ФРИКЦИОННЫЙ ВИНТОВОЙ ПРЕСС ДЛЯ ШТАМПОВКИ С КРУЧЕНИЕМ

Полезная модель относится к кузнечно-штамповочному оборудованию, а именно к винтовым прессам для штамповки с кручением.
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.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемой полезной модели является фрикционный винтовой пресс для штамповки с кручением, содержащий электродвигатель, связанный через одноступенчатую клиноременную передачу с лобовым фрикционным механизмом, состоящим из приводных дисков и маховика с фрикционными накладками насаженным на винт, смонтированный в гайке, неподвижно установленной в верхней поперечине станины, нижняя часть которого жестко соединена со штамподержателем, размещенным в направляющих (Штамповка с кручением: Монография / В.Н. Субич, В.А. Демин, Н.А. Шестаков и др. - М.: МГИУ, 2008, с.187, рис.8.8).
Использование в конструкции пресса направляющих для вращательного и поступательного перемещения штамподержателя, выполненных в виде отдельных узлов, усложняют его конструкцию и увеличивают металлоемкость. Восприятие направляющими нагрузок от технологического усилия приводит к интенсивному и преждевременному их износу, образованию увеличенного зазора и, как следствие, биению и перекосу штамподержателя в процессе работы пресса.
Задачей предлагаемой полезной модели является устранение указанных недостатков, а именно упрощение конструкции пресса, уменьшение его металлоемкости и исключение нагрузок на направляющие штамподержателя вызываемых технологическим усилием.
Поставленная задача достигается тем, что в фрикционном винтовом прессе для штамповки с кручением, содержащем электродвигатель связанный через одноступенчатую клиноременную передачу с лобовым фрикционным механизмом, состоящим из приводных дисков и маховика с фрикционными накладками насаженным на винт, смонтированный в гайке неподвижно установленной в верхней поперечине станины, нижняя часть которого жестко соединена со штамподержателем размещенным в направляющих, согласно полезной модели штамподержатель размещен с возможностью вращения в направляющих, выполненных в виде пустотелого цилиндра жестко прикрепленного к стойкам станины, при этом его боковая поверхность оснащена расточками, в которых установлены разрезные кольца образующие подвижное соединение с внутренней поверхностью пустотелого цилиндра. Разрезные кольца выполнены из фторопласта.
То, что штамподержатель размещен с возможностью вращения в направляющих, выполненных в виде пустотелого цилиндра, жестко прикрепленного к стойкам станины, а его боковая поверхность оснащена расточками, в которых установлены разрезные кольца, образующие подвижное соединение с внутренней поверхностью пустотелого цилиндра, представляет возможность исключить необходимость использования в прессе дополнительных направляющих для возвратно-поступательного перемещения штамподержателя, что упрощает конструкцию пресса и его металлоемкость, за счет сокращения сборочных единиц. В предложенном устройстве исключены нагрузки на направляющие штамподержателя вызываемые технологическим усилием. Выполнение разрезных колец из фторопласта, обладающих наибольшей износостойкостью и наименьшим коэффициентом трения, а также амортизационными свойствами обеспечит равномерное перемещение штамподержателя на всем ходе без перекосов и биения с постоянным зазором в направляющих.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг.1 показан общий вид пресса, на фиг.2 сечение А-А фиг.1, на фиг.3 сечение Б-Б фиг.2.
Фрикционный винтовой пресс для штамповки с кручением содержит электродвигатель 1, связанный через одноступенчатую клиноременную передачу 2 с лобовым фрикционным механизмом, состоящим из приводных дисков 3, 4 и маховика 5, обод которого оснащен фрикционными накладками 6. Маховик 5 насажен на винт 7, размещенный в гайке 8, которая неподвижно установлена в верхней поперечине 9 станины 10. Нижняя часть винта 7 жестко соединена со штамподержателем 11 (фиг.2, фиг.3), размещенным с возможностью вращения в направляющих, выполненных в виде пустотелого цилиндра 12, жестко прикрепленного к стойкам 13 станины 10, при этом боковая поверхность 14 штамподержателя 11 оснащена расточками 15, в которых установлены разрезные кольца 16, выполненные из фторопласта, образующие подвижное соединение с внутренней поверхностью 17 пустотелого цилиндра 12.
Фрикционный винтовой пресс для штамповки с кручением работает следующим образом.
При включении электродвигателя 1 через одноступенчатую клиноременную передачу 2 происходит разгон дисков 3 и 4 лобового фрикционного механизма. После разгона дисков 3 и 4, с помощью нажимного устройства (на рис. условно не показанного), осуществляется нажатие левого диска 3 на обод маховика 5, оснащенного фрикционными накладками 6. При этом маховик 5, раскручиваясь вместе с винтом 7, совершающим при этом относительно гайки 8 винтовое движение, одновременно двигаются вниз совместно со штамподержателем 11, который перемещается по внутренней поверхности 17 пустотелого цилиндра 12, жестко прикрепленного к стойкам 13 станины 10, имеющей подвижное соединение с разрезными кольцами 16, выполненными из фторопласта и установленными в расточках 15 на боковой поверхности 14 штамподержателя 11.
Для совершения обратного хода штамподержателем посредством нажимного устройства происходит прижатие правого диска 4 к ободу маховика 5 с фрикционными накладками 6, и маховик 5 совместно с винтом 7 и штамподержателем 11 возвращаются в крайнее верхнее положение.
Для опробования технического решения был модернизирован типовой фрикционный винтовой пресс усилием 630 кН. Между стойками станины был неподвижно установлен пустотелый цилиндр с внутренним диаметром 360 мм, в котором разместили ползун (штамподержатель) диаметром 350 мм. На наружной поверхности ползуна были выполнены четыре кольцевые расточки глубиной 8 мм и высотой 15 мм, в которых разместили разрезные кольца из фторопласта марки Ф4-К20. Проведенные испытания пресса при осадке цилиндрических свинцовых образцов диаметром 60 мм и высотой 100 мм, включая приложение нагрузки с небольшим эксцентриситетом, подтвердили его работоспособность.
В разработанном прессе, в сравнении с прототипом, за счет размещения штамподержателя с возможностью вращения в направляющих, выполненных в виде пустотелого цилиндра, жестко прикрепленного к стойкам станины, обеспечивается одновременно направленное поступательное и вращательное движение штамподержателя, что упрощает конструкцию пресса и снижает его металлоемкость. При этом направляющие не воспринимают нагрузки от технологического усилия, благодаря чему повышается надежность работы пресса. Применение разрезных колец из фторопласта, обладающего наименьшим коэффициентом трения и улучшенными амортизационными свойствами, отличающегося наибольшей износостойкостью при работе в условиях сухого и полусухого трения, обеспечит постоянство зазора в направляющих по мере износа трущихся пар, повысит надежность и долговечность работы данного узла и будет способствовать предотвращению перекосов и биения штамподержателя в процессе работы пресса.
Предлагаемый фрикционный винтовой пресс для штамповки с кручением целесообразно использовать в промышленных прессах для штамповки поковок с кручением, а также в научно-исследовательских и учебных лабораториях.