ГлавнаяО компанииПресс-центрОСНОВНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА УПЛОТНЕНИЙ ДЛЯ ГИДРОЦИЛИНДРОВ . Часть 1.

ОСНОВНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА УПЛОТНЕНИЙ ДЛЯ ГИДРОЦИЛИНДРОВ . Часть 1.

В современных гидроцилиндрах практически все опорно-уплотнительные и защитные элементы изготавливаются из неметаллических материалов: термопластов (в основном наполненных), термоэластопластов и эластомеров. Свойства данных материалов и определяют технологии их обработки: формование на прессах и литьевых машинах, литье под давлением на термопластавтоматах, термообработка, механическая обработка, экструзия, сварка.

Litevoi_stanok.jpg

В недалеком прошлом практически все уплотнения для гидроцилиндров изготавливались из резины. На резиновые кольца, манжеты, грязесъемники разработаны соответствующие ГОСТы. Имеются ГОСТы и на прессформы для их изготовления. Формование и вулканизация резиновых уплотнений выполняются прессовым или жидкостным (литьевым) формованием. После вулканизации резина вторичной переработке не подвергается, т. е. в этом смысле она аналогична реактопластам. В связи с этим литье резины может быть выполнено на машинах для реактопластов, но чаще отливают на специализированных машинах, учитывающих специфику литья именно резины. В последние годы были разработаны новые материалы для уплотнений– термоэластопласты, которые перерабатываются литьем под давлением на термопластавтоматах (ТПА).

Литье под давлением – это основная технология при серийном производстве уплотнений для гидроцилиндров. Данным способом перерабатывают термопласты, термоэластопласты на ТПА и эластомеры на литьевых машинах. Термоэластопласты и получили свое название потому, что при нагревании ведут себя, как термопласты, а при рабочих температурах ведут себя, как эластомеры. Технология литья под давлением достаточно хорошо отработана и описана, например, в монографии [1], в то же время при производстве уплотнений для гидроцилиндров имеются свои нюансы.

Все изготавливаемые детали являются телами вращения, осесимметричными телами. В связи с этим токарная обработка является преобладающей технологией изготовления формообразующих деталей литейной оснастки. Данные детали относятся к промышленным изделиям с повышенными требованиями к качеству, т. к. в значительной степени определяют надежность работы цилиндров. В особенности это относится к опорно-направляющим элементам, обеспечивающим соосность положения подвижных и неподвижных деталей цилиндра. Внешне вроде бы несложные детали – втулки, оказываются не столь простыми в изготовлении. Для этих деталей не допускаются литейные уклоны, которые необходимы при литье для обеспечения съема детали из пресс-формы. Для деталей из эластомеров, в том числе термоэластопластов, допускаются более широкие поля допусков. Опыт компании «ЭрДжиСи-трейд» показал, что наилучшие условия съема деталей создаются при использовании пресс-форм с плитой съема (рис. 1), поскольку усилия съема распределяются равномерно по диаметру детали не вызывая ее коробления, отсутствуют следы от выталкивателей. Проектирование пресс-форм и формообразующих компания «ЭрДжиСи-трейд» выполняет своими силами, используя 3D-моделирование. Для этой цели были приобретены лицензии на программное обеспечение Autodesk Inventor 2013. 3D-моделирование позволяет свестик минимуму ошибки проектирования, получить модели для обработки на станках с ЧПУ.

Blok_v_sbore.png
Рис. 1

На сегодняшний день практически все производители пресс-форм перешли на их модульное кооперированное производство: пакеты плит с направляющими, системы выталкивания и другие комплектующие закупаются у специализирующихся на этом изготовителей. Такой подход позволяет сочетать качество пресс-формы с ее приемлемой стоимостью.

Дело в изготовлении пресс-формы остается за малым, но самым ответственным – изготовление формообразующих деталей (ФОД). ООО «ЭрДжиСи-трейд» производит формообразующие на своем инструментальном участке (см. рис.), обеспечивающем точность изготовления исполнительных размеров ФОД по 6 квалитету. Это позволяет достаточно оперативно осваивать новые типоразмеры и виды уплотнений, направляющих и защитных колец, грязесъемников. Учитывая большое количество типоразмеров уплотнений (диаметры от 25 до 250 мм), делать стационарные пресс-формы на каждый типоразмер нецелесообразно. Поэтому большинство формообразующих делаются заменяемыми.

В качестве материалов для формообразующих используем качественные импортные стали. В состоянии поставки эти стали имеют твердость 35–40 HRC. Современное состояние лезвийного инструмента позволяет обрабатывать материал с такой твердостью, сократив до минимума финишные операции, поскольку исключает термообработку и доводку после нее. Для поддержания стабильного температурного режима пресс-формы на производстве уплотнений RGC применяются термостаты. Принятая в компании технология проектирования и изготовления пресс-форм позволила сделать их стоимость ниже стоимости китайских форм при более высоком качестве оснастки.

Основными требованиями к ТПА для получения качественных уплотнений и направляющих является высокая воспроизводимость установленных режимов литья в процессе всего цикла отливки данной детали и высокая точность дозирования расплава. При производстве уплотнений RGC используются гидравлические ТПА.

ТПА оснащены дополнительным оборудованием: вакуумным загрузчиком гранулята и бункером-сушилкой для сушки сырья перед литьем. Для получения наилучших эластичных свойств некоторых материалов, в частности полиуретана, требуется термообработка: выдержка в течение суток при температуре 90–110°С. Для выполнения данной операции используются термошкафы, в которые загружаются разложенные на поддонах отливки. Термопласты и термоэластопласты допускают рециклинг, т. е. вторичное использование. Однако известно, что свойства материала при его вторичной переработке снижаются, поэтому для уплотнений RGC используется только 100%-ный первичный полиуретан. Для грязесъемников, защитных колец допускается использование «вторички», но не более 10–15%. Технология литья под давлением является высокопроизводительной технологией с дорогой, как отмечалось, оснасткой. В связи с этим она экономически обоснованна для серийного производства. Для единичного и мелкосерийного производства в последнее время широко применяется, в том числе и в ООО «ЭрДжиСи-трейд», изготовление уплотнений механической (токарной) обработкой.

Литература 1. Литье пластмасс под давлением/ Т. А. Освальд, Л. Ш. Тунг, П. Дж. Грэманн; под ред. Э. Л. Калинчева. СПб:, ЦОП «Профессия», 2006. - 712 с., ил.

Г. А. Смирнов, главный технический специалист ООО «ЭрДжиСи-трейд»