ПРЕСС-МОЛОТ (ВАРИАНТЫ) Российский патент 2003 года по МПК B21J11/00 B21J9/12 

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано при конструировании кузнечно-штамповочного оборудования.

Известен пресс-молот, содержащий падающий груз, направляющие трубы, стол и пресс-форму с верхней и нижней частями (SU 323181, 21.11.1972, В 21 J 1/00).

Недостатки известного пресс-молота состоят в следующем:
- поломки и быстрый износ пресс-форм, что снижает точность изготовления деталей;
- высокий уровень шума и повышенная вибрация пресс-молота и помещений цехов.

Технической задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение, является повышение точности изготовления деталей, увеличение срока службы стальных пресс-форм, снижение вибрации и шума.

Для решения поставленной задачи в пресс-молоте, содержащем падающий груз, направляющие трубы, стол и пресс-форму с верхней и нижней частями, согласно первому варианту выполнения падающий груз представляет собой платформу с цилиндрическими полостями с жидкостью или сжатым воздухом, в которых установлены плунжеры с опорой с одной стороны на жидкость или сжатый воздух и образованием камер высокого давления, а с другой стороны - на верхнюю часть пресс-формы, при этом стол снабжен платформой с цилиндрическими полостями с жидкостью, в которых установлены плунжеры с опорой с нижней стороны на жидкость, платформу и стол, а с верхней стороны - на нижнюю часть пресс-формы.

Согласно второму варианту выполнения в известном пресс-молоте, содержащем падающий груз, направляющие трубы, стол и пресс-форму с верхней и нижней частями, падающий груз выполнен в виде платформ с цилиндрическими полостями с жидкостью или сжатым воздухом, в которых установлены плунжеры с опорой с одной стороны на жидкость или сжатый воздух и образованием камер высокого давления, а с другой стороны - на одну из платформ, а стол снабжен платформой с цилиндрическими полостями с жидкостью, в которых установлены плунжеры с опорой с нижней стороны на столб жидкости в упомянутых цилиндрических полостях и образованием камер высокого давления и на стол.

По третьему варианту в пресс-молоте, содержащем падающий груз, направляющие трубы, стол и пресс-форму, падающий груз выполнен в виде отдельных платформ с цилиндрическими полостями с жидкостью, в которых установлены плунжеры с опорой с одной стороны на платформу, а с другой стороны - на столб жидкости с образованием камер высокого давления и на пресс-форму, при этом пресс-молот снабжен расположенной на фундаменте платформой, в которой размещены плунжеры с образованием камер высокого давления с жидкостью, а стол установлен на упомянутых плунжерах, которые расположены с опорой на жидкость в камерах высокого давления.

Изобретение поясняется графическими материалами, на фиг.1-5 которых представлены варианты выполнения пресс-молота.

Универсальный пресс-молот (фиг.1-5) содержит механизм подъема и опускания груза, например пневмопоршневой механизм 1, шток поршня 2 соединен с платформой 3 падающего груза или с падающим грузом 4 (см. фиг.1, 2) стержнем 5, падающий груз 4 выполнен в виде платформ 6, 7, установленных по высоте без зазора и с зазором, закрепленных между собой болтами 8, 9 (см. фиг.2, 5). В отдельных платформах 6, 7 падающего груза в цилиндрических полостях установлены один плунжер 10 (см. фиг.1) или несколько плунжеров 11, 12, 13, 14, 15, 16 (см. фиг.2, 5), опирающихся с одной стороны на жидкость или сжатый воздух, заключенную в замкнутые камеры 17 (см. фиг.1), 18, 19, 20, 21, 22, 23 (см. фиг.2) высокого давления платформ 3, 6, 7, с другой - на одну из частей 4, 6 падающего груза, или верхнюю часть пресс формы 24, закрепленной болтами 25 к платформе 3 (см. фиг.1) или к платформе 7 (см. фиг.5, б). На столе 26 установлена платформа 27, 28, закрепленная болтами 29 (см. фиг.1, 2, 5, б), в последней выполнены цилиндрические полости, в которые установлены плунжеры 30 (см. фиг.1) и 31, 32, 33 (см. фиг.2, 5, б), опирающиеся с нижней стороны на жидкость 34, 35, 36, 37, платформу 27, 28 и стол 26, а верхней - на нижнюю часть пресс-формы 38, на которой установлена деформируемая пластина 39 (см. фиг.1, 5, б). Стол 26 установлен на плунжерах 40, 41, 42, опирающихся на жидкость, заключенную в замкнутые камеры, 43, 44, 45 платформы 46, последняя расположена на фундаменте 47, в корпусе каждой платформы 3, 27 (см. фиг.1) 6, 7, 28, 46 (см. фиг.2, 3, 5) выполнены подводящий канал 48, 49, 52, 53, 54, 55, связанный со всеми камерами высокого давления (см. пример выполнения канала в платформе 46, вид А, канал 55 на фиг.3) и отводящий - 51, 56, 58, 59.

Падающие грузы 3 (см. фиг.1) 4, 6, 7 перемещаются по направляющим трубам (на фиг.2, 5, а, б направляющие трубы не показаны).

На всех плунжерах 10, 11, 12, 13, 30, 31, 32, 33 для сбора и отвода просочившегося масла выполнены проточки 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73 и проточки под уплотнительные кольца 74, 75 (см. фиг.1, 2, 3, 5).

Универсальный пресс-молот работает следующим образом.

От насоса масло под давлением (0,01-0,5)МПа подается по рукавам штуцеру, в котором установлен шариковый обратный клапан (на фиг.1, 2, 3, 4, 5 насос, рукава, штуцер и шариковый клапан не показаны), к подводящим каналам 48, 49 в камеры высокого давления 17, 34, например, платформ 3, 27 (см. фиг.1). В нижнюю камеру пневмопоршневого механизма 1 подается сжатый воздух. В этот момент поршень вместе со штоком 2 поднимает падающий груз 3 в верхнее рабочее положение. При подаче сжатого воздуха в верхнюю камеру поршневого механизма 1 платформа 3 падающего груза перемещается по направляющим трубам вниз вместе с верхней частью пресс-формы 24, последняя наносит удар по дюралюминиевому листу 39. В результате деформации листа 39 возникает сопротивление движению падающего груза 3, которое передается на пресс-форму 24, плунжер 10, столб жидкости 17 и платформу 3, одновременно нижняя часть пресс-формы 38 создает давление на плунжер 30, платформу 27, столб жидкости 34, стол 26 и фундамент 47.

При штамповке титановых или стальных листов, в зависимости от свойств материала, толщины и габаритов листов, применяют тяжелые падающие грузы массой 5-20 т и более, высотой 1,5-2,0 м. В данном случае возникает повышенная вибрация фундамента, стен цехов.

Для снижения вибрации фундамента и стен цехов целесообразно разделить стол 26 и фундамент 47 слоем жидкости, заключенной в камерах высокого давления 43, 44, 45 платформы 46 (см. фиг.3, 5).

Конструкция пресс-молота универсальна, поскольку она позволяет при постоянной энергии падающего груза изменять амплитуду и длительность ударного импульса в широком диапазоне.

В зависимости от расположения соударяющихся элементов падающего груза и элементов, воспринимающих ударную нагрузку, можно получать различные ударные импульсы по форме, амплитуде и длительности.

При жестком ударе падающего груза 3 в платформе 27 (см. фиг.4, а) возникает один короткий импульс силы, но с высокой амплитудой, сопровождающийся повышенным уровнем шума и вибрацией. Короткий импульс силы в процессе прессования листов малоэффективен.

Если расположить элементы падающего груза 3 с зазором, относительно верхней части пресс-формы 24 и плунжера 10, то в соударяющейся платформе 27(см. фиг.4, 5) возникают два жестких ударных импульса или один растянутый во времени импульс силы. Процесс соударения двух тел сопровождается высокой амплитудой импульса, повышенным шумом и вибрацией, но растянутый во времени ударный импульс улучшает процесс прессования листов.

В случае, если верхняя и нижняя части пресс-формы через плунжеры 10, 30, опираются на столб жидкости 17, 34 (см. фиг.1, 4, в), то при соударении с платформой 27, установленной на столе 26, формируются несколько ударных импульсов за счет деления энергии удара составного падающего груза на части, но при этом максимальная амплитуда импульса значительно ниже, чем при жестком ударе, реакция на стол и фундамент снижается, а следовательно, снижается и вибрация стола фундамента и стен цехов. Длительность импульса увеличивается в 7-8 раз по сравнению с жестким ударом, за счет этого улучшается процесс прессования листов. Жидкость резко гасит шум. Амплитуда и длительность ударного импульса может измениться как за счет увеличения высоты столба жидкости, так и за счет разности диаметра плунжера, и диаметра камеры высокого давления (см. фиг.1, 4, в диаметр камеры 17 и 34, заполненной жидкостью больше диаметра плунжера 10, 30).

При расположении элементов в падающем грузе (см. фиг.4, г) в платформе 27 формируются два ударных импульса, амплитуда ударного импульса также снижается, а длительность увеличивается, при постоянной энергии удара, одном и том же столбе жидкости в 5 раз по сравнению с жестким ударом, что улучшает процесс прессования листов.

На фиг. 5, а изображен падающий груз, в котором некоторые платформы установлены с зазором друг относительно друга, а некоторые платформы опираются через плунжеры на столб жидкости. При соударении такой конструкции падающего груза сформируется в платформе 28, установленной на столе 26 (см. фиг.5, б), не менее 5-6 ударных импульсов, а длительность падающего груза увеличится в 10-15 раз по сравнению с известным падающим грузом, составленным из такого же количества платформ (платформы представляют стальной монолит и скрепленные между собой болтами без зазора). Увеличивая величину зазора между платформами падающего груза, можно создавать несколько отдельных ударных импульсов за один рабочий ход падающего груза. Величину зазора и изменение столба жидкости осуществляется болтами 25 (см. фиг.1).

Возможность промышленного осуществления внедрения пресс-молота не представляет больших затрат на разработку технической документации, изготовления и промышленного использования.

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и могут быть использованы при изготовлении технологических машин для осуществления операций штамповки. Пресс-молот содержит падающий груз, направляющие трубы, стол, а также верхнюю и нижнюю части пресс-формы. При этом падающий груз выполнен в виде платформы с цилиндрическими полостями с жидкостью или сжатым воздухом, в которых установлены плунжеры, опирающиеся с одной стороны на жидкость или сжатый воздух с образованием камер высокого давления. С другой стороны плунжеры опираются на верхнюю часть пресс-формы. Стол снабжен платформой с цилиндрическими полостями с жидкостью, в которых установлены плунжеры с опорой с нижней стороны на жидкость, на платформу и стол, а с верхней стороны - на нижнюю часть пресс-формы. Во втором варианте выполнения пресс-молота падающий груз выполнен в виде платформ с цилиндрическими полостями, в которых установлены плунжеры с опорой с одной стороны на жидкость или сжатый воздух и образованием камер высокого давления, а с другой стороны - на платформы. Стол в этом случае снабжен платформой с цилиндрическими полостями с жидкостью, в которых установлены плунжеры, опирающиеся с нижней стороны на столб жидкости и на стол. В третьем варианте выполнения пресс-молота падающий груз выполнен в виде отдельных платформ с цилиндрическими полостями с жидкостью, в которых установлены плунжеры. Плунжеры с одной стороны опираются на платформы, а с другой - на столб жидкости с образованием камер высокого давления и на пресс-форму. Стол при этом также снабжен платформой с цилиндрическими полостями с жидкостью, в которых расположены плунжеры. Стол установлен на плунжерах, которые опираются на жидкость с образованием камер высокого давления, на платформу и на фундамент. В результате обеспечивается повышение точности штампуемых деталей, увеличение срока службы пресс-форм и снижение уровня вибрации и шума. 3 c.п. ф-лы, 5 ил.

1. Пресс-молот, содержащий падающий груз, направляющие трубы, стол и пресс-форму с верхней и нижней частями, отличающийся тем, что падающий груз выполнен в виде платформы с цилиндрическими полостями с жидкостью или сжатым воздухом, в которых установлены плунжеры с опорой с одной стороны на жидкость или сжатый воздух и образованием камер высокого давления, а с другой стороны - на верхнюю часть пресс-формы, при этом стол снабжен платформой с цилиндрическими полостями с жидкостью, в которых установлены плунжеры с опорой с нижней стороны на жидкость, платформу и стол, а с верхней стороны - на нижнюю часть пресс-формы. 2. Пресс-молот, содержащий падающий груз, направляющие трубы, стол и пресс-форму с верхней и нижней частями, отличающийся тем, что падающий груз выполнен в виде платформ с цилиндрическими полостями с жидкостью или сжатым воздухом, в которых установлены плунжеры с опорой с одной стороны на жидкость или сжатый воздух и образованием камер высокого давления, а с другой стороны - на одну из платформ, а стол снабжен платформой с цилиндрическими полостями с жидкостью, в которых установлены плунжеры с опорой с нижней стороны на столб жидкости в упомянутых цилиндрических полостях и образованием камер высокого давления и на стол. 3. Пресс-молот, содержащий падающий груз, направляющие трубы, стол и пресс-форму, отличающийся тем, что падающий груз выполнен в виде отдельных платформ с цилиндрическими полостями с жидкостью, в которых установлены плунжеры с опорой с одной стороны на платформу, а с другой стороны - на столб жидкости с образованием камер высокого давления и на пресс-форму, при этом пресс-молот снабжен расположенной на фундаменте платформой, в которой размещены плунжеры с образованием камер высокого давления с жидкостью, а стол установлен на упомянутых плунжерах, которые расположены с опорой на жидкость в камерах высокого давления.