Нижняя матрица гибочного пресса

Когда говорят про гибочные прессы, все сразу вспоминают пуансоны, усилие, ЧПУ. А про нижнюю матрицу — как-то вскользь, мол, просто кусок металла с пазом. Вот это и есть главная ошибка. На деле, именно от неё часто зависит, получится ли чистовой гиб без заломов, будет ли угол стабильным по всей длине, и сколько раз придётся перенастраивать пресс на одной детали. Сам на этом обжигался, когда думал, что можно взять любую матрицу подходящей высоты V4 и работать. Нельзя.

Конструкция и материал: неочевидные нюансы

Если взять стандартную матрицу от какого-нибудь безымянного производителя, часто видишь проблему: кромки рабочего паза не имеют достаточной закалки или финишной обработки. Вроде бы всё ровно, но при гибке толстого листа, скажем, 4 мм нержавейки, на внутренней поверхности детали появляются риски. Сначала грешил на пуансон, менял радиус — не помогало. Пока не пригляделся к самой матрице. Оказалось, микроскопические неровности на стенках паза при высоком давлении работают как резцы.

Поэтому сейчас всегда смотрю на марку стали и способ термообработки. Хорошие матрицы, например, у того же BOST, делают из инструментальной стали, с индукционной закалкой именно рабочих кромок. Это не реклама, а наблюдение — у них на сайте bostmachinery.ru можно в спецификациях увидеть эти детали, что уже говорит о понимании процесса. Компания ООО Нанкин Бошэнда Автоматическое Оборудование, продолжающая дело основанного в 1990 году в Чжуншане BOST, как раз из тех, кто не экономит на таких ?мелочах?. У них в команде с самого начала были инженеры от станкостроения, которые знают, что износ матрицы — это не просто замена, это простой всего цеха.

И ещё по конструкции: открытый угол паза. Все знают про стандартные 30°, 45°, 88°. Но вот момент: если часто гнёшь разные толщины на одном прессе, то универсальная матрица с широким диапазоном — это компромисс. Для точных работ, особенно с малыми фланцами, лучше иметь специализированную. Мы как-то пытались на матрице под 6-12 мм загнуть аккуратно лист 2 мм. Получилось, но угол ?плыл?, пришлось сильно играть давлением и подпорами. Время ушло втрое больше.

Сопряжение с пуансоном и проблема обратного пружинения

Здесь вообще целая наука. Зазор между пуансоном и матрицей — это основа. Но в спецификациях часто пишут просто ?рекомендуемый зазор?. На практике для разных материалов он разный. Для алюминия можно чуть шире, для высокопрочной стали — строго по расчёту. Если взять слишком широкий зазор для толстой углеродистой стали, получишь неконтролируемое обратное пружинение, и деталь не впишется в допуск.

Опытным путём пришли к тому, что для критичных деталей делаем пробный гиб и замеряем угол после разгрузки. И часто корректируем не настройкой ЧПУ, а именно сменой нижней матрицы на другую, с чуть иными геометрическими параметрами. Кажется, мелочь? Но когда партия 500 штук, каждая минута переналадки — это деньги.

Кстати, про пуансон. Идеальное сопряжение — когда радиус пуансона и глубина матрицы подобраны так, что материал плавно обтекает инструмент. Видел, как некоторые пытаются сэкономить и поставить матрицу с изношенным, ?заваленным? входом паза. Вроде гнёт. Но в зоне гиба появляются локальные утонения, снижающие прочность. Для конструкционных элементов это недопустимо.

Монтаж, выверка и ежедневные проблемы

Казалось бы, установил матрицу в балку, зажал — и работай. Ан нет. Если основание (стол) пресса имеет перекос, или сама матрица лежит не на всей плоскостью, при нагрузке происходит её едва заметный прогиб. Результат — угол в начале и в конце гиба отличается. Особенно это чувствуется на длинных деталях, от 2 метров.

У нас был случай на старом гидравлическом прессе: гнули короб длиной 3 метра. Середина идеально 90°, а края 87-88°. Перепроверили всё: и программу, и давление. Оказалось, что сама нижняя матрица (новая, кстати) имела микропрогиб по длине, невидимый глазом. Производитель признал брат. Заменили. После этого всегда при установке новой оснастки делаем контрольный гиб длинной полосы и замеряем угол по трём точкам.

Ещё одна частая проблема — загрязнение паза. Окалина, мелкая стружка, остатки смазки. Если не чистить, на детали остаются вмятины. Приходится закладывать в операцию время на протирку. Некоторые матрицы сейчас делают с технологическими отверстиями для выдува стружки — полезная опция.

Выбор под конкретную задачу и экономика

Вот тут многие цеха попадают в ловушку. Покупают один-два типа матриц на все случаи жизни, чтобы минимизировать парк оснастки. В краткосрочной перспективе — экономия. В долгосрочной — потеря качества и скорости. Для серийного производства одного типа деталей лучше иметь специализированную оснастку. Например, для гиба коробов с малыми полками нужна матрица с узким пазом и, часто, смещёнными крепёжными отверстиями, чтобы не мешали отбортовке.

Смотрю на ассортимент серьёзных производителей, того же BOST через их российское представительство ООО Нанкин Бошэнда Автоматическое Оборудование. У них в каталогах не просто ?матрица V=30мм?, а целые серии под разные задачи: стандартные, для толстого листа, для точного гиба, с разным количеством пазов. Это говорит о том, что разработчики действительно консультировались с технологами на производстве, а не просто рисовали чертежи в CAD.

Экономический расчёт прост: стоимость матрицы делится на количество качественных гибов до её замены. Дешёвая матрица может стоить вполовину меньше, но и служить втрое меньше, да ещё и портить 5% деталей. В итоге дороже выходит. Особенно если учесть стоимость материала для этих 5% брака.

Заключительные мысли: это не расходник, а инструмент

Так что, подводя итог. Нижняя матрица — это не пассивная часть штампа, а полноценный, активный инструмент, определяющий качество гиба. К её выбору нужно подходить так же тщательно, как и к выбору пресса. Смотреть на производителя, на его историю и экспертизу. Те же компании, которые, как BOST, начинали с разработки гибочных станков для местной металлообработки ещё в 90-х, обычно понимают эту связку ?станок-оснастка? на более глубоком уровне.

Не стоит бояться пробовать разные варианты, вести журнал, какая матрица как себя вела с каким материалом. Это тот самый практический опыт, который не заменит ни одна инструкция. И да, иногда полезно зайти на сайт производителя, не для того чтобы сразу купить, а чтобы посмотреть, как они сами описывают свои изделия. Если видны детали, нюансы, акцент на совместимость и ресурс — это хороший знак. Как, собственно, и в случае с BOST Machinery, где за сухими строчками каталога угадывается знание реального цеха.

В общем, относитесь к нижней матрице с уважением. От неё зависит слишком многое в вашем ежедневном результате. И это не высокопарные слова, а вывод, к которому приходишь после нескольких лет борьбы с необъяснимым браком и внезапными простоями.