Машиностроение

Кузнечно-штамповочное оборудование

Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

ИСПОЛНИТЕЛЬНЫЕ МЕХАНИЗМЫ

В кривошипных машинах (прессах) рабочий орган — ползун перемещает обрабатывающий инструмент — штамп.

Ведомым звеном исполнительного механизма является ползун, а начальным, ведущим звеном — кривошип (в редких случаях кулачок).

Исполнительный механизм, преобразующий вращательное движение кривошипа в возвратно-поступательное движение ползуна, состоит из нескольких звеньев, связанных вращательными или поступательными кинематическими парами.

В кривошипных прессах, как правило, применяют плоские четырехзвенные или более сложные многозвенные кривошипно-рычажные механизмы. Время одного возвратно-поступательного перемещения (хода) ползуна соответствует циклу работы пресса. Дважды за цикл, при крайних положениях, скорость ползуна равняется нулю, следовательно, движение его сопровождается появлением инерционных сил.

Технологические требования обусловливают тот или иной характер перемещения ползуна, и это заставляет выбирать соответствующую структуру кривошипно-рычажного механизма. Целесообразное изменение кинематических параметров движения ползуна может быть достигнуто варьированием структуры и размеров звеньев исполнительного механизма. При этом необходимо учитывать такие факторы, как величина инерционных сил, компактность, технологичность и т. д." В кривошипных прессах применяют кривошипно-рычажные (иногда кулачково-рычажные) механизмы различной сложности. Можно указать четыре группы исполнительных механизмов, отвечающих определенным технологическим требованиям.

К группе I относятся четырехзвенные механизмы, применяемые в тех случаях, когда особых требований к кинематическим параметрам не предъявляется. Достоинства механизмов — компактность, простота и др. Наибольшее распространение нашел кривошипно-ползунный механизм /, 1 в центральном и дезаксиальном вариантах.

Менее распространены кривошипно-коро- мыеловый /, 2 (ножницы листовые и сортовые средних размеров) и кулисные механизмы (радиально-обжимные машины, холодиовысадочные автоматы, горячештамповочные прессы).

В тех случаях, когда достаточно» большое полезное сопротивление преодолевается на малом участке хода ползуна (как правило в конце хода), рационально применять механизмы группы, для которых характерны малые скорости в конце хода и малые необходимые моменты на ведущем звене. Небольшие скорости перемещения улучшают условия калибровки, холодного выдавливания, чеканки, способствуют повышению стойкости штампов и снижению шума при работе.

Механизмы II, 1 и II, 2 применяют в чеканочных прессах; и прессах для холодного выдавливания, механизм II, 3 используют в обрезных автоматах, 11,4 — в прессах-автоматах с так называемым плавающим ползуном. В последнем случае перемещения шарнира шатуна в горизонтальной плоскости используют для подачи штампуемой ленты.

При листовой штамповке сложных деталей и некоторых других операциях, деформирование совершается в течение большей части хода и должно выполняться при определенных кинематических условиях. В частности, рационально, чтобы при соприкосновении штампа с листовым металлом скорость пуансона была бы ограниченной. Для повышения производительности желательно, чтобы скорость обратного хода ползуна была бы выше, чем скорость рабочего хода. В обычном же кривошипно-ползунном механизме время прямого и обратного хода ползуна практически одинаково. Для увеличения общей длины хода и желаемого изменения характеристики скорости ползуна, для сокращения времени обратного хода применяют более сложные механизмы, объединенные. в группу III.

Кривошипно-рычажный механизм III, 1 применяют в вытяжных и правильных прессах. Механизм III, 2 характеризуется наличием двух ведущих кривошипов, рациональное взаиморасположение которых обеспечивает большую длину хода ползуна (до 3—4 радиусов кривошипа) и повышенную скорость обратного хода. Эти особенности предопределили применение механизма в специализированных прессах для вытяжки глубоких полых изделий.

Механизм III, 3 характеризуется теми же кинематическими особенностями, что и механизм III, 2. Вращение кривошипа, являющегося ведомым звеном шарнирного четырехзвенника, осуществляется неравномерно, благодаря чему сокращается время обратного хода ползуна, а прямой ход совершается более длительное время и при достаточно равномерной скорости на большей части хода, Такой механизм применяют в вытяжных прессах.

Механизм III, 4 применяли в прессах-автоматах для холодного выдавливания. Этот механизм в какой-то мере аналогичен механизму III, 2, но применение кулачка вместо кривошипа позволяет более тонко влиять на характеристику скорости ползуна. Характерно, что преодоление полезного сопротивления здесь начинается при угле поворота кривошипа 135° (от крайнего переднего положения) и при спрямленном положении звеньев.

К группе IV относятся механизмы, характеризующиеся достаточно длительными остановками исполнительного звена в цикле. Эти механизмы применяют в листоштамповочных прессах

двойного и тройного действия, а также в горизонтально-ковочных машинах (механизм перемещения зажимного ползуна).

Кулачковый и кулачково-рычажный механизмы IV, 1 и IV, 2 используют при сравнительно малых действующих усилиях. Ири усилиях, превышающих 1 МН (100 тс), применяют щести- звенный механизм IV, 3, который, однако, не обеспечивает достаточной длительности выстоя и стабильности положения ползуна. Большую стабильность (пренебрежимо малые перемещения при выстое) и длительность выстоя обеспечивают восьмизвенные механизмы IV, 4 и IV, 5. Механизм IV, 4 имеет дополнительное поступательное звено, что увеличивает габариты механизма.

Конечно, указанные группы не охватывают все исполнительные механизмы, которые нашли и еще найдут применение в кривошипных прессах.