Продвигаемся вперед, чтобы сократить затраты на титан

Чтобы производить сложные титановые детали более экономично, механические цеха все чаще используют современное ковочное оборудование в дополнение к существующим возможностям ЧПУ для создания деталей почти сетчатой ​​формы, требующих лишь минимальной механической обработки. В некоторых случаях процесс ковки настолько точен, что дополнительная механическая обработка не требуется.

Включение ковки в репертуар механического цеха имеет значительные преимущества. Благодаря последним достижениям в области управления и автоматизации гидравлических ковочных прессов прецизионные титановые детали можно ковать с чрезвычайно жесткими допусками и в относительно больших объемах. Ковка также может снизить затраты на производство титана на целых 50 процентов.

Однако для ковки титана по точным спецификациям механическим цехам требуется подходящее оборудование с чрезвычайно строгим контролем производственных параметров. К счастью, достижения в области проектирования гидравлических прессов, средств управления и автоматизации помогают оптимизировать качество, производство и цену компонентов.

Чтобы экономически эффективно производить большие и сложные титановые детали, базирующаяся в Пенсильвании компания FPD Co., механический цех, производящий компоненты для аэрокосмической и медицинской промышленности, инвестировала в новый специальный пресс, способный обеспечить больший контроль при большей производительности.

«Мы хотели увеличить объем наших кованых деталей, и для этого потребовался более крупный пресс с более сложным управлением для титановых деталей. У нас уже был пресс усилием 2500 тонн, что относительно мало для титана. В то же время нам нужно было улучшить контроль, качество и время цикла», — сказал Джефф Спейчер, генеральный директор FPD.

Для достижения своих производственных целей компания FPD установила партнерские отношения с Erie Press Systems, производителем механических кузнечного пресса и индивидуально спроектированных гидравлических прессов. Компания Erie Press, основанная в 1895 году, в настоящее время является частью крупнейшего поставщика ковочного оборудования в Северной Америке: Ajax-CECO-Erie Press.

Хотя компания Erie Press спроектировала, спроектировала и построила систему, компания FPD внесла значительный вклад в разработку требований к проектированию. Результатом стал изготовленный по индивидуальному заказу высокоскоростной гидравлический пресс, способный производить 3000 тонн с полностью контролируемой, программируемой скоростью и профилем нагрузки на всем протяжении хода.

«Специальный пресс, а также наши разработки и инструменты позволяют нам постоянно поддерживать чрезвычайно жесткие допуски при создании титановых деталей для аэрокосмической и медицинской промышленности. Формы, которые требуют минимальной обработки или вообще не требуют механической обработки. Если деталь нуждается в дополнительной обработке отверстий, отверстий или других второстепенных элементов, мы также можем это сделать», — пояснил Спейчер, добавив, что FPD предоставляет обширные услуги пятиосевой обработки с ЧПУ на месте.

По словам Спайхера, ковочное оборудование Erie Press оснащено уникальной сервогидравлической системой, которая позволяет лучше контролировать ход ковки и приложенное усилие. Система управления прессом модулирует пропорциональные сервоприводные выпускные клапаны аккумулятора для поддержания запрограммированной скорости независимо от нагрузки, обеспечивая стабильную производительность ковки. Такое расположение обеспечивает гибкость при штамповке деталей в широком диапазоне скоростей, что невозможно при конфигурации скорости разряда аккумулятора с механической регулировкой.

Для некоторых геометрий деталей скорость деформации титана может потребовать изменения профилей скорости на протяжении всего процесса формования. Изменение скорости деформации позволяет FPD увеличить срок службы матрицы, одновременно создавая большую детализацию за счет заполнения стенок и углов полости матрицы на более поздних этапах хода. Спейчер отметил, что сервогидравлическая система обеспечивает чрезвычайно высокую точность определения этих параметров. Кроме того, контроллер положения пресса публикует (на сервере завода FPD) высокоскоростной график или цифровую подпись, соответствующую циклу ковки каждой детали, для исторических записей и справки.

FPD также может управлять прессом для удара по детали с определенной силой или до заранее определенного предела тоннажа. Кроме того, пресс может перемещаться в запрограммированное положение с точностью позиционирования менее 0,01 дюйма [0,25 мм].