книги из ГПНТБ / Игнатов, А. А. Кривошипные горячештамповочные прессы

давлений воздуха установили, что давление повышается до (1,6— 1,8) р, где р — первоначальное давление воздуха в сети (рис. 94). Повышение давления воздуха происходит за счет быстрого пере­ мещения поршня в цилиндре уравновешивателя при небольшом сечении трубопровода, соединяющего ресивер с цилиндром, а также за счет малого объема ресивера.

Рис. 95. Типовая осциллограмма замера давлений воздуха в ресивере и ци­

давления воздуха в ресивере, с; t4 — продолжительность одного оборота главного вала, с; / б — продолжительность периода включения муфты, с; t6 — продолжительность периода снижения максимального давления воздуха в уравновешивателе, с; — давление воз­ духа в уравновешивателе после движения ползуна вниз, ат; р 2 — номинальное давление воздуха в ресивере, ат; ра — максимальное давление воздуха в ресивере при перемещении ползуна, ат; р4 — максимальное давление воздуха в уравновешивателе при перемещении ползуна, ат; / — ходограф ползуна; 2 — давление воздуха в уравновешивателе; 3 — давление воздуха в ресивере; 4 — обороты главного вала; 5 — нулевая линия; А —

направление движения пленки; 6 — отметчик времени

Увеличенное давление воздуха в цилиндре уравновешивателя используется для муфты пресса, если давление воздуха в сети сни­ жено (опыт ЗИЛа, МТЗ, ЗТМП и др.)

На рис. 95 приведена осциллограмма замера давлений воздуха в цилиндре уравновешивателя и в ресивере при значительно увеличенных его размерах (1500X700 мм) в прессе Шмерал LKM типа А. Фирменный ресивер был заменен. В этом случае давление воздуха в цилиндре уравновешивателя к концу хода поршня зна­ чительно выше несколько поднявшегося давления воздуха в ре­ сивере.

Определим суммарную подъемную силу в цилиндре уравнове­ шивателя в начале подъема поршня (в конце хода ползуна вниз):

Аур = 0,785 (Dt — d2mт) pkxk2,

141

где- k2— увеличение давления воздуха; k 2 = 1,6ч-1,8;

Яур = 0,785 (502 — 6,52) 5-0,9-1,8 = 15600 кгс^0,01Р„.

Следовательно, суммарная сила тяжести Qs всех поднимаемых элементов пресса, связанных с уравновешивателем,

Qs = Н,3 т - 0,009РН,

причем РуР> Qz, так как 0,01Р„ > 0,009РН-

Кроме силы тяжести элементов пресса, связанных с уравно­ вешивателем ползуна, имеется сила инерции этих масс, возмож­ ное застревание ползуна и пр., что следует учитывать при рас­ чете подъемной силы уравновешивателя.

Сопоставим объемы воздуха, находящегося в ресивере и ци­ линдре уравновешивателя при крайнем верхнем положении поршня уравновешивателя рассматриваемого пресса.

Кур = 0,785Db- 1,155 =

= 0,785-502- 1,15-30,4 = 9 • 104 см3;

V?. 33-104 = 3,65.

Vyp 9-104

Следовательно, объем ресивера пресса Шмерал недостаточен. В уравновешивающем устройстве пресса ЗТМП модели К-8544 (Рн = 2500 тс) (см. рис. 89) подъемная сила Рур без учета потерь на трение составляет примерно 47 тс при р = 5 ат или около

0,02РН. Здесь DB= 1100 мм; dWT = 110 мм. Тогда при &2 == 1,6

сила обеспечит нормальную работу пресса, улучшит работу зубча­ той пары пресса и тормоза.

142

В приложении 20 приведены массы деталей кривошипно-ша­ тунных механизмов прессов, размеры цилиндров уравновешивателей, ресиверов и др. Эти данные необходимы для расчета урав­ новешивающих устройств кривошипных горячештамповочных прессов.

ПОЛЗУНЫ КРИВОШИПНЫХ ГОРЯЧЕШТАМПОВОЧНЫХ ПРЕССОВ

Конструкции ползунов и способы регулирования зазоров в на­ правляющих. Ползуны прессов 76, 77 и их соединения с шату­ нами представлены на рис. 71—73. Основное требование, предъяв­ ляемое к узлу ползуна, обеспечить точное перемещение верхней части штампа к его нижней части. Чем больше база для обеспече­ ния направления, тем точнее совпадение частей штампа. Увели­ чение длины направляющих ограничивается принятой конструк­ цией пресса. Ползуны выполняют с дополнительными направляю­ щими на хоботе. Необходимо обратить внимание на точность обра­ ботки ползуна по его направляющим (отсутствие перекосов, непараллельности, непрепендикулярности), а также на точность обработки и сборки направляющих станины пресса. В прессах ЗТМП и Нейшенел хобот с дополнительными направляющими расположен с фронта пресса, в прессе Эджекс хобот с дополнитель­ ными направляющими расположен сзади пресса (рис. 96). В на­ стоящее время ЗТМП выпускает прессы с измененными ползу­ нами (см. рис. 73).

С передним расположением хобота выполнены ползуны прес­ сов ЗТМП, ЗИЛ, Нейшенел, Массей и др., с задним расположе­ нием— ползуны прессов НКМЗ, Эджекс и др. Фирма Шмерал в прессах модели LKM применяет ползуны рамной конструкции

(см. рис. 77, а, б).

Вцелях увеличения длины передних направляющих ползуна пресса появились прессы, в которых ось крепления ползуна сме­ щена по отношению к оси главного вала на величину дезаксиала d (рис. 97). В этом случае верхние направляющие хобота соединены

снижними направляющими ползуна. С дезаксиальным располо­ жением оси ползуна выполнен пресс Блисс (см. рис. 74).

Впрактике эксплуатации кривошипных горячештамповочных

прессов наблюдались случаи поломки хоботов ползунов. На рис. 98 показан ползун пресса ЗИЛ с указанием места излома хобота ползуна в сечении А—А. В модернизированных ползунах поломок хоботов ползунов не наблюдается. Одной из основных причин поломок хоботов ползунов следует считать наличие боль­ ших зазоров в направляющих и относительное смещение направ­ ляющих, что вызывает дополнительное напряжение изгиба в хо­ боте ползуна пресса. Конструктивные решения по способам регу­ лирования зазоров в направляющих ползуна приведены в ра­ ботах [6;_8 ]_и др.

143

Рассмотрим конструкции регулирования направляющих в прес­ се ЗТМП модели К-8544 (Рп — 2500 тс) (рис. 99) и в прессе Шме-

рал LKM (рис. 100).

В прессе ЗТМП зазоры регулируют в направлении справа на­ лево с помощью клина 1 и болтов 2 после предварительного отвер­ тывания болтов 3 (рис. 99), в направлении спереди назад с по­ мощью передвигаемых передних опорных направляющих 4 и бол­

правляющую^ регулируют бол­ тами 8 при ослабленных болтах 7. При смещении направляю- ■

щих внутрь пресса регулируют зазоры в обоих направлениях. Таким образом, рассмотренные конструкции должны обеспе­

чивать условия регулирования зазоров в обоих направлениях как в основных, так и дополнительных направляющих. Поэтому при своевременном регулировании увеличившихся зазоров в направ­ ляющих ползуна не будут возникать дополнительные изгибающие напряжения в ползуне, особенно в его хоботе.

Рассмотрим вопрос о допустимых величинах зазоров в направ­ ляющих ползуна.

По данным фирмы, в прессах Шмерал LKM при их приемке после изготовления зазоры в направляющих должны иметь пре­ делы, указанные в табл. 30. Параллельность ползуна пресса по отношению к столу должна быть в пределах: на длине до 500 мм —

—

'

Рис. 99. Схема регулировки зазоров в прессе ЗТМП модели К-8544 (р„ = = 2500 тс)

Рис. 100. Схема регулировки зазоров в прессе Шмерал LKM

табл. 31 видно, что величина зазоров в направляющих несколько меньше величин, указанных в табл. 30, для прессов Шмерал. Рам­ ная конструкция ползуна более устойчивая в работе по сравне­ нию с хоботной конструкцией.

В процессе эксплуатации пресса величина зазоров в направ­ ляющих, несомненно, увеличивается, что ухудшает условия по обеспечению ползуном точного направления верхней половины штампов по отношению к нижней и, как следствие, к образова­ нию перекосов в штампуемой детали. Кроме того, с увеличением зазоров в направляющих ползуна появляются дополнительные

А-А

Рис. 101. Сравнение сечений хобота и основания ползуна

изгибающие напряжения в хоботе ползуна. Нижние направляю­ щие ползуна подвергаются большему засорению окалиной, чем верхние направляющие, поэтому их износ более значительный, что также неблагоприятно влияет на хобот ползуна пресса. Вопрос о величинах зазоров в направляющих ползуна будет рассмотрен после расчета ползуна пресса.

Расчет ползунов* Рассмотрим ползун как тело, имеющее упру­ гий хобот, который ввиду большого радиуса кривизны будем счи­ тать консольным прямолинейным брусом переменного сечения. Проведем расчет напряжений в хоботе ползуна (сечение А—А на

148

бх — прогиб хобота в плоскости XOY, который зависит от соот­ ношения зазоров в основных Лп и дополнительных Ах направ­ ляющих:

ператур верхней и нижней частей ползуна; Lj ■— длина основных направляющих ползуна; LH— полная длина ползуна; kj — коэф­ фициент, определяющий изменение момента инерции сечений по длине хобота. При 4* = 1; 2; 3; 4; 5 соответственно kj — 1; 0,88; 0,81; 0,788; 0,755.

При нагружении ползуна в направлении слева направо в пло­ скости ZOY (см. рис. 101) напряжения изгиба в сечении А —А хобота определяют следующим образом:

а, = 3EJxmax bx w ; ~2~

где Jх max и J*x — соответственно максимальный и текущий мо­ менты инерции сечений; Ьг — ширина сечения; 62-— прогиб хо­ бота ползуна, определяемый аналогично прогибу б,.

Напряжения от скручивающего момента, возникающего вслед­ ствие несовпадения центра тяжести сечения и точки приложения

усилия N31, определяют по формуле

хх — расстояние от центра тяжести рассматриваемого сечения А—А до середины дополнительных направляющих; бтах-— макси­ мальная толщина сечения; ц = 1,12 — для сечения корытообраз­ ной формы; bt, б — соответственно текущие ширина и толщина участков рассматриваемого сечения А—А.

149