Винтовой пресс для штамповки с кручением

 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к конструкциям прессов, предназначенных для штамповки с кручением. Цель - повышение производительности и КПД пресса. Винтовой пресс содержит установленные в направляющих 2 станины 1 ползун 3 и корпус 13. В полости ползуна 3 смонтирован с возможностью вращения боек 5 с закрепленными на нем втулкой 6 и гайкой 7, сочлененной несамотормозящей нарезкой с винтом 8. В корпусе 13 закреплена дополнительная гайка, самотормозящей нарезкой сочлененная с нарезкой втулки 6, противоположной направлению нарезки винта 8. Узел перемещения корпуса 13 дополнительной гайки 12 выполнен в виде коленных механизмов с управляемыми пневмоцилиндрами. При этом колена соединяют корпус 13 с механизмом разгрузки в виде гидроцилиндров 15 и штоков 14. На бойке 5 и в ползуне 3 установлены упоры, ограничивающие поворот бойка 5 в период холостого хода ползуна 3. От управляемых пневмоцилинд-ров через коленные механизмы корпус 13 дополнительной гайки 12 в этот период перемещается вниз по направляющим 2. В период рабочего хода боек 5 начинает вращаться, обеспечивая штамповку заготовки с кручением.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1473972 (5в 4 В 30 В 1/18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H A BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1Ч ,ч

12 б ч

В

5 в

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4303876/31-27 (22) 10.09.87 (46) 23.04.89. Бюл. № 15 (71) МВТУ им. Н. 3. Баумана и Чимкентское производственное объединение по выпуску кузнечно-прессового оборудования (72) А. В. Сафонов, В. И. Мякиненков, В. А. Твердохлеб, Е. С. Луньков, Ю. И. Тамарис, Л. M. Цой, А. П. Носов и И. Я. Перепечин (53) 62! .979.06 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1000288, кл. В 30 В 1/18, 14.07.81. (54) ВИНТОВОИ ПРЕСС ДЛЯ ШТАМПОВКИ С КРУЧЕНИЕМ (57) Изобретение относится к машиностроению, а именно к конструкциям прессов, предназначенных для штамповки с кручением.

Цель — повышение производительности и

КПД пресса. Винтовой пресс содержит установленные B направляющих 2 станины 1 ползун 3 и корпус !3. В полости ползуна 3 смонтирован с возможностью вращения боек

5 с закрепленными на нем втулкои 6 и гайкой 7, сочлененной несамотормозящейся нарезкой с винтом 8. В корпусе 13 закреплена дополнительная гайка, самотормозящейся нарезкой сочлененная с нарезкой втулки 6, противоположной направлению нарезки винта 8. Узел перемещения корпуса 13 дополнительной гайки 12 выполнен в виде коленных механизмов с управляемыми пневмоцилиндрами. При этом колена соединяют корпус 13 с механизмом разгрузки в виде гпдроцилиндров 15 и штоков 14. На бойке 5 и в ползуне 3 установлены упоры, ограничивающие поворот бойка 5 в период холостого хода ползуна 3. От управляемых пневмоцилиндров через коленные механизмы корпус !3 дополнительной гайки 2 в этот период перемещается вниз по направляющим 2. В период рабочего хода боек 5 начинает вращаться, обеспечивая ц|тамповку заготовки с кручением. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

1473972

С01

Изобретение относится к машиностроению, а именно к конструкциям прессов, предназначенных для штамповки с кручением.

Целью изобретения является повышение производительности и КПД пресса.

На фиг. изображен пресс, общий вид; на фиг. 2 — вид А на фиг. 1; на фиг. 3— вид Б на фиг. 2; на фиг. 4 — сечение  — В на фиг. 1; на фиг. 5 — гидравлическая схема пресса.

Винтовой пресс содержит станину 1, в направляющих 2 которой установлен ползун 3, во внутренней полости которого с возможностью вращения в подшипниках 4 смонтирован боек 5 и закрепленная на нем втулка 6. Во втулке 6 закреплена гайка 7, 15 сочлененная с винтом 8, установленным с возможностью вращения в подпятнике 9 и подшипнике 10. На верхней части винта 8 закреплен маховик 11 с приводом (не показан). На наружной поверхности втулки 6 выполнена самотормозящаяся нарезка, сочлененная с нарезкой дополнительной гайки

12, установленной в корпусе 13. Корпус 13 установлен в направляющих 2 и связан с механизмом разгрузки, а именно со штоками

14 гидроцилиндров 15, закрепленных на 25 верхней поперечине станины 1.

Пресс снабжен узлом перемещения корпуса 13 дополнительной гайки 12, выполненным в виде коленных механизмов. Верхние колена 16 коленных механизмов связаны со штоками 14, нижние колена 17 связаны посредством кронштейнов 18 с корпусом 13.

На кронштейнах 18 имеются ограничители 19 угла поворота нижних колен 17. Центральные шарниры 20 коленных механизмов посредством тяг 21, рычагов 22 и вала 23, рычага 24 связаны со штоком 25 управляемого пневмоцилиндра 26, смонтированного на станине 1 пресса. Вал 23 установлен в опорах 27. На бойке 5 закреплен упор 28, взаимодействующий с упорами 29 и 30, установленными на ползуне 3. Упор 29 закреп- 40 лен жестко, а упор 30 может перемещаться в пазу от электромагнита 31.

Гидросистема имеет насос (не показан), связанный с гидроцилиндрами 15 через обратный клапан 32. Разгрузка гидросистемы осуществляется через разгрузочно-предохранительный клапан 33. Управление пневмоцилиндром 26 осуществляется с помощью пневмораспределителя 34.

Винтовые нарезки винта 8 — гайки 7 и втулки 6 — дополнительной гайки 12 выпол- gp нены разного направления. Винтовая нарезка винта 8 — гайки 7 выполнена несамотормозя щейся.

Пресс работает следующим образом.

Перед совершением хода ползун 3 находится в крайнем верхнем положении. Гидроцилиндры 15 и поршневая полость пневмоцилиндра 26 находятся под давлением. Дополнительная гайка 12 навинчена на втулку

6, электромагнит 31 выключен. Упор 28 находится между упорами 29 и 30, предотвращая вращение бойка 5.

Включается привод. Маховик 11 и связанный с ним винт 8 начинают ускоренно вращаться и перемещать гайку 7, втулку

6 и связанные с ними ползун 3, боек 5, гайку 12, корпус 13 и другие элементы конструкции вниз. Шток 25 пневмоцилиндра 26 движется вниз, выпрямляя через систему рычагов 22 и 24 и тяг 21 колена

16 и 17 коленных механизмов.

Скорость поступательного движения гайки 7, втулки 6 и бойка 5 может быть определена следующим образом: где 4, — ход резьбы винт 8 — гайка 7; о, — угловая скорость вращения винта 8.

К моменту подхода бойка 5 к заготовке (не показано) включается электромагнит 31 и упор 30 убирается.

К началу хода деформирования боек 5 не вращается, что позволяет сократить время холостого хода ползуна. При деформировании заготовки возникает усилие Р деформирования, действующее на боек 5, затормаживающее его поступательное движение вниз. Под действием усилия Рд в резьбе винт 8 — гайка 7 возникает крутящий момент М,, который разгоняет боек 5 и создает момент деформирования М .

Таким образом, начало деформирования заготовки осуществляется при невращающемся бойке 5, так как при небольших значениях отношения диаметра заготовки к высоте вращение бойка является нецелесообразным, а по мере деформирования заготовки угловая скорость бойка 5 увеличивается.

Так как винтовые нарезки винта 8 — гайки

7 и втулки 6 — дополнительной гайки 12 выполнены разного направления, то перемещение вниз гайки 7 и втулки б может быть осуществлено только при их вращении в ту же сторону, что и винта 8. При деформировании заготовки скорость перемещения корпуса 13 уменьшается, а скорость поступательного перемещения гайки 7, втулки 6 и связанного с ней бойка 5 определяется следующим образом: где — ход резьбы втулка 6 — дополнительная гайка 12; угловая скорость вращения гайки

7 и втулки 6.

При соотношении между угловыми скоростями сО, и оЭ

1473972 корпус 13 останавливается, а коленный механизм занимает такое положение, чтобы колено 17 остановилось, не доходя до огра- 5 ничителя 19 угла поворота, что осуществляется регулировкой пресса при его отладке.

Крайнее положение колена 17 определяется ограничителем 19 угла поворота.

При ходе деформирования на заготовку 10 действует усилие Р> деформирования и момент М деформирования, который скручивает заготовку. Скручивание заготовки снижает усилие деформирования в 3 — 5 и более раз.

При деформировании заготовки возникающие в резьбовом соединении винт 8— гайка 7 вертикальная сила Р и момент М, от реакции в резьбе связаны между собой зависимостью

М,=Р, й, 2М

Формула изобретения

Если при ходе деформирования Р< =Рд и М, =М„, то имеет место идеальный случай, когда момент М и сила Р замыкаются в основном винтовом механизме винт 8— гайка 7. В этом случае резьбовое соединение втулка 6 — дополнительная гайка 12 не воспринимает нагрузки и в работе пресса не участвует.

В действительности состояние в работе пресса такое, что момент М, больше или меньше момента сопротивления поковки.

В этом случае силовую нагрузку и крутящий момент воспринимает и винтовое соединение втулка 6 — дополнительная гайка 12, в котором возникает крутящий момент

Происходит автоматическая настройка при работе пресса, так как осуществляется автоматическая связь между моментами и усилиями:

Мд — — М, М,, Если М,) М,, то от момента М, =М,— M„ возникает вертикальная сила Р в резьбе втулка 6 — дополнительная гайка 12, которая разгружает основную винтовую резьбу винт 8 — гайка 7. При М„ - М, от силы

Р =P„— Р в резьбе втулки 6 — дополнительная гайка 12 возникает дополнительный крутящий момент М„который компенсирует разность Мд — М, =М,.

Ход h резьбы винт 8 — гайка 7 выбирается таким, чтобы М, было всегда больше М, тогда дополнительное винтовое соединение воспринимает часть. усилия дефор40

4 мирования, облегчая работу основного винтового механизма винт 8 — гайка 7.

После окончания хода деформирования давление из гидроцилиндров 15 сбрасывается, воздухораспределитель 34 соединяет штоковую полость пневмоцилиндра 26 с пневмосетью, а поршневую — с атмосферой, привод реверсируется, происходит складывание коленных механизмов и подвижные части возвращаются в исходное состояние. В конце возвратного хода пневмораспределитель 34 переключается, соединяя поршневую полость пневмоцилиндра с пневмосетью, при этом создается сопротивление перемещению корпуса 13 вверх, происходит вращение втулки 6 и гайки 7 в направлении вращения винта до момента взаимодействия упора 28 на бойке 5 с упором 29 на ползуне 3; электромагнит 31 отключается, и упор 30 возвращается в исходное положение. Цикл закончен.

Экономический эффект при внедрении изобретения получается за счет повышения производительности и КПД пресса.

1. Винтовой пресс для штамповки с кручением, содержащий установленный в направляющих станины ползун, смонтированный во внутренней полости ползуна с возможностью вращения боек с закрепленными на нем втулкой и гайкой, сочлененной несамотормозящейся нарезкой с установленным в подпятнике и подшипнике станины винтом, Закрепленный на винте приводной маховик, корпус с закрепленной в его полости дополнительной гайкой с самотормозящейся нарезкой, сочлененной с нарезкой на наружной поверхности втулки, причем направление нарезки втулки противоположно направлению нарезки винта, а также механизм разгрузки в виде гидроцилиндров, установленных на станине, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности и

КПД, он снабжен узлом перемещения корпуса дополнительной гайки, выполненным в виде коленных механизмов с управляемыми пневмоцилиндрами, верхние колена которых связаны со штоками гидроцилиндров механизма разгрузки, нижние колена связаны с корпусом дополнительной гайки, центральные шарниры коленных механизмов связаны со штоком соответствующего управляемого пневмоцилиндра, а последний закреплен на станине.

2. Пресс по п. 1, отличающийся тем, что он снабжен установленными на бойке и в ползуне упорами, причем один из упоров ползуна выполнен приводным и установлен с возможностью перемещения в радиальном направлении.

1473972

1473972

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 1О1

Редактор В. Петраш

Заказ 1800/13

Составитель В. Гринберг

Техред И. Верес Корректор И. Муска

Тираж 529 Подписное