Установка для высокоскоростного ударного прессования

Полезная модель относится к области машиностроения, а именно к обработке металлов давлением и может быть использована для получения изделий из порошков методом высокоскоростного ударного прессования.
Известна установка для статического прессования (Темкин И.В. Производство электроугольных изделий. Учебн. пособие для подготовки рабочих на производстве. Изд. 2-е, перераб. и доп. М., «Высш. школа», 1975) содержащая станину, ползун, рабочий вал, муфту.
Недостатком данной установки является низкие технологические возможности, малая производительность, низкое качество изготавливаемых изделий и высокая сложность изготовления комплектующих элементов.
Наиболее близким по технической сущности является установка для высокоскоростного ударного прессования порошков, содержащая станину, исполнительный механизм ударного действия, плунжер ударного действия, закрепленный на штоке рабочего цилиндра высокого давления, матрицу, нижний пуансон и его привод с гидроцилиндром (Сердюк Г.Г. Автоматизированное оборудование для изготовления порошковых изделий [Текст] / Г.Г. Сердюк, И.Д. Мартюхин // Порошковая металлургия - 2014. - №3/4. - С. 39-46.).
Недостатком этого устройства является несоосная передача энергии от пуансону, обусловленная смещением плунжера от оси прессования, всвязи с чем нарушается точность геометрии получаемой заготовки.
Техническим результат заявляемой полезной модели является повышение точности геометрии заготовки путем устранения смещения от оси прессования.
Указанный технический результат достигается за счет того, что установка для высокоскоростного ударного прессования порошков, содержащая станину, пневмоцилиндр двойного действия, на штоке которого закреплен исполнительный механизм ударного прессования, матрицу, верхний пуансон, нижний пуансон, механизм выталкивания с гидроцилиндром, отличающаяся тем, что она снабжена мультипликатором, больший плунжер которого установлен с возможностью взаимодействия с закрепленным на штоке пневмоцилиндра ударным телом, а меньший плунжер смонтирован с возможностью взаимодействия с верхним пуансоном, при этом матрица установлена на станине посредством упругих элементов, причем в нижней части установки смонтированы возвратные цилиндры, соединенные траверсой, взаимодействующей с буртом меньшего штока мультипликатора, и на нижней части траверсы установлен прижим, а между траверсой и прижимом смонтированы упругие элементы.
Снабжение устройства дополнительно заявляемыми конструктивными признаками позволяет соосно передавать энергию от ударного тела к пуансону, исключив свойственное наиболее близкому аналогу смещение штока от оси прессования. Это достигается путем исполнительного механизма ударного прессования, выполненного в виде пневмоцилиндра двойного действия, на штоке которого установлено ударное тело, взаимодействующее с плунжером большего диаметра. Мультипликатор исключает отклонения от оси прессования, появляющиеся при динамической нагрузке от ударного тела за счет ограниченного хода плунжеров и высокой точности изготовления комплектующих элементов.
Предлагаемая установка проиллюстрирована чертежом, где на фиг. показан общий вид устройства.
Установке для высокоскоростного ударного прессования состоит из станины 1, матрицы 2, верхнего пуансона 3, нижнего пуансона 4. В верхней части станины закреплен пневмоцилиндр 5 двойного действия и мультипликатор 6. Установка снабжена исполнительным механизмом ударного прессования, выполненным в виде установленного на штоке 7 пневмоцилиндра 5 ударного тела 8. Ударное тело 8 установлено с возможностью взаимодействия с плунжером 9 большого диаметра мультипликатора 6. Плунжер 10 малого диаметра мультипликатора 6 установлен с возможностью взаимодействия с верхним пуансоном 3. Матрица 2 смонтирована на станине 1 посредством упругих элементов 11. Механизм выталкивания выполнен в виде траверсы 12 и возвратных цилиндров 13. Плунжер 10 малого диаметра выполнен с буртом 14. На траверсе 12 закреплен прижим 15. Между траверсой 12 и прижимом 15 смонтированы упругие элементы 16.
Установка для высокоскоростного ударного прессования работает следующим образом.
Включают привод установки (на чертеже не показан) и подают сжатый воздух в подштоковую область пневмоцилиндра 5 двойного действия и в результате чего шток 7 с ударным телом 8 поднимается в верхнее положение. Далее возвратные цилиндры 13 двойного действия начинают двигаться вверх и посредством траверсы 12, взаимодействующей с буртом 14 плунжера 10 малого диаметра, перемещают его в рабочее положение. После чего возвратные цилиндры 13 двойного действия начинают движение вниз до соприкосновения прижимом 15, установленным на траверсе 12 посредством пружин 16, с матрицей 2. Далее засыпается порошковая шихта и устанавливается верхний пуансон 3. После установки пуансона, воздух из подштоковой области пневмоцилиндра 5 двойного действия удаляется, после чего шток 7 с ударным телом 8 под действием силы тяжести двигаются вниз. Одновременно с этим подается сжатый воздух в верхнюю (надштоковую) часть пневмоцилиндра 5 двойного действия для увеличения скорости движения штока 7 и ударного тела 8. Далее ударное тело 8 приводит в движение плунжер 9 большого диаметра, установленного в мультипликаторе 6. Мультипликатор при помощи жидкости передает давление на плунжер 10 малого диаметра. Давление на выходе плунжера малого диаметра выше из-за разности диаметров. Далее плунжер малого диаметра 10 передает усилие на верхний пуансон 3, который прессует порошковую шихту. После этого возвратные цилиндры 13 двойного действия, установленные в нижней части станины 1, начинают двигаться вверх. Посредством траверсы 12, давящей на бурт 14 плунжера 10 малого диаметра возвращают его в рабочее положение. Далее возвратные цилиндры 13 двойного действия двигаются в обратном направлении и при помощи прижима 15 воздействуют на матрицу 2, преодолевая сопротивление упругих элементов 11, и перемещают ее по направлению нижнего пуансона 4, обеспечивая доступ к заготовке. После чего возвратные цилиндры 13 двойного действия и матрица 2, посредством упругих элементов 11, возвращаются в исходное положение.
Согласно предлагаемому решению разработана конструкторская документация и реализован рабочий проект ударной установки для прессования токосъемников троллейбусов размерами 86×27×18 мм. Для Установки использованы: пневмоцилиндр двойного действия серии TGC-160×1500-FA, два гидроцилиндра двойного действия серии RRH-307. Скорость прессования на данной установке достигает оптимальной скорости 20 м/с. Результаты прессования опытной партии токосъемников показали высокие показатели плотности и точности геометрии заготовок.
Предлагаемое устройство найдет применение в машиностроении, а именно в обработке материалов давлением, для высокоскоростного прессования электротехнических изделий, в частности электрощеток электромашин, контактных вставок для железнодорожного и городского транспорта.