РЕГУЛИРУЕМЫЙ ПРИЖИМ К ПРЕССУ ПРОСТОГО ДЕЙСТВИЯ Российский патент 1994 года по МПК B30B15/16 

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к устройствам для прижатия заготовок при вытяжке деталей из листового материала.

Известные прижимы для прессов простого действия, которые содержат гидроцилиндр прижима с прижимным кольцом и регулировочный клапан, имеют большие габаритные размеры и требуют наличия индивидуального источника питания.

Известен прижим, наиболее близкий по технической сущности к изобретению [1] , в котором гидроцилиндр прижима с закрепленным на нем кольцом установлен концентрично штоку пуансонодержателя с возможностью вертикального перемещения относительно штока до установленного на станине пресса ограничителя. Двухштоковый поршень пуансонодержателя разделяет гидроцилиндр прижима на верхнюю и нижнюю полости. Изменение усилия прижима во время рабочего хода пресса обеспечивается с помощью поджимного устройства клинового типа, приводимого от копирной линейки, установленной на верхней торцовой поверхности гидроцилиндра прижима.

Перетекание жидкости из нижней полости гидроцилиндра прижима в верхнюю осуществляется при рабочем ходе ползуна пресса через обратный клапан поджимного устройства, а из верхней полости в нижнюю - при возвратном ходе ползуна пресса через другой обратный клапан, установленный параллельно упомянутому обратному клапану в период взаимодействия корпуса гидроцилиндра прижима с ограничителем его перемещения. Связь полостей гидроцилиндра выполнена внутри штока пуансонодержателя.

Целью изобретения является расширение технологических возможностей и повышение эксплуатационной надежности гидроцилиндра прижима.

Для этого необходимо решить задачу обеспечения возможности регулировки прижимного усилия без замены копирной линейки и обеспечения работоспособности гидроцилиндра прижима (обеспечения возможности перемещения пуансонодержателя относительно корпуса гидроцилиндра) при заполненных жидкостью рабочих полостях с исключением наличия в них воздушной подушки.

Эта задача решается в регулируемом прижиме к прессу простого действия, содержащем гидроцилиндр прижима с закрепленным на нем прижимным кольцом, пуансонодержатель, выполненный в виде двухштокового поршня гидроцилиндра прижима и соединенный с ползуном пресса, ограничитель хода гидроцилиндра прижима и приводимое от копирной линейки поджимное устройство с обратным клапаном.

Пуансонодержатель гидроцилиндра прижима снабжен регулировочно-стабилизационным устройством с подпружиненным поршнем и винтовой парой, причем рабочая полоcть поршня соединена с магистралью связи полостей гидроцилиндра прижима.

Установка в пуансонодержателе регулировочно-стабилизационного устройства с подпружиненным поршнем обеспечивает возможность широкого диапазона регулировки усилия прижима заготовки. При ослабленной пружине регулировочно-стабилизационного устройства задаваемая профилем копирной линейки диаграмма усилия прижима заготовки будет определяться только упругими свойствами пружины поджимного устройства.

Такая диаграмма усилия прижима заготовки сохраняется при повышении усилия поджатия пружины регулировочно-стабилизационного устройства с помощью предусмотренной для этого винтовой пары до упругого состояния, соответствующего упругому состоянию пружины поджимного устройства.

При дальнейшем ступенчатом повышении усилия поджатия пружины регулировочно-стабилизационного устройства диаграмма усилия прижима заготовки будет определяться пропорциональным изменением ее ступенчато увеличивающегося усилия в соответствии с профилем копирной линейки.

Наряду с достижением расширенного диапазона регулируемого усилия прижима заготовки с помощью установки регулировочно-стабилизационного устройства повышается надежность пресса за счет обеспечения его работоспособности при исключающем наличие воздуха заполнении полостей гидроцилиндра прижима жидкостью. Вытесняемый поршнем поджимного устройства объем жидкости с преодолением усилия пружины регулировочно-стабилизационного устройства беспрепятственно осуществляет подъем его поршня, благодаря чему исключается утечка жидкости в сопрягаемых поверхностях корпуса гидроцилиндра со штоками пуансонодержателя.

Регулировочно-стабилизационное устройство выполняет две функции, одна из которых обеспечивает расширенный диапазон регулируемого усилия прижима заготовки, а вторая обеспечивает стабилизацию постоянства объема жидкости в гидроцилиндре при ее перетекании из одной полости в другую путем перераспределения неравновеликих объемов жидкости с помощью дополнительной, образованной над поршнем регулировочно-стабилизационного устройства, полости переменного объема.

На чертеже представлен регулируемый прижим, продольный разрез.

Прижим содержит гидроцилиндр 1 с закрепленным на нем прижимным кольцом 2, установленным концентрично штоку пуансонодержателя 3. Шток пуансонодержателя 3 снабжен поршнем 4 и внутри него выполнены поперечные соединительные каналы 5 и 6 для связи между собой смежных полостей 7 и 8 гидроцилиндра. На магистрали 9 связи каналов 5 и 6 установлено поджимное устройство, состоящее из подпружиненного упругим элементом 10 клапана 11, поршня 12, имеющего возможность возвратно-поступательного перемещения под воздействием подпружиненного клинового стержня 13, и жестко закрепленной на корпусе гидроцилиндра копирной линейки 14.

На параллельной с магистралью 9 магистрали 15 установлено регулировочно-стабилизационное устройство, состоящее из подпружиненного упругим элементом 16 поршня 17 и винта 18, образующего винтовую пару с жестко посаженной в штоке пуансонодержателя 3 втулкой 19. Винт 18 несет опорную тарелку 20 упругого элемента 16 и фиксируется относительно штока пуансонодержателя 3 контргайкой 21.

Связь магистрали 15 с каналом 6 осуществляется через обратный клапан 22. Полости упругих элементов регулировочно-стабилизационного устройства и клинового стержня 13 через отверстие в тарелке 20 и канал 23 связаны с атмосферой. На станине 24 пресса жестко закреплен ограничитель 25 хода гидроцилиндра 1. Шток пуансонодержателя 3 с одной стороны соединен с ползуном 26 пресса, а с другой стороны на нем закреплен пуансон 27.

Работа регулировочного прижима осуществляется следующим образом.

В начале опускания ползуна 26 пресса прижимное кольцо 2 прижимает заготовку с усилием, определяемым упругостью пружины 10 поджимного устройства. (В случае, если пружина 16 регулировочно-стабилизационного устройства находится в расслабленном состоянии, так как для режима работы с большим прижимным усилием винтом 18 осуществляется поджатие пружины 16 для перемещения вверх поршня 17, а следовательно, и для перемещения поршня 4 относительно гидроцилиндра 1, требуется дополнительное повышение давления жидкости даже после открытия клапана 11).

В процессе вытяжки заготовки с перемещением пуансона 27 вниз жидкость из полости 8 гидроцилиндра 1 через клапан 11 перетекает в полость 7, при этом величина давления жидкости в гидроцилиндре изменяется пропорционально степени поджатия пружины 10 (при работе в режиме с повышенным усилием прижима - пропорционально степени поджатия пружины 16).

Изменение давления в гидроцилиндре и соответственно изменение усилия прижима заготовки происходит в зависимом от профиля копирной линейки соотношении при воздействии через клиновой стержень 13 на поршень 12. Поршень 12 по ходу перемещения вниз вытесняет из своей поршневой полости некоторый объем жидкости, который по каналу 5 поступает под поршень 17, соответствующее перемещение вверх которого осуществляется с поджатием пружины 16.

При идеальном равенстве рабочих площадей поршня 4 и при одинаковых диаметрах поршней 12 и 17 перемещение последних во взаимно противоположных направлениях должно осуществляться на одинаковый размер. Практически рабочие площади поршня 4 и объемы полостей 7 и 8 (определяемые при установке поршня 4 в соответствующем крайнем положении) не могут быть равновеликими, следовательно при большей рабочей площади поршня 4 с нижней стороны с его опусканием ход поршня 17 вверх будет на некоторый размер превышать ход поршня 12 вниз. В случае обратной разницы рабочих полостей поршня 4 с его опусканием ход поршня 17 вверх будет меньше хода поршня 12 вниз.

Таким образом, за счет полости переменного объема под поршнем 17 осуществляется компенсационнoе перераспределение жидкости, не только вытесняемой поршнем 12, но и объема жидкости, определяемого разницей объемов полостей 7 и 8 по итогу полного переливания жидкости из одной полости в другую.

По окончании процесса вытяжки заготовки ползун 26 пресса поднимается вместе с гидроцилиндром. Дойдя до ограничителя 25, гидроцилиндр 1 останавливается, а шток пуансонодержателя 3 продолжает движение вверх, вытесняя поршнем 4 жидкость из полости 7 гидроцилиндра 1 в полость 8 через обратный клапан 22 до останова ползуна 26 пресса в верхнем исходном положении.

Работа регулируемого прижима после его переналадки на повышенноe усилие поджатия заготовки с помощью регулировки винта 18 осуществляется аналогичным образом.

При равновеликих параметрах рабочих площадей поршней 12 и 17 и контактирующих с ними упругих элементов диаграмма изменения усилий прижима обрабатываемой заготовки и после перезакрепления винта 18 будет изменяться пропорционально профилю копирной линейки 14.

Использование заявляемого технического решения обеспечивает расширение диапазона регулируемого усилия прижима, гарантирует работоспособность объекта и повышает его эксплуатационную надежность за счет возможности полного заполнения рабочих полостей жидкостью, благодаря которому стабилизируется работа гидроцилиндра, увеличивается долговечность сопрягаемых поверхностей корпуса с пуансонодержателем и при отсутствии в среде рабочей жидкости воздуха сохраняются ее вязкотекучие свойства.

Предлагаемое техническое решение может быть использовано на предприятиях, осуществляющих разработку прессового оборудования для вытяжки листовых материалов и устройств, технологический процесс изготовления изделий на которых предусматривает регулируемое усилие прижима обрабатываемых заготовок.

Существо изобретения: регулируемый прижим содержит гидроцилиндр 1 с закрепленным на нем прижимным кольцом 2, пуансонодержатель 3, выполненный в виде двухштокового поршня 4 и соединенный с ползуном 26 пресса, ограничитель 25 хода гидроцилиндра 1 и поджимное устройство, состоящее из подпружиненного упругим элементом 10 клапана 11, поршня 12, взаимодействующего с клиновым стержнем 13, и копирной линейки 14. Для расширения технологических возможностей и повышения эксплуатационной надежности пуансонодержатель 3 снабжен регулировочно-стабилизационным устройством, состоящим из поршня 17 и винтовой пары 18 и 19, подпоршневая полость которого соединена с подпоршневой полостью поджимного устройства каналом 5. Упругие элементы 10 и 16 и рабочие площади поршней 12 и 17 поджимного и регулировочно-стабилизационного устройств выполнены идентичными. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. РЕГУЛИРУЕМЫЙ ПРИЖИМ К ПРЕССУ ПРОСТОГО ДЕЙСТВИЯ, содержащий гидроцилиндр прижима с закрепленным на нем прижимным кольцом, пуансонодержатель, выполненный в виде двухштокового поршня гидроцилиндра прижима и соединенный с ползуном пресса, ограничитель хода гидроцилиндра прижима и приводимое от копирной линейки поджимное устройство с обратным клапаном, отличающийся тем, что пуансонодержатель снабжен регулировочно-стабилизационным устройством с подпружиненным поршнем и винтовой парой, причем поршневые полости подвижного и регулировочно-стабилизационного устройств связаны общей магистралью. 2. Прижим по п.1, отличающийся тем, что упругие элементы и рабочие площади поршней регулировочно-стабилизационного и поджимного устройств выполнены идентичными.