Совместимость комплектов матриц для гидравлического обжимного станка
Набор матриц для обжима гидравлических шлангов — это не один продукт. Это три вопроса совместимости, поставленные друг на друга. Набор матриц должен подходить к машине (интерфейс), соответствовать системе компонентов (данные компонентов) и опираться на опубликованную инструкцию, указывающую оператору, какого целевого диаметра необходимо достичь (инструкция по обжиму). Сбой на любом из этих уровней приводит к плохому обжиму, даже если два других выполнены идеально.
Это важно, потому что обжим — это операция холодной формовки. Матрица деформирует обжимную втулку за пределом текучести, так что втулка захватывает армирование шланга и ниппель фитинга в едином газонепроницаемом соединении. Неправильная матрица создает соединение, которое либо вырывается под давлением, либо растрескивает внутреннюю трубку и позволяет маслу просачиваться вдоль проволочного армирования. Оба дефекта выглядят нормально на стенде и отказывают в эксплуатации.
В этой статье рассматриваются три уровня, инженерные основы геометрии матриц, механика износа матриц из инструментальной стали, а также наборы матриц TRC, охватывающие распространенные системы шлангов и фитингов.
Три вопроса совместимости одновременно
| Уровень | Что он проверяет | От чего он зависит |
|---|---|---|
| Интерфейс машины | Подходит ли матрица к машине? | Угол конуса, приводной ключ, установочное кольцо, фронтальная или боковая загрузка, глубина раскрытия матрицы. |
| Совместимость компонентов | Соответствует ли матрица системе шланг + фитинг + обжимная втулка? | Конструкция шланга, серия фитингов, наружный диаметр втулки, профиль, длина. |
| Инструкция по обжиму (данные) | Существует ли опубликованный целевой диаметр обжима для данной комбинации? | Таблица данных по обжиму от производителя шлангов и фитингов. |
Все три уровня должны быть пройдены. Матрица, подходящая к машине, но не соответствующая системе компонентов, дает плохой обжим. Матрица, соответствующая системе компонентов, но не имеющая опубликованного целевого диаметра, не может быть проверена.
Мы рекомендуем рассматривать каждый заказ матриц как системную закупку. Сообщите модель машины, номер детали шланга, номер детали фитинга и наружный диаметр втулки. Это предоставит поставщику три уровня информации в одном блоке.
Уровень 1 — Интерфейс машины
Интерфейс машины — это механическая геометрия, позволяющая матрице устанавливаться и перемещаться радиально под нагрузкой. Каждый производитель проектирует его по-своему, и конструкция редко публикуется.
| Переменная интерфейса | С чем она должна совпадать |
|---|---|
| Угол конуса | Конус главной матрицы или поршня машины. |
| Приводной ключ или установочное кольцо | Система привода матриц машины. |
| Фронтальная или боковая загрузка | Направление загрузки матриц машины. |
| Глубина раскрытия матрицы | Раскрытие головки машины. |
| Количество сегментов матрицы | Геометрия матричного кольца машины. |
Набор матриц обычно привязан к семейству машин. Матрицы, подходящие к одному модельному семейству TRC, не подойдут к другому, даже если тоннаж и диапазон шлангов номинально идентичны. Матричное кольцо TRC P16 использует диаметр главной матрицы 39 мм и длину 64 мм; TRC P20 — 84 мм на 80 мм; TRC P32 — 99 мм на 80 мм. Угол конуса, количество сегментов и элементы привода у каждого различаются.
Честный ответ о межсемейной совместимости: даже в рамках одного производителя матрица P16 не подходит к кольцу P20, а матрица P20 не подходит к кольцу P32. Интерфейс является собственным для семейства, а не универсальным для бренда.
Уровень 2 — Данные компонентов
Данные компонентов — это то, что заставляет матрицу создавать определенный диаметр обжима для конкретного шланга и фитинга. Две матрицы с одинаковым штампом ID могут давать разный обжим, если профиль втулки различается.
| Переменная компонента | Что она определяет |
|---|---|
| Конструкция шланга | Класс тоннажа; необходимость зачистки. |
| Серия фитингов | Профиль втулки и механика зацепления. |
| Наружный диаметр необжатой втулки | Минимальный внутренний диаметр матрицы. |
| Профиль обжимной втулки | Требуемый профиль матрицы. |
| Длина обжимной втулки | Требуемая длина матрицы. |
Опрессовка — это процесс радиального сжатия, а не ротационной ковки. При ротационной ковке используются конические матрицы, которые ударяют или вдавливают втулку снаружи. При опрессовке применяются радиальные сегментные матрицы, которые смыкаются на втулке одновременно со всех сторон. Разница существенна: матрица для опрессовки должна точно соответствовать профилю втулки, поскольку любой зазор между сегментами оставляет след, который становится концентратором напряжений при импульсных нагрузках.
Именно поэтому для втулки "без зачистки" и втулки "с зачисткой" одинакового наружного диаметра используются разные матрицы. Втулка с зачисткой обнажает проволочную оплётку, и матрица должна сжимать проволоку напрямую, чтобы сформировать соединение холодной сваркой между проволокой, втулкой и ниппелем.
Слой 3 — Инструкция по обжиму
Инструкция по обжиму — это опубликованный целевой диаметр обжима для конкретной комбинации шланга, фитинга и матрицы. Без нее оператор не может проверить обжим.
| Источник | Что она вам дает |
|---|---|
| Спецификация по обжиму от производителя шлангов/фитингов | Целевой диаметр, допуск, позиция измерения, ID матрицы. |
| Онлайн-база данных по обжиму (производитель компонентов) | Связывает шланг + фитинг + обжимной станок + матрицу с опубликованной инструкцией. |
| Печатная таблица обжима | Настольный справочник. |
Целевой диаметр — это конечный наружный диаметр обжима, измеренный в определенном месте вдоль обжимной втулки. Допуск обычно составляет плюс-минус 0,1 мм. Оператор измеряет обжатую втулку в трех позициях, через 120 градусов, и проверяет, что среднее значение соответствует цели.
Загвоздка в том, что инструкция по обжиму принадлежит производителю компонентов, а не производителю станка. Производитель станка строит станок и матрицу; производитель компонентов испытывает сборку и публикует целевой диаметр. Матрица без соответствующей инструкции по обжиму — это кусок металла, а не инструмент.
Комплекты матриц TRC и совместимость
Комплекты матриц TRC разработаны для соответствия нашим семействам станков и основным системам шлангов и фитингов. Комплекты матриц конфигурируются под заказ на основе систем шлангов и фитингов заказчика.
| Семейство станков TRC | Серия матриц | Охват | Примечания |
|---|---|---|---|
| P10HP ручной компактный | P10 | 1/4" малый диаметр; 4 матрицы (P10/06 до P10/13) | Работа с кондиционерами и топливными магистралями в полевых условиях и при малых объемах. |
| P16HP / P18HP ручной | P16 / P18 | от 1" до 1-1/4" 4SP оплетка и некоторые спиральные | Меньшие ID матриц; полевые условия и малые объемы. |
| TRC P20 / P20S / P20D / P22 (137 тонн) | Серия P20 | 14 стандартных матриц (P20/14 до P20/47); 4 опциональные (P20/06 до P20/12, P20/52) | Стандарт для мастерской; охватывает диаметры обжима 14–60 мм. |
| TRC P32 / P32A / P32D / P32E / P32ES / P32S / P33 (200 тонн) | Серия P32 | 19 матриц; до 2" 4SH | Мастерская и производство. |
| TRC TRC120L / P120 / P140 / P160 / P165 / P175 | промышленный | Промышленные большого диаметра и R13 | Горнодобывающая и тяжелая промышленность. |
Мы рекомендуем указывать систему шланга и фитинга при заказе. Стандартный перечень матриц охватывает распространенные комбинации; для нестандартных комбинаций требуется подтвержденная спецификация по обжиму перед изготовлением матрицы.
Можно ли использовать матрицы на разных станках?
| Ситуация | Ответ |
|---|---|
| Тот же производитель, та же модель, та же серия матриц | Да; проверить контрольной деталью. |
| Тот же производитель, другая модель с той же серией матриц | Обычно да; проверить интерфейс и выполнить контрольную деталь. |
| Тот же производитель, другая серия матриц | No. |
| Другой производитель | Обычно нет; интерфейс является проприетарным. |
Распространенный сценарий сбоя — это перенос матрицы с одного станка на другой в одной мастерской без проверки принадлежности станков к одному семейству. Проверка контрольной деталью выявляет это. Мы видели, как в мастерских берут матрицу со 137-тонного станка для работы на 200-тонном станке того же бренда; матрица садится частично, обжим становится овальным, и оператор винит станок.
Честный ответ: перенос матриц между семействами станков не работает, потому что угол конуса, приводная шпонка и количество сегментов различаются. Матрица может сесть достаточно, чтобы запустить цикл станка, но не сядет достаточно, чтобы произвести круглый, повторяемый обжим.
Износ матриц: Когда хорошие матрицы портятся
Матрицы изнашиваются постепенно. Износ проявляется в дрейфе диаметра обжима задолго до того, как станет заметен видимый износ на рабочей поверхности матрицы. Чтобы его обнаружить, необходимо измерять калибровочный образец через фиксированные интервалы.
Типичные штампы из инструментальной стали Cr12MoV, закаленные до HRC 58–62, выдерживают около 10 000–30 000 обжимов при нормальной эксплуатации. В тяжелых условиях, когда штамп смыкается на толстостенных спиральных муфтах, этот показатель снижается примерно до 10 000–15 000 обжимов. Марка Cr12MoV является китайским аналогом инструментальной стали D3, выбранной за высокое содержание углерода и хрома, а также за устойчивость к абразивному износу от кромки муфты.
| Индикатор износа | Что это означает |
|---|---|
| Диаметр обжима отклоняется от цели более чем примерно на 0,05 мм | Износ матрицы; требуется калибровка или восстановление. |
| Видимые ступеньки или канавки на внутренней поверхности матрицы | Значительный износ; требуется замена. |
| Отклонение более чем примерно на 0,15 мм | Выведена из эксплуатации; не использовать. |
| Поверхностные трещины или ударные повреждения | Небезопасна; немедленно удалить. |
Визуальный осмотр каждые 6–12 месяцев и проверки калибровки на известном образце позволяют выявить износ до того, как он приведет к бракованной партии. Матрица, отклоняющаяся более чем на 0,05 мм от цели, изношена настолько, что при той же настройке машины дает более слабый обжим, чем указано в таблице данных обжима. Продолжение работы с такой матрицей приводит к партии недообжатых сборок, которые могут пройти визуальный контроль и отказать в эксплуатации.
Часто задаваемые вопросы
Можно ли использовать матрицы от одной машины на другой машине?
Только в пределах одного семейства машин и системы компонентов, и только с проверкой первого образца. Матрицы от другого производителя обычно не подходят, поскольку интерфейс машины является проприетарным. Даже в пределах одного производителя матрицы не взаимозаменяемы между семействами — матрица P16 не подходит к кольцу P20.
Как долго служат матрицы для обжима гидравлических шлангов?
Типичные матрицы из инструментальной стали Cr12MoV, закаленные до HRC 58–62, выдерживают около 10 000–30 000 обжимов при нормальной эксплуатации. Тяжелые условия работы на толстостенных спиральных шлангах сокращают этот ресурс до примерно 10 000–15 000 обжимов. Износ проявляется в отклонении диаметра обжима до появления видимых повреждений.
Когда следует заменять матрицу?
Когда диаметр обжима калибровочного образца отклоняется более чем примерно на 0,05 мм от цели, матрица нуждается в восстановлении или замене. При отклонении более примерно 0,15 мм матрица выводится из эксплуатации. Любая видимая трещина, скол или ударная отметина означает, что матрица небезопасна и должна быть немедленно удалена.
Вопрос покупателя: что должен включать новый комплект матриц?
Сами матрицы с правильной маркировкой ID; таблицу данных обжима с целевыми диаметрами для используемых вами систем шлангов и фитингов; инструкции по настройке для машины; и (по возможности) образец первого изделия для сравнения. Если поставщик не может предоставить таблицу данных обжима, спросите, соответствует ли матрица опубликованной системе компонентов или это универсальная матрица без проверенной инструкции.
Ссылки и технические границы
- ISO/TS 17165-2:2018 — Гидравлические рукавные сборки, практики. Поддерживает принцип контролируемой системы.
- Википедия — Crimp (соединение)). Справочник по механике холодной сварки и критериям газоплотной обжимки.
- Википедия — Обжим (Swaging). Справочная информация о различии между обжимом (коническими матрицами) и опрессовкой (радиальными сегментными матрицами).
