Инструмент, металлообработка и износостойкие детали
Компоненты и гидравлика от одного поставщика
Hydroforce изготавливает гидроцилиндры, гидромоторы и насосы, обработанные детали оснастки и шестерни, литые корпуса, спечённые и MIM-детали и твердосплавные износостойкие детали для производства режущего инструмента, волочения проволоки, штамповочных и формовочных прессов, пресс-форм и форм литья под давлением, прессов для прессования порошков, абразивоструйной и гидроабразивной резки.
Почему инструментальное производство изнашивает детали иначе
Износ здесь означает абразивное истирание в отверстии волоки, эрозию в пескоструйном сопле или фокусирующей трубке гидроабразивной резки, задиры на направляющей втулке или ползуне пресс-формы и выкрашивание кромки режущей пластины при прерывистом резании. Такие детали редко ломаются. Материал стачивается с отверстия или кромки понемногу, потери не видно глазом, и деталь остаётся в работе, пока её размер меняется.
Поэтому волоку, сопло или втулку заменяют тогда, когда измеренный размер достигает предела. Пескоструйные сопла показывают этот эффект в цифрах. У нового стандартного сопла № 4 отверстие составляет 1/4 дюйма (6,35 мм), и оно расходует около 81 CFM при 100 psi. Когда отверстие вырастает до 5/16 дюйма (7,9 мм), то есть на 1,6 мм, а сопло по-прежнему выглядит нормально, при том же давлении оно потребляет почти 137 CFM. Компрессор подбирался под новое сопло, а теперь ему приходится подавать почти на 70% больше воздуха. Опубликованные пределы замены лежат между 0,8 и 1,6 мм роста отверстия, и увидеть, что сопло дошло до них, можно только нутромером.
В фокусирующей трубке гидроабразивной резки отверстие растёт примерно на 2,5 мкм за час резки. В одном обзоре выброшенных трубок около 85% были выведены из эксплуатации из-за износа отверстия. Твердосплавная деталь стоит дороже закалённой стальной, и разница обычно меньше затрат на одну внеплановую остановку для замены изношенной детали вместе с браком, полученным до того, как износ был замечен. Сколько времени деталь остаётся в размере, зависит от марки. В диапазоне ISO 513 K01 мелкозернистая и твёрдая, а K40 содержит больше кобальта и обладает большей вязкостью для прерывистого резания и ударного износа, так что марка для каждой службы это компромисс между твёрдостью и вязкостью.
У Hydroforce есть собственный инструментальный цех для литья под давлением, порошковой металлургии и MIM, а твёрдый сплав мы спекаем и шлифуем на собственном производстве. Цех, который прессует и спекает износостойкую деталь, шлифует и матрицу, в которой она прессуется, и один чертёж задаёт марку, чистоту поверхности и посадку для обеих деталей.
По типу техники
Для любого инструментального цеха и любой производственной линии
Производство режущего инструмента
твердосплавные заготовки и пластины всего диапазона марок K, P и M, алмазная шлифовка до ±0,01 мм и Ra 0,1–0,4 мкм, с PVD/CVD-покрытием (TiN, TiAlN, Al₂O₃) там, где этого требует режим резания.
Волочение проволоки
прецизионные твердосплавные волоки для линий волочения проволоки и пружинной проволоки, отшлифованные и отполированные так, чтобы отверстие сохраняло тонкую чистоту поверхности на протяжении длительного прогона на барабанном или многоблочном стане.
Штамповочные и формовочные прессы
цилиндры прессов с цельнокованой проушиной штока, гидравлические цилиндры подушки штампа под плитой стола и твердосплавные износостойкие плиты и вставки в местах наибольшего износа формующего штампа.
Пресс-формы и штампы для литья под давлением
цилиндры выдвижных стержней на подвижной половине, твердосплавные направляющие втулки и втулки толкателей в местах износа, спечённые и MIM-детали малых размеров для механизмов ползунов и выталкивателей.
Прессы для прессования порошков
твердосплавные матрицы и пуансоны по размеру плиты матрицы, отшлифованные так, чтобы отверстие сохраняло размер при многократных циклах прессования до 800 МПа.
Абразивоструйная и гидроабразивная резка
твердосплавные сопла для абразивной обработки и смесительные трубки, а также фокусирующие трубки для гидроабразивной резки, расточенные и обработанные так, чтобы диаметр держал размер в течение сотен часов работы.
Что мы производим для инструментальных цехов
Шесть технологий для изготовителей инструмента, штамповых цехов и покупателей износостойких деталей
Гидроцилиндры
Расточка 20–1000 мм, рабочее давление до 500 бар, ход от 6000 мм и выше, общая длина до 16000 мм, рабочая температура от -50 °C до +200 °C; конструкции двустороннего и одностороннего действия, телескопические и плунжерные. Цилиндр пресса или цилиндр подушки штампа под штамповочным прессом работает циклами весь срок службы машины, и его ресурс обычно заканчивается усталостью в проушине штока. Проушину штока куём из того же прутка, что и шток, поэтому в соединении нет шва. Кованое соединение в 3–5 раз устойчивее к усталости, чем сварной узел. После твёрдого хромирования штоки шлифуются, а штоки для работы с большим числом циклов суперфинишируются до Ra ≤ 0,1 мкм, чтобы продлить срок службы уплотнения. Каждый цилиндр перед выходом из цеха испытывается давлением в 1,5 раза выше рабочего не менее пяти минут.
Типовые детали
- Цилиндры прессов с цельнокованой проушиной штока для штамповочных и формовочных прессов
- Гидравлические цилиндры подушки штампа под столом пресса
- Цилиндры выдвижных стержней для пресс-форм литья под давлением и литья пластмасс
- Цилиндры со встроенными датчиками давления и хода для контроля процесса
Гидромоторы и насосы
Шестерённые, планетарные, аксиально-поршневые и радиально-поршневые моторы рабочим объёмом от 0,25 до 8000 см³/об, рабочим давлением до 450 бар, скоростью от 0,5 до 12000 об/мин и рабочей температурой от -40 °C до +120 °C. В инструментальном цехе основное применение это гидростанция, приводящая в действие пресс или машину для прессования порошков, где подходит шестерённый насос на умеренной скорости и давлении. Монтажные фланцы соответствуют SAE и DIN, поэтому насос на замену встаёт на штатное место гидростанции без переходника. Перед отгрузкой каждый узел проходит функциональное испытание и опрессовку по каталожным значениям.
Типовое применение
- Шестерённые насосы для гидростанции штамповочного пресса
- Приводные моторы для насосов подушки штампа и вспомогательного оборудования пресса
- Насосы для гидравлического контура пресса для прессования порошков
- Моторы и насосы на замену для гидростанций, уже находящихся в эксплуатации
Механообработка и зубчатые передачи
Наши токарные станки Schiess берут валы и корпуса диаметром до 2 м и длиной до 16 м, и мы выдерживаем ±0,05 мм и посадки IT6–IT7 на деталях оснастки и машин. Шестерни для редукторов и приводов, которые двигают ползун пресса или стол прессования, нарезаем и шлифуем по ISO 1328, для нагруженной ступени обычно требуется 7 степень точности. Втулки, посадочные места под подшипники и валы для механизмов прессов и машин прессования делаются на тех же токарных и шлифовальных станках. Когда у редуктора на старой машине не осталось чертежа, мы измеряем изношенную шестерню на Zeiss Contura и нарезаем замену по этим измерениям.
Типовые детали
- Шестерни для приводов прессов и машин прессования, нарезанные и шлифованные по ISO 1328
- Валы, втулки и посадочные места под подшипники для механизмов оснастки и прессов
- Прецизионные детали для гидравлических и пневматических систем прессов
- Шестерни на замену, изготовленные по изношенному образцу
Литьё алюминия под давлением
Наш инструментальный цех изготавливает пресс-формы для собственной линии литья под давлением из инструментальной стали H13 или P20, и пресс-форма для вашей детали после изготовления остаётся у нас. В инструментальном производстве литьё под давлением занимает скромное место: корпуса панелей управления и датчиков для электроники станков, а также малые кронштейны и крышки для приспособлений и зажимной оснастки, отлитые с допуском ±0,1–0,3 мм и Ra 1,6–6,3 мкм, с анодированием или порошковой покраской по запросу.
Типовое применение
- Литые детали, изготовленные в пресс-формах из инструментальной стали H13 или P20, которые мы делаем и храним
- Корпуса панелей управления и датчиков для цехового оборудования
- Малые кронштейны и крышки для приспособлений и зажимной оснастки
- Корпуса для панелей управления прессов и станков
Порошковая металлургия и MIM
Малые шестерни, пальцы, рычаги и износостойкие втулки для механизмов оснастки обычно заказывают в количествах, при которых прессование и спекание детали сразу в форму обходится дешевле, чем обработка каждой из прутка, а расход материала при спекании ещё и до 30% ниже. Давление прессования до 800 МПа, плотность до 97%. Допуск ±0,05 мм после спекания и ±0,02 мм для деталей MIM. На той же линии прессования и спекания уже производятся вкладыши замковых цилиндров, кулачки и зубчатые комплекты для замков и запорной фурнитуры, партиями от нескольких сотен штук до миллионов в год, из низколегированных и нержавеющих сталей, от 0,1 г (MIM) до 250 г (PM). Если механизму оснастки или штампа нужна малая сложная стальная деталь в этом диапазоне размеров, MIM формует её целиком за один приём, а затем закаливает и дорабатывает по чертежу.
Типовое применение
- Спечённые шестерни и шестерни насосов для приводных ступеней прессов и машин прессования
- MIM-рычаги, кулачки и пальцы для механизмов оснастки и штампов
- Износостойкие втулки и малые спечённые детали для узлов оснастки
- Высокопрочные износостойкие PM- и MIM-детали для оснастки и оборудования
Твёрдые сплавы
Твёрдый сплав состоит из зёрен карбида вольфрама, связанных кобальтовой или никелевой связкой. Мы спекаем его на собственной линии порошковой металлургии при 1 350–1 500 °C, твёрдость составляет 1 400–2 000 HV в зависимости от марки. Доступен полный диапазон ISO 513, от мелкозернистых марок K01–K10 для чистовых проходов до K40 для тяжёлого прерывистого резания и ударного износа, а также марки P и M для резания стали и нержавеющих сталей. Направляющие расточки и уплотнительные торцы шлифуем алмазом до ±0,01 мм и Ra 0,1–0,4 мкм, сложные внутренние профили вырезаем электроэрозией. Горячее изостатическое прессование применяем там, где детали нужно больше 99,9% теоретической плотности, а PVD/CVD-покрытия (TiN, TiAlN, Al₂O₃) там, где режим резания требует более твёрдой или более термостойкой поверхности. Детали массой от 0,001 до 300 кг и размером от Ø 3 до 500 мм.
Типовое применение
- Заготовки и пластины режущего инструмента (основа марок K)
- Прецизионные твердосплавные волоки для волочения и формовки
- Твердосплавные вставки сопел, втулки, гильзы и уплотнительные кольца
- Направляющие втулки и износостойкие плиты для прессов и пресс-форм
Логика цены
Куда идут деньги и как мы удерживаем цену
Закупщики сравнивают вставку матрицы или сопло с предыдущим по цене за единицу. Мы вкладываем деньги в точность шлифовки и испытания, от которых зависит, как долго деталь держит размер, а остальную часть заказа оставляем простой.
| Во что мы вкладываемся | Как мы удерживаем цену |
|---|---|
| Алмазная шлифовка до ±0,01 мм и Ra 0,1–0,4 мкм на каждом функциональном отверстии и уплотнительном торце | Стандартные марки по ISO 513 там, где это допускает режим работы, а специальный состав оставляем для случаев, которым он нужен |
| Горячее изостатическое прессование и PVD/CVD-покрытие на деталях, которым по режиму работы нужна полная плотность или более твёрдая поверхность | Твёрдый сплав только на рабочей кромке, напаянный или запрессованный в стальной корпус, везде, где это допускает режим работы |
| Испытания партий: твёрдость по Роквеллу, металлографическая микроскопия, рентген и контроль на КИМ на каждой партии | Одна наладка и один прогон спекания или шлифовки на целую партию одинаковых деталей |
| Сертификаты на материал и полная документация: EN 10204 3.1, отчёты по размерам и твёрдости | Повторные заказы идут на проверенной марке и оснастке, без повторной разработки |
Послепродажное обслуживание
Замена и ремонт
Обращения по оснастке и износостойким деталям часто приходят к нам в виде изношенной детали без чертежа: волока с отверстием, вышедшим за размер, пескоструйное сопло, которое уже не держит давление в линии, или полость пресс-формы со сколотой кромкой. Мы измеряем отверстие, геометрию полости или, для шестерни или пуансона прессования, число зубьев, модуль и диаметр отверстия. После этого предлагаем замену в тех же габаритах ещё до того, как режется или прессуется материал. Если оригинальная деталь износилась быстрее, чем должна была, мы скажем почему и порекомендуем марку или чистоту поверхности, которые прослужат дольше в новой детали.
По запросу к каждому изготавливаемому нами гидроцилиндру прилагается запасной ремкомплект, будь то цилиндр пресса, цилиндр подушки штампа или цилиндр выдвижных стержней, установленный на пресс-форме. Дополнительные комплекты заказываются по серийному номеру, выгравированному на корпусе. Твердосплавные, PM- и MIM-детали прессуются в специальной оснастке. После того как вставка матрицы, сопло или спечённая шестерня рассчитаны и изготовлены, мы храним чертёж и оснастку в архиве, и повторный заказ совпадает с первой деталью без повторного проектирования.
По чертежу
По изношенному образцу
Партии для повторных заказов
Ремкомплекты по серийному номеру
Документация
Стандарты и документация
Компоненты поставляются с сертификатами на материал, протоколами размеров и протоколами испытаний по стандартам, с которыми работает ваш инструментальный цех.
| Стандарт | Что регламентирует |
|---|---|
| ISO 513 | Классификация марок твёрдых сплавов |
| ISO 5755 / ISO 22068 | Технические требования к спечённым материалам PM и MIM |
| EN 10204 3.1 | Сертификат на материал с прослеживаемыми результатами испытаний, по запросу |
| ISO 1328 / DIN 3960 | Классы точности геометрии зубьев |
| EN 1706 | Химический состав и механические свойства литейных алюминиевых сплавов |
| ISO 6020 / ISO 6022 | Присоединительные размеры гидроцилиндров серий 160 бар и 250 бар |
| ISO 4413 | Требования безопасности к гидравлическим системам и компонентам |
| ISO 10100 | Приёмочные испытания гидроцилиндров |
Правила безопасности станков и инструмента распространяются на машину или инструмент в целом и относятся к зоне ответственности производителя, который встраивает наши компоненты. Мы поставляем документацию на сами компоненты: сертификаты на материал, отчёты по размерам и протоколы испытаний со ссылкой на указанные выше стандарты.
Наша система качества сертифицирована по ISO 9001:2015. Подробнее об этапах контроля и оборудовании: Качество.
Качество
Контроль качества
Каждый заказ проходит три этапа контроля. Входящий материал сверяется с сертификатом, а там, где важна марка, например на партии твердосплавного порошка или кованой заготовке штока, мы дополнительно проводим спектральный анализ. В процессе механообработки и шлифовки измеряем щупами Renishaw прямо на станке и на координатно-измерительной машине Zeiss Contura с погрешностью менее 3 мкм, проверка по графику проходит каждые 45 станко-часов.
Твердосплавные детали шлифуются до функционального допуска, проверяются на твёрдость по Роквеллу, а размер зерна и распределение связки мы смотрим под микроскопом. Критичные детали просвечиваются рентгеном на внутреннюю пористость. Перед выпуском новой конструкции матрицы пробное спекание определяет припуск на усадку. Спечённые PM- и MIM-детали проверяются на плотность, твёрдость и размеры на каждой партии, а контроль массы MIM-заготовок до спекания служит ранним сигналом смещения свойств фидстока. Нарезанные шестерни измеряются по профилю, направлению зуба, шагу и биению в соответствии с классом точности по ISO 1328, при этом твёрдость и глубина цементации проверяются после термообработки. Литые корпуса просвечиваются рентгеном на пористость в бобышках под подшипники и на уплотнительных поверхностях перед обработкой, а гидроцилиндры испытываются давлением в 1,5 раза выше рабочего, с проверкой герметичности каждого уплотнения и полным ходом без залипания. Инспекция третьей стороной организуется по запросу, а документация остаётся с партией.
Подробнее: Качество.
От Hydroforce
Новости с производства
Сопла и износостойкие расходники из карбида вольфрама: почему срок службы важнее цены покупки
Сопло, втулка или седло клапана изнашиваются изнутри и остаются в работе, пока изнашиваются. В статье показано, как рост отверстия пескоструйного сопла № 4 увеличивает потребление воздуха почти на 70% и как задавать износостойкую деталь по размеру, который предсказывает её срок службы.
Читать далее → Порошковая металлургияСпечённые шестерни: порошковая металлургия и производство MIM-шестерён
Прямозубые и косозубые шестерни, звёздочки и шестерни насосов, спрессованные и спечённые сразу в окончательную форму до плотности до 97%, с допусками MIM до ±0,02 мм для малых шестерён в механизмах оснастки и штампов.
Читать далее → Порошковая металлургияЛитьё металлов под давлением (MIM) и детали порошковой металлургии для замков
MIM- и PM-зубчатые узлы, кулачки и рычаги массой менее пятидесяти граммов, изготавливаемые за один приём партиями от нескольких сотен штук до миллионов в год, на той же оснастке и линии спекания, что стоят за нашими спечёнными износостойкими деталями.
Читать далее →Частые вопросы закупщиков
Часто задаваемые вопросы
Какую документацию вы поставляете на оснастку и износостойкие детали?
Твердосплавные, PM- и MIM-детали поставляются с сертификатом на материал на партию порошка, отчётом о размерах по КИМ и, где этого требуют марка и режим работы, с отчётом о твёрдости или плотности. Шестерни идут с протоколом контроля по ISO 1328 и записями твёрдости и глубины цементации там, где применяется термообработка. Цилиндры поставляются с сертификатами EN 10204 3.1 на конструкционные стали и протоколом опрессовки. Скажите, по какому стандарту построен ваш инструмент или машина, и мы спланируем комплект документации вместе с заказом.
Можете ли вы изготовить матрицу, сопло или шестерню по изношенному образцу, без чертежа?
Да. Пришлите деталь или фото с размерами отверстия, геометрией полости либо числом зубьев и модулем. Мы снимаем геометрию с образца и рассчитываем стоимость, прежде чем резать или прессовать материал. Если деталь износилась быстрее, чем должна была, мы скажем, что изменить в замене, например марку, покрытие или чистоту поверхности, чтобы на этот раз она служила дольше.
Мы используем в производстве одну и ту же матрицу, сопло или шестерню. Можете ли вы поставлять её партией?
Да. После того как первая деталь рассчитана и измерена по вашему чертежу или образцу, дальнейшие изделия идут партией, с теми же сертификатами и испытаниями на каждой штуке и одной наладкой на серию. Чертёж и, для твердосплавных, PM- и MIM-деталей, оснастка хранятся в архиве, поэтому повторный заказ совпадает с первой деталью без повторного проектирования.
Какой минимальный заказ и срок изготовления?
Один цилиндр не проблема, с теми же сертификатами и испытаниями, что и серийная партия. Твердосплавные, PM- и MIM-детали прессуются в специальной оснастке, поэтому пришлите объёмы, от опытной партии до повторной серии, и мы подберём оснастку и рассчитаем стоимость. Срок изготовления указываем в предложении: он зависит от марки и размера заготовки и от того, нужно ли детали горячее изостатическое прессование или покрытие до шлифовки в окончательный размер.
Запросить предложение
Пришлите чертёж, спецификацию или фото изношенной детали с размерами и скажите, для чего она нужна: режущий инструмент, волока, штамповочный или формовочный пресс, пресс-форма или форма литья под давлением, пресс для прессования порошков, абразивоструйное или гидроабразивное оборудование. Мы посчитаем стоимость твердосплавной детали, спечённого или MIM-компонента, обработанной оснастки, литого корпуса, шестерни или цилиндра, изготовим по допускам и испытаем перед отгрузкой, с документацией, которая нужна вашему инструментальному цеху.