Винтовой пресс двойного действия

(51)5 В 3 НИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ОПИ О ДЕЙтитут ологи- ауманное рессо,П. Носов, Ю.И, Тамаерепечин и И.В, БовыГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЪСТВ(71) Научно-исследовательский инконструкционных материалов и технческих процессов при МГТУ им, Н.Э, Бна и Чимкентское производствеобъединение по выпуску кузнечно-ивого оборудования(56) Авторское свидетельство СССРМ 573373, кл. В 30 В 1/18, 1975.Авторское свидетельство СССРМ 1613357, 19.12.88,(54) ВИНТОВОЙ ПРЕСС ДВОЙНОГ СТВИЯ(57) Изобретение относится к области кузнечно-штамповочного производства и, в частности, к производству винтовых прессов, Цель изобретения - расширение технологических возможностей. В направляющих станины.1 смонтирован наружный ползун 2 и размещенный в последнем внутренний ползун 3. Полый винт 5 с корпусом гайки 6 связаны с гайками 12 и 4 соответственно наружного 2 и внутреннего 3 ползунов. На поперечине 16, размещенной в направляющих 17, установлены дополнительные упругие ограничители 21. На наружном ползуне 2 установлены тяги 22 с упорами 23, а на нижней поверхности верхней поперечины станины 1 установлены упругие упоры 25. В процессе деформирования заготовки от1731648 . действия упругих ограничителей 24 поперечина 16 перемещается вверх, сжимая упругие ограничители 21 от действия на них упоров 23, что облегчает выдергивание инструмента 26 из отштампованной поковки. В случае, если усилия от упругих ограничитеИзобретение относится к кузнечноштамповочному производству, в частности к производству винтовых прессов,и является усовершенствованием изобретения по авт.св, М 1613357.Известен винтовой пресс двойного действия, который содержит станину, установленный в станине винт с маховиком, расположенный в направляющих станины наружный ползун, выполненный с двумя внутренними полостями, в одной из которых расположена гайка, взаимодействующая винтом, а в другой - внутренний ползун с гайкой, а также привод маховика, В поло- сти наружного ползуна расположен полый винт, жестко связанный с корпусом гайки наружного ползуна и винтовой нарезкой с гайкой внутреннего ползуна. Кроме того, пресс снабжен подвижной поперечиной с внутренней винтовой нарезкой, свинчиваю- щейся с другой винтовой нарезкой, выполненной на наружной поверхности корпуса гайки и направляющих подвижной поперечины, причем направление винтовой нарезки подвижной поперечины противоположно направлению нарезки гайки наружного ползуна, а на станине пресса установлены упругие ограничители перемещения подвижной поперечины. Известен также винтовой пресс двойного действия, содержащий смонтированный в направляющих станины наружный ползун и размещенные в его полости внутренний ползун и связанный с наружным ползуном корпус с гайкой, сочлененной с винтом, установленным с возможностью вращения и жестко связанным с приводным маховиком, жестко связанный с корпусом гайки полый винт, сочлененный резьбой с гайкой внутреннего ползуна, на наружном ползуне установлена гайка, сочлененная резьбой с корпусом гайки, поперечина с гайкой, сочлененной резьбой с корпусом гайки, и дополнительная поперечина, связанная резьбой с втулкой, установленной на наружном ползуне, и упругие ограничители, установленные между поперечиной и 5 10 15 20 25 30 35 40 45 лей 21 окажутся недостаточными, чтобы выдернуть инструмент 26 из поковки, при подходе к верхнему положению срабатывают упругие упоры 25, создающие дополнительную силу извлечения инструмента 26 из поковки. 1 з,п.ф-лы, 2 ил,дополнительной поперечиной,и упоры, установленные на станине.Недостатком известной конструкции пресса являются ограниченные технологические возможности пресса, не позволяющие получать поковки с глубокими полостями, так как конструкция пресса не обеспечивает принудительное выдергивание пуансона, связанного с внутренним ползуном, из поковки, а подъем внутреннего ползуна осуществляется за счет сил веса наружного и внутреннего ползунов, Кроме того, необходимость принудительного подъема внутреннего ползуна относительно наружного может возникнуть при возникновении затекания материала заготовки между пуансоном и матрицей и образованием заусенца, Указанные недостатки известной конструкции становятся существенными при работе пресса в составе автоматизированного комплекса, так как может привести к аварийному режиму работы пресса при автоматизированной подаче заготовок и съема поковок,Целью изобретения является создание пресса, имеющего высокие технологические возможности, обеспечивающего получение поковок широкой номенклатуры.Указанная цель достигается тем, что винтовой пресс двойного действия снабжен дополнительными упругими ограничителями и тягами с упорами, дополнительные ограничители установлены на поперечине, тяги связаны одними концами с наружным ползуном, а на других концах тяг смонтированы упоры с возможностью их взаимодействия с дополнительными упругими ограничителями, при этом пресс снабжен упругими упорами, установленными на нижней поверхности верхней поперечины станины.На фиг.1 изображен пресс, общий вид; на фиг.2 - то же, вариант,Пресс содержит станину 1, в направляющих которой установлен наружный ползун 2, во внутренней полости которого расположен внутренний ползун 3 с жестко установленной в нем гайкой 4, взаимодействующей с полым винтом 5, который жестко связан с50 55 10 15 20 25 30 35 40 45 корпусом 6 гайки 7, взаимодействующей с винтом 8, на верхнем конце которого установлен маховик 9, Винт 8 установлен в станине 1 с возможностью вращения в подпятнике 10 и подшипнике 11. Полый винт 5 и корпус б установлены в наружном ползуне 2 с возможностью вращения в полости наружного ползуна в гайке 12, жестко закрепленной вкорпусе 13, который крепится к наружномуползуну 2 через проставку 14.Другая винтовая нарезка на корпусе 6 взаимодействует с гайкой 15, жестко закрепленной на поперечине 16, Последняя может перемещаться в направляющих 17, расположенных на станине 1 или в направляющих наружного ползуна (не показаны). В направляющих 17 установлена также дополнительная поперечина 18, связанная резьбойс втулкой 19, установленной на корпусе 13 наочжного ползуна 2, Дополнительная поперечина 18, как и поперечина 16, может перемещаться в направляющих наружного ползуна (не показаны).На станине 1 пресса установлены упоры 20. На поперечине 16 установлены дополнительные упругие ограничители 21, Тяги 22 одними концами связаны с корпусом 13, закрепленным к наружному ползуну 2, а на других концах тяг 22 установлены упоры 23, расположенные над дополнительными упругими ограничителями 21, между поперечиной 16 и дополнительной поперечиной 18установлены упругие ограничители 24, Нанижней поверхности верхней поперечиныстанины 1 установлены упругие упоры 25. На внутреннем ползуне 3, наружном ползуне 2 и нижней поперечине станины 1 закреплен рабочий инструмент 26 - 28.Пресс работает следующим образом, Перед началом работы пресса наружный ползун 2 и связанные с ним элементы конструкции пресса подняты в крайнее верхнее положение. Внутренний ползун 3 занимает крайнее верхнее положение относительно наружного ползуна 2. Втулка 19 упирается в корпус 13.При включении привода пресса (не показан) маховик 9 и связанный с ним винт 8 начинают ускоренно вращаться, и винт 8 свинчивает гайку 7, перемещая вниз корпус 6, полый винт 5, наружный 2 и внутренний 3 ползуны. Гайка 7 и корпус 6 на ходе разгона вниз не вращаются, поэтому поперечина 16, а также дополнительная поперечина 18 перемещаются вниз совместно с наружным ползуном 2.Совместное движение наружного ползуна 2, внутреннего ползуна 3, поперечины 16 и дополнительной поперечины 18 осуществляется до момента соприкосновения дополнительной поперечины 19 с упорами 20, после чего дополнительная поперечина 18 останавливается, а наружный ползун 2, поперечина 16 и внутренний ползун 3, полый винт 5, корпус 6 и другие элементы конструкции, связанные с наружными 2 и внутренним 3 ползунами,продолжают двигаться вниз, Поперечина 16, перемещаясь вниз, упирается в упругие ограничители 24 и деформирует их. При этом возникает вертикальная сила Р 1 от упругих ограничителей 24, препятствующая движению вниз поперечины 16 и жестко связанной с ней гайки 15, В:винтовом соединении гайка 15 - корпус 6 возникает крутящий момент м 1, разгоняющий корпус 6 в направлении вращения винта 8, Под действием этой вертикальной силы возникает крутящий момент М 2. в винтовом соединении гайка 7 - винт 8,разгоняющий корпус б также в направлении вращения винта 8. Суммарный момент. разгоняющий корпус 6;М = М 1+ М 2= Р 1( - + - ),Ь 1 п 2гл гл(1) где п 1 и Ь 2 - ход резьбы гайка 7 - винт 8 и гайка 15-корпус 6,Скорость перемещения наружного ползуна 2 уменьшается и определяется выраже- нием ч,= Ю 1 - ( - + - )Ю (2)Л 1 Ь 1 Ьзгл гк 2.7 ггде в 1 - угловая скорость вращения винта8; в 2 - угловая скорость вращения гайки 7 (корпуса 6);Ьз - ход резьбы гайка 12 - корпус 6.При перемещении наружного ползуна 2 вниз упругие ограничители 24 сжимаются, что приводит к торможению наружного ползуна 2 и разгону корпуса 6, что приводит первоначально к торможению поперечины 16, а затем ее перемещению вверх и к разгрузке упругих ограничителей 24. Величина хода торможения наружного ползуна 2 и работа деформирования упругих ограничителей 24 выбирается так, что скорость смыкания рабочего инструмента 27 и 28 равняется нулю. Исходя из этого условия по выражению (2) получают(3)П 1+ ПЗПри Дальнейшем вращении винта 8 и корпуса 6 с полым винтом 5 согласно выражению(3) внутренний ползун 3 продолжает движение вниз со скоростьюЧВ = М 2п 2 + 42,7 г(5)При движении поперечины 16 вверх происходит сжатие с усилием Р 2 упругих ограничителей 21 между поперечиной 16 и упорами 23, Происходит ход деформирования до полного перехода энергии подвижных частей в работу деформирования заготовки.Конструкция пресса обеспечивает соотношение между усилием Рн наружного ползуна, зажимающего инструменты 27 и 28, и усилием Р внутреннего ползуна, обеспечивающего деформирование заготовки:РН Ь 4 - 11Рв Ь+Ьз(6)При реверсе привода на маховик 9 действует крутящий момент, приводящий во вращение маховик 9 и винт 8, Одновременно от усилия Р 2 упругих ограничителей 21 возникает крутящий момент Мз в резьбах гайка 15 - корпус 6 и гайка 12 - корпус 6:Мз =Р 2 (7) Под действием момента от привода и момента Мз корпус 6 вращается в сторону вращения винта 8, а жестко связанный с корпусом 6 полый винт 5 поднимает гайку 4 и жестко связанный с ней внутренний ползун 3.Таким образом, дополнительно к силе от привода создается сила Рз от упругих ограничителей 21, обеспечивающая выдергивание инструмента 26 из отштампованной поковки:Р Р Ь 2 - Ьз (8) Усилие Рз можно регулировать, изменяя жесткость или деформацию упругих ограничителей 21.При дальнейшем вращении винта 8 и корпуса 6 поперечина 16 опускается, упругие ограничители 21 разгружаются, внутренний ползун 3 поднимается в крайнее верхнее положение относительно наружного ползуна 2, а поперечина 16 опускается в нижнее положение относительно дополнительной поперечины 18.Корпус 6 не вращается и под действием вращения винта 8 все подвижные части поднимаются в крайнее верхнее положение и, не доходя до упругих упоров 25, останавливаются,В этом случае, если усилие упругих ограничителей 21 окажется недостаточным, чтобы выдернуть инструмент 26 из поковки, поперечина 16 не опускается и, таким образом, при подходе к верхнему положению она входит в контакт с упругими упорами 25, 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55(10) которые создаютдополнительную силу к силе Р 2 упругих ограничителей 21, и инструмент 26 извлекают из поковки.Таким образом, упругие упоры 25 работают только в случае превышения усилия зажима инструмента 26 над усилием вырыва инструмента 26 от упругих ограничителей 21 и обеспечивают гарантированное извлечение инструмента 26 из поковки, так как усилие упругих упоров 25 можно сделать практически неограниченным, выполняя их с переменной жесткостью, что трудно выполнить на поперечине 16,Упругие ограничители (фиг.2) могут быть выполнены в виде цилиндра 29, штоки 30 которых связаны тягой с корпусом 13 наружного ползуна 2.Пресс (фиг,2) работает следующим образом.Перед началом работы пресса наружный ползун 2 и связанные с ним элементы конструкции пресса подняты в крайнее верхнее положение. Внутренний ползун 3 занимает крайнее верхнее положение относительно наружного ползуна 2, Втулка 19 упирается в корпус 13. Верхняя и нижняя полости цилиндров без давления. Далее пресс работает аналогично описанному варианту до момента, когда происходит ход деформирования. Возможны два случая работы пресса. При первом во время хода деформирования давление подается в нижнюю полость цилиндра 29 и он выполняет функции, аналогичные дополнительному бункеру 22, обеспечивая вырыв пуансона 26 из заготовки, При втором случае во время хода деформирования давление подается в верхнюю полость цилиндра 29, При реверсе привода на маховик 9 действует крутящий момент, приводящий во вращение маховик 9 и винт 8. Одновременно от усилия Р 4 цилиндра возникает крутящий момент М 4 в резьбах гайка 15 - корпус 6 и гайка 12 - корпус 6:М 4 =Р 4 2 л (9) Под действием момента от привода винт 8 начинает вращаться в противоположную сторону, поднимая подвижные части, а под действием момента М 4 корпус 6 вращается в ту же сторону, что и при ходе деформирования, обеспечивая движение внутреннего ползуна 3 вниз, что позволяет вытолкнуть заготовку из верхней матрицы 27 пуансоном 26 с усилием Р 5, которое определяется выражениемПЗ - П 2Р 5 =Р 4п 41731648 10 иг.2 Составитель А,СафоровТехред М,Моргентал Корректор А,Маковская Редактор Н.Гунько Заказ 1549 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 Усилие Р 5 можно регулировать, изменяя давление в верхней полости цилиндра 29.Для возвращения подвижных частей в исходное положение давление из верхней полости цилиндра сбрасывается и подается в нижнюю полость. При этом от усилия Р 6 цилиндра 29 возникает крутящий момент М 5 в резьбах гайка 15 - корпус 6 и гайка 12 - корпус 6:М 5 =Р 6Л 2 пз(11)Под действием момента от привода и момента М 5 корпус 6 вращается в сторону вращения винта 8, а жестко связанный с корпусом 6 полый винт поднимает гайку 4 и жестко связанный с ней внутренний ползун 3.При дальнейшем вращении винта 8 и корпуса 6 поперечина 16 опускается, внутренний ползун 3 поднимается в крайнее верхнее положение относительно наружного ползуна 2, а поперечина 16 опускается в нижнее положение относительно дополнительной поперечины 18. Давление из нижней полости цилиндра 29 сбрасывается, при этом корпус 6 не вращается и под действиемвращения винта 8 все подвижные части поднимаются в крайнее верхнее положение и,не доходя до упругих упоров 25, останавли 5 ва ются,Таким образом, использование цилиндров 29 обеспечивает как вырыв пуансона 26из поковки, так и выталкивание из верхнейматрицы.10 Формула изобретения1.Винтовой пресс двойного действия поавт.св. Й 1613357,о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью расширения технологическихвозможностей, он снабжен дополнительны 15 ми упругими ограничителями и тягами с упорами, дополнительные упругие ограничителиустановлены на поперечине, тяги связаныодними концами с наружным ползуном, а надругих концах тяг смонтированы упоры с20 возможностью их взаимодействия с дополнительными упругими ограничителями.2,Пресс по п.1, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что он снабжен упругими упорами, установленными на нижней поверхности верхней25 поперечины станины.