6.3.2 Преси для ковки

Гідравлічні ковальські преси призначені для виконання операцій кування, а також об’ємного штампування в підкладних штампах. Конструкції їх повинні забезпечувати вільний допуск і хороший огляд робочого простору. Цій умові задовольняють преси з одностійною станиною відкритого типу з Р_ном до 5 МН, а в деяких випадках до 12 МН, а також преси з колоною станиною, мають Р_ном до 150 МН і приємним для кування злитків масою до 320 т. Лінійні і швидкісні параметри гідравлічних чотириколонних пресів номінальним зусиллям від 5 до 50 МН регламентовані ГОСТ 7284, а понад 50 МН не регламентовані і повинні бути узгоджені із замовником.

Залежно від номінального зусилля кувальні преси мають один, два або три робочих циліндра, які зазвичай встановлюють у верхній частині станини і лише в деяких випадках – у нижній.

Кувальні преси в порівнянні з іншими працюють в найбільш важких умовах, оскільки вони є найбільш швидкохідними і мають ексцентричне додаткове навантаження. У зв’язку з цим в колонних конструкціях для направлення рухомої поперечки іноді передбачають хвостовик, що забезпечує зменшення згинального моменту в колонах. Така конструкція можлива тільки для пресів з двома робочими циліндрами.

При роботі кувального преса температура деталей, що знаходяться в робочому просторі, підвищується до 150 °С і навіть вище. Тому робоча рідина в звичайних конструкціях пресів повинна бути безпечною в пожежному відношенні. Це зумовило використання води з добавкою 2...3 % емульсолу.

Привід гідравлічного кувального преса може бути насосний з акумулятором і без, а також мультиплікаторний. Насосно-акумуляторні приводи можуть бути з одним і трьома ступенями програми навантаження.

6.3.3 Преси для об’ємного штампування

Важливою перевагою гідравлічних пресів для об’ємного штампування є відсутність обмежень на номінальне зусилля і хід рухомої поперечки. Гідравлічні преси для об’ємного штампування поділяють на гарячі- і холодноштампувальні, які можуть бути як універсальними, так і спеціалізованими, призначеними для виконання різноманітних технологічних операцій, наприклад прошивки, пресування, видавлювання та ін.

Однією з проблем створення гідравлічних штампувальних пресів є вибір конструкції і компоновки, які забезпечували б найменші габаритні розміри преса в плані. Це викликано тим, що тиск, необхідний для заповнення металом порожнини штампа при гарячого об’ємного штампування поковок з алюмінієвих, магнієвих, титанових сплавів і сталі, має бути від 200 до 1000 МПа і більше, а при холодній – до 2500 МПа.

Розвиток космічної та атомної техніки, літакобудування потребує виготовлення великогабаритних виробів. При цьому підвищуються вимоги до міцності при статичному і динамічному навантаженні, які не завжди задовільні при використанні зварювально-литих конструкцій. Тільки монолітні вироби, виготовлені з кованих і штампованих поковок, дозволяють вирішити цю проблему. Однак для цього необхідне створення потужних КШМ, а отже, електрогідравлічних приводів високого і надвисокого тиску, різноманітних конструкцій станин, в тому числі в здвоєному рамному виконанні типу тандем, з обмоткою високоміцної сталевої стрічки та ін.

Розрахунки показують, що для штампування великогабаритних поковок деталей типу панелей з ребрами, рам, стійок, дисків необхідні гідравлічні преси з Р_ном до 750 МН. У Росії накопичений великий досвід створення потужних універсальних штампувальних пресів, наприклад конструкції Уральського заводу важкого машинобудування (УЗТМ) з номінальним зусиллям 300 МН і конструкції Всесоюзного науково-дослідного інституту металургійного машинобудування спільно з Новокраматорським машинобудівним заводом (ВНИИметмаш-НКМЗ) з номінальними зусиллями 650 і 750 МН.

Основна проблема створення таких пресів полягає в розробці збірних конструкцій основних вузлів – станини, рухомою і нерухомою поперечок, колон , маса і розміри яких настільки великі, що їх неможливо виготовити з однієї заготовки. Ця проблема може бути вирішена з використанням сучасних способів зварювання. Всі основні вузли пресів ВНИИметмаш-НКМЗ зібрані з елементів, які виготовлені з плит (200...400 мм), з’єднаних електрошлаковим зварюванням. Так, станини містять збірні рами, що складаються із стійок і поперечок, які, в свою чергу, виконані з плит. У зазорах між плитами, що утворюють стійки, встановлені прокладки для виключення прослизання плит під дією сил, що виникають в процесі експлуатації. При цьому поверхні плит і прокладок виконані рифленими.

Колони пресів мають прямокутний поперечний переріз і зібрані з декількох прямокутних плит, зварених електрошлаковим способом.

Робочі циліндри пресів є зварювально-кованими. Преси з номінальним зусиллям 750 і 650 МН мають відповідно вісім і п’ять робочих циліндрів. Привід пресів здійснюється від насосно-акумуляторної станції. В якості робочої рідини використовується вода з додаванням 2...3 % емульсолу. Робочий тиск рідини в приводі штампувального преса із зусиллям 750 МН становить 32 МПа. У преса із зусиллям 300 МН конструкції УЗТМ два ступені тиску робочої рідини – 32 і 45 МПа, для створення другого ступеня гідропривід містить мультиплікатор. У преса із зусиллям 650 МН також два ступені тиску робочої рідини – 32 і 63 МПа.