Пресс для сферодвижной штамповки

 

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано в машинах для сферодвижной штамповки. Цель изобретения - повышение надежности и экономических характеристик. Пресс для сферодвижной штамповки содержит станину 1 с установленным на ней сферодвижным механизмом, включающим размещенный в сферической опоре 9 прессователь 10 с водилом, соединенным посредством шарового подшипника скольжения, состоящего из корпуса 12 и сферического вкладыша 13, с механическим приводом, и гидроцилиндр 2 осевого нагружения, гидравлически связанный с полостью между опорой 9 и прессователем 10. Рабочая полость гидроцилиндра также связана с полостью между корпусом 12 и сферическим вкладышем 13 подшипника скольжения водила, при этом в эту гидравлическую линию может быть подключен мультипликатор 24. При подаче жидкости от насоса 17 в гидроцилиндр 2 происходит перемещение траверсы 4 с инструментом 6 и заготовкой 7. При соприкосновении с обкатывающим инструментом 11, закрепленным на прессователе 10, происходит деформирование заготовки 7. 3 з.п.ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ.

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1

„„SU„„1500417 (51)4 В 21 П 37/12

6ИЫвам

ilATEHTH iL И

Е .Ь .:!0, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬП ИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4333533/31-27 (22) 24,11.87 (46) 15.08.89. Бюл. У 30 (71) Киевский политехнический институт им. 50-летия Великой Октябрьской социалистической революции (72) А.С,Пшенишнюк, Л.Т.Кривда и С.П.Гожий (53) 621 979(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 889219. кл, B 21 D 37/12, 12.06.78.

2 (54) ПРЕСС ДЛЯ СйЕРОДВИЖНОЙ 1ЦТАИПОВКН (57) Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано в машннах для сферодвижной штамповки. Цель изобретения повышение надежности и экономических характеристик. Пресс для сферодвнжной штамповки содержит станину 1 с установленным на ней сферодвижным механизмом, включающим размещенный в

3 150041 сферической опоре 9 прессователь 10 с водилом, соединенным посредством шарового подшипника скольжения, .состоящего из корпуса 12 и сферическо5 го вкладыша 13, с механическим приводом 14, гидроцилиндр 2 осевого нагружения, гидравлически связанный с полостью между опорой 9 и прессователем 10, Рабочая полость гидроци- !О линдра также связана с полостью между корпусом 12 и сферическим вклады7 4 шем 13 подшипника скольжения водила, при этом в эту гидравлическую линию может быть подключен мультипликатор, При подаче жидкости от насоса 17 в гидроцилиндр 2 происходит перемещение траверсы 4 с инструментом 6 и заготовкой 7. При соприкосновении с обкатывающим инструментом ll закрепленным на прессователе 10, происходит деформирование заготовки 7.

3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано в машинах для сферодвиж20 ной штамповки.

Целью изобретения является повышение надежности и экономических характеристик пресса.

На фиг. 1 изображен предлагаемый пресс, продольный разрез; на фиг.2— разрез А-А на фиг. 1 (проходящий через точку О по подшипниковому узлу соединения водила прессователя с приводом).

Пресс содержит станину 1, в нижней части которой расположен гидроцилиндр 2 осевого нагружения,,Плунжер 3 гидроцилиндра 2 неподвижно закреплен на станине l а корпус гидроцилиндра 2 представляет собой подвижную траверсу 4 пресса, перемещающуюся в направляющих 5 станины 1, На верхней части траверсы 4 закреплен нижний инструмент 6, на котором 40 помещаются обрабатываемые заготовки

7, цилиндрические или кольцевые, В верхней части станины 1 пресса в корпусе 8 шарнирно с сферической опоре

9 закреплен прессователь 10 с водилом с установленным на нем обкатывающим коническим инструментом 11 с размерами: R — - при штамповке цилиндрической детали и внешнего диаметра R и внутреннего r — - при штамповке кольцевой заготовки. При этом водило прес- О сователя 10 соединено посредством подшипника скольжения, состоящеro иэ корпуса 12 и сферического вкладыша

13, с ротором 14 привода сферодвижного механизма. Зубчатый венец ротора 14 входит в зацепление с приводными шестернями 15, установленными . на выходных концах приводных электродвигателей 16. 3апитка гидроцилиндра

2 осуществляется от гидронасоса 17.

Трубопроводом 18 рабочая полость гидроцилиндра 2 соединяется с полостью, образованной сферической опорой 9 и прессователем 10, Фильтр 19 осуществляет очистку жидкости, поступающей в гидросистему, а предохранительный клапан 20 предотвращает перегрузку гидросистемы запитки сферической опоры 9 прессователя 10. Одновременно рабочая полость гидроцилиндра 2 посредством трубопровода соединяется через дроссель 21 с полостью между корпусом !2 и сферическим вкладышем

13, Указанная полость образует камеру, куда поступает жидкость. При этом площадь проекций опорной поверхности подшипника на вер гикальную плоскость А-А принимается равной: а) 0,5-0,75 произведения рабочей площади гидроцилиндра 2 на отношение максимального радиуса конического инструмента 11 к расстоянию I., от цент— ра сферической опоры 9 до поперечной оси симметрии подшипника (фиг, !) при обработке цилиндрической заготовки; б) произведению отношения разности максимальных наружного и внутреннего радиусов конического инструмента

11 к удвоенному расстоянию от пентра сферической опоры 9 до поперечной оси симметрии подшипника на рабочую площадь гидроцилиндра 2 — при штамповке кольцевой заготовки.

Указанная площадь может быть легко определена в зависимости от принятой конструкции и габаритов подшипника (диаметр подшипника, количества камер для подводки жидкости и др ° )»

5 15004

В цепь запитки полости подшипника скольжения также входят регулируемый дроссель 21, краны 22, преобразователь 23 давления (мультипликатор) с поршнем 24 и внутренним ша5 риковым обратным клапаном 25, обратный и предохранительный клапаны 26 и

27, Регулируемый дроссель 21 предназначен для регулировки протока жидкос- 10 ти через подшипниковый узел (через зазор или камеру, образованную корпусом 12 и вкладышем 13). Преобразователь давления (мультипликатор) 23 служит для увеличения давления при 1.5 переходе от обработки цилиндрических деталей к штамповке кольцевых заготовок. С этой целью поршень 24 мультипликатора 23 выполнен двухступен чатым с диаметром Й и d причем 20 полость над частью поршня большего диаметра соединена с атмосферой. Коэффициент мультипликации К представляет собой отношение давлений на выхоце (p „) и входе (р ), равен (см. 25 фиг, 1):

К=

Я1 2 д» °

Краны 22 и клапаны 25 и 26 служат 3р для поочередного подключения давления жидкости от гидроцилиндра 2 для случая, когда штампуются цилиндрические заготовки непосредственно к подшипнику скольжения и через мультипли- 35 катор 23 (при осадке кольцевых заготовок). Клапан 27 предохраняет гидросистему запитки подшипника от перегрузки. Жидкость, протекающая через подшипник скольжения, а также утеч- 40 ки из системы запитки сферической опоры прессователя, собираются в полости корпуса 8 и сообщаются со сливом через фильтр 28 с охлаждением.

Пресс работает следующим образом, 45

При подаче жидкости от насоса 17 в гидроцилиндр 2 происходит перемещение по направляющим 5 траверсы 4 с установленным на ней нижним глоскиь1 инструментом 6 и заготовкой 7. При 5р соприкосновении с обкатывающим инструментом 11, закрепленным на прессователе 10 происходит деформирование заготовки 7. Обкатывание инструментом 11 осуществляется за счет переаачи вращательного движения на ротор 14 от электродвигателя 16 через шестерни 15. Усилие деформирования .RT приложено эксцентрично по отноше17 6 нию к оси пресса и находится на расстоянии, равном: а) (О, 5-0, 75) ° R — в случае осадки цилиндрической заготовки;

1 б) (R-r ) — — в случае осадки коль2 цевой заготовки с наружным радиусом

R и внутренним r (см. фиг. 1) . .Указанные соотношения получены на основании анализа распределения контактных давлений между инструментом и заготовкой. В результате эксцентричного приложения технологического усилия R в поашипниковом узле т возникает реакция R, поджимающая вкладыш 13 к корпусу 12. Указанная реакция составляет:

Rq (0>5 0 75 В а осадка цилиндрической заготовки;

Rò,(R-r) б) R = — осадка кольцевой заготовки.

Усилие R =р .F где р — давле.т гв, ru, ние в рабочей полости гидроцилиндра 2, à F. — его рабочая площадь.

Учитывая, что площадь проекции опорной поверхности подшипника F выбрана равной: (О 5-0 75) F-R а) F = » при осадл ке цилиндрических заготовок;

R-r б) F = †- F — при осадке кольцеп 2 1 вых заготовок, а давление в полости между корпусом 12 и сферическим вкладышем 13 приблизительно равно давлению в рабочей полости гидроцилиндра

2 (мультипликатор 23 отключен краном

22), возникающая реакция К уравновешивается давлением жидкости аналогично тому, как это имеет место в гидростатическом подшипнике. С целью улучшения эксплуатационных характеристик пресса, а именно упрощения переналадки пресса при переходе от штамповки цилиндрических заготовок к обработке кольцевых деталей, в конструкции предлагаемого пресса предусмотрена возможность подключения в магистраль запитки подшипника мультипликатора 23, При отключении крана 22 непосредственного соединения гидроцилиндра 2 и полости между корпусом 12 и вкладышем 13 и подключении указанной полости посредством мультипликатора 23 (случай раскатки кольцевой заготовки) жидкость от

1500417 „=(0,5-0,75) - F, К-г

К= — — — — —— (1, -1,5)R гидроцилиндра 2 поступает под поршень

24 и через обратный клапан 25 к подшипнику. За-счет разности диаметров поршня 24, а также, учитывая, что полость над частью поршня большего диаметра соединена с атмосферой, поршень 24 перемещается, повьппая давление жидкости, поступающей к подшипнику скольжения, в Кй, /d раз.

"j и

Если опорная площадь подшипника скольжения определена по вьппеприведенной методике, пр«менительно к раскатке цилиндрических заготовок, и равна то при переходе к штамповке кольцевых заготовок, когда коэффициент про- 2О порциональности.между опорной по". верхностью подшипника и площадью рабочего цилиндра отличается от вьппеприведенного и равняется (В.-r)/(2L) наличие мультипликатора с коэффици"ентом дает возможность упростить отладку 3О пресса, так как в этом случае не требуется разборка подшипникового узла и замена корпуса 12 с другой опорной поверхностью, Действительно прй раскатке кольца 35

С другой стороны, равнодействующая сил давления жидкости в подшипнико- 4О вом узле (мультипликатор 23 включен) равна:

R-r

45 с4 2 «(0,5-0,75) К P ч

Таким образом, наличие мультипликатора позволяет использовать один и тот же подшипниковый узел для штам- 50 повки различных типов деталей. Обратные клапаны 25 и 26 перекрывают поток жидкости от источника высокого давления в мультипликатор 23 или параллельный ему трубопровод при пооче- 55 редном подсоединении их к зазору в подшипниковом узле, Принимая во внимание, что в приведенных формулах для определения опорной площади подшипника фигурируют размеры конического инструмента 11 в зависимости от максимальных размеров штампуемых на прессе деталей (цилиндрических или кольцевых), то при штамповке заготовок меньших размеров. необходимо пропорциональное уменьшение давления, которое обеспечивается путем регулировки регулятора 21. Клапаны 20 и 27 предохраняют линии запитки подшипникового узла и сферической опоры прессователя 10 от перегрузки. Дроссель регулирует расход жидкости через полость между корпусом 12 и вкладышем 13.

Жидкость в процессе работы пресса протекает как в подшипниковом узле, так и через сферическую опору, сливаясь в полость корпуса 8, а затем охлаждается и фильтруется через фильтр

28, Учитывая, что жидкость в указанные узлы пресса поступает под давлением, пропорциональным (за счет соединения.с полостью рабочего гид роцилиндра 2) технологическому усилию, создаются оптимальные условия для образования гидростатического эффекта в подшипниковом узле и сферической опоре .прессователя.

Создание гидростатического эффекта в подшипниковом узле и сферической опоре прессователя позволяет путем обеспечения оптимального условия смазки повысить их надежность и, одновременно, увеличить КПД сферодвижного механизма в среднем на 8-107, Формула изобретения

1. Пресс для сферодвижной штамповки, содержащий станину .с установленным на ней сферодвижным механизмом в виде размещенного в сферической о < ре прессователя с обкатным инструментом и водилом, соединенным посредством подшипника скольжения, состоящего из корпуса и сферического вкладыша, с механическим приводом, и гидроцилиндр осевого нагружения с плунжером, гидравлически связанный с пол. стью между сферической опорой и прессователем и с гидроприводом, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности и экономических характеристик пресса, рабочая полость гицроцилиндра осевого нагружения гидравлически связана с полостью между корпусом и сферическим уия2

Составитель О.Финогеев

Редактор М.Бандура Техред A.Кравчук Корректор М. Васильева

Заказ 4805/13

Тираж 693

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 10!

9 150041 вкладышем подшипника скольжения водила.

2 ° Пресс по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей путем обеспечения осадки цилиндрических заготовок, площадь проекции опорной поверхности подшипника скольжения водила на вертикальную плоскость 10 равна (0,5-0,75) произведения площади гидроцилиндра осевого нагружения на отношение максимального радиуса обкатывающего инструмента к расстоянию от центра сферической опоры до попе- 15 речной оси симметрии подшипника скольжения водила.

3, Пресс по п. 1, о т л и ч аю"шийся тем, что, с целью рас- 20 ширения технологических возможностей путем обеспечения осадки кольцевых заготовок, площадь проекции опорной поверхности подшипника скольжения во7

10 дила на вертикальную плоскость равна произведению отношений разности наружного и внутреннеro радиусов обкатывающего инструмента к удвоенному расстоянию от центра сферической опоры до поперечной оси симметрии подшипника скольжения водила на площадь плунжера гидроцилиндра осевого нагружения, 4. Пресс по и. 1, о: т л и ч аю шийся тем, что, с целью упрощения эксплуатации. пресса, он снабжен мультипликатором, установленным с возможностью подключения к гидравлической линии, связывающей полость гидроцилиндра осевого нагружения с полостью между корпусом и сферическим вкладышем подшипника скольжения водила, при этом коэффициент мультипликации равен отношению разности максимальных наружного и внутреннего радиусов обкатывающего инструмента к (1,0-1,5) его наружного радиуса.