Распечатать

Гидравлика & Пневматика

Основные технологии производства уплотнений для гидроцилиндров

11.09.2014

Источник: ЭрДжиСи-трейд

Часть 2

В связи с низкой теплопроводностью пластмасс и небольшим модулем упругости, механическая обработка этих материалов имеет свои особенности. Поскольку уплотнительные элементы являются телами вращения, практически вся механическая обработка осуществляется методом точения универсальных или специализированных токарных и токарно-револьверных станках с ЧПУ.


Рис. 1. Общий вид токарно-резольверного станка с ЧПУ SKF Economos NG-060

Механическая обработка проводится как для доработки заготовок, полученных с помощью других технологий (например, литьем под давлением), так и для получения конечной продукции из сортовых заготовок: круга и трубы.

В первом случае с целью удешевления литейной оснастки изготав-ливается максимально упрощенная пресс-форма, из которой получают заготовку с припусками на механическую доработку (Рис. 1). Данная технология достаточно широко распространена среди зарубежных производителей уплотнений, разработавших специализированные токарные станки для обработки заготовок (например, манжет).

Во втором случае, методом экструзии или центробежного литья получают сортовые заготовки в виде трубы или круга (Рис. 2), из которых методом точения получают конечную деталь.

Рис. 2. Заготовка манжеты для последующей механической обработки.

Большинство современных уплотнений гидроцилиндров получают из термоэластопластов (ТPE) на полиэфирной (TPE-E) или полиуретановой (TPE-U) основе. Требуемые скорости и подачи резания полиуретанов следующие [1]:

  • Cкорость режущего инструмента - 91 - 152 м/мин;
  • Подача обрабатываемой поверхности - не более 0,2 мм для твердых сортов и 0,12 мм - для мягких на один оборот.

Опыт компании RGC-Trade по эксплуатации станков с ЧПУ SKF ECONOMOS и DMH (Австрия) показал, что в программное управление данных станков заложены существенно более высокие скорости: 400 - 450 м/мин при подаче не более 0,2 мм. Причем в зависимости от диаметра обрабатываемого уплотнения программа пересчитывает частоту вращения шпинделя. Зависимость для числа оборотов шпинделя от скорости и диаметра уплотнения имеет вид: n = 1000 V/pD, об/мин.

Здесь n - частота вращения, об/мин; D - диаметр обрабатываемого уплотнения, мм; V - линейная скорость резания, м/мин.

Таким образом, рекомендуемые скорости резания могут быть приняты за нижний предел скоростей обработки полиуретанов и требуют очень хорошей заточки инструмента. Материал инструмента - быстрорежущая сталь. Учитывая высокую температуру в зоне резания и плохую теплопроводность обрабатываемых материалов, при точении лучше применять смазочно-охлаждающие жидкости.

Точность точения материалов уплотнений заметно ниже, чем при обработке металла, из-за небольшого модуля упругости и плохой теплопроводности материалов. На Рис. 3. приведены для примера допуски на точение на ЧПУ полиуретановой манжеты RG-17.

Рис. 3. Сортовые заготовки для точения уплотнений на токарных станках с ЧПУ.

Технология точения уплотнений на токарных станках с ЧПУ весьма эффективна при единичном и мелкосерийном производстве. В компании RGC-trade создано и успешно развивается торгово-производственная сеть RGC-Express, предоставляющая услугу срочного изготовления нестандартных уплотнений методом точения. Сейчас данная услуга очень востребована, поскольку сокращение времени простоя дорогостоящей строительно- дорожной и иной техники вполне окупает затраты на изготовление уплотнений.

Все производители токарных станков с ЧПУ для производства уплотнений оснащают их обширной библиотекой профилей уплотнений и оператору станка остается лишь ввести размеры посадочного места, выбрать материал и размеры заготовки. Компьютер автоматически генерирует программу обработки и запускает станок. Имеется возможность запрограммировать изготовление уплотнений, отсутствующих в прилагаемой к станку библиотеке.

При точении материалов уплотнений образуется сливная (непрерывная) стружка, поэтому все станки с ЧПУ оснащены дисковыми ножами для ее измельчения с пневматическим отводом в сборный контейнер. Общий вид станка с ЧПУ SKF Economos NG-060 показан на Рис. 4. Модельный ряд данной линейки токарных станков с ЧПУ позволяет изготавливать манжеты диаметром до 1,5 м.

Рис. 4. Допуски на точение на ЧПУ полиуретановой манжеты RG17.

Номинальный внутренний диаметр, мм

AF

H

V

≤20

+ 0,25

± 0,20

± 0,20

>20…………≤40

+ 0,35

± 0,20

± 0,20

>40…………≤60

+ 0,40

± 0,20

± 0,20

>60…………≤100

+ 0,50

± 0,20

± 0,20

>100…………≤150

+ 0,70

± 0,20

± 0,20

>150…………≤200

+ 0,90

± 0,20

± 0,20

>200…………≤350

+ 0,90

± 0,35

± 0,35

>350…………≤500

+ P1

± 0,35

± 0,35

>500…………≤800

± 0,50

± 0,50

>800…………≤2200

± 0,50

± 0,50

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Размеры, мм

0,5 … 3

3 … 6

6 … 30

30 … 120

120 … 400

Допуск, мм

± 0,1

± 0,1

± 0,2

± 0,3

± 0,5

В предыдущей части статьи были конспективно описаны основные технологии, используемые в производстве уплотнений. В ближайшее время революционных изменений они не претерпят, хотя, конечно же, будут совершенствоваться с использованием современных методик моделирования бизнес-процессов и структурного анализа больших систем (например, серии IDEF - Integrated DEFinition), методов управления и повышения качества (ISO серии 9000, TQM-Total Quality Management и т.д.).

Литература.
1. Райт П., Камминг А. Полиуретановые эластомеры. Л., Химия, 1973. - 304 с., ил.

Главный технический специалист
ООО "ЭрДжиСи-трейд"
Г. А. Смирнов

Фото и материалы предоставлены ООО "ЭрДжиСи-трейд"

Гидравлика & Пневматика 01.12.2017 Гидравлические фильтры призваны повысить надежность гидропривода и уменьшить риски загрязнения масла. В рамках опроса мы попытались выяснить у экспертов: насколько применим к гидравлическим фильтрам принцип «очистка вместо замены»?
Детали & Материалы 29.11.2017 Методы 3D-печати активно развиваются и начинают проникать в промышленное производство. Крупные компании уже создают специальные КБ, занятые ревизией классических конструкций изделий с учетом возможностей, которые предоставляют аддитивные технологии.
Гидравлика & Пневматика 29.11.2017 В микро-экскаваторе фирмы JCB дизельный двигатель мощностью 14 кВт был заменен 10-киловаттным электродвигателем с литий-титановыми батареями. Системы управления рабочими органами выполнены в виде блоков DDH на основе шестеренных насос-моторов внутреннего зацепления с электрическими сервомоторами.
Детали & Материалы 28.11.2017 Выставка formnext-2017, посвященная новейшим разработкам в области аддитивных технологий, прошла в ноябре во Франкфурте-на-Майне в третий раз и была отмечена рекордным ростом посетителей. Россию представляли десять компаний, в их числе и PICASO 3D производитель устройств для персональной 3D-печати.
Гидравлика & Пневматика 13.11.2017 Контрольные точки давления нельзя назвать принципиально новыми устройствами, однако фирмой Stauff они доведены до совершенства. Эти устройства широко применяются для безопасного подключения к гидросистеме аналоговых, цифровых или дисплейных измерительных приборов с целью тестирования давления.
Гидравлика & Пневматика 13.11.2017 Компания освоила серийное производство нерегулируемых аксиально-поршневых насосов с наклонным блоком компактной серии 311.К с рабочими объемами 12 и 34 см3. Таким образом, номенклатурный ряд теперь содержит типоразмеры от 12 до 107 см3.
Гидравлика & Пневматика 27.10.2017 компания Schmalz выпустила приложение, которое позволяет управлять работой вакуумных компонентов со смартфона или планшета. Разработчики утверждают, что это сделает управление рабочим процессом более прозрачным для пользователей.