Винтовой пресс

 

Использование: получение изделий штамповкой. Сущность изобретения: пресс содержит смонтированный в направляющих 2 станины 1 ползун 3 с закрепленной в нем гайкой 4. Винт 5, связанный резьбой с гайкой 4, через пяту б и подшипник 8 уста .п новлен в станине 1. Между пятой 6 и подпятником 7 возможен переменный зазор за счет осевого перемещения винта 5. Над кронштейнами 36 ползуна 3 установлены цилиндры 38 возвратного хода ползуна 3, штоки 37 которых связаны с кронштейнами 36. Дополнительная пружина 14 через подшипник 13, установленный на торце винта 5, размещенном в приводном маховике 17, препятствует подъему маховика 17 со встроенной муфтой при перемещении винта 5 вверх под действием цилиндров 38. В период холостого перемещения ползуна 3 и выполнения рабочего хода за счет давления сжатого воздуха, подаваемого в нижние и верхние полости цилиндров 38, обеспечивается смазка резьбовых поверхностей винта и гайки. В период деформирования резьба винта 5 и гайки 4 работает по предварительно смазанным поверхностям. 6 ил. к , гз СО VI ся о ю ел ел

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5i)5 В 30 В 1/18

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 4 (Л

О 0 (Л (Л с1 сс

Э

11

92

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4839400/27 (22) 15.06.90 (46) 30.07.92. Бюл. М 28 (71) Научно-исследовательский институт конструкционных материалов и технологических процессов при МГТУ им.H.Ý. Баумана и Чимкентское производственное объединение по выпуску кузнечно-прессового оборудования (72) В.И.Кононов, А.В.Сафонов. В.И.Мякиненков, Л.М.цой и И.Я.Перепечин (56) Авторское свидетельство СССР

М 1172745, кл. В 30 В 1/18, 1983, (54) ВИНТОВОЙ ПРЕСС (57) Использование: получение изделий штамповкой. Сущность изобретения: пресс содержит смонтированный в направляющих 2 станины 1 полэун 3 с закрепленной в нем гайкой 4. Винт 5, связанный резьбой с гайкой 4, через пяту 6 и подшипник 8 уста Ы 1750955 А1 новлен в станине 1, Между пятой 6 и подпятником 7 возможен переменный зазор за счет осевого перемещения винта 5, Над кронштейнами 36 ползуна 3 установлены цилиндры 38 возвратного хода ползуна 3, штоки 37 которых связаны с кронштейнами

36. Дополнительная пружина 14 через подшипник 13, установленный на торце винта

5, размещенном в приводном маховике 17, препятствует подъему маховика 17 со встроенной муфтой при перемещении винта 5 вверх под действием цилиндров 38. В период холостого перемещения -ползуна 3 и выполнения рабочего хода за счет давления сжатого воздуха, подаваемого s нижние и верхние полости цилиндров 38, обеспечивается смазка реэьбовых поверхностей винта и гайки, В период деформирования резьба винта 5 и гайки 4 работает по предварительно смазанным поверхностям. 6 ил, л H

1750955

Изобретение относится к машиностро- Управление муфтой осуществляется от ению, а именно к конструкции прессов. цилиндра 24, жестко связанного с маховиЦелью изобретения является повыше- ком 17, поршнем 25. Подвод и отвод воздуха ние КПД и надежности пресса, в цилиндр 24 осуществляется через подво.Указанная цель достигается тем, что 5 дящую втулку 26, жестко связанную с цивинтовой пресс, содержащий смонтирован- линдром 24 и маховиком 17, и трубопроводы ный в направляющих станины ползун с за- 27. Дополнительный диск 22 связан с поршкрепленной в нем гайкой, сопряженной с . нем 25 при помощи серег 28. Для ограничеустановленным в опорах станййы винтом, ния поворота дополнительного диска 22 в приводноймаховик, смонтированный вопо- 10 момент включения муфты предусмотрены рах станины, с встроенной в нем для соеди- приводные упоры 29, установленные в цинения с винтом фрикционной муфтой, линдрах 30.Подвод воздуха в цилиндры 30 включающей ведущие и ведомые фрикцион- осуществляется через подводящую втулку ные диски и дополнительный диск, связан- 26, дроссели 31 и трубопроводы 32. Цилинный посредством серег с поршнем муфты, и 15 дры 30 снабженй пружинами 33. Воэвратприводные упоры ограничения положения ный ход поршня осуществляется при серег, а также пружины, дроссели, пневмо-. помощи шпилек 34 и пружин 35. распределители, ресиверы и закрепленные Ползун 3 снабжен кронштейнами 36, настдйинецйлиндры возвратногоходапол - связанными со штоками 37 цилиндров 38, зуна; связанные штоками с кронштейнами 20 установленных на станине 1 пресса, причем ползуна,анижнимиполостямимагистралью- штоки 37 установлены над кронштейнами с ресивером, снабжен смонтированнйм на 36. В прессе предусмотрен тормоз. состояразмещенном в маховике торце винта под- щий из тормозного барабана 39; колодки 40 шипником, дополнительной пружиной и с фрикционной накладкой 41 и цилиндра 42 дополнительными магистралями с пневмо- 25 с пружиной 43. распределителем соединения верхних поло- Управление прессом осуществляется стей цйлиндров возвратного хода йолзуна с пневматической системой, состоящей иэ ресйвербм; дбполнительная йружйнв уста-. двухйоэиционных распределителей 44-46, новлейа-между упомянутым подшипником ресиверов 47 и 48, редукционного клапана и маховиком, при этом штоки цилиндров 30 49, манометра 50. возвратного хода ползуна закреплены на Прессработаетследующимобразом. кронштейнахсверху. Сжатый воздух поступает из пневмосеНа фиг, 1 изображен npecc ñ-частичны- ти в ресиверы 47 и 48 и далее в пневмосими разрезами, общий вид; на фиг. 2 — узел 1 стему. При помощи манометра 50 на фиг. 1; на фиг. 3- узел Н на фиг. 1; на фиг. 35 контролируется давление сжатого ваздуха и

4 — узел!И на фиг,1 (при ходе ползуна вниз при необходимости регулируется редукции его крайнем верхнем положении); на фиг. онным клапаном 49. Полэун 3 находится в

5 — то же, при-ходе ползуна вверх и ходе крайнем верхнем положении, винт5 неподдеформирования заготовки; на фиг. 6 -. вижен, так как колодка 40 с фрикционной пневмосхема пресса. 40 накладкой 41 прижата к тормозному барабану 39 при помощи пружины 43. Поршень

Винтовой пресс содержит станину 1, е 25 находится в крайнем верхнем положении направляющих которой установлен ползун под действием пружины 35. Из ресивера 48

3, в котором установлена гайка 4, сопряжей- .: сжатый воздух поступает в нижние полости ная с винтом 5, на котором выполнена пята 45 цилиндров 38 и через пневмораспредели6. Винт 5 установлен подвижно в опорах тель 46 в верхние полости цилиндров 38. станины 1, состоящих иэ подпятника 7 и Гакимобразомползун3находитсяподдейподшипника 8. На винте 5 при помощи гай- ствием силы F: ки 9 закреплена шлицевая втулка 10 с ведомыми дисками 11 и 12 муфты сцепления. На 50 F = 6 + (F1 — Fg) ° n, (1) верхней части винта 5 установлен подшипник 13, на котором установлена предвари- где 6 — вес ползуна 3 с гайкой 4; тельно сжатая дополнительная пружина 14. F<=pnD /4 — сила, действующая на г

На опоре 15, установленной на станине 1 поршень цилиндра 38 в верхней части ципресса, на подшипниках 16 установлен ма- 55 линдра 38; ховик 17, который через клиноременную Р2 = рп (О-d) /4 — сила, действующая на передачу 18 и шкив 19 соединен с электро- поршень цилиндра 38 в нижней части цидвигателем 20. Муфта снабжена ведущим линдрв 38; диском 21, дополнительным диском 22 и . р-давление воздуха в ресивере48; фрикционными накладками 23. Р— диаметр поршня цилиндра 38;

1750955 (2) 20

Тэм = м й> м/2, г где iM — момент инерции маховика 17.

Для включения муфты подается команда на включение распределителей 44 и 45, давление поступает от ресивера 47 и 48 в полости цилиндров 24 и 42. Колодка 40 с фрикционной накладкой 41 освобождает тормозной барабан 39. а поршень 25 совершает движение вниз до смыкания дисков

22, 11, 21, 12 и маховика 17, одновременно сжимая пружины 35 через шпильки 34. Повороту дополнительного диска 22 и серег 28 препятствуют приводные упоры 29. Муфта включена.

Винту 5 передается крутящий момент от маховика 17. Диски 22, 11, 21, 12 и маховик

17 вращаются как одно целое. Силы трения, возникающие между фрикционными плоскостями, препятствуют повороту дополнительного диска 22 и серег 28. Давление от ресивера 47 поступает в полость цилиндров

30 через дроссели 31. Приводные упоры 29 перемещаются в положение, в котором невозможен их контакт с серьгами 28. Под действием крутящего момента винт 5 разгоняется до .скорости вращения маховика.

Винт 5 и маховик 17 вращаются как одно целое с кинетической энергией

Гэм = 1Me ш мв12 г (3) где! мв — м+ 1в — суммарный момент инерции маховика 17 и винта 5, При вращении винта 5 гайка 4 свинчи- 55 вается вниз и опускает ползун 3, на который также действует усилие F, поэтому при ходе ползуна 3 вниз происходит смазка нижней поверхности резьбы винта 5 и верхней поверхности резьбы гайки 4 (фиг.4). Усилие на

d — диаметр штока 37; и — количество цилиндров 38.

Действие силы F направлено вниз, в результате чего ползун 3 с гайкой 4 стремятся переместиться вниз и нижняя поверх- 5 ность резьбы гайки 4 смыкается с верхней поверхностью резьбы винта 5 (фиг.4), обеспечивая возможность смазки верхней поверхности резьбы гайки 4 и нижней поверхности резьбы винта 5. 10

Полость цилиндра 30 соединена с атмосферой и упоры 29 под действием пружин

33 препятствуют повороту серег 28.

Включается электродвигатель 20, который через шкив 19 и клиноременную пере- 15 дачу 18 разгоняет маховик 17 до заданной угловой скорости сом Маховик 17 запасает кинетическую энергию ходе вниз совершает полезную работу разгона ползуна 3. а также обеспечивает постоянный зазор д между пятой 6 и поднятником

7 (фиг.3), поэтому винт 5 вращается только на подшипнике 8, имеющем низкий коэффициент трения, что увеличивает КПД пресса.

Перед встречей рабочего инструмента с заготовкой подается команда на включение распределителя 46, верхние полости цилиндров 38 соединяются с атмосферой. Нижние полости цилиндров 38 по — прежнему связаны с ресивером 48 и создают усилие Fz и, которое передается на ползун 3 и гайку 4.

Происходит перебег зазора резьбы и верхняя поверхность резьбы гайки 4 смыкается с нижней поверхностью резьбы винта 5, что обеспечивает работу резьбы во время хода деформирования заготовки по предварительно смазанным поверхностям. Одновременно обеспечивается доступ смазки к нижней поверхности резьбы гайки 4 и верхней поверхности резьбы. винта 5.

Винт 5 воспринимает от гайки 4 усилие

F2 п — G, поэтому винт 5 стремится переместиться вверх на величину д (фиг.3). Для предотвращения соприкосновения пяты 6 с подпятником 7 предусмотрена предварительно сжатая дополнительная пружина 14.

Усилие Fn дополнительной пружины 14 передается на маховик 17 через корпус подводящей втулки 26 и цилиндра 24 и на винт 5 через подшипник 13, При достаточно большой величине силы

F> маховик 17 может переместиться вверх, поэтому F> выбирается из условия

Р2 и G Ов<Рп<6м, (4) где GB — вес винта 5;

GM — вес маховика 17 и других деталей, жестко связанных с маховиком 17.

Происходит встреча рабочего инструмента с заготовкой, осуществляется ход деформирования. Работа деформирования производится за счет накопленной кинетический энергии маховика 17, винта 5 и ползуна 3.

При этом усилие деформирования Рд передается с рабочего инструмента на ползун 3 и через резьбу гайки 4 на винт 5.

Винт 5 перемещается вверх на величину зазора д и усилие Рд через пяту 6 и подпятник 7 передается на станину 1. Электродвигатель 20 на рабочем ходе не отключается и продолжает передавать энергию маховика 17.

Величина крутящего момента, передаваемого муфтой с учетом трения в винтовом механизме, подпятнике 7, подшипниках 8 и 13

1750955

М„- P D,ð щ {а+р)/2„(5) где 0ср — средний диаметр резьбы винта 5; а- угол наклона резьбы винта 5; р- приведенный угол трения.

Во время рабочего хода усйлие деформирования Рд увеличивается. Прй достйжени и заданного усилия Рд1 момент в видовом механизме достигает момента настройки муфты

MM1= Рд Dzp ц {а+р}б2 (6)

При дальнейшем росте усилия деформирования ведомые диски 11 и 12 проскальзывают относительно ведущего диска 21 и. маховика 17, а дополнительный диск 22 продолжает.вращение под действием сил трения вместе с диском 11. Происходит поворот серег 28, при этом поршень 25 опускается вниз до соприкосновения буртов шпилек 34 с корпусом цилиндра 24 и усилие поршня 25 .передается корпусу цилиндра 24.

Муфта отключена. Во время процесса деформирования заготовки усилие Рд создает упругую деформацию станины 1. По- сле окончания процесса деформирования станина 1 стремится вернуться в исходное положение. при этом происходит отскок ползуна 3 с верхней частью инструмента от нижней части инструмента, закрепленной на станине 1. Винт 5 под действибм дополнительной пружины 14 перемещается вниз, обеспечивая зазор д между пятой 6 и подпятником 7. При этом винт 5 соприкасается только с подшипниками 8 и 13 качения, что. облегчает вращенйе винта 5 прй возвратном ходе ползуна 3, В конце хода деформирования подается команда на отключение распределителя

44, полость цилиндра 24 соединяется с атмосферой, поршень 25 поднимается в исходное положение под действием пружин

35. Дополнительный диск 22 с серьгами 28 возвращается в исходное положение.

flop действием силы f=g и-6 полэун 3 с гайкой 4, вращая винт 5 совершает воэврат) ный ход. В.крайнем верхнем положении ползуна 3 подается команда на отключение распределителя 45. Полость цилиндра 42 соединяется с атмосферой. Под действием пружины 43 колодка 40 с фрикционной накладкой 41 взаимодействует с тормозным барабаном 39 и затормаживает винт 5 и ползун 3. Подается команда на отключение распределителя 46, Верхние части цилиндров 38 соединяются с ресивером 48. Под действием силы F происходит перебег зазора в резьбе пары винт 5 — гайка 4, при этом

5 соприкасаются предварительно смазанные . верхняя поверхность резьбы гайки 4 и нижняя поверхность резьбы винта 5, Пресс готовят к следующему ходу.

3а время движения ползуна 3 вверх, за

10 время технологической паузы и части хода вниз электродвигатель 20 разгоняет маховик 17 до номинальной.скорости вращения, обеспечйвая заданную кинетическую энергию, необходимую для деформирова15 ния следующей. заготовки, происходит также наполнение ресиверов 47 и 48 сжатым воздухом.

Предлагаемая конструкция обеспечивает стабильную смазку рабочих поверхно20 стей резьбы пары винт 5 — гайка 4, что повышает надежность пресса, а также исключает трение в паре пята 6 — подпятник 7 на ходе пресса вниз и вверх,.кроме хода деформирования заготовки, что увеличива25 ет КПД пресса и его надежность.

Формула изобретения

Винтовой пресс, содержащий смонтированный в направляющих станины ползуй с закрепленной в нем гайкой, сопряженнрй

30 с установленным в опорах станины винтом, приводной маховик, смонтированный в опорах станины, с встроенной в нем для соединения с винтом фрикционной муфтой,. включающей ведущие и ведомые фрикцион35 ные диски и дополнительный диск, связанный посредством серег с поршнем муфты, и приводные упоры ограничения положения серег, g также пружины, дроссели, пневмораспределители, ресиверы и закрепленные

40 на станине цилиндры возвратного хода ползуна, связанные штоками с кронштейнами ползуна, а нижними полостями магист,.ралью — с ресивером, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД и надеж45, ности, он снабжен смонтированным на размещенном в маховике торце винта подшипником, дополнительной пружиной и дополнительными магистралями с пневмораспределителем соединения верхних по50 лостей цилиндров возвратного хода ползуна, с ресивером, дополнительная пружина установлена между упомянутым подшипником и маховиком, при этом штоки цилиндров возвратного хода ползуна эа55 крвйлены на кронштейнах сверху, 1750955

1750955

1750955

4Ф 50

Рм.

Составитель B.Кононов

Техред М.Моргентал Корректор М.Максимишинец

Редактор С,Лисина

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул,Гагарина, 101

Заказ 2652 Тираж . . . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5