Пресс для штамповки обкатыванием

 

Использование: кузнечно-прессовое производство. Сущность изобретения: пресс содержит полый ползун, установленный в направляющих станины и связанный шаровым шарниром со сферодвижным механизмом , приводной кривошипный вал, связанный шатуном с верхней призмой, шарнирно соединенный со станиной, и с нижней призмой, связанной с ползуном. Корпус сферодвижного механизма установлен на цилиндрической пяте, расположенной в обойме. Обойма установлена внутри ползуна с возможностью вращения от привода . Привод выполнен в виде электродвигателя , вала, установленного на одном его конце ведомого диска, установленного на станине и связанного с электродвигатепем маховика, размещенного на валу и подпружиненного относительно маховика ведущего диска, фрикционных накладок, размещенных на ведущем диске, дополнительного вала, жестко соединенного с обой- | мой и через промежуточное звено с другим | концом вала. Корпус и сферодвижный механизм имеют общий центр вращения, 8 ил, сл с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 В 21 0 37/12

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ В

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4839814/27 (22) 15.06.90 (46) 07.12.92. Бюл, N. 45 (71) Научно-исследовательский институт конструкционных материалов и технологических процессов при МГТУ им.Н.Э.Баумана и Центральное проектно-конструкторское бюро кузнечно-прессового машиностроения (72) А.В.Сафонов, С.Н.Позняков, И.А.Церна, В.В.Синяков и М.Г.Николенко (56) Авторское свидетельство СССР

N 721187, кл, В 21 0 37/12, 1978. (54) ПРЕСС ДЛЯ ШТАМПОВКИ ОБКАТЫВАНИЕМ (57) Использование: кузнечно-прессовое производство. Сущность изобретения. пресс содержит полый ползун, установленный в направляющих станины и связанный шаровым шарниром со сферодвижным меИзобретение относится к кузнечнопрессовому машиностроению.

Преимущества процесса штамповки обкатыванием по сравнению с традиционной технологией объемной штамповки общеизвестны: значительное снижение технологического усилия и нагрузок на инструмент, повышение стойкости инструмента, возможность получения прецизионных изделий с высокой степенью чистоты поверхности, существенное уменьшение стоимости и габаритных размеров оборудования.

Известен кривошипный пресс, содержащий установленный в направляющих станины полэун, связанный шарнирно с нижней призмой, которая шарнирно связана с верхней призмой, закрепленной шар„, Ы„„1779442 А1 ханизмом, приводной кривошипный вал, связанный шатуном с верхней призмой, шарнирно соединенный со станиной, и с нижней призмой, связанной с ползуном.

Корпус сферодвижного механизма установлен на цилиндрической пяте, расположенной в обойме. Обойма установлена внутри ползуна с воэможностью вращения от привода. Привод выполнен в виде электродвигателя, вала, установленного на одном его конце ведомого диска, установленного на станине и связанного с электродвигателем маховика, размещенного на валу и подпружиненного относительно маховика ведущего диска, фрикционных накладок, размещенных на ведущем диске, дополнительного вала, жестко соединенного с обой- ) мой и через промежуточное звено с другим концом вала. Корпус и сферодвижный механизм имеют общий центр вращения, 8 ил, ° аЪ ннрно со станнноа н с шатуном, связанным с приводным кривошипным валом. Для этого пресса характерны высокая скорость пе-, ремещения ползуна вниз на ходе приближения и пониженная уменьшающая-, 4 ся скорость от заданного значения до нуля Ф на ходе деформирования. К)

Недостатком этого пресса является невозможность осуществления на нем процесса штамповки обкатыванием.

Известен пресс для получения иэделий штамповкой обкатыванием, содержащий станину, в направляющих которой установлен полэун и гидроцилиндр привода полэуна. В траверсе пресса размещен с возможностью качательного движения сферодвижитель (инстру ментодержател ь) и электромеханический привод этого сферод1779442 вижетеля, выполненный в виде концентрически установленных эксцентриковых втулок, связанных с электродвигателем, Сферодвижитель установлен под углом к вертикальной оси пресса и под действием привода совершает сложное колебательное движение, воздействуя через пуансон на заготовку и создавая последовательную пластическую деформацию обрабатываемого материала.

Недостатком известной конструкции пресса является существенно большое время деформирования заготовки, что ограничивает производительность пресса и исключает возможность обработки нагретых заготовок из-за их интенсивного охлаждения в процессе формоиэменения, особенно при штамповке изделий с тонкими полотнами (большим отношением диаметра фланца к его высоте). Увеличить скорость деформирования не представляет ся возможным, так как усилие деформирования создается гидроцилиндром и увеличение скорости деформирования приведет при насосном приводе пресса к значительному увеличению его установленной мощности, а при насосно-аккумуляторном приводе — к невозможности обеспечения заданных параметров технологического процесса, так как скорость движения рабочего инструмента при насосно-аккумуляторном приводе зависит от силового фактора и не может быть отрегулирована с требуемой точностью, Кроме того, пресс имеет сложную конструкцию привода наклонного ползуна, а червячные и зубчатые передачи ограничивают его номинальное усилие и мощность.

Известен пресс для штамповки обкатыванием, содержащий установленный на станине и размещенный в обойме сферодвижный механизм с водилом, свободный конец которого на подшипниках установлен в расположенном в обойме корпусе.

Недостатком такого пресса является большое время контакта инструмента с заготовкой во время рабочего хода, что не позволяет повысить производительность пресса.

Целью изобретения является повышение производительности за счет уменьшения времени контакта инструмента с заготовкой и повышения эффективности штамповки, Указанная цель достигается тем, что пресс, содержащий установленный на станине и размещенных в обойме сферодвижный механизм с водилам, свободный конец которого на подшипниках установлен в рас5

40

50 ля 15, Водило 16 крепится с подшипниками

55 18 гайками 22, Положение корпуса 19 относительно обоймы 20 регулируется винтом

35 положенном в обойме корпусе, снабжен связанным шаровым шарниром со сферодвижным механизмом полым ползуном, приводным кривошипным валом, связанным шатуном с верхней призмой, шарнирно соединенной со станиной и с нижней призмой, связанной полэуном, сферодвижный механизм снабжен расположенной в обойме цилиндрической пятой, а корпус сферодвижного механизма выполнен с цилиндрической торцевой поверхностью и установлен на цилиндрической пяте, обойма установлена внутри ползуна с возможностью вращения от привода, выполненного в виде электродвигателя, вала, установленного на одном его конце ведомого диска, установленного на станине и связанного с электродвигателем маховика, размещенного на валу и подпружиненного относительно маховика ведущего диска, фрикционных накладок, размещенных на ведущем диске, дополнительного вала, жестко соединенного с обоймой и через промежуточное звено с другим концом вала, при этом сферодвижный механизм и корпус имеют общий центр . вращения.

На фиг. 1 схематично изображен предлагаемый пресс, общий вид; на фиг. 2— механизм ротации; на фиг. 3 — разрез А-А на фиг, 2; на фиг, 4 — разрез Б — Б на фиг. 1; на фиг. 5 — разрез  — В на фиг,1; на фиг. 6— разрез à — Г на фиг. 5; на фиг. 7 — узел I на фиг. 1; на фиг. 8 — разрез Д вЂ” Д на фиг. 7.

Пресс содержит станину 1, в направляющих которой установлен полый ползун 2, связанный шарнирно с нижней призмой 3. которая шарнирно связана с верхней призмой 4, соединенной шарнирно со станиной

1 и с шатуном 5, связанным с кривошипным

BGRoM 6, который через зубчатые колеса 710, маховик 11 и ременную передачу 12 связан с электродвигателем 13, На полэуне 2 (фиг, 2) установлен опирающийся на пяту 14 сферодвижетель 15 с водилом 16>скрепленным со сферодвижетелем 15 гайкой 17, Пята

14 и сферодвижетель 15,представляют шаровой шарнир, Конец водила 16 через подшипники 18 связан с корпусом 19, расположенным внутри обоймы 20 и опирающимся на цилиндрическую пяту 21 обоймы

20. Цилиндрические поверхности корпуса

19 и пяты 21 обоймы 20 имеют один общий центр с шаровым шарниром сферодвижете23, связанным с корпусом 19 осью 24 и с обоймой 20 гайкой 25. Обойма 20 крышкой

26 через подшипники 27 и 28 и крышкой 29, валом 30 и подшипники 31 и 32 установлена

1779442 с возможностью вращения относительно ползуна 2. Вал 30 через шестерни 33 и 34 (фиг. 1) связан с валом 35, проходящим через специально предусмотренные отверстия в станине 1 и ползуне 2 и отверстие в маховике 36, установленным с возможностью вращения на станине 2. Верхний конец вала 35 (фиг. 1, 5 и 6(шлицевым соединением 37 и разрезной шайбой 38 связан с ведомым диском 39. На маховике 36 установлена шлицевая втулка 40, которая шлицами связана с ведущим диском 41, подпружиненным упругими элементами (например, пневмоцилиндрами) или пружинами 42 (фиг. 4), усилие которых регулируется винтами 43 и гайками 44. На ведущем диске 41 закреплены фрикционные накладки 45. Маховик 36 ременной передачей 46 связан со шкивом 47 электродвигателя 48.

Для предотвращения вращения сферодвижителя 15 относительно оси водила 16 на ползуне 1 установлен кронштейн 49, в котором установлен палец 50, закрепленный на кронштейне 49 гайкой 51. Палец 50 сферой

52 через сухари 53 соединен с ограничительной скобой 54, закрепленной на сферодвижителе 15. В пяте 14 установлены уплотнительные кольца 55 и 56, На сферодвижетеле 15 закреплен инструмент 57. На станине 1 установлены уравновешивающие цилиндры 58, штоки которых связаны гибкими элементами, например цепями 59, с ползуном 2 (фиг. 1). Для обеспечения жесткой фиксации корпуса 19 в обойме 20 предусмотрены упорные винты 60 и гайки 61;

Пресс работает следующим образом.

Перед началом работы на прессе включаются электродвигатели 13 и 48. При включении электродвигатель 13 через ременную передачу 12 вращает маховик 11. Зубчатые колеса 7 — 10 и связанный с ними кривошипный вал 6 не вращаются, так как не включена муфта (на фиг. не показана), соединяющий маховик 11 с зубчатым колесом

10.

При включении электродвигатель 48 через шкив 47 и ременную передачу 46 вращзет маховик 36. Ползун 2 находится в крайнем верхнем положении, ведомый диск

39 также находится в крайнем верхнем положении, Контакта между ведомым диском

39 и фрикционными накладками 45 ведущего диска 41 нет. Ведомый ди к 39 не вращается, не вращается вал 35 и связанныв с ним шестерни 33 и 34, обойма 20 и корпус 19, Гайкой 25, винтом 23 и винтами 60 и гайками 61 корпус 19 отклоняется так,.чтобы водило 16 отклонялось от оси вращение обоймы 20 на угол ротации у. На инструмент

62 (например, матрицу штампа) устанавливается заготовка (на фиг. не показана), включается муфта, которая соединяет маховик 11 с зубчатым колесом 10 и через колеса

9, 8 и 7 с кривошипным валом 6. При вращении кривошипного вала 6 шатун 5 воздействует на нижнюю 3 и верхнюю 4 призмы и перемещает полэун 2 вниз. Вместе с ползуном 2 перемещается вниз вал 35 и ведомый диск 39. Так как ведомый диск 39 не нахо10 дится в контакте с фрикционными накладками 45 ведущего диска 41, то ведомый диск

39, связанный с ним вал 35, шестерни 33 и

34, обойма 20 и корпус 19 не вращаются. Не совершает обкатывающего движения и сферодвижетель 15, связанный водилом 16 и

25 момент, который передается от маховика

34, шлицевой втулки 40, ведущего диска 41 и фрикционных накладок 45 на ведомый диск 39 и далее через вал 35, шестерни 34 и

33, eгл 30 на обойму 20, корпус 19 и через подшипники 18 и водило 16 на сферодвижи30 тель 15. Сферодвижитель 15 и вместе с ним инструмент 57 начинают совершать обкатывающее движение с углом ротации у. Инструмент 57 входит. в контакт с заготовкой и происходит процесс штамповки обкатыванием. При деформировании заготовки ее размеры в плане увеличиваются, что увели35 чивает площадь контакта инструмента 57 с заготовкой и усилие деформирования. Кон40 струкция пресса снижает интенсивность роста усилия деформирования, так как кинематика кривошипного коленорычажного механизма пресса уменьшает скорость перемещения ползуна 2 и, следовательно, 45 подачу инструмента 57 на одно обкатывание по ходу перемещения ползуна 2 в его крайнее нижнее положение. Наибольшая скорость ползуна 2 в конце хода деформирования позволяет существенно снизить

50 усилие деформирования, а незначительная подача инструмента на одно обкатывание улучшить качество полученной поковки.

При дальнейшем вращении кривошипного вала 6 ползун 2 перемещается вверх, перемещается вверх вал 35 и ведомый диск

39; а также под действием пружин 42 ведущий диск 41 с фрикционными накладками

45, После разгрузки пружин 42 ведущий диск 41, с фрикционными накладками 45 останавливается, фрикционные накладки 45 подшипниками 18 с корпусом 19, При подходе инструмента 57 к заготовке (на фиг. не показана) ведомый диск 39 входит в контакт с фрикционными накладками 45. При даль20 нейшем движении вниз ползуна 2 и ведомого диска 39 происходит деформация пружин

42 (фиг. 4) и под действием усилия пружин

42 между ведомым диском 39 и фрикционными накладками 45 возникает крутящий

1779442 выходят из контакта с ведомым диском 39, вращение ведомого диска 39, вала 35 и других элементов конструкции, связанных с валом 35 прекращается. Ползун 2 поднимается в крайнее верхнее положение, муфта, связывающая маховик 11 с зубчатым колесом, отключается. Цикл закончен.

Предлагаемый пресс позволяет производить процесс штамповки обкатыванием с высокой производительностью, присущей высокой производительности кривошипных прессов, обеспечивает небольшое время контакта инструмента с заготовкой, повышает эффективность процесса штамповки обкатыванием, так как при штамповке уменьшается подача ползуна и инструмента. Конструкция пресса позволяет повысить ресурс работы основного элемента пресса— сферодвижителя, так как движение сферодвижителя осуществляется только на ходе деформирования и коротком участке возвратного хода.

Формула изобретения

Пресс для штамповки обкатыванием, содержащий установленный на станине и размещенный в обойме сферодвижный механизм с водилам, свободный конец которого на подшипниках установлен в расположенном в обойме корпусе, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения производительности за счет уменьшения времени контакта йнструмента с заготовкой и повышения эффективности штамповки, он

5 снабжен связанным шаровым шарниром со сферодвижным механизмом полым ползуном, приводным кривошипным валом, связанным шатуном с верхней призмой, шарнирно соединенной со станиной и с

10 нижней призмой, связанной с ползуном, сферодвижный механизм снабжен расположенной в обойме цилиндрической пятой, а корпус сферодвижного механизма выполнен с цилиндрической торцевой поверхно15 стью и установлен на цилиндрической пяте, обойма установлена внутри ползуна с возможностью вращения от привода, выполненного в виде электродвигателя, вала, установленного на одном конце ведомого

20 диска, установленного на станине и связанного с электродвигателем маховика, размещенного на валу и подпружиненного относительно маховика ведущего диска, фрикционных накладок, размещенных на

25 ведущем диске, дополнительного вала, жес- . тко соединенного с обоймой и через промежуточное звено с другим концом вала, при этом сферодвижный механизм и корпус имеют общий центр вращения.

1779442

1779442

1779442

1779442

Фиг. 8

Составитель А.Сафанов

Техред М.Моргентал Корректор Т Вашкович

Редактор

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

Заказ 4405 Тираж Подписное

ВНИИПИ I осударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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