Винтовой пресс Советский патент 1976 года по МПК B30B1/18 B30B15/06 

(54) ВИНТОВОЙ ПРЕСС

Ma фиг. i представлен винтовой пресс; на фиг. 2 - разрез по А-А на фиг. 3; на фиг. 3 - разрез по Б-Б на фиг. 2.

Винтовой пресс содержит станину 1, в направляющих которой перемещается ползун 2. Винт 3 верхней несамотормозящей нарезкой свинчивается с гайкой 4, установленной в поперечине пресса. Нижней нарезкой винт 3 свинчивается с гайкой 5, установленной в ползуне 2 с возможностью вращения в подшипниках 6. На нижнем торце гайки 5 имеются выступы 7, которые входят в соответствующие впадины 8 на ползуне 2, что приводит к недопустимости вращения гайки 5. Соответствующим образом гайка 5 может жестко соединяться с винтом 3 через подвижное кольцо 9, связанное с гайкой 5 посредством щлицевого соединения 10.

Рабочий инструмент (щтампы, на чертежах не показаны) крепится к бойку 11, смонтированному в ползуне 2 и связанному с винтом 3 через щлицевое соединение 12. Рабочее усилие передается бойку от ползуна 2 через антифрикционную прокладку 13, так как имеется вращение бойка относительно ползуна.

В верхней части винта 3 укреплен маховик 14. Штоки 15 цилиндров 16 двойного действия через хомут 17 упорным подпятником 18 воздействуют на винт 3.

Описываемый винтовой пресс работает следующим образом.

При рассмотрении работы пресса полагаем, что ползун 2 и винт 3 находятся в верхнем положении и удерживаются силой давления жидкости в норщневой полости цилиндров 16. Штоковые полости в этот момент соединены со сливом. Ползун под действием пружины 19 и сил тяжести занимает положение, показанное на фиг. 1. Гайка 5 посредством кольца 9, торцовые выступы которого входят во впадины винта 3, жестко соединена с винтом 3.

Для совершения хода разгона вниз поршневые полости цилиндров 16 соединяются со сливом, а щтоковые полости - с насосом (не показан). Давление жидкости через щтоки 15 цилиндров 16 и хомут 17 передается винту 3, в результате чего последний, вращаясь в гайке 4, начинает перемещаться вниз со скоростью

КБ

«в,

VT

где нарезки винтового соединения

винта 3 с гайкой 4; сов - угловая скорость винта 3.

С такой же скоростью перемещается вниз и ползун 2, так как гайка 5 в это время посредством кольца 9 жестко соединена с винтом 3.

При соприкосновении верхнего щтампа с деформируемым металлом скорость перемещения ползуна уменьшается, а гайка 5, преодолевая сопротивление пружины 19, перемещается вниз с прежней скоростью, в результате чего вначале происходит разъединение кольца

9 с винтом 3, а затем сцепление гайки 5 с ползуном 2. Дальнейшее вращение гайки 5 прекращается, а винт 3 перемещается вниз, ввинчиваясь в гайку 5. Скорость поступателького перемещения по.лзуна в период хода деформирования (рабочего хода) будет равна

К/г.

(в,

где /12 - шаг нарезки винтового соединения винта 3 с гайкой 5.

Такую же скорость будет иметь и боек 11, который в то же время продолжает вращаться

с угловой скоростью сов.

Во время рабочего хода вся накопленная подвижными частями кинетическая энергия переходит в работу пластического деформирования и сдвига. Величина сдвиговых деформаций будет определяться соотношением скоростей поступательного и вращательного движений бойка

Vn hi - hz

СОрО-

в2

Это соотношение меняется с изменением величин hi и /12.

Для осуществления возвратного хода щтоковые полости цилиндров 16 соединены со сливом, а норщневые полости - с насосом.

Под действием щтоков цилиндров 16 через хомут 17 винт 3 начинает вращаться в гайке 4 и перемещаться вверх.

Под действием пружины 19 и силы трения в резьбовом соединении винта 3 и гайки 5 произойдет разъединение гайки 5 и ползуна 2. Если вертикальпая составляющая указанной силы трения будет меньше силы тяжести

ползуна и смонтированных в нем деталей (Gn) и возможного усилия разъема штампов, винт 3 будет вывинчиваться из гайки 5 до тех пор, пока не произойдет жесткого соединения его с кольцом 9. Далее гайка 5 начинает враП1аться вместе с винтом 3 и перемещаться с ним вверх, увлекая за собой ползун 2 вместе с бойком 11.

Если вертикальная составляющая силы трения будет больше, то возможно вывинчивание

БИНта 3 из гайки 5 под действием Gn сил инерции. В противном случае это произойдет в крайнем верхнем положении ползуна при соприкосновении его с упором 20. Излишняя энергия, накопленная маховиком 1нри возвратном ходе, будет погашена на станину i через бурт 21 винта 3.

В другом конструктивном исполнении узла ползуна, изображенном на фиг. 2, переключение хода разгона па рабочий ход осущестзляется с помощью цилиндров 22, смоптированны.х в ползуне 2, в котором перемещается поршень 23, связанный через шток 24, хомут 25 и упорный подпятник 26 с винтом 3. Кольцо 9 отсутствует, остальные детали, такие как и

конструкции, изображенной на фиг. 1. При

осуществлении хода разгона давлевЛс жидкости подается з поршневую полость цилиндра 22, в результате чего ползун 2 перемещается вниз и упирается в подшипник 6, а гайка 5 получает возможность вращаться. В конце хода разгона давление жидкости подается в штоковую полость, а поршневая полость соединяется со сливом (не показано). Под воздействием вертикального усилия, действующего на ползун зверх, происходит его жесткое соединение с гайкой 5. Вращение гайки прекращается, а винт 3 начинает ввинчиваться в гайку 5.

При возвратном ходе давление вновь подается в поршневую полость цилиндров 22, что приводит к возникновению вертикальной силы, действующей на гайку 5 от ползуна 2 через подшипник 6. Под действием этой силы гайка 5 свинчивается с винта 3 до тех пор, пока поршень 23 не займет крайнего верхнего положения в цилиндре 22.

По сравнению с известным техническим решением данная конструкция винтового пресса позволяет уменьшить технологическое усилие при штамповке в 3-4 раза, создать условия для лучшего заполнения штампов, увеличить пластичность деформируемого металла, улучшить его структуру, т. е. позволяет получить положительный эффект.

Формула изобретения

1. Винтовой пресс, содержащий станину в направляющих которой расположен ползун с гайкой, установленной на винте, связанном с дополнительной гайкой, расположенной в поперечине станины, и гидравлический привод, выполненный в виде гидроцилиндров, штоки которых связаны посредством хомута через

упорный подшипник с винтом, о т л и чающийся тем, что, с целью обеспечения возможности штамповки с кручением и обеспечения заданного соотношения скоростей вращательного и поступательного движений рабочего инструмента, он снабжен бойком, установленным в ползуне и соединенным посредством шлицевого соединения с винтом, а также подпрзжиненным кольцом, соединенным с гайкой посредством шлицев с выступами на торцах, входящими во впадины, выполненные на винте, при этом гайка ползуна установлена с возможностью вращения и на ее торце выполнены выступы, входящие во впадины, выполненные на ползуне.

2. Пресс по п. 1, отличающийся тем, что нолзун снабжен дополнительными цилиндрами, штоки которых с помошью дополнительного хомута через упорный подшипник связаны с винтом.