
Когда говорят про стопорное кольцо, многие представляют себе стандартную метизную продукцию – мол, что тут сложного? Но основной покупатель этой детали часто недооценивает, какую роль она играет в оснастке для стеклоформования. Мы в ООО 'Чэнду Синьчжи Индастриз' с 1996 года сталкиваемся с тем, что клиенты сначала экономят на кольцах, а потом разбираются с последствиями. Например, для пресс-форм алкогольных бутылок неверно подобранное кольцо ведёт к смещению пуансона – и партия брака обеспечена.
Основной покупатель стопорных колец – это не просто человек с чертежом, а технологи, которые понимают кинематику пресс-формы. В 2017 году к нам обратился завод из Подмосковья с проблемой: при формовании косметических флаконов постоянно срабатывал предохранительный механизм. Оказалось, использовали кольца с недостаточным пределом упругости – деталь деформировалась при температуре свыше 300°C.
Такие случаи показывают, что основной покупатель должен разбираться не только в размерах по ГОСТ, но и в рабочих условиях. Наш сайт https://www.xzyg.ru часто посещают именно технологи, которые ищут не просто каталог, а консультацию по применению в конкретных пресс-формах.
Кстати, многие ошибочно заказывают кольца по остаточной деформации 0.3%, хотя для быстроизнашиваемых узлов форм для медицинских пузырьков нужен показатель 0.1-0.15%. Это как раз тот нюанс, который отличает рядового поставщика от специализированного производителя.
Самая распространённая ошибка – экономия на материале. Для серийного производства осветительных приборов мы рекомендуем сталь 60С2ХА, но некоторые покупатели упорно берут 65Г. Через 20-30 тысяч циклов такие кольца начинают 'плыть', а регулировка пресс-формы съедает всю экономию.
Ещё один момент – чистота поверхности. Для форм художественного стекла мы шлифуем торцы до Ra 0.4, потому что малейшие риски на поверхности кольца оставляют следы на горлышке изделия. Как-то пришлось переделывать партию для чешского завода – их приёмка забраковала партию ваз из-за микроцарапин в зоне сопряжения.
Особенно критичен зазор между кольцом и корпусом формы. В пресс-формах для изоляторов допуск должен быть не более 0.01 мм, иначе при тепловом расширении возникает перекос. Мы для таких случаев делаем стопорные кольца с сегментной конструкцией – решение дорогое, но надёжное.
На нашем производстве в г. Чэнду для колец используется пять операций: резка прутка, черновая токарная обработка, термообработка, чистовое шлифование и доводка. Ключевое – именно термообработка. Для колец толщиной до 8 мм применяем объемную закалку, свыше 8 мм – поверхностную с индукционным нагревом.
Контролируем не только твёрдость (обычно 45-50 HRC), но и глубину упрочнённого слоя. Для пресс-форм поршней это особенно важно – там кольцо работает на сжатие с переменной нагрузкой. Используем металлографические анализаторы, чтобы избежать хрупкости кромки.
Сложнее всего с крупногабаритными кольцами для форм мебельного стекла. При диаметре свыше 800 мм даже после шлифовки возникает 'эффект банана'. Пришлось разработать специальную оснастку для правки в горячем состоянии – теперь выдерживаем плоскостность в пределах 0.02 мм на всей поверхности.
В 2019 году для немецкого производителя винных бутылок делали кольца с канавкой под тефлоновое уплотнение. Заказчик настаивал на уменьшении сечения, но мы убедили его провести испытания на стенде. После 50 тысяч циклов прототип с нашим вариантом показал износ в 3 раза меньше – сохранилась геометрия сопрягаемых поверхностей.
Для российских заводов часто приходится адаптировать конструкцию под местные материалы. Например, для форм посуды из натрий-кальций-силикатного стекла увеличиваем радиальный зазор на 0.05-0.08 мм по сравнению с боросиликатным – из-за другого коэффициента расширения.
Интересный случай был с основным покупателем из Беларуси – они годами использовали кольца с покрытием хром-никель, пока мы не предложили испытать азотирование. После перехода на новую технологию стойкость увеличилась с 200 до 350 тысяч циклов, хотя стоимость возросла всего на 15%.
Сейчас экспериментируем с добавлением вольфрама в сталь для колец форм медицинских пузырьков – там требуется особая стойкость к абразивному износу. Первые тесты показывают увеличение межремонтного периода на 40%, но есть проблемы с обработкой – приходится использовать лазерную сварку для ремонта.
Мало кто учитывает, что для разных типов стекла нужны разные посадки. Для хрусталя с 24% PbO посадка должна быть плотнее – свинец даёт большую усадку при охлаждении. Это как раз тот случай, когда стопорное кольцо влияет не на прочность, а на оптические свойства изделия.
С появлением лазерных 3D-сканеров мы начали контролировать геометрию после каждого термоцикла. Оказалось, что кольца диаметром от 500 мм 'усаживаются' на 0.03-0.05 мм после 10-15 рабочих циклов. Теперь предварительно проводим искусственную 'обкатку' для ответственных заказов.
Кольцо никогда не работает само по себе – его поведение зависит от матрицы и пуансона. Например, в формах для косметических флаконов с тонкой горловиной приходится согласовывать тепловые зазоры всех трёх компонентов. Иногда для компенсации делаем кольца с переменной толщиной стенки.
При переходе на быстросъёмные системы столкнулись с интересным эффектом: стандартные стопорные кольца не выдерживали ударных нагрузок при автоматической расстыковке. Разработали модификацию с бронзовыми вставками – решили проблему износа, хотя пришлось пересчитать все посадки.
Для многоместных форм осветительных приборов важна идентичность характеристик всех колец в комплекте. Мы сейчас для таких заказов ведём журнал термообработки каждой детали – разброс твёрдости не более 2 HRC. Клиенты сначала удивляются такому подходу, но потом благодарят за стабильность.