SU880788A1 - Термический пресс - Google Patents

Description

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к кузнечнопрессовому оборудованию для деформирования высокопрочных материалов.

Известен термический пресс, содержащий станину, выполненную в виде верхней и нижней траверс, стянутых колоннами, подвиж- ⁵ ную плиту, перемещающуюся по колоннам, нагреваемый и охлаждаемый термопривод, размещенный на подвижной плите, а также нагревательный элемент .(!].

Однако известный пресс имеет низкую щ производительность в связи с длительностью одного цикла нагрева и охлаждения. термопривода; низкий КПД и небольшой рабочий ход термопривода в связи с использованием для рабочего хода термопривода линейных удлинений, преобразующих эле- 15 менты только в направлении действия силы, что ведет к частичному использованию объемного расширения этих преобразующих элементов и снижает эффективность термопривода; узкую технологическую возможность термопривода не только из-за малого рабочего хода его, но и из-за узкого диапазона регулировки рабочего хода термопривода пресса.

Целью изобретения является повышение: производительности пресса и' расширение технологических возможностей термопривода пресса.

Указанная цель достигается тем, что термический пресс, содержащий станину, выполненную в виде верхней и нижней траверс, стянутых колоннами, подвижную плиту, перемещающуюся по колоннам, нагреваемый и охлаждаемый термопривод, размещенный на подвижной плите, а также нагревательный элемент, термопривод пресса выполнен в виде блока силовых элементов, поочередно взаимодействующих с подвижной плитой и станиной пресса, а пресс снабжен размещенным между станиной пресса и силовым элементом фиксирующим устройством, при этом каждый силовой элемент выполнен в виде корпуса и расположенных в нем последовательно обойм и втулок.

Блок силовых элементов выполнен в виде оси вращений и силовых элементов,, кинематически связанных с осью вращения.

Наружная поверхность втулок образована сопряженными между собой двумя коническими поверхностями с углом конуса, большим двойного угла трения.

Пресс снабжен размещенными на корпусе силового элемента сменными прокладка.ми и установленным на станине пресса цилиндром с поршнем, а также прикрепленным к поршню пустотелым штоком с нагревательным элементом на конце, размещенным в отверстии втулки, при этом обоймы и втулки выполнены с внутренними каналами.

На фиг. 1 изображен термический пресс, сечение А—А на фиг. 2; на фиг. 2 —- вид В на фиг. 1.

Термический пресс содержит станину, выполненную в виде верхней 1 и нижней 2 траверс, стянутых колоннами 3, цилиндр 4 с перемещающимся в нем поршнем 5 и. пустотелым штоком 6, на конце которого после-, довательно размещены нагревательные элементы 7, блок силовых элементов, выполненный в виде роторного устройства, содержащего ось 8 вращения, установленную на подвижной плите 9 и связанную с помощью шестерни 10 с реечным приводом 11, при этом, каждый силовой элемент блока выполнен в виде корпуса 12 с размещенными в нем последовательно обоймами 13 и втулками 14, сопрягающимися между собой по коническим поверхностям с углом конуса, большим двойного угла трения. Между верхней траверсой 1 и корпусом 12 силового элемента размещено фиксирующее устройство, выполненное в виде клина 15, связанного с приводом 16, причем клин 15 контактирует со сменной прокладкой 17, размещенной на ' корпусе 12. Подвижная плита 9 связана с силовым приводом 18 для предварительного сжатия заготовки 19, размещенной на плите 20. Плита 20 размещена на нижней траверсе 2 и связана с подпружиненными толкателями 21, при этом между плитой 20 и нижней траверсой 2 размещен датчик 22, который связан через систему ·23 авторегулирования с пустотелым штоком 6. В обоймах 13, корпусе 12 и втулках 14 выполнены каналы 24 под хладагент.

Пресс работает следующим образом.

В исходном положении подвижная плита 9 с размещенными на ней силовыми элементами, содержащими корпус 12 и установленными в нем последовательно обоймами 13 и втулками 14, поднята с помощью силового привода 18 до максимально возможной высоты, при этом клин 15 фиксирующего устройства отведен с помощью привода 16 в исходное положение. Между подвижной плитой 9 и самоустанавливающейся плитой 20 помещена заготовка 19. При помощи силового привода 18 подвижная плита 9 с размещенным на ней блоком силовых элементов, содержащим ось 8 вращения, связанную посредством шестерни 10 с реечным приводом 11, опускается, сжимая заготовку 19 между плитами 9 и 20. Как только плита 20 входит в соприкосновение с датчиком 22, последний выдает сигнал, пропорциональный текущему значению усилия сжа тия. Сжатие заготовки 19 силовым приводом 18 продолжается до достижения необходимого предварительного усилия. После этого между сменной прокладкой 17, установленной на корпусе 12 силового элемента, подводится клин 15, который фиксирует в достигнутом положении подвижную плиту 9. Затем пустотелый шток 6 перемещается в цилиндре 4 сверху вниз и таким образом вводит нагревательные элементы 7 в отверстия втулок 14. После чего заданное число нагревательных элементов 7, зависящее от потребного хода и рабочего усилия, включается. При включении нагревательных элементов 7 втулки 14 разогреваются, при этом по каналам 24 корпуса 12 и обойм 13 циркулирует хладагент, а по каналам 24 втулок 14 он не циркулирует, что позволяет сохранить или уменьшить геометрические размеры конической полости обоймы 13 и увеличить относительное перемещение втулок 14 в обойме 13. В процессе нагрева втулок 14, а также охлаждения обойм 13 и корпуса 12 втулки 14 перемещаются в корпусе 12 и обоймах 13 по коническим поверхностям и воздействуют на подвижную плиту 9, при этом обеспечивается повышение усилия пресса до рабочего, которое при необходимости может поддерживаться с помощью системы 23 авторегулирования. Система 23 авторегулирования при необходимости также может поддерживать как температуру нагрева втулок 14, так и температуру охлаждения обойм 13 и корпуса 12. После деформации заготовки 19 нагревательные элементы'7 отключаются и выводятся из втулок 14 на исходную позицию, затем корпус 12 со сменными прокладками 17 расфиксируется с помощью клина 15 и привода 16 (например гидроцилиндра) путем отведения клина в исходное положение (показано на фиг. 2 пунктиром), после чего отработавший силовой элемент с размещенными в нем последовательно обоймами 13 и нагретыми втулками 14 заменяется другим силовым элементом с помощью реечного привода 11, а подвижная плита 9 возвращается в исходное верхнее положение, и заготовка 19 извлекается. Причем корпус 12, обоймы 13 и втулки 14 отработавшего силового элемента блока охлаждаются для достижения необходимой температуры до момента введения его в исходную рабочую позицию. Охлаждение производится путем подачи хладагента в каналы 24 втулок 14.

По сравнению с известным термическим прессом предложенный пресс может обеспечить повышение производительности в 1,5— 2 раза за счет появления возможности замены отработавшего силового элемента блока другим и сокращения цикла нагрева и охлаждения термопривода путем одновременного нагрева нового и охлаждения отработавшего силового элемента; расширение тех880788 нологических возможностей за счет появления возможности регулировки рабочего хода термопривода пресса нагревом заданного числа втулок силового элемента, а также за счет сменных прокладок и клина, позволяющих фиксировать подвижную плиту ₅ пресса в нужном положении; повышение КПД термопривода за счет использования для рабочего хода радиального и осевого удлинения втулок силового элемента термопривода; увеличение хода термопривода не только за счет использования радиального 10 и осевого удлинения втулок силового элемента термопривода, но и за счет последовательного расположения их в корпусе.

Claims (4)

1. (54) ТЕРМИЧЕСКИЙ ПРЕСС Изобретение относитс  к обработке металлов давлением, в частности к кузнечнопрессовому оборудованию дл  деформировани  высокопрочных материалов. Известен термический пресс,содержащий станину, выполненную в виде верхней и нижней траверс, ст нутых колоьнами, подвижную плиту, перемещающуюс  по колоннам, нагреваемый и охлаждаемый термопривод, размещенный на подвижной плнте, а также нагревательный элемент .I. Однако известный пресс имеет низкую производительность в св зи с длительностью одного цикла нагрева и охлаждени  термопривода; низкий КПД и небольщой рабочий ход термопривода в св зи с использованием дл  рабочего хода термопривода линей ых удлинений, преобразующих элементы только в направлении действи  силы, что ведет к частичному использованию объемного расширени  этих преобразующих элементов и снижает эффективность термопривода; узкую технологическую возможность термопривода не только из-за малого рабочего хода его, но и из-за узкого диапазона регулировки рабочего хода термопривода пресса. Целью изобретени   вл етс  повышение: производительности пресса н расширение технологических возможностей термопривода пресса. Указанна  цель достигаетс  тем, что термический пресс, содержащий станину, выпол ненную в виде верхней и нижией траверс, ст нутых колоннами, подвижную плиту, перемещающуюс  по колоииам, нагреваемый и охлаждаемый термопривод, размешенный на подвижной плите, а также иагревательный элемент, термопривод пресса выполнен в виде блока силовых элементов, лоочередно взаимодействующих с подвижной плитой и станиной пресса, а пресс снабжен размещенным между станиной пресса и силовым элементом фиксирующим устройством, при этом каждый силовой элемент выполнен в виде корпуса и расположенных в нем последовательно обойм и втулок. Блок силовых элементов выполнен в виде оси вращений и силовых элементов, кинематически св занных с осью вращени . Наружна  поверхность втулок образована сопр женными между собой двум  коническими поверхност ми с углом конуса, больщим двойного угла трени . Пресс снабжен размещенными на корпусе силового элемента сменными прокладка,ми h установленным на станине пресса цилиндром с поршнем, а также прикрепленным к поршню пустотелым штоком с нагревательным элементом на конце, размещенным в отверстии втулки, при этом обоймы и втулки выполнены с внутренними каналами. На фиг. 1 изображен термический пресс, селение А-А на фиг. 2; на фиг. 2 - вид В на фиг. I. Термический пресс содержит станину, выполненную в виде верхней 1 и нижней 2 траверс, ст нутых колоннами 3, цилиндр 4 с перемеи ающимс  в нем поршнем 5 и. пустотелым штоком 6, на конце которого после-, довательно размещены нагревательные элементы 7, блок силовых элементов, выполненный в виде роторного устройства, содержащего ось 8 вращени , установленную на подвижной плите 9 и св занную с помощью шестерни 10 с реечным приводом 11, при этом каждый силовой элемент блока выполнен в виде корпуса 12 с размещенными в нем последовательно обоймами 13 и втулками 14, сопр гающимис  между собой по коническим поверхност м с углом конуса, большим даойного угла трени . Между верхней траверсой 1 и корпусом 12 силового элемента размещено фиксирующее устройство, выполненное в виде клина 15, св занного с приводом 16, причем клин 15 контактирует со сменной прокладкой 17, размещенной на корпусе 12. Подвижна  плита 9 св зана с силовым приводом 18 дл  предварительного сжати  заготовки 19, размещенной на плите 20. Плита 20 размещена на нижней траверсе 2 и св зана с подпружиненными толкател ми 21, при этом между плитой 20 и нижней траверсой 2 размещен датчик 22, который св зан через систему 23 авторегулировани  с пустотелым штоком 6. В обоймах 13, корпусе 12 и втулках 14 выполнены каналы 24 под хладагент. Пресс работает следующим образом. В исходном положении подвижна  плита 9 с размещенными на ней силовыми элементами , содержащими корпус 12 и установленными в нем последовательно обоймами 13 и втулками 14, подн та с помощью силового привода 18 до макси.мально возможной высоты, при этом клин 15 фиксирующего устройства .отведен с помощью привода 16 в исходное положение. Между подвижной плитой 9 и самоустанавливающейс  плитой 20 помещена заготовка 19. При помощи силового привода 18 подвижна  плита 9 с размещенным на ней блоком силовых элементов , содержащим ось 8 вращени , св занную посредством шестерни 10 с реечным приводом II, опускаетс , сжима  заготовку 19 между плитами 9 и 20. Как только плита 20 входит в соприкосновение с датчиком 22, последний выдает сигнал, пропорциональный текуп1ему значению усили  сжати . Сжатие заготовки 19 силовым приводом 18 продолжаетс  до достижени  необходимого предварительного усили . После этого между сменной прокладкой 17, установленной на корпусе 12 силового элемента, подводитс  клин 15, который фиксирует в достигнутом положении подвижную плиту 9. Затем пустотелый шток 6 перемещаетс  в цилиндре 4 сверху вниз и таким образом вводит нагревательные элементы 7 в отверсти  втулок 14. После чего заданное число нагревательных элементов 7, завис щее от потребного хода и рабочего усили , включаетс . При включении нагревательных элементов 7 втулки 14 разогреваютс , при этом по каналам 24 корпуса 12 и обойм 13 циркулирует хладагент, а по каналам 24 втулок 14 он не циркулирует, что позвол ет сохранить или уменьшить геометрические размеры конической полости обоймы 13 и увеличить относительное перемещение втулок 14 В обойме 13. В процессе нагрева втулок 14, а также охлаждени  обойм 3 и корпуса 12 втулки 14 перемещаютс  в корпусе 12 и обоймах 13 по коническим поверхност м и воздействуют на подвижную плиту 9, при этом обеспечиваетс  повышение усили  пресса д,о рабочего, которое при необходимости может поддерживатьс  с помощью системы 23 авторегулировани . Система 23 авторегулировани  при необходимости также может поддерживать как температуру нагрева втулок 14, так и температуру охлаждени  обойм 13 и корпуса 12. После деформации заготовки 19 нагревательные элементы7 отключаютс  и вывод тс  из втулок 14 на исходную позицию , затем корпус 12 со сменными прокладками 17 расфиксируетс  с помощью клина 15 и привода 16 (например гидроцилиндра) путем отведени  клина в исходное положение {показано на фиг. 2 пунктиром), после чего отработавший силовой элемент с размещенными в нем последовательно обоймами 13 и нагретыми втулками 14 замен етс  другим силовым элементом с ломощью реечного привода 11, а подвижна  плита 9 возвращаетс  в исходное верхнее положение, и заготовка 19 извлекаетс . Причем корпус 12, обоймы 13 и втулки 14 отработавщего силового элемента блока охлаждаютс  дл  достижени  необходимой температуры до момента введени  его в исходную рабочую позицию. Охлаждение производитс  путем подачи хладагента в каналы 24 втулок 14. По сравнению с известным термически.м прессом предложенный пресс может обеспечить повышение производительности в 1,5- 2 раза за счет по влени  воз.можности замены отработавшего силового элемента блока другим и сокращени  цикла нагрева и охлаждени  термопривода путем одновременного нагрева нового и охлаждени  отработавшего силового элемента; расширение технологических возможностей за счет по влени  возможности регулировки рабочего хода термопривода пресса нагревом заданного числа втулок силового элемента, а также за счет сменных прокладок и клина, позвол ющих фиксировать подвижную плиту пресса в нужном положении; повышение КПД термопривода за счет использовани  дл  рабочего хода радиального и осевого удлинени  втулок силового элемента термопривода; увеличение хода термопривода не только за счет использовани  радиального и осевого удлинени  втулок силового элемента термопривода, но и за счет последовательного расположени  их в корпусе. Формула изобретени  1: Термический пресс, содержащий станину , выполненную в виде верхней и нижней траверс, ст нутых колоннами, подвижную плиту, перемещающуюс  по колоннам, нагреваемый и охлаждаемый термопривод, размещенный на подвижной плите, а также нагревательный элемент, отличающийс  тем, что, с целью повышени  производительности и расширени  технологических возможностей термопривода пресса, термопривод выполнен в виде блока силовых элементов, поочередно

   i

   гв взаимодействующих с подвижной плитой   станиной пресса, а пресс сиабжен размешеиным между станиной пресса и каждым силовым элементом фиксирующим устройством, при этом каждый силовой элемент выполнеи в виде корпуса и размещеиных в ием последовательно обойм и втулок.
2. 2.Пресс по п. 1, отличающийс  тем. что блок силовых элементов выполнеи в виде оси вращени  и силовых элементов, кииематически св занных с осью вращени .
3. 3.Пресс по п. 1, отличающийс  тем, что наружна  поверхность каждой втулки образована двум  смежными коническими поверхност ми с углом конуса, большим двойного угла трени , а пресс сиабжен размещенными на корпусе силового элемента сменными прокладками.
4. 4.Пресс по п. I, отличающийс  тем, что он снабжен установленным из станине пресса цилиндром с порщием, а также прикрепленным к поршню пустотелым штоком, несу ...,.. щим нагревательный элемент, размещенный в отверстии втулки, при этом обоймы и втул ки выполнены с внутренними каналами. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 517513, кл. В 30 В 15/34, 17.03.75.