Машина для горячего тиснения металла: как выбрать пресс горячей штамповки под свою деталь

Что определяет качество оттиска: температура, усилие, жёсткость

В горячей штамповке металла качество детали складывается не из одного «главного» параметра, а из согласованности трёх подсистем.

Температура заготовки. Нагрев ведётся в электрической печи с точным контролем температуры. Требования к ней — не «мощность побольше», а высокий тепловой КПД, повторяемость режима и полностью автоматический бездиспетчерский цикл. Разброс температуры заготовки переносится напрямую в разброс степени заполнения гравюры штампа и в ускоренный износ оснастки.

Усилие и характер хода. В прессах BLA применяется кривошипный привод; в моделях линии крепежа ползун работает в двойном действии. Существенно не только номинальное усилие, но и ход при номинальном усилии — у BLA-80 это 4 мм, у BLA-110/160/200 — 6 мм. Именно на этом участке хода металл течёт в гравюру, и его недостаток нельзя компенсировать увеличением тоннажа.

Жёсткость и стабильность станины. Корпус сваривается из высококачественного стального листа, после сварки проходит термическую обработку для снятия остаточных напряжений. Для стабилизации работы применяется пневматический уравновешиватель ползуна. Коленчатый вал, зубчатые колёса и винты после закалки и шлифования обеспечивают высокую износостойкость. Заявленный класс точности прессов — GB/JIS 1 класс, точность обработки — ±0,01 мм, точность регулировки штампа — 0,1 мм.

Состав линии горячего тиснения

Пресс сам по себе — это примерно половина решения. Реальная линия горячего тиснения металла в комплектации Besco включает:

1. Машина резки прутка / заготовки. Конструкция рабочего стола оптимизирована методом конечных элементов: прогиб стола при резе компенсирует прогиб ножевой балки, за счёт чего зазор между ножами остаётся постоянным по всей длине реза. Зазор регулируется штатным устройством с указательной шкалой — под разную толщину материала.
2. Электрическая нагревательная печь. Высокий тепловой КПД и точный контроль температуры, низконапорная безопасная конструкция, многоуровневая защита, полностью автоматический режим без оператора.
3. Система автоматической подачи. Сервоподатчик, листовой податчик, разматыватель, правильная машина, комплексы «2 в 1» (размотка + правка) и «3 в 1» (размотка + правка + подача). Конфигурация подбирается под конкретную деталь.
4. Пресс горячей штамповки серии BLA. Основная формообразующая операция.
5. Манипуляторы 2, 3 и 4 оси. Межоперационная передача заготовки: повторяемое позиционирование, отсутствие контакта оператора с нагретой заготовкой, непрерывный цикл.
6. Оснастка. Штампы под конкретную деталь либо по чертежу заказчика.

Типовые изделия, выпускаемые на таких линиях: болты и гайки (горячая штамповка применяется для типоразмеров крупнее M12), анкерный крепёж, латунная арматура и фитинги, шайбы и прокладки, автомобильные номерные знаки (тиснение рельефа), детали автокомпонентов.

Безопасность, энергоэффективность, оснастка

• Безопасность. Применяется сдвоенный предохранительный электромагнитный клапан и гидравлическая защита; фотоэлектрическая (оптоэлектронная) защита рабочей зоны; пневматический уравновешиватель ползуна для стабильности пуска.
• Энергоэффективность. Энергосбережение реализовано за счёт частотного преобразователя (инвертора) в приводе.
• Комплектующие. Используются комплектующие международных брендов.
• Материалы штампов. D2, SKH-9, SKD11, A3, SKD61. Типы: штампы для прессов, вырубные, последовательные, одинарные и двойные, а также ковочная оснастка и оснастка для вытяжки.
• Ресурс оснастки. 1 000 000–3 000 000 ударов в зависимости от материала и режима работы. Этот показатель нужно закладывать в расчёт себестоимости с самого начала — стоимость оснастки на миллион деталей часто оказывается сопоставима с долей амортизации самого пресса.
• Обработка поверхности деталей. Цинк, никель, хром, олово, серебро, порошковая окраска, анодирование, электроосаждение, шелкография, термообработка, чернение; соответствие RoHS для экспортных поставок.

С чего начать проект

Для подбора машины горячего тиснения достаточно пяти исходных данных:

1. Деталь — чертёж или образец (Besco выполняет кастомизацию по образцам).
2. Материал — марка стали, латуни или алюминиевого сплава.
3. Габарит и масса заготовки — от них считается требуемое усилие и площадь стола.
4. Программа выпуска — деталей в смену; расчёт ведётся по стабильной частоте ходов, а не по максимальной.
5. Степень автоматизации — какие операции остаются ручными, а какие передаются подаче и манипулятору.

По этим данным определяется типоразмер пресса из ряда BLA-80 / 110 / 160 / 200, состав периферии и комплект оснастки. Разница между «взять пресс» и «получить линию» здесь измеряется не ценой оборудования, а процентом выхода годного через полгода после пуска.