ГИДРОВИНТОВОЙ ПРЕСС ДЛЯ ШТАМПОВКИ С КРУЧЕНИЕМ

Полезная модель относится к кузнечно-штамповочному оборудованию, а именно к винтовым прессам с вращающимся инструментом.
Известен гидравлический пресс с вращающимся инструментом, содержащий винтовую несамотормозящую пару, в которой гайка жестко закреплена на подвижной поперечине пресса, а к винту прикреплен формующий инструмент (Штамповка с кручением: Монография / В.Н.Субич, В.А.Демин, Н.А.Шестаков и др. - М.: МГИУ, 2008, с.183, рис.8.4).
Недостаток данного пресса заключается в том, что винтовая пара, являющаяся одновременно направляющей для вращательного движения формующего инструмента, подвержена интенсивному износу в результате прямого восприятия больших нагрузок от технологического усилия, что при отсутствии устройства для регулировки зазора в винтовой паре приводит к возникновению недопустимого биения и перекоса формующего инструмента при его перемещении относительно собственной оси.
Известен винтовой фрикционный пресс, содержащий верхний привод, выполненный в виде приводных дисков и маховика неподвижно смонтированного на винте, нижняя часть которого жестко связана со штамподержателем установленным с возможностью вращения на подшипниках качения в ползуне, размещенного в направляющих станины (Штамповка с кручением: Монография / В.Н.Субич, В.А.Демин, Н.А.Шестаков и др. - М.: МГИУ, 2008, с.187, рис.8.8).
Недостатком данного пресса является необходимость применения отдельно выполненных направляющих для обеспечения одновременного вращательного и поступательного перемещения штамподержателя относительно его оси, что усложняет конструкцию исполнительного механизма пресса. Применяемые конструкции направляющих воспринимают значительно отличающиеся по величине нагрузки, следовательно, и их износ будет неравномерен, что создаст неблагоприятные условия для эксплуатации пресса вследствие возникновения недопустимого биения, ударных нагрузок и перекоса штампе держателя. Так, направляющие для вращательного движения штамподержателя, выполненные в виде подшипников качения (шариковая дорожка), которые являются для него одновременно опорной поверхностью, не рассчитаны на восприятие больших нагрузок, вызываемых технологическим усилием штамповки, будут иметь более интенсивный износ по сравнении с направляющими ползуна совершающего поступательное перемещение, которые не подвержены прямому воздействию нагрузок от технологического усилия при осевом его приложении.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемой полезной модели является пресс гидравлический, содержащий гидровинтовой пресс для штамповки с кручением, содержащий станину рамного типа, смонтированный на верхней поперечине станины гидроцилиндр, создающий осевое усилие, шток которого выполнен за одно целое с винтом, смонтированным в гайке жестко закрепленной в ползуне установленным с возможностью вращения и возвратно-поступательного перемещения вдоль оси винта, при этом станина оснащена направляющими для ползуна с регулируемым зазором в плоскости перпендикулярной его перемещению, (Патент на полезную модель №106582 RU, МПК В30В 1/23. Пресс гидравлический / В.И.Трусковский, В.В.Киселев (Россия). - 2011112520/02; Заявл. 01.04.2011; Опубл.. 20.07.2011. Бюл. №20).
Оснащение станины одними направляющими, обеспечивающими прямолинейность хода ползуна совершающего одновременно вращательное и поступательное перемещение позволяет упростить конструкцию исполнительного механизма пресса, а наличие возможности регулировки зазора в направляющих способствует его восстановлению до допускаемых условиями эксплуатации величин по мере износа трущихся пар, что позволяет предотвращать недопустимое осевое биение и перекос ползуна на всем его ходе.
К недостаткам данной конструкции следует отнести необходимость постоянного контроля технического состояния направляющих, для обеспечения своевременной регулировки зазоров в результате износа трущихся пар, которая требует выполнения трудоемких ручных операций.
Задачей предлагаемой полезной модели является устранение указанного недостатка, а именно исключение ручной регулировки зазоров в направляющих ползуна пресса по мере износа трущихся пар.
Поставленная задача достигается тем, что в гидровинтовом прессе для штамповки с кручением, содержащем станину рамного типа, смонтированный на верхней поперечине станины гидроцилиндр, создающий осевое усилие, шток которого выполнен за одно целое с винтом, смонтированным в гайке, жестко закрепленной в ползуне, установленным с возможностью вращения и возвратно-поступательного перемещения вдоль оси винта, при этом станина оснащена направляющими для ползуна с регулируемым зазором в плоскости, перпендикулярной его перемещению, согласно предлагаемой полезной модели, направляющие выполнены с вогнутыми рабочими поверхностями и закреплены на стенках стоек станины посредством болтов, при этом между головками болтов и наружной поверхностью стоек станины и между внутренней поверхностью упомянутых стоек и направляющими установлены упругие элементы.
То, что в гидровинтовом прессе для штамповки с кручением направляющие выполнены с вогнутыми рабочими поверхностями и закреплены на стенках стоек станины посредством болтов, при этом между головками болтов и наружной поверхностью стоек станины и между внутренней поверхностью упомянутых стоек и направляющими установлены упругие элементы, представляется возможным обеспечить саморегулирование зазоров между ползуном и направляющими, установленными на стенках стоек станины, за счет постоянного их поджатия к ползуну упругими элементами, установленными в местах крепления, по мере износа трущихся пар без применения ручной регулировки.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг.1 показан общий вид пресса, на фиг.2 сечение А-А фиг.1.
Гидровинтовой пресс содержит станину 1 рамного типа, состоящую из верхней поперечины 2, стола 3 и стоек 4. На верхней поперечине 2 расположен гидроцилиндр 5, в котором установлен шток 6 поршня 7, выполненный за одно целое с винтом 8, смонтированным в гайке 9, жестко закрепленной в ползуне 10, установленным с возможностью вращения и перемещения вдоль оси винта 8. На стойках 4 станины 1, смонтированы направляющие 11, выполненные с вогнутыми рабочими поверхностями 12, оснащенными антифрикционными накладками 13. Между головками 14 болтов 15 и наружной поверхностью 16 стенок 17 стоек 4 станины 1, а также между внутренней поверхностью 18 тех же стенок стоек станины и направляющими 11 установлены упругие элементы 19.
Гидровинтовой пресс для штамповки с кручением работает следующим образом.
Перед началом работы пресса осуществляется настройка необходимого зазора между ползуном 10 и направляющими 11, выполненных с вогнутыми рабочими поверхностями 12 и оснащенных антифрикционными накладками 13, за счет последовательного поджатия болтами 15 упругих элементов 19, расположенных между головками 14 болтов 15 и наружной поверхностью 16 стенок 17 стоек 4 станины 1, а также между внутренней поверхностью 18 стенок 17 стоек 4 станины 1 и направляющими 11. После настройки включается гидропривод (на фиг. условно не показан), рабочая жидкость подается в штоковую полость гидроцилиндра 5, смонтированного на верхней поперечине 2 стоек 4 станины 1, связанных со столом 3 пресса. Поршень 7 вместе со штоком 6, выполненным за одно целое с винтом 8, начинают перемещаться вверх. При этом ползун 10 с жестко смонтированной в нем гайкой 9 начинают вращаться и одновременно перемещаться вниз относительно винта 8 по направляющим 11. После завершения технологической операции рабочая жидкость подается в поршневую полость гидроцилиндра 5, перемещая поршень 7, взаимосвязанный со штоком 6 выполненным за одно целое с винтом 8 вниз. При этом ползун 10 меняет направление вращения и начинает подниматься вверх.
По мере износа трущихся пар в процессе эксплуатации упругие элементы 19 будут постоянно поджимать направляющие 11 к ползуну 10 на величину износа.
Техническое решение опробовано в лабораторных условиях на опытной установке, содержащей ползун диаметром 400 мм и высотой 300 мм. Направляющие длиной 350 мм были установлены на внутренних стенках стоек станины, для крепления которых каждая из них была оснащена тремя болтами, ввернутыми в направляющие. В качестве упругих элементов для обеспечения постоянного поджатия направляющих к ползуну на крепежных болтах были установлены тарельчатые пружины в виде секций, каждая из которых образована последовательно двумя пружинами, соприкасающимися наружными кромками. Размеры пружин: наружный диаметр 28 мм, внутренний - 12, высота внутреннего конуса 0,8 мм, толщина пружины 1,5 мм.
В разработанном прессе, в сравнении с прототипом, установлены направляющие, обеспечивающие поддержание постоянного зазора между направляющими и ползуном без необходимости остановки пресса для выполнения наладочных работ вызванных износом трущихся пар. Это позволяет сократить простои оборудования, вызванные межремонтными осмотрами и необходимыми переналадками, связанные с обслуживанием исполнительного механизма.
Предлагаемый гидровинтовой пресс целесообразно использовать в научно-исследовательских и учебных лабораториях, а также применять предложенное техническое решения в промышленных прессах для штамповки различных поковок.