Кольцо горловины пресс-формы

Если честно, когда слышишь про кольцо горловины пресс-формы, многие сразу думают — да какая разница, главное чтобы сталь держала. А на деле этот узел бывает причиной 30% брака в серии. У нас в ООО ?Чэнду Синьчжи Индастриз? с 1996 года через руки прошли сотни пресс-форм для стеклянных изделий — от бутылок до косметических флаконов — и именно горловина часто становилась тем местом, где копились проблемы. Не та геометрия, не тот зазор, перегрев... Сейчас объясню, почему это не просто ?кольцо?, а почти сердце формы.

Почему горловина — это не просто ?дырка в стали?

Вот смотрите: если кольцо горловины смещено даже на 0,1 мм — стекло при выдуве ляжет криво. Появятся микротрещины, асимметрия, а то и вовсе форму заклинит. Мы в цеху такие случаи называем ?тихий брак? — вроде бы всё собрано правильно, а продукция идёт в брак. Особенно критично для алкогольных бутылок, где важен идеальный контур горла.

Однажды для заказчика из Европы делали пресс-форму под узкие флаконы для духов. Так там кольцо горловины пришлось переделывать трижды — потому что расчётный зазор не учитывал усадку стекла при резком охлаждении. В итоге сделали кольцо с конусностью не 0,5°, как в чертеже, а 0,7°. И только тогда стекло стало отходить без задиров.

Кстати, у нас на сайте https://www.xzyg.ru есть фото тех самых флаконов — видно, как важно попасть в геометрию. Но я отвлёкся.

Как материал кольца влияет на стойкость формы

Раньше мы ставили кольца из стандартной нержавейки. Хватило на 50 тысяч циклов — и пошла выработка. Стекло абразивное, плюс перепады температур до 600°C... Теперь используем сталь с добавлением молибдена и ванадия. Да, дороже, но зато ресурс под 2 млн циклов. Для медицинских пузырьков это вообще must have — там чистота поверхности критична.

Запомнился случай, когда кольцо горловины для формы под лабораторные пробирки начало ?цвести? — микрокоррозия пошла. Оказалось, в материале был дисбаланс по хрому. Пришлось экстренно менять всю партию колец. С тех пор перед запуском в серию всегда делаем металлографический анализ — благо, своё оборудование есть.

Кстати, в ООО ?Чэнду Синьчжи Индастриз? для ответственных заказов мы теперь сразу закладываем кольца из стали марки H13 — она хоть и капризная в обработке, но держит ударную термоциклическую нагрузку лучше аналогов.

Термообработка: где чаще всего ошибаются

Вот тут — просто кладезь ошибок. Если перекалить кольцо — станет хрупким, треснет при первом же температурном шоке. Недокалить — будет пластичным, погнётся. Идеальный режим для колец горловины — закалка до 48–50 HRC с последующим высоким отпуском.

Как-то раз новый технолог решил ?улучшить? процесс — увеличил температуру закалки на 20 градусов. В результате три кольца для форм под бутылки шампанского пошли трещинами уже на этапе пробных отливок. Пришлось срочно подключать лазерную сварку — но это уже паллиатив, не более.

Сейчас для особо точных колец используем азотирование — поверхность становится твёрже, а сердцевина остаётся вязкой. Особенно важно для горловин осветительных приборов, где требуется идеальная геометрия десятилетиями.

Ошибки проектирования, которые дорого обходятся

Самая частая — неверный расчёт тепловых зазоров. Кольцо горловины нагревается сильнее, чем матрица — и если в проекте не заложен дифференциальный расширение, форма просто заклинит. У нас был прецедент с формой для декоративных ваз — кольцо сделали по стандартному допуску, а оно в работе ?усохло? на 0,15 мм. Пришлось экстренно перешлифовывать.

Другая ошибка — отсутствие компенсационных канавок в зоне сопряжения кольца с матрицей. Стекло ведь не вода — оно течёт с переменной вязкостью. Без канавок возможны подтёки и непредсказуемое распределение массы.

Кстати, в наших пресс-формах для художественных изделий мы всегда делаем кольца горловины с двойным контуром охлаждения — иначе в толстостенных изделиях возникают внутренние напряжения, которые потом вылазят трещинами при шлифовке.

Практические хитрости из цеха

Ни в одном учебнике не написано, но... Если кольцо горловины слегка ?прикипело? к матрице — не дёргайте его клиньями! Лучше прогреть форму до 80–90°C и аккуратно выбить медной оправкой. Медь не повредит сталь, в отличие от стального инструмента.

Ещё один нюанс — перед сборкой всегда наносим на посадочную поверхность кольца тонкий слой графитовой смазки. Не для облегчения сборки, а чтобы при термическом расширении не было задиров. Проверено — работает.

И да — никогда не храните снятые кольца горловины просто на полке. Обязательно упаковывайте в ингибиторную бумагу. Однажды из-за коррозии на посадочной поверхности пришлось выбраковать кольцо стоимостью с новую иномарку. Теперь это строгое правило в ООО ?Чэнду Синьчжи Индастриз?.

Вместо заключения: почему это важно именно для вас

Если вы читаете это — значит, вам не всё равно, как работает ваше оборудование. Кольцо горловины — тот узел, на котором нельзя экономить. Лучше один раз сделать правильно, чем потом переделывать всю оснастку.

В нашей практике были случаи, когда заказчики требовали удешевить кольцо — мол, зачем вам H13, давайте обычную сталь. А через полгода приезжали с тем, что форма не выдерживает нагрузку. Приходилось объяснять, что на горловине экономить — всё равно что ставить картонный бампер на грузовик.

В общем, если кратко: кольцо горловины пресс-формы — это не деталь, а система. И подходить к ней нужно системно. Как мы и делаем с 1996 года.