Вертикальный штамповочный пресс

 

Использование в области кузнечнопрессового машиностроения. Сущность: ползун 5 установлен в направляющих элементах 6, которые выполнены в виде установленных на фундаменте 2 вертикальных упругих стоек, несвязанных со станиной 1 и столом 7. В свою очередь в станине 1 смонтированы плунжерные гидравлические цилиндры 8, 9, 10 и 11, плунжеры которых установлены с возможностью контакта своих сферических торцов со стойками. В случае перекоса ползуна 5 плита 14 взаимодействует с плунжерами гидроцилиндров 12 и 13, которые связаны гидролиниями с гидроцилиндрами 7, 8, 10 и 11. Плунжеры последних перемещают вертикальные стойки, выравнивая ползун 5. 1 з.п. ф-лы, 3 ил

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

<л)5 В 30 В 15/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4844988/27 (22) 28.06.90 (46) 15.08.92. Бюл. ¹ 30 (75) В.С.Запорожченко, В.Я.Мирзак и

А.П.Качанов (53) 621.979.06 {088,8) (56) Авторское свидетел ьство СССР и 1225795, кл, В 30 В 15/04, 16.01.84, (54) ВЕРТИКАЛЬНЫЙ ШТАМПОВОЧНЫЙ

ПРЕСС

{57) Использование: в области кузнечнопрессового машиностроения. Сущность; ползун 5 установлен в направляющих элементах 6, которые выполнены в виде устаИзобретение относится к кузнечнопрессовому машиностроению, а именйо к конструкциям штамповочных прессов.

Известен вертикальный штамповочный пресс, содержащий станину, размещенный в гидронаправляющих ползун, стол, узел крепления верхней части штампа к ползуну, средства соединения нижней части штампа со столом s виде плиты и узла гидроподпора последней относительно стола, а также трубопровод, соединяющий узел гидропривода с гидронаправляющими.

Недостатком известного пресса является низкое качество штампуемых изделий и малая стойкость штампа вследствие упругой деформации направляющих элементов вместе со станиной в момент штамповки;

Целью изобретения является повышение качества штампуемых изделий и стойкости штампа, Поставленная цель достигается тем, что известный вертикальный штамповочный

„„533 „„ 1754476А1 новленных на фундаменте 2 вертикальных упругих стоек, несвязанных со станиной 1 и столом 7. В свою очередь в станине 1 смонтированы плунжерные гйдравлические цилиндры 8, 9, 10 и 11, плунжеры которых установлены с возможностью контакта своих сферических торцов со стойками. В случае перекоса ползуна 5 плита 14 взаимодействует с плунжерами гидроцилиндров 12 и 13, которые связаны гидролиниями с гидроцилиндрами 7, 8, 10 и 11.

Плунжеры последних перемещают вертикальные стойки, выравнивая ползун 5. 1 з.п. ф-лы, 3 ил. пресс, содержащий станину, размещенный в гидронаправляющих ползун, стол, узел крепления верх-,ей части шта;. па к ползуну, средства соединения нижней части штампа со столом в виде плиты и узел гидроподпора последней относительно стола, а также трубопровод, соединяющий узел гидропривода с гидронаправляющими, снабжен уравновешивателем ползуна в виде двух гидроцилиндров, корпуса которых закреплены на станине, а штоки поршней соединены с ползуном, гидронаправляющие выполнены в виде установленных на фундаменте вертикальных упругих стоек и плунжерныхгидроцилиндров, горизонтально оазмещенных попарно на верхнем и нижнем уровнях оппозитно один другому в каждой паре с возможностью взаимодействия плунжеров со стойками, упомянутый узел гидроподпора выполнен в виде плунжерных гидроцилиндров, вертикально размещенных в столе с возможностью взаимодействия плунжеров

1754476 с плитой, а трубопровод выполнен в виде двух отдельных линий, каждая из которых соединяет один из вертикальных плунжерных гидроцилиндров с двумя горизонтальными плунжерными цилиндрами, размещенными с противоположных сторон ползуна соответственно, один на верхнем, а другой — на нижнем уровнях, а также со штоковой полостью одного и поршневой полостью другого гидроцилиндрав уравновешивателя, Крометого, штамповачный пресс снабжен упругим элементом, размещенным по периметру плиты между ней и стойками, а торцы плунжеров гидроцилиндров выполнены сферическими.

На фиг. 1 показан предлагаемый пресс, общий вид; на фиг. 2 представлена схема, показывающая повышение давления жидкости в одной гидролинии при повороте ползуна в направляющих против часовой стрелки; на фиг. 3 — то же, в другой гидролинил при повороте ползуна в направляющих по часовой стрелке.

Вертикальный штамповочный пресс соде:.;;кит станину 1, закрепленную на фундаменте 2, на которой смонтирован привод ползуна, включающий электродвигатель, маховик, муфту, тормоз, клинаременную и зубчатые передачи (привад на общем виде условно не показан) и приводящий во вращение кривошипный BBR 3, связанный шатуном 4 с ползуном 5. Ползун установлен в направляющих элементах (стойках) 6, которые выполнены в виде установленных на фундаменте 2 вертикальных упругих стоек, не связанных со станиной 1 и столом 7 пресса. В станине смонтированы плунжерные гидравлические цилиндры 8, 9, 10 и 11, размещенные попарно на верхнем и нижнем уровнях оппозитно один другому B каждой паре, плунжеры которых находятся в контакте своими сферическими торцами с обратной (нерабочей) стороной направляющих стоек 6, Оси этих гидроцилиндрав расположены горизонтально, перпендикулярно продольной оси пресса, вдоль которой перемещается ползун 5, В столе 7 пресса размещен узел гидроподпора, выполненный в виде плунжерных гидравлических цилиндров 12 и 13, оси которых размещены вертикально, параллельно продольной оси пресса. На сферических торцах плунжеров, помещенйых в гидроцилиндры 12 и 13, установлена с возможностью угловых и линейных смещений плита 14, по периметру которой закреплен, например приклеен, упругйй элемент 15. Плита 14, представляющая собой узел крепления нижней части 16 штампа, упирается в упоры 17, прикрепленные к направляющим стойкам 6. Палзун 5 с

35 узлом крепления верхней части 18 штампа соединен посредством штоков 19 с поршнями, помещенными внутрь цилиндров 20 и 21 уравновешивателей палзуна, Оси цилиндров уравнавешивателей, установленных вертикально, параллельны продольной оси пресса, Нижняя 16 и верхняя 18 части штампа связаны между собой направляющими элементами 22.

Все гидравлические цилиндры соединены двумя гядралиняями, например, выполненными в виде жестких трубопроводов, Первая гидролиния 23 соединяет вертикальный плунжерный гидроцилиндр 12 с двумя горизонтальными плунжерными гидравлическими цилиндрами 8 и 11, размещенными с противоположных сторон ползуна, сооТветствен 10, адин на верхнем, а другаи — на нижнем уровнях, а также со штаковай полостью цилиндра 20 и поршневой палостыа цилиндра 21 уравнавешивателей, Вторая гидралиния 24 соединяет вертикальный гидрациляндр 13 с двумя горизонтальными плунжерными цилиндрами 9 и 10, а также с поршневой полостью цилиндра 20 и штаковой полостью цилиндра 21 уравнавешивателей, Для компенсации утечек жидкости в паацессе работы абе гидролинии могут быть соединены са вспомогательными насосными приводами или с гидрааккумуляторами (на чертеже не показаны).

Пресс работает следующим образом, Перед началом эксплуатация все гидравлические цилиндры и гидралинии заполняются жидкостью, При включении привода пресса (уславна не показан) палзун 5 совершает возвратно-поступательное перемещение в направляющих стойках 6. В случае перемещения ползуна 5 с верхней частью 18 штампа без перекосов относительно ега нижней части 16 подвижная плита 14 равномерна давит на плунжеры гидроцилиндров

12 и 13, создавая одинаковое давление жидкости в обеих гидралиниях 23 и 24. Зтим давлением плунжеры всех гидравлических цилиндров 8, 9, 10 и 11 прижимаются к обратной (нерабочей) стороне и обеспечивают подпор направляющих стоек 6, повышая их жесткость. Кроме того, происходит выборка

50 зазора между ползуном и направляющими элементами, увеличенного вследствие износа их сопряженных поверхностей, В процессе перемещения ползуна 5 вниз жидкость из штаковой полости цилиндра 20 уравновешивателя па гидролинии 23 перекачизается в поршневую полость цилиндра 21 уравнавешивателя, а из штаковай полости цилиндра 21 по гидролинии 24 в поршневую полость цилиндра 20. Зто абеспе ивает более плавную работу привода и равномерный

1754476

50 ход ползунэ. При. выполнении разделительных оперэций типа вырубки, пробивки, отрезки и т,п., когда происходит скол материала, имеет место резкий сброс рабочего усилия и разгрузка станины пресса.

После резкого сброса рабочей нагрузки возникающие в станине динамические усилия и упругие колебания быстро гасятся за счет того, что передаются нэ сжатую жидкость в верхних и нижних полостях цилиндров уравновешивателей ползунэ, которые являются также и гидравлическими амортизаторами (демпферами).

При обратном холостом ходе ползуна давление в вертикальных гидроцилиндрах

12 и 13 и в обеих гидролиниях 23 и 24 падает, э rpèæàòèå плун>керов к направляющим элементам уменьшается, что приводит к возрастанию зазора между ползуном и направляющими, При обратном ходе это обстоятельство не влияет на точность штамповки, но при этом уменьшаются силы трения в направляющих и энергетические потери в приводе на холостой ход, Плита 14 поднимается вверх до упоров 17, э упругий элемент t5 центрирует ее в среднем (исходном) положении, В случае поворота полэуна 5 с верхней частью 18 штампа, например, против часовой стрелки относительно его точки подвески (точки соединения полэуна с шатуном) перекэшивэется также нижняя часть 16 штампа, связанная с верхней частью напрэвляющими элементами 22 (см.фиг,2). Перекос пол зунэ может быть вызван геометрическими погрешностями изготовления и сборки штэмповочного прессэ, износом опорных подшипников, вклэдышей большой и малой головки шатуна, а также упругой деформацией станины пресса под нагрузкой. Это приводит к угловому повороту плиты 14, жестко соединенной с нижней чэст ю 16 штампа, путем перекатывания или скольжения относительно сферических торцзв опорных плунжеров, установленных в вертикальных гидроцилиндрах 12 и 13.

Вследствие наклона плиты 14 плунжер в гидравлическом цилиндре 12 смещэется внлз нэ большую величину по соавнению с плунжером в цилиндре 13, Поэтому в гидролинии 23 (условно показана нэ фиг. 2 толстой линией) возникает высокое давление жидкости, а в гидролинии 24 (условно показана на фиг. 2 тонкой линией) — более низкое давление, Под действием жидкости высокого давления плунжеры горизонтальных гидроцилиндров 8 и 11 поижимаются к направляющим стойкам 6 со значительным усилием, компенсируя упругие деформации направляющих, вызванные перекосом ползуна 5. Плунжеры горизонтальных гидравлических цилиндров 9 и 10 под действием жидкости низкого давления воздействуют на направляющие элементы 6 с меньшим ус|ллием, Такое неравномерное воздействие плунжеров по длине направляющих упругих стоек обеспечивает выравнивание ползуна, Вырэвниванию полэунэ также способствует подача жидкости высокого дэвления в штоковую полость цилиндра 20 урэвновешивэтеля и в поршневую полость цилиндра 21 урэвновешивателя, тогда кэк в поршневую полость цилиндра 20 и в штоковую полость цилиндра 21 поступает жидкость низкого давления. За счет разности давления жидкости в поршневой и штоковой полостях гидравлических цилиндров 20 и 21 их поршнл, связанные штоками 19 с ползуном, стремятся повернуть последний по часовой стрелке относительно его точки подвески, тем самым восстанавливая прэвильнос положение ползуна 5 относительно направляющих стоек б, При перекосе ползунэ 5 с верхней частью 18 штампа, например, по часовой стрелке относительно его точки подвески (см,фиг.3) угловой поворот подвижной плиты 14 приводит к знэчительному смещению вниз плунжера вертикального гидроцилиндра 13 и к незначительному — плун>кера вертикального гидроцилиндрэ 12. Возникает высокое давление жидкости в гидравлической линил 24 (условно показана нэ фиг. 3 толстой линией) и б лее низкое в гидравлический линии 23 (условно показана на фиг, 3 тонкой линией,, Жидкость высокого давления поступает е горизонтальные плунжерные гидроцилиндр- 9 и 10, поршневую полость гидро„"клиндра 20 и в штоковую полость гидроцилиндра 21, обеспечивая повОрОт ползунэ 5 против чэсовой стрелки относительно точки подвески и выравнивая его ползжения в пространстве, Прижатие сферическлх торцов плунжеров горизонтальных гидроцилиндров 9 и 10 к обратной (нерабочей) стороне направляющих стоек 6 напротив точек касания перекошенного ползунэ способствует уменьшению их упругой деформации и обеспечивает подпор направляющих, консольно закрепленных в фундаменте. Наличие жидкости. низкого давления в плунжерных цилиндрах 8 и 11, штоковой полости цилиндра 20 и поршневой полости цилиндра 21 предотвращает попадание в гидросистему воздуха из атмосферы, который вследствие своей сжимэемости может нарушить работоспособность предлагаемого штэмповочного пресса, 1754476

Данный вертикальный штамповочный пресс обеспечивает технико-экономический эффект от внедрения благодаря повышению качества штампуемых изделий и стойкости штампа за счет следующих факторов; — отсутствия влияния упругой деформации станины под нагрузкой на направляющие стойки, выполненные и закрепленные в фундаменте отдельно от станины и стола пресса; — поджатия направляющих упругих стоек к ползуну и выборки зазора между ними в процессе хода ползупа вниз, что обеспечивается без дополнительного источника жидкости высокого давлечия только за счет усилия деформации изделия, развиваемого и россом; — выравнивания ползуна, в случае его перекоса, за счет разного давления жидко.сти в двух гидролиниях, одна из которых связана, например, с четными плунжерными гидроцилиндрами, а другая — с нечетными„а также попеременно с верхними и нижними полостями поршневых гйдроцилиндров уравновешивателей; — демпфирования динамических нагрузок i, упругих колебаний деталей пресса при резком снятии нагрузки в процессе выполнения разделительных операций (при сколе материала) благодаря амортизирующему (демпфирующему) действию жидкости в полостях уравновешивающих гидроцилиндров;

- уменьшение энергетических потерь в приводе на обратнь.й холостой ход ползуна вследствие увеличения зазора между ползуHoM M направляющими стойками при падении давления жидкости в обеих гидролиниях.

Формула изобретения

1. Вертикальный штамповочный пресс, содержащий станину, размещенный в гидронаправляющих ползун, стол, узел крепле5 ния верхней части штампа к полэуну., средства соединения нижней части штампа со столом в виде плиты и узла гидроподпора последней относительно стола, а также трубопровод, соединяющий узел гидропривода

10 с гидронаправляющими, о т л и ч а ю щ к Йс я тем, что, с целью повышения качества

IIIràìïóeMûõ изделий и стойкости штампа, он снабжен уравновешивателем ползуна в виде двух гидроцилиндров, корпуса кото15 рых закреплены на станине, на штоки поршней ".оединены с ползуном, гидронап,равляющие выполнены в виде установленных на фундаменте вертикальных упругих стоек и плунжерных гидроцилиндров, гори20 зонтально размещенных попарно на верхнем и нижнем уровнях оппозитно одийдругому в каждой паре с возможностью взаимодействия плун>керов со стойками, упомянутый узел гидроподпора выполнен в виде плун25 жерных гидроцилиндров, вертикально размещенных в столе с возможностью взаимодействия плунжеров с плитой, а трубопровод выполнен в виде двух отдельных линий, каждая из которых соединяет один

30 из вертикальных плунжерных гидроцилиндров с двумя горизонтальными плунжерными цилиндрами, размещенными с противополо>кных сторон ползуна соответственно один на верхнем, а другой на нижнем уров35 нях, а также со штоковой полостью одного и поршневой полостью другого гидроцилиндров уравновешивателя, 2. Пресс по п,1, отличающийся тем, что он снабжен упругим элементом, разме40 щенным по периметру плиты между ней и стойками, а торцы плунжеров гидроцилиндров выполнены сферическими, 1754476

Составитель В.Запорожченко

Техред М.Моргентал Корректор M,Ïåòðîâà

Редактор В,Фельдман

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

Заказ 2854 Тираж Подписное

ВНИИПИ ГосУдарственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, >К-35, Раушскал наб., 4/5