ПРЕСС ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ДЛЯ ШТАМПОВКИ ЭЛАСТИЧНОЙ СРЕДОЙ

Пресс гидравлический для штамповки эластичной средой предназначен для использования в области обработки металлов давлением. Пресс содержит станину, состоящую из пакета силовых поясов, рабочий стол, гидропривод, контейнер с эластичным инструментом. Для повышения прочности и надежности ригель выполнен составным из двух боковин и поперечины, стыкующихся между собой по радиально-направленным плоскостям разъема и имеющим общую поверхность, по которой проходит стягивающая силовой пояс обмотка из высокопрочной ленты. В сквозном пазу ригеля, ограниченном боковинами и поперечиной, размещены контейнер с эластичным инструментом (подушкой), являющийся одновременно и горизонтальной силовой рамой, замыкающей силу деформирующего давления в продольном направлении и взаимодействующей продольными стенками с боковинами ригеля, и проставка, опирающаяся на поперечину. Для расширения технологических возможностей по повышению деформирующего давления контейнер снабжен сменными вставками, а пресс оснащен сменными столами, соответствующими по форме окнам контейнера.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Пресс гидравлический для штамповки эластичной средой, содержащий станину, состоящую из пакета силовых поясов, рабочий стол, гидропривод, контейнер с эластичным инструментом, отличающийся тем, что ригель силового пояса выполнен составным из двух боковин и поперечины, имеющими радиально-направленные плоскости разъема и общую наружную цилиндрическую поверхность, по которой проходит силовая обмотка, и образующими между собой сквозной паз, внутри которого размещены контейнер с эластичным инструментом, взаимодействующий своими продольными стенками с боковинами ригеля, и проставка, опирающаяся на поперечину.

2. Пресс по п. 1, отличающийся тем, что контейнер снабжен сменными вставками, а пресс оснащен сменными столами, соответствующими по форме окнам контейнера.

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано для изготовления деталей из листовых заготовок штамповкой эластичной средой.

Известен пресс для штамповки резиной, патент ФРГ N 946795, кл. 72-280, 19.07.56 г. содержащий станину в виде одной или нескольких сварных рам, контейнер с эластичным инструментом также рамного типа. Прочность и надежность такой конструкции сравнительно невелика из-за наличия концентраторов напряжений в виде галтелей, имеющих место в угловых переходах тяжело нагруженных деталей пресса. В станине это сопряжение опорных поверхностей со стойками. Аналогична конструкция и контейнера. Если применить большие радиусы округлений, возрастут размеры и металлоемкость пресса, одновременно уменьшится полезный объем контейнера. Кроме того, опирание продольных стенок контейнера на ничем не поддерживаемые вертикальные стойки станины вызывает сложное напряженно-деформированное состояние, ухудшающее ее прочность и надежность.

Известен также гидравлический пресс для штамповки эластичной средой, авторское свидетельство СССР N 1162619, кл. В 30 В 5/02 от 22.11.83 г. содержащий станину, выполненную в виде стоек и ригеля со сквозной полостью, горизонтальную силовую раму, охватывающую станину, рабочий стол, деформирующий инструмент из эластичного материала. В данном прессе прочность станины также ограничена концентраторами напряжений, например, в местах сопряжения боковых и верхней стенок ригеля, образующих сквозную полость. Кроме того, нерационально замыкание продольной силы давления эластичного инструмента рамой, охватывающей станину снаружи, что создает неблагоприятные условия напряженно-деформативного состояния.

Техническим результатом изобретения является повышение прочности и надежности конструкции, расширение технологических возможностей по увеличению деформирующего давления эластичной среды.

Указанный результат достигается тем, что в известном гидравлическом прессе для штамповки эластичной средой, содержащим станину, состоящую из пакета силовых поясов, рабочий стол, гидропривод, контейнер с эластичным инструментом, ригель силового пояса выполнен составным из двух боковин и поперечины, стыкующихся между собой по радиально-направленным плоскостям разъема и имеющим общую наружную цилиндрическую поверхность, по которой проходит стягивающая обмотка из высокопрочной ленты.

В сквозном пазу ригеля, ограниченном боковинами и поперечиной, размещены контейнер с эластичным инструментом (подушкой), являющийся одновременно и горизонтальной силовой рамой, замыкающей силу в продольном направлении и взаимодействующей продольными стенками с боковинами ригеля, и проставка, опирающаяся на поперечину.

Контейнер пресса снабжен сменными вставками, а пресс оснащен сменными столами, соответствующими по форме окнам контейнера с установленными вставками.

На фиг. 1 изображен общий вид пресса, поперечное сечение; на фиг. 2 изображено продольное сечение пресса; на фиг. 3 изображено сечение пресса по горизонтальной плоскости.

Пресс гидравлический для штамповки эластичной средой содержит станину, состоящую из пакета силовых поясов 1. Силовой пояс состоит из стоек 2, арки 3 и ригеля 4, скрепленных между собой обмоткой 5, выполненной из высокопрочной ленты. В арках станины помещен вкладыш 6 с рабочим цилиндром 7 и плунжером 8, несущим через подвижную траверсу 9 рабочий стол 10, на который устанавливают формблоки 11. Ригель станины, в свою очередь, состоит из двух боковин 12 и поперечины 13, которые стыкуются между собой и со стойками по радиально-направленным плоскостям аb, cd, mn, kl. При этом соблюдается условие: ab= cd= mn= kl=ef. Для предотвращения взаимного смещения предусмотрены шпонки 14. На общей наружной цилиндрической поверхности боковин и поперечины уложена скрепляющая станину силовая обмотка. В сквозном пазу ригеля размещен контейнер 15 с эластичным инструментом 16, который одновременно является и горизонтальной силовой рамой.

В вертикальном направлении эластичный инструмент ограничен проставкой 17, расположенной в радиусной выемке поперечины 13. Продольными стенками контейнер опирается на боковины 12 ригеля. Торцовые стенки контейнера имеют полукруглую форму, фиг. 3. Контейнер снабжен сменными вставками 18, 19, которые устанавливают в выемки торцовых стенок при необходимости увеличения деформирующего давления. Пресс оснащен также сменными столами, соответствующими по форме окнам контейнера с установленными в нем вставками.

Пресс работает следующим образом: на рабочий стол 10 устанавливают формблоки 11 с заготовками, перемещают с позиции загрузки (не показана) на ось пресса и останавливают. При создании в цилиндре 7 давления рабочей жидкости от источника давления плунжер 8 перемещает подвижную траверсу 9 со столом 10 до замыкания с эластичным инструментом 16. При дальнейшем ходе плунжера происходит нарастание давления в главном цилиндре и всестороннее сжатие эластичной среды. Таким образом, происходит процесс штамповки заготовки. После завершения цикла траверса со столом выводится в исходное положение.

Статическое деформирующее давление эластичной среды воспринимается стенками контейнера. В поперечном направлении усилие передается через стенки контейнера на боковины 12 ригеля. В продольном направлении контейнер 15 работает как горизонтальная силовая рама, замыкающая продольную составляющую сил на себя. В вертикальном направлении давление воспринимается проставкой 17 и передается далее на поперечину 13 ригеля. При необходимости повысить давление деформирования эластичной среды в выемки контейнера устанавливают набор вставок 18, 19 смотря по необходимости, и устанавливают стол, соответствующий данному окну контейнера, после чего производится цикл штамповки.

Благодаря тому, что ригель станины выполнен из частей, двух боковин и поперечины, стыкующихся между собой по радиально-направленным плоскостям с соблюдением равенства сечений стыковки, а также отсутствию округлений в угловых переходах, контейнер продольными стенками опирается на боковины ригеля таким образом, что вся высота слоя эластичного инструмента (подушки) находится против опорной поверхности боковин (фиг. 1). А так как наружная поверхность боковин, по которой проходит силовая обмотка, является цилиндрической, то есть криволинейной, она испытывает статическое давление со стороны этой обмотки, направленное к оси симметрии ригеля, а значит, навстречу силам давления эластичного инструмента, оказывая тем самым поддержку продольным стенкам контейнера. Величина этого давления меняется в зависимости от усилия, развиваемого в главном цилиндре. С увеличением усилия давление обмотки возрастет. Это давление, в конечном счете, и уравновешивает деформирующее давление эластичного инструмента.

Таким образом, наиболее нагруженные элементы ригеля боковины и поперечины находятся под воздействием сходящихся сжимающих нагрузок, а отсутствие округлений в них исключает и наличие концентраторов напряжений. Все это приводит к повышению прочности и надежности станины, дает возможность использовать ее при работе на более высоких давлениях деформирования.

Благодаря тому, что контейнер пресса является одновременно и силовой рамой, продольные стенки которой примыкают непосредственно к эластичному инструменту и к боковинам ригеля, а торцовые стенки имеют полукруглую форму, создались наиболее благоприятные условия напряженно-деформированного состояния, повышения ее прочности и надежности.

В то время как в известном прессе горизонтальная силовая рама охватывает станину снаружи, а торцовые стенки прямолинейны.

Наличие сменных вставок в контейнере и соответствующих окнам контейнера, сменных столов позволяет за счет изменения площади окна, повысить давление деформирования в эластичной среде. Поэтому на прессе можно производить штамповку материалов с более высокими механическими свойствами и повышенной толщиной листа, что расширяет его технологические возможности.

Испытания, производимые на механической модели пресса, показали в сравнение с известными прессами снижение уровня максимальных напряжений в ригеле станины и в контейнере в среднем на 30% и подтвердили возможность штамповки материалов с более высокими механическими свойствами. ЫЫЫ2