Пресс глубокой вытяжки: гидроподушка или гидравлический прижим

В прессе глубокой вытяжки гидроподушка и гидравлический прижим решают задачу через разные конструктивные схемы. Гидроподушка передает усилие через толкатели в рабочем столе, а прижим выполнен как дополнительный ползун. Поэтому выбирать вариант следует по устройству штампа, способу фиксации заготовки, движениям рабочих органов и требованиям к управлению циклом.

Главное отличие - конструкция рабочего органа

В карточке пресса гидроподушка описана как несколько толкателей, расположенных в рабочем столе с определенным шагом. Это означает, что усилие передается на оснастку через отдельные точки, положение которых необходимо учитывать при проектировании или проверке штампа. Само наличие гидроподушки еще не подтверждает совместимость с конкретной оснасткой: требуется сопоставить расположение толкателей с элементами штампа, воспринимающими нагрузку.

Гидравлический прижим имеет другую конструкцию - он выполнен в виде дополнительного ползуна. При такой схеме взаимодействие с заготовкой организуется через прижимную часть оснастки, связанную с отдельным подвижным органом. Необходимо определить, где возникает контакт, как прижимная часть расположена относительно пуансона и матрицы и какие движения требуются ей в течение цикла.

Оба исполнения представлены как варианты дополнительного рабочего органа листоштамповочного пресса двойного действия. Их нельзя сравнивать только по названию или формальному наличию отдельного привода. Основной критерий  - схема передачи усилия через штамп. Для гидроподушки критичен путь нагрузки от толкателей к рабочим элементам оснастки, для дополнительного ползуна - схема контакта ползуна с прижимной частью и ее положение относительно остальных органов.

Назначение прижима в описанном процессе состоит в фиксации плоской заготовки на матрице перед тем, как пуансон начнет втягивать металл в полость штампа. Требуемый характер удержания заготовки определяется технологией. Поэтому конструктивный вариант нужно оценивать вместе со способом фиксации, а не отдельно от детали и маршрута формования.

Как сопоставить рабочий орган с оснасткой

Проверку гидроподушки начинают со схемы рабочего стола и расположения толкателей. Затем на эту схему накладывают конструкцию штампа и определяют, какие его элементы принимают усилие, достаточно ли предусмотренных точек передачи нагрузки и не мешают ли они другим частям оснастки. Число, шаг и положение толкателей для требуемого исполнения должны быть согласованы в техническом задании, поскольку карточка не содержит числовых параметров конкретной конфигурации.

Важно проследить всю силовую цепь: от рабочего органа пресса через толкатели и элементы штампа до части оснастки, которая фиксирует заготовку. Если конструкция штампа не предусматривает такую передачу усилия, одного изменения настроек будет недостаточно - потребуется пересматривать оснастку либо выбирать другую схему рабочего органа. Этот вопрос следует решить до определения компоновки оборудования.

Для гидравлического прижима проверка строится иначе. Сначала задают форму и рабочую зону прижимной части, затем определяют ее взаимное положение с пуансоном и матрицей. После этого описывают последовательность контакта с заготовкой: когда прижим должен занять рабочее положение, на каком этапе начинается движение пуансона и когда заготовка освобождается. Если предусматривается удаление сформованной детали отдельным органом, его движение также включают в цикл, не смешивая функции прижима и выталкивания.

Для каждого рабочего органа в техническом задании необходимо задть требуемые усилие, ход и рабочую зону. Эти величины нельзя переносить из общего описания серии или определять по одному названию операции. Их устанавливают по геометрии детали, конструкции штампа, способу фиксации заготовки и последовательности переходов. Одновременно проверяют, укладываются ли требуемые перемещения оснастки в выбранную компоновку пресса.

Какие параметры управления важны при сравнении

Карточка гидравлического пресса для  глубокой вытяжки указывает на независимую регулировку скорости пуансона, усилия прижима заготовки и выдержки в конечной точке. Эти параметры относятся к разным этапам процесса, поэтому в техническом задании их следует связывать не только с требуемыми значениями, но и с последовательностью команд.

Сначала нужно определить, какой орган фиксирует заготовку и как подтверждается достижение рабочего положения. Затем описывают начало и дальнейшее движение пуансона, условия поддержания прижима и выдержку в конечной точке. После этого задают обратные движения и освобождение детали. Такое описание позволяет проверить, какие органы должны управляться раздельно и какие зависимости между ними необходимы в цикле.

Для пресса с гидроподушкой требуется выяснить, как управляется ее движение и усилие относительно движения пуансона. Для исполнения с дополнительным ползуном нужно отдельно определить команды ползуна, его взаимодействие с прижимной частью штампа и согласование с пуансоном. Из общей карточки нельзя делать вывод, что диапазоны реглуирования или логика управления будут одинаковы для любой конфигурации.

У поставщика следует запросить диапазоны регулирования, доступные способы контроля, точность поддержания параметров и допустимую последовательность команд именно для рассматриваемого исполнения. Проверять нужно и то, какие параметры вводятся независимо, а какие определяются настройкой общего цикла. Без этих данных невозможно корректно сопоставить требования технологии и возможности системы управления.

В каких условиях уместен каждый вариант

Гидроподушку рассматривают, когда штамп конструктивно рассчитан на передачу усилия через толкатели, расположенные в рабочем столе. В этом случае необходимо подтвердить соответствие точек приложения нагрузки элементам оснастки. Решение уместно не само по себе, а при совместимости компоновки стола, толкателей и штампа.

Гидравлический прижим рассматривают, когда технологическая схема требует отдельного ползуна для фиксации заготовки. Оснастка при этом должна обеспечивать взаимодействие прижимной части с ползуном и оставлять требуемую зону для движения пуансона. Важен не только факт наличия дополнительного ползуна, но и возможность реализовать нужную последовательность контакта, удержания и освобождения заготовки.

При работе с деталями сложной геометрии выбор нельзя сводить к одному конструктивному признаку. Нужно учитывать материал и его пластичность, форму исходной заготовки, требуемую глубину формования и маршрут получения детали. Карточка допускает однопереходную и многопереходную вытяжку, в том числе с промежуточным отжигом для особо глубоких изделий. Конкретный маршрут следует задавать применительно к детали и материалу.

Если процесс разделен на несколько переходов, для каждого из них необходимо определить способ фиксации заготовки, рабочую оснастку и требуемые движения органов пресса. При изменении формы полуфабриката может меняться и взаимодействие с прижимной частью штампа. Поэтому применимость гидроподушки или дополнительного ползуна подтверждают по всей последовательности формования, а не только по начальному переходу.

Для деталей сложной формы в карточке также указаны модели двойного и тройного действия, где независимые цилиндры могут управлять пуансоном, прижимом и выталкивателем по отдельности. Это не означает, что тройное действие требуется для каждой детали. Необходимость отдельного выталкивания определяют по конструкции оснастки и операции удаления детали после формования.

Какие исходные данные нужны до выбора конструкции

Исходной точкой служит чертеж детали с описанием материала заготовки. Для выбора схемы нужны форма и размеры исходной заготовки, геометрия получаемой детали, направление формования и требования к последовательности переходов. Если предусмотрен промежуточный отжиг, его место фиксируют в технологическом маршруте, чтобы отделить операции формования от сопутствующих этапов.

Следующий блок данных относится к штампу. Необходимо описать полоежние пуансона и матрицы, способ размещения заготовки, устройство прижимной части и путь передачи усилия. Для гидроподушки дополнительно согласуют расположение толкателей с элементами штампа. Для дополнительного ползуна задают рабочую зону контакта и требуемое взаимное положение ползуна, прижима, пуансона и матрицы.

После этого составляют цикл движений. В нем последовательно описывают установку и фиксацию заготовки, движение пуансона, удержание прижимного усилия, выдержку в конечной точке, возврат органов и удаление детали. Для каждого движения задают требуемые усилие, ход, скорость, положение начала и окончания команды. Если числовые значения еще не рассчитаны, в задании нужно прямо обозначить необходимость их определения, а не заменять их предположениями.

Отдельно указывают функции выталкивания. Карточка  перечисляет выталкиватель в ползуне среди дополнительных опций, поэтому считать его базовой частью исполнения нельзя. Также нельзя автоматически возлагать функцию выталкивания на гидроподушку: такое применение не подтверждено данными карточки и должно отдельно согласовываться по конструкции оборудования и штампа.

К дополнительным опциям в карточке отнесены пресс-форма, робот-манипулятор, система нагрева, система подачи заготовки и выталкиватель в ползуне. Потребность в каждой позиции следует описывать отдельно. Указание опции в карточке подтверждает возможность ее рассмотрения, но не означает включение в любую поставку или совместимость без проверки выбранной конфигурации.

Как выбрать конфигурацию пресса глубокой вытяжки

Выбор начинают с детали и маршрута ее формования. Сначала сопоставляют геометрию изделия, материал, исходную заготовку и последовательность переходов. Затем определяют, как заготовка должна фиксироваться на матрице и какие движения необходимы до, во время и после хода пуансона. Только после этого переходят к конструкции шампа и способу передачи усилия от дополнительного рабочего органа.

Если штамп предусматривает передачу усилия через толкатели в рабочем столе, рассматривают гидроподушку и согласуют расположение этих толкателей с оснасткой. Если для фиксации требуется отдельный ползун, рассматривают гидравлический прижим и проверяют его рабочую зону, контакт с прижимной частью и согласование с пуансоном. Безусловного преимущества у одной схемы перед другой нет: решение определяется оснасткой и трбуемым циклом.

После выбора конструктивной схемы задают усилия, ходы, скорости, выдержку, последовательность команд и требования к раздельному управлению оганами. Далее проверяют необходимость выталкивателя и других опций. Согласованную конфигурацию сопоставляют с доступным исполнением оборудования, не распространяя свойства одной карточки на все гидравлические прессы категории.

Практический порядок согласования выглядит последовательно: деталь определяет технологический маршрут, маршрут задает требования к  штампу, штамп формирует схему передачи усилия, а эта схема определяет выбор гидроподушки или дополнительного ползуна. После этого требования к движениям и управлению переводят в техническое задание на конкретную конфигурацию пресса глубокой вытяжки.