КШО Бочаров (Ю.А. Бочаров - Кузнечно-штамповочное оборудование), страница 3

'площадь и давление в штоковой полости цилиндра; Ä— деформирующая сила Крпвопгппные прессы и машины (рис. 1.3, в) отнесены к нажим' '": ным машинам 1281, деформирующим материалы с начальной скоростью деформирования 0,1...0,35 м/с, которая уменьшается до нуля, подчиняясь кинематике кривошипно-ползунного механиз- Т„, А„.= — "- = — то' =- — А„. Чн 2ЧГ Чл (1. 5) Вийрационные и импульсные монтаны воздействуют на материал вибрацией, одиночными или последовательными импульсами давления жидкости, электрического разряда в жидкости, электромагнитного поля (рис.

1.3, ж) или продуктов сгорания взрывчатого вещества. Импульсная эффективная энергия Т.„, в большинстве конструкций непосредственно воздействует на металл. Например, в электрогидроимпульсных маптинах А„= Т.„/Ч, = С~l'/(2Ч„) = А„/Чл„ (1.6) где С вЂ” электрическая емкость зарядных конденсаторов; 6 — на- пряжение зарядною тока. 1.5. Главные параметры и критерии сравнения кузнечио-штамповочных машин 14 Кузнечно-штамповочные машины характеризуют размерными, линейными, скоростными, энергетическими и массовыми параметрами 118, 5!1.

Главный размерный параметр — это исходная величина для конструкторского расчета„ конструирования и последующего технологического выбора машины. Главными размерными параметрами для машин квазистатнческого действия является номинальная сила г;„развиваемая при определенных условиях рабочим звеном главного исполнительного механизма; для машин динамическою (ударного) действия — кинетическая энергия Т„ развиваемая подвижными частями машины к началу рабочего хода, или их масса т. Совокупность главных размерных параметров определяет размерные ряды стандартов на соответствующие машины.

Линеиные параметры могут определять технологическое назначение КШМ (технологические линейные параметры), быть связанными с ее монтажом (установочно-монтажные линейные параметры) или характеризовать крепление инструмента (линейные параметры элементов крепления). К технолоеичееким линейным параметрам относятся размеры рабочего пространства, определяющие габариты инструмента, исходной заготовки и готового изделия и ход рабочего органа машины. Технологические линейные параметры вносят в таблицы стандартов. К установочно-монтажным линейным параметрам относят габариты машины и мест ес крепления к основанию (стандартизации не подлежат).

Масса машины также является установочно- ;,::;.; монтажным параметром, внесение которого в стандарты не обязательно. Линейные параметры элементов крепления рабочего инструмента содержатся в стандартах. Скоростная параметром гшя однотипных машин является быс— . троходиость, т.е. число холостых ходов (циклов) рабочего звена (ползуна, ударной массы) в минугу. Характеристику быстроходности вносят в стандарты. Значение же скорости рабочего звена перед началом рабочего хода стандартами не обусловлена. Энергетические параметры характеризуют двигатель или энергоноситель. Если энергетические параметры являются заданными величинами, например давление воздуха для привода паровоз- душного молота, то их вносят в стандарты.

Если энергетические параметры — расчетные величины, например, параметры электродвигателя, момент инерции маховика, давление рабочей жидкости, то их в стандарты не вносят, но обозначают в характеристиках. К критериям сравнения различных конструкций КШМ, введенных проф. А. И. Зиминым (1967), относятся: относительная масса конструкции, энергоемкость, быстроходность, эффективность использования потребляемой энергии, экологичность. Относпглельная масса выражается коэффициентом массы: отношением силы тяжести тя конструкции машины к максимальной силе Г, развиваемой машиной: Иф УВ г ~Р Для сравнения технологических возможностей машин ударного действия, например, штамповочных молотов применяют эквивалентное значение максимальной леформирующей силы Г„, = = (6...

10)тля, где гл — масса рабочих частей молота, кг. По данным А. И. Зимина наибольшим коэффициентом массы обладают гидравлические прессы, наименьшим — молоты. При проектировании новых машин следует стремиться к уменьшению коэффициента массы. Энергоемкость (или энергонасыщенность) выражают отношением эффективной энергии машины Т, к работе силы тяжести рабочих частей гля на наибольшем ходе Н„„т.е. коэффициентом энергоемкости движения рабочих частей машины Для сравнения машин квазистатического действия, например, гидравлических прессов, эффективной энергией будет произведение номинальной силы Г„на наибольший рабочий ход з„„. Наи- большей энергоемкостью обладакл винтовые прессы, наименьшей — кривошипныс прессы.

При проектировании новых машин следует добиваться наибольшею значения коэффициента энергоемкостии. Быстроходность выражается обычно приводимом в технических характеристиках числом ходов ползуна (ударной массы) машины и, мин'. 344ективность использования потребляемой энергии выражается огношением полезной работы деформирования поковки А,, к энергии Е, затраченной машиной в течение одного машинного цикла г„т.е. эффективным КПД машины.

Например, для кривошипного и гидравлического с насосным приводом пресса ) Ря (в)д5 А ь и,. = — = х ) зу, (г)дг о где Ä— деформирующая сила; ь, з — перемещение и рабочий ход; зу, — мощность электродвигателя; г — время. Поскольку при проектировании машины не всегда удастся рассчитать эффективный КПД, для гидровинтовых прессов и гидро- молотов можно воспользоваться коэффициентом мощности )сн, т.е. отношением произведения эффективной энергии на число рабочих ходов Т,п„к установленной мощности электродвигателя Ж.,: Т,п„ 60%, Наиболее высоким эффективным КПД обладают гидравлические прессы, гидравлические молоты и гидровинтовые прессы.

Наименьшие значения показывают паровоздушные молоты. При проектировании следует добиваться наибольшего значения эффективного КПД. Экологичность выражается несколькими показателями, характеризующими степень воздействия машины на окружающее пространство и оператора: уровни шума, вибраций, электромагнитного излучения; температура„влажность и т. и.

Наиболее экологичны машины квазистатического действия (гидравлические прессы); наименее — машины ударного действия (паровоздушные молоты). Современные машины должны быть в наибольшей степени экологичны, не создавать вредных воздействий для человека и окружающей среды. 16 ГЛАВА 2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ НАЗНАЧЕНИЕ, СИЛОВЫЕ НАГРУЗКИ И ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ 2.1. Технологические процессы и силовые характеристики Технолог ические процессы обрабо :::,;:-:::' =,:,подразделяются на следуюгцие группы: тки материалов давлением р б Б ' к л а б Р Р Р в! ю„~' ~ я, 2 ..' ! г д лл и Рис. 2А. Типовые расчетные графики рабочих нагрузок: а — для первой группьн б — для второй группы; а — лля третьей группы; г— лиаграмма си ~ы сопротивления лсформированюо; д — диаграмма упру~ой подашнвосги систсмы машина — штамп; Ра -- сила сопротньлсния предварительному дс4юрмированикн Р„, — максимальная сила сопротивлсння дсфорлгирования; Р, — сила и конце участка аб б — плагличсская дс4юрыация поковки; к— упругая лсформация систсмы мшвица — штамп; А„— рагюта доформирования; Аг — работа упругой лсформацин Табл и ц а 2.1 Параметры лмвеарвзоваввых диаграмм техиологвческих нагрузок Параметры (схс рис.

2.!) техиалогичесхая операция Группа Ре|Р 9=А„(Р е Р,(Р ес'5„ Выдавливание, прессоваиие 0,9...1 0,9...1 Осадка, открытая 0,4 ... О,б прошивка, про- 0,7...0,8 тяжка, ппихтовка Чеканка: 0.8...0,85 О 0,9 0,5 плоскостная рельефная Калибровка, правка 0,8...0,85 Объемная штамповка: 0„05...0,08 О, ! 2 ... 0,2 без элементов вьшавливания с элементами вьшавливания 09 015..02 О,! 0,2 ... 0,25 0,7 ... 0,75 0,75 ... 0,80 0,25 0,35 Высадка 0,2 0,7 Гибка 0,35 0,40 0,3 0,3 0,6... 0,8 Горячее выдавли- вание в закрытые полости 0,8...0,85 Брикетирование, пакетирование, прессование ме- таллопорошков 0 0.1...0,15 0,8...0,9 0,15 ...0,2 0,12...0,15 ! Тиксоштамиовка, реоштамповка 0 0,03...0,05 0,8...0,9 18 ° технология листовой штамповки и процессы: разделительные и формоизменяющие; ° технология ковки и процессы: разделительные и формоизмсняющие; ° технология холодной объемной штамповки и процессы: высадка, штамповка и выдавливание (прсссование); ° технология горячей и полугорячей объемной штамповки и процессы: высадка, штамповка и выдавливание (прессование); ° технология штамповки металлов в твердожидком состоянии (тиксоштамповка и реоштамповка) и процессы; объемная штамповка н выдавливание.

Каждая из групп характеризуется определенной зависимостью :- силы сопротивления деформированию от перемещения или времени, которая выражается расчетными графиками деформируюших сил. Эги зависимости могут быть определены компьютерным моделированием на основе программных комплексов (АХБт'Я, 9Рогш, А1.Р!О и др.), расчетом на основе теории пластических деформаций или экспериментально. Кузнечно-штамповочная машина должна преодолеть это сопротивление за счет развиваемой деформирующей силы и эффективной энергии. При этом происходит упругая деформация системы машины и инструмента. упругая деформация машин непосредственно накладывается на графики снл деформирования, видоизменяя их, при этом величина рабочего хода инструмента может возрасгаз ь на величину упругой деформации (объемная штамповка с пиком силы в конце хода) илн оставаться неизменной (вытяжка из листовой заготовки «на провала).

Графики зависимости силы сопрагивления деформированию для машины становятся нагрузочными графиками. Поскольку при расчегах используют обычно такие параметры графика, как наибольшая сила, величина деформации и площадь графика сила— деформация, для проектирования КШМ применяют в качестве силовых характеристик процессов линеаризованные типовые расчетные графики рибочих нагр»зон (рис. 2.1 н табл. 2.1). 2.2. Технологические параметры и качество машин Выбор параметров технологического процесса и оборудования. Для большинства универсальных КШМ разработаны государственные стандарты (ГОСТЫ) на основные параметры и размеры.