому застройщику, включая нас.
Часто задаваемые вопросы
В чем разница между чеканкой и чеканкой?
Обе операции представляют собой операции холодной штамповки в закрытых штампах, поэтому металлургия аналогична. Разница заключается в кривой силы. При ударе используется резкий механический импульс, который действует быстро и жестко на штампах. При чеканке на гидравлическом прессе используется медленное сжатие с последующей выдержкой под давлением, что позволяет более мягко и равномерно заполнить мелкий рельеф.
Какой тоннаж нужен гидравлическому чеканному прессу?
Оцените давление единицы, умноженное на прогнозируемую площадь отпечатка, а затем прибавьте запас от 20 до 30 процентов. Для небольшой серебряной медали может потребоваться всего от 100 до 200 тонн, для большого бронзового памятного знака может потребоваться 800 тонн и более, а для обработки штамповкой могут потребоваться тысячи тонн.
Может ли гидравлический чеканочный пресс производить циркуляционные монеты на высокой скорости?
Он может их производить, но не с такой скоростью. Монеты большого тиража обычно чеканят на механических прессах, совершающих несколько ударов в секунду. Гидравлические прессы подходят для изготовления памятных сувениров, пробных отпечатков, медалей, зубофрезерных штампов и прецизионных тисненых деталей, где детализация и повторяемость имеют большее значение, чем время цикла.
Почему время пребывания так важно в чеканке?
Металл продолжает проникать в мелкие детали, пока сохраняется давление. Без выдержки внешние детали оттиска могут получиться мягкими, особенно на крупных деталях. Dwell также обеспечивает упругое восстановление, пока деталь все еще находится под нагрузкой, поэтому матрица контролирует конечные размеры.
Можно ли использовать гидравлический пресс для червячной обработки?
Да, и это одно из классических приложений. Закаленная ступица медленно впрессовывается в заготовку штампа с очень большим усилием и длительной выдержкой, поэтому оттиск постепенно погружается в сталь, а не забивается в нее.
Действительно ли необходим четырехколонный каркас?
Для большинства операций по чеканке это более безопасный выбор, поскольку четыре колонны равномерно распределяют нагрузку и удерживают плиты параллельно под давлением. Прессы с C-образной рамой подходят для небольших малотоннажных работ, но с увеличением тоннажа становится все труднее поддерживать параллельность.
Как часто следует менять гидравлическое масло?
Следуйте анализу масла, а не фиксированному календарю. Большинство магазинов меняют масло ежегодно или по графику производителя, чаще заменяют фильтры и поддерживают температуру масла в стабильном диапазоне примерно от 30 до 55 °C. Чистое стабильное масло — один из самых дешевых способов обеспечить повторяемость давления.
