Машиностроение

Кузнечно-штамповочное оборудование

Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

НАЗНАЧЕНИЕ И КОНСТРУКЦИЯ

Горизонтально-ковочные машины (ГКМ) применяют во многих отраслях промышленности при изготовлении самых различных заготовок, требующих технологических переходов высадки, прошивки, просечки, пережима заготовки, выдавливания, гибки и, наконец, отрезки, т. е. отделения штамповки от прутка.

Выпуск ГКМ начался со второй половины прошлого столетий. Широкое распространение этих машин в различных отраслях промышленности обусловлено следующими их преимуществами:

1)         высокой производительностью при изготовлении относительно небольших партий;

2)         экономичным расходом металла по сравнению со штамповкой на молотах;

3)         высокой точностью получаемых поковок, что в сочетании с малыми припусками и уклонами обеспечивает незначительные отходы при дальнейшей обработке на металлорежущих станках;

4)         широкими технологическими возможностями, по которым они близки к автоматам для горячей объемной штамповки;

5)         возможностью проведения автоматизации штамповки при изготовлении крупных партий однотипных деталей.

Главным параметром, характеризующим ГКМ, является номинальное усилие на штамповочном ползуне. Основные параметры ГКМ регламентируются ГОСТ 7023—70.

Классификация ГКМ. Все ГКМ, выпускаемые отечественной и зарубежной промышленностью, можно подразделить на две основные группы: с вертикальной и горизонтальной плоскостью разъема матриц.

Главное достоинство машин с горизонтальной плоскостью разъема матриц состоит в том, что при раскрытых матрицах зев станины полностью открыт для движения заготовок по всей длине матричного блока, что, безусловно, облегчает и упрощает автоматизацию этих машин, хотя и следует отметить, что за последние годы имеется также положительный опыт по автоматизации ГКМ с вертикальной плоскостью разъема матриц.

Машины с горизонтальным разъемом матриц выпускаются с зажимным ползуном, имеющим качательное либо возвратно-поступательное движение.

Кинематическая схема ГКМ с вертикальным разъемом матриц. От электродвигателя 10 через клиноремен- ную передачу 9 вращение, передается маховику, установленному на приводном валу. В маховик встроен фрикционный предохранитель, который срабатывает при превышении допустимого крутящего момента. С приводного вала через зубчатую передачу 13 вращение передается на коленчатый вал, на концах которого расположены фрикционная пневматическая муфта включения 11, встроенная в большую шестерню передачи, и пневматический ленточный тормоз 8. На этом же валу расположены прямой и обратный кулаки привода механизма зажима. Ползун 14 получает привод от кривошипно-ползунного механизма 12 и закрепленным на нем блоком пуансонов совершает деформацию поковки. Промежуточный ползун 6 зажимного механизма получает движение от кулака 7 и через коленно-рычажную систему 4 передает движение зажимному ползуну, на котором установлена подвижная матрица 2, прижимающая запуговку к неподвижной матрице 1, закрепленной жестко на станине. Выстаивание зажимного ползуна 3 в переднем положении, необходимое для зажима заготовки во время штамповки, достигается соответствующей профилировкой кулака 7.

Предохранение механизма зажима от перегрузки достигается с помощью самовосстанавливающего пружинно-рычажного предохранителя 5.

Приводной вал в рассматриваемой ГКМ расположен ниже коленчатого, вынесен вперед и установлен в неразъемных опорах. Все ползуны — штамповочный, боковой и зажимной — имеют по две пары направляющих. Кривошипно-ползунный механизм работает в подшипниках скольжения из высокооловянистой бронзы. Все три опоры коленчатого вала разъемные (для улучшения работы с подшипников разъем выполняется под углом 45° к горизонту). Усилие штамповки с шатуна на ползун передается непосредственно через цилиндрическую поверхность малой головки шатуна. Палец, соединяющий шатун с ползуном, служит только для обратного хода. Муфта и тормоз — фрикционные с электропневматическим управлением. Тормоз маховика — пневматический колодочный (колодка прижимается к торцу маховика). Смазка машины жидкая принудительная.

Другие ГКМ отличается от описанной различными конструктивными особенностями, основными из которых являются наличие или отсутствие стяжных болтов на станине машины (все крупные и средние машины обязательно имеют дополнительные поперечные и продольные связи); конструкция привода зажимного ползуна с механическим или с гидравлическим предохранителями; (наличие или отсутствие микропривода; конструктивное исполнение муфты (так, Рязанское ПО Тяжпрессмаш) применяет одно- дисковые фрикционные муфты с металлической диафрагмой). ГКМ с гидравлическим приводом зажимного ползуна, а также машины с индивидуальным приводом штамповочного и зажимного ползунов большого распространения не получили.

При крупносерийном и массовом производстве однотипных поковок из прутка диаметром 25—200 мм подача заготовки в штамповочное пространство тяжела. Для облегчения подачи тяжелых заготовок используют подъемные пневматические или гидропневматические столы, с помощью которых заготовка удерживается на весу, перемещается по вертикали на уровень того или иного ручья штампа. Остальные манипуляции с прутком (заготовкой) производят вручную.

В последние годы предложен ряд конструкций автоматических подач, однако более удобны для автоматизации из-за открытого штампового пространства машины с горизонтальным разъемом матриц.

ГКМ с горизонтальной плоскостью разъема матриц и автоматической подачей для изготовления различных деталей машиностроения.

От электродвигателя через клинопеременную передачу вращение передается маховику 24, откуда через пару зубчатых колес — коленчатому валу, на одном конце которого находится пневматическая фрикционная муфта 25, а на другом тормоз 27. Все основные рабочие механизмы ГКМ монтируются на станине 23. Зажим заготовки в процессе штамповки ее пуансонами 4 осуществляется через пару рычагов 2 качающимся на оси ползуном 1. Зажимной ползун 1 получает привбд от шатуна через систему рычагов и предохранительное устройство от перегрузки 22. Рычаги 2, приводящие в движение зажимной ползун, расположены на эксцентриковых осях, что позволяет посредством механизма 3 регулировать усилие зажима матриц 5.

В течение одного рабочего хода закрытие и раскрытие матриц, необходимые по циклу, а также продолжительность выстаивания матриц в закрытом состоянии достигается подбором длин плеч рычагов механизма зажима и выбором координат точек для установки неподвижных осей в станине. Поскольку штамповочный ползун все время находится в движении, то теоретически при любом подборе плеч рычагов в процессе зажима наблюдается некоторое незначительное перемещение зажимной матрицы во время выстаивания. Однако из-за большой длины шатунов и очень малого угла их качания величина этого перемещения при использовании описываемого механизма зажима во много раз меньше, чем при применении других конструкций механизмов зажима ГКМ.

Для удобства обслуживания ГКМ малых усилий привод зажимного ползуна с системой тяг и рычагов, а также устройство предохраняющее этот узел от перегрузки, расположены в верхней части ГКМ, в ГКМ усилием 6,3 МН и более в нижней части

Автоматическая подача расположена на передней стороне машины и выполнена таким образом, что остается открытым доступ к инструменту, не затрудняется и не усложняется переналадка и подналадка ГКМ в процессе работы.

Все рабочие механизмы подачи крепятся на станине 23 болтами 26. Ползун 10 для передачи заготовок из одного ручья в другой для удобства смены инструмента и переналадки ГКМ имеет возмож,- ность перемещаться по плите 12, открывая доступ к рабочей зоне ГКМ. Перемещение ползуна 10 производится через систему рычагов 8 от приводного вала 20, который получает привод через пару зубчатых колес 21 и коническую пару от коленчатого вала ГКМ.

Приводные рычаги связаны с толкателем 7 через упругий компенсатор (подпружинены). На толкателе 7 укреплены направляющее 18, имеющие призматические выемки (пазы), куда закладываются заготовки во время штамповки. Расстояние между призматическими выемками соответствует расстоянию между ручьями инструмента ГКМ. Слева и справа от толкателя 7 расположены упоры 15, устанавливаемые таким образом, чтобы призматические выемки в направляющей 18 в конечных положениях точно совпадали с осями ручьев инструмента.

Над направляющей 18 расположена зажимная балка 17, которая управляется от пневмоцилиндров. Балка 17 имеет подвижную прижимную планку, которая при зажиме заготовки совершает ход подачи вместе с направляющей 18, а после разжима под действием сжатого воздуха возвращается в исходное положение. Положение балки 17 с помощью упорного винта 16можно регулировать в соответствии с диаметром обрабатываемой заготовки.

Балка расположена на поперечине, которая соединена при помощи двух изогнутых рычагов с ползуном 10. Ползун 10 отлит совместно с мощным упорным блоком 9. При обработке На ГКМ коротких штучных заготовок к этому блоку дополнительно крепят упор 6. При обработке длинных заготовок применяется другой транспортирующий узел 14, который крепится к плите 12 станины на соответствующем расстоянии от ползуна 10. Узел 14 имеет такую же систему рычагов, как и ползун 10 и соединен с ним посредством приводного вала 11. В последнем предусмотрен длинный продольный паз для перемещения транспортирующего узла 14 относительно плиты 12. Направляющая 13 служит в качестве задней опоры прутка. Автоподача работает в следующей последовательности. От индукционной нагревательной установки нагретая до ковочной температуры заготовка посредством рычага 19 закладывается в транспортирующее устройство непосредственно под правым призматическим вырезом направляющей 18. Конструкция подающего устройства зависит от конструкции и расположения нагревательной установки.

При расположении индуктора рядом с машиной на высоте инструмента передачу нагретой заготовки в призматический вырез направляющей 18 можно выполнить при помощи толкателя. Затем посредством рычага 8, после включения ГКМ, направляющая .18 поднимается по дуге и пруток прижимается к балке 17.

В следующий момент при продолжении дугообразного движения толкателя 7 открываются зажимные матрицы инструмента, и заготовка вводится в ручей. Пруток (или заготовка) при этом надежно удерживается балкой 17, находящейся под постоянным усилием прижима сжатым воздухом, так что поворот прутка при его транспортировке из ручья в ручей полностью исключается. После того как заготовка уложена в ручей, зажимной ползун 1 ГКМ опускается и фиксирует заготовку. Толкатель 7 возвращается в исходное положение.

Таким образом, заготовка перемещается от ручья к ручью, и цикл вновь повторяется при введении каждой новой заготовки. Импульс на включение машины поступает от индукционного нагревательного устройства. Заготовка, проходя по ручьям ГКМ, постепенно деформируется, приобретая требуемую форму, и при последнем движении направляющей 18 оказывается снаружи машины, вне блока инструментов.

Для массового производства однотипных низких поковок (крупных гаек, колец шарико-роликоподшипников, заготовок шестерен и т. д.) в пределах номинального усилия машины до 28 МН, в настоящее время вместо ГКМ используют многопозиционные автоматы для горячей объемной штамповки (см. гл. 13).

  Предохранитель зажимного ползуна горизонтально-ковочной машины

  СИСТЕМА СМАЗКИ - смазочные материалы, режимы смазки, а также ...

  СТАНИНЫ. Станины открытых прессов

  Кинематика. КИНЕМАТИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ

  Самовосстанавливающиеся фрикционные предохранители

  ПОЛЗУНЫ, ШАТУНЫ И КОЛЕНЧАТЫЕ ВАЛЫ - в штампах листоштамповочных и ...

  Кузнечно-штамповочное оборудование: Учебник для машиностроительных ...

  КРИВОШИПНЫЕ МАШИНЫ. В кривошипных машинах (прессах) рабочий орган ...

  СТАНИНЫ. Станины закрытых прессов