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

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

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 2R 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