Горизонтальный винтовой пресс
Иллюстрации
Показать всеРеферат
н1 576227
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Goes Советских
6впнвпистическик
Республик
1 (51) М. Кл. В ЗОВ 1/18 (61) дополнительное к авт, свид-ву (22) Заявлено 25.02.76 (21) 2328115/27 с присоединением заявки №
Совета Министров СССР
По делам изобретений и открытий (53) УДК 621.979.15 (088.8) (43) Опубликовано 15.10.77. Бюллетень ¹ 38 (45) Дата опубликования описания 25.11.77 (72) Авторы изобретения
Ю. А. Бочаров, А. В. Сафонов, В. Л. Захаров, Д. П. Чиркин и Ю. А. Зимин
Московское ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени высшее техническое училище "им. Н. Э. Баумана (71) Заявитель (54) ГОРИЗОНТАЛЬНЫЙ ВИНТОВОЙ ПРЕСС
Государственнык комитет (23) Приоритет
Изобретение относится к области кузнечнопрессового машиностроения, а именно к прессам, предназначенным для штамповки кольцевых заготовок из прутка.
Известна конструкция винтового пресса, содержащего станину, в напр авляющих которой расположен наружный ползун, в полости которого размещен внутренний ползун, установленную в станине гайку, взаимодействующую с винтом, связанным своим одним концом с ползунами, а другим — с гидравлическими цилиндрами и маховиком, а также подвижные матрицы с приводом от гидроцилиндров (1).
Недостатками известной конструкции являются: невозможность безотходной штамповки кольцевых заготовок из прутка, невысокая производительность и значительная сложность автоматизации процесса.
Целью изобретения является обеспечение возможности безотходной штамповки кольцевых заготовок из прутка и повышение производительности пресса.
Это достигается тем, что пресс снабжен подпружиненным дополнительным маховиком, установленным на винте соосно основному маховику с возможностью углового перемещения относительно винта против направления винтовой нарезки винта, а основной маховик выполнен также подпружиненным и установлен с возможностью углового перемещения по направлению винтовой нарезки винта.
Кроме того, наружный ползун снабжен упорами, взаимодейстующими с наружными
5 поверхностямп подвижных матриц. На фиг, 1 изображен предлагаемый горизонтальный винтовой пресс, общий вид; на фиг. 2 — положение инструмента в момент окончательной прошивки; на фиг. 3 — узел маховиков в раз)0 резе; на фиг. 4 — сечение по А — А на фиг. 3.
Горизонтальный винтовой пресс (см. фиг.
1) содержит станину 1, в направляющих которой расположен наружный ползун 2, в полости которого находится внутренний ползун
15 3, и установленную в станине гайку 4, свинчивающуюся с винтом 5, связанным одним своим концом с ползунами 2 и 3 любым известным способом, а другим через хомут 6 с гидравлическими цилиндрами привода ползунов
20 7 и маховиками главным 8 и вспомогательным 9, которые возвращаются в исходное положение соответственно пружинами 10 и 11 (см. фиг. 3 и 4) и взаимодействуют с винтом
5 через зубчатый диск 12, соединенный с винтом 5 шлицевым соединением. Главный 8 и вспомогательный 9 маховики могут вращаться относительно винта с помощью подшипников 13 и 14 (см. фиг. 3). Для нормирования пол",ваемого металла предусмотрен убпраю30 щийся упор 15 с пружиной 16, поддерживаю576227 щей его в рабочем состоянии. А для зажатия подаваемого до упора прутка предусмотрены подвижные матрицы 17, связанные с гидравлическими цилиндрами привода матриц 18 через тяги 19, имеющие лишь угловое перемещение относительно станины 1 и тяги 20, имеющие как вращательное так и поступательное движение относительно станины 1.
Работа пресса осуществляется следующим образом. Пусть пресс находится в исходном положении (см. фиг. 1). Через коническое отверстие в станине 1 в рабочую зону до упора
15, подается пруток, который зажимается подвижными матрицами 17, от гидроцилиндра
18, одновременно с зажатием прутка начинается ход разгона, совместно наружного 2 и внутреннего 2 ползунов, то есть
1 нар = г внутр где V„„» — поступательная скорость наружшто ползуна;
Р,ну,р — поступательная скорость внутреннего ползуна.
Во время хода разгона при подаче давления жидкости в штоковую полость гидроцилиндров 7 и сливе жидкости из поршневой полости вспомогательный маховик 9 движется совместно с винтом 5 и главным маховиком 8, которые связаны с ним через зубчатый диск 12, соединенный с винтом 5 при помощи шлицевого соединения. Вращение происходит по направлению стрелки Б, то есть на участке разгона имеем следующие соотношения
Игл = Ов
Егн = Е„ где о,н — угловая скорость главного маховика 8; в, — угловая скорость вспомогательного маховика 9; егн — угловое ускорение главного маховика
8; ев — угловое ускорение вспомогательного маховика 9, и в конце хода разгона главный маховик 8 будет иметь кинетическую энергию, равную
1. в гл "л гл
Увы„1 — +
2 2 где Т „v, — кинетическая энергия главного маховика 8;
mãë. гл, Iãë, 03,н — соответственно масса, скорость, момент инерции и угловая скорость главного маховика 8.
А вспомогательный маховик 9 будет иметь кинетическую энергию равную гав +â в "2 где Т,.v,. — кинетическая энергия вспомогательного маховика 9, m„ V„ 1„ â, — соответственно масса, скорость, момент инерции и угловая скорость вспомогательного маховика 9.
4
В определенный момент хода разгона наружный ползун убирает упор 15 из рабочей зоны и в конце хода разгона производит закрытие полости ручья, то есть
1 нар = 0.
Сразу после закрытия полости ручья начнется деформирование прутка внутренним ползуно л 3, то есть
1 нар = 0 внутр W О.
На участке деформирования главный маховик 8 начнет отдавать свою кинетическую энергию, то есть вспомогательный маховик 9 начнет опережать главный маховик 8 и винт
5 вгл Q ввергл (0 и вв (0 — за счет потери энергии на трение в подшипнике 14, по е)ег, так как главный маховик расходует больше энергии.
Пружина 11, связывающая вспомогательный маховик 9 с винтом 5, начнет запасать потенциальную энергию.
Ппр — отн где Пнр — потециальная энергия пружины
19;
К вЂ” коэффициент жесткости пружины; р, — угол поворота вспомогательного маховика 9 относительно винта 5.
11аконец, наступит такой момент, когда главный маховик 8 израсходует всю сообщенную ему энергию и остановится.
Таким образом, в этот момент имеются следующие соотношения:
Та Го> : 0 1 внутр: 0 в- гл = 0 T>v )0
V 0 ав)0
К этому моменту полость матриц будет уже заполнена металлом и как только это произойдет рабочие цилиндры привода матриц 18 получат импульс (то есть в рабочую полость поступит давление) и подвижные матрицы 17 начнут раскрываться, но так как наружный ползун 2 имеет упоры, то подвижные матрицы 17 разойдутся на величину, равную технологическому зазору между внутренним ползуном 2 и подвижными матрицами 17 необходимому для осуществления окончательной прошивки кольцевой заготовки.
А угол а между зубом вспомогательного маховика 9 и следующего за ним по направлению движения (по стрелке Б) зубом на зубчатом диске, рассчитан так, чтобы время на деформирование и раскрытие матриц было несколько меньше времени на прохождение вспомогательным маховиком 9 этого угла.
Таким образом, вспомогательный маховик 9 во время хода деформирования и раскрытия матриц будет опережать главный маховик 8 и к моменту окончания этих операций войдет в зацепление с зубчатым диском 12 и пере576227
/б /5 /7 20 /У /Р !
Риг 2 даст свою кинетическую энергию через него винту 5 и следовательно внутреннему ползуну 3, который произведет окончательную прошивку и отделит заготовку от прутка. После чего штоковая полость гидроцилиндров привода матриц 18 и гидроцилиндров привода ползунов 7 соединится со сливом, а в поршневую полость подается рабочая жидкость под давлением и начнется возвратный ход и пружины 10 и 11 вернут маховики 8 и 9 в исходное положение относительно винта 5.
По сравнению с известным техническим решением настоящая конструкция винтового пресса значительно повышает производительность и снижает потери металла при штамповке кольцевых заготовок из прутка.
Формула изобретения
1. Горизонтальный винтовой пресс, содержащий станину, в направляющих которой расположен наружный ползун, в полости которого размещен внутренний ползун, установленную в станине гайку, взаимодействующую с винтом, связанным своим одним концом с ползунами, а другим — с гидравлическими цилиндрами и маховиком, а также подвижные матрицы с приводом от гидроцилиндров, от5 лич ающийся тем, что, с целью обеспечения возможности безотходной штамповки кольцевых заготовок из прутка и повышений производительности, он снабжен подпружиненным дополнительным маховиком, установ10 ленным на винте соосно основному маховику с возможностью углового перемещения относительно винта против направления винтовой нарезки винта, маховики подпружинены и основной маховик установлен с возможностью
15 углового перемещения по направлению винтовой нарезки винта.
2. Пресс по п. 1, отличающийся тем, что наружный ползун снабжен упорами, взаимодействующими с наружными поверхностя20 ми подвижных матриц.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР № 174975, кл. В 30В 1/18, 1965.
2 /7 20 /9
Фиг
576227
Фиг. 4
Риг.,У
Подписное
Заказ 3000/! Изд. № 815 Тираж 881
НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Типография, пр. Сапунова, 2
Составитель В. Поникаров
Редактор Н. Хлудова Техред И. Михайлова Корректор Л. Котова