КШО Бочаров (Ю.А. Бочаров - Кузнечно-штамповочное оборудование), страница 4

Например, для кривошипных прессов для ряда номинальных сил приводятся: величина хода ползуна„размеры штампового пространства, число ходов ползуна в минуту и т. п. Для специальных и специализированных КШМ на основании изучения принятого технологического процесса составляют типовой ряд поковок или полуфабрикатов. получаемых данным технологическим методом.

Исходя из размеров типовых поковок ряда, определяют н необходимые параметры технологического процесса — деформирующую силу, рабочее перемещение инструмента и последовательность применения инструментов в том или ином направлении, работу деформирования, диапазоны необходимых скоростей деформирования, требуемую производительность и т. п. 19 По принятым параметрам технологического процесса в техническом предложении (задании) на проектирование специальных и специализированных машин разрабатывакп структурную схему и устанавливают основные параметры.

Требования к качеству машин. Качегтво КШМ, как изделий машиностроения, регламентируют национальные и международные стандарты и нормы. В понятие качества машины входит ряд составляющих, таких как степень автоматизации, оснащенность программным управлением, мониторинюм и диагностикой (см. разд. НП1), производительность, гибкость в переналадках и необходимая надежность и долговечность машины, механизмов и деталей.

Для этого должна быть постоянная обратная связь (в том числе дистанционная) между этапами: предпроектные исследования, конструирование, изготовление, эксплуатация. Дистанционная диагностика и мониторинг позволяют выявлять в конструкции слабые по надежности элементы, которые лимитируют производительность машины. Для повышения надежности КШМ целесообразно усиление самою слабого по надежности звена, как в силовой цепи, так и в цепи управления. Следует учитывать также серийность производства и характер нагружения машин. Например, кривошипные прессы, работающие в массовом и крупносерийном производстве, имеют сравнительно большую загрузку по времени и силе, и важными являются показатели надежности. Гидравлические прессы могут быть загружены в мелкосерийном производстве не полную смену. В этих условиях роль показателей надежности снижается и в первую очередь учитывается долювечность механизмов и деталей, тренды возможных дефектов и остаточный ресурс.

Для повышения качества и конкурентоспособности выпускаемых КШМ необходимо соблюдение технических условий на проектирование, изготовление и основных правил рациональной эксплуатации КШМ 128, 5Ц. 2.3. Циклы работы и производительность машин и автоматов Кузнечно-штамповочные машины относятся к дискретным системам обработки давлением, которые могут работать в зависимости от выбранного режима прерываемыми циклами (одиночными ходами), непрерывно повторяющимися циклами (автоматическими ходами) или прерывистыми (толчковыми) перемещениями внутри цикла (в наладочном режиме). Машинный цикл.

Промежуток времени, который затрачивает машина для совершения одною цикла работы исполнительною звена (гюлзуна, ударной массы) при перемещении вниз (вперед) и обратно (рис. 2.2), называется машинным циклом г, 20 Рис. 2.2. Типовые цихлпвые диаграммы работы кузнечно-1птвмппвочных машин: и — гилроирссспв; б — винтовых прессов и молсгпв; « — квввошпппыя прессов и мвшпп Перемещение ползуна гидравлических прессов до соприкосновения с заготовкой (поковкой) называется ходом приблилсения и соответственно время, в течение которого это перемещение происходит, — временем приближения гп (рис. 2.2, а). У винтовых прессов и молотов это перемещение используегся лля развития кинепзческой энергии и называется ходам разгона рабочих частей и соответственно время этого перемещения — временем рахова Г„(рис.

2.2, б). У кривошипных прессов хпд «низ гп состоит из непрерывных ходов приближения, деформирования и «оз«ратного хода г, (рис. 2.2, «). Перемещение во время доформирования заготовки (поковки) называется рабочим ходом (ходом деформиро«ания) г,, а перемещение в исходную позицию — «аз«ратным ходом Г,.

Технологический цикл. Время, необходимое для загрузки заготовок и выгрузки поковок (изделий), а также перемещения заготовок по позициям штамповки, средствами автоматизации (механизации), такими как подачи, перекладчики, роботы-манипуля- 21 торы и др.), называется технологической паузой г,., во время которой ползун пресса и ударная масса молота находятся в исходном (верхнем) положении.

Время технологического цикла больше машинного цикла на величину технологической паузы г = Г,+ г, Прессы-автоматы работают без паузы, так как все операции по загрузке-выгрузке заготовки и перемешсния поковки по позициям должны быть завершены за время возвратного хода и (иногда) половины хода приближенна, т.е.

г = г„. Производительность КШМ. Обычно значение производительности определяется числом изделий (поковок, штамповок), изготавливаемых на машине в единицу времени, П = 60/г, шт./мин. ГЛАВА 3. МОДЕЛИРОВАНИЕ И АНАЛИЗ ПРОЦЕССОВ И МАШИН Программные комплексы.

Основной задачей работы КШМ во время рабочею хода является преодоление сопротивления материала пластическому деформированию путем создания необходимого давления (удельной силы) и энергии. Достаточно достоверные сведения о силовых и энергетических параметрах процесса можно получить моделированием на персональном компьютере (ПК) с применением российских программных комплексов на основе метода конечных элементов Одопп 2Р и ()гогпт ЗР [371 и зарубежных МЯС ВпрегГогде 15Ц и др. В учебном пособии 1371 приводится подробная методика и примеры моделирования и анализа процессов объемной штамповки на основе программно~о комплекса ОГогш 2Р.

Исходными данными являются материал и чертеж детали„по которому разрабатывается чертеж поковки на основе нормативных рекомендаций по припускам и напускам для данной массы н класса точности поковки. Определяются размеры и масса заготовки. Затем назначается тип КШО, тип штампа для штамповки в открытых или закрытых штампах и необходимые элементы конструкции штампа. Полученный чертеж инструмента (штампа) сохраняется в графическом редакторе ( Рга)1 в формате СКЯ. В этом же редакторе лля анализа предварительной осадки вводят чертежи гладких плит и заготовки. Затем определяют температурный режим штамповки, вычисляют потери теплоты при переносе поковки по позициям штамповки, тип смазочных материалов, фактор трения и проводят последовательное моделирование формоизменения заготовки в предварительном и окончательном штампах (штамповых вставках, ручьях).

В результате для каждой операции получают на экра- не П К чертеж поковки после деформ ирования с видом лагранже- вои сетки в меридиональном сечении, распределение температ! турного поля, полей накопленной деформации, векторов скоростей и необходимые лля проектирования машины графики дсформирующая сила — перемещение и работа деформирования для каждой операции Аналогичные программные комплексы имеются для анализа Г операций листовой штамповки на основе метода конечных элементов (программы 15-Пупа, АХБУВ и др.). Программные срелства.

Динамические эффекты, сопровождающие работу КШМ, возникают при накоплении, взаимообмене и расходе потенциальной и кинетической энергии элементами машины. При проектировании КШМ информация об этих процессах дает возможность прогнозирова ~ ь и изменять ее свойства и тем самым повышать технический уровень и качество КШМ Определение процессов в ряде случаев возможно на основе физических динамических многомассовых моделей и соответствующих математических моделей в форме систем линейных дифференциальных уравнений. Однако при этом приходится вводить упрощающие допущения и ограничивать число степеней свободы, т.е.

получать приближенные реп~ения. В настоящее время широкое применение для целей линамического анализа получили программныс комплексы анализа динамических систем [35) и методы интегрирования систем дифференциальных уравнений, учитывающие такие свойства систем КШМ, как высокая размерность, нелинейность, недостаточная обусловленность. Комплексы используют формализованные методы синтеза математических молелей и проблемно-ориентированные методы интегрирования систем дифференциальных уравнений. Известны комплексы МАРС (Е.А.Арайс, В.М.Дмитриев, 1987), ПА7, ПА9 (разработка МГТУ им.