Машиностроение

Кузнечно-штамповочное оборудование

Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

ОСОБЕННОСТИ РАБОЧЕГО ХОДА ВИНТОВЫХ ПРЕССОВ

Во время рабочего хода происходит соударение рабочих частей пресса с поковкой и трансформация кинетической энергии в работу пластического деформирования поковки, упругого деформирования деталей пресса и штампов и преодоления трения. Подвижные части движутся за счет запаса кинетической энергии.

Этот процесс в винтовых прессах характеризуется следующими особенностями: сочетанием ударного характера нагружения поковки (как у молотов) и замыкания технологического усилия в станине (как у прессов), наличием винтового несамотормозящего передаточного механизма, работа которого при динамическом на- гружении сопровождается одновременными линейными и угловыми деформациями, явлением перебега зазоров в кинематических парах винтового пресса, обусловливающим появление дополнительной динамической составляющей нагрузки.

Сочетание этих особенностей создает трудности в полном аналитическом описании процессов, происходящих в механической системе винтового пресса во время рабочего хода.

Теоретические зависимости, полученные из рассмотрения станины пресса как свободной массы, по которой наносит удар масса рабочих частей пресса, с использованием основных соотношений для соударения масс с упруго-пластической прокладкой между ними [2] приводят к слишком приближенным результатам, поскольку при этом не учитываются возникновение упругих крутильных перемещений как винта, так и станины пресса и их взаимосвязь с линейными перемещениями.

Для анализа рабочего хода винтовых прессов необходимо использовать динамическую модель системы и установить уравнение связи между кинематическими характеристиками винтовой пары.

Для этого воспользуемся понятием «эквивалентного» сечения, которым, назовем сечение, проведенное через центр тяжести эпюры распределения усилия по виткам резьбы, считая, что в этом сечении сосредоточены все кинематические и силовые характеристики винтовой пары.

Теоретическое исследование процесса рабочего хода электровинтового пресса Ф1734 при выполнении операции объемной штамповки, проведенное на электронно-вычислительной машине с использованием динамической модели в предположении отсутствия зазоров в кинематических парах, показало, что наблюдаются три основных этапа рабочего хода: этап пластического деформирования поковки и упругого нагружения системы с монотонным характером нагружения, этап только упругого нагружения системы пресс-штампы и этап упругой разгрузки. Характерным является динамический колебательный процесс, соответствующий моменту соприкосновения нижнего и верхнего штампов после окончания пластического деформирования поковки. Расчеты показывают, что динамические нагрузки даже без учета влияния ударного перекрытия зазоров в кинематических парах пресса на 10—15 % превышают статические значения.

Согласно экспериментальным данным с учетом имеющихся зазоров динамическая нагрузка в различных деталях винтовых прессов может находиться в пределах от —20 до +100 % от статической. Расчеты на прочность и долговечность следует вести с учетом влияния динамики, что позволяет избежать как завышения прочности, а следовательно, и металлоемкости, так и снижения прочностных характеристик отдельных деталей, а следовательно, снижения надежности и долговечности машины.

Курс Кузнечно-штамповочное оборудование для инженеров...

Во втором переработанном и дополненном издании учебника значительному изменению подверглись такие разделы, как «Кривошипные машины», «Молоты» и «Винтовые прессы».

Прессы. Молоты. Ротационные машины. Импульсные машины и статы...

Следует отметить, что по характеру изменения скорости рабочего хода винтовые прессы относятся к классу молотов, а их главным параметром наряду с номинальным усилием является эффективная...