Guida pratica passo passo alla regolazione del precarico con flangia RF…211E
Il precarico è una funzione fondamentale nei cilindri idraulici autobloccanti Vega V270CG utilizzati negli stampi a iniezione quando un tassello, un punzone o un altro componente deve rimanere perfettamente in chiusura contro la matrice durante l’iniezione.
Il motivo è legato all’elasticità dei componenti meccanici. Quando la pressione di iniezione genera una forza assiale sul tassello o sul punzone, il sistema di bloccaggio reagisce a tale forza e lo stelo del cilindro subisce una deformazione elastica. Nel V270, lo stelo è il componente che, per geometria e dimensioni, è soggetto alla maggiore compressione elastica.
Se questa deformazione non viene compensata, il tassello può allontanarsi leggermente dalla matrice e consentire l’infiltrazione di materiale plastico, generando bave e potenziali difetti estetici o funzionali sul pezzo stampato.
Il sistema di precarico Vega permette quindi di precomprimere lo stelo prima dell’iniezione, compensando la deformazione elastica prevista quando il cilindro è sottoposto alla massima forza statica di bloccaggio prevista dal progetto.
Questa guida riporta la procedura operativa indicata da Vega per la flangia regolabile RF…211E.
1. Che cos’è il precarico?
Ogni componente meccanico può deformarsi elasticamente quando viene sottoposto a una forza.
Nel caso del cilindro autobloccante V270, durante l’iniezione:
pressione di iniezione
↓
forza assiale sul tassello/punzone
↓
reazione del sistema di bloccaggio
↓
compressione elastica dello stelo
Lo stelo, per la sua lunghezza e sezione, è il componente che subisce la maggiore deformazione elastica assoluta nel sistema considerato.
Il precarico serve a compensare preventivamente questa deformazione.
In pratica, lo stelo viene precompresso prima dell’iniezione di una quantità corrispondente alla deformazione elastica prevista sotto la forza di bloccaggio.
2. Perché il precarico è importante negli stampi a iniezione?
Consideriamo un tassello o un punzone che chiude contro la matrice.
Durante l’iniezione, la pressione della plastica tende a spingere il componente nella direzione opposta alla chiusura.
Se il sistema si deforma anche leggermente, può comparire uno spazio tra tassello e matrice.
Il materiale plastico può penetrare in questo spazio e creare una bava.
Vega evidenzia che questo problema può compromettere sia:
- l’aspetto estetico del pezzo;
- sia la sua funzionalità, soprattutto quando il componente deve successivamente accoppiarsi con altri elementi.
Il precarico serve proprio a ridurre questo rischio.
3. Il precarico deve essere previsto già nella progettazione dello stampo
Vega consiglia di prevedere il precarico già durante la progettazione dello stampo.
Lo stampo dovrebbe quindi essere progettato prevedendo un riscontro meccanico del tassello o del punzone.
Questo riscontro ha due funzioni:
- garantire la corretta posizione del componente;
- creare il riferimento meccanico “0” utilizzato durante la regolazione.
Il punto “0” corrisponde alla situazione in cui il tassello o il punzone è perfettamente chiuso sulla matrice.
Questo punto di riferimento è fondamentale per effettuare una regolazione precisa.
4. Il cilindro deve completare tutta la corsa
Prima di procedere con la regolazione, è importante ricordare una condizione fondamentale del sistema V270.
Per il corretto funzionamento del bloccaggio meccanico, il cilindro deve:
- completare la corsa in uscita, con stelo completamente esteso;
- completare la corsa di ritorno, con stelo arretrato.
Il manuale specifica inoltre che la corsa completa è necessaria anche per consentire la corretta lettura del sensore di posizione.
Quindi il precarico non deve essere utilizzato per compensare un’installazione che impedisce al cilindro di completare correttamente la propria corsa.
5. Quale flangia utilizzare?
Vega indica come soluzione pratica la flangia con sistema di regolazione del precarico RF…211E.
Il principale vantaggio è che la regolazione può essere effettuata anche con lo stampo installato in pressa, a condizione che:
- i cilindri siano installati esternamente allo stampo;
- siano facilmente accessibili;
- ci sia spazio sufficiente per gli utensili necessari;
- il tecnico possa effettuare la regolazione in condizioni operative appropriate.
Questo rende la flangia RF…211E particolarmente pratica durante le prove stampo.
6. E se viene utilizzata una flangia RF…271C?
La flangia RF…271C non dispone della stessa regolazione.
In questo caso, secondo il manuale, il precarico deve essere ottenuto:
- rettificando la flangia sul lato a contatto con lo stampo;
oppure, in alternativa:
- inserendo uno spessore tra l’accessorio e l’estremità dello stelo pari al valore di precarico richiesto.
Vega specifica che l’utilizzo dello spessore è sconsigliato. Inoltre, questa soluzione non è sempre facilmente realizzabile durante la prova stampo.
Per questo motivo Vega indica la RF…211E regolabile come soluzione pratica e immediata.
7. Come scegliere il valore di precarico
Il manuale fornisce una tabella con il valore di precarico associato all’alesaggio e alla corsa del cilindro.
I valori riportati tengono già conto della elasticità/compressione dello stelo.
Tabella dei valori indicati da Vega
| Alesaggio | Corsa | Precarico |
|---|---|---|
| 30 mm | 30 mm | 0,20 mm |
| 30 mm | 60 mm | 0,25 mm |
| 30 mm | 90 mm | 0,31 mm |
| 30 mm | 120 mm | 0,36 mm |
| 36 mm | 35 mm | 0,10 mm |
| 36 mm | 70 mm | 0,13 mm |
| 36 mm | 100 mm | 0,15 mm |
| 36 mm | 120 mm | 0,17 mm |
| 45 mm | 45 mm | 0,15 mm |
| 45 mm | 90 mm | 0,19 mm |
| 45 mm | 120 mm | 0,22 mm |
| 45 mm | 150 mm | 0,25 mm |
| 56 mm | 50 mm | 0,15 mm |
| 56 mm | 100 mm | 0,19 mm |
| 56 mm | 120 mm | 0,20 mm |
| 56 mm | 150 mm | 0,23 mm |
| 71 mm | 60 mm | 0,20 mm |
| 71 mm | 120 mm | 0,26 mm |
| 71 mm | 150 mm | 0,28 mm |
| 84 mm | 75 mm | 0,20 mm |
| 84 mm | 150 mm | 0,26 mm |
| 84 mm | 200 mm | 0,30 mm |
Esempio
Per un cilindro:
Ø36 mm × corsa 100 mm
il precarico indicato dalla tabella è:
0,15 mm.
8. Attenzione: la tabella considera lo stelo, non tutto il sistema
Questo è un punto tecnico molto importante.
I valori della tabella tengono conto dell’elasticità/compressione dello stelo.
Tuttavia, Vega specifica che bisogna considerare anche l’elasticità di:
- tassello;
- punzone;
- carrello;
- altro componente collegato allo stelo.
Quindi il progettista deve valutare il comportamento dell’intera catena meccanica.
Stelo + componente collegato + struttura interessata
non devono essere considerati come elementi completamente rigidi.
9. Considerare la posizione delle porte idrauliche
La regolazione della flangia comporta una rotazione del cilindro rispetto alla posizione definita in fase di progetto.
Di conseguenza possono cambiare anche le posizioni di:
- porte di ingresso dell’olio;
- tubi idraulici;
- sensori;
- relativi cablaggi.
Questo aspetto deve essere considerato durante la progettazione dello stampo.
Non basta verificare che il cilindro possa essere installato.
Bisogna anche assicurarsi che possa essere ruotato per la regolazione senza creare interferenze.
10. Cosa fare se la rotazione crea interferenze
Se la variazione della posizione delle porte idrauliche o dei raccordi crea interferenze con altri componenti dello stampo, il manuale prevede un’alternativa.
È possibile inserire uno spessore tra lo stelo e il tassello/punzone, di valore pari al precarico indicato nella tabella.
Questa possibilità deve essere prevista in fase di progettazione quando la rotazione del cilindro non è praticabile.
11. Utensili necessari
Per la procedura sono necessari gli utensili appropriati per:
- allentare e serrare i grani della flangia;
- allentare e serrare la vite di fissaggio flangia/cilindro;
- allargare le bussole di bloccaggio;
- ruotare il cilindro;
- utilizzare gli spessori lamellari di regolazione.
Il manuale specifica che gli spessori lamellari di aggiustaggio non sono forniti in dotazione.
È quindi necessario predisporli prima di iniziare la regolazione.
Per la verifica del punto “0” è inoltre necessario utilizzare la pasta di riscontro blu, o Blu di Prussia.
12. Procedura passo passo
PASSO 1 – Allentare parzialmente i grani
Allentare parzialmente i grani antirotazione e di bloccaggio delle bussole della flangia.
Non è necessario rimuoverli completamente.
PASSO 2 – Allentare la vite di fissaggio flangia/cilindro
Allentare la vite che blocca la flangia al cilindro.
Questo consentirà successivamente di regolare la posizione relativa della flangia.
PASSO 3 – Allargare le bussole di bloccaggio
Con un cacciavite, allargare le bussole di bloccaggio come indicato nelle istruzioni Vega.
PASSO 4 – Avvitare la flangia sul cilindro
Avvitare la flangia sul cilindro.
A questo punto la flangia è montata, ma il precarico non è ancora stato impostato.
13. PASSO 5 – Impostare il riferimento di 1 mm
Questo è uno dei passaggi fondamentali.
Lasciare 1 mm di spazio tra la flangia e il piano perpendicolare della cartuccia.
La misura deve essere verificata utilizzando gli appositi spessori lamellari di aggiustaggio. Il manuale specifica che questi spessori non sono forniti in dotazione.
Il valore di 1 mm costituisce il riferimento dal quale verrà ricavato il precarico finale.
14. PASSO 6 – Serrare la vite flangia/cilindro
Una volta impostato correttamente il riferimento di 1 mm, avvitare e serrare la vite di fissaggio flangia/cilindro.
15. PASSO 7 – Serrare i grani delle bussole
Serrare i grani di bloccaggio delle bussole.
La flangia è ora predisposta per essere installata sullo stampo.
16. PASSO 8 – Fissare il cilindro allo stampo
Fissare la flangia con il cilindro sullo stampo utilizzando le apposite viti in dotazione.
A questo punto il cilindro è installato nella sua posizione di lavoro.
17. PASSO 9 – Portare lo stelo completamente esteso
Posizionare il cilindro con lo stelo completamente esteso.
Il tassello o il punzone deve essere completamente in chiusura sulla matrice.
Questa posizione viene definita:
Punto “0”
Il punto “0” è il riferimento fondamentale per la successiva regolazione del precarico.
18. PASSO 10 – Verificare il punto “0” con il Blu di Prussia
Per verificare che il tassello/punzone sia realmente in corretta chiusura sulla matrice, utilizzare la pasta di riscontro blu, Blu di Prussia.
Questa pasta consente di controllare l’effettivo accoppiamento delle superfici.
Se viene rilevato un errore dimensionale rispetto a quanto previsto in fase di progettazione, è necessario controllare i componenti prima di procedere con la regolazione del precarico.
Non utilizzare il precarico per compensare un errore dimensionale dello stampo.
19. PASSO 11 – Arretrare lo stelo
Dopo avere verificato il punto “0”, posizionare il cilindro con lo stelo arretrato.
Ora è possibile procedere alla regolazione vera e propria.
20. PASSO 12 – Allentare nuovamente i grani
Allentare i grani di bloccaggio delle bussole.
21. PASSO 13 – Allentare nuovamente la vite flangia/cilindro
Allentare la vite di fissaggio flangia/cilindro.
Ora il cilindro può essere ruotato per impostare il precarico.
22. PASSO 14 – Calcolare lo spessore lamellare
La procedura utilizza il riferimento iniziale di 1 mm.
La formula pratica è:
Spessore lamellare = 1,00 mm − precarico richiesto
Esempio Vega
Supponiamo di avere:
Spazio iniziale = 1,00 mm
Precarico richiesto = 0,15 mm
Quindi:
1,00 − 0,15 = 0,85 mm
È necessario utilizzare uno spessore lamellare di:
0,85 mm
Il manuale riporta esattamente questo esempio.
23. PASSO 15 – Inserire lo spessore e ruotare il cilindro
Inserire lo spessore lamellare calcolato tra:
- il piano perpendicolare della cartuccia;
- la flangia.
Quindi ruotare lentamente il cilindro in senso orario, utilizzando l’apposita chiave fissa.
Continuare lentamente fino a quando lo spessore lamellare rimane bloccato tra il piano perpendicolare della cartuccia e la flangia.
A questo punto è stato impostato il precarico richiesto.
24. Esempio completo: Ø36 mm × 100 mm
Supponiamo di utilizzare un cilindro con:
- alesaggio = 36 mm
- corsa = 100 mm
Dalla tabella Vega:
Precarico = 0,15 mm.
Partiamo dal riferimento:
1,00 mm
Calcoliamo:
1,00 − 0,15 = 0,85 mm
Quindi:
Spessore lamellare = 0,85 mm
Si ruota lentamente il cilindro in senso orario fino a quando lo spessore da 0,85 mm rimane bloccato tra flangia e piano perpendicolare della cartuccia.
25. PASSO 16 – Bloccare la vite di fissaggio
Una volta raggiunto il precarico desiderato, bloccare la vite di fissaggio flangia/cilindro.
26. PASSO 17 – Serrare i grani
Serrare nuovamente i grani di bloccaggio delle bussole.
La regolazione meccanica del precarico è ora completata.
27. PASSO 18 – Eseguire le prime stampate
Portare il cilindro con lo stelo completamente esteso ed eseguire le prime stampate.
Il pezzo deve essere controllato attentamente per verificare la presenza di:
- imperfezioni;
- bave;
- infiltrazioni di materiale.
Questa fase è fondamentale perché permette di verificare il comportamento reale del sistema nello stampaggio.
28. Se rimangono delle bave
Se il pezzo non è conforme, la procedura Vega prevede di ripetere la regolazione dal punto 9 al punto 14, aumentando il precarico in funzione dell’entità della bava presente sul pezzo.
Dopo la nuova regolazione si eseguono nuovamente le stampate.
Quindi la procedura è iterativa:
Regolazione
↓
Stampata
↓
Controllo pezzo
↓
Eventuale aumento del precarico
↓
Nuova stampata
29. Attenzione: più precarico non significa sempre meno bava
Questo è uno dei punti più importanti del manuale.
Se aumentando il precarico aumenta proporzionalmente anche la bava, Vega indica che è possibile che il precarico sia eccessivo.
In questo caso il precarico deve essere ridotto.
La riduzione viene effettuata ruotando il cilindro in senso antiorario, rispetto alla direzione utilizzata durante il punto 13.
30. Perché non bisogna eccedere con il precarico
Un precarico eccessivo non comporta soltanto un possibile problema di qualità del pezzo.
Vega avverte che un eccesso di precarico può:
- impedire il corretto bloccaggio;
- compromettere il corretto sbloccaggio;
- lasciare il tassello/punzone bloccato.
Il precarico deve quindi essere sufficiente, ma non eccessivo.
31. Una condizione fondamentale: 120 bar durante l’iniezione
La regolazione meccanica del precarico non è l’unico requisito per il corretto funzionamento del sistema.
Vega specifica che, per il corretto funzionamento del sistema di blocco meccanico e per sfruttare al massimo le prestazioni del cilindro, deve essere garantito un mantenimento della pressione di 120 bar per tutta la fase di iniezione.
Questo significa che il precarico non deve essere considerato come sostitutivo della pressione idraulica richiesta dal sistema.
Il corretto funzionamento dipende dall’interazione tra:
precarico meccanico
bloccaggio meccanico
pressione idraulica richiesta
32. Cosa fare se non è possibile mantenere 120 bar?
Se non è possibile garantire il mantenimento dei 120 bar durante tutta la fase di iniezione, il manuale prescrive l’utilizzo di una:
Valvola di ritegno ad apertura pilotata
La valvola deve essere installata direttamente sul cilindro.
Il collegamento deve essere realizzato utilizzando:
- un nipplo;
- oppure un altro raccordo idoneo a creare un sistema rigido.
33. Non utilizzare tubi flessibili tra valvola e cilindro
Questo requisito deve essere rispettato.
Il manuale specifica chiaramente:
non utilizzare tubi flessibili per collegare la valvola al cilindro.
Quindi, quando è necessaria la valvola di ritegno ad apertura pilotata, il collegamento deve essere progettato come un collegamento rigido e diretto al cilindro.
34. Spurgo del cilindro e della valvola
Dopo l’installazione e prima di utilizzare il sistema, deve essere eseguito lo spurgo tra cilindro e valvola.
Lo scopo è eliminare l’aria intrappolata nel circuito.
Questa operazione deve quindi essere inclusa nella fase di messa in servizio.
35. Procedura completa in sintesi
Per avere una procedura rapida da utilizzare in officina, possiamo riassumere tutti i passaggi.
Preparazione
- Verificare alesaggio e corsa del cilindro.
- Determinare il precarico indicato dalla tabella Vega.
- Utilizzare preferibilmente la flangia regolabile RF…211E.
- Preparare gli spessori lamellari.
- Prevedere il punto meccanico “0” nello stampo.
Preparazione della flangia
- Allentare parzialmente i grani.
- Allentare la vite flangia/cilindro.
- Allargare le bussole con un cacciavite.
- Avvitare la flangia sul cilindro.
- Impostare 1 mm tra flangia e piano perpendicolare della cartuccia.
- Serrare la vite flangia/cilindro.
- Serrare i grani.
- Fissare il cilindro allo stampo.
Determinazione del punto “0”
- Estendere completamente lo stelo.
- Portare tassello/punzone in chiusura.
- Verificare l’accoppiamento con Blu di Prussia.
- Confermare il punto “0”.
- Correggere eventuali errori dimensionali prima di continuare.
Regolazione del precarico
- Arretrare lo stelo.
- Allentare i grani.
- Allentare la vite flangia/cilindro.
- Calcolare:
1,00 mm − precarico = spessore lamellare
- Inserire lo spessore.
- Ruotare lentamente il cilindro in senso orario.
- Fermarsi quando lo spessore rimane bloccato.
- Serrare la vite flangia/cilindro.
- Serrare i grani.
Verifica
- Estendere completamente lo stelo.
- Eseguire le prime stampate.
- Controllare bave e infiltrazioni.
- Se necessario, aumentare il precarico.
- Se aumentando il precarico aumenta anche la bava, ridurre il precarico.
- Verificare sempre il corretto bloccaggio e sbloccaggio.
Circuito idraulico
- Garantire 120 bar per tutta la fase di iniezione.
- Se non possibile, utilizzare una valvola di ritegno ad apertura pilotata.
- Installarla direttamente sul cilindro.
- Utilizzare un collegamento rigido.
- Non utilizzare tubi flessibili tra valvola e cilindro.
- Eseguire lo spurgo prima dell’utilizzo.
36. Esempio pratico completo
Consideriamo un V270CG Ø36 mm con corsa 100 mm.
Secondo la tabella Vega:
Precarico = 0,15 mm.
La flangia viene inizialmente regolata lasciando:
1,00 mm
tra flangia e piano perpendicolare della cartuccia.
Successivamente:
1,00 − 0,15 = 0,85 mm
Si utilizza quindi uno spessore lamellare da:
0,85 mm
Il cilindro viene ruotato lentamente in senso orario fino a quando lo spessore rimane bloccato tra la flangia e il piano perpendicolare della cartuccia.
Si blocca quindi la vite flangia/cilindro e si serrano i grani delle bussole.
Infine si eseguono le prime stampate e si verifica la presenza di bave o infiltrazioni di materiale.
37. Cosa fare se il risultato non è corretto
La regolazione del precarico non termina necessariamente al primo tentativo.
Se rimane la bava
Ripetere la procedura dal punto 9 al punto 14, aumentando il precarico in funzione dell’entità della bava.
Se la bava aumenta aumentando il precarico
Questo può indicare un precarico eccessivo.
Ridurre quindi il precarico ruotando il cilindro in senso antiorario.
Se il cilindro non si blocca correttamente
Verificare che il precarico non sia eccessivo e che il cilindro completi correttamente la corsa. L’eccesso di precarico può compromettere il corretto bloccaggio.
Se il tassello non si sblocca
Controllare nuovamente il precarico: un valore eccessivo può compromettere lo sbloccaggio e lasciare il tassello/punzone bloccato.
38. Errori da evitare
❌ Regolare il precarico senza un punto “0”
Il punto “0” deve essere definito con il tassello/punzone perfettamente in chiusura sulla matrice.
❌ Utilizzare il precarico per correggere un errore dimensionale
Se il punto “0” non corrisponde alla geometria prevista, occorre controllare i componenti dello stampo prima di procedere.
❌ Superare arbitrariamente il valore di tabella
Il precarico eccessivo può compromettere bloccaggio e sbloccaggio.
❌ Pensare che più precarico significhi sempre meno bava
Se la bava aumenta insieme al precarico, il precarico potrebbe essere eccessivo.
❌ Usare un tubo flessibile tra valvola e cilindro
Quando è necessaria la valvola di ritegno ad apertura pilotata, Vega prescrive un collegamento rigido direttamente al cilindro.
❌ Dimenticare lo spurgo
Dopo l’installazione della valvola e prima dell’utilizzo, è necessario eliminare l’aria intrappolata nel circuito.
39. Conclusione
Il precarico del Vega V270CG non è una semplice regolazione della posizione del cilindro.
È una procedura progettata per compensare la deformazione elastica dello stelo quando il sistema viene sottoposto alla forza statica di bloccaggio durante l’iniezione.
La corretta regolazione parte sempre da un riferimento meccanico preciso: il punto “0”, cioè la posizione nella quale tassello o punzone è perfettamente chiuso sulla matrice.
Con la flangia regolabile RF…211E, la procedura utilizza un riferimento iniziale di 1 mm. Il valore di precarico desiderato viene sottratto da questo millimetro per determinare lo spessore lamellare necessario.
Per esempio, con un V270CG Ø36 × 100 mm:
1,00 mm − 0,15 mm = 0,85 mm
Lo spessore da 0,85 mm viene quindi utilizzato durante la rotazione del cilindro fino al suo bloccaggio tra flangia e piano perpendicolare della cartuccia.
Dopo la regolazione, la verifica deve essere effettuata direttamente attraverso le prime stampate. Se rimangono bave, il precarico può essere aumentato secondo la procedura; se invece la bava aumenta insieme al precarico, il valore potrebbe essere eccessivo e deve essere ridotto.
Infine, il sistema deve rispettare la condizione idraulica indicata da Vega: 120 bar di pressione mantenuti per tutta la fase di iniezione. Se ciò non è possibile, deve essere installata una valvola di ritegno ad apertura pilotata direttamente sul cilindro, con collegamento rigido e senza tubo flessibile tra valvola e cilindro. Prima dell’utilizzo deve inoltre essere eseguito lo spurgo del circuito.
Il principio fondamentale può quindi essere riassunto in una frase:
Il precarico corretto non è il massimo precarico possibile: è il valore necessario per compensare la deformazione elastica del sistema, garantendo contemporaneamente il corretto bloccaggio, lo sbloccaggio e la qualità del pezzo stampato.
