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

1000 тс включительно) размеры ползуна и особенно стола в на­ правлении главного вала всегда больше продольных размеров. Г1о продольным размерам ползуна можно определять размеры штамповых вставок.

Приступим далее к рассмотрению параметров прессов по массе: общей массы пресса, массы его узлов и деталей (приложение 10). Эти параметры необходимо знать для определения грузоподъем­ ности подъемно-транспортных и монтажных средств. По приведен­ ным параметрам прессов в цехах нужны следующие подъемно­ транспортные средства: 1) для прессов усилием на ползуне до Рн = 2500 тс включительно грузоподъемность 25—20 т; 2) то же

транспортных средств грузоподъемностью менее указанных вели­ чин будут наблюдаться опасные перегрузки, быстрый выход их из строя, что недопустимо по правилам техники безопасности для работы подъемно-транспортных средств.

Масса пресса влияет на его жесткость. В прессах ЗТМП но­ вого выпуска с увеличением массы жесткость увеличена на 40— 60%. Так, в прессе Ри = 1000 тс масса 55 т, жесткость 345 тс/мм; в модернизированном прессе масса 64,8 т, жесткость 532 тс/мм.

в приложении 12. Больших различий в габаритных размерах рас­ сматриваемых прессов не наблюдается, за исключением прессов Шмерал LKM (Рн = 630-ь 1600 тс) выпуска 1962 г., где главный вал расположен перпендикулярно фронту пресса. Наибольший монтажный размер (поле обслуживания пресса) необходим для демонтажа главного вала из станины пресса при ремонте боковых опор вала. По сообщению фирмы Нейшенел, прессы с Р„ = 500-ь -ь1300 тс включительно выпускаются без приемных валов, но так как главный вал в этих прессах расположен параллельно фронту, то не наблюдается больших изменений в размерах этих прессов в плане по сравнению с размерами прессов Эджекс, в которых имеется приемный вал.

ТИПОВЫЕ КОНСТРУКЦИИ КРИВОШИПНЫХ ГОРЯЧЕШТАМПОВОЧНЫХ ПРЕССОВ

Рассмотрим несколько типовых конструкций КГШП, выпу­ скаемых в настоящее время. Отличительная особенность модер­ низированного пресса ЗТМП (Рн = 2500 тс) состоит в увеличении жесткости и применении дискового тормоза, гидравлических гаек на стяжных болтах, дополнительной поперечной стяжки в ста­ нине (рис. 9). Привод нижнего клина стола пресса осуществляется от электродвигателя через редуктор.

22

ГЛАВА II

СТАНИНЫ, СТОЛЫ

ИНИЖНИЕ ВЫТАЛКИВАТЕЛИ ПРЕССОВ

ТРЕБОВАНИЯ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К КОНСТРУКЦИЯМ СТАНИН ПРЕССОВ

Станины кривошипных горячештамповочных прессов являются наиболее ответственными, дорогостоящими и трудоемкими в из­ готовлении деталями прессов. Из данных приложения 11 следует, что масса станины пресса составляет более 50% массы всего пресса, поэтому станины являются наиболее металлоемкими деталями. Обычно при капитальных ремонтах станины сохраняют, ремонт их состоит в замене трущихся направляющих пластин и других деталей. При значительных разрушениях станины списывается весь пресс.

Станина является основанием пресса, и ее проектируют с уче­ том возможного крепления и монтажа к ней деталей пресса', обес­ печения требуемой жесткости, а также условий для устойчивой работы пресса при недостаточно сбалансированных его деталях.• При конструировании станины пресса необходимо исходить из обеспечения ей оптимальной жесткости и прочности, технологич­ ности изготовления и транспортабельности. Исследования на­ пряжений в узлах прессов показали, что напряжения в станине пресса распределены неравномерно с характерными пиками возле букс крепления вала, технологических окон, отверстий в станине

иувеличены во внутренних ее стенках [3].

Вприложении 10 приведены массы прессов' различных фирм

иотношения массы пресса к номинальному усилию, т. е. показан относительный расход металла на 1 тс усилия пресса. Из прило­ жения 10 видно некоторое снижение массы прессов Нейшенел (Ри — 2500 тс и Рн — 4000 тс) за счет уменьшения массы станины. Опыт эксплуатации прессов ЗТМП старого выпуска со станинами в сварном исполнении показал, что их жесткость была ниже техно­ логических требований, поэтому штампуемые на них поковки не имели нужной стабильности и качества, что в последующих вы­ пусках прессов устранено.

30

ЖЕСТКОСТЬ КРИВОШИПНЫХ ГОРЯЧЕШТАМПОВОЧНЫХ ПРЕССОВ

Для кривошипных горячештамповочных прессов их общая жест­ кость является важным параметром [15], поэтому за последнее время проведено много научно-исследовательских работ по уста­ новлению необходимой жесткости прессов. При работе на прессах отдельные узлы и детали смещаются относительно друг друга, упруго деформируются (станина, стол, главный вал, шатун, пол­ зун с инструментом). Стабильность размеров поковок по высоте

для последующей механической обработки является наиболее важным показателем, поэтому нужно знать изменение суммар­ ной деформации пресса в штамповом пространстве по высоте. Жесткостью (коэффициентом жесткости) называется отноше­ ние величины усилия Р (тс) на ползуне пресса к вызываемому этим усилием увеличению Ah закрытой высоты пресса (мм):

Рекомендуется определять жесткость отношением разности но­ минального усилия Рп и усилия, равного (0,3-н0,4) Рн, к разности деформаций пресса при этих усилиях [15]:

С = рц ~ фРн Дц — Лф

где ср = 0 , 3 0 , 4 ; Дн и Аф — увеличение штамповой высоты (мм) при усилии Рп и Рф.

При нагружении пресса усилием' Р3 (первый участок типовой характеристики жесткости) осуществляется подъем ползуна, ша­ туна, главного вала с муфтой, выбираются зазоры в опорах ша­ туна и главного вала, что соответствует деформации А3 (рис. 19). На втором участке Анел имеет место деформация элементов соеди­ нения (стыков) при нагружении пресса усилием Рнел. В процессе эксплуатации вновь изготовленного или отремонтированного пресса величина А3 может уменьшаться за счет нагрева трущихся

31

элементов пресса (опор вала и шатуна), поэтому не следует стре­ миться к уменьшению зазоров между опорами вала (см. гл. III) против рекомендуемых, так как может произойти защемление вала в опорах.

Обычно криволинейная часть характеристики жесткости (рис. 19) не выходит за пределы 25—30% величины номинального усилия, поэтому рационально основным показателем жесткости считать коэффициент жесткости пресса (15]

р __ Рп Рнел

Длин

В приложении 13 приведены сравнительные показатели суммар­ ной деформации некоторых прессов по данным ЭНИКМАШа [3]. В табл. 5 показаны суммарные деформации в кривошипных горя-

;

Суммарная деформа­ ция пресса

чештамповочных прессах Шмерал, замеренные фирмой, без учета зазоров. Зазоры проверяли при статическом нагружении прессов гидравлическим нагружателем. Суммарная деформация 2,4 мм пресса LKM (Рн = 2500 тс) распределяется следующим образом: прогиб главного вала 0,72 мм; сжатие бронзовых опор шатуна 0,90 мм; сжатие ползуна 0,18 мм; удлинение станины 0,60 мм. Суммарный зазор в кривошипно-шатунном механизме пресса LKM (Рн — 2500 тс), равный 1,5 мм, распределяется следующим образом: в боковых опорах вала 0,46 мм; в шейке кривошипа глав­ ного вала 0,42 мм; в сопряжении шатуна с ползуном 0,62 мм.

Считается, что жесткость прессов определяется его конструк­ тивной формой, а допустимая величина эксцентриситета штам­ повки связывается с жесткостью. Наименьшая жесткость при­ ходится на долю кривошипно-шатунного механизма.

В табл. 6 для различных конструктивных форм главного вала показано распределение деформации в прессах по элементам: пол­ зун и шатун, станина, главный вал с опорами и величина допу­ стимого эксцентриситета штамповки. Так, по данным фирмы Эймуко, в прессе конструкции № 1 (см. табл. 6) на ползун, ша-

32

Таблица 6

тун, главный вал с опорами приходится 67% общей деформации пресса при незначительно допустимом эксцентриситете штамповки. В прессе конструкции № 2 с главным валом при двух разнесен­ ных опорах шатуна эта величина равна 54%, а 31% имеет пресс конструкции № 3 с клиновым устройством, смонтированным между ползуном и станиной в верхней части пресса. Главный вал в этом прессе расположен на месте приемного вала и соединен шатуном с клиновым механизмом пресса. В прессе суммарная деформация составляет всего 60% общей деформации обычного пресса, т. е. деформация пресса снижена на 40% . В табл. 7 приведены величины допустимого коэффициента жесткости кривошипных горячештам­ повочных прессов по данным ЭНИКМАШа.

В процессе эксплуатации прессов зазоры в опорах главного вала и шатуна с ползуном увеличиваются, что затрудняет уста­ новку и наладку штампов, так как увеличившиеся зазоры при­ ходится выбирать прокладками в штампах или регулировкой кли­ ном стола, но главное влияние на точность поковок, штампуемых на прессах, оказывает жесткость пресса.