Станки

Листоштамповочное оборудование: Технологии, виды и применение

Листоштамповочное оборудование — это важнейшая категория промышленного оборудования, предназначенная для обработки листового металла методом штамповки, резки и вытяжки. Такие технологии находят широкое применение в машиностроении, автомобилестроении, приборостроении и других отраслях промышленности, где требуется производство массовых и серийных металлических деталей с высокой точностью и эффективностью. В современных условиях развития индустрии повышается требование к скорости производства, качеству обработки и автоматизации технологических процессов, что обусловливает постоянное совершенствование листоштамповочного оборудования.

Технология листоштамповки берет свое начало еще в XIX веке с развитием индустриализации и массового производства металлических изделий. Появление первых механических ножниц и прессов позволило значительно ускорить обработку листового металла по сравнению с ручным трудом. В XX веке с развитием электротехники и гидравлики штамповочное оборудование стало более мощным, точным и надежным. С середины XX века началось широкое внедрение автоматизированных штамповочных комплексов и роботов, что значительно повысило производительность и качество выпускаемой продукции. В СССР и России развитие листоштамповочного оборудования было тесно связано с развитием машиностроения и оборонной промышленности, что стимулировало создание уникальных моделей прессов и автоматов с высокой производительностью.

1. Общие сведения о производстве штампованных изделий

Штампованные детали из листовых материалов находят широкое применение при выпуске как готовых изделий, так и заготовок в различных производственных масштабах — от мелкосерийного до крупносерийного. Популярность технологии обусловлена ее высокой эффективностью, возможностью автоматизации, стабильным качеством продукции и надёжной работой листоштамповочного оборудования, обеспечивающего минимальные производственные издержки при сохранении требуемого уровня качества.

В технологическом процессе листоштамповки применяются различные виды оборудования: ножницы для резки заготовок, прессы для выполнения операций пробивки, вырубки, гибки, вытяжки (неглубокой и глубокой), формообразования и отбортовки отверстий. Для реализации данных операций используют механические (эксцентриковые и кривошипные), гидравлические, а также современные импульсные установки — гидро- и магнитно-импульсные машины, лазерные и плазменные установки.

В последние годы отечественные производители оборудования для листовой штамповки проявляют повышенный интерес к техническому совершенствованию. Хотя в ряде случаев они уступают зарубежным аналогам в автоматизации, дизайне и уровне сервисного обслуживания, российские машины сохраняют конкурентоспособность за счёт рациональных технических решений, приемлемого качества и более доступной цены.

Особое внимание на российском рынке заслуживает продукция японской фирмы «Amada». Среди её решений — гильотинные ножницы, листогибочные прессы серии NFT, номинальное усилие которых варьируется от 500 до 2200 кН, длина реза — от 2000 до 4000 мм. Все устройства оснащены ЧПУ. Также представлены комплексы серии СВ 2000 и роботизированные листогибочные линии Asto-100 NT (сила 980 кН, длина гибки — 2000 мм, сервогидравлический привод, система числового управления, робот с пятью осями и грузоподъемностью 20 кг). Программные модули охватывают пробивку, гибку и лазерную резку листов.

Многие зарубежные компании в настоящее время осваивают интеграционные подходы к управлению — используют адаптивное и программно-числовое управление с системой мониторинга и диагностикой работы оборудования. Это подталкивает российских производителей ускоренно внедрять новые технические решения, чтобы остаться конкурентоспособными в условиях высоких технологических требований рынка.

Отечественное оборудование, несмотря на менее развитое сервисное сопровождение и более простую реализацию интерфейсов управления, всё чаще рассматривается как альтернатива зарубежной технике благодаря разумному балансу между стоимостью и эксплуатационными характеристиками.

2. Ножницы для резки листовых и профильных материалов

Для раскроя листового и профильного металлопроката используют различные типы ножниц: гильотинные, кривошипные (механические), гидравлические с косым расположением режущего инструмента, а также дисковые и аллигаторные ножницы с вращающимися лезвиями (табл. 1—3).

Гильотинные и ножницы с наклонным ножом — оптимальны при обработке листов большой толщины и ширины. Современные установки данного типа оснащаются числовым программным управлением и прижимными устройствами (гидравлическими, механическими либо пневматическими), а также сварной станиной, электромеханическим приводом и системой защиты от перегрузок.

Рабочий цикл осуществляется следующим образом: электродвигатель приводит во вращение маховик, момент через фрикционную муфту передается на кривошипный вал, преобразующий вращательное движение в возвратно-поступательное перемещение ножа. Для точной резки предусматривается система регулировки в зависимости от толщины материала. В частности, при резке низкоуглеродистой стали оптимальный зазор между ножами составляет 5…10 % толщины листа.

Панель управления включает в себя функциональные элементы: главный выключатель, аварийный останов, индикатор текущего режима и переключатель способов резки. Машина поддерживает как одиночный, так и непрерывный режим работы до сигнала «Стоп».

Таблица 1. Ножницы гильотинные

Модель Размер листа, мм Тип привода Габариты

(Д Ш В), мм

Масса, кг
СТД 9А 4 2500 Механический 3400x1392x1390 3500
СТД 9А 6 2000 То же 2900x1392x1390 3350
СТД 9 А 6 2500 —»— 3400x1392x1390 3600
НД3314Г 2,5 1600 Пневмомеханический 2300x1600x1470 2000
ГД3316АГ 4 2000 То же 3300x1630x1520 3870
НК3418 6,3 2000 —»— 2780x1600x1620 4250
НГ4/2,5 4 2500 Механический 3510x1150x1720 3760
НГ6,3/2,5 6,3 2500 То же 3630x1280x1455 4950
НГ6,3/3 6,3 3000 —»— 4180x1325x1500 5940
НГ6,3 6,3 2000 —»— 2850x1200x1400 3560
НГ-13 13 2000 —»— 3100x2000x2250 5600
НГ-16 16 2000 —»— 3100x2250x2000 6500
Н478 16 2200 —»— 3150x2275x2350 11 000
FS-1652N 1 1300 С ножным приводом 1590x540x1050 460
MGH 3100 6 3060 6 Гидравлический 3690x3040x1800 6800
MGH 3100 10 3060 10 То же 3740x3000x1850 9000
MGH 3100 13 3060 13 —»— 3780x2990x1960 11 000
MGH 3100 16 3060 16 —»— 3810x3020x2200 14 800
MGH 3100 20 3060 20 —»— 4080x3100x2800 19 600
MGH 4100 10 4060 10 —»— 4750x2850x1890 13 000
MGH 4100 13 4060 13 —»— 4790x3000x2000 15 500

Таблица 2. Ножницы комбинированные

Модель Усилие, кН/мм Заготовка, мм Габариты

(Д Ш В), мм

Масса, кг
СМЖ652 300/20 Круг 40 1500x600x1250 1300
НГ5222 400/30 Круг 5 1900x1660x1950 2270
НГ5223 630/32 Круг 50 1800x1700x1865 2500
НГ5224 1250/40 Круг 67 2735x1760x2445 7050

Таблица 3. Рычажные ножницы (Чехия)

Модель Тип станка Заготовка, мм Масса, кг
Для профильного материала
NPP-6 Ручной Круг ∅16, пластина 199x 10, уголок 40x 6 42
NPP-7 То же Круг ∅27, пластина 90x 14, уголок 60×7 98
Для листа и прутка
HS-6 Ручной Круг ∅11, полоса 70x 6, лист 6 14
HS-10 То же Круг ∅13, полоса 70x 6, лист 6 23

Использование электронного устройства позиционирования существенно ускоряет производственные операции при одновременном обеспечении высокой точности разрезания. Устройство способно сохранять параметры реза для различных типов материалов и габаритов листов. Перемещение заднего упора осуществляется через шариковинтовую передачу, приводимую в действие электродвигателем постоянного тока, управляемым кодером с точностью позиционирования до 0,1 мм.

Для продольного разрезания листов или рулонных заготовок на полосы, а также для фигурной резки разнообразной конфигурации, находят применение дисковые ножницы. Варианты с двумя дисками, оснащённые роликами специального профиля вместо ножей, позволяют выполнять гибку и отбортовку заготовок.

Классификация дисковых ножниц основывается на количестве ножевых элементов: различают однодисковые, двухдисковые и многодисковые конструкции. В однодисковом варианте один нож установлен неподвижно на станине, тогда как второй, выполненный в виде диска, закреплён на подвижной каретке и производит разрез. Помимо прямой резки, при наклоне режущего диска возможно выполнение косого реза под углом 30…35°, что позволяет подготовить кромку к сварочным операциям.

По способу установки ножей двухдисковые модели подразделяются на типы: с параллельно установленными ножами, с нижним ножом под углом и с обеими режущими частями, наклонёнными под углом 45°. Последний вариант является наиболее востребованным в промышленности.

Российские производители, включая ОАО «Долина» (г. Кувандык), поставляют кривошипные ножницы серии НЛ, оснащённые как механической, так и пневматической муфтой. Эти машины предназначены для резки листов толщиной до 20 мм и шириной до 2000 мм. В линейке продукции также имеются комбинированные пресс-ножницы, сортовые установки для резки фасонного и сортового проката, а также ручные и высечные ножницы.

Компания ОАО «Донпрессмаш» (г. Азов) выпускает кривошипные ножницы с наклонным положением режущего ножа, предназначенные для обработки листов толщиной от 2 до 32 мм и шириной от 1020 до 3150 мм. АПК ПО (г. Воронеж) производит гильотинные установки для реза листов толщиной от 4 до 32 мм и шириной от 2000 до 3150 мм, а также многодисковые ножницы, предназначенные для тонколистового металла толщиной от 0,1 до 1,2 мм при ширине до 400 мм.

ЗАО «Нелидовпрессмаш» (г. Нелидово) производит широкий ассортимент ножниц: от механических кривошипных моделей с пневматической и электромеханической муфтой до гильотинных установок, охватывающих диапазон от 2,5×1600 до 32×3150 мм. В номенклатуре также имеются комбинированные устройства для обработки полос, кругов, уголков, аллигаторные ножницы для утилизации металлолома и другие специализированные варианты.

На том же предприятии выпускаются гидравлические ножницы с поворотной балкой серии ИВ21, предназначенные для резки листов различных параметров: от 1600×6 до 4000×3,5 мм. Также предлагаются гильотинные установки моделей Н37216 и НГ 3418, работающие с заготовками толщиной 6—12,5 мм.

Продукция зарубежной фирмы «ИрленРос» пользуется устойчивым спросом. Технические параметры машин приведены в табл. 4 и табл. 5, а также иллюстрированы на рис. 1.

Гидравлические гильотинные ножницы модели СН (см. табл. 4) обладают прочным сварным стальным корпусом с высокой жёсткостью. Система настройки технологического зазора между ножами реализована с применением игольчатых подшипников, обеспечивающих точную резку. Регулировка зазора осуществляется с одной стороны оборудования. Двойная шариковинтовая пара заднего упора гарантирует повышенную стабильность. Отведение упора выполняется с высокой точностью благодаря контроллеру Panasonic с сенсорным экраном.

Конструкция ножниц предусматривает переносную педаль с функцией экстренной остановки, опорные кронштейны длиной 1000 мм с откидными упорами и миллиметровой шкалой, шариковые опоры на рабочей поверхности стола, которые облегчают подачу материала. Верхний и нижний ножи выполнены из закалённой стали и имеют по четыре режущих кромки, что позволяет резать нержавеющую сталь. Гидравлический блок оснащён самовыравнивающимися клапанами от немецкой компании «Hoerbiger».

Дополнительные элементы системы включают в себя: насосы с высоким расходом и пониженным уровнем шума, регулятор давления прижимных элементов, двухрежимную педаль для регулировки скорости (рабочая и возвратная), применение специального гидравлического масла, электродвигатели в литом перлитном корпусе, предназначенные для непрерывного режима работы под высоким давлением. Также реализован счётчик количества резов, включая функцию обратного отсчёта, облегчённый интерфейс для ввода данных, подходящий большинству операторов, и встроенная подсветка зоны реза.

Таблица 4. Технические характеристики гильотинных ножниц мод. СН

Параметры Модели
СН 34 СН 44 СН 26 СН 36 СН 46 СН 66 СН 210 СН 310 СН 410
Рабочая длина, мм 3050 4100 2050 3050 4100 6100 2050 3050 4100
Способность резания, мм 4 4 6 6 6 6 10 10 10
Угол наклона ножа, град 1,5
Количество точек прижима 11 14 8 11 14 21 8 11 14
Диапазон заднего упора, мм 725 725 725 725 725 1000 725 725 725
Мощность двигателя, кВт 4 4 7,5 7,5 7,5 7,5 15 15 15
Габаритные размеры, мм 3700x

1450x

1670

4750x

1850x

1800

2750x

1850x

1800

3750x

1850x

1800

4950x

1900x

1900

6950x

2150x

2050

2850x

1900x

1900

3850x

1900x

1900

4950x

2050x

1950

Масса, т 6,6 7,6 5 7,1 1 2 7 8,5 11
Параметры Модели
СН 610 СН 313 СН 413 СН 613 СН 216 СН 316 СН 416 СН 220 СН 320
Рабочая длина, мм 6100 3050 4100 6100 2050 3050 4050 2050 3050
Способность резания, мм 10 13 13 13 16 16 16 20 20
Угол наклона ножа, град. 1,5 2 2 2 2 2 2 2 2
Количество точек прижима 21 11 14 21 8 11 14 8 11
Диапазон заднего упора, мм 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1200 1200
Мощность двигателя, кВт 15 22 22 22 37 37 37 50 50
Габаритные размеры, мм 7050x

2470x

2250

3860x

2240x

1950

5100x

2410x

2160

7100x

2570x

2200

3050x

2400x

2150

4050x

2400x

2150

5100x

2550x

2200

3050x

2550x

2150

4050x

2550x

2150

Масса, т 28 10,5 15 30 13,5 15 21 18 20

Гидравлические гильотинные ножницы

Рис. 1. Гидравлические гильотинные ножницы

Таблица 5. Технические характеристики гильотинных ножниц, мод. CHVG

Параметры Модели
CHVG-36 CHVG-38 CHVG-310 CHVG-313
Рабочая длина, мм 3100 3100 3100 3100
Способность резания, мм 6 8 10 13
Угол наклона ножа, град 1,5 1,5 1,8 1,8
Диапазон заднего упора, мм 600 600 850 850
Мощность двигателя, кВт 7,5 15 15 22
Габаритные размеры, мм:

длина

3780 3780 3900 3900
ширина 1600 1600 1875 1875
высота 1600 1600 2060 2060
Масса, т 7,5 8,5 10,5 12,5

В качестве мер безопасности предусмотрены:

  • заднее ограждение, автоматически прекращающее работу станка при попадании в опасную зону;
  • модульное программируемое реле безопасности PNOZmulti;
  • кнопка аварийного останова, размещённая в верхней части переносной педали;
  • фронтальные и боковые защитные кожухи из материала LEXAN, обеспечивающие полный обзор рабочей зоны.

Модели CHVG представляют собой упрощённые версии моделей серии CH. В данных моделях отсутствуют контроллеры, управление осуществляется с кнопочной панели. Зона реза составляет 3100 мм, толщина обрабатываемого материала — 6; 8; 10; 13 мм. Предусмотрены ручной и автоматический режимы работы (см. табл. 5).

3. Прессы листоштамповочные

Листоштамповочные прессы с механическим, электрическим, кривошипным и гидравлическим приводом подразделяются на:

  • прессы простого действия,
  • прессы двойного действия,
  • прессы тройного действия.

Прессы простого действия (с одним рабочим ползуном) относятся к универсальным. Они предназначены для выполнения операций:

  • вырубки,
  • пробивки,
  • гибки,
  • неглубокой формовки и вытяжки с прижимом фланца с помощью встроенной в стол гидроподушки.

Прессы двойного действия оснащаются двумя ползунами: наружным прижимным и внутренним вытяжным. Они предназначены для операций глубокой вытяжки, требующих прижима фланца заготовки.

Прессы тройного действия дополнительно оснащаются третьим ползуном, расположенным в столе, для вытяжки с противодавлением (см. табл. 6).

Одностоечные механические (кривошипные) прессы усилием от 0,4 до 2,5 МН по ГОСТ 9753–86 выпускаются в двух вариантах:

  • 1-е исполнение — правильные;
  • 2-е исполнение — базовые (с гидроподушкой, шиберным устройством, поворотным столом).

На универсальных прессах простого действия выполняются как разделительные, так и формоизменяющие операции.

В условиях серийного и массового производства наибольшее применение нашли универсальные однокривошипные открытые прессы простого действия благодаря их простоте переналадки и соответствию параметров требованиям производственного процесса.

Среди отечественных производителей механических листоштамповочных прессов можно выделить:

  • ОАО «Барнаульский завод механических прессов» — модели КК2126–КК2135 с номинальным усилием 400…3150 кН;
  • ЗАО «Тяжелые механические прессы» (Воронеж) — модели К3040, 3542, 3045, КА3040, 3540 (10…31,5 МН), К4036, 4039А, 4040, 4042, К4536, КА4537, 4538 (4…12,5 МН);
  • ЗАО «Нелидовпрессмаш» — серии КД21, КИ21, КЕ21, КВ21 (усилие 40…2500 кН);
  • ОАО «Сальский завод КПО» — прессы с усилием 250…630 кН, автоматизированные комплексы для штамповки из полос и ленты.

Таблица 6. Параметры гидравлических одностоечных прессов

Параметры Модели
П6320 ПА6322 П6324 П6326 П6328 П6330 П6332 П6334
Номинальное усилие, кН 100 160 250 400 630 1000 1600 2500
Наибольший ход штока, мм 400 500
Размеры стола, мм 1250×300 1600×300 2000×420 2500×500 2500×600
Расстояние от оси штока до станины, мм 200 250 320 400
Скорость штока, мм/с: вспомогательный ход 125 80 50
рабочий ход 20 24 20 12,5 8
возвратный ход 30 300 236 190 150
Мощность привода, кВт 3 7,5 17 22 44
Габаритные размеры в плане, мм 1250×1215 1600×1780 2000×2200 2000×2250 2500×2320
Высота над уровнем пола, мм 1982 2190 2230 2340 2430 2720 3060 3070
Масса, т 1,208 2,080 1,894 3,2 4,5 6,39 7,12 10,4

Двухкривошипные закрытые (двухстоечные) прессы простого действия серий КЗ и КАЗ применяются для штамповки средне- и крупногабаритных деталей из листового металла. Они обеспечивают выполнение операций: вырубки, гибки, формовки, неглубокой вытяжки и др.

Четырехкривошипные закрытые прессы серий К4 и КА4 находят применение в автопроме для производства крупногабаритных изделий, требующих операций гибки, вытяжки, калибровки и обрезки.

Гидравлические прессы отличаются возможностью создания больших усилий за счёт высокого давления рабочей жидкости (см. табл. 6).

Электромагнитный пресс

Рис. 2. Электромагнитный пресс: 1 — обмотка; 2 — якорь; 3 — пружина

Пневмогидравлические прессы используют комбинированную систему: пневматический цилиндр и гидравлический усилитель. Усилие создаётся за счёт давления масла на поршень, а возврат штока — сжатым воздухом. Такие устройства могут развивать усилие до 75 кН.

Электромагнитные прессы применяются для операций с усилием запрессовки до 15 кН (см. рис. 2).

Таблица 7. Механические прессы

Модель Усилие, кН Габариты

(Д Ш В), мм

Масса, кг
КД2118 60 620x970x1805 560
К2019 80 820x990x1720 670
КД2122 160 1120x995x1960 1560
КД2124К 250 1180x1210x2445 2300
КД2126А 400 1330x1380x2580 3360
КД2128А 630 1420x1630x2930 5600
КЕ2330 1000 2030x1715x3200 7500

Сведения об отечественных механических прессах приведены в табл. 7.

4. Вытяжные прессы листоштамповочные

Листоштамповочные прессы, предназначенные для выполнения операций глубокой вытяжки и формообразования с прижимом, изготавливаются в конфигурациях с одним, двумя либо четырьмя кривошипными валами (см. табл. 8). При данных технологических процессах требуется значительный рабочий ход, а также усилие прижима фланца заготовки в течение всего рабочего цикла, и последующее выталкивание готовой детали из штампа. Эти требования частично могут быть удовлетворены при использовании прессов простого действия, оборудованных пневматическими подушками, однако их возможности ограничены при выполнении вытяжки.

Для задач вытяжки листовых материалов оптимальным решением являются специализированные вытяжные прессы, которые обеспечивают высокое качество конечной продукции. Среди выпускаемых моделей различают однокривошипные (К04, КБ5), двухкривошипные (К6, КА6), а также трёхкривошипные (К7, КБ7) прессы, которые производятся в различных типоразмерах и исполнениях.

Таблица 8. Прессы кривошипно-коленные для холодной объемной штамповки

Модель Усилие, кН Размеры (Д×Ш×В), мм Вес, т
КБ8334Б 250 19850×1300×2650 7
КБ8336Б 400 2120×1435×2860 9
КБ8338Б 630 2300×1870×3550 14,4
КБ8340Б 1000 2840×1950×4090 26
КБ8342Б 1600 3175×2260×4970 45
КБ8344Б 2500 3870×3150×5900 102
КБ0030Б 100 2120×1435×2860 8,5
КБ0032В 160 2300×1870×3550 12
КБ0034В 250 2840×1950×4090 21,5
КБ0036В 400 3175×2260×4970 36,5
КБ0038В 630 3870×3150×5900 64
КБ0040В 1000 3870×3150×5900 75
КБ0041В 1500 3900×3150×6065 84
КБ0043В 2000 3950×3150×6225 115
КБ0044В 2500 5190×3300×7260 150

Листоштамповочные прессы подразделяются на одно- и многопозиционные в зависимости от количества операций, выполняемых за один ход. Принцип действия основан на перемещении заготовок с выполнением вытяжки и формовки, что требует как длинного хода, так и контроля прижима и последующего извлечения изделия.

Гидравлические листоштамповочные установки, например серии ПЗ (П3440, П3046), производимые ОАО «Тяжпрессмаш» (г. Рязань), рассчитаны на усилия в пределах 10–40 МН и используются для процессов формовки, пробивки, обрезки и неглубокой вытяжки. Более сложные двухдействующие гидропрессы серий П2, П4 (П233, П236Б, П4642, ПП4644), также выпускаемые на этом предприятии, комплектуются гидроподушками с номинальным усилием 8–25 МН. Они позволяют выполнять как холодную, так и горячую вытяжку металлических заготовок.

На предприятии «Нелидовпрессмаш» также налажено производство гидропрессов серий П63 (усилие от 40 до 2500 кН) и ДГ24 (от 630 до 2500 кН). Данные установки применяются в операциях холодной штамповки.

Основной тип привода гидравлических прессов — насосный. Используются насосы с постоянной либо регулируемой подачей. Для горячей штамповки предпочтительнее насосно-аккумуляторная система, позволяющая добиться скоростей: 125–250 мм/с на этапе подхода, 16–32 мм/с при рабочем ходе, и 110–350 мм/с при возврате.

Гидравлические листоштамповочные установки двойного действия, с колонной конструкцией станины и встроенной в стол гидроподушкой, выпускаются с номинальной вытяжной силой от 0,8 до 6,3 МН. Усилие может ступенчато регулироваться на уровнях 1/3, 2/3 и полной номинальной величины. Прижимная система рассчитана на диапазон от 0,4 до 1,0 МН. Ход поперечин варьируется от 1700 до 2500 мм. Скорость хода без нагрузки — 200–300 мм/с; при рабочем ходе — 20–33 мм/с для насосного привода и 100 мм/с — для аккумуляторного.

Механические эксцентриковые прессы моделей MIOS

Рис. 3. Механические эксцентриковые прессы моделей MIOS: а — T10/20/40FV; б — T45FV; в — T55/75/105ТR

Особенно высокую популярность на внутреннем рынке приобрели модели механических эксцентриковых прессов серии MIOS, производимые компанией «Ирленрос». Их конструктивные особенности и технические параметры можно увидеть на рисунке 3 и в таблице 9.

Таблица 9. Механические эксцентриковые прессы MIOS

Параметры Модель пресса
T10FV T20FV T40FV T45FV T55TR T75TR T105TR
Номинальное усилие пресса, кН 100 200 400 450 550 750 1050
Частота непрерывных ходов, мин–1 190 155 140 140 80 65 60
Регулируемая частота непрерывных

ходов (опция), мин–1

90…250 80…220 70…200 70…190 40…110 30…90 30…80
Мощность двигателя, кВт 0,75 1,5 4 4 4 5,5 7,5
Регулируемый ход ползуна, мм 5…50 5…60 5…75 10…80 10…100 10…125 10…140
Регулировка расстояния между столом и ползуном, мм 30 40 50 70 70 70 100
Наибольшее расстояние между столом и ползуном в его нижнем положении при наибольшем ходе, мм 210 280 330 370 380 470 480
Размеры подштамповой плиты, мм 45 50 60 60 60 70 75
Диаметр отверстия в подштамповой плите, мм 80 110 120 140 140 165 165
Размеры ползуна, мм:

нижняя поверхность

100

125

130

250

155

315

300

460

300

460

350

545

350

610

диаметр отверстия 25 30 38 45 45 50 50
Масса, кг 690 1200 2000 3100 3850 5300 7100
Угол наклона станины, град 18 18 18

Прессы MIOS поставляются с базовой комплектацией, включающей в себя следующие элементы:

  • станина, выполненная как монолитная сварная конструкция;
  • кованый кривошип, изготовленный из легированной стали высокого качества;
  • пневматическая муфта, обеспечивающая функции включения и торможения;
  • комплекс пневматических компонентов, состоящий из ресивера, фильтра, электромагнитного клапана, реле давления и предохранительного клапана;
  • централизованная система смазки с регулируемым расходом масла;
  • панель управления, оснащённая программируемыми счетчиками количества ходов пресса;
  • гидравлическая защита, предотвращающая распоры в механизме;
  • механизм выталкивателя;
  • редуктор, передающий крутящий момент;
  • пневматический уравновешиватель ползуна, обеспечивающий стабильность его движения;
  • возможность регулировки угла торможения;
  • ограждение зоны работы для безопасности оператора;
  • реверс вращения электродвигателя.

Дополнительные опции включают:

  • электродвигатель с управлением через частотный преобразователь, позволяющий контролировать количество ходов в минуту;
  • двухскоростной режим вращения двигателя;
  • лазерная система безопасности для предотвращения аварийных ситуаций;
  • подштамповая подушка, повышающая качество обработки;
  • варианты подачи материала: клещевая или валковая;
  • пневматическая система подачи;
  • гидравлическая защита пресса, настроенная по максимальному усилию;
  • регулируемая гидравлическая защита пресса, позволяющая гибко настраивать пределы усилия;
  • стандартная панель управления, смонтированная на поворотном подвижном кронштейне для удобства оператора;
  • электромеханическая регулировка длины шатуна с отображением текущего значения на цифровом дисплее.

Ручные прессы моделей MC, MD и MT комплектуются ручным насосом, создающим требуемое давление в системе. Одноходовый цилиндр имеет выдвижной винт для подвода плунжера и возвратную пружину. Каркас пресса сварной и достаточно жесткий, кроме модели MD, где применён U-образный профиль. Для опускания рабочего стола используется лебёдка. Серия MT дополнительно оснащена электродвигателем и одноходовым насосом для создания давления.

Моторные двухходовые прессы модификации DE укомплектованы электродвигателем и насосом с двухходовым цилиндром (см. табл. 10). Конструкция сварного каркаса обеспечивает надёжную жёсткость. Плунжер перемещается с помощью педалей управления. Стол пресса поднимается и опускается при помощи лебёдки. Возможна комплектация регуляторами давления и технологического хода. Дополнительно доступен гибочный модуль с инструментом длиной 415 мм и 835 мм. Максимальное расстояние между стойками можно увеличить до 1500 мм. Также предусмотрено увеличение скорости холостого хода. Модели DE-150, DE-200 и DE-250 могут быть оснащены моторизированным столом, а в DE-300 эта опция входит в стандартную комплектацию.

Таблица 10. Основные технические параметры прессов серии DE

Модель Максимальное усилие, кН Расстояние между опорами, мм Вертикальный просвет, мм Габаритные размеры (Д × Ш × В), мм Вес, кг
DE-80 784,5 1000 260/860 1400 1000 2340 850
DE-100 980,7 1000 250/850 1400 1000 2340 1000
DE-125 1225,8 1000 240/840 1400 1000 2340 1150
DE-150 1471 1100 260/860 1570 1200 2480 1500
DE-200 1961,3 1100 250/850 1570 1200 2480 1960
DE-250 2451,7 1100 300/900 1610 1200 2750 2850
DE-300 2942 1500 300/1020 2050 1300 3000 4050

Прессы DEVF с жёстким монолитным каркасом предназначены для выполнения штамповочных операций и иных технологических задач, требующих применения различного инструмента (см. табл. 11). В стандартной комплектации данные прессы оснащены гидравлическим блоком с двухскоростным насосом.

Пресс с двухходовыми цилиндрами и подвижной головкой модели DEVF
Рис. 4. Модель пресса DEVF с двухходовыми цилиндрами и подвижной головкой

Таблица 11. Основные технические параметры прессов серии DEVF

Параметры Модели прессов
DEVF-100 DEVF-200 DEVF-300
Максимальное усилие, кН 980,7 1961,3 2942
Размеры рабочего стола, мм 500 × 500 600 × 600 650 × 650
Ход ползуна, мм 250 250 250
Скорость ползуна, мм/мин 1080 / 240 750 / 180 520 / 150
Высота открытой позиции, мм 500 500 500
Мощность электродвигателя, кВт 4 4 7,5
Габариты, мм 2600×1130×1020 2740×1230×1020 2900×1380×1020
Вес, кг 1900 2500 3400

Рабочие поверхности столов оборудованы Т-образными пазами, предназначенными для надёжного крепления штамповочного инструмента. Нижний рабочий стол имеет сквозные центральные отверстия для фиксации оснастки.

Дополнительные варианты оснащения: пневматический или гидравлический выталкиватель; защитные ограждения на основе фотоэлементов (см. рис. 4).

5. Штамповочные автоматы

Штамповочные прессы-автоматы представляют собой высокопроизводительное оборудование, предназначенное для последовательной многопереходной обработки полуфабрикатов и деталей из ленты, полосы и листового материала. Они широко применяются в промышленности с крупносерийным и массовым характером выпуска продукции (см. табл. 12—15.16). Все эти автоматы оснащены системой автоматической подачи заготовок на рабочие позиции штамповки. По особенностям подачи заготовок автоматы подразделяют на две основные категории.

Первая категория включает автоматы, где штамповка осуществляется непосредственно в материале. В данном случае передача заготовок происходит при помощи самого материала — ленты, полосы или листа, а отделение готовых изделий происходит на завершающей позиции штамповочного процесса. В эту группу входят прессы-автоматы с нижним приводом, вырубные быстроходные автоматы, дыропробивные автоматы, а также обрабатывающие центры, созданные на базе координатно-револьверных прессов с ЧПУ. Кроме того, сюда относятся перфорационные прессы-автоматы, автоматы для чистовой вырубки, специализированные вырубные автоматы для изготовления железа статоров и роторов электродвигателей, а также сердечников трансформаторов.

Вторая группа объединяет многопозиционные автоматы, которые при работе используют непрерывный материал. Заготовка вырубается на начальной позиции, после чего посредством, как правило, грейферной подачи перемещается для дальнейшей обработки по следующим позициям штамповки. По расположению привода такие автоматы могут иметь верхний или нижний привод.

Автоматы с нижним приводом предназначены для выполнения различных операций листовой штамповки изделий, изготовленных из ленты. Основные параметры данных прессов-автоматов регламентируются ГОСТ 10739—84Е.

Особенностью конструкции является нижнее расположение главного двухколенчатого вала, который приводит в движение двустороннюю валковую подачу и ножницы для обрезки отходов. В таких автоматах наряду с валковыми применяются также клещевые подачи.

Ползун в прессе перемещается по шариковым или роликовым направляющим, расположенным в станине с большим расстоянием между собой, что обеспечивает высокую точность хода. Короткие и жесткие кинематические цепи приводов подающих механизмов гарантируют стабильное взаимодействие с главным исполнительным механизмом. Механизм привода валковой подачи обычно представлен шарнирным четырехзвенником, а привод ножниц реализован кулачково-рычажным механизмом. Для регулировки режима работы электродвигатель привода обеспечивает бесступенчатую настройку частоты вращения главного вала в диапазоне до 1:4.

Применение двухколенчатого главного вала в нижнеприводных автоматах связано с тем, что при последовательной штамповке материал подается параллельно главному валу. Это создает внецентровые нагрузки на ползун, что может привести к его перекосу и увеличению нагрузок на направляющие. Использование двух шатунов для передачи усилий позволяет стабилизировать положение ползуна и повысить долговечность штамповочного инструмента.

Нижнее размещение главного привода и исполнительного механизма внутри массивной станины облегчает доступ к штамповочному пространству, что значительно упрощает наладку оборудования. Кроме того, такая конструкция способствует улучшению динамической устойчивости автоматов при высоких скоростях работы. Для достижения дополнительного баланса динамических сил в некоторых отечественных автоматах предусмотрено уравновешивание массы, которая смещена на 180° относительно рабочего ползуна и приводится в движение от эксцентрика главного вала.

ОАО «Барнаульский завод механических прессов» выпускает автоматы моделей АБ6032, АБ6034, АБ6036, предназначенные для вырубки листов статоров и роторов, а также модели АБ6123 — АБ6140, разработанные для многооперационной листовой штамповки.

Таблица 12. Автоматы холодновысадочные однои двухударные

Модель Диаметр стержня изделия, мм Длина стержня изделия, мм Габариты

(Д Ш В), мм

Масса, кг
АБ0216 2,5…4 4…40 1600x1000x1150 1150,0
АБ0218А 3,5…6 12…100 2500x1240x1250 2200,0
АА0523А 6…8 12…150 2800x1450x1900 5500,0
К09.135.05 (в т. ч. за

клепки)

3…6 13…60 3920x1810x1510 5700,0

Таблица 13. Автоматы гвоздильные

Модель Диаметр проволоки, мм Длина гвоздя, мм Габариты

(Д Ш В), мм

Масса, кг
АБ4411 0,8…1,2 6…25,0 975x870x940 940
АБ4118 2,5…6,0 32…200 2500x1900x1500 4700
АВ4116А 2,0…4,2 60…120 2100x1490x1200 3000
К09, 17,02 2,0…5,0 13…150 1500x1900x1100 3200

Таблица 14. Автоматы резьбонакатные

Модель Диаметр резьбы винта, шурупа, мм Длина стержня винта,

шурупа, мм

Габариты

(Д Ш В), мм

Масса, кг
АО416 2…4/2…3,5 4…32/4…25 1300 850 1400 900
ААО418А 3,5…6/3,5…5 10…70/16…70 2100 1100 1800 1900
АО421 6…12/5…10 18…150/20…100 1850 1300 2800 2800
КО9.219.81 (в т. ч. са

морезы)

4…8/4…6 12…90/12….90 1700 1700 1725 2400

Таблица 15. Автоматы-комбайны

Модель Диаметр резьбы винта, шурупа, мм Длина стержня винта,

шурупа, мм

Габариты

Ш В), мм

Масса, кг
АО216 2,5…4/2,5…3,5 4…32/10…25 2500 1200 1450 2700
АО218 4…6/3,5…5,0 18…50/16…40 3140 1900 1825 5000

Таблица 16. Автоматы правильно-отрезные

Модель Диаметр проволоки, мм Габариты

(Д Ш В), мм

Масса, кг
И6118 2,5…6,3 9625x500x1450 1500
И6119 1,6…8,0 8100x950x1335 1400
И6122А 6,3…16,0 9180x1570x1590 5800
ГД162 5,0…16,0 16080x1525x2000 5400
ПРА-498 4,0…12,0 12 100x1500x1210 1900
ПРА-499 5,0…16,0 12 140x1535x2000 5400

Заключение

Интересные факты

  • Некоторые современные штамповочные автоматы способны выполнять до нескольких тысяч циклов в минуту, обеспечивая выпуск десятков тысяч деталей в сутки.

  • Вытяжные прессы применяются не только для формовки металлических деталей, но и в пищевой промышленности и производстве упаковки.

  • Конструкции ножниц для резки листового металла бывают как ручными, так и гидравлическими, что позволяет обрабатывать материалы толщиной от долей миллиметра до нескольких сантиметров.

  • Автоматы с нижним приводом, применяемые для листовой штамповки, отличаются высокой динамической устойчивостью благодаря системе уравновешивания сил и специальных кинематических цепей.

  • Многие современные штамповочные прессы оснащаются системами ЧПУ, что позволяет выполнять сложные многопозиционные операции с высокой точностью и автоматизацией.

Листоштамповочное оборудование является ключевым элементом современной металлургической и машиностроительной промышленности. Его развитие напрямую влияет на производительность и качество выпускаемой продукции. Современные технологии штамповки позволяют создавать детали с высокой точностью и в больших объемах, что удовлетворяет запросы современных производственных процессов. Постоянное внедрение инноваций в конструкцию прессов, автоматизацию и цифровизацию управления открывает новые возможности для повышения эффективности и снижения затрат в отрасли. Знание особенностей работы и возможностей листоштамповочного оборудования важно для инженеров, технологов и специалистов, работающих в сфере металлообработки и производства изделий из листового металла.