Винтовой пресс двойного действия

 

Изобретение относится к области кузнечно-штамповочного производства и, в частности , к производству винтовых прессов. Цель изобретения - расширение технологических возможностей. В направляющих станины 1 смонтирован наружный ползун 2 и размещенный в последнем внутренний ползун 3. Полый винт 5 с корпусом гайки 6 связаны с гайками 12 и 4 соответственно наружного 2 и внутреннего 3 ползунов. На поперечине 16, размещенной в направляющих 17, установлены дополнительные упругие ограничители 21. На наружном ползуне 2 установлены тяги 22 с упорами 23, а на нижней поверхности верхней поперечины станины 1 установлены упругие упоры 25. В процессе деформирования заготовки от сл С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИ:

РЕСПУБЛИК (19) (11) (s1)s В 30 В 1/18

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

16

16

19

16

tV

1?

?в в

2

?гг

19

6 в

2?

?в

1гггг.t

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 1613357 (21) 4800140/27 (22) 09.01,90 (46) 07,05.92. Бюл. М 17 (71) Научно-исследовательский институт конструкционных материалов и технологических процессов при МГТУ им, Н.Э. Баумана и Чимкентское производственное объединение по выпуску кузнечно-прессового оборудования (72) А.В. Сафонов, А.П. Носов, Ю.И. Тамарис, Л.М. Цой, И,Я. Перепечин и И.В. Бовыкин (53) 621.979.15(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 573373, кл. B 30 B 1/18, 1975.

Авторское свидетельство СССР

М 1613357, 19.12.88, (54) ВИНТОВОЙ ПРЕСС ДВОЙНОГО ДЕЙСТВИЯ (57) Изобретение относится к области кузнечно-штамповочного производства и, в частности, к производству винтовых прессов, Цель изобретения — расширение технологических возможностей. В направляющих станины.1 смонтирован наружный ползун 2 и размещенный в последнем внутренний ползун 3. Полый винт 5 с корпусом гайки 6 связаны с гайками 12 и 4 соответственно наружного 2 и внутреннего 3 ползунов. На поперечине 16, размещенной в направляющих 17, установлены дополнительные упругие ограничители 21. На наружном ползуне

2 установлены тяги 22 с упорами 23, а на нижней поверхности верхней поперечины станины 1 установлены упругие упоры 25. B процессе деформирования заготовки от

1731648 . действия упругих ограничителей 24 поперечина 16 перемещается вверх, сжимая упругие ограничители 21 от действия на них упоров 23, что облегчает выдергивание инструмента 26 из отштампованной поковки. В случае, если усилия от упругих ограничитеИзобретение относится к кузнечноштамповочному производству, в частности к производству винтовых прессов,и является усовершенствованием изобретения по авт.св, hL 1613357.

Известен винтовой пресс двойного действия, который содержит станину, установленный в станине винт с маховиком, расположенный в направляющих станины наружный ползун, выполненный с двумя внутренними полостями, в одной из которых расположена гайка, взаимодействующая винтом, а в другой — внутренний ползун с гайкой, а также привод маховика. В поло- сти наружного ползуна расположен полый винт, жестко связанный с корпусом гайки наружного ползуна и винтовой нарезкой с гайкой внутреннего ползуна. Кроме того, пресс снабжен подвижной поперечиной с внутренней винтовой нарезкой, свинчивающейся с другой винтовой нарезкой, выполненной на наружной поверхности корпуса гайки и направляющих подвижной поперечины, причем направление винтовой нарезки подвижной поперечины противоположно направлению нарезки гайки наружного ползуна, а на станине пресса установлены упругие ограничители перемещения подвижной поперечины.

Известен также винтовой пресс двойного действия, содержащий смонтированный в направляющих станины наружный ползун и размещенные в его полости внутренний ползун и связанный с наружным ползуном корпус с гайкой, сочлененной с винтом, установленным с возможностью вращения и жестко связанным с приводным маховиком, жестко связанный с корпусом гайки полый винт, сочлененный резьбой с гайкой внутреннего ползуна, на наружном ползуне установлена гайка, сочлененная резьбой с корпусом гайки, поперечина с гайкой, сочлененной резьбой с корпусом гайки, и дополнительная поперечина, связанная резьбой с втулкой, установленной на наружном ползуне, и упругие ограничители, установленные между поперечиной и

45 лей 21 окажутся недостаточными, чтобы выдернуть инструмент 26 из поковки, при подходе к верхнему положению срабатывают упругие упоры 25, создающие дополнительную силу извлечения инструмента 26 из поковки. 1 з,п.ф-лы, 2 ил, дополнительной поперечиной,и упоры, установленные на станине.

Недостатком известной конструкции пресса являются ограниченные технологические возможности пресса, не позволяющие получать поковки с глубокими полостями, так как конструкция пресса не обеспечивает принудительное выдергивание пуансона, связанного с внутренним ползуном, из поковки, а подъем внутреннего ползуна осуществляется за счет сил веса наружного и внутреннего ползунов, Кроме того, необходимость принудительного подъема внутреннего ползуна относительно наружного может возникнуть при возникновении затекания материала заготовки между пуансоном и матрицей и образованием заусенца, Указанные недостатки известной конструкции становятся существенными при работе пресса в составе автоматизированного комплекса, так как может привести к аварийному режиму работы пресса при автоматизированной подаче заготовок и съема поковок.

Целью изобретения является создание пресса, имеющего высокие технологические возможности, обеспечивающего получение поковок широкой номенклатуры.

Указанная цель достигается тем, что винтовой пресс двойного действия снабжен дополнительными упругими ограничителями и тягами с упорами, дополнительные ограничители установлены на поперечине, тяги связаны одними концами с наружным ползуном, а на других концах тяг смонтированы упоры с возможностью их взаимодействия с дополнительными упругими ограничителями, при этом пресс снабжен упругими упорами, установленными на нижней поверхности верхней поперечины станины.

На фиг.1 изображен пресс, общий вид; на фиг.2 — то же, вариант.

Пресс содержит станину 1, в направляющих которой установлен наружный ползун

2, во внутренней полости которого расположен внутренний ползун 3 с жестко установленной в нем гайкой 4, взаимодействующей с полым винтом 5, который жестко связан с

1731648

20

35

45 корпусом 6 гайки 7, взаимодействующей с винтом 8, на верхнем конце которого установлен маховик 9. Винт 8 установлен в станине 1 с возможностью вращения в подпятнике 10 и подшипнике 11. Полый винт 5 и корпус 6 установлены в наружном ползуне 2 с возможностью вращения в полости наружного ползуна в гайке 12, жестко закрепленной в корпусе 13, который крепится к наружному ползуну 2 через проставку 14.

Другая винтовая нарезка на корпусе 6 взаимодействует с гайкой 15, жестко закрепленной на поперечине 16, Последняя может перемещаться в направляющих 17, расположенных на станине 1 или в направляющих наружного ползуна (не показаны).

В направляющих 17 установлена также дополнительная поперечина 18, связанная резьбойс втулкой 19, установленной на корпусе 13 нарчжного ползуна 2, Дополнительная поперечина 18, как и поперечина

16, может перемещаться в направляющих наружного ползуна (не показаны).

На станине 1 пресса установлены упоры

20. На поперечине 16 установлены допол нительные упругие ограничители 21. Тяги 22 одними концами связаны с корпусом 13, закрепленным к наружному ползуну 2, а на других концах тяг 22 установлены упоры 23, расположенные над дополнительными упругими ограничителями 21, между поперечиной 16 и дополнительной поперечиной 18 установлены упругие ограничители 24, На нижней поверхности верхней поперечины станины 1 установлены упругие упоры 25.

На внутреннем ползуне 3, наружном ползуне 2 и нижней поперечине станины 1 закреплен рабочий инструмент 26 — 28.

Пресс работает следующим образом.

Перед началом работы пресса наружный ползун 2 и связанные с ним элементы конструкции пресса подняты в крайнее верхнее положение. Внутренний ползун 3 занимает крайнее верхнее положение относительно наружного ползуна 2. Втулка

19 упирается в корпус 13.

При включении привода пресса (не показан) маховик 9 и связанный с ним винт 8 начинают ускоренно вращаться, и винт 8 свинчивает гайку 7, перемещая вниз корпус

6, полый винт 5, наружный 2 и внутренний 3 ползуны. Гайка 7 и корпус 6 на ходе разгона вниз не вращаются, поэтому поперечина 16, а также дополнительная поперечина 18 перемещаются вниз совместно с наружным ползуном 2.

Совместное движение наружного ползуна 2, внутреннего ползуна 3, поперечины

16 и дополнительной поперечины 18 осуществляется до момента соприкосновения дополнительной поперечины 19 с упорами 20, после чего дополнительная поперечина 18 останавливается, а наружный ползун 2, поперечина 16 и внутренний ползун 3, полый винт 5, корпус 6 и другие элементы конструкции, связанные с наружными 2 и внутренним 3 ползунами,продолжают двигаться вниз, Поперечина 16, перемещаясь вниз, упирается в упругие ограничители 24 и деформирует их. При этом возникает вертикальная сила Р1 от упругих ограничителей

24, препятствующая движению вниз поперечины16 и жестко связанной с ней гайки

15. В:винтовом соединении гайка 15 — корпус 6 возникает крутящий момент М1, разгоняющий корпус 6 в направлении вращения винта 8. Под действием этой вертикальной силы возникает крутящий момент Мг. в винтовом соединении гайка 7 — винт 8,разгоняющий корпус 6 также в направлении вращения винта 8. Суммарный момент. разгоняющий корпус 6;

М = M> + Мг = Р1(— + — ).

М пг

2л 2л (1) где h< и йг — ход резьбы гайка 7 — винт 8 и гайка 15-корпус 6.

Скорость перемещения наружного ползуна 2 уменьшается и определяется выражением

vH = й)1 —. (— + — ) вг, (2) йз

2л 2к 27г где в — угловая скорость вращения винта

8; вг — угловая скорость вращения гайки

7 (корпуса 6); пз — ход резьбы гайка 12 — корпус 6.

При перемещении наружного ползуна 2 вниз упругие ограничители 24 сжимаются, что приводит к торможению наружного ползуна 2 и разгону корпуса 6, что приводит первоначально к торможению поперечины

16, а затем ее перемещению вверх и к разгрузке упругих ограничителей 24.

Величина хода торможения наружного ползуна 2 и работа деформирования упругих ограничителей 24 выбирается так, что скорость смыкания рабочего инструмента

27 и 28 равняется нулю. Исходя из этого условия по выражению (2) получают (3) й1+ йз

При Дальнейшем вращении винта 8 и корпуса 6 с полым винтом 5 согласно выражению (3) внутренний ползун 3 продолжает движение вниз со скоростью

ЧВ Щг у пг + h4

2и (4) а поперечина 16 перемещается вверх;

1731648 (10) чп — — — и .

h2 — Ьз (5)

При движении поперечины 16 вверх происходит сжатие с усилием Р2 упругих ограничителей 21 между поперечиной 16 и упорами 23, Происходит ход деформирования до полного перехода энергии подвижных частей в работу деформирования заготовки.

Конструкция пресса обеспечивает соотношение между усилием Рн наружного ползуна, зажимающего инструменты 27 и 28, и усилием Р> внутреннего ползуна, обеспечивающего деформирование заготовки:

PH h4 п1

РВ h1+ ha (6)

При реверсе привода на маховик 9 действует крутящий момент, приводящий во вращение маховик 9 и винт 8, Одновременно от усилия Р2 упругих ограничителей 21 возникает крутящий момент Мз в резьбах гайка 15 — корпус 6 и гайка 12 — корпус 6:

Мз =Р2 (7)

Под действием момента от привода и момента Мз корпус 6 вращается в сторону вращения винта 8, а жестко связанный с корпусом 6 полый винт 5 поднимает гайку

4 и жестко связанный с ней внутренний ползун 3.

Таким образом, дополнительно к силе от привода создается сила Рз от упругих ограничителей 21, обеспечивающая выдергивание инструмента 26 из отштампованной поковки:

Р Р Ь2 - ЬЗ (8)

Усилие Рз можно регулировать, изменяя жесткость или деформацию упругих ограничителей 21.

При дальнейшем вращении винта 8 и корпуса 6 поперечина 16 опускается, упругие ограничители 21 разгружаются, внутренний ползун 3 поднимается в крайнее верхнее положение относительно наружного ползуна 2, а поперечина 16 опускается в нижнее положение относительно дополнительной поперечины 18.

Корпус 6 не вращается и под действием вращения винта 8 все подвижные части поднимаются в крайнее верхнее положение и, не доходя до упругих упоров 25, останавливаютсяя.

В этом случае, если усилие упругих ограничителей 21 окажется недостаточным, чтобы выдернуть инструмент 26 из поковки, поперечина 16 не опускается и, таким образом, при подходе к верхнему положению она входит в контакт с упругими упорами 25, 5

55 которые создаютдополнительную силу к силе Р2 упругих ограничителей 21, и инструмент 26 извлекают из поковки.

Таким образом, упругие упоры 25 работают только в случае превышения усилия зажима инструмента 26 над усилием вырыва инструмента 26 от упругих ограничителей

21 и обеспечивают гарантированное извлечение инструмента 26 из поковки, так как усилие упругих упоров 25 можно сделать практически неограниченным, выполняя их с переменной жесткостью, что трудно выполнить на поперечине 16, Упругие ограничители (фиг.2) могут быть выполнены в виде цилиндра 29, штоки 30 которых связаны тягой с корпусом 13 наружного ползуна 2.

Пресс (фиг,2) работает следующим образом.

Перед началом работы пресса наружный ползун 2 и связанные с ним элементы конструкции пресса подняты в крайнее верхнее положение. Внутренний ползун 3 занимает крайнее верхнее положение относительно наружного ползуна 2, Втулка

19 упирается в корпус 13. Верхняя и нижняя полости цилиндров без давления. Далее пресс работает аналогично описанному варианту до момента, когда происходит ход деформирования. Возможны два случая работы пресса. При первом во время хода деформирования давление подается в нижнюю полость цилиндра 29 и он выполняет функции, аналогичные дополнительному бункеру 22, обеспечивая вырыв пуансона 26 из заготовки. При втором случае so время хода деформирования давление подается в верхнюю полость цилиндра 29. При реверсе привода на маховик 9 действует крутящий момент, приводящий во вращение маховик

9 и винт 8. Одновременно от усилия Р4 цилиндра возникает крутящий момент М4 в резьбах гайка 15 — корпус 6 и гайка 12 — корпус 6:

М4 Р4 2л (9)

Под действием момента от привода винт 8 начинает вращаться в противоположную сторону, поднимая подвижные части, а под действием момента М4 корпус 6 вращается в ту же сторону, что и при ходе деформирования, обеспечивая движение внутреннего ползуна 3 вниз, что позволяет вытолкнуть заготовку из верхней матрицы

27 пуансоном 26 с усилием Р5, которое определяется выражением пз п2

Р5 =Р4

1731648

10 иг. 2

Составитель А.Сафоров

Техред М,Моргентал Корректор А,Маковская

Редактор Н.Гунько

Заказ 1549 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Усилие Р5 можно регулировать, изменяя давление в верхней полости цилиндра 29.

Для возвращения подвижных частей в исходное положение давление из верхней полости цилиндра сбрасывается и подается в нижнюю полость. При этом От усилия Р6 цилиндра 29 возникает крутящий момент

М5 в резьбах гайка 15 — корпус 6 и гайка 12— корпус 6:

М5 =Р6

hz -h3 (11)

Под действием момента от привода и момента Mg корпус 6 вращается в сторону вращения винта 8, а жестко связанный с корпусом 6 полый винт поднимает гайку 4 и жестко связанный с ней внутренний ползун

3.

При дальнейшем вращении винта 8 и корпуса 6 поперечина 16 опускается, внутренний ползун 3 поднимается в крайнее верхнее положение относительно наружного ползуна 2, а поперечина 16 опускается в нижнее положение относительно дополнительной поперечины 18. Давление из нижней полости цилиндра 29 сбрасывается, при этом корпус 6 не вращается и под действием вращения винта 8 все подвижные части поднимаются в крайнее верхнее положение и, не доходя до упругих упоров 25, останавли5 ва ются.

Таким образом, использование цилиндров 29 обеспечивает как вырыв пуансона 26 из поковки, так и выталкивание из верхней матрицы.

10 Формула изобретения

1.Винтовой пресс. двойного действия по авт.св. Й1613357,отл и ч а ю щи и с я тем, что, с целью расширения технологических возможностей, он снабжен дополнительны15 ми упругими ограничителями и тягами с упорами, дополнительные упругие ограничители установлены на поперечине. тяги связаны одними концами с наружным ползуном, а на других концах тяг смонтированы упоры с

20 возможностью их взаимодействия с дополнительными упругими ограничителями.

2.Пресс по п.1, отличающийся тем, что он снабжен упругими упорами, установленными на нижней поверхности верхней

25 поперечины станины.