КШО Бочаров (1244845), страница 27
Текст из файла (страница 27)
Лодвижные поперечины в гидравлических прессах служат для ~~;:-.''~репления верхнего рабочего инструмента и передачи силы от '!Пабочих плунжеров на деформируемую поковку (рис. 13.10, б). Их ~;:,~(зготовляют цельными и составными, литыми из стального ли':тья или сварными из стального листа с 1о„1 > 450 МПа. Попере:."::чины рассчитывают как балки на двух опорах при расстоянии :::,между ними. равном расстоянию между колоннами.
Допускае',-"'мое напряжение на изгиб при опоре на ограничители хода [о„1 :; 120...150 МПа. Варианты крепления плунжеров к подвижной поперечине мо'-гут быть следующие: жесткое в гидравлических прессах с одним ,:;"1-; рабочим плунжером; с помощью сферической пяты для крепле- 4':,';: ния боковых плунжеров к подвижной поперечине, при этом сред- 1!:; ний плунжер соелиняется с ней жестко и с помощью полуколец ~'-'(для цилиндров поршневого типа в прессах с небольшой силой, :-:,'; 'когда опускание и подъем поперечины осуществляются одним и тем же штоком) 13.7.
Колонны и гайки Колонны служат для соединения верхней и нижней поперечин :.' с помощью гаек в единую структуру станины пресса, а также для направления подвижной поперечины. Колонны диаметром до -",:: 700 мм обычно изготовляют цельными. Колонны большего диаметра выполняют из вязкой углеродистой стали (0,30... 0„45% С, 1,5...2% )х(1) пустотелыми со сверлением и расточкой в них осевого канала диаметром 150...
300 мм, чем обеспечивается боль- 137 ший момент сопротивления изгибу при одинаковой плошади сечения. Переходы сечений не должны содержать концентраторов напряжений. Наиболее распространено крепление колонн к каждой поперечине с помошью гаек. Такое крепление не гарантирует смещения колонн в поперечинах на величину зазора между ними и гнездами (зазор бывает ло 2 мм), но упрощает изготовление и монтаж колонн и поперечин. На нижней поперечине предусмотрены стопорные упоры гаек. На колоннах в прессах силой 1 МН и более верхние гайки стопорят с помощью врезной планки.
Недостаток крепления состоит в концентрации напряжений в резьбе колонн в месте выхода их из верхней и нижней неподвижных поперечин. Крепление колонн к поперечинам с помощью конического бурта и гаек требует высокой точности расположения буртов на колоннах и отверстий под них в поперечинах. Возможно крепление верхней части колонны тягами.
Чтобы обеспечить расчетную величину предварительного натяга из условия нераскрытия стыка, в отверстия по торцам колонн устанавливают электрические нагреватели. Колонна в результате нагрева удлиняется, гайку затягивают на расчетный угол, что обеспечивает предварительное напряжение колонны и поперечин после остывания. В прессах силой менее 10 МН часто применяют плоские бурты на колоннах. На колоннах применяют упорную резьбу. Наружный диаметр резьбы на колонне для прессов силой около 1О МН должен быль примерно на 1 мм меньше посадочного размера в гнездах поперечин. Гайки колонн обычно имеют цилиндрическую форму.
Гайки больших размеров выполняют из стального литья с и„= 450 МПа цельными или составными. Наружный диаметр гаек принимают равным 1,5И (Ы вЂ” диаметр колонны), высота их составляет (1...1,5)Н. Резьбу гаек рассчитывают на напряжение смятия до 80 МПа; на напряжение среза витков до 55 МПа, на напряжение изгиба витков до 80 МПа. Опорную плоскость гайки, соприкасающуюся с поперечиной, рассчитывают на напряжение смятия до 80 МПа. РАЗДЕЛ й! КРИВОШИПНЫЕ КУЗНЕЧНО-ШТАМПОВОЧНЫЕ МАШИНЫ ГЛАВА 14. ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ, КЛАССИФИКАЦИЯ, ПАРАМЕТРЫ И ХАРАКТЕРИСТИКИ 14.1.
Принцип действия и главный рабочий механизм 3 4 5 !:,Рис. !4.1. Принципиальная схема кривошипиого пресса: ; 1 — тормоз; 2 — клииоремениая пере,'. дача; 3 — электродвшатель; 4 — махо' вик; 5 — муфта; б — зуочвтая передача, я, 7 — кривошипиый (эксцентриковый ф:;::~!ал); 8 — шатун; Р— ползуп; 10 — еле"нина; з — перемещение ползуна; б,— деформиручошвв сила 0 !39 Принцип дейстпвия кривошипных КШМ (прессов и автоматов) :. :основан на использовании для деформирования металла кинети:;:;ческой энергии вращательного движения маховика, передавае:,'мой исполнительному звену — ползуну с помощью кривошипно.:::,: ползунного или эксцентрикового механизма. Во время рабочего хода часть этой энергии расходуется на полезную работу дефор: мирования поковки Кривошипные прессы и автоматы относятся к электромехани:::::::ческим системам технологических машин обработки давлением ::::=.(рис.
!4.1). Кинематические связи между всеми звеньями криво- Рнс. 14.2. Модификации кривошипного механизма; а — кривошипно-коромысловый, б — кривошипно-ползунный вксивльный; и— кривошипно-коленный; г — лвухкривошипный коленный; д — лвухкривошипный колонно-ползунный; е — кривошипно-клиновой; лс — кривошипно-круговой; з — кривошипно-кулисный шипно-ползунного механизма жесткие; изменение перемещения и скорости ползуна пресса зависят (без учета упругих деформаций) только от кинематики механизма 1281.
Главным рабочим механизмом служит кривошипно-ползунный механизм или его модификации (рис. 14.2): кривошипно-коромысловый' (рис. 14.2, а), создающий смещенный нажим рабочего звена — коромысла и применяемый в автоматах для штамповки изделий, подобных стержню с эксцентричной головкой, как, например, костыли для крепления железнодорожных шпал; крнвогаипно-ползунныи аксиальный (рис. !4.2, б), получивший наиболее широкое применение в конструкциях кривошипных прессов и автоматов вследствие простоты устройства и надлежащих кинематических параметров. Его модификация — д е з а к с и ал ьны й механизм, у которого ось движения ползуна не совпадает с осью вращения кривошипа; кривошипно-коленный (рис.
14.2, в), создающий при небольшой тяговой (толкающей) силе на шатуне большую технологическую силу на ползуне, при уменьшенной величине хода по сравнению с прессами по схеме, представленной на рис. 14.2, б; применяют 140 '1~ "~г(п: механизм в чеканочных прессах, прессах лля холодной объем:;,'.(,'эй штамповки и прессах для выдавливания, двухкривошипный коленный с двумя степенями подвижности (рис ,,„:,:14,2, г), применяемый для листоштамповочных прессов, Он по'ф!шзюляет получить увеличенный ход ползуна при соответствующей --;-~,::,.",'установке тихоходных колес на кривошипных валах и достаточ- :~~-:;:;нрм постоянстве скорости движения ползуна, что имеет решаю",~шлее значение для глубокой вытяжки листовых материалов; :ф, двухкривошипный коленно-ползунныд (рис.
14.2, д), применяе1йьгй в прессах (автоматах) тройного лействия для чистовой вы; уубки; "!''; кривошипно-клиновой (рис. 14.2, е), применяемый в конструк,тгиях кривошипных горячештамповочных прессов (КГШ П) и не,'-"кт)торых типах автоматов для объемгюй штамповки; блаюдаря кли'Ё)1овому механизму значительно уменьшаются силы в кривошип';,'гго-шатунной группе, но высота пресса с таким механизмом уве,.";-11ичивается; 1-: .
кривошипно-круговой (рис. 14.2, ж) применяют в специализи1т)ованных вырубных прессах и автоматах с коротким ходом; обла.'"';Мрет высокой продольной жесткостью, но давление на направля',-'-зрщие ползуна увеличено„' кривошипно-кулисный (рис. 14.2, з), обладающий повышенной ':,"'йродольной жесткостью, точностью направления ползуна, но ,~;:-,~1гожный для наладки; его применяют в некоторых конструкциях ;; КХШП, горизонтально-ковочных машин (ГКМ) ;~.',;,:-, Привод пресса осуществляется от электродвигателя с махови„"-',-,':,.ггом.
Поскольку параметры движения исполнительного звена— ;;.Ползуна, зависят только от металлических (жестких) кинемати.;-.:Ческих звеньев главного рабочею механизма, кривошипные прес';.,''сы опюсят к нерегулируемым машинам с ограниченным переме,,'щением ползуна, равным двойному радиусу кривошипа или двой';,'-;::.,'Ному эксцентриситету эксцентрика. Асинхронный электродвигатель мощностью Л', разгоняет ма';;.-::::;ховик и все ведущие звенья с моментом инерции )до установив.-';:Шейся угловой скорости о~а за время технологического цикла г и ;"-:сообшает ему кинетическую энергию вращательного движения -"~ '; маховика Т„м = Ло1о/2 (14.1) При этом кривошипный вал и все ведомые звенья кривошип- ~:,- 'но-ползунного механизма неподвижны, ползун находится в край.т;;:нем верхнем (исходном) положении.
При включении муфты (см. ;:.:- рис. 14.1) приводится во вращение кривошипный вал, ведущие ,г';! и ведомые звенья движутся вместе, ползун с закрепленным на ',':~"нем верхним штампом совершают холостой хол в (рис. 14.3). При 4' Встрече с заготовкой во время рабочею хода в„ведущие и вело- 141 Рис.
! 4.3. Цикловая диаграмма работы кривошипных машин: г„„т„, г„, ты г, г„г — соответственно время включения муфты, рабочею хода (деформирования), хода ползуна вниз (вперед), возвратного хода, технологическоя паузы, машинного цикла, технологического цикла; еьь ын ы, — угловая скорость соответственно установившаяся, велущнх дисков муфты, ведомых дисков муфты; з — перемещение ползуна; л, — перемещение ползуна во время леформирояання; У, — технологическая сила де4юрмирования поковки т. у( з гр (14.2) и расходуется на работу деформирования А, для выполнения тех- нологической операции с силой гл(е) на перемещении хл (14.3) где т), = 0,8...0,85;т)л = 0,35...0,55 †' КПД приводаи рабочего хода деформирования соответственно; г* — момент инерции., 142 мые звенья замедляют движение до конечной угловой скорости ш, = (1 — е„)го,, обусловленной номинальным скольжением асинхронных электродвигателей с коротко замкнутым ротором (с нормальным се = 0,08 ...
0,12 или повышенным ев = 0,15 ... 0,2 скольжением). Соответствующая часть накопленной кинетической энергии маховика и других звеньев называется э(р(рекптиеной энергией пресса х":::;!:.,Яремя технологического цикла при работе пресса одиночными '!~злами г =- гк + г„где г„= 60/и — время машинного цикла (и — число '~~йдов ползуна в минуту — быстроходность пресса); г, — время ,:~~гвхнологической паузы (см. рис. 14.3). т, Для прессов-автоматов и прессов, работающих непрерывными .:каоздами с быстроходностью и, время технологического цикла рав"; -' о,времени машинного цикла; производительность П =- 60/г После завершения рабочего хода ползун совершает возвратй ход, Если пресс работает одиночными ходами, то при дости"' нии ползуном исхолного положения муфта выключается и од'овременно включается тормоз.