Московский Государственный Технический

Университет им. Н. Э. Баумана.

Реферат по курсу

САПР и Теория КШМ

На тему: Гидравлические пресса для пластмасс с насосным безаккумуляторным приводом

Выполнил: Зимов Д.В Группа: МТ6-101

Проверил: Алленов М.Г

Москва. 2015 г.

Оглавление

Введение 2

1.Гидравлические прессы для пластмасс 2

1.1 Пресс с верхним давлением 6

1.1.1 Аппаратура управления гидропрессом с индивидуальным приводом. 7

1.2 Пресс с нижним давлением 10

1.3 Угловые прессы 13

1.4 Многоэтажные прессы 14

1.5 Блок-прессы 16

1.6 Литьевые машины 18

1.6.1 Литьевой цикл 19

2.Перспективы использования в промышленности 22

Список используемой литературы 23

Введение 
Слово "пластичность" произошло от греческого слова plastikos, что означает "годный для лепки, податливый". Многие столетия единственным пластичным, широко применяемым для лепки материалов была глина. Однако теперь, когда говорят о пластических массах (пластмассах), подразумевают только материалы, созданные на основе полимеров. 
Немногим более ста лет назад братья Хайэтт в Нью-Джерси (США) в поисках прочной, но рыхлой массы для типографских валиков создали хорошо формующийся материал из низконитрованной бумаги и камфоры. Так появилось на свет первое искусственное полимерное вещество, получившее название "целлулоид". 
В настоящее время в нашем распоряжении имеется широкая палитра настолько разных синтетических веществ, что сами специалисты вряд ли могут охватить все ее многообразие. А для неспециалистов пластмассы - это наиболее характерный продукт современной химии. Хотя целлулоид быстро нашел большой спрос, вскоре ему пришлось потесниться. Началась "эра" искусственных органических материалов, которые стали называть пластмассами, собственно, только во второй половине нашего века. В 1900 году мировое производство пластмасс составило всего около 20 тыс. тонн. А уже в середине столетия их ежегодный выпуск достигал примерно 1,5 млн. тонн. В 60-е годы производство пластмасс сделало гигантский скачок: в 1970 году было выпущено уже 38 млн. тонн этих искусственных материалов. Начиная с 1950 года производство пластмасс удваивалось каждые 5 лет. 
Если в XIX веке пластмассы заменяли лишь дорогие и редкие материалы - слоновую кость, янтарь, перламутр, то в начале нашего века их стали использовать вместо дерева, металла, фарфора. Сейчас пластмассы нельзя назвать "заменителями". Многие современные пластмассы превосходят по своим свойствам большинство природных материалов. Многие из них имеют столь ценные качества, что у них нет аналогов в природе. Производство пластмасс развивается значительно быстрее, чем производство металлов. 

Для производства изделий из пластмасс, как и для металлических изделий, требуются машины с помощью которых будет производится формоизменение. Широкое применение получили следующие типы машин: гидравлические пресса, литьевые машины, экструдеры.

1.Гидравлические прессы для пластмасс

Гидравлические прессы, действующие от насоса или от парового мультипликатора, впервые появились в конце 18 века. В таком виде они применялись почти до середины 19 века, когда был сконструирован первый гидравлический аккумулятор, открывший возможность широкого применения гидропрессовых установок в различных отраслях промышленности.

Наибольшее распространение гидравлические прессы получили в машиностроении, где они используются для разнообразных операций: ковки, штамповки, изготовления сложных профилей из твердых сплавов, листовой штамповки и т.п. Одновременно гидравлические прессы нашли применение в других отраслях промышленности, таких как резиновую и пластмассовую. В этих отраслях промышленности применяются прессы значительно меньшей мощности, чем в машиностроении, а их конструктивное оформление и рабочий процесс в ряде случаев весьма специфичны.

В действительности гидравлические прессы обладают значительными достоинствами, к которым относятся высокая производительность, быстроходность, универсальность выполняемых работ, обусловленная возможностью изменения и регулирования в широких пределах хода, скорости и величины прессующего усилия, способность развивать прессующие усилия в любой точке хода плунжера. Высокая статичность действия прессующих усилий и постепенное нарастание их от минимума, имеющего место в начале хода плунжера, обеспечивает равномерность процесса пластической деформации обрабатываемых материалов. К достоинствам гидравлических прессов относятся также простота управления, возможность автоматизации ряда процессов, надежность и безопасность работы.

Большинство изделий из пластических масс, применяемых в машиностроении, электротехнике и радиотехнике, а так же для бытовых нужд, производится путем прессования.

Для этой цели применяют прессовочные материалы, представляющие собой пластические массы, способные под действием тепла и давления формироваться в те или иные изделия. Все прессовочные материалы разделяются на две основные группы: термореактивные и термопластичные материалы, которые под действием тепла и давления переходят в твердое неплавкое и нерастворимое состояние.

Прессование изделий из этих материалов производится в нагретых прессформах, причем отверждение массы происходит в нагретых формах. Одним из видов термореактивных материалов являются феноло-формальдегидные пресспорошки с наполнителем – древесной мукой или хлопковыми очесами.

Термопластичными прессовочными материалами называются такие материалы, которые под действием тепла и давления способны формироваться в изделия и при охлаждении затвердевают, но при этом они не переходят в неплавкое и нерастворимое состояние.

Вследствие разницы в свойствах термореактивных и термопластичных материалов процессы прессования изделий из этих изделий имеют некоторое различие.

Прессование изделий из термореактивных материалов включает следующие операции:

1. Загрузка материала в пресс-форму.

2. Закрывание пресс-формы.

3. Приложение к пресс-форме необходимого давления для осуществления прессования.

4. Выдержка изделия под давлением и при соответствующей температуре (150-200°С) до окончания процесса отверждения массы. Время выдержки колеблется от 10 сек. До 1 мин. На 1 мм толщины, считая по максимальной толщине изделия.

5. Выгрузка готового изделия из пресс-формы и чистка последней

При прессование изделий из термопластичных материалов к перечисленным операциям добавляются следующие.

1. Охлаждение пресс-формы перед выгрузкой из нее готового изделия.

2. Нагревание пресс-формы перед началом следующего цикла прессования.

Гидравлические прессы, применяемые в промышленности пластических масс, разделяются в зависимости от применения на следующие группы:

1. Прессы для прессования изделий в пресс-формах;

2. Прессы для литья под давлением;

3. Прессы для прессования слоистых материалов;

4. Блок-прессы;

5. Прессы для таблетирования материалов (проигрывают кривошипным таблеточным машинам);

6. Литьевые машины (горизонтальные и вертикальные).

Для изготовления таблеток из пресспорошков главным образом применяются механические прессы, известные под общим названием “таблеточных машин”. Таблеточные машины иногда снабжаются и гидравлическим приводом.

По конструкции гидравлические прессы делятся на вертикальные и угловые.

Для прессования изделий из пластмасс применяются главным образом вертикальные прессы.

Вертикальные гидравлические прессы в зависимости от расположения рабочего цилиндра делятся на две группы: 1) прессы с верхним давлением; 2) прессы с нижним давлением.

Прессы с верхним давлением, как правило, работают с несъемными прессформами, т.е. с прессформами, закрепленными на плитах пресса. Прессы с нижним давлением работают как с несъемными, так и со съемными прессформами. Если прессы этого типа используются для литья под давлением, то они имеют в своей верхней части дополнительный цилиндр для выдавливания пластической массы из камеры наполнения.

Прессы с нижним давлением бывают одноэтажными и многоэтажными. Последние применяются для прессования слоистых материалов, выпускаемых в виде пластин и плит (текстолит, лигнофоль, лигностон, фанера и др.).

Угловыми прессами называются прессы, в которых рабочие цилиндры расположены под углом 90° один относительно другого. Эти прессы применяются для изготовления сложных изделий, когда требуется применять давление одновременно по горизонтали и вертикали.

Литьевые машины в зависимости от расположения рабочих цилиндров делятся на горизонтальные и вертикальные. Горизонтальные литьевые машины бывают прерывного и непрерывного действия.

В зависимости от применяемой системы управления все гидравлические прессы можно разделить на следующие группы:

1. Прессы с ручным управлением

2. Прессы с полуавтоматическим управлением

3. Прессы с автоматическим управлением

Прессы с автоматическим управлением имеют законченный автоматизированный цикл прессования изделий из пластмасс, начиная от операции загрузки материала и кончая выгрузкой готовых изделий.

Прессы с полуавтоматическим управлением имеют автоматическое управление всеми процессами прессования изделий за исключением операций загрузки прессматериала и выгрузки готовых изделий из пресс-форм.

1.1 Пресс с верхним давлением

Вертикальные четырехколонные прессы с верхним давлением применяются для прессования изделий из прессматериалов. Он состоит из замкнутой силовой рамы, образованной нижней 17 и верхней 3 траверсами и соединяющими их четырьмя цилиндрическими колоннами 10. Крепление колонн к траверсам осуществляется при помощи массивных гаек 4. Главный цилиндр 1 неподвижно закреплен в верхней траверсе. К плунжеру 2 главного цилиндра 1 при помощи болта 18 крепится подвижная траверса (плита) 9, перемещающаяся по колоннам пресса, как по направляющим. На краях подвижной траверсы укреплены штоки 19 возвратных цилиндров 12, закрепленных в гнездах нижней траверсы 17. В отверстиях подвижной траверсы запрессованы направляющие втулки 8, которые при движении траверсы скользят по колоннам. Крайнее нижнее положение траверсы ограничивается съемными упорами 11, предотвращающими выталкивание главного плунжера из цилиндра. В проточке главного цилиндра установлены грундбукса (направляющая втулка) 5 и уплотняющая манжета 6. Для защиты поверхностей плунжера и манжет от попадания на них мелких абразивных частиц перед манжетами устанавливают эластичный пыльник. Манжета и пыльник удерживаются в гнезде при помощи втулки с фланцем 7, укрепленной посредством шпилек.

Движение ползуна вниз происходит под давлением жидкости, подаваемой в главный цилиндр пресса. При этом полости возвратных цилиндров соединяют со сливом. Открытие пресса происходит под действием усилия, развиваемого возвратного цилиндрами. В это время рабочую полость главного цилиндра соединяют со сливом. На поверхность стола подвижной траверсы и на опорную поверхность неподвижной обычно устанавливаются обогреваемые плиты с паровым или электрическим обогревом. Пресс-форма с подлежащим формированию материалом устанавливается на поверхность нагретой плиты и пресс закрывается под действием давления жидкости, подаваемой в рабочую полость цилиндра. Тепло, подаваемое к материалу от горячей плиты, расплавляет его , и расплав вдавливается пуансоном в матрицу формы.

1.1.1 Аппаратура управления гидропрессом с индивидуальным приводом.

Системы управления гидропрессами с индивидуальным приводом в основном подобны системам управления гидроприводом литьевых машин. В качестве дистрибуторов в них обычно применяют гидравлические золотники с электромагнитным управлением. Ниже приведена схема управление гидропрессом с сдвоенными насосами. Гидропривод пресса состоит из сдвоенного шестерёнчатого насоса низкого давления 1 и эксцентрикового трехпоршневого насоса высокого давления 2 (Рмах=32 Мпа), установленных на крышке масляного бака 3. В баке установлены нагреватель 21 и змеевик холодильник 20, которые поддерживают рабочую температуру масла в системе на уровне 50-60°С. Давление прессования регулируется при помощи регулятора давления 4 и контактного манометра 10. Для управления работой главного цилиндра 9 и выталкивателя 6 служат два гидроуправляемых дистрибутора 14 и 16, перемещаемых при помощи электромагнитных дистрибуторов 15, 15а и 15б. На сливных магистралях для очистки масла установлены фильтры 5. Оба золотника на схеме изображены в нейтральном положении. При включении двигателя привода обоих насосов поток масла от шестеренчатого насоса 1 проходит через управляемый электромагнитном золотник 18 и обратный клапан 17 в трубопровод а, где он смешивается с потоком масла, поступающим от поршневого насоса, и попадает в золотниковый дистрибутор 16, проходя через который, масло направляется обратно в бак.

Для закрытия пресса необходимо включить электромагнит Э1, который сдвинет золотник 15 вниз. При этом управляющая магистраль подает масло в левую камеру золотника 16, и он смещается в крайнее правое положение; теперь поток масла от обоих насосов поступит к магистрали с, двигаясь по которой, он попадет к запорному клапану 12. Давление масла, действующее на торец поршня С, сжимает пружину, выдавливая масло из полости СА через сообщающийся с поршневой областью дросселирующий канал s. Регулируя натяжение пружины клапана С, можно настраивать его на то или иное давление холостого хода. Пройдя запорный клапан 12, поток масла по магистрали I попадет в рабочую полость цилиндра 9 и перемещает поршень 8 вниз. Выдавливаемое из надштоковой полости масло проходит по трубопроводу к поддерживающему клапану 11. Поскольку поршень Е этого клапана отжимается вверх давлением масла, попадающего в подпоршневую полость по магистрали управления dc, клапан G открывается, и поток масла из штоковой полости цилиндра попадает в магистраль е, проходит через обратный клапан 13 и смешивается с потоком масла, поступающим от обоих насосов. Этот дополнительный поток масла увеличивает скорость опускания штока главного цилиндра примерно в 2 раза. За 20-30 мм до полного смыкания формы конечный выключатель К1 включает электромагнит Э2, установленный на циркуляционном клапане 18. При этом золотник 18 перебрасывается в крайнее левое положение, соединяя линию нагнетания шестеренчатого насоса со сливом. Дальнейшее нагнетание масла в главный цилиндр осуществляет только плунжерный насос высокого давления. Поскольку его производительность во много раз меньше производительности шестеренчатого насоса, скорость смыкания пресса резко уменьшается. После того как форма сомкнется сопротивление движению поршня возрастает. Это приводит к повышению давления масла в гидросистеме.