油圧コイニング プレスを検索すると、ほとんどの場合、その背後には非常に特殊な作業が存在します。金属、コイン、メダル、バッジ、電気接点、焼結部品などに微細な型レリーフを再現する必要があり、最初の部分と 1 万番目の部分で同じ印象を与える必要があります。
Ningbo Delidong Machinery Technology では、油圧プレスを製造して生計を立てています。そのため、その仕事の根底にある疑問にほとんどの時間を費やしています。つまり、荷重がプラテン全体にどのように均等に分散されるか、圧力がどのくらい正確に繰り返されるか、ラムがどれくらいゆっくりと絞られるべきか、そしてプレスが解放されるまでどのくらいの時間保持する必要があるかです。これら 4 つの要素によって、コイニング ジョブが鮮明に作成されるか、ソフトに作成されるかが決まります。
以下に述べるのはセールストークではありません。これは、当社を含むあらゆる機械メーカーに持ち込めるチェックリストとして扱ってください。
油圧コイニングプレスの実際の動作
油圧コイニング プレスは、密閉型冷間成形操作であるコイニング用に構成された油圧プレスです。準備されたブランクは、金属がダイ面の最も細かい部分に塑性的に流れるまで、ダイとパンチの間で絞り込まれます。出来上がるのは、隆起したレリーフ、鋭いエッジ、そしてほぼ点から点まで金型に沿った表面を備えた部品です。
大切なのは「持つ」という言葉です。メカニカルストライクプレスは、非常に短いインパルスでエネルギーを供給するため、大量の循環貨幣や金型への負担に優れています。油圧プレスは、代わりに油圧から力を生成するため、ストロークの実質的にどの時点でも最大トン数に達し、材料が必要とする限りその状態に留まります。この滞留により、金属がレリーフの最後の数ミクロンにまで入り込みます。これが、大きなメダル、プルーフコイン、ダイホブ加工、精密エンボス加工部品が今でも油圧機械で製造されている主な理由です。
コイニングプレスと汎用プレスの違い
- フレームの剛性。 荷重はダイ面全体に均等に分散される必要があるため、通常は 4 柱フレームが選択されます。
- 並列処理。 全負荷時のボルスターとプラテンの平坦度は、大きなテーブルよりもはるかに重要です。
- 圧力制御。 単に「高いトン数」ではなく、約 1% 以内で再現可能なトン数。
- ゆっくりとコントロールされたスクイズ。 接触時のラム速度は、メートル/秒ではなく、ミリメートル/秒で測定されます。
- ダイセット用に構築されたダイ領域。 硬化されたホルダー、最小限の動きで、負荷がかかっても目に見える曲がりはありません。
これら 5 つを正しく実行すると、プロセスは非常に安定します。考え方を間違えると、いくら余分なトン数を増やしても部品を救うことはできません。
コイン作成サイクルの実行方法 (段階ごと)
ガードの外側から見ると、鋳造サイクルは雄羊が下がって戻ってくるように見えます。内部では、それは一連の決定であり、それらのどれかが急いでいると、完成した部分に現れます。
ブランクの準備
ブランクまたはプランシェットは、焼きなまし、洗浄、脱脂され、重量、直径、厚さが検査されます。加工硬化されたブランクは、プレスがどのように行っても、深いレリーフを埋めることはできません。ブランクの重量が変動すると、仕上がりの厚みも変動します。
ダイのローディングとアライメント
ダイセットをホルダーにセットし、ダイヤルインジケーターで平行度をチェックします。数百分の数ミリメートルの位置ずれは、スクラップ部品として現れるずっと前に、偏ったレリーフや不均一な金型の摩耗として現れます。
シャットハイトとストロークの設定
ボトム位置をソフトセッティングブランクにセットし、ゆっくりと閉じてから検査します。パンチは金属と金属の間で底を突いてはなりません。ハードストップではなく、印象の深さが完成した部品を定義します。
アプローチ
ラムはストロークの大部分で急速に下降し、接触直前にゆっくりとしたアプローチに切り替わります。このソフトなタッチにより、コイニングツールの静かなキラーの 1 つである衝撃荷重がダイエッジに加わりません。
絞る
全トン数が段階的に適用されます。金属は金型の最高点の下から流れ始め、その後、印象の中心から縁に向かって細部が埋まるまで外側に広がります。
住む
圧力は通常 1 ～ 5 秒間保持されますが、大きなメダルではさらに長くなる場合もあります。これは、細部の最後の部分が満たされる場所であり、弾性回復が完成した部品ではなく金型に対して作用することが可能になります。
減圧と排出
圧力が徐々に解放され、ラムが後退し、部品が排出されます。ゆっくりとしたリリースによりダイが保護され、固着が防止され、形成されたばかりのレリーフが破れることが避けられます。
コイニング、スタンピング、エンボス加工: 3 つのジョブ、3 つのフォース カーブ
人々はこれらの言葉を同じ意味で使い、なぜある仕事のために購入した印刷機が別の仕事で苦労するのか疑問に思います。違いは銘板のトン数ではありません。それはフォース カーブの形状とストロークの底で何が起こるかです。
| 因子 | 油圧コイニングプレス | メカニカルストライクプレス | 油圧エンボスプレス |
|---|---|---|---|
| 強制送達 | ゆっくりと絞り、底部に圧力を加えます | クランクまたはナックルジョイントからの鋭い衝撃 | ゆっくりと絞る、多くの場合柔らかい裏地に対して行う |
| ストローク全体のトン数 | ほぼすべての時点での最大トン数 | ピーク力は底部付近のみ | 全トン数、段階的に調整可能 |
| サイクル速度 | 部品あたりの秒数 | 1 秒あたり数パーツが可能 | 部品あたりの秒数 |
| 住む capability | 1～5秒以上 | 基本的にはなし | 1～10秒 |
| 金型への影響 | 穏やかで段階的な荷重 | 高い衝撃荷重、より速い金型の摩耗 | 優しく、衝撃が少ない |
| 最適な用途 | 大型コイン、メダル、プルーフピース、ダイホブ加工、コンタクト、焼結部品のサイジング | 大量流通貨幣 | バッジ、装飾パネル、テクスチャーシート |
| 出力文字 | 低～中量、高精細 | 大容量、適度なディテール | ボリュームを抑えた装飾的なディテール |
トン数と圧力: 仕事を決定する数値
トン数は算術であり、直感ではありません。有用な初回の推定値は次のとおりです。必要な力は、単位圧力に印象の投影面積を乗じたものに等しいです。単位圧力は、金属、レリーフの深さ、ブランクがどの程度加工されているかによって異なります。
初回通過推定値のみの単位圧力を示します。深いレリーフ、薄いブランクス、硬化された素材、そしてタイトな半径はすべて、フィギュアを上向きに押し上げます。
ここでは 2 つの習慣が実際のお金を節約します。 1 つ目はマージンです。計算された数値に 20 ～ 30 パーセントを追加します。これは、天井で稼働しているプレスには、より硬いブランクのバッチやわずかに深い金型を入れる余地がないためです。 2つ目はツールへの敬意です。金型が設計されていなかった圧力は、丁寧には公表されず、金型が早期に摩耗するか、完全に亀裂が入ります。また、コイニング金型の交換が安価になることはほとんどありません。
また、銘板の番号は印刷会社を表しており、仕事を表すものではないことを覚えておくと役立ちます。平行度が良好な堅い 300 トンのプレス機は、最初にフレームを曲げるのではなく、実際に力が金型の面に到達するため、疲れた 500 トンの機械よりも鋳造することがよくあります。
ラム速度、ドウェル、減圧: 部品が故障するまでは誰も議論しない設定
3 つの設定は、コイン作成サイクルにおける目に見えない作業のほとんどを行います。これらは、デフォルトのままにされることが最も多い 3 つでもあります。
アプローチ and contact
急速な降下とその後のゆっくりとした進入は、単なるトリックではありません。パンチをブランクにスピードを出させずにサイクルを短くする。接触時の衝撃によりダイのエッジがわずかに変形し、わずかに変形したダイのエッジは後続のすべての部品でその誤差を繰り返します。
絞る speed
通常は 1 ～ 20 mm/s。より硬い金属、より深いレリーフ、より大きな直径はすべて、より遅い端を主張します。絞りを速くすると、金属が小さな半径に流れ込む前に金属が捕捉される可能性があります。
住む
1 ～ 5 秒が一般的ですが、非常に大きなメダルではさらに長くなります。ドウェルにより、材料が最後の数ミクロンの細部にまで入り込み、部品にまだ負荷がかかっている間に弾性回復が起こります。
減圧
圧力を徐々に解放すると、部品がダイ面から剥がれるのが防止され、突然の逆荷重からダイが保護されます。薄くて幅の広いパーツでは特に重要です。
再現性
月曜日に 180 トン、金曜日に 200 トンを生産するプレス機は、造語プレスではありません。圧力、位置、速度、滞留を含む保存されたレシピにより、オペレーターはシフトごとに反復可能な開始点を得ることができます。
ダイのセットアップ: コイニングの問題のほとんどが発生する場所
コイニングジョブが問題なく実行されない場合、通常はプレスが最後に疑われ、金型のセットアップが最初に疑われます。 6 つのチェックでほとんどがカバーされます。
平行度
ボルスターに対するダイセットをインジケーターで確認し、シムで修正します。高さが不均一であるということは、凹凸が不均一であり、金型の片側が摩耗することを意味します。
シャットハイト
ソフトセッティングブランクにセットし、印象を検査します。パンチとダイを接触させてシャットハイトを設定しないでください。
クランピング
ダイホルダーはダイセットをしっかりと保持する必要があります。ホルダー内の動きはバリ、バリ、不均一なレリーフ深さの原因となります。
潤滑
軽くて安定した潤滑膜が金属の流れを助け、剥離を助けます。多すぎると、ダイが表面を掴むことができなくなります。少なすぎると部品がこびりついてしまいます。
カラーとブランクコントロール
カラーが使用されている場合は、ブランクのエッジを制御し、リムの広がりを防ぎます。ブランク直径の公差は、金型の品質と同じくらい重要です。
金型条件
磨かれたダイはきれいに印刷されます。プレスの代わりに金型を見るまで、金型面の単一のバリや欠けがすべての部品で忠実に再現されます。
材料: 流れるもの、反発するもの
金属ごとにコインの形状が異なり、その違いは学術的なものではなく実用的なものです。これらによって、トン数、滞留時間、焼きなましの頻度、金型をどれだけ注意深く研磨するかが決まります。
ゴールド and silver
柔らかく、美しく流れ、適度なトン数でよくコイン化します。課題は表面品質とかじりです。そのため、校正作業は力任せではなく、高度に研磨された金型と規律ある潤滑に依存します。
銅、真鍮 and bronze
すぐに硬化します。操作の間に焼きなましステップが必要な場合があり、単位圧力は同じサイズの貴金属よりも著しく高くなります。
アルミニウム and its alloys
鋳造が容易で、トン数に寛容であるため、トークン、メダル、販促品として人気があります。プレスを強く押し込まなくても、シャープなディテールを実現できます。
ニッケルと白銅
銅よりも硬く、金型にも硬い。逃げ深さは控えめに計画し、金型のメンテナンス間隔を短くする必要があります。
スチール、ステンレス、チタン
単位圧力が高く、絞り速度が遅い。部品が大きい場合や合金が頑固な場合は、加熱したプラテンを使用して温間または熱間コイニングを行うことが賢明な方法になります。
焼結および粉末金属プリフォーム
コイニングは、最終公差まで焼結部品のサイズを決めて密度を高め、表面仕上げと寸法の一貫性をワンストロークで向上させるために使用されます。
熱を使わない冷間成形はこれらすべての根幹であり、私たちはこの技術を店舗の別の場所で毎日取り組んでいます。同じ冷間成形ロジックが、当社が他の業界向けに構築する装置、たとえば、摩擦材料のプリフォームを室温でプレスして成形する冷間プレス成形機にも適用されます。
ブレーキパッドプリフォーム用冷間プレス成形機 油圧コールドプレスは、ホットプレスで硬化する前に周囲温度付近で緩んだ摩擦材料を事前に固化し、均一な密度と圧力の制御を助けます。 製品を見る→ 材料は異なりますが、工学的には平行度、圧力の再現性、荷重がどの程度穏やかに到達するかが問題となります。
油圧コイニングプレスが利益を得る場所
油圧鋳造は、世界中のあらゆる鋳造ラインと競合するわけではありません。それは特定の一連の仕事で成功しており、明らかに勝利を収めています。
大型の記念コインとプルーフ
レリーフが深く、直径が大きい場合、ゆっくりとした絞りと滞留により、鋭い打撃では不可能なことが可能になります。つまり、金型を割ることなく、縁まで細部を正確に埋めることができます。
メダル、賞、プレゼンテーション作品
肖像画や細かいレタリングは、まさに油圧プレスがレタッチなしでパーツごとに最も忠実に再現できる種類のディテールです。
ダイホブ加工
硬化したハブは、非常に高いトン数で長い滞留時間で金型ブランクにゆっくりと押し込まれ、印象がスチールに沈み込みます。これは、最も古く、最も要求の厳しい油圧コイニング アプリケーションの 1 つです。
電気接点および精密エンボス部品
接触リベット、ストリップ、小型のエンボス加工部品は、再現可能なトン数と制御された底部位置の恩恵を受け、機械式プレスよりも油圧プレスで保持する方が簡単です。
焼結部品のサイジング
粉末金属コンポーネントは最終的な厚さと仕上げに合わせて鋳造され、焼結だけでは到達できない公差範囲を閉じます。
ジュエリー、ホロウエア、バッジ、時計部品
これらの仕事は小さく、詳細で、量も少ないことが多いため、レシピを保存し、来月注文が戻ってきたときにそれを正確に繰り返すことができる印刷業者に報酬が与えられます。
油圧駆動か電気駆動か? 2 つの正直な意見
これはあらゆる調達会議で取り上げられる議論であり、双方に真の論点があります。
油圧の場合
ストロークのどの時点でも最大トン数、圧力下での本物の滞留、自然な過負荷保護、およびコイニング金型に優しいフォースカーブ。トン数はハードウェアを変更することなくコントロール パネルから調整でき、力の 1 トンあたりのコストは大容量でも依然として優れています。深いレリーフ、大径、ダイホブ加工の場合、これが依然として実用的な答えです。
それに対する訴訟
適切に調整されたサーボ電気ドライブに比べて、サイクルが遅くなり、維持する必要のある油圧オイル、管理する必要のある熱、および部品ごとに使用されるエネルギーが増加します。反論は、最新の可変ポンプ、サーボ油圧ユニット、アキュムレータ システムがそのギャップの多くを埋めており、コイニング作業では、通常、制限要因はサイクル タイムではなく部品の品質である、というものです。生産量が 1 秒あたりの打撃数で測定される場合、機械式プレスが適切なツールであり、誰もそうでないふりをするべきではありません。
正直な答えは、ドライブの選択はパンフレットではなく、その部品に従う必要があるということです。これは、姉妹機の印刷機プラットフォームでお客様と私たちが経験しているのと同じトレードオフであり、油圧式印刷機と電動式印刷機のドライブを比較検討している人のために、このトレードオフを実際の比較としてまとめました。
2 つの駆動システムが実際の生産現場でどのように動作するかを詳しく見るには、この内訳を参照してください。 油圧および電動プレスドライブ 、別のアプリケーションからの同じフォース カーブの質問をカバーします。
コイニングプレスの指定: 10 項目のチェックリスト
これら 10 個の回答をサプライヤーに提示すれば、会話は短くなり、より有益になります。
- 部品そのもの。 実際に重要となる直径、厚さ、材質、逃げの深さ、公差。
- 印象の投影面積。 空白の領域ではなく、負荷がかかっている領域です。
- 単位圧力と総トン数。 計算して、20 ～ 30 パーセントのマージンを追加します。
- フレームのタイプと剛性。 ほとんどのコイニング作業に対応する 4 つのコラムで、全荷重時のたわみ制限が規定されています。
- テーブルのサイズ、採光、ストローク。 ダイセットと後で追加する予定のハンドリングに合わせてサイズを決定します。
- ラム速度制御。 アプローチ、スクイーズ、リターンの速度が個別に調整可能であることを確認します。
- 住む capability. プレスは単に圧力をかけるだけではなく、最大限の圧力を維持しなければなりません。
- 圧力の再現性とレシピ。 トン数がどのように測定されるのか、またシフトごとにどのように一貫して繰り返されるのかを尋ねてください。
- 排出と自動化。 突出力、部品の取り外し、および金型の自動搬送またはローディングを行うかどうか。
- 安全性、サービス、スペア。 満たさなければならない基準を守り、インターロックするだけでなく、スペアパーツやサポートに関する現実的な答えも提供します。
ポイント 3 と 8 に数字で答えることができないサプライヤーは、有益なことを伝えています。
コイニングプレスの精度を維持する
鋳造の精度はほとんどがメンテナンスであり、静かにスケジュールどおりに行われます。
定期的なチェック
- オイルレベル、オイルの色、フィルターインジケーター
- 油温は安定した動作範囲内、およそ 30 ～ 55 °C に維持されます。
- オイルの清浄度、ビルダーが指定する ISO コードに準拠
- シリンダー、バルブ、継手の周囲に目に見える漏れがある
- ポンプ群からの異音や振動
- 金型を交換するたびにボルスターとプラテンを清潔に保つ
- ガード、インターロック、両手操作の機能テスト
部品が故障したとき
- ディテールが充填されていない: 金型を責める前に、トン数、滞留、ブランクの硬度、および潤滑を確認してください。
- バリやバリ：シャットハイト、平行度、カラー状態
- シフト間のトン数変動: 油温、バルブ摩耗、圧力センサーの校正
- パーツ貼り付け：離型剤、減圧セッティング、金型磨き
- 左右の凹凸を緩和: 平行度とシミングを再確認します。
- 切れ味が徐々に失われる: ほとんどの場合、プレス摩耗ではなく、金型摩耗
これらの症状のほとんどはプレスの障害のように見えますが、実際にはプロセスまたはツールの障害であることが判明します。他の種類の印刷機でも同じパターンが見られるため、このガイドでは一般的なパターンをまとめました。 冷間プレス成形機の問題とその防止方法 .
プレスビルダーからの視点
私たちは造幣機器の専門家ではありません。当社は、ゴムの加硫、シリコーンの注入、摩擦材の成形に使用される、プログラム可能な圧力、温度、時間を備えた 4 コラム油圧プレスを製造しています。この研究は、造語に直接当てはまるいくつかのことを私たちに教えてくれました。
すべては、荷重がプラテン上にどのように均等に分散されるかから始まります。荷重がかかるとプレスがたわむと、ゲージが示すトン数が得られず、たわむフレームを修正する制御アルゴリズムもありません。 2 番目は再現性です。オペレーターはレシピを保存し、翌月も同じ結果が得られる必要があります。 3 番目は、ピークだけでなくサイクル全体の制御です。これは、アプローチ、スクイーズ、ドウェル、リリースを個別に調整できることを意味します。
以下の 2 つのプラットフォームは、その考え方が実際にどのように適用されるかを示しています。 1 つ目は、ダイ面全体にわたる均一な圧力分布を中心に特別に設計されました。
等圧ブレーキパッドプレス機 最適化された圧力比を備えたカスタムプレスとフローティングオイルシリンダーにより、ブレーキパッドの大量生産において一貫したキャビティ圧力を実現します。 製品を見る→ 2 つ目は、圧力、温度、時間のすべてが保存されたレシピ内に保持される加熱プラテン プレスです。これは、温間成形が関与する場合にコイニング サイクルに必要な規律と同じです。
ゴム製品用カスタムプレート加硫プレス 調整可能な圧力と 100 ～ 250°C の温度制御を備えたゴム製品用の自動加熱プラテン加硫プレスで、効率的な生産をサポートします。 製品を見る→ コイニングプレスを指定する場合、これらは当社を含む建設業者に尋ねる価値のある質問です。
よくある質問
コイニングとストライクの違いは何ですか?
どちらもクローズドダイ冷間成形操作であるため、冶金は類似しています。違いはフォースカーブです。打撃には鋭い機械的衝撃が使用されるため、高速かつ金型に負担がかかります。油圧プレスでのコイニングでは、ゆっくりと絞り、続いて圧力をかけ続けることで、より穏やかに、より安定して細かい凹凸を埋めることができます。
油圧コイニングプレスにはどのくらいのトン数が必要ですか?
単位圧力と印象の投影面積を掛け合わせて推定し、20 ～ 30 パーセントのマージンを追加します。小さな銀メダルには 100 ～ 200 トンしか必要としませんが、大きな銅メダルには 800 トン以上が必要になる場合があり、金型ホブ加工では数千トンに達する場合もあります。
油圧式コイニングプレスは循環硬貨を高速で製造できますか?
それらを生成することはできますが、ミントの速度では生成できません。大量に流通する硬貨は、通常、1 秒間に数回の打撃を実行する機械プレスで打たれます。油圧プレスは、サイクル タイムよりも詳細と再現性が重要となる、記念品、プルーフ、メダル、ダイホブ加工、精密エンボス加工部品に適しています。
造語において滞留時間がそれほど重要なのはなぜですか?
圧力が維持されている間、金属は微細な部分に侵入し続けます。滞留しないと、特に大きなパーツの印象の外側のディテールが柔らかく表現されます。また、ドウェルにより、部品にまだ負荷がかかっている間に弾性回復が起こるため、金型が最終寸法を制御します。
ダイホブ加工に油圧プレスは使用できますか?
はい、これは古典的なアプリケーションの 1 つです。硬化したハブは、非常に高いトン数で長い滞留時間で金型ブランクにゆっくりと押し込まれるため、印象は鋼に叩き込まれるのではなく、徐々に鋼に沈み込みます。
4カラムフレームは本当に必要なのでしょうか？
4 本のコラムが荷重を均等に分散し、圧力下でプラテンを平行に保つため、ほとんどのコイニング作業ではこれがより安全な選択です。 C フレーム プレスは小型の低トン数のジョブには使用できますが、トン数が増加するにつれて平行度を維持するのが難しくなります。
作動油はどれくらいの頻度で交換する必要がありますか?
固定カレンダーではなく、オイル分析に従ってください。ほとんどのショップでは、毎年またはビルダーのスケジュールに従ってオイルを交換し、フィルターをより頻繁に交換し、オイルの温度をおよそ 30 ～ 55 °C の安定した範囲に保ちます。きれいで安定したオイルは、圧力の再現性を保護する最も安価な方法の 1 つです。
