штамповочно-экструзионный гидравлический пресс
Классы МПК: | B30B1/32 плунжерами под давлением, осуществляемым пневматическими или гидравлическими средствами B30B11/26 с использованием плунжеров B21C23/21 прессы, специально приспособленные для экструдирования металла |
Автор(ы): | Шляхин Александр Павлович (RU), Шушурин Сергей Николаевич (RU), Сивак Борис Александрович (RU), Резнюков Константин Юрьевич (RU), Белов Олег Эдуардович (RU), Лукашевич Светлана Львовна (RU), Дюбин Юрий Валентинович (RU), Грунин Николай Николаевич (RU), Лукьянов Борис Борисович (RU), Шухат Олег Михайлович (RU), Погорелый Виктор Андреевич (RU), Белоусов Игорь Яковлевич (RU), Смирнов Виктор Леонидович (RU), Финогеев Олег Алексеевич (RU), Мурин Михаил Вячеславович (RU) |
Патентообладатель(и): | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (RU) |
Приоритеты: |
подача заявки:
2012-09-12 публикация патента:
10.02.2014 |
Изобретение относится к оборудованию для штамповки деталей и прессования труб. Пресс оснащен составной станиной рамного типа, на которой смонтированы подвижная траверса с узлом пресс-штемпеля и рабочими гидроцилиндрами, прошивная траверса и неподвижная траверса. На неподвижной траверсе установлены с возможностью горизонтального перемещения стол для штамповой оснастки и стол для матричных блоков с прошивной и прессовой оснасткой. Между подвижной траверсой и указанными столами установлен с возможностью вертикального перемещения контейнеродержатель с контейнером. Перемещение осуществляется посредством гидропривода в виде двух гидроцилиндров поршневого типа, закрепленных на неподвижной траверсе по обе стороны от столов. Контейнеродержатель включает два стационарных блока и сменный блок. Каждый стационарный блок жестко закреплен на соответствующем поршне гидроцилиндра гидропривода контейнеродержателя. Сменный блок установлен между стационарными блоками с возможностью регулирования его осевого положения посредством клиньев. В результате обеспечивается повышение надежности и точности изделий, полученных при проведении технологических операций на прессе. 2 ил.
Формула изобретения
Штамповочно-экструзионный гидравлический пресс, содержащий составную станину рамного типа, подвижную траверсу с узлом пресс-штемпеля и рабочими гидроцилиндрами, установленными на верхних ригелях станины, прошивную траверсу с инструментом для прошивки и гидроцилиндрами перемещения, неподвижную траверсу с установленными на ней с возможностью горизонтального перемещения посредством индивидуальных приводов столом для штамповой оснастки и столом для матричных блоков с прошивной и прессовой оснасткой, контейнеродержатель с контейнером, установленный между подвижной траверсой и указанными столами с возможностью вертикального перемещения посредством гидропривода, отличающийся тем, что гидропривод контейнеродержателя выполнен в виде двух гидроцилиндров поршневого типа для прижима контейнера к матричным блокам, при этом гидроцилиндры закреплены на неподвижной траверсе по обе стороны от столов, контейнеродержатель выполнен в виде двух стационарных и сменного блоков, причем каждый из стационарных блоков жестко закреплен на соответствующем поршне гидроцилиндра гидропривода контейнеродержателя, а сменный блок смонтирован со стационарными блоками посредством узлов крепления и установлен между упомянутыми стационарными блоками с возможностью регулирования его осевого положения посредством клиньев для фиксации положения блоков и предотвращения перекоса контейнера при работе.
Описание изобретения к патенту
Предлагаемое изобретение относится к металлургическому машиностроению, а именно к универсальным вертикальным гидравлическим прессам, способным наряду со штамповкой осуществлять прессование (экструзию) труб.
Известен штамповочный пресс (см. А.Н.Курович, И.Э.Фельдблюм, И.Я.Белоусов. «Мощные гидравлические прессы для объемной и листовой штамповки и производства сверхтвердых материалов» в сб. А.И.Целиков. Очерки, воспоминания, избранные статьи. М.: Наука, 2003 г., стр.305-325), имеющий рамную станину и поперечные балки и боковины жесткости, скрепленные стяжками. Пресс оснащен рабочими цилиндрами и прошивными цилиндрами, установленными в верхней части станины. Рабочие цилиндры предназначены для перемещения подвижной траверсы пресса, которая снабжена направляющими колоннами, обеспечивающими соосность подвижной и неподвижной траверс. Последняя закреплена на нижних концевых частях скоб станины.
Этот пресс создавался исключительно для проведения на нем штамповки крупногабаритных деталей в основном для авиации. К недостаткам пресса можно отнести то, что он не приспособлен для прессования крупногабаритных труб. В настоящее время атомная энергетика нуждается как в стальных трубах большого диаметра, в том числе и биметаллических, так и в крупногабаритных изделиях типа дисков, днищ, элементов котлов и турбин.
Прототипом настоящего изобретения является штамповочно-зкструзионный гидравлический пресс (см. патент РФ № 2448835, приоритет от 06.09.2010 г.).
Пресс имеет рамную станину, выполненную из С-образных скоб, головки которых скреплены балками и стяжками, образуя верхний и нижний ригели; подвижную траверсу с узлом пресс-штемпеля и рабочими гидроцилиндрами, установленными на верхних ригелях станины; прошивную траверсу с инструментом для прошивки (с иглой на конце) и гидроцилиндрами перемещения; неподвижную траверсу с установленными на ней подвижными столами с индивидуальными приводами горизонтального перемещения: один - для штамповки, другой - для прошивки и прессования труб. Нижний ригель собран из скоб, которые при сборке образуют между собой проем для размещения и удаления экструдированного изделия. Пресс оснащен двумя вышеназванными столами, на одном из которых монтируется штамповая оснастка, а на другом установлены матричные блоки для прошивки и прессования. Для прессования труб предусмотрен контейнер, размещенный в контейнеродержателе, который установлен между подвижной траверсой и рабочим столом с возможностью вертикального перемещения посредством гидропривода подъема.
Одним из недостатков прототипа является то, что прижим контейнера к матричным блокам, осуществляемый клиновыми захватами, не обеспечивает требуемого усилия прижима вследствие того, что в качестве гидропривода вертикального перемещения контейнеродержателя используются гидроцилиндры штокового типа, которые только перемещают контейнеродержатель вверх. Перемещение контейнеродержателя с контейнером вниз и прижим контейнера к матричным блокам происходит за счет веса контейнеродержателя с контейнером, поэтому при прессовании (экструзии) труб больших размеров, а также в случае износа нижней кромки рабочей втулки контейнера возможно затекание металла в зазор между контейнером и матричным блоком. К другим недостаткам пресса следует отнести возможность перекоса контейнера при его осевом перемещении и сложность демонтажа контейнеродержателя из-за его габаритов в плане при переходе от прессования к штамповке.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение надежности и точности изделий при проведении технологических операций на прессе и в первую очередь при прессовании труб.
Технический результат достигается за счет того, что в штамповочно-экструзионном гидравлическом прессе, содержащем составную станину рамного типа, подвижную траверсу с узлом пресс-штемпеля и рабочими гидроцилиндрами, установленными на верхних ригелях станины, прошивную траверсу с инструментом для прошивки и гидроцилиндрами перемещения, неподвижную траверсу с установленными на ней с возможностью горизонтального перемещения посредством индивидуальных приводов столом для штамповой оснастки и столом для матричных блоков с прошивной и прессовой оснасткой инструмента, контейнеродержатель с контейнером, установленный между подвижной траверсой и указанными столами с возможностью вертикального перемещения посредством гидропривода, гидропривод контейнеродержателя выполнен в виде двух гидроцилиндров поршневого типа для прижима контейнера к матричным блокам, при этом гидроцилиндры закреплены на неподвижной траверсе по обе стороны от столов, контейнеродержатель выполнен в виде двух стационарных и сменного блоков, причем каждый из стационарных блоков жестко закреплен на соответствующем поршне гидроцилиндра гидропривода контейнеродержателя, а сменный блок смонтирован со стационарными блоками посредством узлов крепления и установлен между упомянутыми блоками с возможностью регулирования его осевого положения посредством клиньев для фиксации положения блоков и предотвращения перекоса контейнера при работе.
Изобретение поясняется чертежами, где на:
Фиг.1 - Вид на контейнеродержатель со столом и неподвижной траверсой.
Фиг.2 - Вид на контейнеродержатель по стрелке А.
Предлагаемый штамповочно-экструзионный пресс оснащен станиной, состоящей из двух рам 1 и 2 (фиг.2), каждая из которых выполнена из набора С-образных скоб, головки которых скреплены балками и стяжками, образуя верхний и нижний ригели (на чертеже не показаны). На нижнем ригеле установлена неподвижная траверса 3 (фиг.1), на которой смонтированы два подвижных стола: один - для штамповки, другой - для прошивки и прессования труб. На столе для прессования смонтированы матричные блоки для прошивки и прессования (на фиг.1 показан матричный блок 5 для прессования). Контейнер 6 установлен в контейнеродержатель, состоящий из двух стационарных блоков 7 и 8 и сменного блока 9. В стационарных блоках 7 и 8 расположены узлы крепления сменного блока 9 к стационарным блокам 7 и 8, выполненные в виде затворов 10, для перемещения которых предназначены гидроцилиндры 11. Контейнер 6 оснащен шпонками 12 (фиг.1), позволяющими центрировать контейнер по оси контейнеродержателя и компенсировать тепловое расширение контейнера при его нагреве. Для снижения тепловых потерь сменный блок 9 контейнеродержателя оснащен полостями для размещения теплоизоляции 13 (фиг.2).
Для перемещения контейнера 6 по оси пресса и прижима контейнера к матричному блоку 5 на неподвижной траверсе 3 между рамами 1 и 2 станины смонтированы поршневые гидроцилиндры 14 (фиг.1). Стационарные блоки 7 и 8 контейнеродержателя смонтированы на поршнях гидроцилиндров 14 и закреплены накидными гайками 15. Соосное расположение контейнеродержателя с неподвижной и прошивной (подвижной) траверсами обеспечивается либо колоннами, либо направляющими планками (на чертежах не показаны). Кроме того, соосность контейнера с осью пресса в продольном направлении обеспечивается четырьмя планками 16, а в поперечном направлении восемью клиньями 17 (фиг.1 и 2). Для центрирования контейнера в поперечном направлении предусмотрено перемещение клиньев с помощью болтов прижима 18 и отжима 19 (фиг.1, сечение Б-Б). Планки 16 крепятся к контейнеродержателю болтами 20.
При работе на прессе для перехода от штамповки к прессованию стол со штампом убирают из рабочей зоны. Съемный блок контейнеродержателя 9 с контейнером 6 находится на планках (не показаны), расположенных на столе пресса для прессования труб. Стационарные блоки 7 и 8 контейнеродержателя находятся в нижнем положении. На них закреплены две планки 16, ограничивающие перемещение контейнеродержателя при его подаче в рабочее пространство пресса. Стол 4 перемещают к оси пресса, вводя съемную часть контейнеродержателя 9 в стационарные блоки 7 и 8, до тех пор, пока блок 9 не упрется в планки 16. С противоположной стороны две планки 16 прикреплены к сменному блоку 9. Затем с помощью клиньев 17 выставляют контейнер по оси пресса в поперечном направлении, используя прижимные 18 и отжимные 19 болты. После этого затворы 10 вводят в проточку внешней втулки контейнера с помощью гидроцилиндров 11 и жестко крепят планки 16 к блокам контейнеродержателя.
Для повышения жесткости контейнеродержателя планки 16 могут быть выполнены с клиновыми выступами (зубьями), входящими в проточки блоков 7, 8 и 9 контейнеродержателя. После сборки контейнеродержателя его вместе с контейнером 6 поднимают поршневыми цилиндрами 14, на ось прессования перемещают матричный блок для прессования 5 или прошивки и на него опускают контейнеродержатель. Блок для прессования при опускании контейнера центрируется по оси контейнера, обеспечивая соосность инструмента перед прессованием. После загрузки в контейнер 6 нагретой заготовки контейнер 6 прижимают к матричному блоку для прессования 5, в отверстие полой заготовки опускают иглу, закрепленную в прошивной системе, и ходом подвижной траверсы с пресс-штемпелем на конце производят прессование (экструзию) трубы. Прижим контейнера к матричному блоку предотвращает возможное затекание металла заготовки между нижним торцом контейнера и матричным блоком.
Предлагаемое изобретение расширяет возможности прессового оборудования за счет осуществления как штамповки заготовок, так и прессования труб, облегчает обслуживание оборудования при монтаже контейнеродержателя благодаря тому, что он выполнен из сменного центрального блока и стационарных боковых блоков; повышает точность прессованных труб за счет обеспечения соосности прессового инструмента; повышает надежность технологического процесса и исключает затекание металла в зазор между контейнером и матричным блоком при прошивке или прессовании за счет прижима контейнеродержателя с контейнером к одному из матричных блоков.
Класс B30B1/32 плунжерами под давлением, осуществляемым пневматическими или гидравлическими средствами
Класс B30B11/26 с использованием плунжеров
Класс B21C23/21 прессы, специально приспособленные для экструдирования металла