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
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 А—А 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 Jх 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 (А— А, Г—Г 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, 0— 1,2 |
1600 |
216 |
1650 |
1,6—1, |
1, 0— 1,2 |
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:
\PD1Н |
± 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 |