ПРЕСС ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ

Полезная модель относится к кузнечно-штамповочному оборудованию, а именно к устройствам для штамповки осадкой с кручением.
Известен гидравлический пресс, содержащий станину рамного типа, смонтированный на станине гидроцилиндр, создающий осевое усилие, ползун с гайкой, винт, верхнюю и нижнюю штамповые плиты (Штамповка поковок тонкостенных дисков осадкой с вращающимся инструментом / В.Н.Субич, О.А.Ганаго, Б.А.Степанов и др. - Кузнечно-штамповочное производство, 1981, №6, с.32, рис.3).
Недостатком данного пресса является то, что не предусмотрена возможность накопления кинетической энергии вращательного движения ползуна к моменту совершения рабочего хода, что ограничивает его технологические возможности. Медленная скорость ползуна на холостом ходу в результате его перемещения только за счет собственного веса увеличивает время цикла работы пресса, отрицательно сказываясь на производительности. Не предусмотрено предотвращение возможного биения ползуна и обеспечения прямолинейности его хода при совершении одновременно вращательного и поступательного перемещения. Использование типовых конструкций направляющих для ползунов, совершающих только возвратно-поступательное перемещение, не представляется возможным.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемой полезной модели является гидравлический пресс, содержащий станину рамного типа, смонтированный на верхней поперечине станины гидроцилиндр, создающий осевое усилие, шток которого выполнен за одно целое с винтом, на котором смонтирован ползун с возможностью вращения и возвратно-поступательного перемещения вдоль оси винта, а также верхнюю и нижнюю штамповые плиты (патент РФ №93332, В30В 3/00, опубликовано 27.04.2010, бюл. №12).
Данный пресс обеспечивает накопление кинетической энергии вращательного движения и использование ее для совершения рабочего хода, однако, отсутствие направляющих ползуна приводит к нарушению точности его хода, что отрицательно сказывается на качестве штамповок, возникновение биения при совершении ползуном одновременного вращательного и поступательного перемещения становится причиной появления ударных нагрузок на уплотнения поршня и штока, что приводит к преждевременному выходу их из строя и снижению надежности работа пресса.
Задачей предлагаемой полезной модели является устранение указанных недостатков, а именно обеспечение необходимой точности хода и устранение осевого биения ползуна при совершении им одновременно вращательного и поступательного перемещения.
Поставленная задача достигается тем, что в прессе гидравлическом, содержащем станину рамного типа, смонтированный на верхней поперечине станины гидроцилиндр, создающий осевое усилие, шток которого выполнен за одно целое с винтом, на котором смонтирован ползун с возможностью вращения и возвратно-поступательного перемещения вдоль оси винта, а также верхнюю и нижнюю штамповые плиты, согласно предлагаемой полезной модели, станина оснащена направляющими для ползуна, выполненными в виде пустотелых цилиндров с нарезанной на их наружной поверхности винтовой канавкой под смазку и смонтированными в стойках станины на осях, установленных в упорных подшипниках на ребрах жесткости станины в пазах с возможностью регулировки зазора δ между ползуном и направляющими в плоскости, перпендикулярной перемещению ползуна.
То, что в прессе гидравлическом станина оснащена направляющими, для ползуна, выполненными в виде пустотелых цилиндров с нарезанной на их наружной поверхности винтовой канавкой под смазку и смонтированными в стойках станины на осях, установленных в упорных подшипниках на ребрах жесткости станины в пазах с возможностью регулировки зазора δ между ползуном и направляющими в плоскости, перпендикулярной перемещению ползуна, позволяет обеспечить точность хода, предотвратить осевое биение ползуна на всем его ходе и исключить тем самым ударные нагрузки, как на поршневую группу, так и на их уплотнения.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг.1 приведен общий вид пресса в исходном положении, на фиг.2 - вид А на направляющую ползуна, на фиг.3 - сечение Б-Б фиг.2, на фиг.4 - сечение В-В фиг.2.
Гидравлический пресс имеет станину 1 рамного типа, состоящую из верхней поперечины 2, стола 3 и стоек 4. На верхней поперечине 2 смонтирован гидроцилиндр 5, оснащенный клапанами 6 и 7. Шток 8 поршня 9 выполнен за одно целое с винтом 10, который взаимосвязан с ползуном 11, установленным с возможностью вращения и перемещения вдоль оси винта 10. На ползуне 11 смонтирована верхняя штамповая плита 12. Станина 1 оснащена направляющими 13, выполненными в виде пустотелых цилиндров 14, с нарезанной на их наружной поверхности винтовой канавкой 15 под смазку, смонтированными на осях 16, установленных в упорных подшипниках 17 и 18, размещенных на торцах 19 и 20 пустотелых цилиндров 14, которые совместно стягиваются между собой круглыми гайками 21. Направляющие в сборе, смонтированы в окнах 22 стоек 4 станины 1 в пазах 23 ребер ее жесткости 24 и 25 посредством гаек 26 с возможностью регулировки зазора δ между ползуном 10 и направляющими 13 в плоскости, перпендикулярной перемещению ползуна 11. На столе 3 установлена нижняя штамповая плита 27, на которой размещена заготовка 28.
Пресс гидравлический работает следующим образом.
Перед началом работы пресса производится сборка направляющих 13. Для этого пустотелый цилиндр 14, входящий в состав конструкции направляющих 13, монтируют на оси 16, затем на осях со стороны торцов 19 и 20 пустотелого цилиндра 14 монтируют упорные подшипники 17 и 18. После этого сборочные детали стягиваются между собой круглыми гайками 21 и затем заполняют густой смазкой винтовую канавку 15, нарезанную на наружной поверхности пустотелого цилиндра 14.
Собранные направляющие 13 устанавливают в окнах 22 стоек 4 станины 1 между ее ребрами жесткости 24 и 25, заводя при этом сводные концы осей 16 в имеющиеся на этих ребрах пазы 23. Затем на оси накручиваются гаки 26, и после этого выполняется настройка требуемого зазора δ между ползуном 11 и его направляющими 13. Для этого направляющие 13 перемещают в необходимом направлении в пазах 23 относительно ребер жесткости 24 и 25 стоек 4 станины 1, в которых, они смонтированы, настраивая требуемый зазор δ между ползуном 11 и его направляющими 13. После настройки требуемого зазора гайки 26 туго затягиваются и фиксируются от произвольного раскручивания.
После подготовки пресса к работе на нижнюю штамповую плиту 27, размещенную на столе 3 пресса, устанавливают заготовку 28, при этом ползун 11 находится в крайнем верхнем положении. Включается гидропривод (на фиг. условно не показан) и рабочая жидкость через клапан 7 подается в штоковую полость гидроцилиндра 5, смонтированного на верхней поперечине 2 станины 1. Поршень 9 вместе со штоком 8, выполненным за одно целое с винтом 10, начинает перемещаться вверх. При этом ползун 11 начинает вращаться и одновременно перемещаться вниз относительно винта 10, по направляющим 13, которые при этом также начинают вращаться относительно оси 16, но в направлении обратном вращению ползуна 11. При контакте верхней штамповой плиты 12 с заготовкой 28 осуществляется ее осадка с кручением. После завершения технологической операции рабочая жидкость через клапан 6 подается в поршневую полость, перемещая поршень 9, взаимосвязанный со штоком 8 выполненным за одно целое с винтом 10, вниз. При этом ползун 11 меняет направление вращения и начинает подниматься вверх, приводя во вращения направляющие 13 в обратном направлении собственному вращению.
Спроектирована и опробована лабораторная установка с номинальным усилием 630 кН. Номинальное давление жидкости, создаваемое насосом гидропривода 32 МПа. Диаметр поршня 320 мм, диаметр штока 130 мм. Размеры ползуна: диаметр 400 мм, высота 300 мм. Высота стола 460 мм. Наружный диаметр пустотелого цилиндра направляющих 150 мм, внутренний 90 мм, высота 350 мм. Величина зазора δ между ползуном и его направляющими составляла 0,06…0,08 мм. Открытая высота пресса 280 мм. Размеры пресса слева направо 900 мм, спереди назад 300 мм. При испытании пресса осевое биение ползуна не превышало 0,02 мм, отклонений от заданных параметров штампуемого образца не зафиксировано.
В разработанном прессе, в сравнении с прототипом в стойках станины установлены направляющие ползуна, с возможностью регулировки зазора δ между ползуном и самими направляющими в плоскости, перпендикулярной перемещению ползуна, при этом наружная поверхность направляющих снабжена винтовой канавкой под смазку. Это позволяет обеспечить необходимую точность хода, повысить качество штамповок и устранить осевое биение ползуна при совершении им одновременно вращательного и поступательного перемещения, что позволяет предотвратить возникновение ударных нагрузок на уплотнения поршня и штока, приводящих их к преждевременному выходу из строя и снижению надежности работа пресса. Поскольку направляющие имеют возможность вращения относительно собственной оси, а их наружная поверхность снабжена винтовой канавкой под смазку это позволяет ползуну «скользить» вдоль их боковой поверхности с минимальными потерями на трение и обеспечить меньшие потери скорости ползуна на участке разгона, рабочем ходе, и обратном холостом. Также наличие возможности перемещения направляющих в плоскости перпендикулярной перемещению ползуна позволяет регулировать и настраивать требуемый зазор между ползуном и его направляющими, в процессе эксплуатации.
Предлагаемый гидравлический пресс целесообразно использовать на промышленных предприятиях при производстве штамповок типа дисков, фланцев, и шестерен и др., а также в научно-исследовательских и учебных лабораториях.