Поставка гидравлического пресса для пневмотермической формовки и изотермической штамповки модели ДА400.03 с ЧПУ
В 2023 году СО «ПРЕССМАШ» заключило договор на поставку гидравлического пресса для пневмо-термической формовки и изотермической штамповки модели ДА400.03 с ЧПУ для ведущего предприятия оборонно-промышленного комплекса России. Поставка оборудования состоялась в 2024 году. Далее проведены работы по отработке технологии заказчика и успешно получены тестовые партии изделий.
В рамках разработки гидравлического пресса для пневмотермической формовки и изотермической штамповки модели ДА400.03 с числовым программным управлением (ЧПУ), возникла проблема отсутствия на территории Российской Федерации термоизоляционных материалов, соответствующих требованиям высокотемпературной эксплуатации (свыше 900°C). Эта задача была успешно решена путем применения высокотемпературного термоизоляционного материала для камеры пресса. Реализация данного проекта способствовала возрождению утраченных технологий и позволила создать оборудование, превосходящее зарубежные аналоги по техническим характеристикам. Гидравлический пресс для пневмо-термической формовки и изотермической штамповки модели ДА400.03 с ЧПУ предназначен для получения деталей из титана и алюминия из материала толщиной до 5мм. в режиме сверхпластичности. Особенностью пресса является его многофункцианальность и оригинальная конструкция термокамеры. Нагрев в термокамере происходит до температуры свыше 1000°С. Конструкция сборной термокамеры позволяет эффективно сохранять в ней тепло, что очень важно для достижения энергоэффеетивности процесса. При изотермической штамповке и заготовка и штамп нагреваются до одинаковой температуры. Это позволяет материалу деформироваться в узком диапазоне температур. Метод эффективен для сплавов, которые требуют точного контроля температуры и не допускают больших скоростей деформации.
Верхняя плита нагревательной камеры приводится в движение гидравлическим цилиндром. Боковые стенки не испытывают давления. Они разборные, имеют модульную конструкцию. А нижняя плита может быть выдвинута из нагревательной камеры вместе с выдвижным столом. Это удобно для загрузки и выгрузки деталей.
Изоляционные плиты изготовлены из жаропрочного композиционного материала, выдерживающего силовые нагрузки при высоких температурах.
Общий вид нижнего нагревательного блока
Вся нагрузка передаётся на станину пресса равномерно без заклиниваний и перекосов.
Камера пресса позволяет проводить прессование сплавов магния, алюминия и титана при высоких температурах.
Благодаря более равномерной структуре материала повышается надежность и ресурс изделий. Технология применима в авиастроении, ракетостроении и производстве космических летательных аппаратов.
|
Уникальность данного проекта в том, что поставленный комплекс объединяет в себе две технологии: горячее и сверхпластичное формование |
|
В процессе горячей формовки как инструмент, так и заготовка предварительно нагреваются до 1100°С, что повышает пластичность и относительное удлинение материала. Использование нагрева позволяет получать высокопрочные материалы при значительно меньших тоннажах по сравнению с холодной формовкой без риска образования трещин, пружинения или остаточных напряжений. В процессе СПФ используются экстремальные температуры в сочетании с аргоном или азотом под давлением для придания высокопрочным сплавам сложной формы за один прием. Во время цикла СПФ предварительно нагретый материал заготовки зажимается между пресс-формой и плитой. Газ, подаваемый через пресс-форму в формовочную камеру, вдавливает заготовку в пресс-форму. Получаемые в результате детали имеют прекрасные характеристики поверхности и форму, близкую к заданной, что исключает необходимость во вторичной обработке поверхности. |
В нашем прессе совмещен функционал двух технологий. Пресс оснащен 3х-канальным воздушным контуром контроля давления газовой среды. Управление давлением газа осуществляется по программе с непрерывной кривой по времени. Рампа работает в двух режимах: ручном и автоматическом. Для алюминия система работает на подачу Азота, для титановых сплавов на Аргоне. Подача газа полностью контролируется с панели оператора.
Функционал комплекса достигнут за счет применения
- Гидравлического привода с пропорциональной гидравликой
- Системы электрического нагрева с многозонным (10 зон) регулированием температуры для обеспечения равномерности по всей поверхности плиты
- Контролируемого повышение давления
- Точного регулирования расхода газа за счет серво-редукторов
- выдвижного стола для упрощенной загрузки и выгрузки оснастки и деталей
- Автоматической изолированной дверной системы камеры, которая обеспечивает максимальную тепловую эффективность и простоту загрузки и выгрузки.
- Пневматической системы открытия шибера для повышения энергоэффективности и снижения шума
- Системы сбора данных и управления на базе ПЛК Omron
- Удаленной поддержки, и открытого программного кода, собственного ПО
- Активного управления выравниванием температуры с системой самообучения и памятью выхода на заданные температуры
- Системы мониторинга состояния пресса, включая профилактическое обслуживание
- Промышленного чиллера охлаждения для правильной эксплуатационной среды оборудования
- Компетенций в области жаропрочных сплавов, из которых изготавливается оснастка для изотермической штамповки и горячего формования.
За счет внедрения вышеописанных систем, удалось снизить трудоемкость получения изделий. До внедрения Пресса в технологический процесс Заказчика, заготовка изготавливалась за 9 часов, с обязательным остыванием в печи вместе с печью. После ввода нашего пресса в эксплуатацию, изделие изготавливается за 17мин.
