Размещено на http://www.allbest.ru/

Аннотация

В данном курсовом проекте разрабатывается рамный вулканизационный пресс с усовершенствованием конструкции главного силового гидроцилиндра.

В ходе выполнения проекта проведен патентные обзор, разработка предложений по модернизации и усовершенствованию.

Данная работа включает в себя технологический, а так же прочностной расчет основных элементов машины, ремонт и монтаж основного оборудования и технику безопасности при работе.

Введение

В резиновой промышленности значительное место занимает процесс производства формовых резиновых технических изделий (РТИ).

Резинотехнические изделия нашли свое применение во многих отраслях промышленности, таких как: машиностроение, горнодобывающая промышленность, железнодорожное дело и т.д. Ассортимент вырабатываемой резинотехническими предприятиями продукции масштабен и с каждым годом совершенствуется. Это всевозможные ремни, чехлы, втулки, уплотнители, прокладки и многое другое.

Оборудование и технологии, применяемые на большинстве росийских предприятий давно уже устарели.

Ввиду данной причины, производительность низкая, велика доля брака, осуществляются выбросы вредных веществ в атмосферу, себестоимость продукции высока и т.д.

Технологический процесс производства формовых РТИ включает ряд последовательных операций - изготовление заготовок из резиновых смесей, формование и вулканизацию изделий, отделочные операции по удалению облоя, испытание, контроль и упаковка изделий. Форма и размеры заготовок зависят от способа формования и вулканизации. Самыми распространенными являются компрессионный (или прессовый), литьевой и литьевое прессование.

Технико -- экономический анализ применения различных способов и оборудования для производства формовых РТИ показал [2], что наибольший экономический эффект при переводе на литьевой способ получают при литье объемных изделий сложной конфигурации за счет сокращения времени вулканизации, снижения количества отходов и трудозатрат на изготовление заготовок. Однако, среди формовых РТИ значительное место в ассортименте и серийности занимают тонкостенные изделий простой конфигурации - уплотнители деталей и узлов машин. В эту группу входят: прокладки, кольца, армированные и неармированные манжеты, чехлы, уплотнения подвижных и неподвижных соединений.

По конфигурации изделия РТИ этой группы разнообразны и для их изготовления требуются простейшие двухплитные и многоплитные пресс-формы. Время вулканизации таких изделий при незначительной толщине 2-12 мм мало из-за быстрого прогрева заготовки в гнезде формы и составляет 4-16 минут. Производство резиновых технических изделий экономически целесообразно [2] осуществлять на многоэтажных вулканизационных гидравлических прессах колонной или рамной конструкции.

1. Обзор (анализ) конструкций (моделей), научно-технической литературы и патентов

Вулканизация является завершающим технологическим процессом в производстве резиновых изделий. В результате вулканизации происходит превращение каучука (или его смесей с другими компонентами) в резину- материал с ценными свойствами, не присущими другим материалам (способность к большому удлинению, стойкость к многократным деформациям, амортизационные свойства и др.).

Машины и аппараты, предназначенные для реализации процесса вулканизации, объединяются под общим названием - вулканизационное оборудование. В промышленности распространена так называемая горячая вулканизация (вулканизация каучука серой). Она достигается нагреванием вулканизуемого изделия или в металлической форме, или в котле в паровой, воздушной либо паровоздушной среде при температуре порядка 140--170 °С. Для нагревания изделий при вулканизации в большинстве случаев используется теплота конденсации насыщенного пара. Другие теплоносители, такие как перегретая вода, горячий воздух, паровоздушная смесь, электроэнергия, применяются реже, а если и применяются, то в основном там, где нагрев паром не дает полного комплекса свойств вулканизуемого изделия (внешний вид и другие качества). В процессе конденсации насыщенный пар отдает около трех четвертей своего теплосодержания, в то время как перегретая вода -- примерно лишь одну пятнадцатую часть, а горячий воздух около одной десятой.

Для большинства изделий температура вулканизации составляет 140--170 °С (в отдельных случаях она доходит до 190--200 °С). При высокотемпературной вулканизации находит применение нагрев с помощью электрических нагревателей, с точки зрения температурных возможностей практически не имеющих предела. Нагрев до высоких температур с помощью пара требует специальных котельных установок или линий высокого давления от теплоэлектроцентралей, что не всегда возможно и рационально.

С целью получения качественных монолитных изделий и предотвращения их пористости большинство резиновых изделий вулканизируется под давлением. Образование пор в резине объясняется главным образом наличием влаги и легколетучих веществ в резиновой смеси. При нагревании резиновой смеси влага и летучие вещества создают микроочаги внутреннего давления по всей массе изделия, приводящие к образованию полостей - - пор. При вулканизации необходимо подвергнуть изделия внешнему давлению, превышающему возможную величину внутреннего давления. Величина внешнего давления зависит от конструкции изделия и выбирается опытным путем обычно в пределах от 0,5 до 5 МПа, а в некоторых случаях и более. Необходимость ведения процесса вулканизации резиновых изделий при значительной (опасной для человека) температуре и существенном давлении придает вулканизационному оборудованию целый ряд особенностей. Некоторые виды вулканизационного оборудования (котлы, автоклав-прессы) подведомственны Инспекции Госгортехнадзора и требуют особых условий эксплуатации.

Многие виды вулканизационного оборудования обладают мощным приводом в 1; 3; 10 кН (прессы, автоклавы) и поэтому являются тяжелыми по конструкции. Необходимость в подводе теплоносителей (вода, пар, конденсат) и других энергетических сред (сжатый воздух, вода под давлением 2--2,5 МПа и более) требует обилия трубопроводов, запорной арматуры, контрольно-измерительных и регулирующих приборов на каждой единице вулканизационного оборудования. Цехи вулканизации отличаются высокоразвитой системой всевозможных трубопроводов. Теплоизоляции трубопроводов и нагретых частей вулканизационных машин и аппаратов уделяется особое внимание, так как это ведет к снижению тепловых потерь и обеспечивает нормальные условия для работающих в цехе вулканизации.

Все вулканизационное оборудование укрупнено можно разделить на две группы: оборудование общего назначения и специальное оборудование. По принципу действия оно подразделяется также на вулканизационное оборудование периодического действия и вулканизационное оборудование непрерывного действия.

Основными видами вулканизационного оборудования общего назначения являются вулканизационные котлы, вулканизационные прессы, автоклав- прессы. Практически любое резиновое изделие можно подвергнуть вулканизации в этом оборудовании. Необходимость повышения производительности оборудования, механизации и автоматизации труда привела к созданию специального вулканизационного оборудования, предназначенного для вулканизации определенных изделий. К специальным видам вулканизационного оборудования относятся: индивидуальные вулканизаторы для покрышек и камер; форматоры-вулканизаторы покрышек; автоклав-прессы для вулканизации покрышек; вулканизационные прессы для транспортерных лент и плоских приводных ремней; вулканизационные прессы для клиновых ремней; камерные вулканизаторы для прорезиненных тканей; барабанные вулканизаторы для плоских приводных ремней, транспортерных лент и резиновых листов; камерные вулканизационные агрегаты для производства полых изделий (мячи, игрушки и другие изделия); карусельные прессы-автоматы для производства вполне определенных видов резиновых формовых изделий; аппараты для вулканизации РТИ в расплаве солей; аппараты для вулканизации РТИ в псевдоожиженном слое; аппараты для вулканизации РТИ в поле токов сверхвысокой частоты и некоторое другое оборудование.

Гидравлические вулканизационные прессы.

По конструкции различают гидравлические прессы колонные и рамные. Рамные прессы менее трудоемкие в изготовлении, легче комплектуются вспомогательными устройствами и получили большое распространение в резиновой промышленности, чем колонные .

Пресс-формы для формования и вулканизации изделий помещают между нагревательными плитами пресса. Верхняя нагревательная плита крепится к верхней траверсе пресса, а нижняя- к столу , соединенному с плунжером гидравлического цилиндра. Между нижними и верхними плитами могут располагаться одна или несколько промежуточных подвижных плит. В зависимости от числа просветов между плитами прессы разделяют на одно- ,двух-, трех-, и четырехэтажные.

Плиты прессов нагревают паром, перегретой водой, маслом, высококипящими органическими теплоносителями и электрическим током. Для вулканизации многих формовых изделий требуется высокая температура, достигающая 200 С. Чтобы нагреть плиты пресса до такой температуры, требуется пар давлением более 2 МПА.

Устройство обычного рамного четырехэтажного вулканизационного пресса с паровым обогревом плит показано на рис.1 а. Этот пресс широко применяется в резиновой промышленности. Станина 6 пресса состоит из двух рам, выполненных из листовой стали, которые соединены между собой стяжными болтами 13 с распорками из трубы. К станине на болтах крепится траверса 5, а к ней верхняя неподвижная нагревательная плита 7. В нижней части станины закреплен рабочий гидравлический цилиндр 1, с плунжером 2 к которому болтами 10 крепится стол 9. На последним смонтирована неподвижная нагревательная плита 8. Пресс оборудован тремя промежуточно нагревательными плитами 4, которые могут перемещаться в вертикальном направлении в станине пресса.

Пар подводится к прессу через коллектор и телескопические трубки 14. Обработанный пар и конденсат отводится через коллектор 3. Для фиксации между просвета между плитами служат упоры, ограничивающие перемещение промежуточных плит вниз.

Пресс-формы устанавливаются на нагревательные плиты пресса, и гидравлический цилиндр 1 через фланец 12 подается гидравлическая жидкость низкого давления 2-5 МПА для подъема стола и нагревательных плит с формами до соприкосновения их верхней и нижней плоскостей. После этого отключается низкое давление в гидросистеме и подается гидравлическая жидкость высокого давления 12-20 МПА для создания прессующего усилия и зажима форм во время вулканизации. По окончании вулканизации давление в гидросистеме отключается, и стол, а также промежуточные плиты с формами под действием собственной силы тяжести опускаются в нижнее положение . После этого формы снимаются для выемки изделия и перезаряжаются.

Рис. 1. Вулканизационные четырех этажные гидравлические прессы: а) рамный пресс; б) колонный пресс; 1- гидравлический цилиндр; 2- плунжер; 3- коллектор для отвода конденсата; 4- промежуточные нагревательные плиты; 5- верхняя траверса; 6- станина; 7- верхняя нагревательная плита;8- нижняя нагревательная плита; 9-стол; 10-болты; 11- паровой коллектор; 12- фланец для подвода жидкости; 13- стяжные болты;14- телескопические трубки; 15- нижнее основание ; 16 - колонны

Колонные вулканизационные прессы. Прессы этого типа имеют максимальное прессовое усилие 100 те и плиты размером 600 X 600мм и толщиною 36 мм на рис 1(6) . Рабочий цилиндр пресса 1 отлит из стали как единое целое со станиной 3. На четырех колоннах пресса 5 смонтирована верхняя поперечина 7. Внутри цилиндра помещен плунжер 2, на котором смонтирован подвижный стол 4 с находящейся на нем паровой плитой 6. Такие же плиты 6 размещены между колоннами, столом и верхней поперечиной. Положение плит по высоте определяется положением специальных упоров. Каждая плита может перемещаться вверх. Обогрев плит производится паром, подаваемым с помощью телескопических труб из коллектора 9. Пресс-формы с резиновыми заготовками размещаются между плитами, в гидравлический цилиндр подается рабочая жидкость, плунжер со столом начинает двигаться вверх. При этом происходит формование изделий и плотное замыкание форм между плитами. Тепло от обогреваемых плит поступает к пресс-формам и изделиям за счет теплопроводности. Холостой ход вперед до начала прессования производится при помощи воды давлением до 25 кгс/см2, а усилие прессования при помощи воды давлением до 125 кгс1см2. Привод прессов старых конструкций осуществляется, как правило, от насосно-аккумуляторных станций. В качестве рабочей жидкости большей частью применяется вода. Управление работой гидропривода пресса производится с помощью специальных распределительных устройств различной конструкции, так называемых дистрибуторов.



Рис. 2. Гидравлический вулканизационный пресс 250-600 Э2: 1 -- главный гидроцилиндр; 2 -- плунжер; 3 -- вспомогательный гидроцилиндр; 4 -- рама; 5 -- стол; 6 -- теплоизоляционная плита; 7,8 -- нагревательные плиты; 9 -- злектрошкаф; 10 -- приборный шкаф; 11 -- бак; 12 -- кожух; 13 упор; 14 -- насосный агрегат; 15 -- блок клапанов

Описанный выше вулканизационный пресс имеет простую конструкцию; по своим техническим данным и особенно по управлению режимом работы, он относится к морально устаревшим. Более современные прессы как правило, автономны и по приводу и по управлению. Они оснащаются индивидуальным гидроприводом и индивидуальными средствами управления как работой пресса, так и регулирующими тепловой режим приборами.

Для формования и вулканизации большого ассортимента резинотехнических изделий чаще всего используют вулканизационные прессы с размером нагревательных плит 600X600 мм. На рис. 2. показана конструкция современного вулканизационного пресса номинальной мощностью 2,5 МН, с электрическим обогревом плит размером 600 X 600 мм. Основанием (станиной) пресса является рама 4 сварной конструкции. В нижней части рамы установлен корпус гидроцилиндра 1 с плунжером 2 и встроенным в него вспомогательным цилиндром 3, предназначенным для ускорения смыкания плит. На плунжере 2 установлен подвижный стол пресса 5, на котором помещена нижняя нагревательная плита 7. Между столом 5 и нагревательной плитой 7 установлена теплоизоляционная плита 6. В верхней части рамы установлена верхняя траверса, на которой таким же образом закреплена верхняя нагревательная плита. Средняя нагревательная плита 8 расположена в направляющих рамы пресса, в которых она может свободно перемещаться в вертикальном направлении. В нижнем положении эта плита удерживается с помощью упоров 13. Привод пресса осуществляется от насосной установки 14, с помощью системы клапанов 15. Масляный бак привода 11 смонтирован в станине. На боковых сторонах рамы смонтированы шкаф 9 с электрической аппаратурой регулирования режима работы и управления прессом и шкаф 10 с электрическими приборами контроля, регулирования и поддержания заданной температуры нагревательных плит. Система автоматики обеспечивает поддержание температуры плит с точностью +1%. Максимальная температура плит 250 °С. Для уменьшения тепловыделения в окружающую среду и удаления газов, образующихся при вулканизации, пресс имеет кожух 12, который подсоединяется к вытяжной системе вентиляции.

Все операции цикла при работе на прессе, за исключением перезарядки пресс-форм, выполняются автоматически. Длительность вулканизации устанавливается с помощью реле времени в пределах от 1 до 30 мин. Системой автоматики пресса предусмотрено выполнение одной или двух подпрессовок, число которых устанавливается также с помощью реле времени.

Формование и вулканизация резиновых изделий на прессах вышеописанных конструкций производится главным образом в пресс-формах открытого типа, съемных с ручной перезарядкой.

Кроме съемных пресс-форм, особенно для массовых изделий, применяют стационарные пресс-формы, которые устанавливаются в рабочем пространстве пресса и там же перезаряжаются.

Выше указывалось, что перезарядка вулканизационных прессов производится, как правило, вручную и является тяжелой операцией. Необходимо каждый раз выдвинуть пресс-формы с плит, открыть их, извлечь изделия, положить резиновые заготовки, закрыть формы и задвинуть их на плиты. И все это вблизи и при непосредственном контакте с нагретыми металлическими деталями пресса и форм. Для облегчения труда прессы с усилием свыше 1 МЫ снабжаются подъемными столиками или специальными перезарядчиками.

Рис. 3. Схема автоматического управления вулканизационного пресса с двусторонним обслуживанием: 1 - пресс; 2 -манометрический термометр; 3 - запорные вентели; 4 - командный прибор ;5, 6 -сигнальные лампы; 7 - пусковые кнопки;8, 12 - манометр; 9-обратный клапан; 10 и 11 - мембранные клапаны

Управлением циклом вулканизации производится командным прибором 4 по заданной программе. Давление в гидросистеме контролируется манометром 12. Температура теплоносителя контролируется и регулируется манометрическим термометром 2. Процессы загрузки и выгрузки изделий осуществляются в ручную.

1.1 Анализ конструкции машины

Базовым узлом рамного гидравлического вулканизационного пресса 250- 600 4Э является рама, на которой закреплены остальные сборочные единицы пресса. Рама представляет собой сварную конструкцию из толстолистовой стали.

В нижней части рамы установлен гидроцилиндр, служащий для смыкания нагревательных плит пресса и создающий необходимое усилие во время формования и вулканизации резиновой смеси в пресс-формах. Гидроцилиндр плунжерного типа, дифференциальный.

Для сокращения времени смыкания плит плунжер ускоренно перемещается встроенным малым гидроцилиндром плунжерного типа. Корпус гидроцилиндра сварной.

Уплотнение гидроцилиндров осуществляется манжетами по ГОСТ 14896-84.

В качестве грязесъёмника используется манжета, установленная в прижимном фланце. Полость силового цилиндра заглушена крышкой с тороидальным резиновым кольцом.

На плунжере силового гидроцилиндра закреплен двумя полукольцами и винтами стол, служащий для передачи усилия от гидроцилиндра нагревательным плитам во время формования и вулканизации, на столе установлена нижняя нагревательная плита пресса, под которой находится теплоизоляционная плита.

Пресс имеет пять нагревательных плит. Нижняя закреплена к столу пресса, верхняя - к верхней части рамы, а три средние опираются упорами на головки регулировочных винтов, ввернутых в бобышки стоек рамы.

Нагревательная плита пресса состоит из соединенных между собой крышки и корпуса, в пазах которого в специальной теплопроводной и электроизоляционной массе уложены спиральные нагревательные элементы, концы которых выведены на клеммник.

Напряжение, подводимое к плитам - 220 В. Переменный шаг спиралей обеспечивает температурный перепад в рабочей зоне (560 х 560 .мм) поверхности нагревательной плиты не более +_5 °С. Долговечность спиралей обеспечивается изоляцией ее от воздуха теплопроводной массой.

На верхней части рамы пресса установлен вентиляционный кожух, предназначенный для отвода вредных газов и паров, выделяющихся в процессе вулканизации изделий и выемки их из пресс-форм. Конструктивно кожух представляет собой короб с двумя козырьками, в верхней части которого расположен патрубок с поворачивающейся заслонкой, соединяемый с вытяжной системой вентиляцией цеха. Сообщение с цеховой системой вентиляции перекрывается заслонкой, которая под действием пружины находится в закрытом положении. Заслонка открывается тросиком, соединенным с подвижной нагревательной плитой во время раскрытия пресса.

Сбоку рамы на двух петлях закреплен шкаф автоматики, содержащий электроаппаратуру и приборы управления электро- и теплоавтоматики. Шкаф автоматики проводами в металлоруковах соединен с нагревательными плитами, электродвигателем насоса и электромагнитом распределителя. В шкаф также вводятся провода термопар, установленных на нагревательных плитах. Подвод электроэнергии к прессу производится сверху к клеммной коробке, расположенной между щеками рамы.

Под шкафом автоматики расположен гидробак, представляющий собой сварную емкость со съёмной крышкой. Внутри корпуса гидробака помещается змеевиковый холодильник. На стенке корпуса расположен указатель уровня масла, указывающий номинальный и минимально допустимый уровень масла, обеспечивающий нормальную работу пресса. В крышке гидробака расположена горловина с сеткой для заливки масла. Заливка масла в гидробак осуществляется при повернутом шкафе автоматики.

Спереди гидробака установлены манометры высокого (электроконтактный ЭКМ) и низкого давления. Электроконтактным манометрам задаются величины давления подпрессовок и давление при вулканизации. По второму манометру настраивается низкое давление в гидросистеме.

Под гидробаком на раме установлена насосная станция, состоящая из насоса и электродвигателя. Здесь же располагаются предохранительный клапан системы высокого давления и напорный золотник системы низкого давления, а также магнитосетчатый фильтр.

В левой части пресса расположен блок клапанов, предназначенный для управления работой гидроцилиндра пресса. Блок клапанов состоит из клапана наполнения - слива, клапана обратного управляемого и клапана давления и электроуправляемого гидрораспределителя. Клапан наполнения- слива, клапан обратный управляемый и клапан давления расположены в одном корпусе. С гидроцилиндром блок клапанов соединен переходной муфтой и трубопроводом.

Гидробак, насосная станция, клапан предохранительный и напорный золотник, фильтры, блок клацанов и манометры связаны между собой трубопроводами и образуют единую систему гидропривода пресса.

На передней и задней стойках рамы от системы гидропривода пресса выведены по три штуцера, один из которых - верхний соединен с гидравликой низкого давления, а два нижних - с системой слива масла в бак.

Штуцера служат для подсоединения к ним трубопроводов подъемных столов или перезарядчиков в целях привода их от гидросистемы пресса.

Рамные прессы менее трудоемки в изготовлении, но для механической обработки самого громоздкого узла - рамы, завод-изготовитель должен располагать крупными металлорежущими станками, а для нормализации рам сварной конструкции - большими печами для отжига. Рамные прессы удобны в эксплуатации, однако у них затруднен доступ к манжете главного цилиндра и отдельным гидравлическим приборам. В рамных прессах с гидроцилиндром плунжерного типа при прессовании заготовок плунжер может смещаться в одну сторону и при эксцентричности нагрузки возникает перекос плунжера в корпусе гидроцилиндра. Это приводит к интенсивному износу манжеты, направляющих втулок и рабочей поверхности плунжера.

Рамные прессы менее точны в поддержании параллельности нагревательных плит.

Несмотря на отмеченные недостатки, высокая производительность за счет наличия четырех этажей, универсальность, компактность и простота в обслуживании делает рамные гидравлические прессы незаменимым вулканизационным оборудованием для тонкостенных изделий типа манжет, колец круглого сечения, прокладок и других резиновых деталей массового ассортимента.

1.2 Описание моделей, технологии, средств контроля и автоматического управления

Изготовление детали производится из резиновой смеси № 7-57-2012-4 по ТУ 38.1051768-87. На стадии изготовления заготовок резиновой смеси, им задается форма, приближающаяся к форме готового изделия. Эта стадия обычно включает две операции: обработку резиновой смеси давлением и последующую ее резку.

Формование является одной из основных стадий технологического процесса изготовления резиновых изделий и заключается в доведении обрабатываемой смеси до вязкотекучего состояния (разогрев) и придание ей необходимой формы.



Хранение резиновой смеси:

Резиновая смесь в виде листов с нанесенной маркировкой поступают в цех. Каждая закладка резиновой смеси должна сопровождаться документом о качестве смеси, в котором указывается шифр резиновой смеси, номер закладки, дата изготовления, показатели ускоренного контроля в соответствии с требованиями рецептурной карты или технического регламента на производство резиновой смеси, а также штампа ОТК о годности смеси. Резиновые смеси должны хранится на стеллажах при температуре от 0 до 25 °С, также необходимо защищать от воздействия солнечных лучей, попадания масла, бензина, керосина, щелочей, кислот и других разрушающих резину веществ.

Для предотвращения слипания листов их пересыпают тальком или перестилают полиэтиленовой пленкой.

Изготовление заготовок:

Изготовление заготовок производится на предформователе фирмы «Барвелл». Процесс протекает при температуре 100 °С, с частой вращения отрезного ножа 30 мин _1 , масса заготовки 1800 ± 60 г.

Резиновая смесь поступает в загрузочную воронку где она захватывается червяком. В процессе проталкивания червяком резиновой смеси, происходит разогрев и дополнительное смешение смеси. Далее через специальную профилирующую головку резина выдавливается и отрезается специальным ножом. Из предформователя заготовки попадают в ванну с эмульсией.

После, заготовки взвешивают, снабжают документом о качестве с указанием марки резиновой смеси, даты изготовления, номера закладки и отправляют на столы для вылежки, время вылежки 8 часов.

Хранение заготовок:

Заготовки хранятся на стеллажах. С участка хранения заготовки попадают на участок вулканизации.

Каждая партия заготовок сопровождается паспортом, в котором указывается наименование изделия, для которого предназначена заготовка, марка смеси, номер закладки, масса заготовки, дата и смена изготовителя, фамилия заготовщика.

Формование и вулканизация:

Формование манжет происходит на гидравлическом прессе 250 600 4Э. Процесс вулканизации проходит, в соответствии с технологической картой на данное изделие, с соблюдением техники безопасности при работе на прессе, под давлением до 2,5 МН при температуре 170 °С и общей продолжительностью 7 мин.

После процесса вулканизации с готовых изделий необходимо удалить облой (выпрессовки), образовавшиеся в процессе вулканизации. Эту операцию можно произвести, либо в ручную, либо механическим путем, в зависимости от качества вулканизованного изделия с соблюдением всех норм и правил при обработки готовых деталей.

Контроль качества, маркировка, упаковка:

Детали проходят контроль и испытание в соответствии с требованиями технический условий, чертежей, контрольных образцов, внешнего вида.

Маркировку деталей производят в соответствии с требованиями технических условий и чертежей.

Приемка деталей ОТК производится партиями. Упаковку готовой продукции производят в соответствии с требованиями технических условий или в другую тару, согласованную с заводом - потребителем.

Хранение готовой продукции:

На складе готовой продукции детали хранят в соответствии с техническими условиями на данное изделие.

Таблица 1.1 Краткая характеристика основного оборудования

Перечень основных операций	Наименование оборудования	Краткая характеристика оборудования
1	2	3
Изготовление заготовок	Предформователь «Барвелл»	Частота вращения ножа - 30 мин "!; Максимальная масса заготовки - 2700 г; Минимальная масса заготовки - 0,25 г; Мощность электродвигателя - 25 кВт.
Вулканизация	Пресс вулканизационный 250 600 4Э	Максимальный зазор между плитами - 185 мм; Полезный ход - 125 мм; Максимальное рабочее давление - 2,5 МН; Диаметр плунжера - 320 мм; Размер плит обогрева - 600*600 мм; Максимальное удельное давление на плиты обогрева - 7 МПа; Диаметр штоков цилиндра пресса - 63 мм; Максимальная температура нагрева - 200 °С; Мощность электронагревателей плит -- 20 кВт;

Сущность процесса вулканизации и работа оборудования:

В ходе процесса вулканизации, под действием высокой температуры резиновая смесь переходит из вязко - текущей в твердую, эластичную (готовый продукт). [4]

В начале каждого цикла оператор вручную заполняет пресс-форму резиновой смесью, при этом используется только одна заготовка, масса которой несколько превышает массу готового изделия. Пресс закрывается, и плунжер, двигаясь вверх, создает давление (до 32 МПа), необходимое для продавливания смеси в форму. Форма состоит из одной или нескольких полостей, системы каналов и центральной камеры. С момента создания рабочего давления включается реле времени; для удаления остатков воздуха производится подпрессовка; в конце процесса вулканизации пресс автоматически открывается, изделия частично выталкиваются из формы ( это обеспечивает сохранность гнезд пресс - формы и изделия) и после короткой вылежки отправляются на дальнейшие процессы обработки. Закладывают следующую заготовку, и цикл повторяется. [3]

1.3 Патентный обзор

Пресс с нижним приводом.

Изобретение относится к обработке давлением, в частности к оборудованию для пластического формообразования материалов [41].

Цель изобретения заключается в разработке пресса простого действия с нижним приводом, способного обеспечить экономию энергии, экономию пространства и реализацию формообразующих характеристик с высокой точностью сбалансированным образом, а так же в разработке пресса простого действия с нижним приводом, способного обеспечить высокую производительность (малую продолжительность цикла, большой такт выпуска).

Настоящее изобретение относится к прессу, используемому для пластического формообразования металлического материала или неметаллического материала, и, в частности, к высокоточному штамповочному прессу с нижним приводом.

Пресс содержит препятствующий образованию складок кольцевой держатель, формообразующий узел с нижним штампом, узел пресса для зажима штампа, включающий верхний штамп, и устройство приложения прижимающей силы к верхнему штампу с его задней стороны. Нижний штамп опирается на ползун, который оснащен приводным механизмом для его подъема или опускания. Верхний штамп имеет зажимную часть, которая взаимодействует с кольцевым держателем. Приложение прижимающей силы к верхнему штампу с его задней стороны обеспечивается после последней стадии опускания узла пресса для зажима штампа и верхнего штампа.

Данный пресс имеет преимущества, заключающиеся в том, что могут быть обеспечены высокая скорость обработки и большое число ходов, а также скорость обработки, ход и производительность могут быть заданы произвольным образом.

В результате обеспечивается повышение точности штамповки и производительности.

Способ извлечения сформованного изделия из пресс-формы, устройство для его осуществления и сформованное изделие.

Изобретение относится к способу литьевого формования заготовок и устройству для его осуществления [42].

Задачей настоящего изобретения является создание способа эффективного охлаждения сформованных пластмассовых заготовок и устройства для его осуществления.

Техническим результатом заявленного изобретения является обеспечение более раннего выталкивания или извлечения заготовки из пресс- формы для литьевого формования и уменьшение, таким образом, времени, необходимого для изготовления заготовки. Технический результат достигается в устройстве для выталкивания сформованного пластмассового изделия со средства формования. При этом устройство включает в себя горловое кольцевое поднимающее средство. Поднимающее средство содержит первый участок, выполненный с возможностью контакта боковым участком сформованного пластмассового изделия, и второй участок, выполненный с возможностью контакта с концом сформованного пластмассового изделия вдоль линии, по существу перпендикулярной направлению подъема. Причем второй участок выполнен без возможности контакта с внутренним окружным участком конца сформованного пластмассового изделия и образует газоотводящий канал между вторым участком и средством формования в сомкнутом положении пресс-формы.

Способ управления процессом вулканизации.

Способ управления относится к производству резинотехнических изделий, аименно к способам управления процессом вулканизации [43].

Задача изобретения - повышение стабильности характеристик выпускаемых изделий.

Данная цель достигается тем, что время вулканизации резинотехнических изделий на технологической линии корректируют в зависимости от времени получения максимального модуля сдвига резиновой смеси при вулканизации образцов перерабатываемой резиновой смеси в лабораторных условиях на реометре и отклонения модуля растяжения резины в производимых изделиях от заданного значения.

Способ осуществляют путем корректировки времени вулканизации в зависимости от времени получения максимального модуля сдвига резиновой смеси при вулканизации образцов на реометре и отклонения модуля растяжения резины в готовых изделиях от заданного значения. Это позволяет отработать возмущающие воздействия на процесс вулканизации по характеристикам исходных компонентов и режимным параметрам процессов получения резиновой смеси и вулканизации. Технический результат состоит в повышении стабильности механических характеристик резинотехнических изделий.

Пресс-форма малоотходная и способ получения деталей с ее помощью.

Изобретение относится к области конструирования пресс-форм для изготовления резинотехнических изделий по малоотходной технологии методом литья-шгамповки, а также к способу изготовления деталей на данной пресс-форме [44].

К существенным недостаткам данной конструкции следует отнести большую трудоемкость сбора и извлечения облоя резины для повторного его использования, возможность попадания подвулканизованного облоя в заготовку из сырой резины, а также ограниченную возможность по варьированию режимов вулканизации деталей.

Целью предлагаемого изобретения является не только получение детали с минимальными отходами и трудозатратами, но и оптимизация режимов ее изготовления.

Техническим результатом заявленного изобретения является получение детали с минимальными отходами и трудозатратами и оптимизация режимов ее изготовления. Технический результат достигается в пресс-форме, состоящей из 4 или более плит, из которых одна плита с литниками является камерой для загрузки резиновой смеси, другая - плитой-плунжером, а в остальных плитах располагаются части гнезд, оформляющие изделия, и при необходимости плита для съема изделий сознаков. При этом плиту с загрузочной камерой и плиту-плунжер изготавливают с возможностью их одновременного отсоединения от остальных плит пресс-формы. На нижней части плиты с загрузочной камерой выполняют части гнезд с большим объемом, чем части гнезд в верхней плите пресс-формы.

Гидравлический пресс

Изобретение относится к области машиностроения, а более конкретно к системам синхронизации подвижных поперечин гидравлических прессов. [46] Гидравлический пресс состоит из станины, в которой смонтированы подвижная поперечина, рабочий гидроцилиндр, подъемные гидроцилиндры. По обе стороны оси пресса на станине смонтированы подпорные цилиндры и блоки синхронизирующих цилиндров, каждый из которых состоит из верхнего и нижнего синхронизирующих плунжерных цилиндров. Корпус верхнего синхронизирующего цилиндра жестко связан с штоком нижнего синхронизирующего цилиндра, корпус подпорного цилиндра установлен на станине неподвижно, а его шток жестко связан с корпусом нижнего синхронизирующего цилиндра. Корпус подпорного цилиндра жестко связан с корпусом верхнего синхронизирующего цилиндра посредством неподвижной рамы, а корпус нижнего синхронизирующего цилиндра жестко связан с штоком верхнего синхронизирующего цилиндра посредством подвижной рамы. На штоках с возможностью взаимодействия с подвижной поперечиной размещены упоры. Все подпорные цилиндры объединены трубопроводом в одну группу и соединены через обратный клапан с напорной магистралью, а через управляемый клапан со сливным трубопроводом цилиндров обратного хода. Рабочие полости верхних синхронизирующих цилиндров трубопроводами соединены с рабочими полостями диаметрально расположенных нижних синхронизирующих цилиндров. Техническим результатом изобретения является повышение надежности устройства.

Гидравлический этажный пресс.

Гидравлический этажный пресс имеет верхнюю и нижнюю неподвижные поперечины, стянутые колоннами, проходящими через разрезные обоймы, нижние поперечины соединены попарно дополнительными поперечинами, в расточках которых установлены подъемные цилиндры. [47] В нижних поперечинах выполнены центральные сквозные ступенчатые отверстия, образующие рабочие цилиндры, в которых расположены ступенчатые плунжеры, имеющие сквозные центральные отверстия для проставок. На верхних поверхностях плунжеров размещены корпусы, приводы и затворы с отверстиями для проставок. Проставки прикреплены снизу к подвижной поперечине и поднимаются подъемными цилиндрами при холостом ходе пресса над затворами. Изобретение позволяет снизить металлоемкость пресса, улучшить условия его эксплуатации и снизить трудозатраты на ремонтные работы.

Гидравлический этажный пресс, содержащий стянутые колоннами верхнюю и нижнюю неподвижные поперечины, размещенную между ними подвижную поперечину, установленные между верхней и подвижной поперечинами смыкаемые нагревательные плиты, связанные с подвижной поперечиной плунжерами подъемные цилиндры, рабочие цилиндры, плунжеры которых имеют отверстия и смонтированы с возможностью перемещения на величину не более величины рабочего хода - Нр.х., корпусы с пазами, закрепленные на торце плунжеров рабочих цилиндров, затворы с отверстием, смонтированные с возможностью перемещения посредством приводов в пазах корпусов, проставки, закрепленные на подвижной поперечине и размещенные в отверстиях плунжеров рабочих цилиндров с возможностью подъема своего нижнего торца над верхней поверхностью затвора на расстоянии не менее величины зазора, необходимого для свободного перемещения затвора под проставкой, нижняя неподвижная поперечина выполнена в виде нескольких отдельных секций с центральными ступенчатыми отверстиями, число секций соответствует количеству рабочих цилиндров, отличающийся тем, что плунжеры рабочих цилиндров выполнены ступенчатыми, смонтированы в центральных ступенчатых отверстиях по поперечным осям колонн и сопряжены с нижней неподвижной поперечиной посредством верхнего и нижнего сальниковых уплотнений, образуя рабочие цилиндры, отверстия в плунжерах рабочих цилиндров выполнены сквозными, а проставки входят в сквозные отверстия.

К недостаткам этой конструкции относятся следующие:

1. Повышенная металлоемкость дополнительных узлов и колонн пресса, а также увеличенный габаритный размер заглубления за счет установки промежуточной поперечины, обоймы и вертикального цилиндрического толкателя, что, соответственно, приводит к увеличению стоимости пресса.

2. Затруднительные условия эксплуатации, т.к. сальниковые уплотнения рабочих цилиндров труднодоступны для обслуживания (расположены в зазорах между промежуточными и нижними неподвижными поперечинами), а колонны соединяются с неподвижными поперечинами посредством термозатяжки верхних и нижних концевых гаек, последние из которых расположены в труднодоступном месте под прессом.

3. Низкая стойкость колонн пресса, т.к. они имеют концентраторы напряжений в зоне перехода опорных буртов к предварительно напряженным от термозатяжки верхним и нижним концам колонн.

4. Увеличенный габаритный размер пресса по ширине, поскольку подъемные цилиндры установлены в расточки промежуточной поперечины по осям колонны с наружной их стороны.

Задачами предполагаемого изобретения является следующие:

1. Уменьшение стоимости пресса за счет снижения металлоемкости и габаритных размеров заглубления и ширины пресса.

2. Улучшение условий эксплуатации путем обеспечения хорошего доступа к сальниковым уплотнениям рабочих цилиндров и затяжки колонн посредством только верхних концевых гаек с использованием гидро домкратов.

3. Повышение эксплуатационной стойкости колонн за счет исключения опорных буртов и введения наружных обойм.

Сущность предложенного изобретения изложена в отличительной части проекта формулы изобретения и заключается, главным образом, в объединении каждой промежуточной и нижней неподвижной поперечины в одну поперечину, являющуюся корпусом короткоходового рабочего цилиндра, плунжер которого выполнен ступенчатым, дифференциального типа, с центральным сквозным отверстием, в которое вмонтирована проставка, к верхнему торцу плунжера прикреплен затвор, а на колоннах бурты замены наружными обоймами.

Гидравлический пресс

Пресс предназначен для обработки давлением различных материалов.

Гидравлический пресс содержит стол, рабочий и нагрузочный гидроцилиндры с сообщающимися между собой полостями, источник питания, соединенный с надпоршневой полостью нагрузочного гидроцилиндра, в котором шток и поршень нагрузочного гидроцилиндра выполнены за одно целое со столом пресса, а цилиндры нагрузочного и рабочего гидроцилиндров жестко связаны между собой. Технический результат - увеличение степени преобразования приложенного усилия.

Изобретение относится к механизмам, преобразующим силы и перемещения и может использоваться в качестве гидравлического пресса. Недостатком такого пресса является отсутствие в нем систем гидроусиления, это препятствует достижению больших рабочих усилий. Сущность изобретения заключается в увеличении степени преобразования усилия. Это достигается тем, что в гидравлическом прессе, содержащим стол, рабочий и нагрузочный гидроцилиндры с сообщающимися между собой полостями, заполненными рабочей жидкостью, шток и поршень, нагрузочного гидроцилиндра, выполнены за одно целое со столом пресса, цилиндры нагрузочного и рабочего гидроцилиндров жестко связаны между собой, а площадь сечения поршня нагрузочного гидроцилиндра принимается большей, чем площадь сечения поршня рабочего гидроцилиндра.



На рис. 1 приведен предлагаемый пресс: Предлагаемый пресс состоит из нагрузочного цилиндра 1, неподвижного штока 2 с поршнем нагрузочного гидроцилиндра, выполненных за одно целое со столом 3 пресса, подвижных тяг 4, жестко соединяющих нагрузочный 1 и рабочий 5 цилиндры, одна из тяг при этом одновременно выполняет роль трубопровода 6, поршня 7 рабочего гидроцилиндра со штоком, выполняющим функцию прессующего элемента, взаимодействующего с объектом прессования 8. На фиг.1 показаны также рабочая полость 9 рабочего гидроцилиндра, штоковая полость 10 рабочего гидроцилиндра, штоковая полость 11 нагрузочного гидроцилиндра, рабочая полость 12 нагрузочного гидроцилиндра, площади нагрузочного Si и рабочего S2 поршней гидроцилиндров при условии, что Si > S2, давление q в сообщающейся гидросистеме нагрузочного и рабочего гидроцилиндров, отверстие 13 для подачи рабочей жидкости в полость 11 нагрузочного гидроцилиндра, отверстие 14 для подачи рабочей жидкости в полость 10 рабочего гидроцилиндра. Работает пресс следующим образом. При подаче рабочей жидкости через отверстие 13 в полость 11 нагрузочного гидроцилиндра из-за того, что шток и поршень этого гидроцилиндра жестко связаны со столом и станиной 3 пресса, под действием возникшей там силы Pi получит движение к столу вверх нагрузочный цилиндр 1 и увлечет за собой тягами 4 рабочий цилиндр 5. При этом в полости 12 нагрузочного гидроцилиндра возникнет давление q, а так как рабочие полости обоих гидроцилиндров сообщены между собой трубопроводом 6, такое же давление q возникнет и в рабочей полости 9 рабочего гидроцилиндра. Так как площадь сечения поршня нагрузочного гидроцилиндра S] принята большей, чем площадь сечения поршня рабочего гидроцилиндра S2, вертикальное смещение штока 7 вниз окажется большим, чем смещение нагрузочного цилиндра 1 вверх, что приведет к воздействию штока 7 на объект прессования 8, то есть к выполнению прессования.

Способ формования прессованием и устройство для его осуществления.

В способе формования прессованием по изобретению используется пресс-форма. [49] Способ формования прессованием, который обеспечивает увеличение выпуска продукции за счет предотвращения подмешивания пыли, возникающей при истирании.

В данном способе неподвижную пресс-форму (2) и подвижную пресс- форму (3) располагают напротив друг друга, а скользящая плита (3d), соединенная с подвижной плитой на подвижной пресс-форме пружиной (Зс), контактирует с плоскостью смыкания неподвижной пресс-формы (2) под действием пружины. Подвижную пресс-форму (3) подают далее после введения полимера в полость (4) пресс-формы и осуществляют формование, прессуя полимер R, заполняющий полость 4, стержнем (3g), установленным в подвижной пресс-форме (3) и проходящим сквозь скользящую плиту (3d). При этом между неподвижной пресс-формой (2) и скользящей плитой (3d) располагают полимерную пленку F, и одну сторону полимера R в полости (4) прессуют стержнем (3g) через полимерную пленку F. Устройство для формования прессованием содержит неподвижную пресс-форму (2) и подвижную пресс-форму (3), расположенные напротив друг друга, скользящую плиту (3d), соединенную через пружину с подвижной плитой на подвижной пресс-форме и контактирующую плоскостью смыкания неподвижной пресс-формы под действием силы пружины.

Стержень, установленный в подвижной плите, проходит сквозь скользящую плиту и способен скользить относительно скользящей плиты и прессовать одну поверхность полимера, введенного в полость неподвижной пресс-формы. Термопластичная полимерная пленка F расположена между неподвижной пресс-формой и подвижной пресс-формой таким образом, что при формовании прессованием одна поверхность полимера в полости и стержень разделяются. Подвижная пресс-форма и скользящая плита находятся в разъединенном состоянии, уплотненные уплотняющим элементом. Технический результат, достигаемый при использовании способа и устройства по изобретению, заключается в предотвращении загрязнения изделий пылью, образующейся в результате истирания, и повышения за этот счет эффективности производства и увеличения срока службы пресс-формы.

Пресс-форма.

Изобретение относится к области изготовления резинотехнических изделий прессованием. Пресс-форма содержит нижнюю и верхнюю формы и пересекающий нижнюю форму стержень [45]. Пресс-форма снабжена нагревательным устройством с автоматической настройкой температуры в зоне контактирования поверхности пресс-формы с заготовкой резиновой смеси. Нижняя плита снабжена отверстиями с возможностью установки в одном из них цилиндрического стержня, снабженного по торцу сфероидальным участком, вызывающим плавное изменение сечения среза облоя первичного и вторичного строения, где трехгранное кольцевое сечение относится к первичному слою резиновой смеси, образующейся в процессе высокого давления на заготовку резиновой смеси. Сложно комбинированный профиль кольцевого сечения восполняет размеры заготовки цилиндрического кольца, устанавливаемого в процессе прессования между нижней плитой с частью формы изделия, ограниченных плоскостью разъема, взаимодействующим с плоскостью разъема вкладыша. Последние образуют между собой две оппозитно расположенные конические поверхности с линией сопряжения между их усеченными торцами. Для ориентации теплового баланса разогретой массы заготовки резиновой смеси вертикально оппозитно расположенный профиль части формы заготовки, ограниченный торцом вкладыша, снабженного канавкой с трехгранным сечением конической поверхностью отверстия, ограниченного с противоположной стороны торцом и взаимодействующей с торцом дополнительного вкладыша, образует 15-20% объема облоя с поверхностями трехгранного сечения, переходящих в участок сложно комбинированного профиля с поверхностями, способствующего получению геометрической формы изделия и отделению от основной массы заготовки, слоя. Пресс- форма позволяет получать заготовки с высоким качеством однородной плотности по всему сечению заготовки, позволяет эффективно собирать облой.

1.4 Разработка предложений по модернизации и усовершенствованию

Недостаток известного плунжерного гидроцилиндра заключается в том, что при работе машин и механизмов, куда входит данный плунжерный гидроцилиндр, вместе с рабочей жидкостью в полость цилиндра возможно попадание воздуха, который, не имея выхода, скапливается вверху полости плунжера гидроцилиндра, образуя воздушную подушку, которая уменьшает величину хода.

Известен плунжерный цилиндр, в котором в конце хода осуществляется сообщение рабочей полости со сливом [2] Однако в известном устройстве возможен слив и рабочей жидкости, и не только воздуха.

Техническим результатом изобретения является осуществление автоматического удаления воздуха из полости гидроцилиндра, т.е. автоматическая прокачка.

На чертеже показана общая конструктивная схема заявляемого плунжерного гидроцилиндра вертикального исполнения.

Гидроцилиндр содержит корпус 1 с отверстием 2 для подвода рабочей жидкости из магистрали 3 гидросистемы, уплотнения 4, плунжер 5 с полостью 6 и ограничитель хода плунжера, например, в виде размещенного в полости 6 плунжера направляющего стержня 7 с головкой 8, закрепленного в дне корпуса 1 с возможностью взаимодействия головки стержня с нижним торцом полости 6 плунжера 5. Корпус выполнен с каналом 9, плунжер 5 с дроссельным отверстием 10, имеющим возможность соединения верхней части полости 6 плунжера с каналом 9 корпуса. Канал 9 соединен с гидросистемой через разделитель сред, например, в виде сливного бака 11.

Работа плунжерного гидроцилиндра осуществляется следующим образом.

При подаче рабочей жидкости через отверстие 2 плунжер 5 совершает рабочий ход до упора плечиков головки 8 стержня 7 в торцовую стенку полости 6 плунжера 5. При этом при заполнении полости гидроцилиндра рабочей жидкостью находящиеся в ней пузырьки воздуха, устремляясь вверх, как наиболее легкие, собираются в верхней части полости 6. В конце хода плунжера 5 при соединении конца дроссельного отверстия 10 с проточкой 12 канала 9 воздух возможно вместе с небольшим количеством рабочей жидкости поступает через дроссельное отверстие 10, проточку 12 в канал 9, а оттуда по трубопроводу 13 в разделитель сред (сливной бак) 11, где воздух и рабочая жидкость, отделяясь друг от друга, поступают первый в атмосферу, а вторая в замкнутую гидросистему, в которую входит гидростанция и блок управления (последние не показаны).

При обратном ходе плунжера 5 вниз дроссельное отверстие 10 и канал 9 разъединены. Таким образом, за каждый ход плунжера 5 осуществляется автоматическая прокачка гидроцилиндра.

Формула изобретения

Плунжерный гидроцилиндр, содержащий корпус с каналом для подвода рабочей жидкости из магистрали, соединенной с гидросистемой через разделитель сред типа сливного бака, полый плунжер, выполненный с каналом в верхней части его полости и размещенный в корпусе с возможностью периодического сообщения канала плунжера с каналом корпуса, уплотнительные элементы, отличающийся тем, что цилиндр снабжен ограничителем хода, а канал плунжера выполнен дроссельным.

деталь вулканизация пресс форма



2. Конструирование машины

2.1 Технологические расчеты

2.1.1 Исходные данные для расчетов