Эти прессы в соответствии с приведенной классификацией относятся к III группе машин и предназначаются для выполнения различных операций горячей штамповки.
Горячештамповочные кривошипные прессы (ГШКП) характеризуются большими силовыми и энергетическими параметрами. Прессы этого типа выпускаются отечественными заводами усилием 6,3—63 МН; мощность устанавливаемых электродвигателей от 20 до 500 кВт, величина хода ползуна 200—460 мм, частота ходов ползуна в минуту — 90—40.
Известны горячештамповочные кривошипные прессы с номинальным усилием до 120 МН.
Применение горячештамповочных кривошипных прессов значительно улучшает условия труда рабочих в кузнечно-штамповочных цехах: снижают уровень шума и вибрации, присущие молотам. Эти прессы позволяют относительно легко осуществлять их механизацию и автоматизацию и встраивать в автоматические линии. Отсутствие ударов повышает стойкость штампов и позволяет изготовлять их рабочие элементы менее массивными, чем на молотах.
Основное качество горячештамповочных кривошипных прессов определяется жесткостью его конструкции. Высокая жесткость обусловливается требованиями к точности поковок, обеспечивает уменьшение энергетических затрат и надежность пресса при пере- грузках, довольно частых при работе с горячим металлом. Использование сравнительно небольших размеров штампов определяет и небольшие габаритные размеры рабочих поверхностей стола и ползуна.
Основные параметры горячештамповочных кривошипных прессов определяются ГОСТ 6809—70.
На рис. 57 показан горячештамповочный кривошипный пресс, В станине пресса имеются направляющие ползуна, расположены подшипники эксцентрикового и приводного валов. Основные базовые детали станины литые (или из стального толстолистового проката), скрепленные стальными стяжными шпильками (болтами).
Так как при горячей штамповке почти всегда имеет место эксцентричное нагружение, ползун выполнен из высококачественной стальной отливки с удлиненной верхней частью, что обеспечивает надежное его направление в станине. Бронзовые плоские направляющие планки охватывают ползун пресса с четырех сторон. При этом передняя пара направляющих и одна пара боковых выполнены регулируемыми. Регулировку осуществляют с помощью болтов и клиньев.
Подшипники эксцентрикового вала изготовляют цельными, при этом вставляют буксы (промежуточные детали для крепления подшипников эксцентрикового вала), размер которых по диаметру позволяет осуществить сборку эксцентрикового вала. Буксы крепят к станине пресса болтами и клиньями.
В большинстве случаев привод пресса двухступенчатый от электродвигателя через клиноременную передачу на маховик, установленный на промежуточном валу, с которым эксцентриковый вал связан зубчатой передачей. Маховик установлен на промежуточном валу на фрикционном предохранителе, затянутом на заданный номинальный момент.
Наряду с чисто кривошипным приводом штамповочного ползуна появились горячештамповочные прессы с кривошипно-клиновым приводом перемещения ползуна (рис. 58) усилием до 120 МН. Такая конструкция привода ползуна обеспечивает увеличение жесткости системы и позволяет штамповать поковки с большим эксцентриситетом, чем это возможно у прессов тех же усилий с чисто кривошипным приводом ползунаю
На рис, 59 показана кинематическая схема горячештамповочного кривошипного пресса. От электродвигателя 4 через клиноременную передачу t и шкив 3 вращение передается маховику 2, сидящему на приводном валу 15.
С противоположной стороны этого вала закреплено зубчатое колесо 9, которое зацепляется с зубчатым колесом 7, свободно вращающимся на кривошипном валу 6. Передача крутящего момента с вала 15 на кривошипный
вал 6 может произойти только с помощью фрикционной с электропневматическим управлением муфты 8.
Вал 6, вращаясь, через шатун 14 приведет в возвратно-поступательное движение ползун 13, в нижней части которого закреплена верхняя половина штампа. Нижний штамп крепится к подштамповой плите 12 стола 11 пресса клином 10.
Для останова вращения кривошипного вала в крайнем верхнем положении после совершения рабочего хода (или аварийного останова в любом положении) служит тормоз 5. Управляют прессом от кнопочной станции или ножной педали. Имеется тормоз 1 маховика.
Готовые штамповки удаляются верхним и нижним выталкивателями. Верхний выталкиватель получает привод через рычажную систему от шатуна пресса. Нижний выталкиватель в зависимости от числа необходимых штамповочных позиций выполняется одно-, двух» или многопозиционным.
|
Привод нижнего выталкивателя осуществляется от кулака 1
(рис. 60) через систему рычагов и тяг 2 на качающийся вал 3 и через рычаг 4, который приводит в движение соприкасающийся с ним рычаг 5 и выталкиватель 6. Кроме выталкивателей с механическим приводом применяют также выталкиватели пневматические.
Пределы регулировки штамповой высоты в горячештамповочных кривошипных прессах составляют всего 10—20 мм, штампо- вую высоту регулируют с помощью стола с клиновой регулировкой.
На рис. 61, а, б показана клиновая регулировка штамповой высоты горячештамповочного пресса. Рабочая плоскость стола размещена на клине, который перемещается по наклонной плоскости станины. Клин-стол опирается на второй поперечный клин, с помощью которого осуществляют регулировку стола по высоте.
Угол наклона плоскости непосредственно стола-клина принимается равным 14—16°, а поперечного клина — 8—12°, что обеспечивает достаточную регулировку по высоте, а также возможность расклинивания пресса, когда большие усилия при деформации по ковки приводят к заклиниванию ползуна. Заклинивание получается в результате израсходования энергетического запаса маховика и остановки ползуна при малом угле поворота кривошипного вала от крайнего нижнего положения (зона углов заклинивания).
Усилие при заклинивании может превышать в 2—3 раза номинальное усилие пресса, что всегда вредно отражается на прочности конструкции пресса и в особенности на кривошипном валу. Поэтому стремятся избегать заклинивания пресса.
При использовании конструкции стола-клина (см. рис. 61,а,б) разгрузку пресса осуществляют отводом поперечного клина и ударами кувалдой по специальному выступу стола. Рекомендуется разгрузку пресса производить после охлаждения поковки.
Однако не всегда этим способом можно достигнуть желаемого результата, при сильном заклинивании пресса ацетилено-кислородным пламенем разрезают вставки штампа.
В некоторых шрячештамповочных кривошипных прессах для регулировки величины штамповой высоты, а также для вывода пресса из заклинивания применяют эксцентриковую ось для сочленения шатуна с ползуном (рис, 62). Ползун 4 связан с шатуном осью 7, имеющей эксцентриситет е порядка 30 мм.
На оси 7 посредством шпонок 3 закреплен двуплечий рычаг 2 в правом плече которого имеется плавающая гайка 6, связанная с винтом 5. Нижняя часть винта 5 заканчивается шаровой опорой. При вращении винта 5 рычаг 2 и связанная с ним ось 7 поворачиваются на определенный угол, тем самым изменяя штамповое пространство пресса (за счет эксцентриситета «в» оси). Регулировка винта 5 производится посредством ключа-трещотки 8. Шаровая головка винта 5 расположена в опоре 9, которая, в свою очередь, опирается на клин 10, который при нормальном (не заклиненном ползуне) перемещается и фиксируется с помощью болта 11 после завершения регулировки.
Для вывода пресса из заклинивания служит гидравлический цилиндр высокого давления, расположенный в левом плече рычага 2:
Воздействуя штоком 12 цилиндра 1 на опору, соединенную с клином 10, можно повернуть ось 7 в направлении движения часовой стрелки и вывести ползун пресса из заклинивания.
Так как кривошипные горячештамповочные прессы относятся к дорогому и крайне металлоемкому оборудованию, они оснащены устройствами, обеспечивающими безопасность работы и дающими информацию о состоянии машины, чтобы вовремя прекратить работу на них при неисправности. Информация о состоянии машины располагается на пультах управления и контролирует наличие смазки, температуру подшипников, давление воздуха, нагрузку главного' электродвигателя.
В прессах отечественного производства наличие смазки в баке смазочной системы контролируется с помощью конечного выключателя, связанного с поплавковой системой. При отсутствии смазки срабатывает конечный выключатель и пресс выключается. Ползун пресса останавливается в крайнем верхнем положении. На дополнительном пульте загорается лампочка, извещающая, что «Нет смазки». Пресс может быть включен только после наполнения бака насосной станцией маслом.
Температура подшипников скольжения кривошипно-шатунного механизма пресса — правого и левого коренных подшипников эксцентрикового вала и подшипника мотылевой шейки вала контролируется с помощью тепловых реле, установленных в буксах и верхней головке шатуна. При нагреве одного из подшипников до 60° С муфта пресса отключается. Ползун пресса останавливается в крайнем верхнем положении, а на дополнительном пульте под надписью, указывающей расположение контролируемого подшипника, загорается лампочка. На прессе можно снова начать работу только после снижения температуры подшипника (выявления и устранения причин, вызвавших повышение температуры подшипника).
Контроль температуры подшипников вала позволяет следить не только за состоянием подшипников, но и за поступлением смазки в них.
От величины давления воздуха в пневматической сети пресса зависит нормальная работа сборочных единиц (узлов), работающих на сжатом воздухе, — муфты, тормоза, уравновешивателя, а от состояния муфты и тормоза — не только производительность пресса, но и безопасность рабочего, обслуживающего пресс. С изменением давления воздуха меняется грузоподъемность уравновешивателя, а следовательно, и нагрузка на подшипники и их работоспособность. Поэтому поддерживается давление воздуха 450—- 600 кПа.
При падении давления воздуха до 400 кПа реле давления отключает муфту пресса и ползун останавливается в крайнем верх» нем положении. Начать работу можно только после того, как давление поднимается до 450 кПа. То же происходит и при превышении давления выше 600 кПа. В том и в другом случае загорается лампочка с надписью «Давление воздуха».
Перегрузка главного электродвигателя сопровождается ростом тока © цепи электродвигателя и падением частоты вращения ротора, при этом возможен не только выход электродвигателя из строя из-за перегрева, но и заклинивание пресса. Перегрузка электродвигателя может произойти при штамповке заготовок, требующих затрат энергии больше допустимых, при недогреве заготовки или при значительном увеличении числа включений пресса в минуту.
Падение частоты вращения электродвигателя сопровождается ростом силы тока, поэтому в цепь статора через понижающий трансформатор включены два реле максимальной силы тока, отключающие муфту пресса при повышении силы тока до величины, вызывающей падение частоты вращения. При отключении муфты ползун останавливается в крайнем верхнем положении, а на пульте загорается сигнал «Перегрузка главного двигателя». Совершить следующий ход (включить муфту) можно только после того, как двигатель восстановит необходимую частоту вращения (лампочка погаснет). Педаль включения пресса имеет предохранительный козырек, исключающий включение пресса при падении на нее тяжелой детали.
Большое внимание при обслуживании пресса должно уделяться проведению наладочных работ. Правильно выполненная наладка пресса и инструмента будет способствовать получению не только точных поковок, но и устранит возможные перегрузки при работе пресса.