МНОГОПОЗИЦИОННЫЙ ПРЕСС Российский патент 1994 года по МПК B21D43/05 

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к конструкции многопозиционных прессов с верхним расположением привода ползуна.

Известны многопозиционные прессы, содержащие смонтированные на станине ползун, посредством кривошипно-шатунного механизма кинематически связанный с главным приводом пресса, и механизмы продольного и поперечного перемещения грейферных линеек, снабженные индивидуальными серводвигателями, через зубчатые передачи и шлицевые соединения связанными с каретками, на которых установлены грейферные линейки (патент США N 4540087, кл. B 65 G 25/00, 1972.

В известных прессах с нижним расположением главного привода, с которым кинематически связаны как ползун, так и транспортирующие каретки механизмов продольного и поперечного перемещения грейферных линеек, кинематические цепи этих механизмов также занимают значительную часть зоны обслуживания прессов, что ограничивает доступ к ней и ухудшает условия механизации прессов (заявка ФРГ N 2810780, кл. B 21 D 43/10, опубл. 1981).

Известен пресс с верхним расположением главного привода, содержащий станину и смонтированные в ней ползун, соединенный с главным приводом посредством зубчатой передачи и кривошипно-шатунного механизма, и механизмы продольного и поперечного перемещения грейферных линеек, соединенные с главным приводом посредством рычажных систем, тяг и кулачков (Банкетов А. Н. и др. Кузнечно-штамповочное оборудование. М. : Машиностроение. 1970, с. 377, рис. 162).

Известен многопозиционный пресс, содержащий станину с вертикально расположенными направляющими, установленный в них ползун, соединенный с кривошипно-шатунным механизмом, кинематически связанным с главным валом пресса, расположенным в верхней части станины, расположенные в нижней части станины грейферные линейки, соединенные с механизмом их продольного перемещения, кинематически соединенным с главным валом пресса посредством привода возвратно-поступательного движения, и механизм поперечного перемещения грейферных линеек, включающий клин, закрепленный на ползуне, ролик, контактирующий с его рабочей поверхностью, основную рычажную систему, соединенную с роликом, с основной зубчатой рейкой и упругим элементом, выполненным в виде силового пневматического цилиндра, зубчатое колесо, входящее в зацепление с основной зубчатой рейкой, пару установленных в поперечных направляющих дополнительных зубчатых реек, соединенных между собой посредством шестерни, соединенные с грейферными линейками каретки, смонтированные на дополнительных зубчатых рейках, и дополнительную рычажную систему, соединенную с зубчатым колесом и с одной из дополнительных зубчатых реек [1] .

Известный пресс также имеет сложные кинематические цепи приводов перемещения грейферных линеек в продольном и поперечном направлениях, снижающие надежность и производительность пресса, ухудшающие условия обслуживания его рабочей зоны и ограничивающие возможности механизации вспомогательных операций.

Предлагаемый многопозиционный пресс отличается тем, что клин снабжен второй рабочей поверхностью, расположенной симметрично относительно его первой рабочей поверхности, а механизм поперечного перемещения грейферных линеек снабжен основной горизонтальной направляющей, закрепленной на станине выше плоскости грейферных линеек, вторым роликом, контактирующим со второй рабочей поверхностью клина, и парой основных кронштейнов, каждый с основной продольной направляющей, смонтированной на основном кронштейне параллельно грейферным линейкам, основные каретки установлены на основной горизонтальной направляющей с возможностью поперечного перемещения относительно грейферных линеек, упругий элемент установлен между основными каретками, основные кронштейны и ролики смонтированы на основных каретках. Грейферные линейки установлены на основных продольных направляющих. При этом механизм продольного перемещения грейферных линеек выполнен в виде дополнительных продольных направляющих, закрепленных на станине, установленной в них дополнительной каретки, соединенной с приводом возвратно-поступательного движения, двух дополнительных кронштейнов, смонтированных на дополнительной каретке, дополнительных горизонтальных направляющих, смонтированных на дополнительных кронштейнах параллельно основной горизонтальной направляющей, ползушек, установленных на дополнительных горизонтальных направляющих, и узлов фиксации грейферных линеек на ползушках.

Благодаря указанной совокупности существенных признаков многопозиционного пресса уменьшается длина кинематических цепей в приводах механизма поперечного и механизма продольного перемещения грейферных линеек, улучшается компановка их элементов и повышается надежность механизмов.

За счет уменьшения инерционности элементов кинематических цепей и снижения вибраций при работе приводов механизмов перемещения грейферных линеек обеспечивается повышение скорости перемещения ползуна и точности при выполнении операций штамповки на рабочих позициях пресса. При этом вследствие размещения основных узлов этих приводов над рабочей зоной пресса улучшаются условия ее обслуживания и обеспечиваются более оптимальные условия для механизации вспомогательных операций и использования пресса в автоматических комплексах и линиях.

В предлагаемом многопозиционном прессе основная горизонтальная направляющая снабжена двумя парами рабочих поверхностей, одна из которых расположена в горизонтальной плоскости, а другая - в вертикальной, а каждая основная каретка снабжена опорными роликами, смонтированными на ней с возможностью взаимодействия с каждой из рабочих поверхностей основной горизонтальной направляющей.

Благодаря этому повышается надежность механизма поперечного перемещения грейферных линеек, обеспечивается уменьшение вибраций элементов привода пресса и повышается точность штамповки.

Станина предлагаемого многопозиционного пресса снабжена передней и задней стенками, смонтированными параллельно грейферным линейкам, боковой стенкой, размещенной между ними, парой стоек, закрепленных на боковой стенке станины своими передними концами, и двумя параллельными опорными планками, первая из которых закреплена на передней и задней стенках станины и на задних концах стоек, а вторая закреплена на стойках между боковой стенкой станины и первой опорной планкой, при этом основная горизонтальная направляющая механизма поперечного перемещения грейферных линеек закреплена на стойках между боковой стенкой станины и второй опорной планкой, дополнительные продольные направляющие механизма продольного перемещения грейферных линеек выполнены в виде скалок, смонтированных на опорных планках, каретка выполнена в виде установленной на скалках рамки, образованной передней и задней несущими планками, расположенными параллельно опорным планкам, и боковыми несущими планками, расположенными параллельно скалкам, а привод возвратно-поступательного движения выполнен в виде кулачкового вала, смонтированного на первой опорной планке и соединенного посредством карданного вала и зубчатой передачи с главным валом пресса, прижимного ролика, смонтированного на передней или на задней несущей планке рамки с возможностью взаимодействия с кулачковым валом, и дополнительного упругого элемента, выполненного, например, в виде двух силовых пневматических цилиндров, закрепленных корпусами на второй опорной планке и штоками - на рамке, например на ее задней несущей планке.

За счет указанной совокупности существенных признаков обеспечивается повышение жесткости конструкции механизмов продольного и поперечного перемещения грейферных линеек, упрощается их монтаж на станине и облегчается доступ к ним при обслуживании пресса.

Кроме того, каждая ползушка механизма продольного перемещения грейферных линеек снабжена направляющим пазом, расположенным параллельно грейферной линейке, а узел фиксации выполнен в виде сухаря, установленного в направляющем пазу ползушки и посредством пальца, соединенного с грейферной линейкой, конического фиксатора, смонтированного на ползушке параллельно дополнительной горизонтальной направляющей и установленного в гнезде, выполненном в одной из стенок сухаря, и упругого элемента, подпружинивающего фиксатор к сухарю.

Указанная совокупность существенных признаков обеспечивает простоту конструкции и удобство в эксплуатации устройства для предохранения от поломки механизма продольного перемещения грейферных линеек.

На фиг. 1 представлена схема многопозиционного пресса; на фиг. 2 - по стрелке вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 2; на фиг. 4 - сечение В-В на фиг. 2; на фиг. 5 - сечение Г-Г на фиг. 2; на фиг. 6 - сечение Д-Д на фиг. 4; на фиг. 7 - сечение Е-Е на фиг. 6; на фиг. 8 - вид по стрелке Ж на фиг. 3.

Многопозиционный пресс содержит станину 1, на которой в вертикальных направляющих 2 установлен ползун 3, посредством кривошипно-шатунных механизмов 4 и 5, смонтированных на промежуточных валах 6 и 7, и зубчатых передач 8 и 9 соединенный с главным валом 10 пресса, расположенным в верхней части станины 1. На ползуне 3 смонтирован блок инструментов 11, на станине 1 - стол 12 с блоком инструментов 13. Главный вал 10 пресса приводится во вращение через муфту-тормоз 14. Промежуточный вал 6 с помощью кривошипного механизма 15 соединен с механизмом 16 подачи заготовок.

Станина 1 снабжена передней 17 и задней 18 станками, к которым приварены боковые стенки 19 и 20. На боковой стенке 19 закреплены стойки 21, на которых с помощью дистанционных втулок 22 и гаек 23, навинченных на резьбовые участки стоек 21, закреплены горизонтально расположенная направляющая 24 механизма поперечного перемещения грейферных линеек и опорные планки 25 и 26 механизма продольного перемещения грейферных линеек. Концы опорной планки 26 с помощью винтов 27 закреплены на стенках 17 и 18 станины 1.

Направляющая 24 имеет рабочие поверхности 28 и 29, расположенные в горизонтальной плоскости, и рабочие поверхности 30 и 31, расположенные вертикально. На направляющей 24 установлены каретки 32 и 33, на каждой из которых смонтированы четыре пары вертикально установленных осей 34, а также оси 35 - 38, расположенные в горизонтальной плоскости. На осях 34 установлены ролики 39, контактирующие с рабочими поверхностями 30 и 31 направляющей 24, а на осях 35 - 38 - ролики 40, контактирующие с рабочими поверхностями 28 и 29.

На каретке 32 закреплен кронштейн 41, с которым шарнирно соединен корпус 42 силового пневматического цилиндра 43. Его шток 44 закреплен на кронштейне 45, смонтированном на каретке 33.

На ползуне 3 закреплены клинья 46 и 47. Каждый из них имеет две симметрично расположенные рабочие поверхности 48 и 49, контактирующие с роликами 50, смонтированными на концах осей 38.

Снизу к кареткам 32 и 33 прикреплены кронштейны 51. На каждом из них установлены направляющая 52 с рабочей поверхностью 53, расположенной в горизонтальной плоскости, и направляющая 54, рабочие поверхности 55 которой расположены вертикально. С ними контактируют ответные рабочие поверхности накладок 56, закрепленных на нижней плоскости грейферных линеек 57. Рабочие плоскости 53 и 55 направляющих 52 и 54 обеспечивают грейферным линейкам 57 возможность продольного перемещения. Планки 58, закрепленные на направляющих 55, не позволяют грейферным линейкам 57 перемещаться по вертикали.

На боковой стенке 20 станины 1 смонтированы стойки 58 и 59, на которых закреплена горизонтальная направляющая 60 механизма поперечного перемещения грейферных линеек аналогичной конструкции, приводимая в движение клином 47.

Промежуточный вал 7 пресса через коническую зубчатую передачу 61 и вертикальный вал 62 соединен с верхним концом карданного вала 63, нижний конец которого соединен с кулачковым валом 64. Кулачковый вал 64 установлен в подшипниках 65, смонтированных в корпусе 66, установленном на опорной планке 26. На пропущенном через опорную планку 26 нижнем конце вала 64 закреплен кулак 67.

На опорных планках 25 и 26 параллельно грейферным линейкам 57 закреплены скалки 68. На них смонтирована рамка 69, состоящая из несущих планок 70 и 71, расположенных параллельно направляющей 24, и несущих планок 72 и 73, расположенных параллельно грейферным линейкам 57. Скалки 68 установлены в направляющих отверстиях 74 и 75, выполненных в несущих планках 70 и 71.

На планке 70 закреплена ось 76, на которой смонтирован прижимной ролик 77, контактирующий с кулаком 67. На планке 71 закреплены штоки 78 силовых цилиндров 79, корпуса 80 которых шарнирно соединены с опорной планкой 25.

Снизу к планке 70 прикреплены стойки 81, на которых смонтирована дополнительная несущая планка 82. На ней закреплены кронштейны 83, каждый из которых снабжен направляющей 84, расположенной параллельно направляющей 24.

На направляющей 84 установлена ползушка 85, снабженная прямоугольным направляющим пазом 86, расположенным параллельно грейферной линейке 57. В пазу 86 установлен сухарь 87. В нем выполнено отверстие 88 с вертикально расположенной осью, в котором установлен палец 89. Палец 89 фиксирует на сухаре 87 ложемент 90, на котором закреплена грейферная линейка 57.

В боковой стенке 91 сухаря 87 выполнено гнездо 92, в которое через отверстие 93, выполненное в стенке 94 направляющего паза 86, заведен конический фиксатор 95. Последний поджат к сухарю 87 пружиной 96, установленной в закрепленном на ползушке 85 корпусе 97. Усилие прижима, сообщаемое фиксатору 95 пружиной 96, регулируется упором 98, установленным в резьбовом отверстии 99 корпуса 97.

Описываемый многопозиционный пресс работает следующим образом.

При включении муфты тормоза 14 вращение от главного вала 10 пресса через зубчатые передачи 8 и 9 передается промежуточным валам 6 и 7, приводящим в движение кривошипно-шатунные механизмы 4 и 5, которые перемещают в направляющих 2 ползун 3 с инструментальным блоком 11. От вала 6 через кривошипный механизм 15 в движение приводится механизм 16, обеспечивающий подачу заготовок в зону действия схватов грейферных линеек 57. При возвратно-поступательных движениях ползуна 3 движение сообщается механизмам поперечного и продольного перемещения грейферных линеек 57. При их продольно-поперечных перемещениях заготовка последовательно перемещается между позициями штамповки за каждый цикл движения ползуна 3 пресса. После последней рабочей позиции готовая деталь сбрасывается в бункер-накопитель (на чертеже не показан).

Перемещение грейферных линеек 57 в поперечном направлении производится с помощью клиньев 46 и 47 двух одинаковых по конструкции механизмов. При ходе ползуна 3 вниз каждый из клиньев 46 и 47 воздействует своими рабочими поверхностями 48 и 49 на ролики 50, упруго поджатые к ним с помощью пневматических цилиндров 43. При этом каретки 32 и 33 перемещаются в первом механизме по горизонтальной направляющей 24, а во втором - по направляющей 60 и разводят кронштейны 51 с установленными на них грейферными линейками 57. Схваты грейферных линеек 57 освобождают заготовки и при дальнейшем ходе ползуна 3 вниз производится их штамповка на рабочих позициях пресса. При ходе ползуна 3 вверх пневматические цилиндры 43 производят перемещение кареток 32 и 33 в исходное положение. Грейферные линейки 57 сводятся и зажимают своими схватами снятые с пуансонов 11 заготовки.

В процессе дальнейшего хода ползуна 3 вверх производится перенос заготовок грейферными линейками 57 с одной рабочей позиции на другую.

Привод механизма продольного перемещения грейферных линеек 57 получает движение от промежуточного вала 7 через коническую зубчатую передачу 61, вертикальный вал 62, карданный вал 63 и соединенный с ним своим верхним концом кулачковый вал 64. При вращении кулачкового вала 64 кулак 67 воздействует на ролик 77, упруго поджатый к нему с помощью пневматических цилиндров 79. При этом рамка 69 перемещается по скалкам 68 и перемещает несущую планку 82 вместе с закрепленными на ней кронштейнами 83 в продольном направлении. Вместе с кронштейнами 83 параллельно грейферным линейкам 57 перемещаются направляющие 84 с ползушками 85, зафиксированные на них сухари 87 и установленные на сухарях 87 ложементы 90 с грейферными линейками 57.

Возвратный ход рамки 69 обеспечивается пневматическими цилиндрами 79 при повороте кулака 67 в исходное положение. Возвратный ход рамки 69 происходит на цикловом угле поворота главного вала 10, при котором производится в движение механизм поперечного перемещения грейферных линеек 57, обеспечивающий освобождение заготовок от фиксации схватами.

При разведении и сведении грейферных линеек 57 ползушками 85 совершают возвратно-поступательные перемещения по направляющим 84. При продольных перемещениях грейферных линеек 57 закрепленные на их нижних плоскостях накладки 56 перемещаются по рабочим поверхностям 53 направляющих 52 и по рабочим поверхностям 55 направляющих 54.

При заклинивании грейферной линейки 57 в процессе ее продольного перемещения сухарь 87 останавливается. При этом конический фиксатор 95 сжимает пружину 96 и выходит из гнезда 92, а ползушка 85, перемещаемая вместе со своей направляющей 84 кронштейном 83, смещается относительно остающегося неподвижным сухаря 87. По сигналу аварийного датчика 100 муфта-тормоз 14 выключается.

Дальнейшая работа многопозиционного пресса производится по описанному выше циклу.

Сущность изобретения: пресс содержит ползун, перемещающийся в вертикальных направляющих посредством кривошипно-шатунного механизма, соединенного с расположенным в верхней части станины главным валом. Перенос заготовок между рабочими позициями пресса производится грейферными линейками. На ползуне закреплен клин с симметрично расположенными рабочими поверхностями, к которым упруго поджаты ролики механизма поперечного перемещения грейферных линеек. Эти ролики смонтированы на двух каретках, установленных на горизонтальной направляющей, закрепленной на станине выше плоскости грейферных линеек. Каретки указанного механизма соединены посредством упругого элемента. На каждой из них закреплен кронштейн с направляющей, расположенной параллельно грейферной линейнке, на которой установлена сама линейка. Механизм продольного перемещения грейферных линеек содержит продольные направляющие, закрепленные на станине параллельно грейферным линейкам. На них установлена каретка с роликом, упруго поджатым к кулаку кулачкового механизма, который соединен с главным валом с помощью карданного вала и зубчатых передач. На каретке механизма продольного перемещения грейферных линеек закреплены две поперечные направляющие, на которых установлены ползушки, соединенные с грейферными линейками посредством узлов фиксации. 3 з. п. ф-лы, 8 ил.

1. МНОГОПОЗИЦИОННЫЙ ПРЕСС, содержащий станину с вертикально расположенными направляющими, установленный в них ползун, соединенный с кривошипно-шатунным механизмом, кинематически связанным с главным валом пресса, который расположен в верхней части станины, расположенные в нижней части станины грейферные линейки, сочлененные с механизмом их продольного перемещения, кинематически соединенным с главным валом пресса посредством привода возвратно-поступательного движения, и механизм поперечного перемещения грейферных линеек, включающий клин, закрепленный на ползуне, первый ролик, контактирующий с первой рабочей поверхностью клина, пару основных кареток и упругий элемент, отличающийся тем, что на клине выполнена вторая рабочая поверхность, расположенная симметрично относительно его первой рабочей поверхности, а механизм поперечного перемещения грейферных линеек снабжен основной горизонтальной направляющей, закрепленной на станине выше плоскости грейферных линеек, вторым роликом, контактирующим с второй рабочей поверхностью клина, и парой основных кронштейнов, каждый с основной продольной направляющей, смонтированной на основном кронштейне параллельно грейферным линейкам, причем основные каретки установлены на основной горизонтальной направляющей с возможностью поперечного перемещения относительно грейферных линеек, а упругий элемент размещен между основными каретками, основные кронштейны и ролики смонтированы на основных каретках, а грейферные линейки установлены на основных продольных направляющих, при этом механизм продольного перемещения грейферных линеек выполнен в виде дополнительных продольных направляющих, закрепленных на станине, установленной в них дополнительной каретки, соединенной с приводом возвратно-поступательного движения, двух дополнительных кронштейнов, смонтированных на дополнительной каретке, дополнительных горизонтальных направляющих, смонтированных на дополнительных кронштейнах параллельно основной горизонтальной направляющей, ползушек, установленных на дополнительных горизонтальных направляющих, и узлов фиксации грейферных линеек на ползушках. 2. Пресс по п. 1, отличающийся тем, что на основной горизонтальной направляющей выполнены две пары рабочих поверхностей, одна из которых расположена в горизонтальной плоскости, а другая - в вертикальной плоскости, а каждая основная каретка снабжена опорными роликами, смонтированными на ней с возможностью взаимодействия с каждой из рабочих поверхностей основной горизонтальной направляющей. 3. Пресс по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что станина снабжена передней и задней стенками, смонтированными параллельно грейферным линейкам, боковой стенкой, размещенной между ними, парой стоек, закрепленных на боковой стенке станины своими передними концами, и двумя параллельными опорными планками, первая из которых закреплена на передней и задней стенках станины и на задних концах стоек, а вторая опорная планка закреплена на стойках между боковой стенкой станины и первой опорной планкой, при этом основная горизонтальная направляющая механизма поперечного перемещения грейферных линеек закреплена на стойках между боковой стенкой станины и второй опорной планкой, дополнительные продольные направляющие механизма продольного перемещения грейферных линеек выполнены в виде скалок, смонтированных на опорных планках, а каретка выполнена в виде установленной на скалках рамки, образованной передней и задней несущими планками, расположенными параллельно опорным планкам, и боковыми несущими планками, расположенными параллельно скалкам, а привод возвратно-поступательного движения выполнен в виде кулачкового вала, смонтированного на первой опорной планке и соединенного посредством карданного вала и зубчатой передачи с главным валом пресса, прижимного ролика, смонтированного на передней или на задней несущей планке рамки с возможностью взаимодействия с кулачковым валом, и дополнительного поджимного узла, выполненного в виде двух силовых пневматических цилиндров, закрепленных корпусами на второй опорной планке и штоками - на ролике или на задней несущей планке. 4. Пресс по пп. 1 - 3, отличающийся тем, что в каждой ползушке механизма продольного перемещения грейферных линеек выполнен направляющий паз, расположенный параллельно грейферной линейке, а узел фиксации выполнен в виде сухаря, установленного в направляющем пазу ползушки и посредством пальца соединенного с грейферной линейкой, конического фиксатора, смонтированного на ползушке параллельно дополнительной горизонтальной направляющей и установленного в гнезде, выполненном в одной из стенок сухаря, и дополнительного упругого элемента, подпружинивающего фиксатор к сухарю.