Вертикальный вибрационный пресс Советский патент 1993 года по МПК B21J9/06 

Изобретение относится к машинам ударного и вибрационного действия и может быть применено при обработке металлов и других материалов давлением с использованием полезных вибраций, в частности в конструкциях вибрационных прессов.

Цель изобретения - повышение эффективности пресса в работе и его надежности путем использования виброударного режима воздействия на обрабатываемое изделие, устранение ударных нагрузок на рабочий орган на холостом ходу,

На фиг. 1 изображен общий вид вибрационного пресса, продольный разрез, с механическим вибровозбудителем; на фиг. 2 - то же, с электромагнитным вибровозбудителем; на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 1.

Пример 1. Вертикальный вибрационный пресс содержит расположенные на фундаменте-основании 1 колонны 2 с закрепленным на них неподвижным основаоо

О

со ю

Ј

нием 3, в котором в направляющих 4 установлена с возможностью вертикального возвратно-поступательного движения нижняя траверса, выполненная в виде ползуна 5 и стола б, закрепленного на верхнем торце ползуна 5 и выполненного с размерами в плане, большими соответствующих размеров ползуна 5. Стол опирается на амортизаторы 7 (в данном примере пружины), закрепленные на основании 3 и имеющие упор 8 из упругого материала, например резины с объемным сжатием, являющийся одновременно ограничителем деформации амортизаторов 7 (пружин) с ограничителем вертикального перемещения нижней траверсы. Форма стола 6 нижней траверсы может быть кольцевой или в виде отдельных пластин (фиг. 3). От формы стола 6 зависит расположение и количество амортизаторов 7, а также форма и количество упоров 8. Упор 8 закреплен на неподвижной станине 3 под столом 6 нижней траверсы с возможностью их взаимодействия, Под нижней тра- версой на основании 1 установлен вибрационный ударник 9 с дебалансным вибровозбудителем 10. Между верхней поверхностью вибрационного ударника 9 и нижней поверхностью ползуна 5 предусмотрен зазор h величиной, превышающей амплитуду колебаний ударника 9 на холостом ходу. На направляющих колоннах 2 установлена верхняя траверса 11с инерционной массой с возможностью плоскопараллельного перемещения вдоль колонн 2 и снабжена механизмом возвратно-поступа- тельногр перемещения, выполненным в виде двух упругих баллонов; нагрузочного 12 и разгрузочного 13, прикрепленных основаниями соответственно к поперечине 14 и к верхней поверхности свободно подвешенной плиты 15, расположенной перпендикулярно к оси пресса и к дополнительной поперечине 16 и нижней поверхности плиты 15. Дополнительная поперечина 16 одновременно является ограйичителем хода верхней траверсы 11, подвешенной на двух тягах 17, одним концом закрепленных на верхней траверсе 11 параллельно продольной оси пресса, другим концом жестко закрепленных на плите 15. Дополнительная поперечина 16 имеет отверстия для размещения тяг 17.

Баллоны 12 и 13 соединены системой управления 18 с источниками сжатого воздуха или напорной магистралью (не показаны).

Вибрационный ударник 9 выполнен в виде массивного корпуса, состоящего из верхней 19 и нижней 20 частей, связанных стяжными болтами 21 через прокладки 22.

Между верхней 19 и нижней 20 частями в трапециевидной полости 23 установлен между эластичными прокладками 24 вибровозбудитель 10. Вибрационный ударник 9

установлен на элементе 25 упругого возврата, закрепленном на основании 1.

П р и м е р 2. Вибрационный ударник 9 выполнен в виде массивного корпуса 19, установленного на элементы 25 упругого

возврата, закрепленные на основании 1, и соединенного с якорем 26 электромагнита, статор 27 которого установлен на основании 1,

Вибрационный пресс работает следую5 щим образом.

В исходном положении при заполненном сжатым воздухом или водой разгрузочного баллона 13 верхняя траверса 11 находится в крайнем верхнем положении.

0 На ползун 5 устанавливают обрабатываемое изделие 28. Нагрузочный баллон 12 предназначен для обеспечения статического поджатия и дополнительной статической нагрузки на обрабатываемое изделие (кро5 Ме веса верхней траверсы 11с инерционной массой), разгрузочный баллон 12 - для снятия статической нагрузки на обрабатываемое изделие. Масса верхней траверсы 11 незначительна, поэтому за счет нагрузрчно0 го баллона 12 можно развить статическую нагрузку, необходимую для обработки изделия. Величина статической нагрузки обеспечивается расчетным путем при вариации опорной площади баллонов 12 и 13 и давле5 ния энергоносителя в них.

Вибрационный ударник 9 постоянно находится в колебательном движении, но на холостом ходу не взаимодействует с ползуном 5, который при этом отжат амортизато0 рами 7 в верхнее положение. На холостом ходу между верхней поверхностью вибрационного ударника 9 и нижней поверхностью ползуна 5 имеется зазор h, величина которого превышает амплитуду колебаний ударни5 ка 9 на холостом ходу. Сжатый воздух или воду выпускают из разгрузочного баллона 13 и подают в нагрузочный баллон 12, верхняя траверса 11 опускается и воздействует статической нагрузкой на обрабатываемое

0 изделие 28. Амортизаторы 7 ползуна 5 сжимаются до упора 8, в результате чего зазор h становится меньше величины амплитуды колебаний ударника 9 на холостом ходу и на изделие 28 кроме статической нагрузки на5 чинает действовать дополнительная вибра- ционно-ударная нагрузка. После окончания обработки изделия 28 цикл повторяется.

Зазор h определяется методом математического моделирования из условия достижения наибольших усилий, воздействующих на обрабатываемое изделие. Причем исследование соответствующей математической модели показало, что наличие односторонней жесткой связи вибрационного ударника 9 в процессе соударения с ползуном 5 позволяет обеспечить, при определенном соотношении параметров установки движения в режиме аттрактора (при этом положение квазистатического равновесия ударника самоустанавливается за счет увода в режиме наиболее интенсивных ударов в достаточно широком диапазоне отклонения начальных параметров настройки), Поэтому, обеспечив соответствующие параметры виброударника, можно гарантировать его длительную работу в оптимальном режиме даже при отклонениях от оптимальной настройки зазора и изменении параметров связей в достаточно широких пределах.

Использование предлагаемого вибрационного пресса позволит по сравнению с известными повысить эффективность обработки изделий статическим давлением за счет возможности реализации дополнительного виброударного режима воздействия, что позволит значительно снизить усилие статического прессования и как следствие снизить массу пресса и мощность привода. Установка станины неподвижно обеспечивает увеличение надежности и срока службы вибрационного пресса путем устранения ударных нагрузок вибрационного ударника на пресс на холостом ходу, что способствует снижению нагрузок на фундаменти подшипниковые узлы, увеличению времени межремонтного периода и повышению эргономических показателей за счет снижения шума и вибраций на здание и оператора.

Кроме того, повышается эффективность пресса в работе за счет упрощения конструкции пресса, не требующей большой точности монтажа (по сравнению с прототипом), значительных по габаритам деталей пресса, и установки обрабатываемого изделия.

Формула изобретения

Вертикальный вибрационный пресс, содержащий основание, колонны, верхнюю 5 поперечину, верхнюю траверсу, механизм возвратно-поступательного перемещения верхней траверсы с силовым цилиндром, нижнюю траверсу, подпружиненную относительно основания в направлении к верх0 ней траверсе, упор нижней траверсы и вибратор с элементами упругого возврата, установленный с возможностью взаимодействия с нижней траверсой, отличающийся тем, что, с целью повышения

5 эффективности работы пресса и его надежности, механизм возвратно-поступательного перемещения верхней траверсы выполнен в виде двух тяг, закрепленных на верхней траверсе параллельно продольной

0 оси пресса, плиты, расположенной перпендикулярно оси пресса и жестко связанной с тягами, дополнительной поперечины с от- . верстиями для размещения тяг, связанной с основанием и расположенной между пли5 той и верхней траверсой, силовой цилиндр выполнен в виде двух упругих баллонов, один из которых размещен между поперечиной и плитой, а другой - между плитой и дополнительной поперечиной, нижняя тра0 верса выполнена в виде ползуна и стола, закрепленного на верхнем торце ползуна и выполненного с размерами в плане, большими соответствующих размеров ползуна, основание пресса снабжено нэправляющи5 ми для ползуна, пружины нижней, траверсы размещены между основанием пресса и нижней поверхностью выступающей части стола, упор нижней траверсы закреплен на основании с возможностью взаимодейст0 вия с нижней поверхностью выступающей части стола и выполнен из упругого материала, а вибратор закреплен на основании пресса посредством упомянутых элементов упругого возврата и расположен с образова5 нием зазора между вибратором и торцом ползуна.

8 Uts.

Использование: в машинах ударного и вибрационного действия для обработки металлов и других материалов давлением с использованием полезных вибраций, в час- тнбстй в конструкциях вибрационных прес-. сов. Сущность изобретения: механизм возвратно-поступательного перемещения верхней траверсы выполнен в виде двух тяг, закрепленных на верхней траверсе параллельно продольной оси пресса, плиты, расположенной перпендикулярно оси пресса и жефтко связанной с тягами, и дополнительной поперечины с отверстиями для размещения тяг. Силовой цилиндр механизма перемещения выполнен в виде двух упругих баллонов, один из которых размещен между верхней поперечиной пресса и верхней поверхностью плиты, а другой - между нижней поверхностью плиты и дополнительной поперечиной. Нижняя траверса содержит ползун с закрепленными на его верхнем торце столом с размерами в плане, большими соответствующих размеров ползуна. Основание пресса снабжено направляющими для ползуна. Пружины нижней траверсы размещены между основанием пресса и нижней поверхностью выступающей части стола, взаимодействующей с упором из упругого материала, закрепленным на основании. Вибратор установлен на основании посредством элементов упругого возраста и имеет зазор между вибратором и торцом ползуна. Достигается повышение эффективности пресса в работе и его надежности за счет использования дополнительного виброударного режима воздействия, снижение массы пресса и мощности привода. 3 ил. ел с