Винтовой пресс для штамповки с кручением

 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к конструкциям прессов для штамповки с кручением. Цель изобретения - повышение надежности. Пресс содержит станину, в направляющих которой расположен ползун. В полости ползуна установлены боек и втулка с гайкой, сочлененной несамотормозящейся резьбой с винтом. На бойке выполнена самотормозящаяся резьба, противоположная наклону резьбы винта. В ползуне установлена дополнительная гайка, сочлененная с резьбой бойка. На торцах бойка и втулки выполнены сочлененные между собой торцовые шлицы и кольцевые канавки, в которых размещена ограничительная втулка. Размеры втулки по высоте меньше, чем ширина одной из канавок. Гидроцилиндры, установленные на станине, штоками связаны с ползуном. Холостой ход вниз совершается при вращении от привода винта в гайке. С появлением усилия на бойке возникает момент, вращающий боек. В результате скорость поступательного перемещения бойка уменьшается, а скорость вращательного возрастает. Наличие зазора между кольцевой канавкой и ограничительной втулкой позволяет при реверсировании привода исключить заклинивание пресса. 9 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 5 В 30 В 1/18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4378107/31-27 (22) 15.02.88 (46) 07.04.90. Бюл. № 13 (71) МВТУ им. Н. Э. Баумана (72) А. В. Сафонов, Ю. И. Тамарис, А. П. Носов, Е. А. Жураев, Е. С. Луньков, В. И. Мякиненков, Л. М. Цой и И. Я. Перепечин (53) 621.979.15 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1000288, кл. В 30 В 11/12, 14.07.81. (54) ВИНТОВОЙ ПРЕСС ДЛЯ ШТАМПОВКИ С КРУЧЕНИЕМ (57) Изобретение относится к машиностроению, а именно к конструкциям прессов для штамповки с кручением. Цель изобретения — повышение надежности. Пресс содержит станину, в направляющих которой расположен ползун. В полости ползуна установлены боек и втулка с гайкой, сочлененной несамотормозящейся резьбой с винИзобретение относится к машиностроению, а именно к конструкциям прессов для штамповки с кручением.

Целью изобретения является повышение надежности.

На фиг. 1 изображен пресс, общий вид; на фиг. 2 — разрез А — А на фиг. 1 (при верхнем положении ползуна); на фиг. 3— то же, при нижнем положении ползуна; на фиг. 4 — поршень гидроцилиндра, разрез; на фиг. 5 — разрез Б — Б на фиг. 1; на фиг. 6 — гидросхема подключения гидроцилиндров; на фиг. 7 — узел 1 на фиг. 1; на фиг. 8 — разрез  — В на фиг. 1; на фиг. 9 — вид Г на фиг. 7.

Пресс содержит станину 1, в направляющих 2 которой расположен ползун 3, в полости которого установлены боек 4 и втулка

„„SU „„1555142 том. На бойке выполнена самотормозящаяся резьба, противоположная наклону резьбы винта. В ползуне установлена дополнительная гайка, сочлененная с резьбой бойка. На торцах бойка и втулки выполнены сочлененные . между собой торцовые шлицы и кольцевые канавки, в которых размещена ограничительная втулка. Размеры втулки по высоте меньше, чем ширина одной из канавок. Гидроцилиндры, установленные на станине, штоками связаны с ползуном. Холостой ход вниз совершается при вращении от привода винта в гайке. С появлением усилия на бойке возникает момент, вращающий боек. В результате скорость поступательного перемещения бойка уменьшается, а скорость вращательного— возрастает. Наличие зазора между кольцевой канавкой и ограничительной втулкой позволяет при реверсировании привода исключить заклинивание пресса. 9 ил.

5 с гайкой 6, сочлененной несамотормозящейся резьбой с винтом 7, установленным с возможностью вращения в станине

1. В ползуне 3 установлена дополнительная гайка 8, сочлененная с винтовой самотормозящейся резьбой, выполненной на бойке 4, с наклоном, противоположным наклону резьбы винта 7.

На верхнем торце бойка 4 выполнены торцовые шлицы 9, а на нижнем торце втулки 5 — торцовые шлицы 10. Шлицы 9 и 10 сочленены между собой. На бойке 4 и втулке 5 выполнена кольцевая канавка

11, в которой расположена ограничительная втулка 12, выполненная конструктивно из двух полуколец и по высоте меньше на величину бь чем ширина кольцевой канавки 11. На ползуне 3 установлен упор 13, 1555142

45 !, Ю 2 —,,,2 W!, V2=0. !

+ 2 (5) 50

55 а на втулке 5 закреплен упор 14, которые ограничивают угловые перемещения бойка 4 и втулки 5 относительно ползуна 3.

На станине 1 пресса установлены гидроцилиндры 15. Штоки 16 которых связаны с ползуном 3. В поршнях 17 выполнены каналы 18, в которых установлены обратные клапаны 19. Гидроцилиндры 15 имеют дополнительные штоки 20, равные по диаметру штокам 16.

Гидросхема содержит распределитель 21, предохранительный клапан 22 и обратный клапан 23, связанные трубопроводами с гидроцили ндра ми 15 и на пол нительным блоком 24.

Привод пресса содержит маховик 25, установленный на станине 1 с возможностью вращения и являющийся ротором статора

26, и фрикционную муфту включения, состоящую из пневмоцилиндра 27 с поршнем

28 и диска 29 с фрикционными элементами 30, связанного шлицевым соединением с втулкой 31, жестко установленной на винте 7.

Тормоз пресса включает тормозную колодку 32 с приводом от цилиндра ЗЗ и барабан 34.

Пресс работает следующим образом.

В начальный момент подвижные части находятся в крайнем верхнем положении, статор 26 включен и маховик 25 вращается с заданной угловой скоростью. Боек 4 и втулка 5 занимают относительно ползуна

3 крайнее верхнее положение до смыкания упоров 13 и 14.

Тормозная колодка 32 удерживает барабан 34 и винт 7 от вращения, а подвижные части — от перемещения вниз.

Для совершения хода вниз тормозная колодка 32 цилиндром 33 отводится от барабана 34, в пневмоцилиндр 27 подается воздух и осуществляется включение муфты.

Под действием момента, возникающего на фрикционных элементах 30, диск 29, втулка

31 и винт 7 разгоняются до скорости вращения маховика 25 и боек 4 перемещается вниз с угловой скоростью

1и (1) где h! — ход резьбы гайка 6 — винт 7;

Ф вЂ” угловая скорость маховика 25 и винта 7.

В этот момент распределитель 21 закрывается и жидкость из полости гидроцилиндра 15 под поршнем 17 переливается в полость над поршнем через обратные клапаны 19 и кольцевой зазор 62 между поршнем 17 и внутренней поверхностью гидроцилиндра 15.

Боек 4 и втулка 5 не вращаются, так как под действием силы веса ползуна

3, возникающий в резьбе гайка 6 — винт 7 крутящий момент замыкается на упоры 13 и 14.

При подходе инструмента, связанного с бойком 4, к заготовке (не показаны) начинается процесс деформирования. К нача лу хода деформирования поршень 17 за ходит в нижнюю часть гидроцилиндра 15 что обеспечивает закрытие кольцевого зазора между поршнем 17 и гидроцилиндром

15..-Г1ривод перед началом хода деформирования отключается и статор 26 обесточивается.

В начальный момент, когда боек 4 не вращается, происходит деформирование без кручения, что является оптимальным вариантом, так как в начальный момент усилие деформирования незначительное, отношение диаметра заготовки к высоте небольшое и эффективность от кручения мала.

Под действием усилия от сопротивления деформированию заготовки в резьбовом соединении гайка 6 — винт 7 возникает крутящий момент от реакции в резьбе

М=Р .—.

*, 2л (2) Под действием момента М гайка 6, втулка 5 и боек 4 начинают вращаться с угловой скоростью W2 в сторону вращения винта 7.

При этом боек 4 перемещается вниз со скоростью Й, ! !=2 (1 — @ 2), (3) а ползун 3 — со скоростью

V2= ®! Ф2

h!+h2

2п gf (4) где h2 — ход резьбы винтового соединения гайка 8 — боек 4;

Ф вЂ” угловая скорость вращения винта 7;

W2 — угловая скорость вращения бойка 4.

Резьба винтового соединения гайка 8— боек 4 выполнена самотормозящейся (h2«h ) а угол наклона резьбы выполнен противоположного направления относительно резьбы гайка 6 — винт 7.

По мере разгона бойка 4 скорость V2 перемещения ползуна 3 уменьшается и при

Так как под действием крутящего момента в резьбе гайка 6 — винт 7 боек

4 стремится вращаться со скоростью больше W2 (5), то ползун 3 стремится rtepeместиться вверх. Однако перемещению вверх препятствует замкнутый объем жидкости над поршнем 17.

Таким образом ползун 3 вверх не перемещается, а боек 4 перемещается вниз со скоростью

2л (6) 1555142

Так как Ь|,р Ьу, то подвижные части на ходе разгона перемещаются вниз с большой скоростью (1), обеспечивая быстроходность пресса, а ход деформирования со скоростью, существенно меньшей (6), чем обеспечивается заданный режим деформирования с оптимальным соотношением между угловой и линейной скоростями рабочего инструмента

Wg 2Ф Йг

-Ц 2(1+ 2) (7)

После окончания хода деформирования привод реверсируется, а распределитель 21 соединяет надпоршневую полость гидроцилиндров 15 с наполнительным баком 24.

Маховик 25 и винт 7 под действием момента от привода и сил упругой деформации пресса начинают вращаться и поднимают вверх гайку 6 и втулку 5. При этом благодаря зазору 6> между ограничительной втулкой 12 и кольцевой канавкой 11 возможно гарантированное вращение винта 7 и движение гайки 6 вверх вне зависимости от того, произошло открытие распределителя 21 и разгрузка гидроцилиндров 15 или система пресса находится в напряженном состоянии, что исключает возможность заклинивания пресса.

П ри подходе подви жн ых ча стей к верхнему положению статор обеспечивается, включается цилиндр 33 и подвижные части затормаживаются.

При движении подвижных частей вверх втулка 5 совместно с гайкой 6 под действием силы веса подвижных частей поворачивается до контакта упоров 13 и 14. В начальный момент движения вверх жидкость в подпоршневую полость гидроцилиндров 15 поступает из наполнительного бака 24 через обратный клапан 23. При дальнейшем движении вверх, когда скорость подвижных

10 частей увеличивается, жидкость перетекает из верхней полости в нижнюю через 6, что обеспечивает минимальные потери и минимальные размеры клапана 23, так как расход жидкости в начальный момент хода вверх минимальный.

Экономический эффект при внедрении изобретения состоит в повышении надежности.

Формула изобретения

Винтовой пресс для штамповки с кручением, содержащий смонтированный в направляющих станины ползун с установленными

15 в его полости с возможностью вращения бойком и втулкой с гайкой, сочлененной несамотормозящейся резьбой со смонтированным с возможностью вращения в станине приводным винтом с маховиком, дополнительную гайку с самотормозящейся

2О резьбой, установленные на станине гидроцилиндры, а также упоры, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, он снабжен ограничительной втулкой и обратными клапанами, на втулке и бойке

25 выполнены кольцевые канавки и сочлененные между собой торцовые шлицы, на бойке выполнены самотормозящаяся резьба, дополнительная гайка установлена в ползуне и связана с резьбой бойка, гидроцилиндры выполнены поршневыми, при этом ограничиЗО тельная втулка выполнена размером по высоте меньше, чем ширина одной из канавок на втулке или бойке, и размещена в упомянутых каиавках, в поршнях гидроцилиндров выполнены каналы, в последних установлены обратные клапаны, а штоки

ЗБ гидроцилиндров связаны с ползуном, при этом упоры установЛены на ползуне и втулке с возможностью взаимодействия друг с другом.

1555142

27

Фиг.1

1555142

1555142

1555142

Составитель В. Гринберг

Редактор Н. Лазаренко Техред И. Верес Корректор С. Шевкун . Заказ 527 Тираж 509 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101