2.7 Электрооборудование кузнечно-прессовых машин
2.7.1 Назначение и устройство кузнечно-прессовых машин.
Основной недостаток обработки металлов резанием состоит в том, что значительное количество металла уходит в стружку. При обработке металлов давлением (ковке, горячей и холодной штамповке, прессовании, прокатке, волочении, гибке) снижаются отходы металла, улучшаются механические свойства обрабатываемых деталей, повышается производительность. Обработка металлов и материалов давлением производится как в горячем так и в холодном состоянии. Особенно экономичен второй способ, поскольку при этом исключаются затраты на предварительный подогрев металла, сокращается время обработки, отсутствуют потери на угар металла.
Все кузнечно-прессовые машины разделяются на несколько основных групп: молоты, прессы, кривошипные машины, кузнечно-штамповочные автоматы для горячей и холодной высадки.
Молоты. Кузнечные молоты предназначены для деформации металла ударами падающих частей. На молотах выполняются все технологические операции свободной ковки (осадка, вытяжка, прошивка, рубка и т. д.), а также горячей штамповки. Наибольшее распространение получили механические молоты с электрическим приводом, применяемые главным образом в массовом производстве, когда требуется изготовление большого количества мелких несложных деталей.
Рис.2.14.Кинематическая схема механического кривошипного ковочно–штамповочного пресса - а, фрикционного пресса - б.
В механических молотах ударное действие осуществляется с помощью фрикционного или кривошипного механизма, приводимого в движение электродвигателем. Соответственно различают два вида механических молотов: фрикционные и кривошипные.
В промышленности находят применение фрикционные молоты с так называемой доской, на конце которой закрепляется ударная баба. Вертикальные возвратно-поступательные движения доске сообщаются фрикционным механизмом, который при
включении двигателя молота поднимает ее вверх. При отключении двигателя в верхней точке подъема доска освобождается, и баба падает вниз, нанося удар по заготовке. Такие молоты изготовляются с массой падающих частей 200 - 3000 кг и широко применяются для горячей штамповки.
В кривошипных молотах между кривошипно-шатунным механизмом электропривода и механизмом молота помещается эластичное устройство в виде рессор, пружин или резиновых буферов. Кривошипные молоты применяются для свободной ковки мелких изделий, когда требуется большое количество легких ударов, следующих непрерывно один за другим. Масса падающих частей таких молотов колеблется от 25 до 250 кг, частота ударов 200 - 500 в минуту.
Прессы. Отличие прессов от молотов заключается в том, что деформация металла на прессах производится постепенным давлением, а не ударом, поэтому не требуется больших и сложных фундаментов, исключаются сотрясения грунта и зданий. На прессах выполняются операции свободной ковки, горячей и холодной штамповки. Прессы разделяют на два основных вида: гидравлические, в которых используется в качестве рабочей жидкости вода под давлением до 20—30 МПа, а в тяжелых прессах - до 50—60 МПа, и механические с электроприводом.
В механических прессах движение от двигателя к ползуну передается кривошипно-шатунным механизмом, эксцентриками, фрикционной или реечной передачей и т. п. На рис. 4.14 изображена кинематическая схема ковочно-штамповочного кривошипного пресса. От электродвигателя через клиноременную передачу 2 (ее ведомый шкив 10 является маховиком), шестерни 3, 4 и дисковую муфту 5 получает вращение кривошипный вал 6, который при помощи шатуна 7 сообщает ползуну 8 вертикальное перемещение. К ползуну крепится верхний штамп, а к столу пресса - нижний штамп. Кривошипный вал приходит в движение только тогда, когда включена фрикционная муфта 5 с пневматическим нажимом. Тормоз 9 служит для остановки кривошипного вала после отключения муфты.
Механические прессы - один из самых распространенных и прогрессивных кузнечно-прессовых машин. В настоящее время изготовляются разнообразные кривошипные прессы с усилием 60 - 80 000 кН и числом ходов ползуна, до 90 в минуту, винтовые фрикционные прессы с усилием до 6000 кН и др. На механических прессах выполняется, холодная (листовая) и горячая (объемная) штамповка, чеканка, выдавливание и многие другие операции. Штамповка на механических прессах имеет ряд преимуществ по сравнению со штамповкой на молотах: более высокая производительность, большая точность штамповки, меньший удельный расход электроэнергии. В штамповочных цехах электромашиностроительных заводов для изготовления деталей электрических машин методом холодной штамповки применяются механические кривошипные прессы. В массовом производстве электродвигателей для штамповки листов сердечников статоров и роторов применяются специальные листо-штамповочные пресс-автоматы с нижним приводом.