Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Лекції із Обладнання і виготовлення виробів.doc
Скачиваний:
13
Добавлен:
03.12.2018
Размер:
2.43 Mб
Скачать

67

Лекція №14 Розрахунок формуючих деталей.

Формоутворюючі деталі не нормалізуються, але є ряд перевірених дослідом правил і вимог, які ставляться до їх конструювання.

Матриці, в яких, як правило, розміщена формоутворююча порожнина — найбільш відповідальні деталі прес-форм. В більшості прес-форм матриці являються поєднанням двох елементів — матриці та завантажувальної камери. Конструктивно вони можуть бути виконані як одне ціле, або для полегшення обробки матрицю виконують складальною.

Пуансони використовують для передачі тиску на прес-масу. При прямому пресуванні вони формують зовнішню та внутрішню поверхні деталі.

Всі елементи формуючих деталей, які контактують з розплавленою прес-масою і приймають участь безпосередньо в формуванні виробу, повинні бути виконані так, щоб задані параметри якості, точність розмірів виробу були безумовно забезпечені, не дивлячись на усадку, неточність виготовлення та зношування деталей форми під час її експлуатації. Тому при проектуванні всіх формуючих деталей, в період розробки їх робочих креслень розраховуються такі виконавчі розміри, що компенсують в своїх величинах можливі коливання та зміни.

Встановлені в результаті розрахунків виконавчі розміри формуючих елементів стають фактично новими номінальними розмірами. Саме ці розміри (зі своїми допусками — по вибраним квалітетам) вказуються на кресленнях.

Між номінальним розміром виробу Nв і виконавчим розміром формуючої деталі Nф, так само як між допусками відповідно Тв і Тф існує тісний взаємо зв’язок. Покажемо це на простому прикладі, коли поля допусків розмірів розміщені симетрично по відношенню до самих розмірів, а саме: NвТв і NфТф. При таких умовах найбільший розмір виробу може утворитись, коли розмір формуючої деталі буде максимальним NфТф, а усадка робочого матеріалу — мінімальною Smin. З іншої сторони, розмір деталі Nв в можна дістати в тому випадку, якщо формуючий матеріал має максимальну усадку Smax, а формуюча деталь виконана по розміру Nф ф. Таким чином дістаємо систему:

(Nф ф) (Nф ф) Smin= Nв в;

(Nф ф) (Nф ф) Smax= Nв в.

Виходячи з того, що ТфSmin і ТфSmax дуже малі в порівнянні з Nф Smin і NфSmax, система спрощується:

Nф ф - NфSmin= Nв в;

Nф ф -NфSmax= Nв в.

Просумувавши і ввівши середню усадку, дістаємо рівняння, що пов’язує розміри формуючої деталі та виробу з середньою усадкою S:

Nф - (1-S)= Nв.

Якщо розв’язати приведену систему відносно допусків, то дістанемо співвідношення:

Тф = Тв - Nф (Smax - Smin )/2 = Тв - Nф S/2;

Тв = Тф + Nф S/2; S=Smax - Smin.

При граничному розміщенні допусків, коли вони напрямлені в тіло деталей (для пуансона, “вала” — в мінус, для матриці, “отвору” — в плюс; відповідно для “отвору” в виробі, що формується пуансоном — в плюс, для пластмасового “валу”, що формується в матриці — в мінус) дістаємо Тв = Тф + Nф S.

Співвідношення між і в таких випадках, звичайно, більш громіздкі, чим при симетричному варіанті.

Розглянемо приклади. Пластмасовий виріб — вал (тобто оформляючий в прес-формі елемент) має розмір [A] мм. “Перетворення” полягає в тому, щоб розмір і величину допуску змінити: [A+0,2], при цьому граничні розміри валу залишаються такими ж, якими вони початково були задані.

П

ластмасовий виріб — отвір (тобто охоплюючий в прес-формі елемент) має розмір [A] мм. Тут перетворення може бути виконано наступним чином: [A+0,05] мм. Допуски між осьових розмірів не перетворюються.

На малюнку показано перевагу розрахунку, орієнтованого на середній розмір елементу виробу. Такий розрахунок найбільш повно відповідає вимогам масового, багатосерійного виробництва, задачам випуску прецизійних виробів, так як середній розмір — фактично це вибіркове середнє Х розподілення розмірів. Надійність такої схеми розрахунку забезпечуються ще й тим, що більшість партій матеріалу випускається з показниками коефіцієнтів усадки, близькими до S.

По мірі зношування форм при пресуванні виникає деяка зміна положення середнього розміру Х, що приводить до незначного зміщення поля розсіювання розмірів. Допускається, щоб Тзн.ф = Тф /2, оскільки основні формуючі елементи деталей (матриці, пуансони, знаки) кінцево обробляють по методу “пробних підходів”, доводкою на високоточних станках або вручну, коли після допуску повністю не використовується, виходячи з цього, запас поля Тф може бути використаний для компенсації зношування.

Розміри максимально зношених матриць та пуансонів виявляються рівними

Nф,м зн = Nф,м max + Тф,м /2 = Nф,м +3/2 Тф,м ;

Nф,п зн = Nф,п min - Тф,п /2 = Nф,п - 3/2 Тф,п.

Щоб виготовлення пластмасових виробів здійснювалось без розмірного браку, повинні виконуватись наступні нерівності, розв’язок яких є перевіркою правильності розрахунку виконавчих розмірів форм:

- для пластмасового виробу - вала в новій матриці:

Nф,м min - Nв,в Smax > Nв,в min ;

Nф,м max - Nв,в Smin < Nв,в max ;

- для пластмасового виробувала в зношеній матриці:

Nф,м min - Nв,в Smax > Nв,в min ;

Nф,м max - Nв,в Smin Nв,в max ;

- для пластмасового виробу - отвору в новому пуансоні:

Nф,м min - Nв,в Smax > Nв,o min ;

Nф,м max - Nв,в Smin < Nв,o max ;

- для пластмасового виробу - отвору в зношеному пуансоні:

Nф,м min - Nв,в Smax Nв,o min ;

Nф,м max - Nв,в Smin < Nв,o max .

Розрахунок виконавчих розмірів форм навіть для простих виробів виявляється достатньо трудомістким та складним. Тому необхідно заздалегідь визначати реальність заданих умов, тобто можливість виготовлення пластмасового виробу визначеної точності і заданого матеріалу в формі даної конструкції.

Якщо вплив усадки на зміну розмірів виробу (допуск на усадку) виразити величиною Тs, а вплив неточності виготовлення і зносу формуючих деталей — величиною К= f(Tф), тоді в загальному випадку заданий допуск розміру Тв буде задовольнятись при дотриманні нерівності вигляду: К Tв / Тs ; Тs = Nв S.

Приведена нерівність перетворюється в рівняння при деякому найменшому значенні, в залежності від квалітетів, так як допуск розмірів на усадку Тs при заданих номінальних значеннях розмірів в матеріалі виробу не зміниться. Відповідно, Кmin= Tв min / Тs .

Найменше граничне значення Тв визначається з умов, що описуються рівняннями:

Nф,м зн - Nв,в Smin = Nв,в max;

Nф,п зн - Nв,о Smax= Nв,о max

Після перетворювань, враховуючи граничне розташування полів допусків, це приводить до наступної простої формули:

Tв min Тs + 2 Tф.

При заданих умовах (допуск розміру, коливання усадки матеріалу, допуск на виготовлення форм) нерівність має визначений розв’язок:

K Тв / Ts.

Таким чином, при конструюванні форм, порівнюючи значення К з величиною Кmin , підрахованою для різних кінцевих даних, можна переконатися в нереальності (K Кmin) або реальності (KКmin) завдання, і тільки в останньому випадку можна виконувати розрахунок виконавчих розмірів форм. При K Кmin задане поле допуску розміру пластмасового виробу використовується частково, виникає визначений “запас точності” на виготовлення виробу: j = K Кmin .

Величина виявляється мінімальною, тобто поле допуску розміру використовується найбільш повно, при позначенні величин допусків по квалітетам.

Основні розрахункові формули для визначення Nф,м і Nф,п для тих розмірів пластмасових виробів, які формуються двома деталями прес-форми, що перетинають площину її роз’єму, тобто залежать від товщини облою, повинні бути уточнені. Оскільки потрібно внести в розрахунок компенсацію цієї похибки, в обох формулах в лапках добавляється одне складальне q із знаком мінус — і для матриці, і для пуансона. Орієнтовно q=0,10 для порошкоутворюючого термопласту з дерев’яним наповнювачем; q=0,20 — з мінеральним наповнювачем; q=0,30 — з дрібно волокнистим наповнювачем.

Основні розрахункові формули для визначення між осьових відстаней приймають вигляд:

Nф,м = Nв,в +Nв,в S + Тф,м /2;

Nф,п = Nв,о +Nв,о S + Тф,п /2.

Якщо вимагається забезпечити високу точність між осьових відстаней, то необхідно врахувати — рухомими чи нерухомими знаками формуються отвори, так як в останньому випадку з’являються додаткові похибки, детальна компенсація яких достатньо складна. В залежності від конфігурації і розміщення виробу в об’ємі прес-форми, на окремі елементи виробу не буде впливати зношування, коливання облоя, тому важливо аналітично, а не формально застосовувати розрахункову формулу. На відміну від розглянутого, в стандартному методі (ГОСТ 15947-70) розрахунку виконавчих розмірів формуючих деталей за базу приймаються граничні розміри та експериментальні значення усадки, а зношення компенсують величиною рівною Тв.

Основні розрахункові формули стандартного методу мають вигляд:

Nф,м = (Nв,в max +Nв,в Smax - Тв,в) + Тф,м;

Nф,п = (Nв,о min +Nв,о Sminв,о) - Тф,п.

Розрахункова формула, що враховує компенсацію обпоя має вигляд:

Nф = [Nвmax +NвSmax - q -(Тв+ Тф /2)]Тф;

для розрахунку між осьової віддалі:

Nф = (Nв +NфS)ф /2).

Відмінності в результатах розрахунку різними методами можуть бути значними. Базування на граничних розмірах виробу приводить до того, що зношування формуючих деталей не виводить розміри виробів за границі заданих допусків, але саме розміщення розмірів нерівномірно зміщене по полю допуску до цих крайніх границь, що в цілому являється менш зручним, ніж при базі — середньому розмірі.

Результати розрахунку виконавчих розмірів різьбо утворюючих деталей проводять по стандартній методиці (ГОСТ 15947-70). Вона дозволяє коректувати крок різьби на величину середньої усадки S, а розміри діаметрів різьби визначати з врахуванням максимальної та мінімальної усадок перероблюваних пластмас.

Формули для розрахунку виконавчих розмірів різьбо формоутворюючих деталей.

Різьбо форм. деталі

Розрахункові формули

Різьбовий виріб

Кільця (рис. 1а)

Dk=d+d · 0,01Smax - Td - es

D2k=d2+d2 · 0,01Smax - Td2 - es

D1k=d1+d1 · 0,01Smax - Td1 - es - 0,144

Pk = P (1+0,01S)

Болт (рис. 1б)

Стержні (рис. 1в)

dст=D+D · 0,01Smin + TD + EI

d2ст=D2+D2 · 0,01Smin + TD2 + EI

d1ст=D1+D1 · 0,01Smin + TD1+ EI

pст = pk - p (1+0,01S)

Гайка (рис. 1г)

В таблиці приведені необхідні схеми, розрахункові формули та умовні позначення. Результати розрахунків, як і для гладких розмірів, необхідно заокруглювати до 0,01 мм: діаметри різьби кільця — в сторону збільшення, а стержня — зменшення; крок різьби різьбо формоутворюючих деталей — також до 0,01 мм. Квалітети розмірів різьбо формоутворюючих деталей в залежності від ступенів точності середнього діаметру різьби виробу, числове значення фокусів — в стандартах і довідниках.

Лекція № 15. Преси для переробки реактопластів і резинових сумішей.

  1. Суть методу пресування.

Пресування — найбільш розповсюджений метод виробництва виробів із реактопластів і резинових сумішей, в ряді випадків він застосовується і для одержання виробів із термопластів. Методика заснована на здатності цих матеріалів переходити при нагріванні у вязкотекучий стан і заключається у формуванні виробу з розплаву в замкнутому об’ємі шляхом утворення в матеріалі незворотних деформацій. Фіксація заданих розмірів і конфігурації виробів проходить внаслідок протікання у матеріалі хімічної реакції вулканізації — у випадку переробки реактопластів або в результаті охолодження — у випадку переробки термопластичного матеріалу.

В промисловості знайшли застосування різні технологічні схеми методу пресування, які відрізняються одна від одної способами нагріву матеріалу, його вводу у форму і наступного формування: пряме (компресійне), литтєве (трансферне) і безперервне профільне (штранг-пресування). Всі технологічні схеми методу пресування, приведені на рис. 3.1, включають в себе всі операції: переведення матеріалу у вязкотекучий стан шляхом нагріву, деформування матеріалу з метою надання йому потрібної конфігурації і витримка відформованого виробу для фіксації його форми. Схеми прямого і литтєвого пресування приведені на рис. 3.2.

Рис.3.1. технологічні схеми проведення процесу пресування.

Пряме (компресійне) пресування (рис. 3.2.а) протікає по одній із схем I-IV (рис. 3.1). Підготовлений до пресування матеріал 1 (прес-порошок, резинова суміш) дозується і поступає в завантажувальну камеру матриці 2. При здійсненні технологічного процесу по схемі ІІ матеріал попередньо підігрівається, при реалізації схеми ІІІ — таблетується. Для схеми IV характерне послідовне протікання стадій таблетування і попереднього підігріву.

При змиканні форми, що супроводжується нагрівом матеріалу, проходить пресування виробу при передачі тиску через пресуючий пуансон 3(3’) на прес-матеріал 1. Придання виробу формостійкості в результаті протікання в матеріалі реакції утвердження (вулканізації) робить можливим наступне вилучення виробу 4 з нагрітої прес-форми без охолодження. У випадку пресування термопластичного матеріалу затвердіння матеріалу може проходити тільки при охолодженні прес-форми, що значно продовжує виробничий цикл і робить виготовлення деталей із термопластів методом пресування економічно невигідним.

Прямим пресуванням виготовляються прості по формі вироби із всіх видів прес-матеріалів, включаючи волокнисті. Застосування попереднього підігріву таблетованої сировини, попередньої підготовки матеріалу в черв’ячних пластикаторах значно збільшує продуктивність методу і пресознімання — кількість матеріалу, переробленого на пресі протягом року, віднесеного до 10 кн (1 тс) ефективного зусилля пресу. З методом прямого пресування більш схоже пресування шарових пластиків з листових наповнювачів, які просочені термореактивним зв’язуючим. При цьому роль пуансону і матриці прес-форми виконують стальні поліровані листи, між якими вкладається наповнювач, попередньо просочений зв’язуючою речовиною. Оформлення виробу проходить при стисканні стальних листів плитами пресу при одночасному нагріві плит паром або електричними нагрівачами.

Заливне (трансферне) пресування (рис. 3.2.б) здійснене по технологічним схемам V i VI (рис. 3.1) відрізняється від прямого пресування тим, що прес-матеріал не поступає безпосередньо в матрицю форми, а в завантажувальну камеру, з’єднану з оформляючою площиною прес-форми ливарним каналом. Розплавлений у завантажувальній камері 4 прес-матеріал під дією тиску, створеного плунжером 2, через ливникові канали 5 поступає в попередньо зімкнуту прес-форму 1. При русі по ливниковим каналам матеріал додатково прогрівається, що сприяє більш повному наступному затвердінню маси матеріалу в виробі 3.

До суттєвих переваг заливного пресування перед прямим треба віднести можливість виготовлення складних по конфігурації виробів з різною товщиною стінок, з отворами і арматурою. Вироби, виготовлені цим методом, відрізняються високою точністю розмірів, відсутністю обпою. Заливне пресування дозволяє більш повно автоматизувати виробничий процес, знизити відходи сировини, ліквідувати необхідність механічної обробки виробів.

,

Рис. 3.2. Схемы процессов прямого (а) и литьевого (б) прессования:

а: 1—пресс-материал; 2 — матрица; 3 — пуансон до смыкания пресс-формы; 3— пуансон после смыкания пресс-формы; 4 — изделие;

б: 1 пресс-форма; 2 — плунжер; 3 — виріб; 4 — завантажувальна камера; 5 — ливникові канали.

,

Безперервне профільне пресування (штранг-пресування) (рис. 3.3) застосовується для одержання профільних погонних виробів постійного січення видавлюванням розплаву прес-матеріалу через спеціальний мундштук. Технологічні схеми VII, VIII i IX (рис. 3.1) відрізняються лише стадіями попередньої підготовки матеріалу, який безперервно видавлюється з інжекційного циліндру 1 під дією плунжера 2 через мундштук 3. Привід плунжера 2 забезпечує його зворотно-поступальний рух. При холостому ході пресу в інжекційний циліндр завантажується матеріал, при робочому ході проходить прогрів матеріалу за допомогою системи обігріву 4 і його видавлювання через мундштук, оснащений торпедою 5. При цьому з кожним робочим ходом плунжера нарощуються нові порції матеріалу до раніш відпресованих ділянок виробу.

Довжина мундштука вибирається з таким розрахунком, щоб за час проходження через нього розплав термореактивного матеріалу встигнув затверднути в результаті інтенсивного протікання реакції вулканізації та охолонути для надання формостійкості виробу. В даний час цей спосіб пресування витісняється способом екструзії на черв’ячних машинах.

Процеси, які протікають в прес-формі.

Формування виробів методом пресування проходить при визначених значеннях тиску, температури матеріалу та часу пресування. Ці технологічні характеристики визначають протікання різних стадій циклу пресування, а також якісні показники готових виробів. Початок процесу пресування по любій з дев’яти розглянутих вище схем характеризується деформуванням розплаву матеріалу під дією не переривно зростаючого тиску пресування рп . Кінцеве значення рп, яке визначене відношенням ефективного зусилля пресу до площини проекції виробу на площину, перпендикулярну напрямку дії цього зусилля, або до площини поперечного січення плунжера, залежить від таких факторів як в’язкість матеріалу, розмір і конфігурація виробу, розмір і форма ливникових каналів. Тиск рп , що передається на матеріал, витрачається на роздавлювання нагрітої таблетки, подолання опору течії розплаву по оформляючій площині форми, в завантажувальній камері, в ливниковій системі, а в випадку безперервного видавлювання — в інжекційному циліндрі та мундштуці. Процес заповнення прес-форми завершується при проникненні розплаву в найбільш віддалені ділянки матриці. Ця стадія необхідна для забезпечення ущільнення матеріалу, оформлення виробу та видалення летких речовин і парів вологи з форми. Після цього слідує стадія витримки на затвердіння. Для різних матеріалів і схем проведення процесу пресування максимальне значення рп різне. Воно залежить від виду прес-матеріалу, його властивостей, температури. При прямому пресуванні прес-порошків воно досягає 40-50 мПа, волокнитів — 70 мПа. В завантажувальній камері при заливному пресуванні і в інжекційному циліндрі при безперервному видавлюванні значення рп набагато вище і досягає 150-200 мПа.

Температура розплаву прес-матеріалу визначає інтенсивність протікання в ньому реакції затвердіння і в кінцевому рахунку — виробництво пресового обладнання і комплекс фізико-механічних властивостей виробів. Для досягнення в готовому виробі максимально однорідної по масі степені вулканізації необхідне швидке досягнення і ефективна підтримка заданої температури матеріалу у всьому об’ємі виробу на стадіях заповнення форми і витримки на затвердіння. При виконанні цієї умови в готовому виробі не утворюються термічні напруження, які можуть визвати його руйнування після закінчення циклу пресування.

Температура розплаву Тм зв’язана з продовженням циклу пресування tп . Збільшуючи Тм , можна досягти скорочення tц за рахунок росту швидкості заповнення форми при зниженні в’язкості розплаву і зменшення тривалості витримки розплаву при пресуванні внаслідок росту швидкості затвердіння. Скорочення часу tц може бути досягнуто при використанні попереднього підігріву матеріалу без форми і високотемпературних технологічних режимів. Підвищенню якості виробів сприяють спеціальні технологічні прийоми, наприклад, під пресування при прямому пресуванні, повторюючи декілька раз короткочасним розмиканням прес-форми на стадії формування і затвердіння. Це сприяє більш повному виходу летких речовин і більш глибокому прогріву матеріалу. Зміна температури Тм в часі при пресуванні показано на рис. 3.4.

,

Рис.3.4. Зміна температури матеріалу Тм в процесі пресування.

на осі ординат позначені температура стінки ТW , температура переходу прес-матеріалу у вязкотекучий стан ТP і температура інтенсивного протікання реакції То . Відрізки на осі абсцис цієї діаграми відповідають окремим стадіям циклу формування виробів при пресуванні: відрізок 0-1 — час попереднього підігріву матеріалу tпп безпосередньо в матриці або в пристрої для попереднього підігріву; відрізок І-ІІ — час завантаження матеріалу в прес-форму tT1 ; відрізок ІІ-ІІІ — час заповнення розплавом формуючої порожнини форми під дією тиску рп , що супроводжується інтенсивним розігрівом матеріалу за рахунок дисипативних тепловиділень і теплопередачі від стінок форми; відрізок ІІІ-ІV — час витримки під тиском tв , під яким розплав продовжує нагріватись від стінок прес-форми до температури інтенсивного протікання реакції затвердіння. Час циклу виготовлення виробів методом прямого пресування може бути визначений по формулі: tц = tпп+t T1+t3+tв+t T2 , де t T2 - час вивантаження готового виробу.

Сума тривалості деяких операцій циклу формування tпп,t T1,t3 повинна бути меншою від часу плато в’язкості t* матеріалу. Якщо час t* виявляється вичерпаним, то ріст в’язкості приводить до того, що виріб стає не відформованим. Таким чином tпп+ t T1+t3 < t*.

Діаграма Тм=f(t), представлена на рис. 3.4 може служити для визначення t* матеріалу в даних температурно-часових умовах по методиці.

Розрахунок складових циклу прямого пресування виробів

Його необхідно починати з визначення або вибору наступних вихідних даних:

  1. Характеристики перероблюваного матеріалу (Tp,To,c,);

  2. Конфігурація і товщина виробу;

  3. Параметри Тм і Тw.

Розрахунок часу нагріву tпп від початкової температури Тм до температури, близької до Тр, проводиться по формулі (2.21) для нагріву в генераторі ТВЧ або по формулі (2.23) для контактного нагріву таблеток в матриці. Час t T1 зв’язано з перенесенням таблетки із пристрою для попереднього підігріву в прес-форму і залежить від швидкості проведення цієї операції вручну або з допомогою механічних завантажувачів. Тривалість цієї операції 1-5сек; t T1=t T2 . Через різноманітність конструкцій і конфігурацій виробів промислового асортименту аналітичний розрахунок часу заповнення прес-форм з врахуванням технологічних параметрів, властивостей матеріалу виробів являє значні труднощі. Для кожного виду пресу, вибраного технологічного режиму і виду прес-матеріалу можуть бути рекомендовані значення швидкості і часу заповнення з використанням для цієї оцінки експериментальних даних.

В більшості випадків час tв не перевищує 3-4 сек, а приріст температури матеріалу при цьому складає не більше 30К.

Тривалість часового відрізку t в може бути представлена як сума складових tм і tо . Час tм може бути визначено по формулі (2.23), а час tо оцінено по методиці, при степені затвердіння cx*= 0,90,95. Для спрощеної оцінки tв можна скористатись наступною формулою, отриманою на основі експериментальних даних: tв=t qg1h (3.3), де t qg1 - час затвердіння 1мм товщини виробу, h- товщина виробу.

Визначення tц для заливного пресування аналогічно описаному вище для прямого пресування. При цьому складова t3 при заливному пресуванні може бути визначена по методиці, представленій для лиття під тиском.

Слід мати на увазі, що вклад tпп складової в tц може бути зменшений шляхом використання попереднього підігріву матеріалу за межами порожнини форми. Важливою характеристикою технологічного процесу пресування являється циклограма пресу. Це побудована розрахунковим шляхом крива зміни зусилля пресування за час одного циклу. В ній знаходять відображення встановлені при виборі технологічного режиму швидкість змикання прес-форми, тривалість пресування, число під пресувань, значення зусилля пресування на окремих стадіях циклу пресування.

Загальна робота пристрою і робота преса.

Прес-машини статичної дії призначені для формування виробів з прес-матеріалів шляхом прикладання тиску. Різноманітні сучасні конструкції пресового обладнання можуть бути класифіковані по ряду ознак. Найбільш важливою є класифікація по виду приводу, що ділить всі преси на три категорії: з механічним, з гідромеханічним і з гідравлічним приводом.

Преси з механічним приводом розповсюджені порівняно мало. Вони використовуються при автоматичному виробництві виробів з малими габаритами і масою, для виготовлення яких не потребуються великі значення параметрів рп і tц , а також при таблетуванні. Конструкції пресів з механічним приводом різноманітні: гвинтові, кривошипні, важільні і ротаційні. Преси з гідравлічним приводом з успіхом застосовують для виготовлення виробів з малим циклом пресування. Суміщення конструкції пресу механічної частини системи з гідравлічним циліндром дозволяє розвивати значні швидкості попереднього змикання прес-інструмента, а при здійсненні пресування створювати високий тиск в порожнині форми. Із-за великих габаритів, складності конструкції і високої вартості ці преси також не знайшли широкого розповсюдження в промисловості.

Преси з гідравлічним приводом володіють значними превагами перед іншими пресами. Вони прості в керуванні, економні, безшумні, мають порівняно невеликі габарити при значній потужності. Ці преси є найбільш розповсюдженим пресовим обладнанням. Принцип дії цього пресу може бути пояснений на прикладі зображеного на рис.3.5 гідравлічного пресу з верхнім розміщенням робочого циліндра. Робоча рідина поступає під тиском рг в робочий гідроциліндр 1 в простір над плунжером 2. В результаті цього плунжер 2 переміщується вниз разом із з’єднаною з ним рухомою плитою 6 під дією зусилля рн1 рівного рн=(Д12 / 4) рг , де Д1 - діаметр плунжера. Зусилля рн називається номінальним зусиллям пресування. Це один з основних параметрів технічної характеристики пресу. Конструкція гідравлічного пресу, як правило, включає в себе наступні основні механізми і деталі: станина, циліндри з плунжерами або з поршнями, рухомі і нерухомі поперечини, гідроагрегат, що складається з насосів, трубопроводів і розподілювачів потоку рідини.

По напрямку діючого зусилля гідравлічного пресу вони поділяються на вертикальні, горизонтальні і кутові. Найбільш розповсюджені преси вертикальної конструкції, які в свою чергу розділяються по розміщенню робочого циліндра на преси з верхнім і нижнім робочими циліндрами. В залежності від конструкції станини преси бувають колонні, рамні і щелепові.

Для найменування основних рухомих робочих органів преса, що представляють собою плиту тої чи іншої форми, використовуються наступні терміни: повзун — для пресів рамного типу, поперечина рухома — для пресів колонного типу.

В показаному на рис.3.5 колонному пресі з верхнім розміщенням робочого циліндра верхня нерухома поперечина 3 і нижня нерухома поперечина (стіл) 10 з’єднані гайками 4 з чотирма колонами 7, які є напрямними для рухомої поперечини 6. На верхній поперечині змонтований робочий циліндр 1, а зворотні циліндри 8 закріплені в бокових затискачах поперечини 10. Штоки зворотних циліндрів 5 також з’єднані з рухомою поперечиною 6. Такою конструкцією забезпечується силовий робочий хід і зворотній холостий хід рухомої поперечини при помірній подачі рідини в робочий і зворотній гідро циліндри. Виштовхування виробу з прес-форми здійснюється гідро циліндром виштовхувача 9. Колонні преси забезпечують доступ до прес-форми, однак мають значні габарити і металоємкість, а також малу жорсткість.

Ці недоліки усуваються в пресах рамної конструкції (рис.3.6) і мають зварну раму. У верхній частині рами жорстко закріплений робочий гідроциліндр з диференціальним поршнем подвійної дії, робочий і зворотній ходи поршня здійснюються при умові подачі робочої рідини в верхню або нижню зворотну порожнини робочого циліндра. Повзун рухається по напрямним під дією з’єднаного з ним поршня. В нижній частині рами розташований стіл і виштовхувач. Для обмеження ходу плити і штоку виштовхувача служать вимикачі. Щелепні преси знаходять застосування в тому випадку, якщо для забезпечення роботи прес-інструмента необхідний вільний доступ до нього з трьох сторін.

,,

Рис. 3.5. Гидравлический колонный пресс с верхним расположением рабочего цилиндра:

1 — рабочий гидроцилиндр; 2 — плунжер; 3 — верхняя неподвижная поперечина (архи-трав); 4—гайка; 5—шток возвратного цилиндра; 6—подвижная поперечина; 7—ко­лонна; 8—возвратный цилиндр; 9 — гидроцилиндр выталкивателя; 10—нижняя непо­движная поперечина (стол).

Рис. 3.6. Гидравлический пресс рамной конструкции с верхним расположением рабочего .цилиндра:

1—paмa; 2—выталкиватель; 3—конечные выключатели; 4—стол; 5—направляющие;6- ползун; 7—плита; 8—плунжер рабочего гидроцилиндра; 9—рабочий гідроциліндр.

Перевагою пресів з нижнім розміщенням робочого циліндра (рис.3.7) являється стійкість, невеликі габарити фундаментів, простота конструкції і управління. Ці преси використовуються в тому випадку, якщо застосовуються прості знімальні форми і необхідні великі зусилля пресування. Повернення в робоче положення нижнього повзуна після пресування часто проходить під дією своєї ваги.

Для пресування виробів з термоактивних прес-матеріалів використовуються найчастіше преси колонної і рамної конструкції з верхнім розміщенням робочого циліндра. Пресування шарових пластиків проводять на поверхових пресах колонної конструкції з нижнім розташуванням робочого циліндра. Для формування і вулканізації гумових виробів найчастіше використовують преси з верхнім і нижнім робочими циліндрами зі станинною рамою або щелеповою конструкцією.

Гідравлічні преси можуть бути також класифіковані по способу управління, по способу обігріву прес-форм, по специфіці конструкції.

,

Рис.3.7. Схема колонного чотирьохступеневого пресса з нижнім розміщенням робочого циліндра:

1-рабочий циліндр; 2-плунжер; 3-станина; 4-рухомий стіл; 5-колона; 6-архітрав; 7-нагрівні плити; 8-вузол нагріву; 9-розподільник пари.

.