Файл: Игнатов, А. А. Кривошипные горячештамповочные прессы.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 14.10.2024
Просмотров: 80
Скачиваний: 0
1520
62
поперек первого клина, чем обеспечивается жесткий упор клинастола в станину пресса через поперечный клин и создается ста бильность состояния закрытой высоты пресса.
На рис. 40 показана конструкция клина-стола пресса ЗТМП модели К-8544 с механизированным перемещением нижнего регу лируемого клина от электродвигателя (N = 4,5 кВт, п = 750 об/мин) с редуктором. Заводом указаны для привода сле дующие технические, условия: скорость подъема клина-стола 2,94 мм/мин; продолжительность полной регулировки на вели чину 15 мм 5,2 мин; максимальное усилие перемещения клина-
стола не более 36 000 кгс.
По техническим условиям запрещено использовать механи ческую регулировку клина-стола для вывода пресса из распора, в прессе для этой цели предусмотрено устройство в виде гидравли ческих гаек на стяжных болтах.
В станинах некоторых кривошипных горячештамповочных
прессов, показанных ранее, |
имеется |
несколько отверстий |
для крепления болтами на |
клине-столе |
штамповых пакетов |
(см. рис. 5—8). От частых перестановок пакетов отверстия, на резанные в станинах, выходят из строя (разрушается нарезка), поэтому в случае первого ремонта этих отверстий их перерезают на следующий размер резьбы, а в последующем высверливают от верстия и вставляют переходные втулки с резьбой. Втулки сверху подваривают.
Как видно из рис. 40, клиновое устройство в прессах ЗТМП (Рн =2500 тс) выполнено иначе, чем в других прессах. Здесь верхний клин-стол лежит на нижнем регулируемом клине и при креплен к станине четырьмя винтами М56 X 4 с утопленной го ловкой, за которую болты вывертывают торцовым ключом на 20 мм перед регулировкой верхнего клина-стола. Для крепления штампового пакета на верхнем клине-столе профрезерованы специаль ные Т-образные пазы для болтов. Таким образом, при регулировке закрытой высоты пресса верхний (опорный) клин-стол переме щается вверх—вниз, а нижний, т. е. регулировочный клин, — механизированным приводом в направлении спереди—назад. Так как в рассматриваемой конструкции регулирования закрытой вы соты пресса верхний клин-стол задерживается от перемещения только четырьмя винтами М56 X 4 и нет жесткого упора через второй клин в станину, то при работе пресса возможны относи тельно небольшие движения нижней части пакета с клином-сто лом, что может привести к преждевременному износу пакетных вставок.
В прессе Коматцу (Рн = 5000 тс) имеются выдвижной стол с подъемным и зажимными устройствами, а также гидравлическое устройство от перегрузки. Выдвижной стол при демонтаже из пресса перемещается по рельсам. Внутри выдвижного стола смон тировано выталкивающее устройство усилием 30 тс и ходом выталкивателей 120 мм. Стол выдвигается на величину 4000 мм,
63
001
V-V
Рис. 40. Клин-стол пресса ЗТМП модели К-8544 (Рн ■-■= 2500 тс)
поднимается на 15 мм. Размеры нижней плоскости стола 1800 X X 1800 мм.
Во всех кривошипных горячештамповочных прессах клиновые устройства необходимо очищать от смазки и окалины и не реже 2 раз в год перебирать их, смазывать постоянно при работе путем нагнетания смазки тавот-прессом.
Рассмотрим устойчивость клина-стола пресса по сохранению отрегулированной закрытой высоты во время его работы. Опре
делим также усилия, кото |
|
||||||
рые |
необходимо |
приложить |
|
||||
к клиньям: |
1) |
при |
уменьше |
|
|||
нии закрытой высоты пресса; |
|
||||||
2) при |
увеличении |
закрытой |
|
||||
высоты |
пресса. |
|
поверх |
|
|||
Взаимодействие |
|
||||||
ностей клинового |
механизма |
|
|||||
проявляется |
в |
формирова |
|
||||
нии пятен |
касания. |
Трение, |
|
||||
возникающее на этих поверх |
|
||||||
ностях, имеет двойственный, |
|
||||||
молекулярно |
- механический |
|
|||||
характер. Коэффициент тре |
|
||||||
ния |
в |
равной |
мере |
зависит |
|
||
от следующих факторов: ма |
|
||||||
териалов сопрягающихся по |
|
||||||
верхностей и их термообра |
|
||||||
ботки |
на |
соответствующую |
|
||||
твердость, конструкции со |
Рис. 41. Схема сил, действующих на |
||||||
четающейся фрикционной па |
|||||||
ры и, что очень существенно, |
клин-стол пресса при работе |
||||||
|
режима работы. Если первые факторы при работе пресса остаются неизменными, то третий существенно при этом может изменяться, так как наблюдается упругая деформация системы пресс — штамп. В результате этой деформации нарушается контакт трущихся поверхностей и коэффициент трения значительно уменьшается от рст (коэффициента трения покоя) до рд (коэффициента трения движения), причем рст )> рд.
Сохранение отрегулированной закрытой высоты. Схема сил,
действующих на |
клин-стол в процессе удара, |
приведена на |
||
рис. 41. Условия равновесия для клина-стола (рис. 41): |
||||
2 Fx = 0; |
рдР cos а + рдУ а + |
Р к — Р sin ос = 0; |
||
2 ^ |
= 0; Ni — Pcosa — [хдР sin а : |
0 |
||
|
или |
= P(cosa |
РдБШа). |
|
Определим RK из первого уравнения и после подстановки в него значения N x:
■RK= Р (sin a — 2рдcos а — рд sin a)
5 А. А. Игнатов |
65 |
или, пренебрегая малой величиной рд sin а, получим
RK= Р (sin а — 2рдcos а ).
Условия самоторможения клина-стола при |
RK 0, т. |
е. |
sin а — 2рд cos а ^ 0, откуда рд;>г-Цщ. При |
а = 1 4 °3 0 ', |
на |
пример в прессе Эджекс (Рн = 1600 тс), условие самоторможения клина-стола будет при рд ^ 0,125, что невозможно. Так как рд -< 0,125, то усилие от клина-стола 1 передается на поперечный клин 2. Рассмотрим силы, действующие на поперечный клин 2. Принимаем, что полная сила взаимодействия R между клиньями 1 и 2 направлена перпендикулярно к сопрягающимся поверхностям клиньев 1 и 2. Поэтому ее составляющая RK — R cos |3. Составим условия равновесия для клина 2:
Xi Рх = |
0; N 2— R cos j3 — рд/? sin (5 = |
0; |
|
||
p z = 0; |
Рк 4- РДЛ4 -f РдЯ cos Р — R sin Р = |
0. |
|||
Из первого уравнения |
|
N 2 = R (cos р + рд sin |
Р); |
подставляя |
|
N 2 в о воторое уравнение, |
найдем |
|
|
||
Рк = |
R (sin р — 2рдcos Р— рд sin р). |
|
|
||
Принимая, что R — |
R |
|
|
|
2 |
|
и пренебрегая величиной рд sin р, най |
дем Р •
Як = /?к № Р -2 рд );
RK= Р (sin а — 2рдcos а);
Рк = P (sina — 2рдcos a) (tg р — 2рд).
Усилие Рк при работе пресса передается на регулировочную трубу, сжимая ее. Определим Рк для пресса Эджекс (Рн = 1600 тс)
при a = 14° 30', р = 12° и рд < 0,1:
Рк = 1 600 000 (0,25 — 2-0,1 -0,968)(0,213 — 2-0,1) -
=1164 кгс.
Суменьшением рд усилие Рк будет увеличиваться.
Таким образом, за счет уменьшения коэффициента трения в результате упругой деформации системы пресс—штамп меха низм регулировки закрытой высоты пресса не является самотормозящим. Необходимым условием к устойчивому положению отре гулированной закрытой высоты пресса при его работе является обеспечение упора клиньев в станину. Это условие выполнено в конструкциях механизмов регулирования закрытой высоты прессов: НКМЗ, ЗИЛ, Эджекс, Нейшенел и др. Не выполнено это условие в прессе ЗТМП модели К-8544 (см. рис. 40) и др.
Усилия в клиновом устройстве при уменьшении закрытой высоты.; Уменьшение закрытой высоты пресса (клин-стол 1 под-
66
нимается) должно проводиться только при поднятом ползуне, так как при опущенном ползуне кривошипно-шатунный механизм будет находиться в зоне кругов трения. В этом случае для подъема клина-стола потребуется большое усилие — до Р н и выше.
Определим усилие Рк, необходимое для перемещения попереч ного клина 2. Составим уравнения для сил (рис. 42), действующих
на этот |
клин (рст — статиче- |
Направление перемещения |
|
ский коэффициент трения): |
|||
клина-ст ола |
|||
S ^ |
= 0 ; Л 72 — # c o s [3 |
|
+pCT#Sin|3 = 0 ;
£F 2 = 0; Як — РеТЛС
— R sin P рстЯ cos Р = О,
откуда
N2 = R (cos p — pCTsin P);
PK= R (sin p +
+ pCTcos P) + pCTW2,
или, подставляя значения N 2 во вторую формулу, найдем
Рк = R (sin р + 2рстcos р —
рст sin Р).
//////////////////Л
У = т = |
—| |
R |
|
м Н |
|
Ran ^ |
|
Л |
—* |
|
Рис. 42. Схема сил, действующих на клин-стол пресса при уменьшении за крытой высоты пресса
Пренебрегая величиной рст sin р, определим
Рк = R (sin р + 2рст cos Р).
Рассмотрим условия равновесия клина-стола (рис. 41); при мем RK = R cos р (G — вес клина-стола с нижней частью пакетаинструмента):
S Дс — 0; RK— G sin a — Pct^ i. = 0; Jj.Fy — 0; N t — Geos a = 0; Nx = Geos a; RK= G sin a + PctA^ = G (sin a -j- pCTcos a); К = G (tg p + 2p,CT) (sin a + -pCTcos a).
Коэффициент трения р,ст в зависимости от состояния трущихся поверхностей, наличия смазки и т. д. может изменяться в больших
пределах (рст = |
0,24-0,5), поэтому значения усилия |
Рк будут |
|||
колебаться. |
Так, |
для пресса Эджекс |
(РИ= 1600 тс) |
при G ^ |
|
2500 |
кге |
р = |
12°, а = 14° 30', рст =? 0,24-0,5; |
|
|
|
|
Рк = |
G (tg р + 2pCT)(sin а + |
рст cos а) = |
|
= |
G [0,21 + 2 (0,2-г-0,5) НО,25 + |
(0,24-0,5) 0,968) |
= |
||
|
|
= |
G (0,2684-0,888) =' 6704-2200 кгс. |
|
5 |
67 |
Усилие Рк, необходимое для перемещения клина 2, может также увеличиться при возможном расплющивании клина-стола, задирах, появляющихся на сопрягающихся поверхностях клиньев и станины. Для улучшения стабильного состояния трущихся поверхностей рекомендуется проводить их поверхностную термо обработку с помощью кислородно-ацетиленового пламени, увели чивать боковые зазоры между клином-столом и станиной пресса.
Усилия в клиновом устройстве при увеличении закрытой вы соты* Закрытую высоту пресса увеличивают путем опускания
Рис. 43. Схема сил, действующих на клин-стол пресса при увеличе нии закрытой высоты пресса
клина-стола. Эта операция может выполняться и при опущенном ползуне, т. е. при сомкнутых штампах. В этом случае предвари тельно отвертывают болты, крепящие клин-стол к станине пресса, и начинают перемещать вначале поперечный клин 2 с помощью
регулировочного болта |
или даже ударом «сокола» сзади |
клина, |
а затем клин-стол 1 обычно ударом «сокола». |
попе |
|
Определим усилие |
Рк, необходимое для перемещения |
речного клина 2. Условие равновесия действующих сил для клина-стола 1 (рис. 43, а):
2 |
F, = |
0; |
RK— (G + |
G') sin а |
- 0; |
2 |
^ = |
0; |
N l — (G + |
O') cos a |
= 0, |
откуда
(G -f G') sin a.
68
Для |
поперечного |
клина 2 |
(рис. 43, б) |
|
|||||||
|
2 |
Рх = |
0; |
N г — R cos р — р,ст£> sin р = |
0; |
||||||
|
|
2 |
Дг = |
0; |
[iCTN 2 — Рк + pCTtf cos р — |
||||||
|
|
|
|
|
|
—R sin р — 0, |
|
|
|||
откуда |
|
|
|
У 3 = |
R (cos р + |
Р'ст sin Р); |
|
||||
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
Рк |
|
R (2р,Ст cos р — sin Р). |
|
||||
Учитывая, |
что |
RK = R cos |
р, получим усилие, |
необходимое |
|||||||
для перемещения |
поперечного |
клина: |
|
|
|||||||
|
|
|
Рк = |
{G + G')(2pCT— tg р) sin а. |
|
||||||
Для |
пресса Эджекс |
(Р„ = |
1600 тс) |
величина |
(G + G') |
||||||
10 000 кгс; |
р = 12°; |
а = |
14° 30': |
|
|
||||||
|
|
|
|
Рк = |
(J + |
G')(2p,CT— tg р) sin а |
= |
||||
= |
10 000 |
[2 (0,2-5-0,5) — 0,2131 0,25 = 470-Г-1990 кгс. |
|||||||||
Усилие |
Q, |
необходимое |
для |
перемещения клина-стола 1 |
|||||||
(рис. 43, |
в), получим, составив уравнения равновесия для клина- |
||||||||||
стола 1, когда поперечный клин 2 выбит: |
|
||||||||||
2 |
Fx = 0; |
\iCTN 1 + pCTG' — (G + |
G') sin a — Q = 0; |
||||||||
^ |
Fy — 0; |
N 1— (G + |
G') cos a — pCTG' sin a = 0, |
откуда
ЛД = (G + G') cos a + pCTG' sin a;
Q pCT(G + 2G') cos a — (G + G') sin a.
В |
прессе Эджекс (Рн = |
1600 тс) G' «=* 7500 кгс; р = 12°; |
a = |
14° 30': |
|
|
Q « (0,2-5 -0,5)(2500 + |
15 000) 0,968— 10 000-0,25 = |
= 880-5-5950 кгс.
НИЖНИЕ ВЫТАЛКИВАТЕЛИ И ЭЛЕМЕНТЫ ИХ РАСЧЕТА
Для выталкивания отштампованных поковок из нижних поло винок штампов применяют нижние выталкивающие устройства, смонтированные в столе пресса. В зависимости от типа привода различают следующие группы выталкивателей: механические; гидравлические; пневматические.
В рассматриваемых прессах наиболее широко применяют ме ханические н'ижние выталкиватели различного конструктивного исполнения. Рассмотрим требования, предъявляемые к конструк циям нижних выталкивающих устройств: 1) усилие выталкивания должно быть достаточным для выталкивания сложных и глубоко
69