Проектирование штамповочного цеха. Пресс однокривошипный открытый простого действия КД2120Е

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

ФГБОУ ВПО

«Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А.»

Кафедра «Сварка и металлургия»

Курсовая работа

Направление: 150400.62 «Металлургия»

по дисциплине: «Оборудование и проектирование цехов ОМД»

на тему: «Проектирование штамповочного цеха. Пресс однокривошипный открытый простого действия КД2120Е»

Выполнил:

Студент гр.б1МЕТЛ-21

Лиходеев А.С

Проверила:

Урилова В.Е.

Саратов 2014

Содержание

Введение

1. Литературный обзор

1.1 Основные понятия

1.2 Виды штамповки

1.2.1 Холодная листовая штамповка

1.2.1.1 Операции листовой штамповки

1.2.1.2 Разделительные операции

1.2.1.3 Формоизменяющие операции

1.2.2 Горячая объёмная штамповка

1.2.2.1 Штамповка в открытых штампах

1.2.2.2 Штамповка в закрытых штампах

1.2.3 Холодная объёмная штамповка

1.2.4 Валковая штамповка

2.1 Гидравлические прессы

2.2 Кривошипные штамповочные прессы

Список литературы

Введение

Кузнечное ремесло и кузнечное производство имеют многовековую историю. Человеку давно были известны простейшие кузнечные инструменты для ковки: молот, клещи и наковальня, а также и простейшее нагревательное оборудование -- горн. Первая механизация процессов ковки относится к XVI веку, когда стали применять механические рычажные, вододействующие молоты, приводимые энергией водяного потока. При отсутствии гидроэнергии применялись копровые (падающие) молоты. В 1842 году Джеме Несмит построил первый паровой молот, а в 1846 году Армстронг -- первый паровой гидропресс. В том же XIX веке начали применять приводные механические и пневматические молоты, получили развитие кривошипные прессы и другие кривошипные кузнечно-штамповочные машины. в России относится IX - X вв. Уже тогда в Киеве, Чернигове и других местах южный России такие изделия, как шлемы, мечи, клинки и другие предметы вооружения из железа и стали, изготовлялись методом штамповки при помощи бородков (пуансонов) и форм (матриц). К тому же периоду относятся ковка и чеканка цветных и благородных металлов в холодном и горячем для самых разнообразных целей. Особом искусством русских мастеров того времени являлась выковка посуды из тонких листов металла. Чеканка первоначально производилась путем нанесения узора стальными пуансонами (X - X вв.). В X в. появляется плоскорельефная чеканка с образованием рисунка, возвышающегося над плоскостью детали. С IX в. развивается искусство выпуклой чеканки, известная преимущественно по новгородским образцам, выполненным мастерами - художниками чеканочного дела. Новгородцы тогда же на ручных рычажных прессах при помощи несложных штампов изготовляли оружие и другие изделия. В Московском государстве в ХV - XVI вв. для производства оружия (защитного вооружения - панцирей, шлемов и т.д.) применялись методы штамповки с использованием подкладных штампов. К этому же периоду относится штамповка - чеканка монет в Московском государстве, в то время как за границей монеты еще отливались. Однако это производство не было массовым, им занимались лишь ремесленники, работая вручную. До Великой Октябрьской социалистической революции листовая штамповка применялась в незначительных масштабах, преимущественно в производстве аппаратов, небольших электрических машин и мелких изделий. Основное развитие в нашей стране листовая штамповка получила в период пятилеток, во время и после Великой Отечественной войне. В настоящее время листовая штамповка нашла широкое применение почти во всех областях металлообработки. За годы пятилеток и в послевоенный период построены крупнейшие штамповочно-прессовые цехи на первоклассных тракторных заводах-гигантах - Волгоградском, Харьковском, Челябинском, на автозаводах - Московском, Горьковском, Минском, Ярославском, Липецком и др. Одновременно с этим выросли квалифицированные кадры рабочих - новаторов производства и ударников коммунистического труда, инженерно-технических и научных работников по листовой штамповке. За последние годы возросла производительность труда в результате широкого применения полной или частичной механизации автоматизации процессов листовой штамповки, а также скоростных методов штамповки. Наряду с ранее известными операциями листовой штамповки получают развитие такие, как сложные вытяжка, формовка, холодное выдавливание, штамповкой резиной, штамповка с подогревом, штамповка с глубоким охлаждением, групповые методы обработки и штамповка по элементам, высокоэнергетические - импульсные способы штамповки и ряд других. Разработаны конструкции штампов, позволяющие успехом применять листовую штамповку не только массовом и крупносерийном производстве, но также и в серийном и мелкосерийном, для чего используется (в последние двух случаях) упрощенные и универсальные штампы. Все это способствует успешному использованию листовой штамповки во всех областях металлообработки.

1. Литературный обзор

1.1 Основные понятия

Штамповка -- процесс пластической деформации материала с изменением формы и размеров тела. Чаще всего штамповке подвергаются металлы или пластмассы. Существуют два основных вида штамповки -- листовая и объёмная. Листовая штамповка подразумевает в исходном виде тело, одно из измерений которого пренебрежимо мало по сравнению с двумя другими (лист до 6 мм). Примером листовой штамповки является процесс пробивания листового металла, в результате которого получают перфорированный металл (перфолист). В противном случае штамповка называется объёмной.

1.2 Виды штамповки

1.2.1 Холодная листовая штамповка

Листовая штамповка один из видов обработки давлением листового материала с получением заготовок или готовых деталей. Сущность способа заключается в процессе, где в качестве заготовки используют полученные прокаткой лист, полосу или ленту, свёрнутую в рулон. Листовой штамповкой изготовляют самые разнообразные плоские и пространственные детали массой от долей грамма и размерами, исчисляемыми долями миллиметра (например, секундная стрелка ручных часов), и детали массой в десятки килограммов и размерами, составляющими несколько метров (облицовка автомобиля, самолёта, ракеты). Для деталей, получаемых листовой штамповкой, характерно то, что толщина их стенок незначительно отличается от толщины исходной заготовки. При изготовлении листовой штамповкой пространственных деталей заготовка обычно испытывает значительные пластические деформации. Это обстоятельство вынуждает предъявлять к материалу заготовки достаточно высокие требования по пластичности.

При листовой штамповке чаще всего используют низкоуглеродистую сталь, пластичные легированные стали, медь, латунь, содержащую более 60 % Cu, алюминий и его сплавы, магниевые сплавы, титан и др. Листовой штамповкой получают плоские и пространственные детали из листовых неметаллических материалов, таких, как кожа, целлулоид, органическое стекло, фетр, текстолит, гетинакс и др.

Листовую штамповку широко применяют в различных отраслях промышленности, особенно в таких, как авто-, тракторо-, самолето-, ракето- и приборостроение, электротехническая промышленность и др.

К преимуществам листовой штамповки относятся:

возможность получения деталей минимальной массы при заданной их прочности и жёсткости;

достаточно высокие точность размеров и качество поверхности, позволяющие до минимума сократить отделочные операции обработки резанием;

сравнительная простота механизации и автоматизации процессов штамповки, обеспечивающая высокую производительность (30--40 тыс. деталей в смену с одной машины);

хорошая приспособляемость к масштабам производства, при которой листовая штамповка может быть экономически целесообразной и в массовом, и в мелкосерийном производстве.

1.2.1.1 Операции листовой штамповки

Листовая штамповка - способ изготовления плоских и объемных тонкостенных изделий из листов, полос или лент с помощью штампов, на прессах или без их применения (штамповка без прессов). Листовая штамповка характеризуется высокой производительностью, стабильностью качества и точности изделий, а также большой экономией металла, низкой себестоимостью изготовляемых изделий и возможностью полной автоматизации. Листовая штамповка бывает тонколистовой холодной (преимущественно) и толстолистовой горячая, причем последняя чаще бывает с локализацией зоны нагрева [3]. Схемы и определения разделительных операций показаны на рис.3 и в табл.3.

Листовая штамповка - это такие операции ОМД, при которых толщина металла практически не изменяется, и она позволяет получать из листового материала объемные детали, как правило, не требующие доработки.

1.2.1.2 Разделительные операции.

К разделительным операциям листовой штамповки относят: отрезку, разрезку, обрезку, вырезку, надрезку, вырубку, пробивку, зачистку и калибровку и др. Они показаны на табл.1, но основными разделительными операциями являются операции вырубки и пробивки. При разделительных операциях происходит полное (отрезка, разрезка) или частичное (надрезка, просечка) отделение металла от исходной заготовки. Результатом выполнения этих операций являются получение готовых деталей или заготовок, используемых для последующей обработки.

Таблица 1

Схемы разделительных операций и их определения

№ п.п.	Термин и его определение (ГОСТ 18970-84)	Схема операции
1	Отрезка - полное отделение части заготовки по незамкнутому контуру путем сдвига
2	Разрезка - разделение заготовки на части по незамкнутому контуру путем сдвига (с отходом и без отхода)
3	Вырубка - полное отделение заготовки или изделия от исходной заготовки по замкнутому контуру путем сдвига (отделенная часть -- изделие)
4	Надрез - неполное отделение части заготовки путем сдвига
5	Проколка - образование в заготовке отверстия без удаления металла в отход
6	Пробивка - образование отверстия или паза путем сдвига с удалением отделенной части металла в отход
7	Обрезка - удаление излишков металла (припусков, фланцев) путем сдвига
8	Зачистка - удаление технологических припусков с помощью штампа с образованием стружки. Обеспечивает повышение точности размеров и уменьшение шероховатости штамповочной заготовки
9	Высечка - полное отделение заготовки или изделия по замкнутому контуру путем внедрения инструмента в материал исходной заготовки
10	Просечка в штампе - образование отверстия в заготовке путем внедрения в нее инструмента с удалением части материала в отход

1.2.1.3 Формоизменяющие операции

К формоизменяющим операциям листовой штамповки относятся: гибка, скручивание, вытяжка, вытяжка с утонением, отбортовка, закатка, раздача, обжим, формовка, правка и др. (табл.2).

При формоизменяющих операциях, пластической деформации подвергается обычно только часть заготовки, локальный очаг деформации.

Таблица 4

Схемы формоизменяющих операций и их определения

№ п.п.	Термин и его определение	Схема операции
1	Гибка -- образование или изменение углов между частями заготовки или придание ей криволинейной формы
	Закатка -- образование закругленных бортов на краях полой заготовки
2	Завивка -- образование закруглений на концах плоской заготовки или заготовки из проволоки
3	Вытяжка -- образование полой заготовки или изделия из плоской или полой исходной заготовки
4	Обтяжка -- образование заготовки заданной формы приложением растягивающих усилий к ее краям
5	Отбортовка -- образование борта по внутреннему контуру заготовки
6	Обжим в штампе -- уменьшение размеров поперечного сечения части полой заготовки
7	Раздача -- увеличение размеров поперечного сечения части полой заготовки
8	Рельефная формовка -- образование рельефа в листовой заготовке за счет местных растяжений без обусловленного изменения толщины стенки
9	Правка давлением -- устранение искажений формы заготовки, уменьшение радиусов сопряжений отдельных участков заготовки

1.2.2 Горячая объёмная штамповка

Горячая объёмная штамповка (ГОШ) -- это вид обработки металлов давлением, при которой формообразование поковки из нагретой до ковочной температуры заготовки осуществляют с помощью специального инструмента штампа. Течение металла ограничивается поверхностями полостей (а также выступов), изготовленных в отдельных частях штампа, так что в конечный момент штамповки они образуют единую замкнутую полость (ручей) по конфигурации поковки. В качестве заготовок для горячей штамповки применяют прокат круглого, квадратного, прямоугольного профилей, а также периодический. При этом прутки разрезают на отдельные (мерные) заготовки, хотя иногда штампуют из прутка с последующим отделением поковки непосредственно на штамповочной машине.

Применение объемной штамповки оправдано при серийном и массовом производстве. При использовании этого способа значительно повышается производительность труда, снижаются отходы металла, обеспечиваются высокие точность формы изделия и качество поверхности. Штамповкой можно получать очень сложные по форме изделия, которые невозможно получить приемами свободной ковки.

1.2.2.1 Штамповка в открытых штампах

Характеризуется переменным зазором между подвижной и неподвижной частями штампа. В этот зазор вытекает часть металла - облой, который закрывает выход из полости штампа и заставляет остальной металл заполнить всю полость. В конечный момент деформирования в облой выжимаются излишки металла, находящиеся в полости, что позволяет не предъявлять высокие требования к точности заготовок по массе. Недостаток такого способа штамповки - необходимость удаления облоя при последующей механической обработке. Штамповкой в открытых штампах можно получить поковки всех типов.

1.2.2.2 Штамповка в закрытых штампах

Характеризуется тем, что полость штампа в процесс деформирования остается закрытой. Зазор между подвижной и неподвижной частями штампа постоянный и небольшой, образование в нем облоя не предусмотрено. Устройство таких штампов зависит от типа машины, на которой штампуют. Например, нижняя половина штампа может иметь полость, а верхняя - выступ (на прессах), или верхняя - полость, а нижняя - выступ (на молотах). Закрытый штамп может иметь две взаимно перпендикулярные плоскости разъема. При штамповке в закрытых штампах необходимо строго соблюдать равенство объемов заготовки и поковки, иначе при недостатке металла не заполняются углы полости штампа, а при избытке размер поковки по высоте будет больше требуемого. Отрезка заготовок должна обеспечивать высокую точность.

1.2.3 Холодная объёмная штамповка

При холодной объемной штамповке (ХОШ) температура исходной заготовки ниже ковочной. Это обуславливает высокие значения сопротивления металла штамповочному давлению и существенно меньшую текучесть, что ограничивает возможность получения изделий сложной формы. Однако по сравнению с ГОШ металл не подвергается термическим модификациям, нет усадки при охлаждении и нет риска образования горячих трещин. Точность выполнения поверхностей при ХОШ сопоставима с таковой при обработке металлов резанием, однако после ХОШ на поверхности металла, отсутствуют концентраторы напряжений (риски и царапины). Поэтому методами ХОШ изготавливают высокоточные и (или) высоконагруженные детали, например: шаровые опоры подвески автомобилей, коленчатые валы ДВС, детали втулки несущих винтов вертолетов.

1.2.4 Валковая штамповка

Формоизменяющая операция обработки металлов давлением, получения осесимметричных деталей из цилиндрической заготовки путём одновременного действия на неё радиальных и осевых нагрузок. Осевая нагрузка заготовки создаётся за счёт перемещения пуансона, а радиальная -- за счёт обкатки её боковой поверхности в роликах или валках. Таким образом, валковая штамповка является способом комплексного локального деформирования, в котором в одном технологическом процессе происходит совмещение одной из основных кузнечных операций -- прошивки или осадки с поперечной прокаткой или обкаткой. Валковая штамповка позволяет изготавливать круглые в плане сплошные и полые детали, тонкостенные и толстостенные изделия малых размеров, применяемые в приборостроении, а также крупногабаритные детали с высокой точностью и качеством при технологических усилиях на порядок меньших, чем при традиционных методах объёмной штамповки. Комплексное нагружение очага пластической деформации локальным периодическим воздействием с одновременным воздействием через постоянно фиксируемую зону позволяет получить новый технологический эффект, недостижимый другими методами деформирования. Валковая штамповка способствует улучшению физико-механических свойств обрабатываемого металла, обеспечивает требуемое расположение его волокон, что повышает эксплуатационные свойства получаемых деталей. Относительно низкая стоимость оснастки, незначительное время подготовки производства, возможность быстрой переналадки на другой типоразмер детали, использование оборудования небольшой мощности позволяют применять валковую штамповку как в крупносерийном, так и в средне- и мелкосерийном производствах.

2. Оборудование

2.1 Гидравлические прессы

Действие гидравлического пресса основано на ряде физических законов, в частности, на законе Паскаля, устанавливающем, что давление на поверхность жидкости, производимое внешними силами, передается жидкостью одинаково во всех направлениях. Преимуществом гидравлических прессов является то, что скорость движения плунжера в них может быть различной (максимальная скорость деформирующего инструмента до 0,3 м/с); при этом можно обеспечить плавное или ступенчатое изменение усилия, как и выдержку под действием постоянной или переменной силы. Крупные заготовки обрабатывают на четырехколонных, а более мелкие на одноколонных прессах [6]. Вид и схема гидравлического пресса приведены на рисунке 1.

Рисунок 1. - Вид и схема гидравлического пресса

1 - рабочий цилиндр; 2 - плунжер; 3 - колонны; 4, 5 - насосы; 6 - электродвигатель; 7 - станина; 8 - стол; 9 - траверса (для схемы 1- нижняя неподвижная поперечина, 2 - заготовка, 3 - колонна, 4 - подвижная поперечина, 5 - верхняя неподвижная поперечина, 6 - плунжер рабочего цилиндра, 7 - органы управления, 8 - трубопровод, 9 - плунжер насоса, 10 - возвратный плунжер, II - возвратный цилиндр, 12 - подвижный стол)

Листоштамповочный гидравлический пресс предназначен для выполнения различных операций холодной штамповки: гибки, вытяжки, отбортовки и т.п. (рис. 1) Привод пресса - индивидуальный, от ротационно-плунжерного насоса производительностью 200 л/мин, приводимого электродвигателем мощностью 75 кВт.

В гидравлическом прессе рабочая жидкость (масло) подается в рабочий цилиндр 1. Под давлением масла перемещается плунжер 2, соединённый с подвижной траверсой 9, которая передвигается в направляющих колоннах 3, опирающихся на станину 7. Возвратно-поступательное движение плунжер получает от двух насосов: поршневого 4 высокого давления и шестеренного 5 низкого давления. Оба насоса работают от одного электродвигателя 6. Во время работы пресса плунжер с траверсой нажимает на заготовку, установленную на столе 8. В столе и в траверсе имеются пазы для крепления штампов, а в столе кроме того, есть отверстие для выталкивания заготовок. Цилиндр устройства, выталкивающего обработанные заготовки, расположен в нижней части станины В прессах усилием 2000 кН силовая гидроустановка смонтирована в нижней части пресса. Главный цилиндр жестко закреплён на станине пресса. Ход ползуна с помощью регулировочного устройства может быть установлен в пределах от 30 до 200 мм. Пресс, предназначенный для листовой и холодной объёмной штамповки, оснащен выталкивателем, ход которого от 5 до 60 мм.

В машиностроении для листовой штамповки более широкое применение находят механические прессы. Рассмотрим подробнее штамповочный пресс кривошипного типа.

2.2 Кривошипные штамповочные прессы

В крупносерийном и массовом производстве всё большее предпочтение отдаётся штамповке на кривошипных штамповочных прессах, как наиболее прогрессивному способу получения заготовок или деталей. Поэтому современные штамповочные цехи машиностроительных заводов оснащены главным образом кривошипными прессами [5]. Применение этих прессов даёт следующие преимущества: меньшие фундаменты; более высокий эксплуатационный коэффициент полезного действия; большую (от 30 до 50 %) производитель и точность штамповки (до 0,2 мм); допустима более низкая квалификация штамповщика; большие возможности механизации и автоматизации штамповочных работ и улучшение условий труда рабочих.

Кривошипные прессы выпускают усилием от 6,3 до 100 МН.

Кинематическая схема и общий вид кривошипного пресса показаны на рисунке 2, 3.

Рисунок 2. - Кинематическая схема кривошипного пресса усилием 16 МН;

1 - электродвигатель; 2 - клиноременная передача; 3 - маховик; 4 -промежуточный вал; 5 - малая и большая шестерни; 6 - кривошипный вал; 7 -шатун; 8 -муфта; 9 - клин стола; 10 - ползун; 11 - тормоз кривошипа и маховика

От электродвигателя 1 посредством клиноременной передачи 2 вращается маховик 3 и промежуточный вал 4. Посредством малой и большой шестерен 5 и муфты 8 с вала 4 вращение передается на кривошипный вал 6, а посредством шатуна 7 ползун 10 совершает возвратно-поступательное движение. Верхняя (подвижная) часть штампа прикрепляется к ползуну 10, а нижняя (неподвижная) часть штампа - к столу 9 (на схеме не показаны). Ползун пресса 10 имеет специальное устройство для регулировки расстояния между частями штампами в крайнем нижнем его положении (закрытой высоты). В ползуне и в столе пресса помещаются выталкиватели, приводящиеся в действие от кривошипного вала и служащие для удаления детали из штампа. Включение и выключение кривошипно-шатунного механизма осуществляется пневматической многодисковой фрикционной муфтой 8, а остановка - при помощи тормозов 11.

Рисунок 3. - Вид кривошипного пресса номинальным усилием 160 кН марки КД2122Е

а) - с наклоняемой станиной 1, маховиком 2, столом 3, кнопками управления 4 и жесткой муфтой; б) - с не наклоняемой станиной и пневматической муфтой, 1 - станина; 2 - стол; 3 - маховик; 4 - электродвигатель; 5 - насос смазки; 6 - аппарат управления; 7 - ползун; 8 - воздухопровод; 9 - пульт с кнопками включения; 10 - шкаф; 11 - педаль управления

Кривошипные прессы, как и любая машина, состоят из ряда узлов, каждый из которых состоит из отдельных деталей. Они имеют массивную сварную или литую станину, так как усилие штамповки передается на нее и для предотвращения деформаций станины она должна быть и массивной и прочной.

Возвратно-поступательное движение ползуну сообщает кривошипно-коленный механизм, состоящий из кривошипно-шатунного и коленно-рычажного механизма и позволяющий при относительно малом крутящем моменте на валу привода получать значительное усилие в конце рабочего хода ползуна. Коленно-рычажный механизм размещается внутри ползуна.

Характерным для кривошипных прессов является то, что движение ползуна подчинено определенному закону - каждому углу поворота кривошипного вала соответствует вполне определенная скорость и положение ползуна по высоте.

Следовательно, ползун пресса имеет постоянную величину хода и определенное нижнее и верхнее положение. Это обеспечивает более точные размеры изделия по высоте, чем при штамповке на гидравлическом прессе, но в тоже время штамповку в каждом ручье производят только за один ход ползуна пресса. Прессы характеризуются следующими показателями:

величиной их номинального усилия в МН; величиной рабочего хода в миллиметрах (мм);

числом двойных ходов в минуту;

величиной рабочего усилия второго и третьего ползуна (для прессов двойного и тройного действия);

размерами стола;

формой и размерами отверстий в столе и ползуне;

закрытой и открытой высотой;

расстоянием между стойками;

наличием или отсутствием выталкивателей и средств автоматизации;

габаритными размерами;

электрической мощностью;

массой и др.

Данными техническими характеристиками руководствуются при выборе пресса, при решении вопросов о рациональности его использования, при проектировании технологии штамповки и штампов, их вносят в паспорт пресса.

2.3 Эксцентриковые прессы

Для листовой штамповки находят широкое применение механические прессы меньшего усилия и другой, нежели у КГШП, конструкции. Эксцентриковый пресс показан на (рис. 27).

В эксцентриковом прессе станина выполнена из чугуна и имеет жесткую коробчатую форму. В верхней части станины выполнены отверстия, в которых помещены буксы с запрессованными в них бронзовыми втулками, служащими опорами (подшипниками) эксцентрикового вала [5].

К основным узлам пресса относится станина 1, кривошипный вал 2, шатун 3, ползун 4, маховик, закрытый кожухом, муфта сцепления, тормоз и др.

Рисунок 27. - Вид механического эксцентрикового пресса с номинальным усилием 160 кН марки КД2122Е: 1 - станина; 2 - кривошипный вал и эксцентриковая втулка; 3 - шатун; 4 - ползун

На станине 1 укрепляются узлы и детали пресса. Спереди на специально обработанных поверхностях станины крепятся призматические направляющие, по ним перемещается ползун, являющийся рабочим органом, к которому крепится верхняя часть штампа. Ползун 7 соединен с эксцентриковым валом с помощью разъемного шатуна. В пазу ползуна имеется планка выталкивателя. Крышка шатуна крепится шпильками.

Привод эксцентрикового вала пресса осуществляется от электродвигателя через клиноременную передачу и маховик, смонтированный на правом конце вала. В маховик вмонтированы муфта-тормоз, являющиеся важным элементом пресса, обеспечивающим синхронность перемещения и остановку ползуна пресса строго в верхней мертвой точке. Нижний предел регулирования штампового пространства ограничивается фиксатором.

Меняя радиальное положение эксцентриковой втулки на валу, можно менять длину хода соединенного с шатуном ползуна в пределах от 5 до 55 мм. При регулировании эксцентриковая втулка выводится из зубчатого зацепления вращением гайки (при этом во избежание смещения шатуна между ним и буксой станины вкладывается деревянная опора). Вращая эксцентриковую втулку, устанавливают необходимую длину хода ползуна.

При штамповке сложных деталей увеличивают количество ручьев для обеспечения постепенного приближения формы заготовки к форме детали, что осуществляют на многопереходных пресс-автоматах.

2.4 Пресс-автоматы

В массовом производстве экономически целесообразно применять пресс-автоматы. В листоштамповочном производстве - это главным образом многопозиционные прессы и прессы с нижним приводом. Для холодной объемной штамповки - это автоматы для изготовления различных крепежных деталей: болтов, гаек, заклепок, винтов, гвоздей, а также для производства шариков, роликов, колец, поршневых пальцев и других деталей [2].

Листоштамповочные многопозиционные пресс-автоматы предназначены для последовательной штамповки изделий из ленты, полосы или штучных заготовок с автоматическим переносом заготовок по позициям. На этих прессах за один ход ползуна одновременно производится вырубка, вытяжка, пробивка отверстий, обрезка и др.

Формообразование заготовки осуществляется в последовательно установленных простых штампах. Для выталкивания полуфабрикатов из штампов в ползуне и столе пресса устанавливают необходимое число выталкивателей. На (рис.28, 29) показана кинематическая схема многопозиционного пресса - автомата.

Для изготовления различных небольших деталей электроаппаратуры, железа статоров и роторов, сердечников и т. п. находят широкое применение листоштамповочные пресс-автоматы с нижним приводом. Кривошипно-шатунный механизм такого пресса, расположенный ниже уровня стола, приводится от электродвигателя постоянного тока с регулируемой без ступеней частотой вращения. От эксцентрикового вала пресса движение передается на поперечины: нижнюю, расположенную под столом пресса, и верхнюю, расположенную над столом пресса. Поперечины связаны между собой четырьмя цилиндрическими колонками. Пресс оснащен двусторонней валковой подачей. В верхней поперечине-ползуне размещены устройства для регулирования штампового пространства и подъема верхних валков механизма подачи, а также пружинные выталкиватели. Прессы с нижним приводом выпускают усилием от 250 до 1600 кН, числом ходов до 1000 в минуту (у прессов с малыми усилиями) и ходом от 8 до 75 мм.

Рисунок 29. - Кинематическая схема многопозиционного пресс-автомата с верхним приводом и грейферной подачей

1 - электродвигатель; 2 - муфта; 3, 16 - зубчатые передачи; 4 - двухколенчатый вал; 6, 11 - тяги; 7 - реечно-рычажный механизм; 8 - рычажно-клнновое соединение; 9 - захваты (грейферные линейки); 10 - валковая подача; 12 - реечно-храповой механизм; 13 - ползун; 14 - патрон, 15 - кривошип; 17 -тормоз

Пресс-автомат работает следующим образом. Движение от электродвигателя 1 посредством клиноременной передачи передается на промежуточный вал, на котором установлены муфта 2 и тормоз 17. С промежуточного вала вращение с помощью зубчатых передач 3 передается на двухколенчатый вал 4, а с него посредством двух шатунов преобразуется в возвратно - поступательное движение ползуна 13.

Ленточный материал к первой позиции штамповки подается валковой подачей 10, приводимой от коленчатого вала зубчатой передачей 16, кривошипом 15, тягой 11 и реечно-храповым механизмом 12.

Полуфабрикаты от позиции к позиции штамповки перемещаются грейферной подачей с линейками 5 и захватами 9. Перемещение грейферных линеек осуществляется посредством тяги 6 и реечно-рычажного механизма 7. При рабочем ходе пресса рычажно-клиновое соединение 8 заставляет грейферные захваты 9 раскрываться.

Верхние части штампа закрепляются в патронах 14, которые могут регулироваться по высоте.

Пресс-автоматы бывают с открытым и закрытым приводом (рис. 30).

Рисунок 30. - Многопозиционные кривошипные пресс-автоматы для листовой штамповки а - с открытым приводом; б - с закрытым приводом

На многопозиционных прессах штампуют цоколи электрических ламп, сепараторы шариковых подшипников, небольшие детали автомобилей и т. д.

Кроме грейферных передающих устройств в многопозиционных пресс-автоматах применяют и иные подачи (валковые, клещевые и др.). Высокая производительность многопозиционных пресс-автоматов (до нескольких тысяч деталей в час) позволяет заменить несколько простых прессов.

При штамповке из рулона предусмотрены разматывающие и наматывающие устройства. Отходы ленты могут разрезаться. Для этой цели предусмотрены ножницы, приводимые от валковой подачи.

Пресс-автоматы имеют разматывающее устройство. Отходы ленты либо разрезаются специальными ножницами, либо сматываются (наматывающим устройством) в бунт.

В последние годы увеличился выпуск холодноштамповочного оборудования (гидравлических листогибочных прессов, трубогибочных машин и особенно дыропробивных механических прессов) с числовым программным управлением (ЧПУ).

2.5 Дыропробивные прессы

Рисунок 31. - Дыропробивной пресс с программным управлением 1 - ривод, 2 - тумба станицы, 3 - револьверная головка, 4 - система программного управления, 5 - основание станицы, 6 - координатный стол, 7 - винтовой механизм, 8 - пульт управления

листовой штамповка пресс автомат

Дыропробивные прессы с ЧПУ применяют для пробивки отверстий в панелях, используемых для монтажа электро- и радиоаппаратуры. На столе пресса смонтирована каретка, с помощью которой перемещается заготовка. Пуансоны и матрицы закреплены соответственно в верхнем и нижнем дисках револьверной головки (число позиций головки до 30), приводимой во вращение от индивидуального электродвигателя. Вращение револьверной головки и перемещение заготовки производятся по заданной программе.

Патентное исследование

№ п.п.	Номер патента; название; автор(ы); дата	Реферат
1	Патент RU 2358872; Кривошипный пресс открытого типа; Корнилова Анна Владимировна; 20.06.2009	Изобретение относится к области машиностроения, в частности к кривошипным прессам открытого типа. Пресс содержит станину с двумя стойками, два ползуна, установленные в направляющих, и два стола, образующие две штамповые зоны. В верхней части станины горизонтально установлен главный вал. Штамповые зоны расположены симметрично относительно плоскости симметрии главного вала, перпендикулярной его оси вращения. Главный вал смонтирован в подшипниковых опорах, размещенных над штамповыми зонами. В качестве главного вала может быть использован коленчатый или эксцентриковый вал. В результате обеспечивается повышение жесткости станины при увеличении производительности пресса.
2	Патент RU 2509620; Способ изготовления штампованных поковок; Володин Игорь Михайлович, Логунов Геннадий Семенович, Мартюгин Виктор Семенович, Ромашов Александр Алексеевич, Карнилов Александр Юрьевич, Калашников Александр Алексеевич, Шарафиев Айрат Фаатович, Кошкин Виктор Семенович; 27.02.2013	Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении повышенной штампованных поковок геометрической точности. Получение поковок осуществляют в температурных режимах, соответствующих полугорячей и горячей объемной штамповке. Из нагретой Металлической исходной заготовки формообразуют полуфабрикат. В процессе формообразования на по меньшей мере одной торцовой поверхности полуфабриката, прилегающей к боковой поверхности, выполняют по меньшей мере один технологический выступ. Затем производят окончательную штамповку поковки, удаление отходов, термическую обработку и очистку поковки от окалины. При окончательной штамповке технологический выступ деформируют. При этом металл, образующий выступ, перемещают в тело поковки. В результате достигается экономия металла и снижение трудоемкости механической обработки.
3	Патент RU 2320486; Устройство для вывода кривошипного пресса из заклинивания; Корнилов Владимир Владимирович; 27.03.2008	Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в кривошипных прессах, в частности в листоштамповочных прессах, предназначенных для выполнения операций, заканчивающихся в крайнем рабочем положении ползуна при наибольшем значении технологического усилия (гибка с калибровкой, чеканка и т.п.). Устройство содержит две базовые детали гайку и обойму, на которую опирается фланец гайки. Хвостовик гайки входит в полость обоймы. Оно содержит крышку, выполненную в виде фланца с соосным ему цилиндрическим выступом. Диаметры фланца и выступа равны соответственно наружному диаметру обоймы и диаметру полости обоймы. В стенке обоймы выполнено резьбовое отверстие, в которое ввернут винт до упора. Полость обоймы выполнена цилиндрической и заполнена легкоплавким металлом, например сплавом Вуда. Крышка присоединена к обойме винтами с головками с внутренним шестигранником. Зазор между торцами обоймы и фланца крышки равен удвоенной величине упругой деформации системы «пресс-штамп» в случае заклинивания пресса. В результатеобеспечивается повышение долговечности пресса и расширение области применения устройства.
4	Патент RU 2304514; Устройство для предохранения пресса от перегрузок; Петров Николай Владимирович, Леонова Наталия Валерьевна, Катков Николай Павлович; 20.08.2007	Изобретение относится к кузнечно-прессовому машиностроению и может быть использовано для предохранения прессов от перегрузки, преимущественно кривошипных. Устройство содержит смонтированную в расточке ползуна втулку с фланцем, в которой установлена опора шатуна. На фланце втулки и крышке шатуна выполнены впадины и выступы. Во впадине крышки размещен выступ фланца втулки. Фланец втулки закреплен на ползуне шпилькой и пружиной. Шпилька крепления фланца выполнена с канавкой. В канавку входит шарик и поджимается пружиной, расположенной в радиальном отверстии фланца. Пружина взаимодействует противоположной стороной со штоком с шарнирно закрепленным на его конце роликом, контактирующим с копиром. В станине выполнен регулируемый упор фланца. Полость между опорой шатуна и дном расточки ползуна заполнена жидкостью с высокой вязкостью. В результате обеспечивается срабатывание устройства на всем ходе ползуна вниз, повышение точности срабатывания и эффективности его применения.
5	Патент RU 2510734; Штамп для изготовления деталей П-образной формы из листовой заготовки; Карпов Вячеслав Николаевич, Каргин Виталий Алексеевич, Волков Дмитрий Витальевич; 10.04.2014	Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к штампам листовой штамповки, и может быть использовано для изготовления П-образных деталей. На верхней плите установлены гибочные пуансоны, на нижней плите - пуансон и расположенные с зазором относительно него утопающие упоры. При этом на верхней плите установлены вырубные пуансоны для вырезания в заготовке технологических боковых вырезов-скосов, служащих для касания утопающих упоров перед гибкой заготовкой, а также пуансон отрезки готовой детали. Причем зазор между утопающими упорами относительно граней пуансона составляет не менее толщины заготовки для обеспечения удаления готовой детали при перемещении заготовки. Упрощается конструкция и повышается производительность.
6	Патент RU 2521929; Штамп для открытой объемной штамповки поковок; Володин Игорь Михайлович, Михайлов Виктор Николаевич, Филатов Дмитрий Александрович, Приходько Денис Игоревич; 10.07.2014	Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при открытой объемной штамповке поковок с переменным по периметру поперечным сечением. Штамп содержит верхнюю и нижнюю половины с гравюрами, образующими ручей, магазин и облойный мостик. Мостик выполнен сопряжением горизонтального участка с участком, образованным выступом на одной половине штампа проточкой на другой половине штампа. Выступ ограничен частью окружности радиусом R1, а проточка выполнена радиусом R2. Центр радиуса проточки R2 смещен относительно центра радиуса выступа R1 в сторону к месту ручья с большими площадями поперечных сечений по периметру облойного мостика и в сторону от места ручья с меньшими площадями поперечных сечений. При этом смещение производят на величину, которая является переменной по периметру облойного мостика и не превышает 0,8h, где h - расчетная высота облоя на облойном мостике. В результате обеспечивается снижение усилия штамповки и уменьшение коробления поковок, штамповочных уклонов и толщины облоя.
7	Патент RU 2506164; Штамповочно- экструзионный гидравлический пресс; Шляхин Александр Павлович, Шушурин Сергей Николаевич, Сивак Борис Александрович, Резнюков Константин Юрьевич, Белов Олег Эдуардович, Лукашевич Светлана Львовна, Дюбин Юрий Валентинович, Грунин Николай Николаевич, Лукьянов Борис Борисович, Шухат Олег Михайлович, Погорелый Виктор Андреевич, Белоусов Игорь Яковлевич, Смирнов Виктор Леонидович, Финогеев Олег Алексеевич, Мурин Михаил Вячеславович; 10.02.2014	Изобретение относится к оборудованию для штамповки деталей и прессования труб. Пресс оснащен составной станиной рамного типа, на которой смонтированы подвижная пресс-штемпеля и рабочими гидроцилиндрами, прошивная траверса и неподвижная траверса. На неподвижной траверсе установлены с возможностью горизонтального перемещения стол для штамповой оснастки и стол для матричных блоков с прошивной и прессовой оснасткой. Между подвижной траверсой и указанными столами установлен с возможностью вертикального перемещения контейнеродержатель с контейнером траверса с узлом.



Список литературы

1. Лермантов В. В., Штампование // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона: В 86 томах (82 т. и 4 доп.). -- СПб., 1890--1907.

2. Голенков В. А., Дмитриев А. М., Кухарь В. Д., Радченко С. Ю., Яковлев С. П., Яковлев С. С. Специальные технологические процессы и оборудование обработки давлением. М.: Машиностроение, 2004. -- 464 с.: ил. Егоров С.А. Холодная штамповка. - М.: Высшая школа, 1988. - 271 с.

3. Ковка и штамповка: Справочник в 4 т.; Под ред. Е. И. Семенова и др. -- М.: Машиностроение, 1987. -- Т.2: Горячая объемная штамповка; Под ред. Г. А. Навроцкого. -- 384 с.

4. Брюханов А. Н., Ребельский А. В. Горячая штамповка. Конструирование и расчет штампов. М. Металлургиздат 1952 г. 665 с.

5. Гусев А.Н., Линц В.П. Устройство и наладка холодноштамповочного оборудования. - М.: Высшая школа, 1983. - 263 с.

6. Номенклатурный каталог. Кузнечно-прессовое оборудование выпускаемое предприятиями министерства станкостроительной и инструментальной промышленности в 1985-1986 г.г. М. ВНИИ-ТЭМП., 1985. - 138 с.

Размещено на Allbest.ru

...