Пресс для штамповки какие бывают

Пресс для штамповки — это широко распространённое технологическое оборудование в промышленности, применяемое для операций ковки, штамповки и обработки листового металла. *Кривошипные штамповочные прессы активно используются в серийном и массовом производстве металлоконструкций благодаря высокой производительности и точности.* По своей конструкции и функциональным возможностям пресс представляет собой сложную и многообразную машину.

Штамповочные прессы существуют в многочисленных модификациях. Поэтому при выборе конкретной модели необходимо учитывать: тип производимой продукции, конструкцию и технологию работы штампа, особенности штамповочного процесса, требуемую производительность и доступный инвестиционный бюджет. Грамотный анализ всех этих факторов позволяет обеспечить высокую эффективность и быструю окупаемость оборудования.
Основой выбора штамповочного пресса являются два ключевых критерия: тип пресса и его технические характеристики (спецификации).

Выбор типа штамповочного пресса
Существует большое разнообразие штамповочных прессов. Оптимальный тип выбирается исходя из следующих параметров:

• материал заготовки;
• требуемые характеристики и назначение изделия;
• размеры, толщина и геометрия обрабатываемой детали;
• степень сложности формообразования и особенности технологического процесса.

Выбор пресса в зависимости от типа штампуемого изделия
Тип штамповочного пресса в значительной степени определяется характеристиками производимой детали: используемым материалом, техническими требованиями, габаритами и конечными размерами изделия.

Например, С-образный пресс (C-frame) подходит для штамповки малых и средних деталей — операций вырубки, гибки и неглубокой вытяжки. *Типичным представителем данного класса являются кривошипные прессы с регулируемым ходом Yangli серии JL21* (https://vekprom.ru/catalog/krivoshipnye-pressy/krivoshipnye-pressy-s-reguliruemym-khodom-serii-jl21/), *которые позволяют гибко настраивать параметры хода под конкретную технологическую операцию.* Однако упругая деформация его открытой рамы может приводить к неравномерности зазора между матрицей и пуансоном, что снижает точность получаемых деталей и сокращает срок службы штампа.
Несмотря на эти ограничения, С-образный пресс имеет ряд преимуществ:

• открытая рама с трёх сторон, обеспечивающая удобный доступ при наладке;
• простота монтажа штампов, подающих устройств и систем быстрой смены оснастки;
• возможность интеграции в автоматические линии;
• экономичность по сравнению с более массивными конструкциями.

Для изготовления крупных, средних или высокоточных штампуемых изделий рекомендуется использовать Н-образный пресс (H-frame) либо двухколонный/двухкривошипный пресс. *В эту категорию входят кривошипные прессы Yangli JH21* (https://vekprom.ru/catalog/krivoshipnye-pressy/krivoshipnyy-press-yangli-jh21/), *широко применяемые в автомобильной, электротехнической и приборостроительной промышленности.*

Для специализированных операций — таких как правка, корректирующая гибка, рихтовка и формообразование — следует выбирать пресс с повышенной жёсткостью и прочностью конструкции.
Если приоритетом является высокая точность обработки, предпочтение следует отдавать прессам с высокой конструкционной жёсткостью или прессам увеличенной мощности (обеспечивающим достаточный запас усилия для выполнения технологической операции).
При этом важно учитывать: увеличение номинального усилия С-образного пресса само по себе не решает проблему точности, поскольку характер деформации его рамы сохраняется. В таких случаях необходимо применять именно пресс с высокой жёсткостью, то есть Н-образный или аналогичную модификацию.
Если объём производства превышает 3000 партий, целесообразно применять автоматизированную систему подачи.

При серийном выпуске и больших объёмах рекомендуется использовать непрерывные методы обработки, такие как высокоскоростные автоматические прессы или трансферные прессы.
Выбор между универсальным прессом и автоматизированным прессом должен осуществляться с учётом:

• планов по развитию производства,
• текущей и прогнозируемой рыночной ситуации,
• технических тенденций отрасли.

Такой подход обеспечивает оптимальную производительность, стабильное качество и эффективность производства в долгосрочной перспективе.

Выбор технических характеристик штамповочного пресса
После определения типа штамповочного пресса необходимо выбрать его рабочие спецификации. Это выполняется путём согласования габаритов штампа и параметров оборудования в соответствии с технологическим процессом и результатами расчётов.
Основными техническими параметрами, определяющими выбор спецификаций пресса, являются следующие:

(1) Номинальное усилие пресса
Усилие, создаваемое ползуном пресса при его движении вниз, называется штамповочным усилием. В механических прессах величина этого усилия изменяется в зависимости от положения ползуна (или угла поворота кривошипа в кривошипных прессах).
Номинальное усилие — это максимальная ударная сила, которую ползун может безопасно воспринимать на заданном расстоянии до нижней мёртвой точки (НМТ) или при заданном угле поворота кривошипа до достижения НМТ.
Соответственно:

• это расстояние называется номинальным ходом усилия,
• угол называется номинальным углом усилия.

Номинальное усилие показывает предельную нагрузку, которую может выдерживать сам пресс.

Значение номинального усилия для выбора пресса
Это один из ключевых параметров при выборе модели и тоннаджа пресса.
Для безопасной работы необходимо, чтобы:

• фактическое штамповочное усилие всегда было меньше номинального,
• кривая фактической нагрузки детали не пересекала допустимую нагрузочную кривую пресса.

Общие принципы выбора тоннажа пресса

• При вырубке и калибровочной гибке фактическое усилие должно составлять не более 80–90% от номинального усилия пресса.
• При глубокой вытяжке — не более 50–60%.
• При неглубокой вытяжке — не более 70–80%.
• При комбинированных операциях (вырубка + гибка + вытяжка) подбор усилия выполняют на основании характеристик процесса и допустимой кривой нагрузки конкретного пресса.

Дополнительные факторы при штамповке толстостенных деталей
При работе с материалом большой толщины необходимо учитывать не только допустимое усилие, но и мощность привода пресса.
Поскольку кривая изменения усилия значительно отличается в зависимости от вида штамповочной операции, выбор номинального усилия должен основываться на сравнении:

• допустимой кривой нагрузки пресса,
• фактической кривой силового воздействия для данного процесса.

Фактическая нагрузка должна полностью укладываться в допускаемую характеристику пресса.

(2) Закрытая высота (высота установки штампа)
Закрытая высота пресса — это расстояние между нижней плоскостью ползуна и верхней поверхностью стола пресса в момент, когда ползун находится в нижней мёртвой точке (НМТ).
Закрытая высота определяет:

• возможность установки штампа,
• диапазон регулировки по высоте,
• совместимость пресса с оснасткой разной конструкции.

Разница между закрытой высотой пресса и толщиной опорной плиты (столовой плиты) станка называется высотой установки штампа.
Если используется неорганическая подкладочная плита, то закрытая высота равна высоте установки штампа.
Регулировочный винт, расположенный в шатунном узле, позволяет изменять высоту установки штампа в определённом диапазоне.
Когда ползун отрегулирован до верхнего предела, высота установки штампа достигает максимального значения, которое называется максимальная высота установки штампа.
Напротив, когда ползун опущен до нижнего предела регулировки, высота установки штампа принимает минимальное значение, называемое минимальной высотой установки штампа.
Разница между этими двумя значениями представляет собой регулировочный диапазон высоты установки штампа.
При выборе пресса закрытая высота применяемого штампа должна находиться между минимальной и максимальной закрытыми высотами пресса.

Поскольку со временем шатун может изнашиваться и укорачиваться, а закрытая высота штампа — уменьшаться из-за последующих ремонтных операций, высоту штампа обычно проектируют так, чтобы она была близка к высоте установки штампа пресса.

(3) Ход ползуна

• Ход ползуна — это расстояние, которое проходит ползун от верхней мёртвой точки (ВМТ) до нижней мёртвой точки (НМТ).

Для кривошипных прессов ход ползуна равен двойному радиусу кривошипа, что определяет рабочий диапазон пресса. Увеличенный ход позволяет выполнять штамповку деталей большей высоты.
Выбор длины хода ползуна главным образом определяется удобством ввода заготовки в штамп и извлечения готовой детали.
Как правило, рекомендуется, чтобы длина хода ползуна была в два раза больше высоты штампуемой детали.
При ручной подаче нежелательно выбирать пресс с слишком большим числом ходов, так как это снижает безопасность и удобство работы оператора.
При автоматической подаче, наоборот, предпочтителен пресс с увеличенной длиной хода.

Однако при выполнении глубокой вытяжки не следует выбирать пресс со слишком большим ходом: высокая скорость вытяжки может привести к тому, что материал не успеет равномерно деформироваться, что вызовет разрывы или трещины на изделии.

(4) Число ходов
Число ходов (ударов) пресса в минуту — это количество циклов перемещения ползуна от верхней мёртвой точки (ВМТ) до нижней мёртвой точки (НМТ) и обратно за одну минуту.
Количество ходов в минуту оказывает значительное влияние на производительность штамповочного процесса и определяется следующими факторами:

• требованиями к объёму производства;
• допустимой скоростью деформации выбранного материала;
• возможностью реализации непрерывного или автоматического процесса.

• (5) Размер стола пресса

Размер стола пресса определяется габаритами штампа, который планируется устанавливать.
Если штамп имеет увеличенные размеры, габариты стола могут быть адаптированы под требования заказчика.
Стол пресса (опорная плита) должен быть больше по площади, чем нижняя половина штампа.
Рекомендуется, чтобы каждая сторона стола была больше размера нижнего штампа на 50–70 мм, что обеспечивает удобство монтажа и фиксации.
Кроме того, размеры опорной поверхности нижней части штампа должны превышать размеры монтажной поверхности стола.
Как правило, нижний штамп делают на 45–50 мм больше по каждому направлению.
Размер выреза (окна) в столе должен быть больше размера потенциальных вырубленных отходов, чтобы обеспечить их беспрепятственное удаление.

(6) Размер отверстия под державку (держатель штампа)
У малых и средних прессов в центре нижней части ползуна выполняется отверстие под державку верхней части штампа, облегчающее установку верхнего пуансона или сборки верхнего штампа.
Диаметр державки должен соответствовать диаметру отверстия под державку на прессе, а длина зажимной части державки должна быть несколько меньше, чем глубина посадочного отверстия ползуна.

Дополнительные рекомендации
При выборе штамповочного оборудования необходимо учитывать фактические условия производственного участка.
Если подходящего оборудования нет, допускается использование имеющихся прессов, при условии\, что они обеспечивают безопасное выполнение технологического процесса.
Если подходящим требованиям соответствует несколько единиц оборудования, следует комплексно оценить:

• потребности производства по другим изделиям,
• степень загрузки оборудования,
• эффективность использования оборудования в целом.

Это позволит обеспечить оптимальное распределение производственных ресурсов.

Прочие факторы, влияющие на выбор пресса
Удобство обслуживания
Штамповочные прессы, обеспечивающие высокую производительность, пригодные для крупносерийного выпуска, обладающие высокой гибкостью и простотой обслуживания, отличаются повышенной надёжностью и оказывают существенное влияние на эффективность всего производства.
Безопасность
Штамповка относится к потенциально опасным видам работ, поэтому вопросам безопасности необходимо уделять первоочередное внимание.
При выборе пресса следует отдавать предпочтение оборудованию, оснащённому современными средствами защиты. Это позволяет предотвратить аварии даже при ошибках оператора и обеспечить безопасное ведение технологического процесса.
Экологичность
Экологические требования становятся всё более строгими.
В перспективе одним из ключевых направлений развития штамповочного оборудования станет использование прессов с низким уровнем шума и вибрации, что снижает вредное воздействие на операторов и производственную среду.

Стандарт выбора штамповой оснастки (пуансонно-матричного комплекта)

Как правильно выбрать штамп для штамповочного пресса?
Правильный выбор штампа для пресса является критически важным фактором, определяющим производительность оборудования, качество продукции и устойчивость процесса. Ниже представлены основные критерии, которые необходимо учитывать при подборе штамповой оснастки.

1. Усилие пресса и требуемое усилие вырубки
Первоначально следует определить штамповочное усилие, которое способен развивать пресс. Это усилие определяет максимально допустимую нагрузку на штамп. Штамп должен быть рассчитан на восприятие полного номинального усилия пресса без деформации, смятия или разрушения элементов.

2. Габаритная совместимость
Необходимо тщательно измерить:

• закрытую высоту пресса (расстояние между столом и ползуном в НМТ),
• размеры посадочных мест для установки штампа.

Выбираемый штамп должен точно соответствовать этим размерам, обеспечивая корректную центровку, параллельность и устойчивую работу.

3. Материал заготовки
Материал изделия оказывает прямое влияние на требования к материалу элементов штампа:

• Мягкие материалы (алюминий, медь) — штампы из быстрорежущей стали (HSS) или инструментальных углеродистых сталей.
• Жёсткие материалы (нержавеющая сталь, высокопрочные стали) — штампы из твёрдосплавных материалов, порошковых сталей или специальной легированной инструментальной стали после термообработки.

4. Свойства материала штампа
Для надёжной работы штампа необходим баланс между:

• твёрдостью,
• ударной вязкостью,
• износостойкостью.

Максимизация твёрдости далеко не всегда оптимальна: слишком твёрдый инструмент становится хрупким и склонным к сколам.
Рекомендуемые материалы:

• Для средних объёмов производства: стали D2, A2;
• Для больших объёмов: быстрорежущие стали M2, порошковые инструментальные стали;
• Для экстремального износа: твёрдосплавные вкладыши или полнотвёрдосплавные штампы.

5. Точность изготовления
Качество изготовления штампа отличает профессионального производителя. Важны:

• точность обработки,
• стабильность термообработки,
• качество финишной обработки рабочих поверхностей.

Необходимые допуски для точной штамповки обычно составляют ±0,013 мм...±0,005 мм.

6. Конструкция штампа и дополнительные элементы
Следует учитывать наличие конструктивных особенностей, повышающих срок службы и стабильность процесса:

• корректные задние углы и зазоры,
• вентиляционные каналы для выхода воздуха,
• надёжный механизм съёма (stripper),
• встроенные датчики и элементы контроля процесса.

7. Объём производства и стоимость жизненного цикла
Помимо стоимости приобретения необходимо учитывать:

• затраты на обслуживание и ремонт,
• частоту переточек,
• срок службы при заданном объёме производства.

Штампы высокого качества, как правило, обеспечивают лучшие показатели по стоимости жизненного цикла и стабильности процесса.

8. Репутация производителя и техническая поддержка
Важно выбирать производителя с подтверждённой экспертизой в вашей отрасли. Оцените:

• уровень технической поддержки,
• сроки изготовления и поставки,
• возможность разработки индивидуальных решений для сложных процессов.

Комплексный подход к выбору штампа позволяет обеспечить стабильную, высокоточную и экономически эффективную работу штамповочного производства, снижая риски поломок, брака и простоев оборудования.

*Кривошипные штамповочные прессы Yangli являются эффективным и универсальным решением для предприятий, работающих в сфере металлообработки и штамповки листового металла. Правильный подбор серии и технических характеристик пресса позволяет повысить производительность, снизить износ штамповой оснастки и обеспечить стабильное качество выпускаемой продукции. Использование современных кривошипных прессов особенно актуально для серийного и массового производства, где важны точность, надёжность и экономическая эффективность оборудования.*