Импульсный пресс-молот

 

ОП ИСАЙИ Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

N АВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскиз

Социалистическиз

Республик г".Âèñ!tìoå от авт. свидетельства Л"

М. Кл. В 21j 11/00

Заявлено 09Х11.1969 (М 4772!, 25-27) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Оп;бликовано 22Х,1973. Бюллетень М 22

Комитет по делам изооретеиий и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 621.979:621.96 (088.8) Дата опубликования описачия !7Х111.1973

Авторы изобретения

А. И. Зимин и Ю. A. Зимин

Заявитель

ИМПУЛЬСНЫЙ ПРЕСС-МОЛОТ

Изобретение относится к области кузнечнопрессового машиностроения.

Известен импульсный .пресс-молот, содержащий станину с соосно установленными один против другого по крайней мере двумя раоочими цилиндрами, один из которых соединен трубопроводом с установленными на нем импульсными клапанами с аккумулятором высокого давления.

Описываемьш пресс-молот отличается от известного тем, что с целью увеличения энергоемкости и расширения технологических возможностей OH снабжен винтовыми плунжерами, установленными в полостях рабочих цилиндров, имеющих винтовую нарезку, а также смонтированными на станине по обеим сторонам оси пресса синхронизирующими цилиндрами, при этом полость рабочего цилиндра, не соединенного с аккумулятором высокого давления, постоянно соединена с рабочими полостями синхронизирующих цилиндров, в которых размещены плунжеры, взаимодействующие через предусмотренный в пресс-молоте промежуточный элемент с плунжером рабочего цилиндра, соединенного с импульсным приводом.

На чертеже представлен импульсный прессмолот.

Пресс-молот включает замкнутую станину 1, в которой расположены гидравлические цилиндры-гайки — нижний 2 и верхний 3.

В цилиндрах 2 и 3 соответственно перемещаются винтовые плунжеры 4 и 5, которые через подпятннки б и 7 упираются в ползуны

8 и 9, перемещающиеся в направляющих станины 1. Ползуны несут штампы 10.

Станина 1 пресс-молота представляет собой замкнутую силовую раму, стянутую колоннами нли обмотанную высокопрочной лентой или проволокой, или собранную из пластин и т.д.

Для обеспечения синхронного перемещения винтовых плунжеров 4 и 5 и ползунов 8 и 9 применена система зависимого их перемегце15 ния, состоящая из цилиндров связи 11, в которых перемещаются плунжеры 12, и трубопроводов связи 13.

Возврат подвижных частей осуществляется с помощь о возвратных цилиндров 14.

20 Станина 1 крепится к фундаменту опорными лапами.

Гидровинтовой пресс-молот включает, кроме общеизвестных гидравлических распредели гелей (на схеме не показаны), гидравлические

25 импульсные клапаны 15 любой известной конструкции, которые располагаются на трубопроводе-волноводе 1б у нижнего винтового цилиндра 2.

На трубопроводе-волноводе 1б могут быть

30 установлены одиночные импульсные клапаны

15 или группы таких клапанов, 381451

Импульсные клапаны 15 располагаются между винтовым цилиндром 2 и пневмогидравлическим аккумуятором il7 любой известной конструкции.

Время открытия "мпульсных клапанов 15 исчисляется тысячными долями секунды, Пресс-молот работает следующим образом.

В исходном положении перед ударом подвижные части пресс-молота 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 и

12 находятся в крайних положениях соответственно нижним л верхним (правым и левым) под воздействием усилия со стороны возвратных цилиндров 14.

Для пуска пресс-молота на рабочий ход В гидравлический цилиндр 2 подается через распределитель (л.обо;I известной конструкци.l) жидкость из привода хода приближения (на схеме не пОкязан), В результате чегО пижнии винтовой плунжер 4 начинает перемещаться вверх II03, действием осевой гидравлической сйльп Винтовой плунжер 4 приводит в движение вверх ползун 8, который перемещает плунжеры 12 в цилиндрах связи 11, в результате чего в верхний цилиндр-гайку 3 поступает в нужном объеме жидкость из трубопроводов связи 13.

Происходит зависимое от движения нижнего плун>кера 4 движение верхнего плунжера 5 и ползуна 9 и осуществляется ход приближения подвии ных частей.

В определенный момент хода приближения по команде от концевых переключателей или с пульта управления открывается импульсный клапан 15 на трубопроводе-волноводе 16, через который из пневмогидравлического аккумулятора 17 устремляется упругая гидравлическая ударная волна с давлением, равным давлению в аккумуляторе 17.

При отражении прямой волны от торца нижнего винтового плунжера 4 давление в пей удваивается и становится равным 2 Р„;. Отраженная ударная волна распространяется также со скоростью звука в обратном направлении к аккумулятору 17. Если в момент подхода ооратпой ударной волны к импульсному клапану 15 закрыть его, что может сделать сама волна, воздействовав на механизм обратной связи (любой известной конструкции) клапана 15, то весь объем жидкости в цилиндре 2, трубопроводе-волноводе 16 будет находиться под повышенным по сравнению с аккумулятором 17, давлением.

Накопленная потенциальная энергия схкатия жидкости и расширения стенок трубопроводов переходит в кинетическую энергию движения подвижных частей пресс-молота. Под воздействием удвоенной осевой гидравлической силы нижний винтовой плунжер 4 получает резкое увеличение ускорения и скорости своего перемещения вверх.

Резкое перемещение плунжера 4 приводит к резкому перемещению ползуна 8 и плунжеров

12, которые, в свою очередь, резко воздействуют на столб жидкости в трубопроводах связи 13, порождая в них упругие волны, в результате чего верхний торец верхнего винтового плун>кера 5 испытывает импульсное приложение осевой гидравлическои силы, а сам плунжер 5 также получает резкое приращение ускорения и скорости своего перемещения вниз.

При разрядке потенциальной энергии сжатия жидкости в винтовом цилиндре 2 и трубопроводе 16 и, следовательно, падения давления в ннх до определенного уровня, вновь открыВяется тот же или другоЙ импульсныЙ клапан 15, в результате чего подвижные части пресс-молота 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 и 12 получаюг очередное резкое перемещение и резкое увеличение скорости.

Такой режим работы имеет место на Всем ходе рaçãîíà подвижных частей пресс-молота до начала хода деформировапия заготовки.

3То дает возможность па всем ходе разгона подвижных частей поддерживать в цилиндрахгайках 2 и 3 высокий уровень давления >кидкости, не зависящий от скорости перемещения винтовых плунжеров, сопротивлений течению жидкости в трубопроводах и падения давления газа в пневмогидравлическом аккумуляторе 17 во время его расширения, что, в свою очередь, дает возможность создать максимально ВысОкиЙ язовень ускорениЙ подВижных частей и разгонять их до гребуемой кинетической энергии на минимальном ходе их разгона, увеличивая к.п.д. пресс-молота.

Во время хода деформирования заготовки импульсные клапаны 15 могут продолжать работать в указанном режиме, создавая условия для импульсного приложения усилия к обрабатываемой заготовке, что приводит к оолее интенсивному течению материала заготовки.

Такой импульсный характер приложения рабочего усилия к заготовке дает возможносгь штамповать детали из материалов с узким температурным интервалом штамповки из труднодеформируемых и малопластичных металлов и сплавов, получать детали с высокими и тонкими ребрами и полостями, которые затруднительно или вообще невозможно получать на существующем оборудовании.

Таким образом, предлагаемый гидровинтовой пресс-молот является первой кузнечной машиной, воздействующей на обрабатываемую заготовку четырьмя видами энергии: кинетической энергией поступательного движения подвижных частей, кинетической энергией вращательного движения винтовых плунжеров 4 и 5, энергией давления жидкостей в цилиндрах-гайках 2 и 3 и импульсной энергией упругих гидравлических ударных волн.

Предлагаемый гидровинтовой пресс-молот является самой энергоемкой кузнечно-прессовой машиной, так как концентрирует в себе все возможные виды полезно используемой энергии.

Гидровинтовой пресс-молот может работать без хода приближения, тем самым значитель381451 но увеличивая подведенную к заготовке кинетическую энергию подвижных частей.

Гидровинтовой пресс-молот может работать в режиме импульсного пресс-молота по описанной выше схеме в режиме обычного гидровинтового пресс-молота, когда во время деформирования в винтовой цилиндр жидкость поступает через обычные гидравлические распределители, не вызывая импульсного приложения рабочего усилия в режиме импульсного молота, когда в момент начала деформирования заготовки полость цилиндра 2 соединяется со сливом и деформирование заготовки происходит только в результате расходования предварительно накопленной на ходе разгона подвижных частей кинетической энергии, а разгон подвижных частей происходит под действием ударных волн; в режиме обычного винтового гидравлического молота, когда разгон подвижных частей происходит без использования энергии гидравлических ударных волн; в режиме пресса статического действия, когда деформирование осуществляется только за счет энергии давления жидкости, подаваемой из гпдропривода через обычные гидравлические распределители в цилиндр

2; в режиме импульсного гидравлического пресса, когда деформирование заготовки происходит под действием импульсного приложения рабочего усилия при работе импульсных гидравлических клапанов 15, создающих упругие гидравлические ударные волны в цилиндре 2 и трубопроводе-волноводе 1б.

После совершения рабочего хода полость цилиндра 2 соединяется со сливом, и под воздействием возвратных цилиндров 14 подви кпые части пресс-молота занимают исходное положение.

Наиболее целесообразным является схема предлагаемого пресс-молота с нижним приводным винтовым цилиндром 2 по причине большей устойчивости, компактности и надежности. Однако возможно исполнен ие пресс-молота с верхним приводным цилиндром

8 и, следовательно, с импульсными клапанами

15 на его главном трубопроводе.

Предлагаемый гидровинтовой пресс-молот, основанный на принципе встречного движения винтовых рабочих плунжеров (бесшаботный), полностью исключает вредное воздействие ударных нагрузок на фундамент, окружающие здания и сооружения и дает возможность создавать мощные пресс-молоты усилием в десятки тысяч тонн и с энергией, выражаемой сотнями и тысячами тонно-,яетров, которой

10 невозможно достичь на существующем кузнечно-прессовом оборудовании.

Импульсные клапаны 15 могут быть настроены на работу по определенной программе

15 с обратной сгязью в зависимости от режимов работы пресс-молота.

Очевидно, что изобретение не ограничивается вышеописанным примером его осуществления. Исходя из него, могут быть предусмотре20 ны другие виды использования и другие варианты осуществления.

Предмет изобретения

Импульсный пресс-молот, содержащий станину с установленными один против другого по крайней мере двумя рабочими цилиндрами, один из которых соединен трубопроводом че30 рез импульсный клапан с аккумулятором высокого давления. отличающийся тем, что, с целью увеличения энергоемкости и расширения технологических возможностей он снабжен винтовыми плу:икерами, установленными

35 в полостях рабочих цилиндров, имеющих винтовую нарезку, а также смонтированными на станине по ооеим сторонам от оси пресса синхронизирующими цилиндрами, при этом полость раоочего цилиндра, не соединенного с

40 аккумулятором высокого давления, постоянно соединена с рабочими полостями синхронизирующих цилиндров, в которых размещены плунжеры, взаимодействующие с подштамповой плитой, закрепленной на плунжере рабо45 чего циличдра, соединенного с импульсным приводом.

381451

Составитель М. Ицкович

Редактор К. Шанаурова Техред Л. Грачева Корректор Е. Михеева

Заказ 2211/6 Изд. № 1619 Тираж 780 По дни си ое

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, %-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2