Винтовой пресс двойного действия Советский патент 1992 года по МПК B30B1/18 

Изобретение относится к кузнечно- штамповочному производству, в частности к производству винтовых прессов,и является усовершенствованием изобретения по авт.св. № 1613357.

Известен винтовой пресс двойного действия, который содержит станину, установленный в станине винт с маховиком, расположенный в направляющих станины наружный ползун, выполненный с двумя внутренними полостями, Q одной из которых расположена гайка, взаимодействующая винтом, а в другой - внутренний ползун с гайкой, а также привод маховика. В полости наружного ползуна расположен полый винт, жестко связанный с корпусом гайки наружного ползуна и винтовой нарезкой с гайкой внутреннего ползуна. Кроме того, пресс снабжен подвижной поперечиной с внутренней винтовой нарезкой, свинчивающейся с другой винтовой нарезкой, выполненной на наружной поверхности корпуса гайки и направляющих подвижной поперечины, причем направление винтовой нарезки подвижной поперечины противоположно направлению нарезки гайки наружного ползуна, а на станине пресса установлены упругие ограничители перемещения подвижной поперечины.

Известен также винтовой пресс двойного действия, содержащий смонтированный в направляющих станины наружный ползун и размещенные в его полости внутренний ползун и связанный с наружным ползуном корпус с гайкой, сочлененной с винтом, установленным с возможностью вращения и жестко связанным с приводным маховиком, жестко связанный с корпусом гайки полый винт, сочлененный резьбой с гайкой внутреннего ползуна, на наружном ползуне установлена гайка, сочлененная резьбой с корпусом гайки, поперечина с гайкой, сочлененной резьбой с корпусом гайки, и дополнительная поперечина, связанная резьбой с втулкой, установленной на наружном ползуне, и упругие ограничители, уста- новленные между поперечиной и

дополнительной поперечиной упоры, установленные на станине.

Недостатком известной конструкции пресса являются ограниченные технологические возможности пресса, не позволяющие получать поковки с глубокими полостями, так как конструкция пресса не обеспечивает принудительное выдергивание пуансона, связанного с внутренним ползуном, из поковки, а

подъем внутреннего ползуна осуществляется за счет сил веса наружного и внутреннего ползунов. Кроме того, необходимость принудительного подъема внутреннего ползуна относительно наружного может возникнуть

при возникновении затекания материала заготовки между пуансоном и матрицей и образованием заусенца. Указанные недостатки известной конструкции становятся существенными при работе пресса в составе автоматизированного комплекса, так как может привести к аварийному режиму работы пресса при автоматизированной подаче заготовок и съема поковок.

Целью изобретения является создание

пресса, имеющего высокие технологические возможности, обеспечивающего получение поковок широкой номенклатуры.

Указанная цель достигается тем, что винтовой пресс двойного действия снабжен

дополнительными упругими ограничителями и тягами с упорами, дополнительные ограничители установлены на поперечине, тяги связаны одними концами с наружным ползуном, а на других концах тяг смонтированы упоры с возможностью их взаимодействия с дополнительными упругими ограничителями, при этом пресс снабжен упругими упорами, установленными на нижней поверхности верхней поперечины станины.

На фиг.1 изображен пресс, общий вид; на фиг.2 - то же, вариант.

Пресс содержит станину 1, в направляющих которой установлен наружный ползун

2, во внутренней полости которого расположен внутренний ползун 3 с жестко установленной в нем гайкой 4, взаимодействующей с полым винтом 5, который жестко связан с

корпусом 6 гайки 7, взаимодействующей с винтом 8, на верхнем конце которогоустанов- лен маховик 9, Винт 8 установлен в станине 1 с возможностью вращения в подпятнике 10 и подшипнике 11. Полый винт 5 и корпус 6 установлены в наружном ползуне 2 с возможностью вращения в полости наружного ползуна в гайке 12, жестко закрепленной в корпусе 13, который крепится к наружному ползуну 2 через проставку 14.

Другая винтовая нарезка на корпусе 6 взаимодействует с гайкой 15, жестко закрепленной на поперечине 16. Последняя может перемещаться в направляющих 17, расположенных на станине 1 или в направляющих наружного ползуна (не показаны). В направляющих 17 установлена также до- полнительная поперечина 18, связанная резьбой с втулкой 19, установленной на корпусе 13 наружного ползуна 2. Дополнительная поперечина 18, как и поперечина 16, может перемещаться в направляющих наружного ползуна (не показаны).

На станине 1 пресса установлены упоры 20. На поперечине 16 установлены дополнительные упругие ограничители 21. Тяги 22 одними концами связаны с корпусом 13, закрепленным к наружному ползуну 2, а на других концах тяг 22 установлены упоры 23, расположенные над дополнительными упругими ограничителями 21, между поперечиной 16 и дополнительной поперечиной 18 установлены упругие ограничители 24. На нижней поверхности верхней поперечины станины 1 установлены упругие упоры 25.

На внутреннем ползуне 3, наружном ползуне 2 и нижней поперечине станины 1 закреплен рабочий инструмент 26-28.

Пресс работает следующим образом.

Перед началом работы пресса наружный ползун 2 и связанные с ним элементы конструкции пресса подняты в крайнее вер- хнее положение. Внутренний ползун 3 занимает крайнее верхнее положение относительно наружного ползуна 2. Втулка 19 упирается в корпус 13.

При включении привода пресса (не по- казан) маховик 9 и связанный с ним винт 8 начинают ускоренно вращаться, и винт 8 свинчивает гайку 7, перемещая вниз корпус 6, полый винт 5, наружный 2 и внутренний 3 ползуны. Гайка 7 и корпус 6 на ходе разгона вниз не вращаются, поэтому поперечина 16, а также дополнительная поперечина 18 перемещаются вниз совместно с наружным ползуном 2.

Совместное движение наружного пол- зуна 2, внутреннего ползуна 3, поперечины 16 и дополнительной поперечины 18 осуществляется до момента соприкосновения дополнительной поперечины 19 с упорами 20, после чего дополнительная поперечина 18 останавливается, а наружный ползун 2, поперечина 16 и внутренний ползун 3, полый винт 5, корпус 6 и другие элементы конструкции, связанные с наружными 2 и внутренним 3 ползунами.продолжают двигаться вниз. Поперечина 16, перемещаясь вниз, упирается в упругие ограничители 24 и деформирует их. При этом возникает вертикальная сила PI от упругих ограничителей 24, препятствующая движению вниз поперечины 16 и жестко связанной с ней гайки 15. В винтовом соединении гайка 15 - корпус 6 возникает крутящий момент ML разгоняющий корпус 6 в направлении вращения винта 8. Под действием этой вертикальной силы возникает крутящий момент М2. в винтовом соединении гайка 7-винт 8,разгоняю- щий корпус 6 также в направлении вращения винта 8. Суммарный момент, разгоняющий корпус 6:

М М1 + (|1-ф.(1)

где hi и ha - ход резьбы гайка 7-винт 8 и гайка 15-корпус 6.

Скорость перемещения наружного ползуна 2 уменьшается и определяется выражением

.

(2)

Ч л 2л: где W1 - угловая скорость вращения винта 8;

С02 - угловая скорость вращения гайки 7 (корпуса 6);

из- ход резьбы гайка 12-корпус 6.

При перемещении наружного ползуна 2 вниз упругие ограничители 24 сжимаются, что приводит к торможению наружного ползуна 2 и разгону корпуса 6, что приводит первоначально к торможению поперечины 16, а затем ее перемещению вверх и к разгрузке упругих ограничителей 24.

Величина хода торможения наружного ползуна 2 и работа деформирования упругих ограничителей 24 выбирается так, что скорость смыкания рабочего инструмента 27 и 28 равняется нулю. Исходя из этого условия по выражению (2) получают

hl -(3)

(Oi

о)1

hi + пз

При Дальнейшем вращении винта 8 и корпуса 6 с полым винтом 5 согласно выражению (3) внутренний ползун 3 продолжает движение вниз со скоростью

Г12 + ГЦ,,

УВ п ОУ2 (4)

а поперечина 16 перемещается вверх:

h2 - Ьз vn л: °ЬПри движении поперечины 16 вверх происходит сжатие с усилием PZ упругих ограничителей 21 между поперечиной 16 и упорами 23. Происходит ход деформирования до полного перехода энергии подвижных частей в работу деформирования заготовки.

Конструкция пресса обеспечивает соотношение между усилием Рн наружного ползуна, зажимающего инструменты 27 и 28, и усилием Рв внутреннего ползуна, обеспечивающего деформирование заготовки: Рн Гц - hi Рв

(6)

hi +Ьз

При реверсе привода на маховик 9 действует крутящий момент, приводящий во вращение маховик 9 и винт 8. Одновременно от усилия Р2 упругих ограничителей 21 возникает крутящий момент Мз в резьбах гайка 15-корпус 6 и гайка 12-корпус 6: h2 - ha

Мз РЗ

2 ж

(7)

РЗ Р2

(8)

Под действием момента от привода и момента Мз корпус 6 вращается в сторону вращения винта 8, а жестко связанный с корпусом 6 полый винт 5 поднимает гайку 4 и жестко связанный с ней внутренний ползун 3.

Таким образом, дополнительно к силе от привода создается сила Рз от упругих ограничителей 21, обеспечивающая выдергивание инструмента 26 из отштампованной поковки:

Г12 - ПЗ

Усилие Рз можно регулировать, изменяя жесткость или деформацию упругих ограничителей 21.

При дальнейшем вращении винта 8 и корпуса 6 поперечина 16 опускается, упругие ограничители 21 разгружаются, внутренний ползун 3 поднимается в крайнее верхнее положение относительно наружного ползуна 2, а поперечина 16 опускается в нижнее положение относительно дополнительной поперечины 18.

Корпус 6 не вращается и под действием вращения винта 8 все подвижные части поднимаются в крайнее верхнее положение и, не доходя до упругих упоров 25, останавливаются.

В этом случае, если усилие упругих ограничителей 21 окажется недостаточным, чтобы выдернуть инструмент 26 из поковки, поперечина 16 не опускается и, таким образом, при подходе к верхнему положению она входит в контакт с упругими упорами 25,

которые создают дополнительную силу к силе Р2 упругих ограничителей 21, и инструмент 26 извлекают из поковки.

Таким образом, упругие упоры 25 рабо5 тают только в случае превышения усилия зажима инструмента 26 над усилием выры- ва инструмента 26 от упругих ограничителей 21 и обеспечивают гарантированное извлечение инструмента 26 из поковки, так как

10 усилие упругих упоров 25 можно сделать практически неограниченным, выполняя их с переменной жесткостью, что трудно выполнить на поперечине 16.

Упругие ограничители (фиг.2) могут быть

15 выполнены в виде цилиндра 29, штоки 30 которых связаны тягой с корпусом 13 наружного ползуна 2.

Пресс (фиг,2) работает следующим образом.

20 Перед началом работы пресса наружный ползун 2 и связанные с ним элементы конструкции пресса подняты в крайнее верхнее положение. Внутренний ползун 3 занимает крайнее верхнее положение

25 относительно наружного ползуна 2. Втулка 19 упирается в корпус 13. Верхняя и нижняя полости цилиндров без давления. Далее пресс работает аналогично описанному варианту до момента, когда происходит ход

30 деформирования. Возможны два случая работы пресса. При первом во время хода деформирования давление подается в нижнюю полость цилиндра 29 и он выполняет функции, аналогичные дополнительному

35 бункеру 22, обеспечивая вырыв пуансона 26 из заготовки. При втором случае во время хода деформирования давление подается в верхнюю полость цилиндра 29. При реверсе привода на маховик 9 действует крутящий

40 момент, приводящий во вращение маховик 9 и винт 8. Одновременно от усилия Р4 цилиндра возникает крутящий момент М4 в резьбах гайка 15-корпус 6 и гайка 12-корпус 6:

45 -Р,

Р)

Под действием момента от привода винт 8 начинает вращаться в противоположную сторону, поднимая подвижные части, а

под действием момента М4 корпус 6 вращается в ту же сторону, что и при ходе дефор- мирования, обеспечивая движение внутреннего ползуна 3 вниз, что позволяет вытолкнуть заготовку из верхней матрицы

27 пуансоном 26 с усилием PS, которое определяется выражением

.(10)

Усилие PS можно регулировать, изменяя давление в верхней полости цилиндра 29.

Для возвращения подвижных частей в исходное положение давление из верхней полости цилиндра сбрасывается и подается в нижнюю полость. При этом от усилия Ре цилиндра 29 возникает крутящий момент Мб в резьбах гайка 15-корпус б и гайка 12- корпус 6:

Ms P6-.(11)

Под действием момента от привода и момента Ms корпус 6 вращается в сторону вращения винта 8, а жестко связанный с корпусом 6 полый винт поднимает гайку 4 и жестко связанный с ней внутренний ползун 3.

При дальнейшем вращении винта 8 и корпуса 6 поперечина 16 опускается, внутренний ползун 3 поднимается в крайнее верхнее положение относительно наружного ползуна 2, а поперечина 16 опускается в нижнее положение относительно дополнительной поперечины 18. Давление из нижней полости цилиндра 29 сбрасывается, при

0

5

0 5

этом корпус 6 не вращается и под действием вращения винта 8 все подвижные части поднимаются в крайнее верхнее положение и, не доходя до упругих упоров 25, останавливаются.

Таким образом, использование цилиндров 29 обеспечивает как вырыв пуансона 26 из поковки, так и выталкивание из верхней матрицы.

Формула изобретения

1 .Винтовой пресс двойного действия по авт.св. № 1613357,о тличающийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей, он снабжен дополнительными упругими ограничителями и тягами с упорами, дополнительные упругие ограничители установлены на поперечине, тяги связаны одними концами с наружным ползуном, а на других концах тяг смонтированы упоры с возможностью их взаимодействия с дополнительными упругими ограничителями.

2. Пресс по п. 1, от л и ч а ю щи йся тем, что он снабжен упругими упорами, установленными на нижней поверхности верхней поперечины станины.

Изобретение относится к области куз- нечно-штамповочного производства и, в частности, к производству винтовых прессов. Цель изобретения - расширение технологических возможностей. В направляющих станины 1 смонтирован наружный ползун 2 и размещенный в последнем внутренний ползун 3. Полый винт 5 с корпусом гайки 6 связаны с гайками 12 и 4 соответственно наружного 2 и внутреннего 3 ползунов. На поперечине 16, размещенной в направляющих 17, установлены дополнительные упругие ограничители 21. На наружном ползуне 2 установлены тяги 22 с упорами 23, а на нижней поверхности верхней поперечины станины 1 установлены упругие упоры 25. В процессе деформирования заготовки от сл С

Риг.2