Вертикальный пресс

(5)5 В 30 В 15/ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельМ 195469, кл. В 30 В 15/ АЛЬНЫЙ ПРЕССтение относится к кузнечно- машиностроению, в частности к м прессам. Цель изобретения - точности штампуемых деталей и тампов. На столе 2 станины н идрокомпенсатор 3 с плунже(54) ВБРТ 4 Кром 19, установленные в,вер ей плите 6НижНЕЙ ПЛИТЕ 7 Г 1 лдрацИЛЫНДОв 11 Н 12 1, поршнями 17 и 18,Олосты 1 гидрациди Дрс 11 и 12 и ГиДроксмпенсатОра . саединеы трубопроводами 13 и 14, В которых установленц дроссели5, Траверса 4 и стол 2 стя нты СтОЙкОЙ 5 г 1 ссреДстВОМ стяжных шпилек 8 и 9. При работе пресса усилие деформации заготовки через ниж 1 ною половину 2 О штампа передается на плунжер 19, В полости гидроксмпенсатора 3 возрастает: явлеи, жидкос , Пр атом часткы 1 дкосги перекает че Яз т бопроводы "3 и 14 в гидроцидиндры 11 и 12, поршнл 17,и 18 ;:. Горых нри атом ским; От консольные части траверсы 4 и сгала 2, Станина разсушается от 1 згИбяоЦего Омента, а сжатие траверсь. 4 и стола 2 происходит автоматически В зявисимасти от усилия дРфармяции, Плунжер ",9 с нижней половиной 20 штампа паднастраивается пад верхнюо часть 21 штампа, 2 з,п, -Лы, 4 ид, Изобретение относится к машиностроению, в частности к конс-рукции кузнечнопрессового оборудования,Цель изобретения - повышеИе точности штампуемых деталей и стойкости штамПОВ,На фиг.1 показРн пресс общий в 1 г НЯфиг,2 - вид А на фиг.1, ня фиг,3 и 4 общийвид гидрокомпенсатора,Пресс соДержи станичОткзытсгО типа, на столе 2 которой установлен гидростатический компен:втор 3, 1; траверсе 4станины, Выполненной зя ОднО целое состолкой 5 и столом 2, прикреплена верхняяплита 6, а к нижней плоскости стола 2 -нижняя плиа 7, Плить 6, 7 прижаты к траверсе 4 и стаду 2 с помощью передних 8расположеЫх ближе к зеву станины) изадних 9 стяжных шпилек и гаек 9 с усидием, обеспечивающим нераскрытие зазоровмежду плитами 6 и 7, тсаверсой 4 и стадом2 при нягружении пОРсса нам 1 нядьньни усилием,Стяжные шпильки 8 и 9 пс;ещены вотверстия, просверленных в траверсе 4,стойке 5, столе 2 и в плитах 6 и 7. В верхней6 и нижней 7 плитах закреглены корпусагидравлических цилиндров 11 и 12, полостикоторых соединены трубопроводами 13 и 14С ПОЛОСТЬЮ ГИДРОСтатИЧ СКОГС КОМПЯНСатара 3. Каждый трубспровад 13, 4 снабжендОсседРм 15 с БЯГлируемым пссхсГ,ылсечением, Продольная ось цилиндров 11 и 12совпадает с ось:о пслзуна 16 и соответственно с осью поын оженил технологическойнаГрузки к пресс, Вутсы: ГНДОЯвлиескихцилиндров 11 и 12 гОмец 8 ны по 1 л 17 н18, плаЦядь пспесечнсГО сечения кях;дОГП.Из которых равна площади попере:ного сечения гЛ 1 нжера 19 ксмпенсатора 3, Поршень 17 находится в контакте с верхнейплоскостьо траверсь, 4, я поршень 18 - 1;нижней плоскостью стола 2, Жескссгь верХНЕй ПЛИты 6 ВМЕСТЕ С ЗакЯПЛ 81-НЬл Ня Нзйгидроцилиндром 11 равна жвсткости кснссдьнай части траверсы 4, а жесткое гь нижней плиты 7 вместе с закаепленньи В ней ГИДрОЦил 1 н Драм 1 2 - х;ест коси 1;тола Л. На плунжере.19 компенсатора закреплена :. Нижняя половина 20 1 Тампа, верхняя Гславина 21 которого неподвихна соединена с подзуном 16 пресса,лдрсстатыческЙ кампРнсатар фиг,3);Гстоит из корпуса (о.:сваныя) 22, в кото- О рам выполнена полость 23 са сферическимдном, за пол ненна я жидкостью (технческой водой, эмульсией, минеральным маслом и г,п,) и собственно пункера, состоящего из двух частей 24 и 25, поверхности соединения которых выполнены плоскими и расположены перпендикулярно оси подзуна 16, Верхн,я ;асть 24 имеет Т-образные пазы Ддя крепления Верхней половины 21 штамп Я нижняя 25 - тосцав 10 часть сфериче- М ской формы, которая 3 выдлстантнораспагожена сферыческс;у дну полости 23, ь О 8 ч я с т и с с я 3 м Р щ Р н и ы мл с ж д н ы м и у ил от н 8 и 18 м н 8 Г 1 од В жО с 0 8 д и н 8 и ы, н а и р имер, с помощЛо винтов 26, Вьступающие 25 наружные края уплотнен ля, выполненного ввиде тонкой металлической пластины 27 с гсфрами сил ьфонного типа, прижаты к основани 1 о 22 кампенсатсра с помощью сьемноГо кольца 28 и винтов 29, В корпусе 22 :.3 выполнена отверстие 3 С, в котором закреплен штуцер 31 Ддя соеды 1 ненля полости 32 с трубопроводами 13 и 14,Прл бодЬЛИХ уСИЛИЧ; .ЦТЯ 1,ПОВКл СВЫШЕ 5Высоких ДЯвлениях кидкасты 1 В полостиГироксГенсатсра 3 плотенле в вида .ОКой сдастЛНЬ; ,7 ,:З ПруКИННОл Иди НЕРЖЯВ 88 вй СГЯД:л СОф,"ЯМИ С 1 ЛЬфсН НОГО Ти" па обеспечивает надек;уО Герметизацию 43 полости 32 и ДостатсНу 0 подвижностьп 1:н;кера гидрскампенсатсра 3, Плоская ПЯстЫЯ 27 ИМеет СТВВОСП 1 я Псд Влнты 26 и 29, а гофры выполнены НЯ,кольЯвгЙ плоцадке па ширине, ряв.Ой диаметральному зазор М 8 кду пдужессм .9 и корпусом 22, 161175340 При малых усилиях штамповки уплотнение может быть выполнено в виде диафрагмы 33 (фиг.4) из упругого, прочного и в то же время эластичного материала, например иэ резлны, резиноткани, резины, армированной металлическими нитями, Возможно применение мчогослойной диафрагмы (резина - каркас из пружинной стали - резина), В усГОвя,", повышенньх температур должны использоваться диафрагмы из прорезиненных теплостойких асбестовых и стеклянных тканей с добавлением капроновых нитей.Для ОГраничения величины перемещения плунжера 19 гидростатического ком-. пенсаторя 3 вверх при обратном ходе ползуна 16 на вго коопусе 22 установлены ограничительнье планки (не показаны).Пресс работает следующим образом,Предварительно осуществляют пргжятие верхней 6 и нижней 7 плитсоответственно.к траверсе 4 и столу 2 с помощью стяжьЫх шпилек 8 и 9 и гаек 10 с усилием, обеспечиваощлм нераскрытие зазоров между гайками 10, плитами 6 и 7, траверссй 4 и столом 2 при номинальном усилии пресса,После затяжки стлжных шпилек 8 и 9полости гидростатического копенсатора 3,гидравллческих цилиндров 11 и 12, трубопроводов 13 и 14 с помощью вспомогягельного гидропривода (не показан) заполняется жидкостью (технической водой, эмульсией, минеральным или синтетическим маслом и т,п.,При работе пресса усилие деформации заготовки через н,жнюю половину 20 штампа передается на плунжер 19 гидрокомпенсатора 3, При этом в полости 32 гидрокомпенсатора 3 возрастает давление жидкости до величины, достаточной для противодействия технологической нагрузке, Часть жидкости через трубопроводы 13 и 14 перетекает в полости гидроцилиндрсв 11 и 12. В этих полостях гидооцилиндров 11 и 12 и трубспроводах 13 и 14 устанавливается одинаковое давление, зависящее от усилия деформации заготовки, В силу равенства площадей поперечного сечения плункера 19 и каждого иэ поршнел 17 и 18 последние сжимают консольные траверсы 4 и стола 2 по оси действия технологивской нагрузки с усилием, равным усилию деформации заготовки. В этот момент верхняя 6 и нижняя 7 плиты, в которые упираются корпусы гидооцилиндров 11 и 12, нагружены изгибающим моментом и упруго деформируются (изгибаются) в противоположные стороны, растятива 5 стяжные шпильки 8 и 9, а траверса 4 и стол 2 сжаты одинаковыми по велич.;не. Но противоположно направленными Гилями, численно рявымл усилию деформации заготовки Рн (фиг,б). Стойка 5, в которой Гри затяжке шГ Илек 8 и 9 созданы сжимаюшие напря.:;ения, при выполнении технологической операции несколько разгружается, но остается сжатой, тяк как уси л,е предварительной затяжки выбрано иэс условия нераскрытия зазорос при наминаНой нагрузке поесса. При изменении усилия деформации заготовки в ходе технологическол операции меняется давлец е жидкости в поло:тях 32 компенсатора 3 и гидроцилиндров 11 и 12, приводя к равному изменению на ту же величину усилия сжатия консольных частей тоаверсы 4 и стола 2, Таким образом происходит явтомзтич-.Ское регулирование силы сжя-ия тря версы 4 и гтола 2, постоянно равной и противоположно направленной технолол гскому усилио, которым нагружен пресс, Регу.".ИровяИе асущестэляется без подал",а энергии (жидкости высокого давлепи:);-вне только за счет полезного усилия деформации эяготс вки. Б ходе техцоло-;ческой операции, несмотря ня поедотвращение упругой дс;эрзаца, (раскр тие) станинь путем сжати ее, консольных частей, имеет место упругая деформация главного исполнительного механизма гресса полэуна, шатуча и крисошипного вяля в случае кривошипного пресса, подвижной поперечины, штока, поршня или плучжеря в случае гидравлического пресса,; риводящая к угловому и горизонтальному смещению ползуна 16 в направляющих (не показаны), Вместе с ползуном 16 смещается жестко соединенная с ним верхняя половина 21 штампа. Нижняя половина 20, соединенная с верхней 21 направляющими колонками и втулками за счет углового и горизонтального перемещения плунжера 19 на слое жидкости между сферическими поверхностями плунжера и корпуса 22 гидрокомпенсяторя 3, самоподстраивается под верхнюю половину 21, Это обеспечивает сооснссть верхней 21 и нижней 20 половин штампа, а также разгрузку его направляюших колонок от изгибаощего момен, Причем нижняя половина 20 штампа,закрепленная на плунжере 19 гидростатического компенсатора 3, непрерывно подстраивается под веохною половину 21 в течение всего процесса деформации заготовкл при любом дополнительном смещении ползуна 16, вызванном упругимл деформациями деталей пресса, увеличенными зазорами в направляющих, в подшипниках и т.п.10 Закрепление нижней половины штампа 20 на плунжере гидростатического компенсатора производится любым из известных способОВ (с помощью ВинтОВ, прихватов и т.гь), Угловой поворот и линейное смещение плунжера 19 при подстоойке нижней полоВины 20 штампа под его Верхнюю половину 21 происходит за счет упругой деформации диафрагмы 33 или гофр сильфонного типа металлической пластины 27, При этом нижняя часть 25 плунжера "плавает" на гидравлической "подушке", представляющей соббй тонкий сферический слой пленку) жидкости с высоким давлением. Р обое угловое и линейное смещение плунжера происходит с минимальными силами трения, определяемыми только вязкостью жидкости и сопрОтивлением уплотнения Гидрокомпенсатора 3. Уплотнение гидрокомпенсатора 3, выполненнос в виде тонкой металлической пластины 27 с гоф рами.силь- фон нОГО типа или эластичной диафраГмы 33, изолирует полость 32, заполненнук жидкостью, от внешней среды, а также центрирует плунжер 19 гидрокомпенсатора и возвращает его в исходное положение после снятия нагрузки и подъема ползуна 16 в крайнее верхнее положение,В процессе выполнетпия на поессе разделительной операции (вырубки, тробивки, резки и др.) технологическое усилие вначале возрастает с относительно небольшой скоростью от нуля до максимутла, При этом скорость течения жидкости через дроссели 15, установленные в трубопроводах 13 и 14, мала и сопротивление истечению невелико. 1 момент разгрузки пресса, когда происходит разделение материала (скол), сопротивление заготовки резко падает, г.олзун 1 С по. лучаетускорение, которое передается плунжеру 19, Его ускоренное перемещение вызывает резкое увеличение скооости течения жидкости через дроссели 15, вследствие чего возникает значительное гидравлическое сопротивление, При дросселировании;кидкости гасится энергия, высвобохдаемая при разгрузке силовой системь. пресса, происходит эффективное затухание упру;их колебаний в металлических элементах и жидкости. Соответственно умен ьш 810 тся динамические нагрузки на привод, исполнительный механизм и фундамент пресса. Таким оо разом, совокупность ГидростатическОГО Олпенсатора 3 и Гидро- цилиндров 11 и 12 представляет собой гидравлический амортизатор, позволяющий быстро гасить динамические усилия, возникающие в металлических элементах пресса при резком сбросе технологической нагрузки,20 Г, 30 Д40 450 Д" В случае необходимости на трубопроводах 13 и 14 могут устанавливаться компенсаторы гидравлического удара с пружинными или газовыми упругими элементами, являющиеся одновременно аккумуляторами жидкости высокого давления (не показаны). При выходе гидравлической системы пресса из строя пресс может продолжать работать как обычный, так как суммарная жесткость верхней плиты 6 и консольной части траверсы 4, а также нижней плиты 7 и стола 2 равны жесткости соответственно траверсы 4 и стола 2 обычного пресса традиционной конструкции со стаюлной открытого типа, Г 1 оэтому металлоемкость пресса с плитами б и 7, прижатыми к траверсе 4 и столу 2, равна металлоемкости пресса открытого типа без плит за счет уменьшения до минимума толщины стенок и других размеров консольных частей станины, определенных из условия пГ)очности под действием только сжимающих напряжений,Технико-экономичес ий эффект от внедрения изобретения обеспечивается блаодаря повышению качества штампуемых изделий и стойкости штампа за счет разгрузки станины гресса от изгибающего момента, который воспринимают на себя верхняя б и нижняя 7 плиты, стянутыми стякными шпильками 8 и 9, а также благодаря компенсации погрешностей всех деталей и узлов пресса с помощью гидро",татического компенсатора 3; уменьшению стоимости станины, нагруженной только сжимающими вепряхения лл, которая может быть изготовлена из низкопрочного чугуга; автоматическому регулированию силы сжатия консольных частей станины по оси гриложения технологичсской нагрузки, гашению динамических нагрузок и колебательных процессов в жидкости и металлических элементах пресса и при его резкой разгрузке, благодаря дросселированию жидкости, протекающей между гидрокомпенсатором 3 и гидроцилиндрами 11 и 12, а 1 акже надежной тидроизсляцией и улучшением самоустанавливаемости плунжера 19 гидростаплчсского компенсатора 3 в исходное полокение после снятия нагрузки вследствие его соединения с уплотнением И". УП РУ ГО ГО М а те РИ ЬЛ а.1 ормула изобретения 1, Вертикальный пресс, содержащий ползун, станину открытого типа в виде траверсы, стола для установки штампа, стойки и стяжных шпилек, Гидрскомпенсатор с корпусоми плунжеоом, гидроцилиндр с корпусом и поршнем, а такке трубопроводы, соединяющие соответствующие полостиГидролиндра. ,рокомпанса(дра., О т л и- ч а ю н" и Й с я тг(: что, с целью повьгеения ТОЧНОСТИ ШТВМПУЕГЯЬХ ДЕТВЛЕй:.1 Стой(Сот(И( штамг.а, он снабжен закрепленнь(ми соотВетственно на траверсе и столе Верхней и нижней плитами, а также дополнител(ьны(Р 4 гидроцилиндром с корпусом и поршнем, соединенным посредством упомянутых тру бопроводов с осноаным гидроцилиндром и гидрокомпенсатором, плунжер последнего и поршни ГидооцилиндрОБ Выполнены с одинаковой площадью попеоечного сечения, Верхняя пли,а выполнена с жесткос(ью, ОавнОЙ жесткости консольной части траверсы, а нижняя плита - с жесткостью равной жесткости стола, и:и этом корггус ОснОВнОГО Гидроцилиндра смонтирован В верхней плите соосно с ползуном с Возмо; НОСТЬЮ ВЗВИМОДЕИСТВИЯ ПСРШНЯ Г.иРОЦИ(- линдра с Верхней частью траверсы, корпус дополнительного гко,илиндра смонтирован В нижней Г(ли 1 е соосно с пол уном с Воз 4 ожностью ВзаимодеЙствия поршня Гицроцилинцоа с нижней частью стола, с Г(гдрокомпенсатор устсновлен на столе.2, Ьресс ПО п.1, 0 т л и ч а юЦ и й с Ртем, ч"О плун:кер гидрокомпенсатора выпол(;-н в виде двух частей, а также смен; ираванного мел;ду ни(ии уг(ругого элемента, 10 края которого зашемлены в корпусе гидрокомпенсатора, при этом поверхности нижНзй ЧастИ ПЛУНжЕР;. Н ОСНОВаНИЯ КОРПУСа СС стороны этой части плунжер;. Выполнены сфариескими: соответствующп(, и одна 15 ;,(Гоь 1.3. Пресс по .,1,отличаю ЬЦийсятем,чтг Он снабжен дросселями с оегулируемы :4 И Г рйходны(мР с:чениями, с;4 онтирОВанны(4(В трубопроводах, со(единяющих 20 ; - ("Оком"енсатор с(идроцилиндрами,161153 лФрг 4Составитель В,Гринберг Редактор А.Мотыль Техред МЛоргентал Корректор А.Обру Заказ 3804 Тираж 511 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5изводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 10