Штамповка в закрытых или открытых штампах

Как выбрать между объёмной штамповкой в закрытых и открытых штампах: стоимость оснастки и партия окупаемости, уклоны, размеры, контроль и когда просить два КП.

На этой странице

3 вопросаколичество, форма, размер
±0,8 ммтиповой допуск до 150 мм
5–520 кгнаш диапазон штамповки
15 000 тгодовая мощность

Оба маршрута начинаются с нагретой заготовки и заканчиваются поковкой, у которой волокно идёт по контуру, а не пересекает его. Разница в том, что формирует металл: ручей, вырезанный под деталь, или пара плоских бойков, которыми управляют манипулятор и оператор. Именно это определяет стоимость оснастки, допуск, припуск под механическую обработку и то, с какого количества имеет смысл.

Эта страница о выборе, а не об описании процесса. Сам процесс разобран на странице объёмная штамповка в закрытых штампах, а другое сравнение, которое закупщик обычно делает одновременно, на странице штамповка против литья. Здесь вопрос уже: на какой маршрут отдавать чертёж.

Два маршрута рядом

Таблица — короткая версия. Решение дают три вопроса ниже.

Свободная ковка (открытый штамп)Штамповка в закрытых штампах
ОснасткаПлоские, V-образные или вырезные бойки, специальной оснастки нетКомплект штампов на деталь, спроектированный и вырезанный под форму
ФормаПростые тела: блоки, диски, валы, стаканы, форма набирается проходамиГотовый контур, на многопозиционных прессах возможны глубокие полости
Типовой допуск поковкиСвободный, деталь обрабатывается по всем поверхностямОколо ±0,8 мм по длине и ширине до 150 мм, растёт с размером; толщина по плоскости разъёма примерно +1,5/−0,5 мм
Припуск на обработкуБольше, особенно на крупных деталяхМеньше, при near-net проектировании ещё сокращается
Оправданная партияЕдиничные детали и малые серииОт нескольких сотен, после окупаемости штампа
РазмерОчень крупные детали, вне диапазона штампов5–520 кг на Longrui; 800 кг после анализа конструкции
Срок на новую детальНет срока на оснасткуПроектирование и изготовление штампа добавляют недели
Основная статья затратСтаночное время, объём снимаемой стружки, термообработка крупного сеченияСтоимость штампа, распределённая по партии, плюс металл и время пресса
Типичное применениеТяжёлые валы, блоки, кольца, единичные детали оборудованияКорпуса и крышки арматуры, заготовки шестерён, фланцы, гидравлика

Вопрос 1: сколько деталей в заказе?

Этот вопрос решает большинство случаев, и это арифметика, а не суждение. Порог — стоимость штампа, делённая на экономию на детали.

Экономия идёт по двум статьям: механическая обработка, потому что штампованная деталь близка к готовому контуру, и металл, потому что деталь из свободной ковки обрабатывается со всех сторон и заготовка должна нести припуск на каждой поверхности.

Результат противоположен ожиданиям большинства: именно мелкие детали требуют серии. Штамп проектируется под деталь, его стоимость растёт с массой и классом пресса, но медленнее, чем экономия на детали, потому что тяжёлая деталь возвращает гораздо больше металла и станочного времени с каждой штуки. Поэтому деталь 5–30 кг требует почти тысячи штук до окупаемости штампа, а деталь свыше 150 кг — нескольких сотен. По этой причине мы выставляем штамп отдельной строкой, а не прячем в цену детали, и по этой же он возвращается по достижении согласованной партии: заказчик не несёт порог в первом заказе.

Вопрос 2: какая форма и нужны ли уклоны?

Каждая поверхность штампованной детали, параллельная ходу штампа, требует уклона для извлечения, а внутренние углы — радиусов, чтобы штамп не трескался. Поднутрения в двух половинках штампа сформировать нельзя: форма заклинится в ручье. Когда формирование нужно с более чем одного направления, например корпус арматуры с проходом по двум осям, это вопрос возможности пресса, а не штампа. Наши прессы многопозиционные по направлениям, и именно поэтому мы формуем корпуса и крышки арматуры одной деталью, а не свариваем из частей.

Свободная ковка — обратная сделка: простые тела, набор формы проходами, сложная геометрия создаётся потом обработкой. Это выгодно, когда деталь по сути блок, диск, вал или стакан, а финиш — точение и расточка. Это расточительство, когда готовая деталь — полость, потому что полость вырезают из сплошного металла, а не формуют.

Сюда же относится геометрический фактор: степень уковки. В свободной ковке для валов и тяжёлых сечений спецификация часто требует минимальную степень деформации от заготовки, обычно 3:1, чтобы сердцевина сечения была проработана. Штамповка получает деформацию через ручей, поэтому там пишут требование по свойствам, а не по степени уковки.

Вопрос 3: какой размер?

Масса и размер часто исключают один маршрут ещё до разговора о цене. Наш диапазон 5–520 кг: пресс 6 000 т закрывает 150–520 кг, 3 000 т — 30–150 кг, 2 000 т — 5–30 кг, оборудование позволяет до 800 кг после анализа конструкции. Максимальная обработка Ø600 × 1000 мм.

Выше этого — свободная ковка. У нас её поставляет другой завод группы, поэтому один запрос покрывает оба маршрута, и ответ приходит сравнением, а не отказом. Крупные детали с объёмом — интересная середина: тяжёлую деталь с высоким годовым потреблением иногда можно перепроектировать в диапазон штамповки, и этот разговор дешевле до заморозки чертежа.

Где разница видна в контроле

Штампованные детали прослеживаются по номеру плавки и контролируются близко к готовой форме, поэтому НК охватывает поверхности, остающиеся в работе, а размерный отчёт короткий. Поковки из свободной ковки начинаются с гораздо большего сечения: ультразвук выполняется по стандарту и уровню приёмки, указанным в заказе, степень уковки фиксируется, а размерный отчёт пишется на черновую форму с припуском на каждой поверхности.

Это меняет то, что спрашивать при запросе. По штампованной детали: номер плавки, охват НК по готовому контуру и анализ продукции. По поковке свободной ковки: степень уковки, стандарт ультразвука и место образцов, потому что важны свойства в сердцевине крупного сечения, а они не те же, что у поверхности.

Когда просить два предложения

Некоторые запросы стоят ровно на границе и заслуживают двух КП:

Что делаем мы

Longrui штампует в закрытых штампах: три многопозиционных пресса 6 000, 3 000 и 2 000 т, детали от 5 до 520 кг, 15 000 тонн в год, штампы проектируются и вырезаются на месте, пять патентов на оснастку. К штамповке относятся и наша лицензия API Spec 20C, и квалификация NORSOK M-650, поэтому основную часть отгрузки составляют корпуса и крышки арматуры для нефти и газа.

Свободную ковку поставляет другой завод группы. Пришлите чертёж и годовое количество: в ответе будет указано, на какой маршрут указывает каждая спецификация, какая нужна оснастка и насколько различаются цены.

Смотрите также

Частые вопросы

Штамповка всегда дороже в расчёте на деталь?

Нет. Штамп — разовая затрата, а сама деталь обычно дешевле: меньше металла, меньше обработки, короче цикл. Маршрут становится выгоднее, когда штамп распределяется на достаточное количество деталей: несколько сотен на крупных прессах и почти тысяча на малых.

Может ли поковка из свободной ковки иметь такой же допуск?

В состоянии поковки нет. Свободная ковка — черновая форма с припуском на каждой поверхности, допуск достигается обработкой. Штампованная деталь ближе к готовой форме, около ±0,8 мм по длине и ширине до 150 мм, с ростом по размеру.

Что определяет выбор пресса для штампованной детали?

Масса, площадь проекции и то, какая часть формы требует формирования более чем с одного направления. 6 000 т закрывает 150–520 кг, 3 000 т — 30–150 кг, 2 000 т — 5–30 кг.

Вы делаете свободную ковку?

Не на этом заводе. Наши прессы, штампы и сертификаты относятся к штамповке; свободную ковку поставляет другой завод группы, поэтому один запрос всё равно покрывает оба маршрута.

Пришлите чертёж, предложим маршрут

Посмотреть изображение