Горизонтальный винтовой пресс

 

н1 576227

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Goes Советских

6впнвпистическик

Республик

1 (51) М. Кл. В ЗОВ 1/18 (61) дополнительное к авт, свид-ву (22) Заявлено 25.02.76 (21) 2328115/27 с присоединением заявки №

Совета Министров СССР

По делам изобретений и открытий (53) УДК 621.979.15 (088.8) (43) Опубликовано 15.10.77. Бюллетень ¹ 38 (45) Дата опубликования описания 25.11.77 (72) Авторы изобретения

Ю. А. Бочаров, А. В. Сафонов, В. Л. Захаров, Д. П. Чиркин и Ю. А. Зимин

Московское ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени высшее техническое училище "им. Н. Э. Баумана (71) Заявитель (54) ГОРИЗОНТАЛЬНЫЙ ВИНТОВОЙ ПРЕСС

Государственнык комитет (23) Приоритет

Изобретение относится к области кузнечнопрессового машиностроения, а именно к прессам, предназначенным для штамповки кольцевых заготовок из прутка.

Известна конструкция винтового пресса, содержащего станину, в напр авляющих которой расположен наружный ползун, в полости которого размещен внутренний ползун, установленную в станине гайку, взаимодействующую с винтом, связанным своим одним концом с ползунами, а другим — с гидравлическими цилиндрами и маховиком, а также подвижные матрицы с приводом от гидроцилиндров (1).

Недостатками известной конструкции являются: невозможность безотходной штамповки кольцевых заготовок из прутка, невысокая производительность и значительная сложность автоматизации процесса.

Целью изобретения является обеспечение возможности безотходной штамповки кольцевых заготовок из прутка и повышение производительности пресса.

Это достигается тем, что пресс снабжен подпружиненным дополнительным маховиком, установленным на винте соосно основному маховику с возможностью углового перемещения относительно винта против направления винтовой нарезки винта, а основной маховик выполнен также подпружиненным и установлен с возможностью углового перемещения по направлению винтовой нарезки винта.

Кроме того, наружный ползун снабжен упорами, взаимодейстующими с наружными

5 поверхностямп подвижных матриц. На фиг, 1 изображен предлагаемый горизонтальный винтовой пресс, общий вид; на фиг. 2 — положение инструмента в момент окончательной прошивки; на фиг. 3 — узел маховиков в раз)0 резе; на фиг. 4 — сечение по А — А на фиг. 3.

Горизонтальный винтовой пресс (см. фиг.

1) содержит станину 1, в направляющих которой расположен наружный ползун 2, в полости которого находится внутренний ползун

15 3, и установленную в станине гайку 4, свинчивающуюся с винтом 5, связанным одним своим концом с ползунами 2 и 3 любым известным способом, а другим через хомут 6 с гидравлическими цилиндрами привода ползунов

20 7 и маховиками главным 8 и вспомогательным 9, которые возвращаются в исходное положение соответственно пружинами 10 и 11 (см. фиг. 3 и 4) и взаимодействуют с винтом

5 через зубчатый диск 12, соединенный с винтом 5 шлицевым соединением. Главный 8 и вспомогательный 9 маховики могут вращаться относительно винта с помощью подшипников 13 и 14 (см. фиг. 3). Для нормирования пол",ваемого металла предусмотрен убпраю30 щийся упор 15 с пружиной 16, поддерживаю576227 щей его в рабочем состоянии. А для зажатия подаваемого до упора прутка предусмотрены подвижные матрицы 17, связанные с гидравлическими цилиндрами привода матриц 18 через тяги 19, имеющие лишь угловое перемещение относительно станины 1 и тяги 20, имеющие как вращательное так и поступательное движение относительно станины 1.

Работа пресса осуществляется следующим образом. Пусть пресс находится в исходном положении (см. фиг. 1). Через коническое отверстие в станине 1 в рабочую зону до упора

15, подается пруток, который зажимается подвижными матрицами 17, от гидроцилиндра

18, одновременно с зажатием прутка начинается ход разгона, совместно наружного 2 и внутреннего 2 ползунов, то есть

1 нар = г внутр где V„„» — поступательная скорость наружшто ползуна;

Р,ну,р — поступательная скорость внутреннего ползуна.

Во время хода разгона при подаче давления жидкости в штоковую полость гидроцилиндров 7 и сливе жидкости из поршневой полости вспомогательный маховик 9 движется совместно с винтом 5 и главным маховиком 8, которые связаны с ним через зубчатый диск 12, соединенный с винтом 5 при помощи шлицевого соединения. Вращение происходит по направлению стрелки Б, то есть на участке разгона имеем следующие соотношения

Игл = Ов

Егн = Е„ где о,н — угловая скорость главного маховика 8; в, — угловая скорость вспомогательного маховика 9; егн — угловое ускорение главного маховика

8; ев — угловое ускорение вспомогательного маховика 9, и в конце хода разгона главный маховик 8 будет иметь кинетическую энергию, равную

1. в гл "л гл

Увы„1 — +

2 2 где Т „v, — кинетическая энергия главного маховика 8;

mãë. гл, Iãë, 03,н — соответственно масса, скорость, момент инерции и угловая скорость главного маховика 8.

А вспомогательный маховик 9 будет иметь кинетическую энергию равную гав +â в "2 где Т,.v,. — кинетическая энергия вспомогательного маховика 9, m„ V„ 1„ â, — соответственно масса, скорость, момент инерции и угловая скорость вспомогательного маховика 9.

4

В определенный момент хода разгона наружный ползун убирает упор 15 из рабочей зоны и в конце хода разгона производит закрытие полости ручья, то есть

1 нар = 0.

Сразу после закрытия полости ручья начнется деформирование прутка внутренним ползуно л 3, то есть

1 нар = 0 внутр W О.

На участке деформирования главный маховик 8 начнет отдавать свою кинетическую энергию, то есть вспомогательный маховик 9 начнет опережать главный маховик 8 и винт

5 вгл Q ввергл (0 и вв (0 — за счет потери энергии на трение в подшипнике 14, по е)ег, так как главный маховик расходует больше энергии.

Пружина 11, связывающая вспомогательный маховик 9 с винтом 5, начнет запасать потенциальную энергию.

Ппр — отн где Пнр — потециальная энергия пружины

19;

К вЂ” коэффициент жесткости пружины; р, — угол поворота вспомогательного маховика 9 относительно винта 5.

11аконец, наступит такой момент, когда главный маховик 8 израсходует всю сообщенную ему энергию и остановится.

Таким образом, в этот момент имеются следующие соотношения:

Та Го> : 0 1 внутр: 0 в- гл = 0 T>v )0

V 0 ав)0

К этому моменту полость матриц будет уже заполнена металлом и как только это произойдет рабочие цилиндры привода матриц 18 получат импульс (то есть в рабочую полость поступит давление) и подвижные матрицы 17 начнут раскрываться, но так как наружный ползун 2 имеет упоры, то подвижные матрицы 17 разойдутся на величину, равную технологическому зазору между внутренним ползуном 2 и подвижными матрицами 17 необходимому для осуществления окончательной прошивки кольцевой заготовки.

А угол а между зубом вспомогательного маховика 9 и следующего за ним по направлению движения (по стрелке Б) зубом на зубчатом диске, рассчитан так, чтобы время на деформирование и раскрытие матриц было несколько меньше времени на прохождение вспомогательным маховиком 9 этого угла.

Таким образом, вспомогательный маховик 9 во время хода деформирования и раскрытия матриц будет опережать главный маховик 8 и к моменту окончания этих операций войдет в зацепление с зубчатым диском 12 и пере576227

/б /5 /7 20 /У /Р !

Риг 2 даст свою кинетическую энергию через него винту 5 и следовательно внутреннему ползуну 3, который произведет окончательную прошивку и отделит заготовку от прутка. После чего штоковая полость гидроцилиндров привода матриц 18 и гидроцилиндров привода ползунов 7 соединится со сливом, а в поршневую полость подается рабочая жидкость под давлением и начнется возвратный ход и пружины 10 и 11 вернут маховики 8 и 9 в исходное положение относительно винта 5.

По сравнению с известным техническим решением настоящая конструкция винтового пресса значительно повышает производительность и снижает потери металла при штамповке кольцевых заготовок из прутка.

Формула изобретения

1. Горизонтальный винтовой пресс, содержащий станину, в направляющих которой расположен наружный ползун, в полости которого размещен внутренний ползун, установленную в станине гайку, взаимодействующую с винтом, связанным своим одним концом с ползунами, а другим — с гидравлическими цилиндрами и маховиком, а также подвижные матрицы с приводом от гидроцилиндров, от5 лич ающийся тем, что, с целью обеспечения возможности безотходной штамповки кольцевых заготовок из прутка и повышений производительности, он снабжен подпружиненным дополнительным маховиком, установ10 ленным на винте соосно основному маховику с возможностью углового перемещения относительно винта против направления винтовой нарезки винта, маховики подпружинены и основной маховик установлен с возможностью

15 углового перемещения по направлению винтовой нарезки винта.

2. Пресс по п. 1, отличающийся тем, что наружный ползун снабжен упорами, взаимодействующими с наружными поверхностя20 ми подвижных матриц.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 174975, кл. В 30В 1/18, 1965.

2 /7 20 /9

Фиг

576227

Фиг. 4

Риг.,У

Подписное

Заказ 3000/! Изд. № 815 Тираж 881

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2

Составитель В. Поникаров

Редактор Н. Хлудова Техред И. Михайлова Корректор Л. Котова