книги из ГПНТБ / Опарин В.И. Механизация производства химической и нефтяной аппаратуры

Усилие нажима прижимного кольца на заготовку передается через две нажимные стойки 18.

Процесс вытяжки днища в штампе осуществляется следующим образом: заготовку, нагретую до определенной температуры, укладывают на матрицу 6 и включают пресс. При рабочем ходе траверсы массивное прижимное кольцо, опускаясь на нагретую заготовку, производит предварительную ее правку. Движение прижимного кольца прекращается, а верхняя часть-штампа про­ должает опускаться. Скобы 14, освободившись от подвешенного на них прижимного кольца, опускаются и стойки 18, нажимая на верхнюю плоскость кольца, производят окончательную правку заготовки. Затем траверса пресса поднимается и отводится в сто­ рону; пресс переключается. При дальнейшем ходе пресса скобы 14 поворачиваются на 55° и надежно замыкаются с матрицей. Этот момент замыкания совершается с технологическим опережением начала вытяжки на 50 мм, но так как движение пуансона кинема­ тически не связано с движением прижимного кольца, то он про­ должает опускаться. Только после прохождения определенного расстояния начинается процесс вытяжки, который заканчивается рихтовкой отштампованной детали на поддоне.

Следующим этапом является снятие детали с пуансона, извле­ чение ее из матрицы и подготовка к приему другой заготовки. Эти процессы выполняются при обратном ходе пресса без участия оператора. При обратном ходе пуансона деталь упирается в ниж­ нюю поверхность прижимного кольца, снимается, падает На под­ дон, и только после этого скобы размыкаются. Прижимное кольцо остается на матрице до тех пор, пока пуансон не поднимется до определенного уровня. К этому моменту скобы поворачиваются, захватывают прижимное кольцо и поднимают его. При этом самая нижняя точка скобы поднимается до уровня нижней плоскости кольца и открывается свободный допуск к рабочей поверхности штампа. При верхнем положении пуансона поддон поднимается до уровня зеркала матрицы. Съем отштампованного днища произ­ водится лебедкой или мостовым краном; в последнем случае нижние концы цепей разъединйются, и штамп выдвигается из-под траверсы пресса на выдвижном столе.

Для штамповки тонкостенных днищ на прессах простого дей­ ствия иногда применяют штампы, на которых производится двой­ ной перегиб заготовки (рис. 48). Штамп состоит из нижнего пуан­ сона 1, нижнего матричного кольца 3, верхнего формующего кольца 4 и съемника 2 [35].

Особенность этого штампа в том, что при опускании форму­ ющего кольца центральная часть заготовки постепенно обтягивает пуансон, в то время как внешний кольцевой ее участок загибается в противоположном направлении.

г , D — d[

Ширина кольцевого фланца / = — g— в этом случае при­ мерно в 2 раза меньше ширины фланца при вытяжке без прижима

61

такой же заготовки в обычном штампе, поэтому вероятность об­ разования гофров и выпучин уменьшается.

Для штамповки тонкостенных днищ более универсальными и удобными являются гидравлические прессы двойного действия. Они имеют два ползуна, один из которых движется внутри другого.

Наружный ползун служит для прижима фланцевой части заготовки, а внутренний для вытяжки. Наружный ползун начи­ нает двигаться вниз первым и в конце своего хода прижимает заготовку к поверхно­ сти матрицы прижим­ ным кольцом штампа.

Затем опускается вну­ тренний ползун и про­ изводится операция вы­ тяжки. Первым подни­ мается внутренний пол­ зун, что обеспечивает съем отштампованного изделия с пуансона при­ жимным кольцом штам­ па.

Для выталкивания отштампованного днища из штампа пресса снабжаются нижними цилиндрами. Выталкиватель может быть использован для вспомогательных операций, например, для при­ жима заготовки к пуансону или отбортовки горловины, располо­ женной в центре днища.

Для штамповки днищ на прессах двойного действия приме­ няются штампы разных конструкций. На рис. 49 показан штамп со сквозной матрицей. Матрица 5 с протяжным кольцом 8 уста­ новлена на стойках 6, одна из которых быстросъемная для удале­ ния отштампованного днища из-под штампа. Стойки устанавливают на нижнюю плиту и крепят болтами. Пуансон 2, представляющий собой литую толстостенную деталь, крепится к внутренней тра­ версе пресса через переходную плиту 1. Прижимное кольцо 4 крепится к внешней траверсе пресса тягами 3.

Если днище штамповали в горячем состоянии, то при охлажде­ нии в штампе оно обычно плотно облегает пуансон, поэтому иногда

62

его трудно снять с пуансона. При такой конструкции штампа не обеспечивается надежный съем днища. В некоторых случаях происходит смятие торцовой поверхности днища съемниками 7, что приводит к браку изделия.

Для более надежного съема отштампованного днища приме­ няют пуансоны составной конструкции (рис. 50, а) *, получившие широкое распространение на заводах. При движении пуансона вниз днище штампуется как в обычном штампе до момента со­ прикосновения бурта кольца 2 с прижимным кольцом 3. Высота кольца 2 принята такой, чтобы соприкосновение его бурта с коль­

нения гофров и выпучин получил распространение способ двух­ переходной штамповки за один ход пресса. Штамповка в этом слу­ чае производится на прессе двойного действия с нижним цилиндром (выталкивателем).

На рис. 51 приведена схема штампа для двухпереходной штам­ повки днищ за один ход пресса. Заготовку 4 укладывают на ма­ трицу 6 с протяжным кольцом 5 и центрируют, затем при помощи наружного ползуна ее прижимают к поверхности матрицы коль­

нейшем перемещении пуансона вниз заготовка проталкивается через протяжное кольцо и происходит окончательное формообра­

63

Рис. 51. Штамп для двухпереходной штамповки

тонкостенных днищ за один код пресса

вании его на заготовку. Заготовка перемещается на протяжное кольцо матрицы, затем она освобождается с помощью перестав­ ного упора 5, взаимодействующего через передаточный механизм с поворотным рычагом. Отштампованное днище падает на прием­ ное кольцо 11 для удаления днища. Замкнутое кольцо матрицы штампа опирается на подковообразную опору с проемом для уда­ ления днища. В месте проема кольцо упирается на перемеща­ ющуюся стойку 4. Днище удаляется одновременно с перемещением стойки 4 с помощью привода 12.

После съема днища с кольца 11 тросы двигают стойку 4 в об­ ратную сторону и она снова входит в силовой контакт с протяж­ ным кольцом матрицы.

Силовой контакт стойки 4 ’ с протяжным кольцом матрицы, необходимый при вытяжке, и разъем матрицы при удалении от­ штампованного днища осуществляются клиньями, перемеща­ ющимися по резьбе от привода 12.

ОБКАТКА ДНИЩ НА ФЛАНЖИРОВОЧНЫХ МАШИНАХ

При мелкосерийном производстве крупногабаритных толсто­ стенных днищ, особенно при наличии большой номенклатуры их по типоразмерам, экономически выгодным является способ горячей обкатки на специальных фланжировочных машинах. Преимущества этого способа по сравнению со штамповкой на гидравлических прессах следующие:

1) обкатная машина примерно в 2,5 раза легче гидравлического пресса для штамповки аналогичных днищ;

2) оснастка для обкатки днищ имеет значительно меньшие габаритные размеры и стоимость; время, необходимое для смены технологической оснастки на фланжировочной машине, в 5—6 раз меньше, чем 'на гидравлическом прессе;

3) обкатка на фланжировочной машине днищ данного диа­ метра, но разных толщин, а также днищ из сталей разных марок возможна при одной и той же технологической оснастке.

На Волгоградском заводе нефтяного машиностроения им. Пе­ трова установлена фланжировочная машина, на которой можно обкатывать в горячем состоянии днища диаметром от 1600 до 4000 мм и толщиной стенки от 18 до 120 мм. Кинематическая схема этой доашины .представлена на рис. 53.

Фланжировочная машина включает: главный привод 1, на вертикальном валу которого установлен нижний штамп 3 (пуан­ сон); гидравлический цилиндр 6 со штоком 5, на котором закреплен верхний штамп 4 (матрица) с вогнутой поверхностью; центриру­ ющий механизм 2 для центрирования исходной круглой заготовки на нижнем штампе; давильный 8 и опорный 9 ролики; каретки пере­ мещения давильного ролика 7. Давильный ролик вращается вхолостую и может перемещаться в горизонтальном, вертикальном и окружном направлениях. Опорный ролик также вращается вхолостую и может перемещаться в горизонтальном направлении.

66

Техническая характеристика фланжировочной машины

Горячая обкатка днища на фланжировочной машине проходит в три стадии (рис. 54). Круглую заготовку нагревают в камерной печи до ковочной температуры, после чего ее манипулятором уста-

Рис. 54. Схема процесса формования днища при обкатке на фланжировочной машине:

навливают на выпуклую поверхность нижнего штампа 3 и центри­ руют с помощью специального механизма 5 (см. рис. 54, а). Затем верхним штампом 1 с вогнутой поверхностью прижимают заго­ товку усилием 200 тс к нижнему штампу 3; производится частич­ ная штамповка центральной части днища (первая стадия). После этого верхний и нижний штампы с зажатой между ними заготов­ кой приводятся во вращение и начинается обкатка давильным ро­ ликом 6 (см. рис. 54, б); одновременно производится окончатель­ ная штамповка центральной части днища (вторая стадия). Окон­ чательная обкатка и калибровка днища производятся с помощью давильного ролика 6 и опорного 4 (третья стадия, См. рис. 54, в). Обкатка заканчивается, когда диаметр обкатываемого днища больше номинального диаметра на величину усадки, которая зависит от температуры конца деформации и коэффициента тер­ мического сжатия материала днища.

68

Диаметр днища измеряют теодолитом, который устанавливают на определенном расстоянии от обкатываемой детали.

При обкатке днищ на фланжировочных машинах весьма тру­ доемкими операциями являются транспортировка заготовки от печи к машине и удаление обкатанного днища. Высокая темпе­ ратура заготовки (порядка 1100° С), интенсивное излучение, а также своеобразная форма изделия и вращающихся штампов значительно усложняют комплексную механизацию.

На Волгоградском заводе нефтяного машиностроения им. Пе­ трова изготовлена специальная посадочная машина, которая обслуживает две нагревательные печи и фланжировочную ма­ шину, а также производит складирование готовых днищ [28]. Ниже приведена техническая характеристика машины:

Схема посадочной машины дана на рис. 55.

Основание 13 машины и вертикальная ось 14 изготовлены раздельно и соединены между собой электросваркой. Вокруг вертикальной оси свободно поворачивается труба 15, в которую

69

вставлена горизонтальная ось 19, дающая возможность хоботу 4 перемещаться в вертикальной плоскости. Для уменьшения трения применены две бронзовые втулки, жестко закрепленные на оси. Хобот изготовлен из листовой стали; верхняя его часть двутавро­ вого сечения.

По полкам хобота свободно перекатывается каретка-тележка 1. К щекам каретки с внешней стороны приварены цапфы 2, в кото­ рые вставлен грузозахват­

ность заклинивания. Вертикальные полки хобота имеют пустоты для снижения его веса. '

Конструкция каретки нежесткая, соединение щек на шпиль­ ках. Это компенсирует возможные искривления направляющих хобота. На обеих щеках каретки смонтированы на осях по два спиральных колеса, имеющих реборды.

Хобот посадочной машины поворачивается в горизонтальной плоскости с помощью приводного механизма вращения, состоящего из редуктора 10, электродвигателя 11, конической шестерни 17, приваренной к тумбе двумя косынками 8, и конической ше­ стерни 12, укрепленной на валу редуктора. Каретка по хоботу перемещается с помощью гайки и винта 5. На конце винта уста­ новлена цилиндрическая шестерня 20, получающая вращение от электродвигателя 21.

. Работа на участке ведется Ф следующем порядке (рис. 56). Заготовка необходимого размера укладывается мостовым краном

•70