САМОДЕЛЬНЫЙ ПРЕСС. Конструкции и технологии

Три части уже написаны, по вечерам буду выкладывать.
Остальное буду добавлять по мере написания.

Тех, у кого есть что сказать о самодельном изготовлении прессов, прошу присоединяться и написать мне на почту akma58@yandex.ru

Часть первая

ВВЕДЕНИЕ

Одну простую сказку,
А может и не сказку,
А может - не простую
Хочу вам рассказать:

(с) мультфильм 'Пластилиновая ворона'

Идея написать о конструировании самодельных прессов появилась давно.

Ещё древние римляне знали : docendo discimus. Учим других - значит учимся сами.

Собственно, много чего на эту тему было написано как мной, так и вполне компетентными в металлообработке участниками данной конференции.
Оставалось только суммировать написанное, и опубликовать.
И я этим делом понемногу занимался.
Но окончательно желание написать на эту тему сформировалось после того, как на почту я стал получать письма с вопросами о том, почему прессы нашего производства стоят дороже, чем китайские силуминовые.
Наглядный пример этого был совсем недавно в одной из тем тут, на Ганзе.

Originally posted by 68korotkov:

Я больше чем уверен сделать пресс на заводе стоит 2500-3000 руб (кусок стали 15 кг) + 30 % пресс должен стоять 5000 максимум + качество вот это здоровая конкуренция продажи были бы тысячими и разговора про американские пресса не было бы.

После такого вопроса обычно следуют рассуждения из разряда 'сколько стоит килограмм металла, который обработали всего лишь токарь и фрезеровщик'.

Читая эти письма, делаю вывод о том, что написавшие их не совсем представляют себе, как работает современное производство изделий из металла. Вернее сказать, совсем не представляют.

Так вот, для того, чтобы изготовить какую-то деталь, например из стали, надо, что бы кто-то для начала эту сталь привез на завод.

То есть, уже имеем водителя грузовика и снабженца. А привезённый металл нужно разгрузить на склад.
Можно, конечно, и прямо в цеху его кучей свалить с самосвала. Так ведь украдут тогда половину, если под замком не держать.
Соответственно, нужны грузчики, крановщик и кладовщик.

Мне могут сразу возразить - зачем столько народу?
Ну, в общем-то да: Можно нанять одного машиниста крана со знанием основ бухгалтерского учёта и хорошим пользовательским уровнем в программе 1С, поскольку складской (как и весь бухгалтерский) учёт в нашей стране на подавляющем большинстве производств ведётся именно в этой программе.
Вы такого знаете? Пришлите нам его резюме, мы обязательно возьмём его на работу.

И в грузчики можно взять пару гастарбайтеров.
Только тут всё ещё хуже, поскольку работа с тяжёлыми грузами весьма травмоопасна.
Кроме того, груз, который поднимается, перемещается и опускается краном, надо знать, как на этот кран повесить.
А это - работа не просто носильщика-подтаскуна, а квалифицированного рабочего - стропальщика, труд которого стоит существенно дороже.

Про то, какие могут быть последствия, если, упаси боже, груз упадёт из-за неправильного/неграмотного крепления, даже думать не хочется: Свят-свят-свят:
Так что грузчики (несколько), крановщик (один штук, как минимум) и кладовщик (один штук, как минимум) нужны - никуда не денешься.

Так же в грузовик нужно залить бензин, либо солярку.
Горючее этот грузовик лопает не меньше 40 литров на 100 км. Причем, без разницы, едет он гружёным или пустым, а 40 литров на "сотню" отдай.
А "каблук" или "газельку" какую на металлобазу не пошлёшь, потому, как металл - он тяжелый и большими кусками продаётся.

Деталь, которую мы будем изготавливать, надо изобразить в виде чертежа с указанием размеров и квалитетов.
Это работа конструктора. Затем с чертежом работает технолог, задача которого расписать для рабочего техпроцесс изготовления детали с разбивкой на отдельные технологические операции.

Работники эти - тема отдельного разговора. Интеллигенция, высшее образование, запросы: Но и без них - никуда. Без них металлообрабатывающее производство не работает.
Как паровоз без воды.

Это если деталь изготавливается на обычных станках, без программного управления.
Если же работаем на станках с ЧПУ, ещё нужен программист, который создаст трёхмерную модель детали и сгенерирует G-код для станка.
И потом ещё будет долго 'вылизывать' этот код, вычищая его от ошибок при создании модели и косяков работы программ типа Mastercam и прочих ArtCAM-ов.
И это не толстопузый "манагер", гоняющий половину рабочего дня на компьютере "танчеГи", а высоколобый интеллектуал с ноутбуком в совершенстве знающий языки программирования и техпроцесс данного предприятия. И хорошо оплачиваемый.

Далее.
Ещё кто-то должен:
- Обслуживать и ремонтировать тот же токарный станок (можно самого токаря/фрезеровщика попробовать заставить, но вряд ли получится - он токарь, а не слесарь);
- Убирать и вывозить из цеха стружку (вот тут можно сэкономить и неквалифицированных гастарбайтеров применить);
- Обслуживать электрооборудование и крановое хозяйство (можно попробовать заставить крановщика, но - см. про токаря);
- Затачивать свёрла, резцы и фрезы с развёртками. Свёрла и резцы конечно и сам токарь заточит как-нибудь, а вот с фрезами и развёртками беда - тут квалифицированный специалист нужен.

Всё это называется обслуживанием производства, даже в бухучёте есть такой отдельный счёт - 'Обслуживающие производства и хозяйства'.

Можно попытаться раскидать значительную часть этой работы на самих рабочих, выполняющих основные операции.
Только им придётся либо доплачивать (а вся эта работа - это деньги, разумеется), либо пытаться заставить выполнять не основную, не свойственную им работу.
Если платить, то нет экономии, если принуждать, то нет и самих рабочих.
А где взять других? ПТУшников поставить? Или алкашей с не бритыми харями дегенератов? Можно, если материал, станки и т.п. не жалко:
Ну, в общем, я думаю, вы поняли ход моих мыслей по этому вопросу.

Так вот, токарь ещё даже не подошёл к станку, а его работу уже должны обеспечить минимум 12 человек, - это не считая бухгалтерии, мастера или начальника участка.

Но и это ещё далеко не все затраты.

Промышленные металлообрабатывающие станки работают на электричестве (ну, как правило ) и потребляют они его в количествах неимоверных.

И для работы на них нужно купить ещё много чего.

Например, твердосплавные пластины для резцов и тех же насадных развёрток.
Твердосплав, произведённый на территории бывшего СССР, сейчас настолько низкого качества, что приходится покупать изделия фирмы 'Сандвик'.
За много долларов.

А ещё надо платить налоги, оплачивать отопление и воду, покупать масла и смазочно-охлаждающую жидкость.

Готовые изделия надо проверить на соответствие технической документации.
А потом эти изделия(тот же пресс, к примеру) надо, вдобавок, упаковать и отослать получателю.

Причём упаковать - это не просто кинуть в картонную коробку.
Хорошо, когда продаешь за углом. Можно и без упаковки обойтись.
А вот если надо отгрузить туда, где можно встретить белого медведя??

Страна у нас большая и климат у неё, мягко говоря, разный, причём, в основном, суровый.
Часто - просто зверский. Зимой морозы бывают. Порой - сильные.
И снега-метели.
Весной - наводнения, во время которых может и дорогу размыть.
Да и почтовые машины, бывает, что и в кювет с водой опрокидываются.
Поэтому упаковку приходится делать серьёзную, чтобы получателю в результате доставили нужное ему изделие, а не погнутые ржавые железки.

Вот свежий пример, июнь 2017 года:

Упакованный пресс ударили при доставке углом коробки об бетонный пол.
А потом ещё разок добавили, уже шарахнули боком короба.

В результате на одном из рёбер станины был выломан кусок чугуна.
И на этом месте образовалась вмятина.
Она отмечена на фото красным кругом:

Теперь упаковку, которую до этого уже раз 15 перерабатывали и дорабатывали, будем дорабатывать в очередной раз, что бы пофиксить возможность такого повреждения пресса при транспортировке.

Вот и получается, что мало-мальски серьёзное производство в нашей стране - это деньги, деньги, деньги.
И люди, без которых ни одно производство не крутится.

Им тоже нужно платить деньги, чтобы у тех же электриков и бухгалтеров уровень жизни был выше, чем у бездомных бродяг, а их детям было что покушать.
Причем, 'кого попало' к станку не поставишь, - требуются навыки и квалификация. А толковые, да ещё и не пьющие, специалисты - дефицит.

И они это очень хорошо знают. И платить им надо соответственно, гораздо выше, чем бухгалтерам и сантехникам, чтобы у них был стимул хорошо трудиться.

Поверьте мне на слово (а тех, кто сам сталкивался, и убеждать не надо - сами знают) - обеспечение производства всем необходимым для работы обходится дороже самого производства .

Вот поэтому в стоимости готового изделия затраты непосредственно на изготовление этого изделия составляют ничтожно малую величину. Основная масса затрат - так называемые накладные расходы. На ту же бухгалтерию, к примеру.

Это мы просто рассмотрели изготовление каких-то деталей, которые являются всего лишь комплектующими для какого-то конечного изделия, которое планируем выпускать серийно.

А при серийном выпуске сначала надо создать прототип, который готовят минимум два инженера-конструктора.
Они пытаются предугадать последствия упругих деформаций, возникающих при работе механизма и возникающие при этом люфты и зазоры, обусловленные общей жесткостью изделия.

Люфты можно рассчитать, а вот с общей жесткостью сложнее.
Рассчитать ее невозможно.
Можно только определить методом 'тыка' эмпирическим путём. Проще говоря - весьма затратным методом проб и ошибок.

Вот для этого на основе прототипа проектируется и изготавливается опытный образец.
Который долго испытывают и проводят тщательные замеры, проверяя, отвечает ли его точность и жёсткость предъявляемым требованиям.

Если не отвечает, то инженер-конструктор определяет проблемные места и где надо увеличивает прочность изделия, внося изменения и дополнения в конструкторскую документацию.
После чего запускают установочную серию.
Процесс повторяется уже на нескольких образцах.

Такая процедура называется тестированием и внутризаводской доводкой изделия.

Всё это тоже требует денег. И, как правило, - много.

Варианты, когда шустрые ребята лихо пытаются переложить затраты по тестированию и доводке изделия на плечи покупателей (подсовывая им 'сырые' изделия, и потом смываются, кинув покупателей) являются откровенной халтурой, и я их не рассматриваю по определению.

Речь идет про нормальное производство, а не про мелких жуликов.

По этому, если кто то вам обещает изготовит какое то изделие (ну, хотя бы пресс) БЫСТРО, КАЧЕСТВЕННО И ДЁШЕВО можете смело плевать ему в рожу.
Такое не под силу даже работающим за два гамбургера в день китайцам.
А в Европе господа инженеры ещё в 16 веке знали, что из этих трёх компонентов (быстро, качественно. дёшево) выбирать надо что то одно.
Ну, от силы два компонента.
А если во главу угла поставлено качество, то остальные два компонента просто отметаются.

Но я отвлёкся. Продолжаю.

И смотрите, - изделие ещё не начали продавать, а на его создание уже потрачена куча денег.

Тут ещё существенную роль играют объёмы выпускаемой продукции - чем больше серия выпускаемой детали, тем она получается дешевле.
И наоборот.

И вот мы подходим к самому главному - к прессам.

Какой на них спрос и предложение в нашей стране?

Прессы такие выпускает несколько мировых производителей.
Фирмы Харрелл, МЕК, Диллон, Ли, Реддинг, АрСиБиЭс, Форстер.
Причём, каждая фирма выпускает не один пресс, а целую гамму.

Так что предложений - вагон. Достаточно глянуть ветку 'Всё для высокоточной стрельбы'. Только на первой странице насчитаете минимум 10 предложений различных прессов китайского производства.

А спрос на прессы?

Да практически никакого.
К примеру, в 2011 году был запущен в производство компактный бюджетный пресс-75.
По многочисленным просьбам ганзовцев, между прочим, и по вполне демократичной цене.
Так вот, за два года выпуска было реализовано аж целых 19 штук.

А первые наши прессы с револьверной головкой были изготовлены в 2012 году. К концу 2016 года не удалось реализовать даже сотню таких прессов.

В 2013 году была попытка одним ударом закрыть очередь на наши сингловые прессы. Сделали сразу то ли 50, то ли 60 прессов. Их пришлось реализовывать потом почти два года.

Таким образом, получаем следующее - если для массового производства прессов задействовать современное производство, имеющее на вооружении обрабатывающие центры с программным управлением, то такое производство будет не рентабельным.
Потому как для рентабельного использования таких мощностей требуется изготовление изделий в количестве не менее миллиона штук.

Хорошо китайцам - они по всему миру такие прессы продают. В нашей же стране такое количество придется со скрипом реализовывать лет двадцать пять.
Роль тут ещё играет и такой момент - оружейное законодательство в нашей стране особо релоуд не поощряет. Скорее на оборот.
И всегда есть шанс того, что найдется в Госдуме "бабка Непущу", которая вылезет с какой-нибудь запретительной инициативой.

Что тогда делать с кучей наделанных в массовом порядке деталей?
Только в металлолом сдавать.

Хорошо, если в металлолом сдавать придется комплектов 20.
Это не приятно, но терпимо - на уровне стандартного месячного брака чугунного литья, который бывает при массовом производстве.

А вот если сдать в металлолом тысячу таких комплектов?

Так что массовое производство таких изделий в нашей стране всегда будет делом не только затратным, но и рискованным - производитель может попасть на серьёзные деньги в случае принятия запретительных законов.
Следовательно, остаётся только мелкое и, следовательно, дорогое производство, типа инструментальных цехов заводов или же частные фирмы, возникшие на обломках рухнувших советских заводов.
Причем, и в этом случае производство этих 'прессиков' не может рассматриваться, как основное, потому, что при таком спросе на прессы работники этих производств ноги протянут с голоду, если зарабатывать на жизнь только выпуском прессов.

Конечно,и в этих, кустарных условиях можно попробовать тягаться с китайцами, как это планировал Антинато.
Только придется в этом случае изготавливать изделие такого ужасного качества, которое будет ещё хуже китайских силуминовых прессов.

Причём, если китайцы отливают основные детали из лёгкого сплава (и не тратятся на последующую мехобработку), то попытки "грызть" станины из стали весьма трудозатратны.

Проблема тут ещё в том, что пресс - точное изделие. При кажущейся внешней простоте, пресс имеет много технологических 'заморочек', которые вылезают при серийном производстве.

Но про 'заморочки' поговорим позднее.

Сейчас же скажу только одно - если бы мне в 2010 году кто- то рассказал, сколько для выпуска прессов придется изготовить одной только сложной и дорогой оснастки, я бы отказался от выпуска этих изделий.

В этом месте читатель вправе задать вопрос - а собственно, для чего написан весь этот текст? Зачем этот 'плач Ярославны' в жилетку форума?

Вопрос правильный. Отвечаю.

Написано это исключительно для иллюстрации того, что любая металлообработка - штука дорогая.

Удешевить её можно например, за счёт использования литья. Но это то же приличный гиморой, со своими заморочками.

Таким образом, изготовленный на серьёзном производстве методом мехобработки пресс не может стоить дешевле 12000 рублей. Всё, что предлагается дешевле, будет откровенной халтурой.

А вот когда этот момент осознаётся, возникает другой вопрос - а как удешевить изготовление того же пресса?

Ответ на этот вопрос, в общем-то, прост - надо сделать пресс самому.

В этом случае сразу отметаются все накладные расходы. А свой труд семейный бюджет не опустошает.

Сразу скажу, что не каждый сможет это сделать.

Не каждому дано работать с металлом, а из тех, кому дано - не всем интересно с этим металлом работать.
Кроме того, в любом случае нужно иметь место, где заниматься изготовлением пресса.
Изготовление пресса на кухне малогабаритной квартиры закончится конфликтом с соседями и домочадцами - жены такой слесарный "срам" не любят.

Так что надо иметь хотя бы гараж.

А ещё нужен инструмент, та же сварка и оснастка для резки металла.
Да и токарный станок не помешает.

В общем, то, что я в дальнейшем напишу, будет написано для тех, кто самостоятельно может нарезать резьбу, умеет отрезать 'болгаркой' кусок металла и сварить электросваркой две железки.

Впрочем, познавательно будет и для тех, кто планирует приобрести пресс. Для более осознанного выбора.

В начале планирую рассказать про отдельные элементы, входящие в конструкцию прессов.
И в завершении - краткое описание нескольких прессов, как заводского изготовления, так и самодельных.

Тут уместно будет сразу ответить любителям просить у меня чертежи прессов.

Мотивы у таких просителей примерно одинаковые:
- человек работает на каком-то производстве, имеющем станки;
- имеется родственник, имеющий доступ к станкам;
- имеется знакомый токарь "дядя Вася -золотые ручки", способный выточить всё, что угодно за бутылочку любимого напитка.

Соответственно, человек считает, что осталось только найти чертежи пресса, и дело в шляпе.

За десять лет, что мы выпускаем прессы, я раздал больше 50 комплектов чертежей снятых с производства наших первых прессов.

Изготовить по нашим чертежам такой пресс смог только один человек. Он, кстати, присутствует на Ганзе и может подтвердить это, если захочет.

Остальные же потерпели фиаско. Это сопровождалось жалобами на сложности изготовления и просьбами рассказать, КАК надо делать тот или иной узел пресса.

Эти люди, когда просили чертежи, не обращали внимание на "мелочи".
Например на то, что я спрашиваю у них о том, имеется ли у них 4-х координатный станок с ЧПУ, или о том, есть ли технолог, умеющий задать нужный припуск на термообработку штока.
Эти "мелочи" их тогда не интересовали. Но на этих "мелочах" они и споткнулись.

И вот тут надо сказать несколько слов о технологических возможностях.

Они у всех разные.
Та технология, которая для одного производства является простой задачей, для другого может быть невозможной в принципе.
И придётся искать обходные технологии для решения такой же задачи, которые не всегда заканчиваются успехом.

Поясню это простым примером.

Допустим, требуется изготовить стальной круг. Диаметром хотя бы 200 мм и толщиной 20 мм.

Рассмотрим варианты изготовления такого круга:

1) Самым простым (и самым технологичным) способом сделать такой круг будет выточить (и отрезать) его на токарном станке из круглой болванки соответствующего диаметра.
Это хорошее решение, когда имеется токарный станок, вроде ДИП-500 позволяющий такую болванку зажать в патрон...

.. резцы толщиной в руку....

.. . и соответствующих размеров болванка.

А вот если ни такого станка, ни такой болванки нет, приходится изобретать технологии изготовления, 'танцуя' от имеющегося оборудования.

2) Можно требуемую заготовку вырезать из куска листового металла, установив данный металл на фрезерный станок с программным управлением и запустив программу круговой интерполяции, которая вырежет концевой фрезой круг нужного нам диаметра.

Это будет то же хороший вариант с небольшими затратами рабочего времени, материалов и электроэнергии. Если, конечно, есть такой станок, 'скоростная' фреза, и оператор станка, понимающий, чем команда G02 отличается от G03.

3) Можно вырезать нужный круг из листа на плазменной установке. Правда кромка будет не очень ровная, поэтому придется потом на токарном станке доработать.
Опять же - если токарный станок имеется в наличии.
Расходы на изготовление детали таким способом становятся уже выше, чем в первых двух случаях. Потому как задействована не только плазменная резка, но и токарная обработка.

4) Можно вырезать заготовку так же из листа, с помощью керосинореза. И потом опять же поставить её на токарный станок. При этом увеличится расход металла - керосинорезом орудует не компьютер, а человек, который не в состоянии вырезать сравнительно ровный круг, поэтому, режет с большим припуском на дальнейшую обработку.
Помимо расхода металла существенно увеличиваются ещё и затраты машинного времени и трудозатраты токаря.

5) Если же нет керосинореза, можно у квадратного листа металла обрезать углы до получения многоугольника.
Это вариант как раз для небольшой мастерской, поэтому проиллюстрируем его фотографиями:

Тут затраты рабочего времени и электроэнергии увеличиваются в разы, потому как приходится срезать много металла и часто переставлять заготовку в тисках.

Полученный в результате этого 'геморроя' многоугольник, всё равно, потом, опять-таки, придется обработать на токарном станке, затратив на это электроэнергию и время.

6) Можно конечно и ножовкой пилить кусок металла, а потом долго опиливать его напильником, что бы получить круг.
Способ хорош там, где торопиться не надо.
Но плох тем, что мы не получим требуемой точности и потратим на одну деталь с неделю, примерно:

Как видите, в результате мы всё равно получим круглую деталь.
Только получить её можно минимум шестью различными способами.
С различными трудозатратами.
И технология, используемая в первом варианте, абсолютно не пригодна для тех, кто имеет из всего оборудования только ножовку и напильник. Но и для тех, кто имеет станок с ЧПУ или керосинорез, она тоже бесполезна.
Самое интересное тут то, что за исключением способа номер 2, во всех остальных способах так же используется токарная обработка.
Только у способа номер 1 она существенно снижает трудозатраты при изготовлении детали и технологически является правильным решением.

А в остальных случаях токарная обработка - это вынужденная лишняя (и очень трудоёмкая) операция.
Обходная технология, задействованная потому, что нет технологически правильного метода решения поставленной задачи.

Так вот, это я всё к чему?

Это была маленькая иллюстрация о том, что для любого дела нужен соответствующий инструмент.

В мастерской Фабержье, например, кувалда особого применения не находила.
Разве из этого можно сделать вывод о том, что кувалда плохой инструмент?
Совсем нет. Просто она применяется именно там, где в ней есть необходимость.
А ещё я это написал к тому, что очень часто бывает проще придумать свою конструкцию. Исходя из собственных технологических возможностей, а не тупо 'драть' придуманное кем-то, потому что тот, другой, конструировал исходя исключительно из своих технологических возможностей, принципиально отличающихся от наших.
И может получиться так, что мы эти технологии не сможем воспроизвести, потратив зря на это свой самый ценный ресурс - время, который не возобновляется.

Исходя из вышесказанного, не ждите от меня каких-то готовых рецептов - их не может быть в принципе.

То, что для меня (имеющего за спиной машиностроительный завод) кажется простым и лёгким, для кого-то может оказаться неразрешимой задачей.

Поэтому я буду в первую очередь говорить про ошибки конструирования, подмеченные при изучении и зарубежных образцов и самодельных конструкций, а так же про технологические проблемы, на которые нам пришлось наткнуться за последние восемь лет в процессе изготовления прессов.

Продолжение следует.

В следующей части поговорим о технических требованиях, предъявляемых к прессам.

Технические требования, предъявляемые к прессам для релоуда.

То, что основное назначение пресса - совершать возвратно-поступательные движения - думаю, понятно всем.
В сущности, работа пресса - просто поднимать и опускать шток вверх-вниз.
При этом у штока пресса не должно быть сколько-нибудь существенного люфта, а резьба для установки матриц должна быть со-осна со штоком. И не иметь перекоса опять же относительно штока.

В теории всё просто. Но есть нюансы.

Нюанс первый. Касается подъёма штока вверх.

Шток пресса должен всегда подниматься на строго определённую высоту.
Нужно это при фуллсайзе, когда плечи гильзы должны быть осажены каждый раз на одинаковую величину, и при посадке пули в гильзу.
Для реализации этого условия конструктору пресса приходится применять специальные меры. Например, вводить в кинематику пресса жесткий упор, ограничивающий ход штока вверх, либо проектировать кинематику таким образом, что бы ограничение хода штока вверх происходило за счет перехода кинематики через верхнюю мёртвую точку (ВМТ).

И вот тут может возникнуть естественный вопрос - а зачем это нужно, морочиться с ограничением хода штока? Ведь, кажется, нет ничего проще, чем упирать шток пресса непосредственно в закрученную матрицу.
Да, иногда это можно сделать. Например, у того же ЛИИ есть специальные матрицы (dead length bullet seating die), которые только сажают пулю. Они вкручиваются так, что нижний торец матрицы касается шеллхолдера. В результате отсутствие упора не влияет на глубину посадки пули.

А вот если использовать стандартные посадочные матрицы, то ограничение хода штока вверх обязательно будет нужно для посадки пули на заданную глубину. Как известно, стандартные посадочные матрицы, кроме посадки пули, производят ещё операцию обжима дульца, т.е кримпуют пулю в гильзе. При этом регулировочный винт матрицы управляет глубиной посадки пули, а наружная гайка, регулирующая положение матрицы в прессе, - уровнем обжима дульца. Использование таких посадочных матриц как раз и подразумевает, что матрица НЕ должна касаться шеллхолдера. И отсутствие ограничения хода штока вверх тут недопустимо.

Вторая операция, для которой нужно ограничение хода штока вверх, - обжатие гильзы при фуллсайзе. Точность тут нужна около 0,025 мм. Поэтому ход штока в крайнем верхнем положении должен ограничиваться не упором шелхолдера в матрицу, а именно специальным ограничителем, чтобы была возможность регулировки обжатия гильзы за счет изменения положения матрицы (выше или ниже) в станине пресса.

Нюанс второй. Люфт штока.

С ним связана 'теория' о том, что люфт этот не существенен и вполне компенсируется шеллхолдером.
Лучше всех эту 'теорию' в своё время озвучил Антинато. Приведу его слова дословно:

Originally posted by Анти нато:

Какой смысл в устранении люфта штока? Если шелходер в него заходит свободно, в него ещё гильза, также свободно! Отсюда вывод: все эти понты с супер точностью и микронные замеры люфта не более чем рекламный ход, который никак не влияет на результат!

И сразу же отвечу любителям в очередной, 31 раз по-умничать на тему "шеллхолдер всё стерпит".
Все что вы хотите сказать, уже давно (лет восемь как) обсуждалось.
По этому, прежде чем написать в этой теме своё крутое мнение, почитайте внимательно хотя бы вот эту тему :

popgun.ru

Читать тем, кто серьёзно считает шеллхолдер главной деталью пресса,отвечающей за качество приготовления готовых изделий.

И не повторять моих заблуждений 2013 года

Теперь непосредственно про люфты.

Для начала надо упомянуть о том, что в 'высокоточке' (т.е. в стрельбе на большие расстояния и с минимальным поперечником рассеивания пробоин на мишени) стараются добиваться минимальных нагрузок при фуллсайзе. Для получения единообразных 'изделий', величина фуллсайза бывает .0005` + .001`
Что бы этого добиться, матрицу тщательно настраивают, т.е, при необходимости, растачивают (или пришлифовывают) по размерам конкретного патронника. При таких условиях нагрузки на пресс минимальны, и на рукоятку можно нажимать двумя пальцами.

Вот тут то роль начинает играть любая мелочь.

Начнем с того, что при ходе штока вверх рычаги кинематики стараются отвести нижний конец штока назад, т.е. создают крутящий момент, который выкручивает шток пресса в сторону от осевой линии. И шток при этом, естественно, сдвигается (на величину люфта). И вместе с шеллхолдером тянет гильзу вбок, наклоняя её.
При отсутствии люфта штока и совпадении осей штока и матрицы шеллхолдер не участвует в работе системы.
Тут вполне хватает зазоров между гильзой и шеллхолдером для того, чтобы гильза ровно вошла в матрицу, не двигая шеллхолдер в его посадочном месте на штоке.
А вот если шток имеет люфт, то он (шток) сдвигается (на величину люфта) и через шеллхолдер тянет гильзу вбок, наклоняя её. При этом плоскость шеллхолдера, т.е. опорная поверхность, на которой стоит гильза, всегда будет отклоняться от оси матрицы. В результате получаем разницу в осаживании плечей у гильз.
Проще говоря - у вас не будет перпендикулярности оси матрицы и плоскости шеллхолдера в момент захода гильзы в матрицу, если люфт штока вашего пресса больше 10мкм. А без перпендикулярности этой при фуллсайзе получим кривую гильзу, причём даже возможно, что на разных её сторонах плечи будут осажены на разную величину.
Эксперименты показали, что при люфте, превышающем 0,1мм, пресс становится не пригоден для сборки качественных изделий.

Нюанс третий - перекос резьбы для установки матрицы.

Собственно тут особо рассказывать нечего. При таком дефекте гильзы будет заминать во время фуллсайза.

Осталось упомянуть про такие параметры прессов как ход штока и высота 'окна' станины.

Определить, какая высота 'окна' станины будет необходима для работы с вашими калибрами можно следующим способом: надеть на гильзу шеллхолдер и установить шеллхолдер вместе с гильзой на стол. Сверху на дульце гильзы поставить ту пулю, которая у вас чаще всего будет использоваться. Фактически, это мы смоделировали ситуацию, которая бывает перед посадкой пули в гильзу.
Осталось замерить линейкой расстояние от плоскости стола до кончика пули. Это как раз и будет высота окна в станине пресса, необходимая для того, что бы можно было комфортно работать на прессе. Не подсовывая пулю в посадочную матрицу.
А расстояние от кончика пули до верхнего торца шеллхолдера покажет, каким должен быть у пресса ход штока.

ПРИМЕЧАНИЕ - ножка шеллхолдера в реальности (на прессе) будет находиться в пазе на штоке и в работе не участвует. А в этой ситуации (при замерах на столе) высота ножки как раз и обеспечит необходимые несколько миллиметров зазора между кончиком пули и нижним торцем посадочной матрицы.

Что же, пришло время подвести итог тому, что написано в этом разделе.

Пресс для достаточно качественного релоуда распространённых в нашей стране винтовочных калибров должен иметь следующие основные технические характеристики:
-ход штока 90-95 мм;
-высоту 'окна' станины 110-112 мм;
-люфт штока - 5.. 8 микрон;
-ограничение хода штока вверх, при котором верхний торец штока не должен доходить до верхней перемычки станины на 5 мм.

ПРОДОЛЖЕНИЕ СЛЕДУЕТ.

В следующий раз поговорим про основную деталь любого пресса.

САМАЯ ВАЖНАЯ ДЕТАЛЬ

Ну вот, после того, как мы определились с техническими характеристиками, можно начать разговор и о прессах.

Начнем с детали, очень важной для правильной работы пресса.
Если вы подумали, что речь пойдет о станине пресса, то вы ошиблись.

Речь о верстаке, на котором будет стоять пресс.

Верстак должен быть прочным и устойчивым.
Желательно даже, что бы он был прикреплён к полу помещения или к стене. И не качался при работе пресса.
Что бы после фуллсайза на выходе получались гильзы одинакового размера, необходимо ручку пресса нажимать плавно и с примерно одинаковым усилием.
Не допуская рывков и толчков.
То есть, гильза загоняется в матрицу одним плавным равномерным движением. И движение это совершается до лёгкого касания упора кинематики. Или перехода через ВМТ.
Если же пресс при фуллсайзе начинает качаться вместе с верстаком, то мы никогда не получим одинаково обжатых гильз.
Просто потому, что при малейшем сопротивлении движению штока (а оно обязательно будет, когда гильза почти полностью входит в матрицу) пресс начнёт наклоняться вперёд. Что не позволит полностью ввести гильзу в матрицу.
В такой ситуации человек, работающий на прессе, вынужден несколько раз рывками ручки пресса заталкивать гильзу в матрицу. Пытаясь довести кинематику до ВМТ или упора. С разным усилием. Соответственно, на выходе получаем гильзы разной длины.

Причиной такого безобразия в 90% случаев является широко распространённая конструкция псевдо-верстака. Так называемая 'подставка'.

Вот её фото:

Подставка такая обычно изготавливается из толстой фанеры или мебельной доски ДСП и скрепляется шурупами. Устанавливается такая подставка на пол квартиры. Либо на стол или даже на табуретку.
Изготавливать такие подставки особенно свойственно жителям современных малогабаритных квартир.
Места в таких квартирах всегда не хватает, по этому для размещения пресса и используют такую подставку.

Подставка эта - коварный 'Ванька-встанька'.
Малейшее приложение усилия к ручке пресса, и верхняя крышка подставки начинает изгибаться на крепящих её шурупах.
При более сильном нажиме пресс вместе с подставкой наклоняется вперёд. А при попытке извлечь гильзу из матрицы пресс начинает заваливаться назад.

Вот фото, иллюстрирующее работу пресса на этой подставке:

Как видим на фото, пресс закреплён на такой подставке. А подставка поставлена на табурет.
На правой части фото изображён момент хода штока вверх. Когда гильза процентов на 95 зашла в матрицу. А на левой части - извлечение гильзы из матрицы.
Обратим внимание на мелочь. На левую руку человека, работающего с прессом.
На эту руку как раз и показывают красные стрелки на фото.
На левом фото видно, как этой рукой человек упирается в верхнюю крышку подставки.
Пытаясь помешать её наклону (вместе с прессом) вперёд.
На правом фото человек уже нажимает на нижнюю часть подставки, не давая ей опрокинуться назад.
Самое интересное тут то, что даже если подставку поставить на стол, будет то же самое.
В такой ситуации человек, работающий на прессе, вынужден несколько раз рывками ручки пресса заталкивать гильзу в матрицу, чтобы довести кинематику до ВМТ или упора. С разным усилием.
Соответственно, об однообразной осадке плечей можно забыть.

Работать на такой подставке можно только при наличии кастомной матрицы, тщательно расточенной или пришлифованной под конкретный патронник.
Такая матрица позволяет работать с незначительными усилиями при фуллсайзе и подставка эта будет уместна.
И то, для уверенности, что подставка не будет шевелиться, желательно её верхнюю и нижнюю крышки стянуть между собой гайками, установив ближе к углам четыре шпильки.
Для большей жёсткости.

Нормальная работа с любым прессом бывает только тогда, когда пресс установлен на качественный верстак, который не позволяет прессу "скакать".
Например вот так:

Или вот так, как это реализовано у камрада Rattlin:

Верстак прикручен к полу и к стене дюбелями. Для того чтобы уменьшить "плечо вырыва", пришлось 'заглублять' пресс ближе к стене помещения.
Для этого пришлось в верстаке делать паз для штока пресса.

Теперь посмотрим ещё на одну правильную реализацию верстака.
От фирмы ЛИ :

Верстак представляет собой стальную треногу. Самая интересная деталь верстака расположена в нижней части. На неё показывает красная стрелка.
Деталь эта - весьма увесистый прямоугольный блок.
Как мне кажется - бетонный.
Который, как раз, служит для того, что бы отсутствовала качка верстака в процессе работы.
Одновременно такое решение не позволяет этой компактной конструкции елозить на месте и падать при ходе ползуна вверх.
Либо заваливаться назад-вбок при извлечении гильзы.

Вот более подробное фото этого верстака, уже без лишних деталей:

Но лично мне больше нравится верстак другого ганзовца. Если он захочет, то сам расскажет более подробно. А я только вкратце опишу его верстак. На мой взгляд - весьма удачный.

Верстак - цельносварная конструкция из труб и стального листа, выполненная в виде тумбочки.
Конструкция массивная сама по себе, что позволило отказаться от бетонного противовеса.
Оригинальность конструкции ещё и в том, что она позволяет установить сразу два пресса.

При этом подставка достаточно компактна и не занимает много места в квартире.

Так вот, если у вас нет качественного верстака, но есть желание сделать пресс своими руками, откажитесь на время от этого желания.

Сначала изготовьте нормальный верстак, и только после этого принимайтесь за работу над прессом.

На тот случай, когда совсем нет возможности изготовить (приобрести) качественный верстак, а в наличии только кухонный стол, можно попробовать доработать этот самый стол.

Для начала, найдите широкую доску - 'пятидесятку' и закрепите на ней пресс.
Перед началом работы с прессом эту доску двумя мощными струбцинами закрепим на столе.
Причем желательно использовать не имитацию доски из ДСП, а именно сосновую доску.
ДСП имеет свойство ломаться от приложенных нагрузок.
А ещё крепёжные отверстия, просверленные в доске ДСП имеют свойство со временем разбиваться. Вызывая смещения пресса при работе.
И мешая тем самым плавной работе.

Затем примем меры против 'скакания' кухонного стола.

Например, один мой знакомый изнутри стола закрепил четыре кронштейна, на которые в нужный момент вешает средних размеров вёдёрки с песком.
В нерабочиё моменты вёдра с песком хранятся в кладовке.
Такая вот оригинальная альтернатива бетонному блоку от подставки ЛИ.

Как вариант, можно присверлить к стене под подоконником на кухне брусок сечением 50х50 мм. Согласовав конечно это мероприятие с домочадцами.
Под этот брусок можно задвинуть заднюю часть столешницы кухонного стола. Что не позволит задней части стола подниматься вверх при сильных нажатиях на ручку пресса.

Не сомневаюсь, что изобретательный человек найдёт ещё несколько способов, как приспособить имеющийся кухонный стол для своих нужд.

ПРОДОЛЖЕНИЕ СЛЕДУЕТ.

Станина является основной деталью пресса, несущей на себе все другие детали. От штока, до рычагов кинематики.
А ещё это агрегат, содержащий подшипник скольжения, посредством которого ползун пресса (его ещё называют на 'буржуйский' манер 'шток') осуществляет возвратно-поступательные движения.

Вот с подшипника скольжения то и начнём.

Раздел первый - ПАРА ТРЕНИЯ.

Существует такая наука, 'ТЕОРИЯ ТРЕНИЯ И ИЗНАШИВАНИЯ'.
В ней вопросы пар трения подробно рассматриваются.
Кому эта тема интересна углублённо, можно заглянуть в справочник.
Я рекомендую справочник Карагельского и Алисина.

Я же попробую по памяти, (что запомнил с институтского курса) вкратце осветить этот момент.

При работе пресса ползун (или как его ещё называют, шток) совершает возвратно-поступательные движения, двигаясь по подшипнику скольжения. Подшипником в этом случае является либо станина пресса, либо какая-то деталь (втулка), закреплённая на станине.
Ударных нагрузок при работе этой системы нет, а вот истирания поверхности предостаточно.
Поверхности ползуна и подшипника в этом случае соприкасаются на большом протяжении. При этом плотный масляный слой отсутствует.
Вид трения - полусухое, поскольку смазка на трущихся поверхностях находится только в виде адсорбированной пленки.
Причём, смазка обновляется не постоянно, а периодически, от случая к случаю.
Что ещё больше усугубляет и так не самые лёгкие условия трения деталей.

Так вот, лучше всего происходит контактирование поверхностей 'СТАЛЬ-БРОНЗА', потому что наличие в зоне трения МЕДИ сильно изменяет механизм взаимодействия поверхностей.
Возникает так называемый ЭФФЕКТ БЕЗЫЗНОСНОСТИ , когда на стальной поверхности образуется серовитная плёнка на основе меди.
После чего в паре сталь-бронза износ поверхностей существенно уменьшается, и пара трения со стальным ползуном и подшипником скольжения в виде бронзовой втулки служит достаточно долго. Естественно, при хорошей смазке.
Да, и при использовании именно оловянистой бронзы. А не производных типа латуни.

На втором месте контактные поверхности типа 'СТАЛЬ-ЧУГУН' .
Для пар трения обычно используют мелкозернистый чугун марки ВЧ (высокопрочный).
Благодаря пористой структуре чугун хорошо удерживает своими 'порами' масляную плёнку, не допуская её разрыв и фрагментацию по поверхности деталей.

На третьем месте контактирование поверхностей типа 'СТАЛЬ-СТАЛЬ'
Работа такой пары трения происходит в более худших условиях, чем у вышеописанных двух.
Если не принимать соответствующих мер, могут возникать условия так называемого 'ГРАНИЧНОГО ТРЕНИЯ', при котором неизбежен разрыв смазочной плёнки и её фрагментация по поверхностям.
Что может приводить к сильному износу деталей.
Однако наука не стоит на месте, и в настоящее время уже разработаны узко специализированные стальные сплавы, специально разработанные для пар трения.
В том числе и с использованием гексафторида молибдена, который часто используется как твердая высокотемпературная смазка.
К сожалению, такие сплавы встречаются в нашей стране в основном импортные. И в мизерных количествах.
Все это вынуждает при использовании стальных сплавов прибегать к тщательному подбору материалов для пары трения и обращаться к дополнительным способам увеличения живучести подшипника скольжения.

Хуже всего контактируют поверхности типа 'СТАЛЬ-АЛЮМИНИЙ'

Основу любого алюминиевого сплава составляет окись алюминия. Материал с весьма высокими абразивными свойствами.
Для примера отмечу, что в основном из окиси алюминия как раз изготавливают электрокорунды.
В свою очередь, электрокорунды, в основном, как раз идут на изготовление шлифовальных камней.
Которые используются для работы как на больших шлифовальных станках, так и на гаражных 'наждаках'.

Да, ещё следует упомянуть и о негативном влиянии на пару трения абразивных частиц.
Согласно справочным данным, малейшее попадание абразива на смазку приводит к тому, что износ деталей пары трения возрастает в 6,3 раза.
Добавка в смазку порошков графита и молибдена помогает при попадании абразива в смазочный материал не значительно - износ снижается не более чем на 20% от сухого износа.

А в нашем случае абразив будет, и будет его много, поскольку в стреляной гильзе ВСЕГДА есть твёрдые остатки продуктов горения капсюльного состава и пороха.

Причём не важно, каков механизм отвода выбитого из гильзы капсюля.
Даже в конструкции с каналом для отвода капсюлей внутри ползуна, где большая часть абразивных частиц выпадает следом за капсюлем, не попадая на наружные поверхности, после обработки двух - трёх десятков гильз можно собрать маленькую кучку мелкой чёрной пыли.
И собирается она, как раз, вокруг отверстия, в котором движется ползун.

Тот, кто мне не поверит на слово, может самостоятельно провести такой эксперимент - на ползун, максимально близко к шеллхолдеру, плотно оденьте листок бумаги так, чтобы он перекрывал максимум пространства между ползуном и станиной.
То есть, сделайте своеобразный щиток, но с загнутыми краями, чтобы с него не падало то, что сыпется из гильзы.
Обработайте некоторое количество гильз и увидите, что и в каком количестве на этом листке останется:
Разумеется, я не имею ввиду сами стреляные капсюли:

РЕЗЮМЕ - для подшипников скольжения уже лет как 200 наука рекомендует использовать в основном бронзу и чугун.
Сталь используется реже, (и с применением специальных мер).
При правильном расчёте деталей и надлежащем изготовлении, такие узлы в машиностроении работают годами каждый день.
Часто - в три смены.

Алюминий для пар трения не используется вообще.

Отдельный вопрос - использование для пар трения различных полимеров.
Такие материалы существуют. К примеру, материал, состоящий из фторопласта, насыщенного графитом.
Применяется, в том числе, в компрессорах и другой технике, работающей в космосе.
Где не возможно использовать жидкую смазку в условиях вакуума.

Материал всем хорош. Но дорогой и имеет массу недостатков.
Хорошо работать с ним в космосе, где вечный холод. А вот попытки использовать его, к примеру, в машиностроении, закончились крахом - смазочных свойств этого материала недостаточно для более - менее длительной работы при нормальных условиях эксплуатации.
Кроме того, все детали из такого материала не любят поперечных нагрузок

А ещё есть полимеры фирмы ZEDEX, с помощью которых восстанавливают изношенные направляющие у станков.
Есть и высокопрочные высокомолекулярные полиэтилены со свойствами металла.
Да можно еще дюжину полимерных материалов найти, имеющих и достаточно высокую прочность, и обладающих при этом некоторыми антифрикционными свойствами.
Они часто используются при производстве оружия, например.

Только такие материалы очень дороги. И не всегда обладают заявленной прочностью.

В качестве примера приведу полимерные рамки для первой серии травматов Т-10, производства Словацкой фирмы ГРАНДПАУЭР.
У которых эти рамки массово лопались после незначительного настрела.

Ещё один пример, ближе к нашей тематике - шустрые китайцы, которые почему то ZEDEX при производстве прессов для релоада не используют. Да и другие производители почему то заморачиваются с металлом (тем же чугуном или бронзой), а не используют втулки из таких чудесных полимеров.

Так что у таких полимеров очень часто на каждое положительное 'ЗА', сразу же возникает равноценное 'ПРОТИВ'.
Одним словом, возможно их применение оправдано там, где без них уж совсем обойтись нельзя. Но применительно к прессам, на мой взгляд, их применение достаточно спорно.

Кто то скажет - какие на штоке пресса могут возникать поперечные нагрузки, которые не очень любят полимеры???
Отвечу так - вполне могут возникать.
Потому как при нажатии на ручку пресса детали кинематики не только стремятся поднять шток вверх, но еще давят на него спереди - назад.
Пытаясь его (шток) отгибать назад. Соответственно, шток при этом давит на полимерную втулку. В результате через какое то время раздолбает её эллипсом.
Тут строго по латинской пословице о том, что капля точит камень не силой удара, а большим количеством падений.

Но я отвлёкся.

При промышленном изготовлении прессов станины изготавливают или из чугуна (как высокопрочного, так и низкосортного серого), либо из алюминиевых сплавов.

Все эти материалы имеют свои преимущества и недостатки.

Например, применение чугуна не только позволяет избавиться от дефицитной (и дорогой) бронзы, но и значительно упрощает конструкцию всего изделия.

Значит, с него и начнём наш рассказ о материалах для станины пресса.

Раздел второй - ЧУГУН.

Чугун (особенно мелкозернистый марок ВЧ) является идеальной парой трения для стального штока пресса.

Что позволяет создавать изделия, способное работать без существенного износа долгие годы.
Однако использование чугуна в самодельной конструкции тянет за собой кучу проблем.

Собственно, чугун создаёт проблемы в любом случае, даже при использовании его в заводских условиях.

Но решать эти проблемы самодельщику намного сложнее, чем на заводе.

Проблема первая - для изготовления чугунной станины нужна модель отливки.
С помощью которой в формовочной земле получают необходимые пустоты, в куда и будет заливаться расплав.
Модель - штука не самая простая, имеющая свою специфику.
Например, модель должна содержать так называемые 'литники' - каналы, через которые расплав будет заливаться в пустоты, и каналы для отвода воздуха из этих пустот.

По этому изготовление модели лучше доверить специалисту - модельщику.
Желательно что бы он работал в той же литейке, где будет заказана отливка станины.

Следовательно, изготовление модели потребует денег.

Но и это не все расходы.
Как правило, модель имеет свойство теряться

Речь о том, что если вам захочется спустя полгода заказать ещё одну станину (для своего друга, к примеру), то оставленная у литейщиков модель станины может и не найтись.

Бывает такое. Часто. И придется заказывать новую модель.

Если же вам захочется забрать модель с собой (для сохранности), то у литейщиков возникнет стойкое убеждение, что вы - жадный человек.

И при повторном обращении к ним модель обязательно сломается.

Я не рискну обобщать, и натягивать эти слова на всех литейщиков.
Но, куда и когда мы не обращались с заказом литья, такой подход существовал везде.

Осуждать литейщиков за это я не могу - они то же люди, которым приходится выживать в наше не самое простое время, экономя каждую копейку.
Просто отмечаю, что такой факт имеет место быть.

Проблема вторая. Качество чугуна.

Разновидностей чугуна существует очень много.
Мне, за годы работы, приходилось сталкиваться с номенклатурой из почти 40 наименований. Но, вообще то их существует больше.

При этом заказчик никогда не может быть уверен в том, что заказав, к примеру, отливки из чугуна СЧ-15, он получит именно чугун такого качества.
Он же (заказчик) не присутствует при плавке. И какие фракции и компоненты добавляют в расплав, ему не ведомо.

Тут как повезёт.

А самодельщика, имеющего неосторожность связаться с чугуном, подстерегает ещё и другая засада.

Заказ у него мелкий. По этому ради его станины, весом в 5 кГ, никто плавку отдельную делать не будет.

Ему отольют станину из того расплава, который пойдет на отливку деталей для более крупного заказа.

Так что в теории, самодельщик конечно может указать определенную марку чугуна.
Только отливку он получит из того чугуна, какой получится.

Ну вот, про организационные проблемы рассказано

На них можно как нарваться, так и нет. Тем не менее, они существуют.

Осталось рассказать про самую серьёзную проблему, с которой сталкиваются те, кто заказывает отлитые из чугуна детали.

Проблема третья. Заключается в неравномерном остывании отливки.

А это тянет за собой возникновение внутренних напряжений в отливке, которые заканчиваются появлением трещин.

Тут большое значение имеет форма отливки.

Кругляк остывает более - менее равномерно, планки квадратного сечения - то же.
У квадрата возможны небольшие трещины по углам.
А вот если заготовка прямоугольная, то уже хуже - боковые торцы, которые короче, остывают уже быстрее, чем более длинные грани.
И трещины гарантированы.

Ещё хуже бывает, когда отливка С-образной формы.
Тут печалька - "уши" (позиция А и В на фото) остывают намного быстрее средней части (позиция С на фото).

И возникают сильные внутренние напряжения.

Подлость ситуации тут в том, что невозможно предсказать, будет ли трещина в отливке, или нет.
И если будет, то в течении какого срока проявится.
Может через неделю. А может через месяц или год.

Но может и вообще не появиться.

Чугун по этому положено выдерживать год-другой. Что бы вылезли все дефекты.

Держать желательно на открытом воздухе - так чугун прочнее становится.
По этому то на крупных заводах запасы литья всегда держат на открытых складах.

Мы, на нашем заводе, выдерживаем минимум три года чугун. Перед тем, как его в работу пускаем.

Чугун - он не терпит суеты.

Найдутся 'специалисты', которые прочитав данный текст, сразу начнут возмущаться - 'Да ерунда всё это! Отлили заготовку, и сразу её в работу!'.

Спорить не буду - вам, специалистам, из погреба виднее.

Я просто несколько фото покажу.

Например, вот на этом фото изображена "вскрытая" чугунная заготовка.
Из таких заготовок изготавливают станины прессов нашего производства.

На фото мелом обведены места на заготовке, имеющие трещины.

Таким образом, что бы выяснить, имеет ли чугунная заготовка трещины и (или) раковины, заготовку надо 'вскрыть'.
То есть, при мехобработке снять изрядную часть металла.
Это позволяет увидеть наличие трещин и раковин внутри заготовки.

Вот к примеру, на этом фото видны остатки от срезанной при обработке раковины, имеющейся в заготовке. На неё как раз красная стрелка показывает.

Сразу скажу, что в советские времена с такими трещинами и раковинами попадалось около 10 процентов от общего количества заготовок.

В последнее время таких заготовок стало попадаться примерно треть от общего количества.
Что позволяет сделать вывод о том, что 'советского' качества современная отечественная 'чёрная' металлургия пока ещё никак не добьется.

Соответственно, все такие заготовки идут на мусорку, в металлолом.

Ещё раз подчеркну - использование чугунной заготовки, имеющей намного более крупные размеры, чем готовая станина, позволяет при обработке определить, имеет ли заготовка внутри трещины и раковины.

Если же отливку заказать точно в размер, с минимальными припусками, то наличие трещин запросто можно и не заметить - мешает 'корка' на поверхности отливки.

На этом фото место с трещиной показано в увеличенном размере.
Красные стрелки как раз показывают на трещину.

Но на этом проблемы с наличием в отливках внутренних напряжений не заканчиваются.
Заготовка с такими напряжениями трещин может не иметь.
Но любой удар при мехобработке может трещину вызвать.

Или множественные трещины.

Вот ещё один пример из моей практики.

Как то вызывает меня срочно в цех фрезеровщик, выполняющий одну из основных операций при фрезеровке станин.
Показывает на одну из обработанных станин, и просит её в печке нагреть.
Спрашиваю - зачем?
Отвечает - ему звук у станины не нравится. Не правильно звенит.

Беру вороток, стучу по трем стоящим рядом станинам, слушаю звук.
На мой взгляд - звенят все одинаково. Но фрезеровщик настаивает - надо нагреть.

Чертыхаясь, несу станину в термичку, где её с матюками термист кидает в печь.

Я ухожу. Через пару часов звонит мне по телефону уже термист - зайди глянь, что со станиной стало.

А стало с ней вот что:

То есть, в станине на каком то из этапов обработке образовались трещины от внутренних напряжений.
И при сильном нагреве станина 'стрельнула'.

Этот случай иллюстрирует ещё один момент.
Касательно того, что квалифицированным специалистам приходится платить.
Платить хорошо. Тому же фрезеровщику, который у своего станка за долгие годы нажил лысину и геморой.
И умеет определить по звуку, что станина с браком.

С тех пор вопросу отбраковки станин пришлось уделять ещё больше внимания.

А ответственные детали, например головки револьверных прессов все теперь отжигаются в печке перед мехобработкой.

Проблема четвёртая. Хрупкость чугуна.

То, что чугун - хрупкий металл, это не секрет.
А термин "пресс" подразумевает, что таким изделием могут на что - то давить. Иногда, например, при штамповке оболочных пуль - довольно сильно.

По этому, во избежании поломки, приходится форму станины чугунного пресса делать сложной формы, в виде буквы "О". Что существенно усложняет (и соответственно, удорожает) изготовление.

Встречаются, конечно, отчаянные ребята, способные заделать и чугунную станину в форме буквы "С". Такие решения используются исключительно в сверхбюджетных конструкциях.
Когда надо, что бы получилось дёшево и сердито.
Но ни один из известных производителей, считающих себя серьёзными, так не поступают. Ни Реддинг, ни даже ЛИ.

Кстати, проблема с внутренними напряжениями вылезает у любого отлитого металла. В том числе и у алюминия.
Литьё под давлением решает проблему.
Но это не наш случай. Цена такого литья будет совсем не гуманной.

Раздел третий - СТАЛЬ.

На первый взгляд сталь является идеальным вариантом станины пресса.

Конструкционные стали широкого применения имеют множество видимых достоинств. А так же один маленький, но досадный недостаток.

Достоинств и правда у стали масса. Например, листовой прокат (если его брать для изготовления станины), практически не имеет внутренних напряжений в структуре металла, дающих трещины на чугунах.
Использование стали позволяет выполнять станину в форме буквы "С" без опасений за её поломку. Прочности хватает.
А станина такой формы позволяет снизить металлоёмкость пресса.
Соответственно, сделать его дешевле.

Однако сталь, в отличии от чугуна, намного сложнее обрабатывать.

Что усложняет (и так не самую простую) задачу по изготовлению в станине соосного канала, обеспечивающего правильное положение штока относительно матрицы.

Про обеспечение соосности мы поговорим подробнее чуть позднее.

А сейчас отметим ещё один недостаток конструкционных сталей широкого применения (о котором уже упоминалось) - не возможность её использования для подшипника скольжения пресса.
Нет, конечно, стали такие существуют. Которые по своим свойствам мало чем уступают чугунам. Только в нашей стране они не производятся (насколько я знаю) и сюда поставляются в мизерных количествах.

По этому придется в станину устанавливать бронзовую втулку.
Что делает ещё сложнее и без этого сложную задачу по обеспечении соосности всей этой системы.

Раздел четвёртый - АЛЮМИНИЙ.

Алюминий, так же как и сталь - конструкционный металл, хорошо сопротивляющийся поперечный нагрузкам. В отличии от стали этот металл весит существенно меньше и хорошо обрабатывается резанием.
Зато его нельзя использовать в парах трения, так же как и обычную конструкционную сталь.
Ещё у алюминиевых сплавов низкая стойкость к истиранию.
В частности, если нарезать в алюминиевом сплаве резьбу, то частое отворачивание и закручивание в эту резьбу других (например, стальных) деталей приводит к быстрому износу резьбы.

Что вынуждает устанавливать в алюминиевую станину не только бронзовую втулку в качестве подшипника скольжения для штока, но и ещё часто стальную втулку с резьбой 7/8х14 под установку матриц.

Кроме этого алюминий ещё и склонен создавать гальванические пары с другими металлами. А это вызывает электрохимическую коррозию на стыке таких металлов с алюминием.

ПРОДОЛЖЕНИЕ СЛЕДУЕТ