книги из ГПНТБ / Кузьминцев, В. Н. Ремонт кузнечно-прессового оборудования учеб. пособие

При помощи шарнира верхний конец штока соединен с коромыс­ лом 17. Под действием штока коромысло поворачивается на своей оси. При опускании левого плеча коромысло опускается и связан­ ная с ним тяга 15, которая приводит в действие клапаны воздухораспределительного устройства 14, открывает проход сжатому воздуху в цилиндр 7 тормоза. Воздух в цилиндре давит на поршень

и сжимает пружину 6, отводя при

щают два электродвигателя. Кинематическая схема такого пресса показана на рис. 45. На этом прессе установлены два главных тор­ моза 8 ленточного типа. Торможение производится пружинами. Растормаживается пресс сжатым воздухом, подаваемым в тормоз­ ные цилиндры. Нижний выталкиватель у такого пресса гидравли­ ческий.

§ 9. Горизонтально-ковочные машины |ГКМ)

Горизонтально-ковочные машины широко применяют в крупно­ серийном и массовом производстве горячей штамповки из про­ ката поковок зубчатых колес (шестерен), клапанов, втулок, флан­ цев и других. На ГКМ возможно штамповать поковки без облоя и

40

без штамповочных уклонов с малыми припусками и допусками. Все механизмы и узлы ГКМ смонтированы на станине, которая

представляет собой открытую коробку со стенками, усиленными вертикальными и горизонтальными ребрами. Станина выполнена из

Рис. 46. Горизонтально-ковочная машина:

литой стали. На тяжелых машинах для увеличения жесткости ста­ нины предусмотрены продольные и поперечные стяжные колонны. В СССР ГКМ изготовляют по ГОСТ 7023—56 с усилием от 1,0 до

41

31,5 МН (от 100 до 3150 Т) с числом ходов в минуту соответственно от 95 до 21. Масса самой крупной ГКМ составляет 350 т.

Общин вид и кинематическая схема ГКМ с вертикальным разъе­ мом матриц и усилием 2,5 МН (250 Т) показаны на рис. 46, а, б. Вращение от электродвигателя 10 передается через клиноремеииую передачу 9 маховику, который установлен на приводном валу. При превышении допустимого крутящего момента срабатывает фрик­ ционный предохранитель, находящийся в маховике. С приводного вала через зубчатую передачу 13 вращение передается на криво­ шипный вал. На хвостовике кривошипного вала расположена фрик­ ционная пневматическая муфта включения 11, встроенная в зубча­ тое колесо, с противоположной стороны вала установлен пневма­ тический ленточный тормоз 8. Кроме того, на этом же валу закреп­ лены кулачки 7 прямого и обратного хода бокового ползуна механизма зажима. Боковой ползун передает движение зажимному ползуну 3 через систему рычагов 4. Ползун 3 с укрепленной на нем подвижной матрицей 2 прижимает в период рабочего хода заготов­ ку к неподвижной матрице 1. Длительность прижима заготовки обеспечивается соответствующим профилем кулачка 7.

Механизм зажима предохраняется от перегрузки самовосстанавливающимся пружинно-рычажным предохранителем 5. Приводной вал установлен в неразъемных опорах и вынесен вперед. Он распо­ ложен ниже кривошипного вала. Все ползуны имеют по две пары направляющих. Главный и зажимной ползуны имеют дополнитель­ ное направление, для чего у них имеется хобот. Хобот высадочного ползуна соединяет основное тело ползуна с дополнительными зад­ ними направляющими. Этот хобот расположен под кривошипным валом.

Весь кривошипно-шатунный механизм работает на подшипни­ ках скольжения из высокооловянистой бронзы. Кривошипный вал размещается на трех разъемных опорах. Усилие, возникающее при штамповке, передается на ползун непосредственно через малую головку шатуна. Соединяющий шатун с ползуном палец служит только для совершения обратного хода ползуна. Фрикционные муфта и тормоз имеют электропневматическое управление. Махо­ вик останавливается дополнительным тормозом, как и на КГШП. Машина имеет принудительную систему жидкой смазки.

§ 10. Кузнечно-штамповочные высадочные автоматы

В массовом производстве мелкие поковки и изделия изготовляют на высокопроизводительных автоматах методами холодной и горя­ чей высадки, гибки, листовой штамповки и т. д. Наиболее распро­ странены в промышленности холодновысадочные автоматы, одно- и двухударные, названные так по числу переходов,, выполняемых на одной матрице с перестановкой (автоматической) пуансонов. Их производительность достигает нескольких сотен изделий в минуту.

42

В зависимости от технологического назначения автоматы могут быть с дельными или разъемными матрицами.

Кинематическая схема одноударного холодновысадочного авто­ мата с дельной матрицей для высадки головок болтов, заклепок и подобных изделий показана на рис. 47. Все механизмы автомата приводятся в движение от электродвигателя 11 через пару зубча­ тых колес 9 и 10 и коленчатый івал 12. Пруток или проволока 1 по-

Рис. 47. Кинематическая схема одноударного холодно­ высадочного автомата с цельной матрицей:

ным ножом, 15 — отрезная матрица, 16— ползун механизма от­ резки, 17 —желобчатые ролики

дается в отрезную матрицу 15 желобчатыми роликами 17, приводи­ мыми в движение от эксцентрика 8 через храповой механизм 2. Подача прерывистая — после каждого оборота коленчатого вала.

При движении влево ползуна 16 механизма отрезки ролик ноже­ вого штока скользит по пазу кулачковой дорожки, а шток 14 но­ жом, укрепленным на его конце, отрезает заготовку и переносит ее на линию высадки к матрице 5. Головка изделия высаживается в этой матрице пуансоном 13 за один ход высадочного ползуна 6, после чего готовое изделие выталкивателем 4 удаляется из матри­ цы. Выталкиватель движется под действием качающегося рычага 3, связанного посредством тяги с роликом 7, который находится в кон­ такте с кулачком, укрепленным на коленчатом валу.

Принцип действия различных высадочных автоматов примерно одинаков. Так, в одноударном автомате с разъемной матрицей имеется механизм для движения до смыкания одной из полуматриц с другой неподвижной полуматрицей. Так как матрицы разъемные, отпадает необходимость в выталкивателе. В двухударном автомате каждый из высадочных пуансонов последовательно переносится подвижным пуансонодержателем на линию высадки. Пуансонодер­ жатель совершает движение вместе с высадочным ползуном и перемещает одновременно в поперечном направлении пуансоны на

43

линию высадки. Поперечное движение пуансонодержатель совер­ шает от системы рычагов и тяги от эксцентрика, укрепленного на валу. Автоматы для горячей высадки по конструкции во многом

аналогичны Xолод новысадочным.

§11. Машины ротационного типа

Кэтому типу машин относят ковочные вальцы, ротационно-ко­ вочные, радиально-ковочные и некоторые другие машины.

Ковочные вальцы предназначены для изготовления готовых по­ ковок и фасонных заготовок под штамповку на молотах и криво­

шипных горячештамповочных прессах.

Рис. 48. Схема действия ковочных вальцов:

Принцип действия ковочных вальцов заключается в следующем (рис. 48). Секторные штампы 2 установлены на постоянно вращаю­ щихся в разные стороны рабочих валах 3. Когда эти штампы рас­ ходятся, в образовавшийся между валами зазор подают до упора 1 заготовку 4 (рис. 49,/). При сближении секторных штампов про­ исходит деформирование заготовки обжимом (рис. 48,11). Положе­ ние штампов в момент окончания вальцовки показано на рис. 48, III. По конструкции ковочные вальцы разделяются на консольные и двухопорные. Последние отличаются большей жесткостью, что поз­ воляет получать на них более точные заготовки и поковки, однако смена инструмента на таких вальцах сложнее, чем на вальцах кон­ сольного типа.

Двухопориые ковочные вальцы С156 (рис. 49) имеют сборную станину, состоящую из трех стоек 7. От электродвигателя 1 через клиноременную передачу движение передается на вал 2, на одном конце которого закреплен маховик 8 с встроенной пневматической фрикционной муфтой. На другом конце вала установлен ленточный тормоз 3 с пневматическим управлением. С этого вала посредством трехступенчатой зубчатой передачи движение передается на ниж­ ний рабочий вал вальцов 4 и с помощью паразитного зубчатого

•колеса zn и зубчатого колеса Z\ на верхний рабочий вал 5.

44

Система управления вальцов обеспечивает работу на толчковом режиме, необходимом для наладочных работ, на непрерывном ре­ жиме вращения и на режиме одиночных ходов. Непрерывный ре-

Рис. 49. Кинематическая схема ковочных вальцов С156:

2 , — зубчатое колесо верхнего рабочего вала

жим работы вальцов по соображениям безопасности используют редко, при небольшой скорости вращения валков и высокой квали-

Рис. 50. Механизм обжатия ротационно-ковоч­ ной машины:

/ —обойма, 2 — ползун, 3 — ролик, 4 — боек, 5 — шпиндель, 6 — заготовка

фикации рабочего. Наладка ковочных вальцов состоит в регули­ ровке расположения секторных штампов относительно друг друга в осевом и радиальных направлениях.

45

Ротационно-ковочные машины осуществляют периодическое об­ жатие заготовки бойками. Схема работы механизма обжатия одной из таких машин показана на рис. 50. В гнездах неподвижной ци­ линдрической обоймы 1 свободно посажены ролики 3. В радиаль­ ных пазах вращающегося внутри обоймы шпинделя 5 размещены ползуны 2 е бойками 4. Под действием центробежных сил ползу­ ны 2, скользя по пазам шпинделя, расходятся и своей цилиндриче­ ской поверхностью наталкиваются на ролики 3, благодаря чему отталкиваются ж центру и бойками 4 последовательно ударяют по заготовке 6. Ползуны расходятся, когда оказываются между роли­ ками 3.

Радиально-ковочные машины используются для ковки более крупных заготовок. Рабочие органы в таких машинах совершают лишь возвратно-поступательное движение. Вращается сама заго­ товка. При изготовлении поковок оба типа машин обеспечивают высокую точность размеров и хорошую чистоту поверхности.

§ 12. Гидравлические прессовые установки, ~ принцип действия гидравлического пресса

В состав гидропрессовой установки входят гидравлический пресс, являющийся рабочей машиной; устройство, питающее пресс жидкостью высокого давления; устройства для наполнения всей

Рнс. 51. Принцип действия гидравличе­ ского пресса

установки жидкостью (баки, клапаны, трубопроводы) и устройства для управления прессом, которые называют распределителями (дистрибуторами). Устройства, служащие для наполнения всей си­ стемы жидкостью, выполняют одновременно и роль приемника от­ работавшей жидкости.

Действие гидравлического пресса основано на законе Паскаля, утверждающем, что давление, производимое на жидкость внешни­ ми силами, передается ею по всем направлениям без изменения. Паскаль показал, что сосуд, наполненный водой, является новой машиной для увеличения сил в желаемой степени. Принцип дейст­ вия гидравлического пресса изображен на рис. 51. Если закрытый

43

со всех сторон сосуд наполнить жидкостью и погрузить в нее два плунжера (поршня), одни из которых имеет площадь F\, а другой / 2, то путем небольшого усилия ри действующего на плунжер с площадью F\, можно создать большое усилие р%, с которым плун­ жер с площадью Р2 будет деформировать обрабатываемую заго­ товку. Из сказанного можно заключить, что отношение усилий, развиваемых плунжерами, прямо пропорционально отношению их площадей, т. е.

Так как, по закону Паскаля, давление р жидкости в обоих ци­ линдрах с плунжерами одинаково, т. е.

то усилие пресса будет

где £>2 — диаметр большого плунжера.

Прессы различают по типу привода, конструктивному исполне­ нию и назначению.

§ 13. Гидравлический пресс с насосно-аккумуляторным приводом

Принципиальная схема устройства гидравлического пресса с на­ сосно-аккумуляторным приводом изображена на рис. 52. Нижняя неподвижная поперечина 4 пресса представляет собой массивную плиту из литой стали. Она крепится непосредственно на фундамен­ те. На нижней поперечине устанавливается подвижной стол L Четыре кованые стальные колонны 5 связывают нижнюю неподвиж­ ную поперечину с верхней неподвижной поперечиной 8, на которой укреплены рабочий цилиндр 9 и возвратные цилиндры 12. В этих цилиндрах перемещаются соответственно рабочий 7 и возвратный 11 плунжеры. Рабочий плунжер 7 скреплен с подвижной поперечи­ ной 6, к которой крепится верхний боек (штамп) 3. Плунжеры воз­ вратных цилиндров соединены с траверсой 10, которая тягами 13 в свою очередь соединена с подвижной поперечиной 6.

Рабочий цикл гидравлического пресса включает следующие пе­ риоды: холостой ход или ход приближения, когда поперечина 6 приближается к заготовке; рабочий ход, когда пресс деформирует заготовку, лежащую на нижнем бойке (штампе) 2\ обратный ход, при котором поперечина после завершения рабочего хода возвра­ щается в исходное положение, и держание поперечины на весу (пауза).

47

Рабочий и обратный ходы осуществляются путем попеременного' впуска жидкости высокого давления <в рабочий 9 и возвратные 12 цилиндры пресса. Наиболее употребительными давлениями жидко­ сти являются 20, 32, 45 МН/м2 (200, 320, 450 кГ/см2). Пресс управ­ ляется машинистом, который, поворачивая рукоятку 23 с насажен­ ными на его валу кулачками 26 и 24, открывает или закрывает кла­ паны 28 и 30. Холостой ход производится жидкостью низкого давления, которая поступает в цилиндр и всю систему трубопрово­ дов пресса из наполнительного бака 14 через наполнительный кла­ пан А. Этот бак может быть закрытым, в котором жидкость нахо­ дится под давлением 0,4—0,8 МН/м2 (4—8 кГ/см2), или открытым, тогда бак ставят выше уровня рабочего цилиндра, с тем чтобы обеспечить необходимое давление жидкости.

Жидкость высокого давления создается насосом 21, который подает ее по трубопроводу 22 в аккумулятор 32. Давление жидко­ сти в аккумуляторе поддерживается за счет запаса сжатого возду­ ха в баллонах 34. Пополнение баллонов сжатым воздухом произ­ водится компрессором 20 по трубопроводу (воздухопроводу) 33.

Чтобы опустить поперечину 6 с верхним бойком (штампом), рукояткой 23 открывают клапаны 28 и 25. Через открытый кла­ пан 28 жидкость высокого давления, пройдя в трубопровод 16, по­ ступает в наполнительный клапан А. В этом клапане жидкость ока­ зывает давление на поршень Б и перемещает его вместе со што­ ком Е вправо. Шток проходит сквозь клапан Г и находящимся на его конце клапаном В запирает отверстие в детали Ж. При этом деталь Ж перемещается вправо, а поскольку она жестко связана с клапаном Г, то последний также перемещается вправо.

Жидкость низкого давления из наполнительного бака по трубо­ проводу 18 через проход, открытый клапаном Г, поступает из од­ ной камеры наполнительного клапана в другую и далее по трубо­ проводу 15 в рабочий цилиндр 9. Плунжер 7 с поперечиной 6 движется вниз до соприкосновения бойка (штампа) 3 с заготовкой. В это же время жидкость вытесняется плунжерами возвратных цилиндров 12 и по трубопроводу 29, пройдя открытый клапан 25, поступает в трубопровод 17, а нз него в наполнительный бак 14.

Чтобы осуществить рабочий ход, а следовательно, деформацию заготовки, поворотом рычага 23 клапаны 28 и 30 закрывают, а кла­ паны 27 и 25 одновременно открывают. В этом случае жидкость вы­ сокого давления, постоянно находящаяся в трубопроводе 31 и в отверстии детали Ж, откроет клапан В, который, перемещаясь вле­ во, сожмет пружину Д. Под действием пружины Д закроется кла­ пан Г, в результате чего жидкость высокого давления через отвер­

49