Инжиниринг оборудования для обработки материалов давлением кузнечно-прессовые машины. Ч.2. Молоты. Учебное пособие

№ 4544 МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РФ

УНИВЕРСИТЕТ НАУКИ И ТЕХНОЛОГИЙ МИСИС

ИНСТИТУТ ЭКОТЕХНОЛОГИЙ И ИНЖИНИРИНГА

Кафедра инжиниринга технологического оборудования

О.А. Кобелев С.М. Горбатюк

ИНЖИНИРИНГ ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ОБРАБОТКИ МАТЕРИАЛОВ ДАВЛЕНИЕМ

Кузнечно-прессовые машины Часть 2. «Молоты»

Учебное пособие

Рекомендовано редакционно-издательским советом университета

Москва 2024

УДК  621.7  К55

Р е ц е н з е н т  д-р техн. наук, проф. Е.Н. Сосенушкин

Кобелев, Олег Анатольевич.

К55 Инжиниринг оборудования для обработки мате­ риалов давлением : Кузнечно-прессовые машины : Часть 2 : «Молоты» : учеб. пособие / О.А. Кобелев, С.М. Горбатюк. – Москва : Издательский Дом НИТУ МИСИС, 2024. – 58 с.

ISBN 978-5-907833-31-9

Учебное пособие разработано в соответствии с программой курса «Инжиниринг оборудования для производства цветных

ичерных металлов» и предназначен для студентов специальности 15.03.02 «Технологические машины и оборудование», профиль «Инжиниринг технологического оборудования», и преподавателей, проводящих занятия по дисциплине «Инжиниринг оборудования для обработки металлов давлением».

Впособии приведено подробное описание классификаций

иконструкций кузнечно-прессового оборудования (КПО), а именно молотов. Дан элементный расчет основных узлов рассматриваемых кузнечных машин, а также даны рекомендации по паспортизации КПО.

УДК  621.7

Содержание

Введение. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

1.Молоты. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

1.1.Классификация молотов. . . . . . . . . . . . . 5

1.1.1.Типы молотов и их характеристики. . . . . . 7

1.2.Системы управления молотов. . . . . . . . . . 15

1.2.1.Парораспределительный механизм  

и механизм управления . . . . . . . . . . . . . 15

1.2.2.Система смазки молотов. . . . . . . . . . . 27

1.3.Расчет на прочность основных узлов. . . . . . . 28

1.3.1.Расчет штока молота на прочность. . . . . . 28

1.3.2.Расчет виброизоляции штамповочных  

молотов. Конструкции и элементы виброизоляции. . 35 1.4. Паспортизация паровоздушного молота . . . . . . 46

Заключение. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56

Библиографический список. . . . . . . . . . . . . . 57

3

Введение

Ковка является одним из старейших способов обработки металлов. Процесс ковки состоит из ряда чередующихся операций, при которых формоизменение исходной заготовки происходит в результате воздействия рабочего инструмента. В качестве рабочего инструмента применяют плоские или вырезные бойки различных конфигураций, а также вспомогательный инструмент. Ковкой получают заготовки, которые называют поковками. Поковки в последующем подвергают различным видам обработки для достижения конечного результата – получения детали с заданными геометрическими и механическими параметрами.

Большое разнообразие поковок единичного и мелкосерийного производства обуславливает применение универсальных деформационных машин и инструмента, определенный набор которого обеспечивает изготовление поковок разнообразной формы и размеров. В качестве универсальных машин для ковки применяют различные типы молотов.

4

1.Молоты

1.1.Классификация молотов

Молоты классифицируются по роду привода и технологическому назначению [1]. Основные типы молотов приведены на рис. 1.1.

Рис. 1.1. Классификация молотов: а – паровоздушные молоты; б – высокоскоростные молоты (газ сжат  

до 10–15 МПа); в – приводные пневматические молоты;  

г– электромеханические молоты (с доской;  

сканатом, ремнем, цепью); д – пружинно-рессорные;  

е– с гибкой связью

Классификацию производят также и по технологическому назначению; это определяет особенности конструкции молотов. В частности, ковочный молот имеет отдельно стоящие стойки, а паровоздушный штамповочный молот отличается исполнением стоек, соединенных с шаботом при помощи крепежных, подпружиненных деталей.

Принцип компоновки всех молотов в основном вертикальный. Немногочисленные варианты горизонтальных бесшаботных молотов – импакторов – особого распространения не получили. Причина – сложность удержания нагретой заготовки во время ее обработки давлением. В то же время сотрясения грунта и фундамента при этом значительно уменьшаются, что делает работу на таком оборудовании более комфортной.

5

стей (МПЧ); верхний боек в эту систему не входит, но его учитывают при расчетах).

Другими обязательными конструктивными элементами являются поршень, соединенный с бабой; основание (зафиксированное на твердой поверхности); станина (направляющие для подвижных узлов фиксируются на ней); приводное оборудование; щитовое ограждение (для безопасности оператора); электрическое оборудование; компрессорный цилиндр

(у пневматических молотов).

Ранние машины имели ножной или ручной привод. Современный кузнечный молот оснащен удобной системой управления, минимизирующей усилие работника кузницы. Основные узлы и принцип работы пневматического молота показан на рис. 1.2.

Свободная ковка не может обеспечить высокой производительности труда и получения заготовок, близких по форме и размерам к требуемым. Поэтому в условиях массового производства используется горячая штамповки на молотах. Штамповочные молоты схожи с молотами свободной ковки, но в связи с особенностями процесса штамповки имеют ряд отличий.

Основным классификационным признаком молотов служит их разделение на ковочные и штамповочные. Основные виды ковочного и штамповочного молотов показаны на рис. 1.3 и 1.4, а основные их конструктивные отличия приведены в табл. 1.1.

1.1.1. Типы молотов и их характеристики

Имеются три типа ковочных молотов: одностоечные (рис. 1.2), арочные (рис. 1.3) и мостовые (рис 1.4). Параметры паровоздушных ковочных и штамповочных молотов регламентируются ГОСТ 6039–82 (табл. 1.1, 1.2 и 1.3). Ударная масса (масса падающих частей, МПЧ) m = 630–25 000 кг, кратность масс М / m = 20–25 (M – масса шабота), эффективная энергия 16–630 кДж, полный ход 1000–1600 мм.

7

Рис. 1.3. Схема ковочного молота: 1 – шабот; 2 – станина; 3 – падающие части; 4 – рабочий цилиндр; 5 – предохранительное устройство; 6 – парораспределительный механизм;  

7 – механизм управления; 8 – система смазывания

5

4

6

3

7

2

8

Рис. 1.4. Схема штамповочного молота: 1 – шабот;   2 – станина; 3 – падающие части; 4 – рабочий цилиндр; 5 – предохранительное устройство;  

6 – парораспределительный механизм;  

7 – механизм управления; 8 – система смазки

В современных штамповочных и ковочных молотах отечественной конструкции применяют однотипные литые из стали 35Л рабочие цилиндры, имеющие в днище сквозные отверстия значительного диаметра, что облегчает механическую обработку внутренней поверхности.

9