Пресс-форма: когда матрица и пуансон работают как одно целое 

Вот эти три слова — пресс форма, матрица, пуансон — для многих заказчиков звучат как синонимы, а для новичка в цеху и вовсе какая-то абстракция. Часто слышишь в запросе: ?нам нужна пресс-форма для стекла?. И всё. А ведь суть — в деталях, в точном взаимодействии матрицы и пуансона. Именно этот узел, этот зазор, это сопряжение решает, будет ли изделие бракованным или идеальным. Многие думают, что купил форму — и пошла штамповка. На деле же, это начало долгой настройки, подгонки, а иногда и переделок.

Не просто половинки: философия матрицы и пуансона

Говоря технически, матрица — это отрицательная, полая часть формы, которая формирует внешний контур изделия. Пуансон — положительная, выдавливающая часть, формирующая внутреннюю полость или рельеф. Казалось бы, всё просто. Но в работе со стеклом, особенно с хрусталём или сложными многокомпонентными изделиями, эта простота иллюзорна.

Взять, к примеру, производство стеклянных блюд с гравировкой. Рисунок должен быть на матрице? Или на пуансоне? Если на матрице, то при прессовке горячее стекло заполнит углубления, и на изделии получится выпуклый узор. А если нужен вдавленный? Тогда логичнее на пуансоне. Но здесь встаёт вопрос съёма: не зацепится ли хрупкое стекло за острые грани гравировки при подъёме пуансона? Приходится играть углами, делать литники, продумывать усадку. Усадка стекла — это отдельная песня, её коэффициент диктует финальные размеры самой пресс формы.

У нас на https://www.www.xzyg.ru (это сайт ООО Чэнду Синьчжи Индастриз) в портфолио есть несколько таких ?сложняков?. Для одного европейского заказа делали форму для подарочных стаканов с гербом. Герб был сложный, с мелкими деталями. Первая же проба показала, что стекло недопрессовывается в тонких местах, получаются раковины. Пришлось пересчитывать температурный режим прессования и, что важнее, дорабатывать саму матрицу — увеличивать глубину рельефа с учётом того, как стекло течёт. Это не по учебнику, это чистая практика.

Зазор — это всё. Или почему лопаются ножки бокалов

Самая критичная точка — зазор между рабочими поверхностями матрицы и пуансона. Он должен быть минимальным, но гарантированно исключающим закусывание. Для простых изделий это расчётная величина. Но когда речь идёт о высоких и тонких элементах, например, о ножке бокала, всё усложняется.

Помню историю с производством бокалов для шампанского. Заказчик жаловался на трещины у основания ножки. Стали разбираться. Оказалось, при проектировании не учли упругую деформацию самого пуансона под нагрузкой и температурой. При ходе вниз он изгибался буквально на микрон, но этого было достаточно, чтобы создать локальное напряжение в стекломассе. При охлаждении напряжение не снималось, и появлялась трещина. Решение — не просто усилить пуансон, а перераспределить массы в конструкции формы, чтобы давление было более равномерным. Иногда проблема решается не там, где болит.

Здесь, кстати, хорошо видна разница между производителями. Кто-то делает форму просто как механическую сборку деталей. А для ООО Чэнду Синьчжи Индастриз, которое специализируется на формах для стекла, ключевое — это понимание поведения материала. Стекло не металл, не пластик. Оно вязкое, текучее, хрупкое. И форма под него — это не штамп, а скорее инструмент для управления потоком.

Материалы и ресурс: экономия, которая приводит к простоям

Частый разговор с заказчиками — о стойкости формы. Хочется всем дёшево и навсегда. Но матрица и пуансон, работающие с расплавленным стеклом при 1000+ °C, живут в аду. Сталь 3Х2В8Ф — классика. Но для серий в миллионы штук, особенно с абразивными составами стекла (с добавками оксидов металлов), этого может не хватить.

Был у нас опыт, когда для производства термостойкой посуды использовали стандартную сталь. Через 50 тысяч циклов на пуансоне появились выкрашивания, микротрещины. Изделия пошли с дефектом. Пришлось экстренно менять оснастку. Выход нашли в использовании стали с более высоким содержанием вольфрама и молибдена, с дополнительной азотированной обработкой рабочей поверхности. Да, форма стала на 40% дороже, но её ресурс вырос в разы, а себестоимость изделия в итоге снизилась за счёт отсутствия простоев и брака.

На сайте нашей компании мы не просто перечисляем стали, мы обычно запрашиваем у клиента детали: какой состав стекла, планируемый тираж, тип пресса. Без этого разговора проектирование — это гадание на кофейной гуще.

Терморегуляция: невидимая часть айсберга

О чём часто забывают при заказе пресс формы? О системе охлаждения. Каналы для воды или термостата в теле матрицы — это искусство. Расположить их неправильно — и получишь неравномерное охлаждение изделия. Стекло будет коробиться, возникнут внутренние напряжения. При последующем отжиге такие изделия могут просто лопнуть.

Одна из самых сложных задач — формы для массивных стеклянных пепельниц или пресс-папье. Там толщина стенки большая. Если охлаждать быстро — треснет. Если медленно — цикл производства растянется, экономика летит в тартарары. Приходится делать зонированное охлаждение: более интенсивное у тонких кромок и замедленное в массивной сердцевине. Это означает сложную систему разводки каналов в самой форме, что опять же упирается в квалификацию конструктора и фрезеровщика.

Мы набили шишек на таких заказах, прежде чем выработали свои стандарты расчёта этих каналов. Теперь это одна из наших сильных сторон, которую отмечают клиенты, перешедшие к нам от других поставщиков.

Сборка, юстировка и ?последний метр?

Идеально сделанные по отдельности матрица и пуансон — ещё не готовая форма. Сборка, установка направляющих колонн, выталкивателей — это финишная прямая, где тоже можно всё испортить. Недостаточная жёсткость плит, на которые крепятся матрица и пуансон, приводит к их расцентровке в процессе работы. Пресс-форма начинает ?плеваться? браком: неравномерная толщина стенок, облой (заусенец) по линии разъёма.

Работая с клиентами, мы всегда подчёркиваем важность правильной установки формы на пресс. Иногда приезжаем на запуск. Был случай на одном заводе в Подмосковье: форма, отлично показавшая себя на наших испытаниях, на их прессе давала стабильный брак. Приехали, посмотрели. Оказалось, гидравлический пресс имел небольшой перекос плиты, который никто не замечал годами. Для пластика это было не критично, а для точного стекла — фатально. Пришлось помогать с регулировкой пресса. Мелочь? Нет, часть комплексного подхода.

Именно поэтому ООО Чэнду Синьчжи Индастриз позиционирует себя не просто как производитель, а как партнёр в решении задачи. Ведь конечная цель заказчика — не купить матрицу и пуансон, а получить стабильное производство качественных стеклоизделий. И на этом последнем метре — от готовой формы до первого годного изделия — теряются многие. Мы стараемся здесь не теряться, а доводить дело до результата. Это, пожалуй, и есть главное в нашей работе с пресс-формами.