Сокращение расходов, используя смазки без графита

Сокращение расходов, используя смазки без графита

 

Горячая объемная ковка штамповка включает в себя контролируемую деформацию нагретых металлов и сплавов в желаемые, полезные формы. В определенных ситуациях использование безграфитовых смазок может помочь снизить затраты.

При ковке в штампе, как правило,  стоимость ковочного штампа составляет 10-15% от общей стоимости кованой штамповки. Таким образом, само собой разумеется, что любое улучшение срока службы штампа для горячей объемной штамповки улучшило бы производительность и прибыльность в кузнечном цехе.

Мы знаем, что следующие факторы способствуют обеспечению максимальной жизни штампа:

  • Правильный материал штампа
  • Правильная конструкция матрицы, особенно правильные радиус и угол наклона
  • Надлежащая термическая обработка ковочного штампа, использование защитного антинакипного покрытия для предотвращения образования накипи на критических участках поверхности штампа, азотирование или упрочнение ковочного штампа
  • Уменьшение трения при горячей ковке благодаря использованию полированных гравюр ковочных штампов и подходящей смазки для ковочных штампов.
  • Правильное нанесение смазки для ковочных штампов через соответствующие промежутки времени

 

Смазочные свойства

Основная функция хорошей смазки для горячей штамповки заключается в уменьшении трения и износа между двумя поверхностями. Подходящая смазка должна обладать следующими свойствами.

  • Минимизировать трение между штамповой поковкой и поверхностью гравюры:различные смазки обеспечивают разные уровни смазки (и износа) поверхностей, которые соприкасаются друг с другом.
  • Уменьшить нагрузку ковки:
  • Обеспечить равномерный поток металла для заполнения полости матрицы:особенно в случае критических поковок с малым радиусом тяги смазочные материалы играют важную роль в обеспечении равномерного потока металла, чтобы металл надлежащим образом заполнял полость матрицы.
  • Функционирование в качестве разделительного компаунда.Ковочные штампы с малым радиусом тяги обычно сталкиваются с проблемами прилипания штамповой поковки в ковочном штампе. Специальные присадки в ковочном смазочном материале должны обеспечивать образование мягкого газа, чтобы способствовать выталкиванию  выкованной штампованой детали из матрицы. Тем не менее, смазка не должна создавать дыма и не должна быть взрывоопасна.
  • Служить барьером для передачи тепла:это помогает поддерживать правильную температуру ковочного штампа. Если ковочный штамп перегревается от контакта с горячими заготовками, это может привести к более быстрому износу матрицы и появлению разгарных трещин. Одновременно, ковочный штамп не должен подвергаться быстрому охлаждению из-за избыточного смазывания, так как это приведет к эффекту охлаждения штамповой оснастки. Смазка должна помогать поддерживать правильную температуру ковочного штампа, выступая в качестве теплообменного барьера от горячей штамповой заготовки к ковочному штампу.
  • Предотвращение накопления смазки в полости матрицы:это приведет к избыточным отложениям смазки в матрице, что приведет к неточностям размеров и вызовет проблемы, такие как дефекты штамповки из-за недостаточного заполнения.
  • Легкое снятие штамповой поковки с ковочного штампа.
  • Предотвращает «вспышку» во время ковки из-за быстрого изменения фазы:. Современные смазочные материалы могут достичь такого же эффекта без вспышки и не создавать опасность.
  • Должен быть экологически чистым.Предпочтительно использовать биоразлагаемые смазочные материалы.
  • Должна иметь разумную стоимость:смазка для горячей штамповки должна быть экономичной и оправдывать ее использование.

 

Методы нанесения смазки для штампов

Смазочные материалы для ковочных штампов обычно распыляются автоматически, вручную или наносятся на горячие матрицы.  Во многих установках используются автоматические системы распыления, которые синхронизируются с ходом ковочного пресса. Для ковочных штампов с более глубокими полостями может потребоваться дополнительное распыление для обеспечения покрытия всей поверхности и полости матрицы.

Правильное количество смазки обеспечивает оптимальную пленку в полости матрицы, чтобы помочь потоку металла и сократить передачу тепла от штамповой заготовки к матрице ковочного штампа. Чрезмерное применение смазки расточительно, загрязняет рабочую зону и штамповую заготовку и загрязняет атмосферу. Избыток смазки также может откладывать остатки в матрицах и вызывать проблемы.

В типичных применениях стоимость смазочного материала может составлять менее 2% от общей стоимости штамповой ковки. Использование неподходящих смазочных материалов или их неправильное применение, однако, может привести к сокращению срока службы ковочного штампа, выбраковке продукта, переработке, снижению производительности и неудовлетворенности клиентов из-за задержек поставок, что приводит к увеличению затрат и накладных расходов.

 

Типы смазок для горячей объемной  штамповки

Благодаря разработке ряда смазочных материалов на водной основе загрязняющие масла и опилки были в значительной степени заменены графитовыми смазками. Чистота, размер частиц и специальные смазочные присадки являются важными факторами в смазочных материалах, содержащих графит. Смазки для штамповой ковки на основе графита популярны во всем мире из-за их низкой стоимости. Несмотря на то, что во время их использования отсутствует дымовое загрязнение, современные операторы кузнечно-прессового оборудования, использующие графитовые смазки, сталкиваются с определенными проблемами. Во-первых, частицы графита могут взлететь и повредить электрическую систему. Во-вторых, частицы графита накапливаются в цехе и представляют опасность скольжения / падения для персонала. Наконец, гигиенические факторы, обусловленные выбросом в атмосферу окиси углерода и серы, представляют собой опасность, которая может возникнуть при использовании смазок на основе графита.

В результате этих факторов все большее значение приобретают экологически безопасные, не содержащие графита, водорастворимые смазочные материалы для горячей объемной штамповки. Они не требуют такого большого перемешивания во время использования, как графитовые смазки, и могут вообще не требовать перемешивания. Кроме того, толщина формирования пленки на ковочном штампе может регулироваться путем изменения степени разбавления смазки для ковки водой. В случае кузнечных смазок, не содержащих графит, такие опасности, как взвешенные твердые частицы в воздухе и выброс окиси углерода и серы, существенно снижаются.

Биоразлагаемые фосфатные эфиры, мыла и органические вещества используются при разработке экологически чистых смазочных материалов. Эти присадки также обладают превосходными смазывающими характеристиками по сравнению с графитом. Следовательно, в случае штамповки поковок малого и среднего размера, весящих до 12 кг (26 фунтов), не содержащие графита водорастворимые смазки для штампов, как оказалось, работают либо по номиналу, либо лучше, чем графитовые смазки.

Использование безграфитовой смазки для ковочных штампов оказалось менее дорогостоящим, чем графитные смазки. Это связано с такими преимуществами, как увеличение срока службы штамповой оснастки и снижение потребности в постоянном измельчении из-за уменьшения износа матрицы. Кроме того, благодаря использованию смазок без графита устраняются простои технического обслуживания систем смазки фильер из-за засорения распылительных форсунок и осаждения графита внутри резервуаров, распылительных насосов и автоматических трубок подачи смазки.

 

Как правильно выбрать смазку для горячей штамповки  

Выбор подходящего типа смазки для горячей ковки в штампе основан на таких параметрах, как глубина полости матрицы, размер и сложность ковки, способ подачи смазки на ковочный штамп, время, необходимое для завершения изготовления одной штампованной кованой детали, стремление к снижению затрат, и контроль загрязнения. Хотя наилучший метод определения подходящего смазочного материала и степени разбавления смазочного материала для ковочного штампа — это полевые испытания.

 

Резюме

Специально разработанные не графитовые водорастворимые смазки для горячей объемной штамповки обладают значительным потенциалом для снижения затрат на горячую штамповую ковку и продвижения к экологически чистой операции ковки. Такие смазки доказали свою эффективность в поковках весом до 12 кг (26 фунтов).

Яндекс.Метрика