ГИДРОВИНТОВОЙ ПРЕСС-МОЛОТ Советский патент 1973 года по МПК B30B1/23 B21J11/00 B30B15/06 

1

Изобретение относится к -области обработки металлов давлением и .предназначено для штамиовки высокопрочных металлов и сплавов.

Известен гидровинтовой пресс-молот, содержащий станину, выполненную в виде верхней и нижн-ей 1ПОпе,речи-н, стянутых колоннами, установленный в направляющих стаеины ползун, жестко или посредством подп-ятннка соединенный -с винтовым плунжером, входящий в гидравлический рабочий цилиндр, смонтированный в верхней поперечине станины, а также установленную на винтовом плунжере гайку-маховик.

С целью исключения воздействия ударных нагрузок на фундамент и крутящего момента на станину в предлагаемом пресс-молоте гайка-махов1ик выполнена с наружной винтовой нарезкой и установлена с возможностью, вращения и осевого перемещения в винтовой направляющей, выполненной в отверстии, предусмот1ренном в ве рхней поперечине.

Иа чертеже изо-бражен предлагаемый гидровинтовой пресс-молот.

Пресс-молот содержит замкнутую станину /, в ве,рхней поперечине 2 которой располож.ен гидравлический цилиндр 3. В станине может перемещаться лолзун 4 с жестко закрепленным винтом 5, свинчивающимся с дайкой-маховиком 6, которая в свою очередь

свинчивается также с верхней поперечиной 2 станины 1. К верхней части винта 5 крепится шток 7 с поршнем 8 1гидравлического цилиндра 3.

Станина 1 пресс-молота установлена в направляющих 9 и опирается на упругие элементы 10 любой известной конструкции {пружинные, резиновые, гидравлические, гидропневматические или комбинированные).

Пресс-молот работает следующим образом.

Ползун 4 находится в верхнем полол ени1И, штоковая полость цилиндра 5 соединена с насосом (на чертеже не показан), а поршневая сталь - со сливом.

Винт 5 с гайкой-.маховиком 6 имеют винтовое несамотормозящее соединение, а гайкамаховик 6 с попе,речиной 2 - винтовое самотормозЯЩее соединение или несамотормозящее того же направления.

Для осуществления хода разгона вниз штоковая полость цилиндра 3 соединяется со сливом, а поршневая - с насосом. Под действием силы давления жидкости штОК 7 давит на винт 5, который, вращая гайку-маховик 6, начинает опускаться. Так как винтовое соединение гайки-маховика 6 с поперечиной 2 имеет то же направление, что п соединение гайкИ-маховика 6 с винтом 5, то гайка-маховик 6, вращаясь, поднимается. Происходит ускореннное пост пательное перемещение ползуна 4 и винта 5 «низ и винтовое переме щение гайки-маховика 6 вверх. Ползун опускается на расстояние .ср, где hi - шаг винтового соедииения: винт гайка-маховик 6; h-2 - шаг винтового соединения,: гайка-ма ховик 6 - лопере1чина 2; Ф - угол поворота гайки-маховика 6. К момеиту начала деформирования подвиж ные части пресс-молота накапливают кинема тическую энергию где OTI -.масса ползуна 4, винта 5, штока 7 и поршня 5; /Па - масса гайки-маховика 6; Ф - момент инерции гайки-маховика 6 V - скорость поступательного перемещения ползуна 4, винта 5, штока 7 и поршня S; Vi - скорость поступательного перемещения гайкИ-маховика в (02 - угловая скорость гайки-маховика 6 Накопленная кинетическая энергия идет на деформирование поковки (на чертеже не показана). Деформирование может осуществляться и совместно действующей гидравлической силой цилиндра 3. В известных пресс-молотах в момент деформирования на станину действует ударная сила, часть которой передается на фундамент t где F - среднее значение ударной силы; т - масса поступательно движущихся частей пресс-молота вниз; V - скорость поступательно движущихся частей пресс-молота; / - время действия ударной оил-ы. В предлагаемом цресс-молоте направление поступательного движения гайки-маховика 5 противоположно направлению движения ползуна 4, виита 5, штока 7 и поршня 8, следовательно, ударная сила равна Р - Г г где nil - масса по-лзуна 4, винта 5, штока 7 и поршня 8; т - масса гайки-маховика 6 V - скорость поступательного перемещения ползуна 4, винта 5, штока 7 и порщня 8; Vz - скорость поступательного перемещения гайки-маховика 6 t - время действия ударной силы. При соотношении ударная сила равна нулю, 1При этом нагрузка на фундамент не передается. Это достигается в результате увеличения массы гайки-маховика 6, например, дополнительным маховиком, тем самым увеличивается и ее -момент инерции. Во время хода разгона вниз и возвратного хода крутящий момент, которым нагружен винт IB месте соединения с гайкой-маховиком, меньше, чем в известных конструкциях винтовых прессов с поступательна перемещающимся ;ви1Нтом и приводом от гайки, и-меющей только вращательное движение. В описываемом пресс-молоте уменьшение крутящего момента, действующего на винт, дост1игается тем, что направления момента трения и крутящего момента, возникающего в винтовом соединении винт-гайка, противоположны, поэтому суммарный крутящий момент равен их разности. При ходе деформирования и во время торможения при ходе вверх момент, передаваемый гайкой-маховиком 6 станине, может быть полностью исключен при соотношении iga , где а - угол наклона резьбы; ц. - коэффициент трения между винтом и станиной. Для осуществления возвратного хода поршневая полость цилиндра 3 соединяется со сливом, а штоковая полость - с яасосом. Под действием силы давления жидкости шток 7 и винт 5 начинают подниматься, а гайка-маховик 6, вращаясь, опускаться. В конце возвратного хода штоковая полость соединяется со сливом, а поршневая может соединяться, например, через обратный клапан (на чертеже не показан) с акку- мулятором. Происходит торможение подвижных частей. При этом часть энергии, накопленной подвижными частями пресс-молота, аккумулируется. Ползун останавливается, цикл закончен. Во время хода вверх, в момент торможения станина пресс-молота и фундамент не воспринимают совсем или воспринимают (как и при деформировании поковки при ходе вниз) меньшие ударные нагрузки, чем в известных конструкциях винтовых пресс-молотов. Предмет изобретения Гидровинтовой пресс-молот, содержащий станину, выполненную в виде верхней и нижней поперечин, стянутых колоннами, установленнъш в направляющих станины ползун, соединенный с виятовым .плунжером, входящий в гидравлический рабочий цилиндр, смонтиованный в верхней поперечине станины, а также установленную на винтовом плунжере гайку-маховик, отличающийся тем, что, с елью исключения воздействия ударных нарузок на .фундамент и крутящего момента а станину, гайка-маховик выполнена с наужной винтовой нарезкой и установлена с озможностью вращения и осевого перемещеия в винтовой направляющей, выполненной от1верстии, предусмотренном в верхней поеречине.-