Файл: Игнатов, А. А. Кривошипные горячештамповочные прессы.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 14.10.2024

Просмотров: 104

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

I

t f r t n n r t R п о и 1 1 о

а)

b)

в)

Рис. 96.

Ползуны прессов (Рн = 2000 тс):

Рис. 97. Дезаксиальное креп­

а — ЗТМП; б — Нейшенел; в — Эджекс

ление оси шатуна в ползуне

Рассмотрим конструкции регулирования направляющих в прес­ се ЗТМП модели К-8544 (Рп — 2500 тс) (рис. 99) и в прессе Шме-

рал LKM (рис. 100).

В прессе ЗТМП зазоры регулируют в направлении справа на­ лево с помощью клина 1 и болтов 2 после предварительного отвер­ тывания болтов 3 (рис. 99), в направлении спереди назад с по­ мощью передвигаемых передних опорных направляющих 4 и бол­

тов 5

при предварительном от­

 

 

вертывании

болтов 6. Зазоры

 

 

в дополнительных (верхних) на­

 

 

правляющих для хобота пол­

 

 

зуна

регулируют

клиньями 7

 

 

и болтами 8 при отвертывании

 

 

болтов 9. Направляющая 10 и

 

 

болт 1 1 служат для регулиро­

 

 

вания

зазоров

в дополнитель-

 

 

,ных направляющих в направле­

 

 

нии спереди

назад.

 

 

 

 

В прессе Шмерал LKM по­

 

 

ставлены четыре клиновые на­

 

 

правляющие,

 

облицованные

 

 

бронзовыми

планками с одной

 

 

стороны (рис. 100). В направ­

 

 

ляющую 5 ввернуты два болта

 

 

3 и 4.

Болт

4

посажен в

ста­

 

 

нине

с некоторым

зазором,

по­

 

 

зволяющим смещаться болту 4

 

 

с направляющей 5.

Болт 3 про­

 

 

ходит через втулку 2 и опорную

 

 

деталь 1, При вращении болта 3

 

 

за головку по часовой стрелке

 

 

направляющая

5

с болтом 4

Рис. 98. Ползун

пресса ЗИЛ (Рн =

смещается внутрь

пресса.

На­

=

2500 тс)

правляющую^ регулируют бол­ тами 8 при ослабленных болтах 7. При смещении направляю- ■

щих внутрь пресса регулируют зазоры в обоих направлениях. Таким образом, рассмотренные конструкции должны обеспе­

чивать условия регулирования зазоров в обоих направлениях как в основных, так и дополнительных направляющих. Поэтому при своевременном регулировании увеличившихся зазоров в направ­ ляющих ползуна не будут возникать дополнительные изгибающие напряжения в ползуне, особенно в его хоботе.

Рассмотрим вопрос о допустимых величинах зазоров в направ­ ляющих ползуна.

По данным фирмы, в прессах Шмерал LKM при их приемке после изготовления зазоры в направляющих должны иметь пре­ делы, указанные в табл. 30. Параллельность ползуна пресса по отношению к столу должна быть в пределах: на длине до 500 мм —

10 А. А. Игнатов

145


'

Рис. 99. Схема регулировки зазоров в прессе ЗТМП модели К-8544 (р„ = = 2500 тс)

Рис. 100. Схема регулировки зазоров в прессе Шмерал LKM

0,08 мм, 500—800 мм—0,1 мм, 800'—1200 мм—0,12 мм и 1200— 1600 мм-—0,1 мм. Допускаемое отклонение по ходу ползуна см. в табл. 30. Этот показатель является решающим в оценке обра­ ботки ползуна по его направляющим и станины пресса, где пере­ мещается ползун.

В табл. 31 приведены результаты проверки на точность прес­

сов ЗИЛ

(Р„ =

2500

тс) (нормы и фактические отклонения). Из

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 30

 

 

 

Сумма

зазоров

мм

Отклонение

Номинальное

 

с обеих сторон,

 

 

 

 

 

 

от

параллельности

усилие,

тс

 

 

 

 

передних

по

ходу ползуна,

 

 

 

боковых

 

 

 

мм

 

 

 

 

 

и задних

 

 

 

До 630

 

0,3—0,5

 

 

0,3—0,5

 

0,08

До 1600

 

0,3—0,6

 

 

0,3—0,7

 

0,10

Свыше 1600

 

0,3—0,7

 

 

0,3—0,8

 

0,12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 31

 

 

 

 

 

 

 

 

Фактические

от­

 

 

 

Нормы Т О Ч Н О С Т И

клонения,

мм

Параметр

 

 

 

 

 

по техническим

 

 

 

 

 

 

 

 

условиям

 

 

Пресс

 

Пресс

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

№» 2

Поверхность стола

0,08

мм

на

длине

0,06

 

0,08

 

 

 

1000 мм

 

 

 

 

 

 

Нижняя

поверхность

0,08

мм

на

длине

0,05

 

0,06

ползуна .......................

 

 

 

 

100 мм

 

 

 

 

 

 

f Зазоры между напра­

 

 

 

 

 

 

 

 

вляющими

ползуна и

Вверху и внизу 0,17—

0,45

 

0,50

станины .......................

 

 

 

 

—0,57 мм

 

 

 

 

 

 

Параллельность

по­

 

 

 

 

 

 

 

 

верхности стола к ниж­

0,04

мм

на

длине

0,04

 

0,04

ней плоскости ползуна

 

 

 

 

300 мм

 

 

 

 

 

 

Перпендикулярность

 

 

 

 

 

 

 

 

хода ползуна к пло­

0,04

мм

на

длине

0,03

 

0,04

скости стола ................

 

 

 

 

300 мм

 

 

 

 

 

 

Биение маховика при

Радиальное

0,1

мм,

0,15

 

0,10

вращении ...................

 

 

 

 

осевое 0,2

мм

 

 

0,15

 

0,15

Ю:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

147


табл. 31 видно, что величина зазоров в направляющих несколько меньше величин, указанных в табл. 30, для прессов Шмерал. Рам­ ная конструкция ползуна более устойчивая в работе по сравне­ нию с хоботной конструкцией.

В процессе эксплуатации пресса величина зазоров в направ­ ляющих, несомненно, увеличивается, что ухудшает условия по обеспечению ползуном точного направления верхней половины штампов по отношению к нижней и, как следствие, к образова­ нию перекосов в штампуемой детали. Кроме того, с увеличением зазоров в направляющих ползуна появляются дополнительные

А-А

Рис. 101. Сравнение сечений хобота и основания ползуна

изгибающие напряжения в хоботе ползуна. Нижние направляю­ щие ползуна подвергаются большему засорению окалиной, чем верхние направляющие, поэтому их износ более значительный, что также неблагоприятно влияет на хобот ползуна пресса. Вопрос о величинах зазоров в направляющих ползуна будет рассмотрен после расчета ползуна пресса.

Расчет ползунов* Рассмотрим ползун как тело, имеющее упру­ гий хобот, который ввиду большого радиуса кривизны будем счи­ тать консольным прямолинейным брусом переменного сечения. Проведем расчет напряжений в хоботе ползуна (сечение АА на

рис.

101)

Момент инерции сечений Jz по длине хобота изменяется

по закону

трапеции:

 

 

 

 

 

/ * _

т

( 1 __ ~ J _ и * \

 

 

j z —

«/zmax

\

У I >

где

J zmax — момент инерции у основания хобота (сечение Д —Д);

d* = J.zma-x

— максимальный

перепад

моментов инерции;

 

Jz min

 

 

 

148


Jzmm — момент инерции в сечении

В В ;

/ —длина

хобота;

у* — координата, определяющая положение

рассчитываемого се­

чения относительно основания хобота.

 

 

 

При нагружении ползуна в направлении спереди назад, т. е.

в плоскости XOY, в рассчитываемом сечении А—А хобота возни­

кают напряжения

 

 

 

°1 =-3£У сМ/(1- х ) ’

 

где хс — координата центра тяжести

рассматриваемого

сечения;

бх — прогиб хобота в плоскости XOY, который зависит от соот­ ношения зазоров в основных Лп и дополнительных Ах направ­ ляющих:

я _ Ап

Ап; 2LH

Lx

A*

-

2

Ц

2~ '

Ant = aBt — температурное

расширение нижней части ползуна;

а = 11-10-6 — коэффициент

линейного

расширения для стали;

В — ширина основания

ползуна;

£ = 20н-30°С— разница тем­

ператур верхней и нижней частей ползуна; Lj ■— длина основных направляющих ползуна; LH— полная длина ползуна; kj — коэф­ фициент, определяющий изменение момента инерции сечений по длине хобота. При 4* = 1; 2; 3; 4; 5 соответственно kj — 1; 0,88; 0,81; 0,788; 0,755.

При нагружении ползуна в направлении слева направо в пло­ скости ZOY (см. рис. 101) напряжения изгиба в сечении А —А хобота определяют следующим образом:

а, = 3EJxmax bx w ; ~2~

где max и J*x — соответственно максимальный и текущий мо­ менты инерции сечений; Ьг — ширина сечения; 62-— прогиб хо­ бота ползуна, определяемый аналогично прогибу б,.

Напряжения от скручивающего момента, возникающего вслед­ ствие несовпадения центра тяжести сечения и точки приложения

усилия N31, определяют по формуле

_ AfK8max

_

А,д,л:тбтах

 

П £ Ь $

 

Г) £ bi8;

где М к = N\lxx — скручивающий

момент в

сечении;

Na = — хтр J 2 — усилие на

дополнительных направляющих;

хх — расстояние от центра тяжести рассматриваемого сечения А—А до середины дополнительных направляющих; бтах-— макси­ мальная толщина сечения; ц = 1,12 — для сечения корытообраз­ ной формы; bt, б — соответственно текущие ширина и толщина участков рассматриваемого сечения А—А.

149


 

 

 

 

Зазор

в на­

 

Момент инерции

 

 

 

 

 

сечений

Д —Д,

 

 

Пресс

 

правляющих, мм

Прогиб

А — Л,

см*

 

 

 

 

 

хобота

 

*

 

 

 

 

 

 

62. мм

 

 

 

 

 

' д п

д *

 

Д шах

д

 

ЗИЛ,

Р„ =

2500

тс,

1,1

3,45

1,2-10°

0,82106

1 ...............................

 

 

2,2

 

ЗИЛ,

Р„ =

2500

тс,

0,8

1,6

1,2- 10°

0,8210е

№ - 2 ...............................

 

 

1

 

Нейнешел,

Рн =

1

1,8

0,95

1,8- 10е

1,347-10°

=

2500 тс *

................

 

*

Усилие

в американских тс.

 

 

 

 

Максимальные напряжения в сечении А—А хобота при нагру­ жении слева направо

° 2 max = У О2 + З т 2 .

Напряжения следует просчитать для нескольких сечений (АА, ГГ и т. д.) в зависимости от конструктивного исполнения хобота.

Напряжения в хоботе ползуна зависят от прогиба хобота, т. е. от соотношения зазоров в основных и дополнительных на­ правляющих. Для ползуна одной и той же конструкции напря­ жения в хоботе могут быть различными при различных зазррах в направляющих. Для сравнения в табл. 32 приведены данные по расчету напряжений в ползунах пресса Нейшенел (Рн= 2500 тс) и в ползунах двух прессов ЗИЛ (Рн= 2500 тс).

Как следует из табл. 32, напряжения в ползуне пресса ЗИЛ

(Рн= 2500 тс)

№ 1 превышают допустимые, что может привести

к разрушению

хобота.

Определим максимально допустимый по прочности прогиб хо­ бота ползуна пресса ЗИЛ (Рн= 2500 тс). Для стали 35 Л [сг] = = 2000 кгс/см2.

Так как касательные напряжения т = 500 кгс/см2, то

[<та] = У 20002 — 3 • 5002 = 1800 кгс/см2.

Допустимый прогиб определим из уравнения

[6 2]

0EJ%таxkj

 

 

 

 

 

 

 

1800-1702-0,82- 10е 2

1

0,24 см = 2,4

мм.

3-2,1 -10е- 1,2-10в-0,84 70 /

 

 

30 \

 

 

V

 

по)

 

 

 

 

 

Таблица 32

 

Напряжения в сечении

 

Рекомендуемые

зазоры

 

А —А, кгс/см2

 

в направляющих, мм

а.

х

 

 

 

3020

480

3130

1,6—1,8

1, 01,2

1600

216

1650

1,6—1,

1, 01,2

1030

190

1080

1,7—1,9

1,0—1,2

Таким образом, при увеличении зазора в дополнительных на­ правляющих до А* = 1ч-1,2 мм зазор в основных направляющих не должен быть больше 1,6— 1,8 мм.

Определение зон предельного внецентренного нагружения пол­ зуна* Для ползунов кривошипных горячештамповочных прессов характерна внецентренная нагрузка. Возникающий при этом мо­ мент, воспринимаемый направляющими, ведет к их интенсивному износу. Поэтому необходимо определять зоны предельного вне­

центренного нагружения исходя

из

прочности

направляющих.

При нагружении ползуна в направлении слева направо

рас­

четная схема представлена на рис.

102.

Составляя

уравнения

рав­

новесия и решая их, получим следующие зависимости для опре­ деления зон предельного внецентренного нагружения ползуна:

\PD

± z

 

 

Ai

n " l 1 + n " ( l h

3 _Д_

[РвГ = --------------—

УР 2

2

± Z

 

 

 

где [Рд]н и [Яд]в — допускаемые усилия штамповки, опреде­ ляемые прочностью нижней ([.PD]H) и верхней ([PD]B) частей на­

правляющих ползуна; А/” и N\l — усилия в нижней и верхней зонах контакта ползуна с направляющими; Рур— усилие в ци­ линдре уравновешивателя; G — вес ползуна; г — смещение уси­ лия штамповки от оси ползуна.

Усилия А/” и А/” определяются прочностью направляющих.

С достаточной для инженерных расчетов точностью можно при­ нять, что

д/И _ д/П _ п a2Ll

/V i — А »2 — ^ m a x о о >

150

151