Perché le presse per stampaggio a caldo sono così grandi?

Perché le presse per stampaggio a caldo sono così grandi?

Il motivo per cui le macchine per lo stampaggio a caldo sono 'grandi' non è semplicemente per il gusto di essere 'grandi', ma è il risultato del processo di stampaggio a caldo, delle proprietà dei materiali, dei requisiti di forza di deformazione e del supporto dell'automazione. Può essere suddiviso in cinque ragioni principali:

1. Enorme forza di deformazione

Sebbene il metallo diventi morbido dopo il riscaldamento, la forgiatura a caldo viene solitamente eseguita a 900–1200 °C, momento in cui il materiale presenta ancora uno stress di scorrimento piuttosto elevato. Prendendo come esempio una biella in 42CrMo da 50 mm di diametro e lunga 200 mm, la forza di forgiatura finale può raggiungere 3.000–5.000 kN. Flange di grandi dimensioni, denti di benne, mozzi di ruote e altre parti hanno un'area proiettata più ampia e il tonnellaggio richiesto è spesso superiore a 10.000 kN (1.000 tonnellate). Il telaio dell'apparecchiatura deve essere pesante e spesso per resistere alla deformazione elastica.

2. Doppia riserva energia-inerzia

Le presse meccaniche per lo stampaggio a caldo si affidano alla frizione del volano per rilasciare energia istantaneamente. Il diametro del volano è spesso di 2-4 me la massa supera le dieci tonnellate; Le presse idrauliche per stampaggio a caldo richiedono stazioni di pompaggio a grande portata e accumulatori ad alta pressione. Questi 'accumulatori giganti' determinano le dimensioni complessive della macchina.

3. Elevata rigidità ed elevati requisiti di guida

Per ottenere una precisione di forgiatura di ±0,1-0,2 mm, la rigidità del telaio deve raggiungere il livello kN/μm e la lunghezza della guida di scorrimento è solitamente ≥ 1,2 volte la corsa della slitta, quindi il basamento, le guide di scorrimento e le bielle sono tutti ingranditi per formare un corpo 'corto e grasso'.

4. Integrazione dello stampo e del sistema di riscaldamento

Lo stampo necessita di raffreddamento ad acqua, dispositivo di espulsione e meccanismo di cambio rapido dello stampo all'interno; l'esterno è inoltre dotato di forno di riscaldamento a trave mobile a 1200 °C, manipolatore e stazione di lubrificazione a grafite spray. L'intero set di apparecchiature periferiche è 'appeso' attorno alla macchina principale, facendo sì che la linea di produzione occupi centinaia di metri quadrati, che visivamente sembrano 'enormi'.

5. Le parti di grandi dimensioni determinano 'stampi grandi, tavole grandi e corse grandi'

Ad esempio, una pressa per forgiatura a caldo a doppia manovella da 14.000 tonnellate viene utilizzata appositamente per forgiare alberi a gomiti pesanti da 250 kg. La corsa della slitta è di 600 mm, la tavola misura 3,5 x 2,2 m e la macchina principale pesa 1.600 tonnellate ed è alta 12 m. Questo è un risultato diretto della dimensione delle parti.

Quali prodotti possono produrre le macchine per stampa a caldo?

1. Industria automobilistica

Parti del motore: bielle, alberi motore, alberi a camme, spinotti

Sistema di trasmissione: ingranaggi, anelli sincronizzatori, forcelle giunti cardanici, flange alberi motore

Sistema telaio: fusi a snodo, bracci di controllo, sedi dei cuscinetti del mozzo della ruota, staffe di sospensione

2. Aerospaziale

Pale di turbine, parti del carrello di atterraggio Elementi di fissaggio: bulloni, rivetti

3. Macchinari tecnici

Componenti idraulici: corpi valvola, corpi pompa

Parti del cingolo: pattini, assi delle ruote di supporto Ingranaggi pesanti

4. Industria energetica

Trivellazione petrolifera: giunti di punte di trapano, corpi valvola ad alta pressione

Energia eolica: riduttori epicicloidali, mozzi delle ruote

5. Strumenti hardware

Chiavi inglesi, pinze, martelli, asce

6. Transito ferroviario

Assi ferroviari per l'alta velocità, sistemi frenanti: dischi freno, telai a gancio

7. Macchine agricole

Vomeri, lame per rastrelli, lame per mietitrici