راهنمای ماشین پرس فورج: انواع، نیرو، هزینه ها، انتخاب

کاری که دستگاه پرس آهنگری بهترین کار را انجام می دهد

دستگاه پرس آهنگری برای شکل دادن به فلز گرم یا سرد با اعمال نیروی فشاری کنترل شده و معمولاً زمانی که یک قطعه به استحکام بالا، ابعاد قابل تکرار و جریان دانه داخلی بهتر نسبت به قطعات ریخته‌شده یا کاملاً ماشین‌کاری شده نیاز دارد، انتخاب درستی است. . در استفاده عملی کارخانه، پرس برای شفت، فلنج، حلقه، چرخ دنده، قطعات اتصال و اجزای ساختاری که باید بارهای سنگین را تحمل کنند یا در برابر خستگی مقاومت کنند، ترجیح داده می شود.

در مقایسه با تجهیزات آهنگری مبتنی بر ضربه، پرس نیرو را به تدریج اعمال می کند. این تغییر شکل آهسته‌تر به اپراتور کنترل بیشتری بر جریان فلز می‌دهد، پر کردن قالب را در بسیاری از اشکال بهبود می‌بخشد و اغلب خطر ترک‌خوردگی سطح را در قطعات کار بزرگ‌تر کاهش می‌دهد. برای قطعاتی که پنجره‌های فرآیندی سفت دارند، استاندارد کردن مسیر پرس اغلب در دسته‌ها آسان‌تر است.

برای اکثر خریداران، سوال اصلی این نیست که آیا دستگاه پرس آهنگری می تواند فلز را تشکیل دهد یا خیر، بلکه این است که آیا دستگاه مناسب است یا خیر تناژ، سکته مغزی، نور روز، سرعت، سیستم قالب و سطح اتوماسیون برای خانواده قسمت مورد نظر انتخاب صحیح اینها تأثیر مستقیمی بر خروجی، عمر قالب، نرخ ضایعات و هزینه انرژی هر قطعه دارد.

نحوه کار دستگاه پرس آهنگری

این دستگاه از طریق یک سیستم محرک مکانیکی، هیدرولیک یا سروو هیدرولیک نیرو تولید می کند. یک قوچ به صورت عمودی حرکت می کند تا بیلت را بین قالب های باز یا قالب های قالب بسته فشرده کند. در طول این تغییر شکل، فلز به شکل مورد نیاز جریان می یابد در حالی که قاب پرس، سیستم راهنما و ابزار هم تراز را حفظ می کنند.

مراحل اصلی فرآیند

• بیلت یا حلزون را به حجم مورد نظر برش دهید
• در صورت استفاده از فورج گرم، مواد را گرم کنید
• مواد را به مجموعه قالب منتقل کنید
• از طریق یک یا چند پریفرم نیرو وارد کنید و ضربه را تمام کنید
• در صورت نیاز، فلاش، سوراخ، اندازه یا سکه را برش دهید
• خنک کردن، بازرسی و ارسال قطعات به عملیات حرارتی یا ماشینکاری

در آهنگری گرم، شمش های فولادی معمولاً تقریباً وارد پرس می شوند 950 درجه سانتی گراد تا 1250 درجه سانتی گراد بسته به آلیاژ و مسیر فرآیند. در آن دماها، بارهای شکل دهی به طور قابل ملاحظه ای کاهش می یابد، اما کنترل مقیاس، روانکاری، زمان انتقال و دمای قالب حیاتی می شوند. در آهنگری سرد، دما بسیار پایین تر است، دقت ابعادی می تواند بهبود یابد، اما بارهای تشکیل دهنده مورد نیاز به شدت افزایش می یابد.

انواع دستگاه پرس آهنگری

بهترین نوع ماشین به هندسه قطعه، حجم تولید، درجه مواد و سرعت چرخه مورد نیاز بستگی دارد. عدم تطابق در اینجا می تواند منجر به کندی خروجی، شکل گیری ناپایدار یا نگهداری بیش از حد قالب شود.

استفاده از قالب باز و قالب بسته

دستگاه پرس فورج قالب باز معمولاً برای شفت های بزرگ، بلوک ها، حلقه ها و قطعات کار با حجم کم سفارشی استفاده می شود. یک پرس قالب بسته برای تولید تکراری که در آن حفره شکل نهایی را مشخص می کند مناسب تر است. کار با قالب بسته نیازمند کنترل دقیق تر بیلت و نگهداری قالب است، اما معمولاً بهره وری بسیار بهتری را برای هر اپراتور ارائه می دهد.

مشخصات کلیدی که عملکرد را تعیین می کند

دستگاه پرس آهنگری نباید تنها بر اساس تناژ اسمی انتخاب شود. اگر طول ضربه، سرعت نزدیک شدن، سفتی قاب یا فضای قالب متفاوت باشد، دو پرس با نیروی ذکر شده یکسان می توانند عملکرد بسیار متفاوتی داشته باشند.

مهمترین پارامترهای ماشین

• تناژ: حداکثر نیروی شکل دهی که ماشین می تواند اعمال کند
• سکته مغزی: سفر قوچ، که بر شکل دهی پنجره و راه اندازی ابزار تاثیر می گذارد
• نور روز: حداکثر فاصله باز بین قوچ و تخت
• ارتفاع بسته: حداقل ارتفاع کار برای نصب قالب
• سرعت رام: سرعت نزدیک شدن، فشار دادن و بازگشت که بر زمان چرخه تأثیر می گذارد
• اندازه تخت و راهنما: برای چیدمان قالب و ثبات تراز بسیار مهم است
• مصرف برق و انرژی: بر هزینه های عملیاتی و برنامه ریزی آب و برق تاثیر می گذارد

به عنوان یک محدوده صنعتی خشن، ماشین های پرس آهنگری می توانند از چند صد تن برای قطعات دقیق کوچکتر تا 5000، 10000 یا حتی بیش از 50000 تن برای کاربردهای آهنگری بسیار بزرگ انتهای بالاتر معمولاً با زیرساخت‌های صنعتی سنگین، آهنگرهای بزرگ در سطح هوافضا یا کارخانه‌های قالب باز تخصصی مرتبط است.

نحوه انتخاب دستگاه پرس آهنگری مناسب

مطمئن ترین روش انتخاب این است که از قطعه شروع کنید، نه از کاتالوگ ماشین. مواد، منطقه پیش بینی شده، نسبت تغییر شکل، دما، پیچیدگی قالب و خروجی سالانه باید مشخصات پرس را مشخص کنند.

چک لیست عملی انتخاب

1. خانواده قطعات را با مواد، وزن و حداکثر مساحت پیش بینی شده تعریف کنید.
2. تخمین نیروی شکل دهی مورد نیاز با حاشیه ایمنی برای تغییرات آلیاژ و سایش قالب.
3. سکته مغزی، نور روز و ارتفاع بسته را با ابعاد واقعی پشته قالب بررسی کنید.
4. سرعت رام را با روش گرمایش، زمان انتقال و پنجره روانکاری مطابقت دهید.
5. نیازهای اتوماسیون مانند بارگیری، انتقال، برش و تخلیه بیلت را بررسی کنید.
6. خروجی را در ساعت محاسبه کنید و آن را با تقاضای سالانه مقایسه کنید، نه فقط با اوج تقاضا.
7. بار پایه، فضای واحد نیرو هیدرولیک، آب خنک کننده و ظرفیت الکتریکی را ارزیابی کنید.

برای مثال، کارخانه‌ای که فلنج‌های فولادی کربن متوسط ​​را با چند هزار قطعه در ماه تولید می‌کند، ممکن است یک سیستم هیدرولیک مکانیکی یا سریع با تغییر قالب پایدار و یکپارچه‌سازی اصلاح را در اولویت قرار دهد. مغازه‌ای که شفت‌های بزرگ را در دسته‌های کوچک تولید می‌کند، اغلب از یک دستگاه پرس آهنگری هیدرولیک کندتر اما قابل کنترل‌تر با نور روز و پشتیبانی حمل‌ونقل سود بیشتری می‌برد.

کاربردهای معمولی و نمونه های واقعی تولید

ارزش دستگاه پرس آهنگری در کاربردهایی که قابلیت اطمینان مکانیکی بیشتر از هزینه شکل‌دهی اولیه کم اهمیت دارد، ساده‌تر است. آهنگری معمولا ساختار دانه جهت را بهبود می بخشد و ناپیوستگی های داخلی را در مقایسه با بسیاری از مسیرهای جایگزین کاهش می دهد.

یک معیار تولید مفید، نسبت خرید به پرواز یا خرید به پایان است، به این معنی که چه مقدار ماده اولیه نسبت به وزن ماشینکاری نهایی مورد نیاز است. هنگامی که یک دستگاه پرس آهنگری یک پیش‌فرم نزدیک‌تر ایجاد می‌کند، ماشین‌کاری پایین‌دست می‌تواند به میزان قابل توجهی کاهش یابد. در برخی از خانواده ها، حتی یک کاهش 10 تا 20 درصدی مواد حذف شده با در نظر گرفتن هزینه آلیاژ، زمان ماشین و سایش ابزار، می تواند صرفه جویی سالانه قابل توجهی را ایجاد کند.

هزینه های عملیاتی، نگهداری و بهره وری

قیمت خرید تنها بخشی از تصویر اقتصادی است. دستگاه پرس آهنگری باید در طول سال‌ها استفاده از قالب، مصرف انرژی، قطعات یدکی، روان‌کاری، مدیریت سیال هیدرولیک و زمان توقف برنامه‌ریزی نشده مورد ارزیابی قرار گیرد.

محرک های اصلی هزینه

• بار الکتریکی و هزینه های پیک تقاضا
• سایش قالب، فرکانس تعمیر و مصرف فولاد قالب
• راندمان گرمایش بیلت و از دست دادن رسوب
• استفاده از روغن کاری و تمیز کردن
• آب بندی های هیدرولیک، پمپ ها، شیرها و وضعیت فیلتراسیون
• خرابی ناشی از سایش راهنما یا جابجایی تراز

نظم و انضباط تعمیر و نگهداری به طور مستقیم بر کیفیت قطعه تأثیر می گذارد. تغییرات کوچک در فاصله راهنما می تواند تراز قالب را کاهش دهد و تمیزی ضعیف روغن هیدرولیک می تواند عمر شیر و پمپ را کوتاه کند. گیاهانی که آلودگی نفتی، موازی قوچ، دمای قالب و پایداری چرخه را ردیابی می‌کنند، معمولاً نسبت به گیاهانی که فقط پس از وقوع خرابی واکنش نشان می‌دهند، نرخ ضایعات پایین‌تری دارند.

نکات ایمنی و نصب که نباید نادیده گرفته شوند

دستگاه پرس آهنگری ترکیبی از نیروی بسیار بالا، فلز گرم شده، ابزار متحرک و اغلب انتقال خودکار است. بنابراین نصب ایمن یک مسئله تولید است، نه فقط یک موضوع انطباق. نگهبانی ضعیف یا برنامه ریزی ضعیف جریان مواد می تواند زمان کار را به همان اندازه که خطر را افزایش می دهد کاهش دهد.

پادمان های حیاتی

• نگهبانی فیزیکی در اطراف مناطق سفر و انتقال قوچ
• درهای دسترسی قفل شده و مدارهای توقف اضطراری
• تأیید گیره قالب قبل از شروع تولید
• ابزارهای جابجایی ایمن در دما برای شمش های داغ و قطعات آهنگری
• بررسی فونداسیون و لنگر برای ارتعاش و انتقال بار

قبل از نصب، بارگذاری کف، الزامات گودال، فاصله سقف، خدمات الکتریکی، آب خنک کننده، هوای فشرده و طرح اگزوز را تأیید کنید. یک دستگاه پرس آهنگری بزرگ می تواند تاخیرهای گران قیمتی ایجاد کند اگر رابط ساختمان به عنوان یک فکر بعدی در نظر گرفته شود.

اشتباهات رایج در خرید

بسیاری از اشتباهات پرهزینه ناشی از تمرکز بر اوج نیرو به تنهایی است. پرس ممکن است تناژ کافی روی کاغذ داشته باشد اما اگر چرخه خیلی کند باشد، فضای قالب خیلی کوچک باشد یا حمل و نقل مواد به خوبی یکپارچه نشده باشد، باز هم نمی تواند تولید پایداری را ارائه دهد.

• انتخاب تناژ بدون بررسی منطقه پیش بینی شده و توالی شکل گیری واقعی
• نادیده گرفتن زمان تغییر قالب در محاسبات اثربخشی کل تجهیزات
• دست کم گرفتن تقاضای آب و برق و هزینه پایه
• خرید یک ماشین انعطاف پذیر برای کاری که واقعا به سرعت و اتوماسیون نیاز دارد
• خرید یک ماشین سریع برای کاری که واقعاً به کنترل ضربه طولانی نیاز دارد

غذای آماده نهایی

بهترین دستگاه پرس آهنگری دستگاهی است که با بار شکل دهی واقعی، پوشش قالب، هدف چرخه و روش جابجایی قطعاتی که قصد تولید آن را دارید، مطابقت داشته باشد. . در بیشتر موارد، این به معنای ارزیابی تناژ همراه با سکته مغزی، سرعت، نور روز، اتوماسیون و هزینه عملیاتی است نه اینکه ظرفیت نیرو را به عنوان تنها نقطه تصمیم گیری در نظر بگیریم.

اگر هدف قطعات آهنگری قوی و قابل تکرار با تولید مقیاس‌پذیر باشد، یک پرس مناسب می‌تواند ضایعات را کاهش دهد، ثبات ابعادی را بهبود بخشد و تلاش ماشین‌کاری پایین‌دست را کاهش دهد. اگر دستگاه بزرگتر باشد، مشخص نشده باشد یا بد یکپارچه شده باشد، دستیابی به همین مزایا بسیار سخت تر است.