Прессы для горячей объемной штамповки
Влияние технологических параметров и жесткости прессов на точность получаемого изделия. Исследование по установлению влияния начальных параметров заготовки на максимальную силу штамповки. Разработка пластического предохранителя для КГШП силой 25 МН.
Рубрика | Производство и технологии |
Вид | дипломная работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 26.06.2012 |
Размер файла | 15,4 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Рис. 33. Пружинные предохранители
Рис. 34. Предохранитель ползуна кривошипного горячештамповочного пресса усилием 700 тс: 1 - эксцентриковый вал; 2 - ось; 3 - ползун; 4 - втулка; 5 - рычаг; 6 - винт; 7 - ползушка; 8 - упорное кольцо; 9 - шайба; 10 - пластина; 11 - гайка; 12 - шаровая гайка; 13 - тарельчатые пружины
Широко применяются пружинно-рычажные предохранители в современных горизонтально-ковочных машинах. На рис. 36, а) представлена конструкция предохранителя, применяемая в горизонтально-ковочных машинах с вертикальным разъемом матриц, а на рис. 36, б) -- конструкция предохранителя горизонтально-ковочной машины с горизонтальным разъемом матриц.
Рис. 35. Пружинные предохранители
а и б -- монтируемые в пакет штампа; в -- монтируемые в шатун
Рис. 36. Пружинные предохранители в горизонтально-ковочных машина:
а -- с вертикальным разъемом матриц; б -- с горизонтальным разъемом матриц
Предохранители рассчитываются исходя из усилия зажимного ползуна Рзаж = 0,35 Рвыс.
К группе самовосстанавливающихся предохранителей относятся кулачковые муфты (рис. 37), применяемые в приводах (в кулачковых валах) холодновысадочных автоматов.
Расчетный крутящий момент кулачкового предохранителя: Мпр=1,2Мк.
Окружное усилие на кулачке:
Усилие пружин для обеспечения момента Мпр (рис. 37)
где б -- угол наклона рабочей поверхности кулачка в град:
б = 45°; цк -- угол трения между кулачками в град; цк = 8 - 9°; D -- расчетный диаметр кулачков;
Рис. 37. Кулачковая предохранительная муфта:
fк -- приведенный коэффициент трения в подвижной ступице
Удельное давление на рабочих поверхностях кулачка
где h -- высота кулачка; b -- ширина кулачка.
Перейдем к рассмотрению второй обширной группы -- разрушающихся предохранителей.
Подгруппу «Гидропневматические предохранители с ломким диском», поскольку они не рекомендуются для применения, не рассматриваем. Их расчет достаточно полно изложен в работах. Для всех остальных подгрупп этих предохранителей (срезного штифта, продавливаемой чашки, ломающейся планки и разрывной шпильки) характерно то общее, что они ломаются по достижении действующего на них усилия определенной величины и требуют для возобновления работы машины своей замены. Общим для них (срезных штифтов, стальных срезных пластин и разрывающихся шпилек) также является то, что с течением времени их предел выносливости понижается. В связи с этим, для того чтобы они не разрушались при долговременной работе с номинальным усилием, необходимо вести их расчет не менее чем на 1,3 Рн. Раньше существовало мнение, что для срезных штифтов можно применять только каленую сталь, у которой ут близко к ув. С другой стороны, часто встречались в конструкциях и срезные предохранители из сталей 10 и 15. Первым требованием является применение для этих предохранителей сталей с малой циклической вязкостью. С этой точки зрения постановка предохранителей из сталей 10 и 15 является недопустимой, так как эти стали обладают большой циклической вязкостью. Срезные штифты выполняются с канавкой (под 60°), наличие которой позволяет без помех извлекать разрушившийся предохранитель и в качестве предохранителей применять и некаленые стали (например, сталь 45 без термообработки). Применение этой стали для предохранителей вместо каленой стали 40Х может быть подкреплено также следующими соображениями. Применение каленой стали 40Х -- стали с повышенными механическими качествами потребует постановки предохранителя меньшего диаметра, а из ряда опытов известно, что с уменьшением диаметра (в пределах диаметров 3--12 мм) предохранителя увеличивается диапазон его срабатывания. Кроме того (и это главное), применение некаленых предохранителей из стали 45 проще в условиях наших цехов, эксплуатирующих кузнечно-прессовое оборудование. Здесь необходимо отметить, что культура эксплуатации оборудования даже на крупных заводах находится на недостаточном уровне. Внедрение надлежащей культуры эксплуатации уменьшит простои оборудования из-за поломок его деталей, увеличит отдачу оборудования и технико-экономические показатели работы цехов. На рис. 38--41 приведены эскизы разрушающихся предохранителей, в подрисуночных подписях указаны рекомендуемые материалы и эмпирические соотношения для выбора их размеров. Диаметр рабочего сечения стержня в выточке для односрезных штифтов (рис. 38) определяется по формулам:
для стали
чугуна
где Т -- сила, срезающая штифт, в кГ;
ув--временное сопротивление материала штифта в кГ/см2.
Рис. 38. Срезной предохранитель
,
Рис. 39. Чашечный предохранитель:
Р - усилие пресса в кГ; D - диаметр окружности в мм; S - толщина пластины в мм.
При заданном крутящем моменте на валу Мк в кГсм сила Т определяется по формуле (для предохранителя в маховике)
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
Рис. 40. Ломающийся пластинчатый предохранитель: рекомендуемый материал--чугун СЧ 21-40; ув = 40 кГ/мм2
Рис. 41. Разрывающийся предохранитель:
D=1,5d; R=0,6d; материал предохранителей -- сталь 45, сталь 40Х каленая
где R -- радиус детали, на которой установлен предохранитель;
з1 -- коэффициент, учитывающий трение в подшипниках вала;
з2 -- коэффициент, учитывающий трение во втулке маховика;
обычно з1 = з1 = 0,98.
Толщина пластины чашечного предохранителя (рис. 39) определяется по формулам [4], [28]: для стали
для чугуна
здесь Dср -- расчетный диаметр в мм, Dcp = 0,5 (D + d), D = d + 0,25S.
Таблица 5. Рекомендуемые материалы предохранителей и механические свойства материалов
Расчетная толщина ломающейся пластинки (рис. 40) определяется по формуле
где b -- ширина пластины в мм;
Рис. 42. Разрывающийся предохранитель «куркового» типа горизонтально-ковочной машины
уви -- предел прочности предохранительной пластины на изгиб в кГ/см2; Т -- сила, действующая на предохранитель, в кГ. Диаметр разрывного предохранителя, (рис. 47) определяется по формуле
где ув -- предел прочности материала предохранителя в кГ/мм2; Т -- усилие, на которое рассчитывается предохранитель, в кГ. В табл. 5 приведены механические свойства материалов, применяемых для предохранителей.
Перечисленные выше четыре типа предохранителей применяются в следующих механизмах.
Срезные штифты применяются в маховиках и зубчатых колесах, в механизмах подач кривошипных прессов, в механизмах отрезки, выталкивания, подачи и зажима заготовки холодновысадочных автоматов.
Продавливаемые чашки или срезные пластины применяются в ползунах одностоечных и однокривошипных наклоняемых прессов и в нажимных винтах ковочных вальцов. Применение продавливаемых чашек и срезных пластин в двухкривошипных и четырехкривошипных прессах не рекомендуется, так как в случае среза одной чашки (пластины) и продолжения эксплуатации пресса без ее замены ползун перекашивается и может повредить направляющие.
Рис. 43. Разрывающийся предохранитель механизма отрезки холодновысадочного многопозиционного автомата
Ломающаяся планка применяется в основном в механизмах выталкивания и механизмах отрезки холодновысадочных автоматов. Разрывные шпильки раньше широко применялись в составных шатунах горизонтально-ковочных машин (рис. 42). В настоящее время от их применения в шатунах ГКМ отказались. Разрывные шпильки применяются в некоторых конструкциях узлов отрезки (рис. 43) и выталкивания (рис. 44) многопозиционных холодновысадочных автоматов, но конструктивное оформление этих шпилек иное, что улучшает стабильность их срабатывания. В любом случае применения разрушающихся предохранителей должна быть электроблокировка, выключающая муфту и останавливающая ползун после поломок предохранителя. Ползун может быть приведен в движение лишь после замены предохранителя.
А. X. Грикке [6], а за ним ряд других авторов [9] рассматривают совмещенные графики усилий по ползуну, допускаемых прочностью деталей пресса, и график крутящих моментов, допускаемых прочностью деталей пресса (рис. 45) в зависимости от угла поворота кривошипа, и приходят к выводу, что выгоднее применение предохранителя по усилию, если на участке предохранения кривая усилий допускаемых прочностью деталей пресса проходит более полого, чем кривая допускаемых моментов.
Рис. 44. Разрывающийся предохранитель механизма выталкивания холодновысадочного многопозиционного автомата
И наоборот, если на данном участке более полого происходит изменение кривой допускаемых моментов, чем изменение кривой усилий по ползуну, допускаемых прочностью деталей пресса, то выгоднее применение предохранителей по крутящему моменту (фрикционных или срезных, устанавливаемых на маховиках или зубчатых колесах). Приведенная выше концепция справедлива в общем случае, но авторы применяют ее к определенным усилиям срабатывания предохранителей и здесь впадают в ошибку. При рассмотрении предохранителей, защищающих пресс по усилию, авторы базируются на кривой усилий по ползуну, допускаемых прочностью пресса, построенной исходя из расчета деталей на выносливость с определенными запасами прочности. А когда речь идет о работе, например, универсального кривошипного пресса (предназначенного для вырубки, гибки и неглубокой вытяжки) на значительном участке хода, то исключению единичной перегрузки, а не какой-либо многократно приложенной нагрузки должен быть уделен максимум внимания. Ошибки в регулировке штамповой высоты, выпадение какой-то детали инструмента и заклинивание ее между штампами и т. д. -- вот перегрузки, возникающие на большом участке хода и влекущие за собой сразу же заклинивание пресса с поломкой предохранителей или при их отсутствии поломкой одной или нескольких деталей пресса. Например, на одном из московских заводов в результате невнимательного отношения к инструменту на однокривошипном закрытом двухстоечном прессе 160 тс Барнаульского завода механических прессов (модели К262Б), не снабженного предохранительными устройствами, дважды происходила поломка деталей. В первом случае в результате выпадения и заклинивания инструмента был оборван один из стяжных болтов и 'поломана траверса пресса. Во втором случае отремонтированная и усиленная (сваркой) траверса выдержала перегрузку, но сломался шатун пресса. В обоих случаях усилие перегрузки превышало номинальное усилие более чем в 2 раза:
Рис. 45. Совмещенные графики допускаемых усилий и моментов
(Pзакл ? 350 тс при Pн= 160 тс или раза)
Наличие в данном прессе предохранителя по усилию исключило бы в обоих случаях поломку дорогостоящих деталей пресса и не потребовало бы столь длительного простоя пресса для ремонта этих ответственных деталей. Конечно, в данном случае запас прочности траверсы был недостаточным.
Разберем, какую же перегрузку будут воспринимать детали пресса при применении предохранителя, защищающего пресс по усилию и выбранного с Pпр=1,3Pном. Столь небольшая единичная перегрузка не может вызвать поломки деталей пресса даже при ее приложении на значительном недоходе ползуна пресса. Если рассмотрим кривую усилий на ползуне, допускаемых прочностью сечения коленчатого вала однокривошипного пресса с односторонним приводом и нормальным ходом, то получим, что
Pн доп = 510 d02 (при бн= 30о), а P90o доп= 270 d02.
Если же мы определим величины единичных перегрузок, которые может выдержать вал (считая, что такими предельными перегрузками будут случаи, когда эквивалентные напряжения в опасном сечении
Рис. 46. Указатель перегрузки - измеритель деформации:
а - рычаг контакта;
Рис. 47. Предохранительное пневматическое приспособление, разгружающее при перегрузке стяжные болты вала от изгиба и кручения достигнут предела текучести), то получим
P90oпер = 1100 d02 , а P90o пер= 540 d02
необходимая же перегрузка 1,3Pн = 510 d02 ·1,3 = 660 d02. Таким образом, предохранитель по усилию (при достаточном его ходе срабатывания) может предохранить пресс примерно на угле поворота б ?75°. Аналогичные соотношения можно получить и для прессов других типов. Но с точки зрения эксплуатации, как уже говорилось выше, прессы усилием более 100 тс рекомендуется снабжать гидропневматическими предохранителями, а преесы номинальным усилием менее 100 тс-- пружинными предохранителями, конструкция которых должна быть отработана.
На рис. 48 -- 50 приведены конструкции существующих и модернизированных фрикционных предохранительных устройств, применяемых в настоящее время в различных прессах. Эти устройства однотипны. Следует указать на степень ограничения затяжки тарельчатых пружин (см. рис. 49). В прессе НКМЗ для затяжки шпилек фрикционного предохранительного устройства рекомендуется гидравлический домкрат.
В прессах ЗТМП модели К-8544 на шпильках в местах посадки тарельчатых пружин (см. рис. 49) имеются втулки, что сделано для предохранения шпилек от разрушения пружинами.
Для контроля степени затяжки пружин рекомендуются втулки 4 (см. рис. 49), которые монтируют свободно на пружину 5 между ступицей маховика и втулкой 3 с зазором 0,5 - 1 мм. При необходимости увеличения силы затяжки пружин втулки можно проточить на нужную величину. Если втулки 4 неподвижны, фрикционное устройство перетянуто и не может работать нормально. Необходимо также обвязать проволокой гайки 2 с болтами 1.
Рис. 48. Приемный вал в сборе с маховикоми малой шестерней пресса НКМЗ (Рн =4000 тс): а -- старого выпуска; б -- модели К-8546
Рис. 49. Приемный вал в сборе с маховиком и малой шестерней пресса ЗТМП модели К-8544 (Рн = 2500 тс)
Рис. 50. Приемный вал в сборе с маховиком и малой шестерней пресса ЗИЛ (Рт = 2500 тс): а -- старый тип привода; б -- модернизированный тип привода
Предохранительное устройство, смонтированное на приемном валу, крайне необходимо и от него отказываться не следует, хотя высказывается мнение в работе [11] о его неэффективности во время перегрузки пресса при наличии в нем фрикционной муфты, расположенной на главном валу пресса. Приемный вал может нагружаться значительными инерционными силами от маховых масс привода, возникающих при заклинивании зубчатой передачи.
В качестве приспособлений, предупреждающих перегрузку, могут применяться всевозможные индикаторные механизмы, измерители деформации и т. п. (46рис. 22), специальные пневматические цилиндры с системой рычагов (47рис. 23), электрические приборы, замеряющие напряжения в деталях.
Серьезным моментом является вывод пресса из заклиненного положения. Наиболее тяжелый режим вывода пресса -- сейчас же после заклинивания, наиболее легкий -- по прошествии 20 - 30 ч. Вывод ползунов тяжелых прессов, имеющих разъемные станины со стяжными болтами, рационально производить путем нагрева этих болтов встроенными в них электронагревателями. При наличии в прессе предохранительного устройства по типу 47рис. 23 вывод ползуна из заклиненного положения значительно облегчается. Для этого достаточно уменьшить давление в пневматических цилиндрах предохранительного приспособления.
1.5 Разброс масс и температур исходных заготовок при ГОШ
1.5.1 Статистический разброс массы исходной заготовки при резке
Разрезка сортового проката в штампах и на сортовых ножницах может быть выполнена разными способами. Применяемые в производстве и перспективные способы можно классифицировать по нескольким признакам: по степени ограничения перемещения и пластического течения металла в полости ножей и в зоне реза по температуре разрезаемого металла и по скорости отрезки.
Таблица 6
Классификация способов и схем отрезки сортового проката сдвигом
Способы отрезки |
Схемы отрезки |
||||
А. Без поперечного зажима |
С поперечным зажимом |
Г. С осевым сжатием |
|||
Б. Пассивным |
В. Активным |
||||
1. Открытая |
-- |
-- |
-- |
||
2. Неполностью открытая |
-- |
-- |
|||
3. Неполностью закрытая |
-- |
-- |
|||
4. Закрытая |
-- |
-- |
-- |
Классификация способов отрезки по степени ограничения перемещения и пластического течения металла приведена в табл. 6. Согласно этой классификации возможны четыре способа отрезки, для наименования которых примем следующие условные термины: открытая, неполностью открытая, неполностью закрытая, закрытая. Способы 2 и 3 имеют две разновидности, различающиеся по виду поперечного зажима прутка в ножах: 2Б, ЗБ -- с пассивным зажимом; 2В, ЗВ -- с активным зажимом. Способ отрезки характеризуется схемой, которая определяет взаимоположение прутка и ножей, возможности их взаимного перемещения, силовое воздействие на них в процессе отрезки, напряженное состояние, форму и размеры зоны пластической деформации.
Обеспечение требуемого качества заготовок -- главная задача, которую приходится решать при проектировании технологического процесса разрезки проката и конструировании отрезного штампа. Успешное решение той задачи обусловливает конкурентоспособность отрезки в штампе по сравнению, с другими способами разделения проката на заготовки.
Качество отрезаемой от прутка заготовки зависит от совокупности влияющих на отрезку факторов, перечисленных в схеме, показанной на
рис. 51.
Рис. 51. Схема зависимости качества заготовки от влияющих факторов
Рис. 52. Схемы измерения заготовки, отрезанной неполностью открытой или неполностью закрытой отрезкой (а) и точной короткой заготовки, полученной закрытой отрезкой (б)
Прежде чем рассматривать влияние этих факторов на отрезку, выясним, чем определяется и как оценивается качество отрезаемой заготовки, какие требования к ней предъявляются.
Качество отрезанной заготовки является комплексным понятием, включающим геометрическую точность, состояние поверхности среза и состояние металла в приторцовых зонах.
Геометрическая точность. Этот главный компонент качества заготовки определяется степенью соответствия ее формы и размеров идеальному прототипу[7]. Погрешности формы и отклонения размеров при отрезке возникают в результате пластической деформации и разрушения металлов в зоне реза. На них влияют упругая деформация системы штамп-пруток, износ режущих частей штампа. Развитию нежелательной пластической деформации способствуют использование неоптимальных схем отрезки и ее параметров, несоответствие формы и размеров ножей и разрезаемого проката.
Геометрическую точность оценивают относительными показателями, вычисляемыми по результатам измерения заготовки. При, одинаковых условиях отрезки с увеличением размеров сечения прутка абсолютные значения показателей геометрической неточности заготовки возрастают, а относительные изменяются мало. Искажения формы рассматривают в осевом сечении заготовки и в плоскости торца. На рис. 52 показана схема измерения заготовки, на которой искажения формы представлены для наглядности в утрированном виде.
У заготовки следует различать передний П и задний З концы, которые обычно не тождественны по степени точности. Пруток и отрезаемая от него заготовка находятся при разрезке в неодинаковых условиях по действию на них внешних сил и по возможности перемещений. Вследствие несимметрии отрезки передний и задний концы заготовки получают разные отклонения от идеальной формы. Большие отклонения наблюдаются у заднего конца, поэтому оценку геометрической точности заготовки проводят по результатам его измерений. Размеры, по которым оценивают геометрическую точность заготовки, приведены в табл. 7.
Таблица 7 Размеры (мм) и относительные показатели, характеризующие точность заготовки (см. рис. 52)
Размеры, характеризующие точность |
Обозначение |
Относительные показатели геометрической неточности |
Обозначение |
|
Утяжина продольная |
b |
Утяжка продольная |
b'=b/d |
|
Утяжина поперечная |
f |
Утяжка поперечная |
f '=f/d |
|
Вмятина продольная |
п |
Смятие продольное |
n'=n/d |
|
Вмятина поперечная |
k |
Смятие поперечное |
k'=k/d |
|
Глубина волны на торце |
g |
Волнистость торца |
g'=g/d |
|
Высота торца |
d1 |
Овальность торца |
o=(d--dl)/d |
|
Длина заусенца |
w |
Относительный заусенец |
з=w/d |
|
Длина заготовки наибольшая |
l |
Непараллельность торцов (коротких заготовок) |
t=(l-lmin)/d |
|
Длина заготовки наименьшая |
lmin |
|||
Ширина пластического пояска |
с |
|||
Угол скоса торца |
ц° |
Принципиальная схема, представленная на рис. 52, синтезирует в себе все виды возможных искажений формы заготовок. В зависимости от способа и условий отрезки те или иные из них будут близки к нулю. Измерение точных коротких заготовок, полученных закрытой отрезкой, выполняют по схеме, приведенной на рис. 52,б.
Отклонение заготовки от идеальной формы можно оценить совокупностью относительных показателей геометрической неточности, приведенных в табл. 8.
штамповка пресс заготовка предохранитель
Таблица 8
Неоднородность, дефекты поверхностей торцов и приторцовых зон
Наименование |
Эскиз |
Наименование |
Эскиз |
|
Неоднородность поверхности: а -- плоский 1 пластический (блестящий) поясок, б -- шероховатая волнистая поверхность |
Наплыв |
|||
Несколько блестящих поясков |
Задиры |
|||
Ступенчатый торец |
Вырыв |
|||
Заусенец торцовый |
Зарез |
|||
Заусенец боковой |
Закол |
|||
Пригар |
Скол |
|||
Микро- и макротрещины торцовые |
Трещины поперечные |
Кроме показателей, перечисленных в табл. 7, иногда используют еще угол базирования цбаз. Этот угол между вертикалью и осью заготовки, поставленной торцом на горизонтальную плоскость, равен углу между плоскостью опоры торца (проходящей через вершины выступов) и плоскостью перпендикулярной оси заготовки. От величины угла цбаз зависит устойчивость заготовки под действием силы тяжести G. Угол скоса торца ц измеряется в осевой плоскости и поэтому не всегда совпадает с углом базирования, так как торец имеет криволинейную поверхность. Угол базирования зависит от способа отрезки (рис. 53). На производстве обычно используют только те относительные показатели, от которых существенно зависит точность заготовок. К ним относятся: утяжка продольная (или поперечная), овальность торца, непараллельность торцов и угол скоса.
Рис. 53. Зависимость угла базирования заготовки от способа отрезки (цбаз ? цбаз1):
а -- открытая; б -- неполностью открытая;
в -- неполностью закрытая; г -- закрытая
Одним из показателей геометрической неточности заготовки является также относительная неточность ее объема (массы) дV=(V-- V0)/V0 , где V--фактический объем; V0 -- номинальный объем заготовки.
Требования к качеству заготовок зависят от их дальнейшего использования. Все виды заготовок в зависимости от их назначения можно разделить на три группы: используемые без дальнейшей доработки; подвергаемые обработке резанием; используемые для обработки давлением. Общим требованием к заготовкам всех групп является отсутствие дефектов. Требования к точности, состоянию приторцовых зон зависят от назначения заготовки. в заготовке под горячую штамповку допустимы приторцовые деформированные зоны упрочненного металла, поскольку упрочнение снимается при нагреве.
Качество заготовок, отрезаемых от сортового проката в штампах, зависит от комплекса факторов (см. рис. 51).
Влияние металлургической природы проката на отрезку, и качество заготовок изучено еще недостаточно. Наилучшее качество поверхности среза получается при разрезке прутков, изготовленных холодным волочением. Сильно влияет на качество отрезаемых заготовок химический состав металла. Так, качество поверхности среза и геометрическая точность заготовок, отрезаемых от стальных прутков, существенно зависят от содержания углерода. С увеличением содержания углерода в стали снижается ее пластичность, что приводит к уменьшению пластических деформаций при отрезке, волнистости и неперпендикулярности поверхности среза. Повышенное содержание серы в стали ухудшает поверхность среза, возможно появление трещин.
Таблица 9 Ориентировочные наибольшие относительные показатели геометрической неточности заготовок под штамповку
Назначение заготовки |
Рекомендуемый способ отрезки и схема |
Допустимые наибольшие относительные показатели геометрической неточности заготовок |
Рекомендуемая обработка заготовки после отрезки |
||||||||
b' |
f ' |
О |
g' |
з |
ц |
Г |
дV. % |
||||
ХОШ: выдавливание |
3В |
0,25 |
0,06 |
0,07 |
0,02 |
0,01 |
10 |
0,03-0,2 |
±1 |
Отжиг, осадка, калибровка |
|
4Г |
0,10 |
0,01 |
0,02 |
0 |
0,005 |
30-40' |
0,99-1,0 |
±1 |
Отжиг, галтовка |
||
закрытая осадка |
ЗВ |
0,30 |
0,06 |
0,07 |
0,02 |
0,01 |
3-5° |
0,2-0,3 |
±1 |
Отжиг |
|
4Г |
0,10 |
0,02 |
0,02 |
0 |
0,006 |
30-40' |
0,99-1,0 |
±1 |
Отжиг, галтовка |
||
ГОШ: закрытая открытая |
ЗБ, ЗВ |
0,40 |
0,07 |
0,09 |
0,05 |
0,02 |
5° |
0,03-0,2 |
±2 |
-- |
|
2Б, ЗБ ЗВ |
0,60 0,80 |
0,10 0,20 |
0,15 0,25 |
0,060,05 |
0,040,03 |
8-106-8 |
0,03-0,2 0,03-0,2 |
±3±3 |
-- |
Влияет на отрезку и фазовый состав металла. Более высокое качество заготовок получают при разрезке прутков из однофазных металлов. Отмечено, что с повышением карбидной неоднородности металла увеличивается вероятность образования трещин и изломов при отрезке.
Очистку поверхности горячекатаного проката можно выполнять механическими или химическими способами. Однако химическое травление прутков без механического воздействия (очистка стальными щетками, вращающимися микрорезцовыми инструментами, наложение ультразвука, дробеструйная обработка и т. д.) не обеспечивает необходимого качества поверхности, поэтому не исключает операций по очистке поверхности от окалины при подготовке заготовок к штамповке.
На процесс отрезки и качество заготовок сильно влияет характеристики пластичности и прочности разрезаемого металла. От значений характеристик пластичности (ш, д) и прочности (ут, уb, НВ) зависит степень пластической деформации, характер образования поверхности раздела, показатели неточности заготовок, силовые характеристики процесса отрезки. От них в первую очередь зависит выбор схемы отрезки, параметры процесса и температурно-скоростные условия отрезки (табл. 10).
Таблица 10 Выбор схемы отрезки и ее параметров в зависимости от твердости углеродистой стали
Разрезаемая сталь |
Наилучшая схема отрезки |
(l/d)min |
Оптимальные параметры |
||
Марка |
HB |
||||
Ст2, 10 |
< 140 |
1,2 |
б=6--9°, zп=0,zoc?0,07d,Q=P |
||
20, 30 |
140 -180 |
1,0 |
б=3--7°,zп=0, zoc?0,04d, Q=(0,7ч1,0)P |
||
40 |
180-260 |
0,8 |
б=0, zп=0,zoc?0,03dQ=(0,25чl,0)Pmax |
||
50, 60 |
0,7 |
По влиянию твердости на отрезку углеродистые стали можно разделить на три группы: мягкие (HB<140); средней твердости (НВ 140--180) и повышенной твердости (НВ 180--260). Однако характеристики прочности не определяют однозначно параметры процесса отрезки всех металлов, например, осевой зазор между ножами.
Для обеспечения наибольшей геометрической точности заготовок необходимо при разработке технологического процесса отрезки и штампов учитывать форму сечения разрезаемого проката и придавать ему наилучшую ориентацию относительно направления реза и ножей. При этом надо стремиться к тому, чтобы размер сечения прутка в направлении реза был меньше, чем в перпендикулярном направлении. Например, прокат прямоугольного профиля надо разрезать по широкой стороне сечения.
По возможности нужно придавать сечению такую ориентацию, при которой под действием ножей в нем возникали бы сжимающие напряжения. Например, прокат квадратного профиля лучше разрезать в угловых ножах с угла на угол, чем плоскими ножами по плоским граням. Ориентация формы сечения относительно направления реза оказывает влияние на усилие и работу деформации при отрезке, что видно на рис. 55.
На точность отрезаемых заготовок существенно влияют колебания в размерах сечения прутка. Чем больше допуски на размеры сечения, тем больше назначают поперечный зазор между ножом и прутком, ухудшающий качество заготовки. Колебание размеров сечения особенно сильно снижает точность объема заготовки. Объем отрезаемой заготовки V является функцией двух переменных величин: площади поперечного сечения F и длины l
V = Fl
Рис. 56 Зависимость силы и работы отрезки от радиуса скругления режущей кромки ножа (сталь 10, d=40мм): 1 - острая кромка; 2 - скругление rк=0,5мм; 3 - rк=1,0 мм; 4 - rк=1,5 мм;
Площадь поперечного сечения прутков непостоянна вследствие колебаний размеров в пределах допусков и искажений формы. Длина отрезаемой заготовки изменяется от неточной установки упора штампа, неточной подачи прутка, поворота его вокруг своей оси, нестабильности отрезки. Поэтому, фактический объем заготовки, отрезаемой от прутка, будет колебаться на величину
ДV=ДVF+ДVl=ДFl+ДlF
где ДVF -- изменение объема, вызванное отклонением площади поперечного сечения, ДVF = ДlF;ДVl - изменение объема, вызванное отклонением длины заготовки, ДVl= ДlF.
Абсолютное значение ДF зависит от отклонений размеров сечения и повышается с их увеличением.
Для круглого профиля
где Дв, Дн -- верхнее и нижнее отклонения размера d (абсолютные значения); Д = ДВ+ДН.
Соотношение формы и размеров полости ножа и прутка в поперечном сечении имеет важное значение при его разрезке. Наилучшие условия отрезки обеспечиваются, если форма полости идентична форме поперечного сечения прутка. При этом уменьшается деформация поперечного сечения заготовки при отрезке.
Для получения хорошей поверхности среза необходимы ножи с острой режущей кромкой. Однако для повышения стойкости ножа допустимо при его изготовлении скруглять кромку по дуге радиусом rк<0,005 d. Скругление кромки в результате затупления не должно превышать 0,01 высоты (диаметра) сечения прутка, так как большее затупление ведет к некоторому росту усилия и значительному увеличению работы деформирования (рис. 56), усилия распора, а также к образованию заусенцев на заготовках.
Недостаточная жесткость штампа приводит к упругой деформации его частей под действием усилия отрезки и распирающих усилий, в результате чего нарушаются заданные геометрические параметры: осевой зазор между ножами, поперечный зазор, угол наклона прутка. Так, установленный при наладке штампа оптимальный осевой зазор при недостаточной жесткости увеличится в процессе отрезки, что вызовет ухудшение качества заготовки. Опыт показывает, что изменение осевого зазора более чем на 10 % нежелательно. Поэтому для получения точных заготовок непригодны штампы малой жесткости.
1.5.2 Допустимый интервал температур при ГОШ
Для нагрева заготовок под горячую объемную штамповки в настоящее время, в основном, применяют электромагнитные индукторы. Основными плюсами данного вида нагрева перед пламенными печами являются: экологичность, меньшее окалинообразование и возможность автоматизации производства.
Для анализа неравномерности нагрева заготовок под штамповку в индукционных печах рассмотрим опыты приведенные в [5].
Для того чтобы исследовать теплообмен в индукторе, требовалось моделировать нагретые заготовки.
Для этой цели была разработана конструкция нагревательных моделей, помещаемых внутрь индуктора вместо заготовок. Так как в индукторе обычно нагревают заготовки диаметрами d = D/( 1,4ч2,5), то в соответствии с этим были изготовлены три модели диаметрами 40, 60 и 70 мм с положительным допуском 1-2 мм длиной между хомутами 850, 830, 830 мм соответственно. При нагреве модели измеряли температуру в трех точках ее длины (середина длины, край и между ними), мощность, потребляемую спиралью (по показаниям ваттметра, вольтметра и амперметра), температуру внутренней и наружной поверхности шамотных втулок, температуру входящей и выходящей воды из спирали индуктора, а также ее расход. Все измерения производили при установившемся режиме, т. е. после того, как устанавливалась постоянная температура поверхности нагретой модели и температура выходящей воды из спирали индуктора. Температуру модели и футеровки измеряли с помощью платина - плати-нородиевых и хромель-алюмелевых термопар, подключенных к потенциометрам. Температуру воды измеряли ртутными термометрами с ценой деления шкалы 0,1 °С.
При стационарном тепловом режиме можно измерить тепловые потери через футеровку и через кольцевой зазор между ней и спиралью. Потери теплоты через футеровку индуктора определяли калориметрированием - по расходу и температуре входящей и выходящей воды. Потери теплоты через кольцевой зазор находили как разность между энергией, подводимой к участку спирали в индукторе, и энергией, отводимой водой. Все величины измеряли с интервалом температур 50-100°С.
В табл. 11 приведены режимы нагрева моделей при трех температурах. Напряжение и ток при нагреве моделей изменялись в следующих пределах: при нагреве модели диаметром 40 мм - U= 18ч36 В, I= 1254ч138 А; диаметром 60 мм -U = 28ч44В; I=125ч82А; диаметром 70 мм - U = 29ч49 В; I=120ч195 А.
Таблица 11 Некоторые результаты измерений при нагреве моделей различного диаметра в индукторе
Температура спирали, оС |
Температура поверхности шамотных втулок, оС |
Температура воды, оС |
Расход воды q, г/с |
Мощность на нагрев спирали, Рсп, КВт |
Мощность потерь с водой, Рв, КВт |
Приведенная мощность к длине футеровки, Рф, КВт |
|||||
В середине t1 |
175 мм от середины, t2 |
350 мм от середины t3 |
наружной t5 |
внутренней t4 |
входящей t6 |
выходящей t7 |
|||||
d = 60 мм |
|||||||||||
720 |
728 |
698 |
594 |
375 |
3,4 |
18,5 |
33,1 |
3,6 |
2,1 |
3,2 |
|
1000 |
1012 |
950 |
901 |
572 |
3,3 |
27,9 |
39,4 |
5,6 |
4,0 |
5,0 |
|
1300 |
1325 |
1220 |
1233 |
770 |
3,1 |
39,4 |
46,8 |
9,3 |
7,1 |
8,3 |
|
d = 70 мм |
|||||||||||
720 |
- |
- |
595 |
353 |
3,3 |
16,5 |
36,6 |
3,5 |
2,0 |
3,0 |
|
1000 |
- |
- |
880 |
530 |
3,0 |
24,7 |
46,9 |
5,6 |
4,3 |
4,9 |
|
1300 |
- |
- |
1195 |
721 |
3,4 |
42,2 |
43,6 |
9,8 |
7,1 |
8,5 |
|
d = 40 мм |
|||||||||||
720 |
- |
- |
571 |
347 |
3,3 |
18,1 |
26,6 |
2,8 |
1,7 |
2,4 |
|
1000 |
- |
- |
861 |
534 |
3,6 |
35,6 |
26,5 |
4,8 |
3,5 |
4,2 |
|
1300 |
- |
- |
1209 |
729 |
3,2 |
43,8 |
38 |
8,9 |
6,4 |
7,8 |
Из приведенных электрических параметров нагрева моделей можно заключить, что для данного характера исследований вполне приемлемы трансформаторы, применяемые для электродуговой сварки. В связи с тем что в производственных условиях при нагреве в одном и том же индукторе заготовок разного диаметра последние располагают на направляющих не концентрично относительно окна футеровки, модель каждого диаметра также размещали в индукторе различным образом. В частности, проводили нагревы при концентричном расположении модели (на подставках) и при расположении ее лежа непосредственно на футеровке. Как оказалось, разница в расположении модели в индукторе крайне незначительно сказывалась на изменении тепловых потерь через футеровку.
Для наглядного представления характера соотношения температур поверхности модели и шамотной футеровки на рис. 57 приведена диаграмма циклов нагрева. Анализ диаграммы показывает, что концы модели имеют более низкую температуру, чем ее средние участки, и эта разница тем больше, чем выше общая температура модели. В области температур 1000-1300 °С эта разница (t2-t1) составляет 80 - 100 °С. Эксперименты по нагреву моделей диаметрами 40 и 70 мм показывают, что разница между температурами концов и средних участков нагретых моделей в указанной области температур почти не изменяется.
Рис. 57. Диаграмма распределения температур в нагревательной модели диаметром 60 мм (1--3) и в футеровке индуктора (4, 5)
Необходимо напомнить, что при нагреве заготовок в индукторе тоже происходит подстуживание их концов, следовательно, нет надобности стремиться получить абсолютно равномерный нагрев по длине модели, так как это нарушит истинную картину теплообмена. В процессе проведения исследований было замечено, что длина подстуженных концевых участков моделей диаметром 70 мм составляла 30-40 мм, у моделей диаметром 40 мм - около 40-50 мм; у модели диаметром 60 мм - 35-45 мм. Естественно, это сказывается и на температуре поверхности футеровки.
В результате из табл. 11 можно заключить, что абсолютное значение мощности тепловых потерь при одинаковой температуре не слишком резко зависит от размера диаметра модели. Например, при нагреве модели диаметром 70 мм и ее температуре 1300 °С мощность потерь с водой (табл. 11) составляет 7,1 кВт, а при нагреве модели диаметром 40 мм -- 6,4 кВт. В данном случае диаметр модели изменился почти в два раза, а потери всего на 0,7 кВт.
Из-за возможных погрешностей измерений было проведено в общей сложности более 100 опытов при различных температурах от 700 до 1300°С.
Анализ полученных данных показывает, что отношение длины модели к диаметру не оказывает заметного влияния на тепловые потери, так как даже при разнице в соотношениях l/d почти в два раза (15/8) сохраняется пропорциональность расстояния между кривыми во всем диапазоне температур. Таким образом, основным параметром, влияющим на потери через кольцевой зазор, является соотношение диаметров D/d.
Экспериментальные работы по исследованию индукционного нагрева решают две тесно связанные задачи: электрическую и тепловую. Они не могут быть оторваны друг от друга, поэтому для правильных, экономически оправданных результатов исследователь должен достаточно глубоко вникнуть не только в специфику технологии деформирования, но и в специфику электротехнических вопросов. Как правило, технологи - обработчики давлением, не учитывая возможностей индукционного нагрева, иногда задают неоправданно жесткие требования к соблюдению температурного режима нагрева заготовки с отклонениями в 20-30 °С при температурах в 1150 -1250 °С.
Следует считаться с тем, что в заводских условиях регистрация таких малых отклонений температур представляет определенные трудности, так как при обычно используемой измерительной аппаратуре они могут находиться в пределах погрешности измерений. Подобные отклонения возникают в результате нагрева заготовок с различными размерами в пределах допусков от номинала, нестабильности темпа толкания, наличия различной толщины окалины, искажающей оптические измерения, и т. п.
По данным [19] колебания температуры нагрева заготовок в индукторе составляет 35 - 45 оС. Это вызвано систематическим изменением характеристик энергопитания нагревательного устройства.
Из приведенных выше материалов можно сделать вывод о том, что для расчетов сил деформирования операций объемной штамповки отклонение начальной температуры от номинальной следует принять ±50 оС. Предположительно именно такой разброс начальных температур можно принять за среднестатистический. Однако, уменьшить диапазон разброса начальных температур при расчете операций объемной штамповки представляется возможным, если есть экспериментальные данные замера температур заготовок после индукционного нагрева для конкретного технологического процесса.
1.6 Влияние технологических параметров и жесткости прессов на точность получаемого изделия
Точность штампуемых на кривошипных горячештамповочных прессах (КГШП) поковок зависит от параметров конструкции пресса и технологического процесса. КГШП характеризуются жестким ходом ползуна, перемещение которого определяется размерами, положением и упругой деформацией главного исполнительного механизма, станины и других элементов конструкции пресса.
Для увеличения точности штампуемых поковок необходимо, чтобы жесткость пресса была максимально возможной. Уменьшение жесткости снижает точность штампуемых заготовок по высоте и увеличивает потери энергии на упругую деформацию пресса.
Зависимость при штамповке на КГШП точности заданных размеров отштампованных поковок определяется многими параметрами, характеризующими технологический процесс. Одним из параметров является сила деформирования заготовки в конце хода ползуна пресса.
Основными факторами, влияющими на силу деформирования при выполнении технологического процесса, являются колебания температуры Дt и объема ДV3 штампуемой заготовки. В меньшей степени на силу деформирования оказывают влияние такие факторы технологического процесса, как смазка штампа м, шероховатость рабочей поверхности штампа R, точность центрирования е заготовки в штампе, линейное расширение штамповых вставок, температура которых не постоянна и некоторые другие факторы.
Упругую деформацию пресса во время хода деформирования определяют зависимостью
где Р =f(t, V3, м, R, е,...)- сила деформирования; С -приведенная жесткость пресса.
При штамповке наибольшее влияние на точность размеров поковки по высоте оказывает упругая деформация пресса, поэтому долю влияния упругой деформации штампа в рассматриваемом случае учитывать не будем.
Отклонения объема ДVЗ заготовки связаны с неточностью отрезки заготовки и колебаниями допуска на размеры сечения проката, из которого изготавливается заготовка. Более точный объем заготовки обеспечивают точной резкой проката с учетом изменения размеров сечения проката. Уменьшение разброса температуры ДtЗ заготовки является также сложной задачей. Температура заготовки в момент штамповки зависит от многих причин: температуры заготовки в индукторе, времени переноса заготовки из индуктора в штамп, времени контакта заготовки со штампом.
Перед штамповкой закрытую высоту пресса настраивают на величину Smax, которая определяет крайнее нижнее положение верхней матрицы штампа при холостом ходе ползуна с учетом возможности получения заданной высоты поковки при номинальных значениях ее температуры tH и объема VН с учетом упругой деформации пресса в конце хода деформирования.
Отклонения размеров д1 и д2 заготовок от номинальной величины, полученной при штамповке заготовки с номинальными значениями tH и VH, определяются реальной температурой заготовки во время штамповки и объемом заготовки. При минимальных значениях температуры и максимальном объеме заготовки высота отштампованной поковки больше номинальной на д1, а при максимальных значениях температуры и минимальном объеме заготовки высота отштампованной поковки меньше номинальной на д2
где Рmax - сила в конце хода деформирования при номинальном режиме штамповки при tH и VH; Рmах1 -сила в конце хода деформирования при tmin и V1; Рmах2 -сила в конце хода деформирования при tmах и V2.
Максимальный диапазон отклонения размера заготовки
Величина возможного допустимого отклонения д определяется величиной допуска Д по высоте отштампованной поковки
где kЗ - коэффициент запаса, необходимый для получения гарантированного допуска Д по высоте штампуемой поковки.
Повышение точности штампуемых поковок без увеличения жесткости пресса возможно регулированием закрытой высоты пресса перед каждым ходом деформирования с учетом температуры и объема заготовки. В работе приведен способ получения точных размеров по высоте поковок при регулировании закрытой высоты пресса непосредственно перед ходом деформирования. Перед штамповкой заготовки диаметром DH и высотой НН закрытая высота пресса настраивается на получение заданного номинального хода деформирования SH и номинального размера отштампованной по высоте поковки при штамповке из заготовки с номинальным объемом и с номинальной температурой.
Уменьшение упругой деформации пресса компенсируется увеличением закрытой высоты пресса.
Сам способ регулировки точности изготовляемой детали по высоте, упомянутый выше, требует применения специальной аппаратуры, для замера температуры и массы заготовки. Также требуется механизм подрегулировки закрытой высоты. Вся система подрегулировки должна быть одновременно точна и малоинерционна, в противном случае смысла в ней нет. Малоинерционность нужна для того, что бы пресс с такой системой мог работать в условия крупносерийного и массового производства, но с учетом размеров, обеспечить малоинерционность такой системы является очень сложной задачей. Так же требуется дополнительный персонал, который обеспечивал бы своевременное обслуживание, настройку и ремонт всей установки, что приводит только к удорожанию всего комлекса.
Более результативным методом является уменьшение отклонений от номинальных размеров и номинальной температуры заготовок под штамповку, путем применения современных технологий и оборудования с большей точностью резки и нагрева. Так же большое внимание нужно уделять точности размеров проката, поставляемого в цех, по сечению. При реализации этого метода уменьшается допуски на размеры отштампованной детали по высоте. Причем никакая модернизация пресса не производится.
Еще одним методом является применение конструкций прессов, имеющих жесткость большую, чем обычные КГШП. Причем жесткости таких прессов добиваются не за счет металлоемкости станины, а именно за счет их конструктивной особенности. Конструирование таких прессов является одним из научных направлений кафедры «Машины и технология обработки металлов давлением» Московского государственного индустриального университета. Огромным преимуществом такого пресса является простота его использования, по сравнению с прессами, применяющими системы адаптивного управления.
1.7 Применение теории подобия для конструирования гамм кривошипных прессов
При проектировании новой конкурентноспособной гаммы сначала отрабатывается первый типоразмер, на котором проверяются идеи, лежащие в основе будущей гаммы.
Чтобы ускорить и удешевить освоение остальных типоразмеров гаммы, целесообразно прибегнуть к проектированию по коэффициентам, когда каждый параметр нового типоразмера равен произведению соответствующего параметра уже созданного типоразмера на определенный коэффициент. При научно обоснованном выборе коэффициентов связь параметров обоих типоразмеров должна согласовываться с фундаментальной теорией подобия.
Принемаются следующие три условия подобия кривошипных машин.
Первое условие (условие однозначности) заключается в том, что величина каждого параметра нового пресса гаммы должна быть заданной однозначной функцией главного параметра, в данном случае - номинального усилия.
Второе условие (условие равной надежности) заключается в том, что в полностью подобных прессах должны быть одинаковы все критериальные показатели: удельные силы и напряжения в соответствующих точках, коэффициенты износа, коэффициенты динамичности и т. д.
Хотя таких показателей в принципе может быть предложено как угодно много (по крайней мере для кривошипных машин), независимыми являются четыре показателя, характеризующие статику, динамику, энергетику пресса, а также - инерционность ведомых масс. Остальные показатели являются производными одного из независимых показателей.
Третье условие - условие технологической равнозначности или технологического подобия.
В двух прессах одной и той же гаммы, но разного номинального усилия, удовлетворяющих условиям, величины соответствующих друг другу одноименных параметров относятся как корни квадратные из отношения номинальных усилий этих прессов, возведенные в целую отрицательную, нулевую или положительную степень, величина которой определяется размерностью сравниваемых параметров.
Кривошипные машины теоретически равнонадежны и геометрически подобны, хотя типовые графики их технологических операций не подобны геометрически (геометрически подобны в теории сами типовые изделия). Важно понять, что полностью подобные прессы не обязательно должны быть оптимальными. Но если хотя бы один пресс гаммы соответствует оптимуму по какой-либо целевой функции, то остальные типоразмеры прессов этой гаммы, удовлетворяющие условиям полного подобия, также соответствуют оптимуму по этой целевой функции.
Не все параметры главного привода удается подобрать на основе соотношений полного подобия.
В заключение необходимо особо отметить, что вторая, не менее важная роль соотношений полного подобия (кроме ускоренного проектирования гаммы по прессу-представителю) - возможность перенесения результатов численных или натурных экспериментов, полученных на одном прессе-представителе, на прессы всей гаммы.
1.8 Направления конструирования новых гамм КГШП
КГШП развиваются по двум направлениям: технологической специализации и конструктивного совершенствования. Технологическая специализация КГШП сводится на сегодняшний день к созданию многопозиционных КГШП, КГШП для горячего выдавливания и КГШП двойного действия. Из них традиционные КГШП и КГШП для горячего выдавливания создаются на базе КГШП общего назначения традиционной или не традиционной конструкции путем количественного, а не качественного изменения базовых прессов. Конструкция КГШП двойного действия принципиально отличается от конструкции КГШП простого действия, прежде всего наличием ДИМ. Конструктивная схема ИМ КГШП двойного действия усилием 5/5 МН имеет циклограмму - на рис. 57.
Как уже говорилось, в 40-60-е годы 20 века КГШП выпускались по весьма близким друг другу классическим схемам фирм «National» и «Ajax» (чаще по схемам последней). Но с 70-х годов и до настоящего времени создается все большее количество отдельных элементов и КГШП в целом, существенно отличающихся от классических схем. Среди этих конструкций встречаются как весьма перспективные, так и неудачные. Но сформировались характерные тенденции совершенствования устройства КГШП простого действия, о которых мы и будем говорить далее в данном разделе, используя конкретные конструкции в качестве примеров, помогающих понять эти тенденции.
Рис. 57. Циклограмма перемещения ползунов пресса:
1 - внутреннего; 2 - наружного.
Одна из наиболее ранних и устойчивых тенденций - отказ от регулировки закрытой высоты в столе и перенос ее в ИМ (рис. 58). Регулировка выполняется либо в виде усовершенствованного клинового устройства с гидроприводом, расположенного на месте болстерной плиты ползуна, либо чаще всего, в виде эксцентрикового устройства, расположенного (рис. 58) в любой шарнирной паре ИМ. Преимущества устройств в том, что они защищены от грязи и окалины, дают возможность пользоваться неподвижной плоскостью стола как естественной базой для установки и наладки средств автоматизации и не требуют освобождения от крепления к прессу штамповых пакетов при регулировке закрытой высоты. Фиксатором клинового устройства является гидроустройство 7, расположенное на противоположном от гидродвигателя 10 торце клина 4. Фиксаторами эксцентрикового устройства являются болты 6, упруго зажимающие эксцентриковую втулку 4 через паз в шатуне. В пазу размещен гидродомкрат 3, создающий усилие, разжимающее болты 6 при регулировке закрытой высоты. Регулировка закрытой высоты осуществляется поворотом эксцентриковых букс крепления главного вала в станине, жестко связанных с поворотными секторами 1, которые в свою очередь, зацепляются с шестернями, сидящими на оси 2. Регулировка производится вращением шестерни вручную или от электродвигателя. Фиксация эксцентрикового устройства осуществляется самотормозящимся исполнением резьбы винтов с шаровыми опорами. Регулировка закрытой высоты (рис. 58) осуществляется поворотом сопрягаемой с шатунной шейкой коленчатого вала 6 сборной эксцентриковой втулки 7. Фиксатором являются шпильки, упруго зажимающие втулку 7 через систему клиньев.
Рис. 58. КГШП «Eumuco» ряда KSP: 1 - станина; 2 - гайка стяжной шпильки станины; 3 - главный электродвигатель; 4 - уравновешиватель; 5 - маховик; 6 - коленчатый вал; 7 - эксцентриковая втулка регулировки закрытой высоты; 8 - шатун; 9 - клин; 10 - ползун; 11 - верхний выталкиватель; 12 - тяга нижнего выталкивателя
Перенос устройств регулировки закрытой высоты в ИМ обострил внимание к проблеме вывода КГШП из распора. Создан ряд конструкций, опирающихся на следующие идеи. Предлагается выводить КГШП из распора путем повышения давления в муфте в 2-2,5 раза по сравнению с рабочим. Предлагается использовать отдельный клиновой блок, узел выполнен как отдельный агрегат, изолирован надежными уплотнителями, а на клинья в процессе вывода пресса из распора подается масло высокого давления, создающее масляную прослойку между поверхностями скольжения, благодаря которой клин горизонтального перемещения легко передвигается в сторону, обеспечивающую увеличение закрытой высоты и ликвидацию распора. Описанная конструкция разработана фирмой «National» для установки в столе, но с тем же успехом она может быть установлена вместо болстерной плиты ползуна или между ней и ползуном. Той же фирмой для заказчиков, не желающих применить указанную конструкцию, разработана выжигаемая автогеном специальная проставка. Ряд фирм, применивших эксцентриковую регулировку закрытой высоты в ИМ («Smeral», «Hasenclever») предложили параллельно использовать ее как устройство предохранения от перегрузок и (или) вывода пресса из распора в надежде на то, что в освобожденном от фиксации эксцентриковом устройстве усилие распора выжмет эксцентриковый элемент, развернув его в сторону саморасклинивания пресса. Наконец, ПО «Воронежтяжмехпрес» использует устройства (рис. 59а, б), получившие условное название гидрогаек. Напомним, что идея заключается в том, что стяжные шпильки разборной станины растягиваются не гайками, а специальными гидродомкратами высокого давления. Гайки же служат лишь для фиксации расчетной степени растяжения шпилек и сжатия станины.
Подобные документы
Обоснование рациональности способа горячей объемной штамповки. Преимущества штамповки на кривошипных горячештамповочных прессах (КГШП). Технологическая разработка процесса штамповки детали на примере детали "втулка" - выбор материала, расчеты, схемы.
курсовая работа [166,9 K], добавлен 16.04.2008Обзор способов холодной штамповки. Разработка технологии, определение технологических параметров и конструкции штампов для холодной объемной штамповки. Выбор материала детали, инструмента и оборудования. Описание маршрутной технологической карты.
курсовая работа [4,2 M], добавлен 12.05.2011Физические основы объемной штамповки, характеристика оборудования, оснастки и инструментов. Основные режимы работы, используемые материалы и изделия. Геометрическая точность поковок. Патентное исследование метода обработки. Расчет усилия штамповки.
курсовая работа [2,4 M], добавлен 22.08.2015Анализ конструктивных и технологических особенностей штампуемой детали. Выбор способа штамповки, конструирование ее переходов и расчет размеров и сходной заготовки. Конструирование штампа (молотового, обрезного). Расчет завершающих и отделочных операций.
курсовая работа [2,5 M], добавлен 28.01.2014Экономическая эффективность обработки металла давлением. Процесс получения поковок горячей объемной штамповки. Расчет режима резания при сверлении. Технология токарной обработки. Преимущества штамповки в закрытых штампах. Точность обработки заготовок.
курсовая работа [92,2 K], добавлен 13.12.2010Сущность процесса, материалы для горячей штамповки и разделка заготовок. Температурный интервал и типы нагревательных устройств. Штамповка на молотах, кривошипных горячештамповочных прессах, горизонтально-ковочных машинах, винтовых фрикционных прессах.
контрольная работа [42,1 K], добавлен 11.10.2013Разработка схемы планировки роботизированного технологического комплекса (РТК) горячей штамповки и ее элементов, техническое обеспечение системы управления, схема подключения программируемого логического контроллера (ПЛК), алгоритм и программа управления.
курсовая работа [4,7 M], добавлен 13.11.2009Виды штамповки листовых материалов, различающиеся по типу применяемой оснастки. Сущность процесса горячей объёмной штамповки, ее применение при серийном и массовом производстве. Особенности штамповки в открытых штампах, основные стадии течения металла.
реферат [1,3 M], добавлен 12.12.2012Анализ конструкции шестерни, служебное назначение, свойства материала. Экономическое обоснование метода получения заготовки зубчатых колес. Технологические операции горячей объёмной штамповки. Процесс штамповки и дальнейшей механической обработки детали.
курсовая работа [202,7 K], добавлен 20.04.2017Физические основы магнитно–импульсной штамповки. Оборудование для штамповки взрывом, электрогидравлической, магнитно-импульсной штамповки и ударной штамповки. Оснастка, инструменты и условия обработки при магнитно–импульсной и гидровзрывной штамповке.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 06.09.2015