RU106173U1

RU106173U1 - HYDRAULIC PRESS

Info

Publication number: RU106173U1
Application number: RU2010147016/02U
Authority: RU
Inventors: Виктор Иванович Трусковский; Валерий Владимирович Киселев
Priority date: 2010-11-17
Filing date: 2010-11-17
Publication date: 2011-07-10

Abstract

Гидровинтовой пресс, содержащий станину рамного типа, смонтированный на станине гидроцилиндр, создающий осевое усилие, ползун, взаимосвязанный с винтом и с гайкой, верхнюю и нижнюю штамповые плиты, отличающийся тем, что гидроцилиндр установлен в верхней траверсе станины, опирающейся на промежуточную поперечину, смонтированную на стойках станины и в которой по оси гидроцилиндра жестко закреплена гайка с размещенным в ней винтом, верхний торец которого шарнирно связан со штоком гидроцилиндра, а нижний торец неподвижно соединен с ползуном, установленным с возможностью вращения и возвратно-поступательного перемещения. Hydraulic screw press containing a frame-type bed, a hydraulic cylinder mounted on the bed, generating axial force, a slider interconnected with a screw and a nut, upper and lower die plates, characterized in that the hydraulic cylinder is installed in the upper beam cross-beam, supported by an intermediate cross-member mounted on stands of the bed and in which a nut with a screw placed in it is rigidly fixed along the axis of the hydraulic cylinder, the upper end of which is pivotally connected to the hydraulic cylinder rod, and the lower end is motionlessly connected to the slider installed with the possibility of rotation and reciprocation.

Description

Полезная модель относится к кузнечно-штамповочному оборудованию, а именно к устройствам для штамповки осадкой с вращением.The utility model relates to forging and stamping equipment, and in particular to devices for stamping with draft by rotation.

Известен гидравлический пресс, содержащий станину рамного типа, рабочий цилиндр поршневого типа, смонтированный в верхней части пресса, ползун, прикрепленный к штоку рабочего цилиндра с возможностью перемещения по направляющим, закрепленным на стойках станины и стол, установленный на нижней поперечины станины (Воронин В.Г. Гидравлические прессы с безаккумуляторным насосным приводом. Справочное пособие. М.: Машиностроение, 1974, с.8, рис.2).A hydraulic press is known comprising a frame-type bed, a piston-type working cylinder mounted in the upper part of the press, a slider attached to the working cylinder rod with the ability to move along the guides mounted on the bed stands and a table mounted on the lower bed cross-member (V. Voronin Hydraulic presses with a non-accumulator pump drive. Reference manual. M.: Mashinostroenie, 1974, p. 8, fig. 2).

На данном прессе невозможно осуществление штамповки осадкой с вращением поскольку ползун может совершать только возвратно-поступательное перемещение вдоль своих направляющих.In this press, stamping with rotation by rotation is impossible, since the slider can only move back and forth along its guides.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемой полезной модели является пресс гидравлический, содержащий станину рамного типа, смонтированный на станине гидроцилиндр, создающий осевое усилие, ползун с гайкой, винт, верхнюю и нижнюю штамповые плиты (Штамповка поковок тонкостенных дисков осадкой с вращающимся инструментом / В.Н.Субич, О.А.Ганаго, Б.А.Степанов и др. - Кузнечно-штамповочное производство, 1981, №6, с.32, рис.3).The closest in technical essence and the achieved effect to the proposed utility model is a hydraulic press containing a frame-type bed, a hydraulic cylinder mounted on the bed, creating an axial force, a slider with a nut, a screw, upper and lower die plates (stamping forgings of thin-walled disks with a draft with a rotating tool / V.N.Subich, O.A. Ganago, B. A. Stepanov and others - Forging and stamping, 1981, No. 6, p. 32, Fig. 3).

Недостатками данного пресса являются ограниченные энергосиловые параметры из-за отсутствия участка разгона на холостом ходе пресса для ползуна, что не позволяет осуществить им предварительное накопление кинетической энергии вращательного движения и в последствии использовать ее для совершения полезной работы. Более того, выведение ползуна из состояния покоя и его последующий разгон осуществляется в данной конструкции только с момента начала штамповки, на что непроизводительно затрачивается часть вертикальной силы, создаваемой гидроцилиндром, также работа привода затрачивается еще и на преодоление силы тяжести ползуна, направление которой противоположно технологическому усилию. Кроме того, имеет место проскальзывания верхней плиты относительно заготовки при создании начального крутящего момента, для предотвращения которого требуется дополнительно устанавливать тормоз на ползуне. В итоге это приводит снижению к.п.д. гидровинтового пресса.The disadvantages of this press are limited power parameters due to the lack of an acceleration section at idle of the slider press, which does not allow them to pre-accumulate the kinetic energy of the rotational motion and subsequently use it to perform useful work. Moreover, the slider is brought out of rest and its subsequent acceleration is carried out in this design only from the moment stamping is started, which part of the vertical force created by the hydraulic cylinder is unproductive, and the drive’s work is also spent on overcoming the slider’s gravity, the direction of which is opposite to the technological force . In addition, there is slippage of the upper plate relative to the workpiece when creating the initial torque, to prevent which it is necessary to additionally install the brake on the slider. In the end, this leads to a decrease in efficiency hydraulic screw press.

Задачей предлагаемой полезной модели является устранение указанных недостатков, а именно, увеличение эффективной энергии гидровинтового пресса и повышение его к.п.д. за счет использования при штамповке дополнительной кинетической энергии накопленной на ходе разгона подвижными частями, совершающими вращательное движение.The objective of the proposed utility model is to eliminate these drawbacks, namely, increasing the effective energy of the hydraulic screw press and increasing its efficiency due to the use during stamping of additional kinetic energy accumulated during acceleration by moving parts that rotate.

Поставленная задача решается тем, что в гидровинтовом прессе, содержащем станину рамного типа, смонтированный на станине гидроцилиндр, создающий осевое усилие, ползун, взаимосвязанный с винтом и с гайкой, верхнюю и нижнюю штамповые плиты, согласно предложению, гидроцилиндр установлен в верхней траверсе станины, опирающейся на промежуточную поперечину, смонтированную на стойках станины и в которой по оси гидроцилиндра жестко закреплена гайка с размещенным в ней винтом, верхний торец которого шарнирно связан со штоком гидроцилиндра, а нижний торец неподвижно соединен с ползуном, установленным с возможностью вращения и возвратно-поступательного перемещения.The problem is solved in that in a hydraulic screw press containing a frame-type bed, a hydraulic cylinder mounted on the bed, which generates axial force, a slider interconnected with the screw and nut, the upper and lower die plates, according to the proposal, the hydraulic cylinder is installed in the upper cross-beam of the frame on an intermediate cross member mounted on the stands of the bed and in which a nut with a screw placed in it is rigidly fixed along the axis of the hydraulic cylinder, the upper end of which is pivotally connected to the hydraulic cylinder rod, and Nij end fixedly connected to the slide, rotatably mounted and a reciprocating movement.

То, что гидроцилиндр установлен в верхней траверсе станины, опирающейся на промежуточную поперечину, смонтированную на стойках станины и в которой по оси гидроцилиндра жестко закреплена гайка с размещенным в ней винтом, верхний торец которого шарнирно связан со штоком гидроцилиндра, а нижний торец неподвижно соединен с ползуном, установленным с возможностью вращения и возвратно-поступательного перемещения, позволяет в гидровинтовом прессе предусмотреть участок разгона для ползуна и тем самым осуществить им предварительное накопление кинетической энергии вращательного движения, которая составляет 0,8…0,9 от суммарной эффективной энергии развиваемой прессом, (остальная доля развиваемой энергии прессом приходится на энергию от поступательного перемещения), к моменту совершения полезной работы по преодолению сил сопротивления деформации при штамповке вращающимся инструментом. Создание начального крутящего момента к моменту выполнения рабочей операции позволяет исключить проскальзывание верхней плиты относительно заготовки, при этом возрастает эффективная энергия гидровинтового пресса без увеличения мощности привода.The fact that the hydraulic cylinder is installed in the upper crosshead of the bed, supported by an intermediate cross member mounted on the stands of the bed and in which a nut with a screw placed in it is rigidly fixed along the axis of the hydraulic cylinder, the upper end of which is pivotally connected to the hydraulic cylinder rod, and the lower end is fixedly connected to the slider , installed with the possibility of rotation and reciprocating movement, allows you to provide a section of acceleration for the slider in the hydraulic screw press and thereby carry out preliminary accumulation the kinetic energy of rotational motion that is 0.8 ... 0.9 of the total effective energy developed pressure (rest fraction developed pressure energy corresponds to energy of translational movement), the time useful work to overcome the resistance to deformation forces during stamping of a rotating tool. Creating the initial torque at the time of the operation allows to eliminate slippage of the upper plate relative to the workpiece, while the effective energy of the hydraulic screw press increases without increasing the drive power.

Сущность полезной модели поясняется чертежом общего вида гидровинтового пресса в исходном положении.The essence of the utility model is illustrated by a drawing of a General view of the hydraulic screw press in the initial position.

Гидровинтовой пресс содержит станину рамного типа, в верхней траверсе 1 которой установлен гидроцилиндр 2, содержащий поршень 3 со штоком 4. Верхняя траверса 1 опирается на промежуточную поперечину 5, смонтированную на стойках 6 и 7. В промежуточной поперечине 5 по оси гидроцилиндра 2 жестко закреплена гайка 8 с размещенным в ней винтом 9, верхний торец 10 которого шарнирно через подпятник 11 связан со штоком 4 гидроцилиндра 2, а нижний торец 12 неподвижно соединен с ползуном 13, установленным с возможностью вращения и возвратно-поступательного перемещения, на котором смонтирована верхняя штамповая плита 14. На столе 15 размещена нижняя штамповая плита 16 для расположения на ней заготовки 17.The hydraulic screw press contains a frame-type bed, in the upper beam 1 of which a hydraulic cylinder 2 is installed, containing a piston 3 with a rod 4. The upper beam 1 is supported by an intermediate cross member 5 mounted on posts 6 and 7. A nut is rigidly fixed to the intermediate cross member 5 along the axis of the hydraulic cylinder 2 8 with a screw 9 located in it, the upper end 10 of which is pivotally connected through the thrust bearing 11 to the rod 4 of the hydraulic cylinder 2, and the lower end 12 is fixedly connected to the slider 13, which is mounted for rotation and reciprocating the compartment on which the upper die plate 14 is mounted. On the table 15, the lower die plate 16 is placed for arranging the workpiece 17 on it.

Гидравлический пресс работает следующим образом.The hydraulic press operates as follows.

На нижнюю штамповую плиту 16, размещенную на столе 15 помещают заготовку 17, при этом ползун 13 со смонтированной на нем верхней штамповой плитой 14 находится в крайнем верхнем положении. Включается гидропривод (на чертеже условно не показан) и рабочая жидкость поступает в полость, расположенную над поршнем 3 гидроцилиндра 2, установленного в верхней траверсе 1 станины. Под давлением жидкости поршень 3 совместно со штоком 4 начинают перемещаться вниз, и усилие, создаваемое давлением жидкости в гидроцилиндре 2, передается через шток 4 винту 9, с которым он шарнирно связан через подпятник 11, расположенный на верхнем торце 10 винта 9. Винт 9, размещенный в гайке 8, жестко закрепленной в промежуточной поперечине 5, установленной на стойках 6, 7 станины, под воздействием приложенного усилия начинает вращаться и одновременно перемещаться вниз совместно с ползуном 13, который неподвижно связан с нижним торцом 12 винта 9. При контакте ползуна 13 с заготовкой 17 осуществляется ее осадка с одновременным вращением. После завершения осадки рабочая жидкость подается в полость гидроцилиндра 2, расположенную под поршнем 3 и воздействует на его кольцевую площадь. При этом ползун 13 вместе с винтом 9 меняют направление вращения и начинают подниматься вверх. После возвращения ползуна 13 в исходное крайнее верхнее положение заготовка 17 удаляется и рабочий цикл повторяется.A workpiece 17 is placed on the lower die plate 16 placed on the table 15, while the slider 13 with the upper die plate 14 mounted on it is in its highest position. The hydraulic actuator is turned on (not shown conditionally in the drawing) and the working fluid enters the cavity located above the piston 3 of the hydraulic cylinder 2 installed in the upper crosshead 1 of the bed. Under fluid pressure, the piston 3 together with the stem 4 begin to move down, and the force created by the fluid pressure in the hydraulic cylinder 2 is transmitted through the stem 4 to the screw 9, with which it is pivotally connected through the thrust bearing 11 located on the upper end 10 of the screw 9. Screw 9, placed in the nut 8, rigidly fixed in the intermediate cross member 5 mounted on the stands 6, 7 of the bed, under the influence of the applied force starts to rotate and simultaneously move down together with the slider 13, which is fixedly connected with the lower end 12 of the screw 9. P and the slider 13 contact with the workpiece 17, it is carried out with simultaneous rotation of the precipitate. After the precipitation is completed, the working fluid is fed into the cavity of the hydraulic cylinder 2 located under the piston 3 and acts on its annular area. In this case, the slider 13 together with the screw 9 change the direction of rotation and begin to rise up. After the return of the slider 13 to its initial extreme upper position, the workpiece 17 is removed and the work cycle is repeated.

Спроектирован гидровинтовой пресс с усилием 630 кН. Номинальное давление рабочей жидкости создаваемое насосом гидропривода 32 МПа. Диаметр поршня 320 мм, диаметр штока 130 мм. Винт трехзаходный диаметром 250 мм с резьбой прямоугольной формы. Размеры ползуна в плане 500×350, высота ползуна 300 мм, высота стола 460 мм. Открытая высота пресса 530 мм. Опытное опробование пресса подтвердило, что возможно увеличение энергии гидровинтового пресса и повышение его к.п.д. за счет использования при штамповке дополнительной кинетической энергии накопленной на ходе разгона подвижными частями, совершающими вращательное движение.A hydraulic screw press with a force of 630 kN was designed. The nominal pressure of the working fluid created by the hydraulic pump 32 MPa. The piston diameter is 320 mm, the stem diameter is 130 mm. Three-way screw with a diameter of 250 mm with a rectangular thread. The dimensions of the slider in terms of 500 × 350, the height of the slider 300 mm, the height of the table 460 mm. Open press height 530 mm. Experimental testing of the press confirmed that it is possible to increase the energy of the hydraulic screw press and increase its efficiency due to the use during stamping of additional kinetic energy accumulated during acceleration by moving parts that rotate.

В сравнении с наиболее близким аналогом в разработанном гидровинтовом прессе направление силы тяжести ползуна совпадает с направлением технологического усилия за счет расположения гидроцилиндра в верхней траверсе станины, что позволит не только сократить затраты гидропривода на преодоление сил сопротивления создаваемые весом ползуна в случае нижнего расположения гидроцилиндра, но и увеличить в сумме эффективную энергию, развиваемую прессом на участке разгона. Связь штока посредством подпятника с винтом, который размещен в гайке жестко смонтированной в промежуточной поперечине по оси гидроцилиндра и неподвижное соединение нижнего торца винта с ползуном, установленным с возможностью вращения и возвратно-поступательного перемещения позволяет в цикле работы пресса предусмотреть участок разгона, на котором будет осуществляться предварительное накопление кинетической энергии подвижными частями к моменту начала совершения полезной работы, исключить проскальзывание верхней плиты относительно заготовки при создании начального крутящего момента и связанную с этим необходимость использования тормоза, что в итоге позволит увеличить эффективную энергию пресса и его к.п.д. без увеличения мощности привода.In comparison with the closest analogue in the developed hydraulic screw press, the direction of gravity of the slider coincides with the direction of technological effort due to the location of the hydraulic cylinder in the upper crosshead of the bed, which will not only reduce the hydraulic drive costs to overcome the resistance forces created by the weight of the slide in the case of the lower location of the hydraulic cylinder, but increase in total the effective energy developed by the press in the acceleration section. The connection of the rod by means of a thrust bearing with a screw, which is placed in a nut rigidly mounted in the intermediate cross member along the axis of the hydraulic cylinder and the fixed connection of the lower end of the screw with a slider mounted with the possibility of rotation and reciprocating movement, allows the acceleration section to be provided in the cycle of operation of the press on which preliminary accumulation of kinetic energy by moving parts by the time the commencement of the useful work begins, to prevent slipping of the upper plate relative to about the workpiece when creating the initial torque and the associated need for using the brake, which ultimately will increase the effective energy of the press and its efficiency without increasing drive power.

Предлагаемый гидравлический пресс целесообразно использовать на промышленных предприятиях выпускающих штамповки типа дисков, фланцев, шестерен и т.д. с использованием технологической оснастки для штамповки с вращением.The proposed hydraulic press is advisable to use in industrial enterprises producing stampings such as discs, flanges, gears, etc. using tooling for punching with rotation.

Claims

Hydraulic screw press containing a frame-type bed, a hydraulic cylinder mounted on the bed, generating axial force, a slider interconnected with a screw and a nut, upper and lower die plates, characterized in that the hydraulic cylinder is installed in the upper beam cross-beam, supported by an intermediate cross-member mounted on stands of the bed and in which a nut with a screw placed in it is rigidly fixed along the axis of the hydraulic cylinder, the upper end of which is pivotally connected to the hydraulic cylinder rod, and the lower end is fixedly connected to the slider installed with the possibility of rotation and reciprocating movement.