Загальні тенденції в розвитку листоштампувальних пресів

Ковальсько-штампувальне обладнання

У розвитку листоштампувальних пресів проявляються такі загальні тенденції, як зниження їх висоти, підвищення швидкохідності, уніфікація вузлів і агрегатування, механізація і автоматизація штампування.

Для промисловості необхідні все більш потужні преси зі збільшеним ходом головного повзуна при відносно малому числі ходів в одиницю часу. Це призводить до зростання габаритних розмірів машин в плані, особливо по висоті. Прольоти будівель цехів для установки подібних пресів доводиться робити високими, а так як в них встановлюють ще й преси з меншими габаритними розмірами, то корисний об'єм виробничих приміщень використовується нераціонально і кошти витрачаються даремно.

Преси з верхнім приводом мають і інші недоліки. Високо розташований центр ваги обумовлює їх недостатню стійкість і вібрацію в період робочого ходу і при включенні муфти. Спрацювання золотників з випуском стисненого повітря з муфти і гальм, обертання елементів приводу підсилюють шум в цеху.

Ще недавно переваги пресів з нижнім приводом здавалися досить проблематичними: при індивідуальній установці складність і обсяг фундаменту часто змушували відмовлятися від їх використання. Будівництво будівель пресових цехів з цокольним поверхами сприяло випуску листоштампувальних пресів з нижнім приводом простого і подвійного дії. З'явилися потужні багатопозиційні преси-автомати з нижнім приводом.

Привід такого преса повністю розміщений під столом в приміщенні цокольного поверху. Провідні кривошипи сучасних пресів оформлені у вигляді шестерень-ексцентриків. Шатуни під час робочого ходу тягнуть повзун і працюють на розтягнення, розвантажуючи станину. Повзун преса має посилені бічні напрямні. Вимушене розташування шатунів в стійках преса кілька збільшує його розмір по фронту.

За загальною висоті преси однакового призначення з верхнім і нижнім приводом приблизно рівні. Але висота над рівнем підлоги пресів з верхнім приводом складає 0,7. 0,75, а з нижнім - 0,5 від загальної їх висоти. Завдяки цьому виробничі прольоти цехів, в яких встановлюють потужні преси з нижнім приводом, можуть бути зменшені на 2. 4 м.

Для малих пресів універсального призначення технологічно допустимо будь-яке скорочення тривалості циклу одного подвійного ходу, включаючи робочий. Визначальним фактором є працездатність механізмів подачі вихідної заготовки і її межоперационной транспортування. Тому підвищення швидкохідності цих пресів пов'язано з використанням швидкісних електродвигунів і приводу зі зменшеним передавальним відношенням. Швидкохідність великих пресів можна підвищити тільки шляхом скорочення тривалості неодружених пробігів в циклі подвійного ходу при незмінній тривалості робочого ходу.

Роздільні швидкості руху механізмів преса в періоди холостого пробігу і робочого ходу досягаються за допомогою конструктивних змін в приводі, наприклад при використанні приводів зі спеціальними муфтами або здвоєних.

У приводі зі спеціальними муфтами застосовують двохшвидкісні фрикційні з вбудованою планетарної передачею або електромагнітні муфти. Принципове пристрій блоку приймального вала з двошвидкісний муфтою першого типу показано на рис. 1.14.

При включенні муфти для здійснення прямого холостого ходу головного виконавчого механізму стиснене повітря через електрозолотнік подається на діафрагму муфти 11, зчіплюючи кільцеву шестерню з маховиком і усуваючи тим самим відносне прокручування кільцевої і сонячної шестерень. В результаті сателіти, виконуючи функції з'єднує ланки в шлицевом з'єднанні, передають обертання маховика через водило на приймальний вал без зміни кутової швидкості. При підході до оброблюваної заготівлі кінцевий вимикач коман-доаппарата через електрозолотнік відсікає подачу повітря до муфти 77 і подає його на діафрагму муфти 5 уповільненої ходу, зупиняючи кільцеву шестерню. Рух від маховика на приймальний вал подається через сонячну шестерню і сателіти зі зменшенням кутової швидкості пропорційно передавальному числу планетарного редуктора. Після скоєння робочого ходу командоаппарат знову включає муфту прискореного ходу і механізм преса із збільшеною швидкістю повертається в крайнє верхнє (нижнє) становище. Після відповідної команди вимикається муфта 11, спрацьовує гальмо 7 і прес зупиняється.

У промисловості застосовують і інші схеми двошвидкісних муфт з планетарним редуктором. Однак всі вони мають загальний недолік: підвищений знос фрикційних елементів, особливо муфти прискореного ходу, включення якої відбувається двічі протягом одного подвійного ходу.

Кутова швидкість обертання в електромагнітних муфтах змінюється в результаті керованого ковзання ведених частин щодо ведучих. Варіюючи електромагнітні поля, індуковані в муфті і гальмі, прослизання доводять до 50% кутової швидкості холостого ходу. Недолік муфти - непродуктивні втрати енергії при гальмуванні махових мас.

У здвоєних приводах (рис. 1.15) на приймальному валу встановлюють дві роздільні муфти-маховики. Кутові швидкості в приводі змінюються в результаті увімкнути муфт, зчіплюються гілки приводу з більшим чи меншим передавальним відношенням. Засноване на типізації агрегатування полягає в тому, що на базі однієї моделі машини або декількох взаємопов'язаних груп її вузлів складають ряд типорозмірів або модифікацій пресів. Агрегатні конструкції компонують з уніфікованих вузлів, що збираються і які долають до загального монтажу машини і забезпечують монтажну збірку простим скріпленням з базовими деталями або вузлами.

Особливий інтерес представляють агрегатні конструкції багатопозиційних пресів з окремих блоків-секцій із заданими параметрами. Вони дозволяють компонувати агрегат відповідно до технологічних вимог: на перших позиціях, як правило, потрібні великі робочі сили при відносно малому ході, тоді як на останніх - невеликі сили при значному ході повзуна. Вказаною схемою штампування задовольняє 15-позиційний прес з трьох блоків із співвідношенням номінальних зусиль 1: 0,85: 0,50 і наступним призначенням позицій (рис. 1.16): 1 - завантажувальна; 2, 5,8,9 - холості; 3, 4, 6, 7, 10,11-14 - робочі; 15 - розвантажувальна.

Виготовлення пресів складанням з уніфікованих вузлів або блоків дає позитивний економічний ефект, так як навіть при малому випуску пресів даного розміру їх деталі і вузли можна випускати порівняно великими серіями. Це, по-перше, дозволить підвищити продуктивність праці на прес-состроітельних заводах, і, по-друге, не дивлячись на ускладнення менших за потужністю пресів в порівнянні з базовою моделлю, в цілому на виготовлення всієї серії буде потрібно значно меншу кількість матеріалів.

В результаті широкого впровадження механізації та автоматизації штампування підвищується виробнича потужність пресових цехів без додаткового капітального будівництва; поліпшуються умови, безпека роботи і інші показники, що визначають рентабельність виробництва. До теперішнього часу досягнутий високий рівень, особливо в частині розробки подач і пристосувань для одно- і багатопозиційної штампування малогабаритних виробів.

Головним напрямком в механізації і автоматизації середньо- і великогабаритної штампування з листа є створення потокових ліній трьох типів: з частково механізованих пресів, напівавтоматичних і автоматичних потокових ліній.

Поточні лінії першого типу існують в пресових цехах автозаводів порівняно давно. В останні роки для виконання окремих транспортних операцій при штампуванні на таких лініях стали застосовувати пристрої для видалення виробів і напівфабрикатів з робочої зони: різного роду пневматичні або механічні скидачі, що коливаються і поступально рухомі механічні руки, лістоукладчікі на першу позицію, роботи і ін.

У лініях другого типу ступінь механізації допоміжних прийомів праці досить висока. Однак руху механізмів не синхронізовані, тому деякими особливо складними управляє людина. На лінії середніх пресів необхідно виконувати ряд операцій вручну, наприклад завантаження міжопераційних бункерів.

У лініях третього типу автоматизовані всі транспортні операції і процеси управління. Перспективні автоматичні лінії з так званим модульним розташуванням пресів на відстанях між окремими машинами, кратних ходу загального транспортного механізму.

Механізм межоперационной транспортування при цьому грейферний, проте його базові поверхні розташовуються не на станинах, а на окремих опорах між пресами. Оскільки робота пресів синхронізована, час зворотного холостого ходу повзунів використовують для передачі деталей з попереднього преса на наступний. Несучі частини грейфера виконують у вигляді уніфікованих секцій з довжиною, що дорівнює або кратною кроку лінії. При зміні технології штампування одні секції замінюють іншими, забезпечуючи тим самим універсальність лінії.

У конструкції пресів в складі таких ліній внесені деякі зміни. Для забезпечення швидкої зміни інструмента підштамповою плити виготовляють двомісними та викотними з власним приводом.