Спосіб регулювання закритої висоти штампового простору кривошипного преса і механізм для його здійснення

1. Спосіб регулювання закритої висоти штампового простору кривошипного преса шляхом зміни положення повзуна відносно стола і станини преса за рахунок повороту регулювального елемента, який відрізняється тим, що регулювальний елемент у вигляді ексцентрикової втулки, ексцентриситет якої приймають рівним радіусу кривошипа, розміщують на шатунній шийці кривошипного вала, повертають разом з останнім в напрямку його обертання на визначений кут і фіксують стопорним пристроєм в цьому положенні на час виконання технологічної операції при безперервному обертанні кривошипного вала. 2. Ме ханізм для регулювання закритої висоти згідно з способом за п. 1, що складається з кривошип A 2 (19) 1 3 46347 4 ваного елемента в формі ексцентрикової осі , розрний пристрій з приводом від енергетичне автоноташованої в місці з'єднання шатуна з повзуном, та много елемента. Окрім того, поставлена задача стопорного пристрою [2]. досягається при різних типах елементів, розміщеЙого недоліками є недосконалість конструкції і них на зовнішній циліндричній поверхні ексцентринеможливість регулювання закритої висоти під час кової втулки, виконаних у вигляді ряду скосів, роботи преса. отворів або виступів, з якими по черзі спряжений Характер удосконалення способу, як виходить стопорний пристрій, форма якого відповідає конфііз формули винаходу, полягає у виборі ексцентригурації ци х елементів. ситету ексцентрикової втулки рівним радіусу криТехнічним результатом винаходу є підвищенвошипа, її розміщенні на шатунній шийці кривошиня продуктивності й точності штампування завдяки пного вала, повороті на певний кут разом з валом регулюванню закритої штампової висоти кривошив напрямку його обертання і фіксації в цьому попного преса без його зупинки при безперервному ложенні при безперервному обертанні кривошипобертанні кривошипного вала, і за рахунок збільного вала. Ме ханізм для регулювання закритої шення жорсткості головного виконавчого механізвисоти штампового простору кривошипного преса му. згідно запропонованому способу має удосконалеВинахід пояснюється кресленнями, де на фіг.1 ну конструкцію у вигляді ексцентрикової втулки з наведено схему реалізації запропонованого споексцентриситетом, рівним радіусу кривошипа, собу, а на фіг.2 - схему для знаходження найбільрозміщеної на шатунній шийці кривошипного вала, шої величини регулювання закритої висоти штамна зовнішній циліндричній поверхні якої розміщено пового простору кривошипного преса. На фіг.3 ряд елементів, наприклад скосів, отворів або визображено механізм для здійснення заявленого ступів, з якими по черзі спряжений стопорний приспособу з клиновим стопорним пристроєм, на фіг.4 стрій з приводом від енергетичне автономного - з циліндричним стопорним пристоєм, на фіг.5 - із елементу. Сполука ознак, що пропонується в фостопорним пристроєм з внутрішнім отвором. рмулі винаходу, забезпечує отримання нового, Запропонований спосіб регулювання закритої невідомого раніше ефекту у вигляді регулювання висоти штампового простору кривошипного преса закритої штампової висоти преса при безперервполягає в наступному. При холостому обертанні ному обертанні головного вала, підвищення жорскривошипа 1 (див. фіг.1) його з'єднують підпружиткості конструкції і можливості виведення преса із неною кулькою(на схемах умовно не зображена) з стану заклинення при його перенавантаженні. ексцентриковою втулкою 2, ексцентриситет Е якої Таким чином, відомий спосіб регулювання не вибирають рівним радіусу кривошипа R. При цьодозволяє регулювати закриту висоту штампового му клиновий стопорний пристрій 3 знаходиться простору кривошипного преса під час його роботи угорі, кривошип 1 та ексцентрикова втулка 2 мапри безперервному обертанні кривошипного вала, ють єдиний центр О і обертаються разом, як суа відомий механізм регулювання закритої висоти цільне циліндричне тіло, а шатун 4 й повзун 5 запреса має недосконалу і недостатньо надійну лишаються нерухомими в крайньому верхньому конструкцію. положенні (на фіг.1 зображено зліва пунктирною В основу винаходу поставлено задачу збільлінією). Для зупинки ексцентрикової втулки 2 опусшення продуктивності штампувального обладнанкають клин 3 униз до контакту зі скосом 1. При поня за рахунок регулювання закритої висоти кридальшому обертанні кривошипа 1 нерухома втулвошипного преса без його зупинки при ка 2, виконана, наприклад з бронзи, стає безперервному обертанні головного вала , а також підшипником , повзун 5 через шатун 4 переміщупідвищення точності штампування завдяки збільється на величину ходу S = 2 R в крайнє нижнє шенню жорсткості шатуна і всієї конструкції голоположення (на фіг.1 показано зліва суцільною лінівного виконавчого механізму в цілому. єю). Закрита висота між повзуном 5 й столом 6 Поставлена задача досягається тим, що у віпреса при цьому мінімальна (найменша) Η 3min. домому способі регулювання закритої висоти Після повернення повзуна у верхнє положення штампового простору кривошипного преса шляхом підіймають клин 3 вгору. Прес переходить на хозміни положення повзуна відносно стола і станини лостий режим роботи при нерухомому повзуні. преса за рахунок повороту регульованого елеменВеличину закритої висоти преса регулюють та, останній у вигляді ексцентрикової втулки розтак. Після провороту ексцентрикової втулки 2 раміщують на шатунній шийці кривошипного вала, зом з кривошипом 1 на певний кут γ (наприклад, повертають разом з валом в напрямку його оберколи на зовнішній циліндричній поверхні втулки тання на визначений кут і фіксують стопорним виконано 6 скосів, як зображено на фіг.1, то γ пристроєм в цьому положенні на час виконання 60°, 120°, 180° ,240° і т. д.) опускають клин 3 униз, технологічної операції при безперервному оберчим фіксують втулку 2 в іншому положенні. Велитанні кривошипного вала. У відомому механізмі чина ходу повзуна 5 не змінюється й складає S = 2 регулювання закритої висоти преса, що складаR, а його послідовність та закрита висота преса Н 3 ється з кривошипного вала, регульованого елемезмінюються. нта, шатуна, повзуна та стопорного пристрою, реПісля провороту ексцентрикової втулки на кут гулювальний елемент виконано у вигляді γ = 180° , як зображено на фіг.1 праворуч, опускаексцентрикової втулки, ексцентриситет якої дорівють клин 3 до щільного контакту із скосом IV екснює радіусу кривошипа, і встановлено на шатунній центрикової втулки, що приводить до зупинки шийці кривошипного вала, а на зовнішній циліндостанньої. Повзун переміщується вгору (показано ричній поверхні ексцентрикової втулки розміщено праворуч пунктирною лінією) і опускається униз ряд елементів, з якими по черзі спряжений стопо(зображено суцільною лінією), а закрита висота 5 46347 6 преса збільшується до величини Н3max. крита висота штампового простору преса Н 3 = Таким чином разом з кривошипним валом по170мм. Ексцентрикова втулка з ексцентриситетом вертають ексцентрикову втулку, на зовнішній циліЕ = R = 22мм встановлювалась між кривошипом та ндричній поверхні якої розміщено ряд елементів отвором у великій головці шатуна. На зовнішній (скосів, отворів, виступів в кількості n = 2, 4, 6, 8, циліндричній поверхні ексцентрикової втулки си10, 12 і т. д.), зупиняють її в певному положенні за метрично розміщено 6 скосів (лисок) з кутом γ = допомогою стопорного пристрою і регулюють за60° між ними, а на великій голівці шатуна встановкриту висоту преса від мінімальної (найменшої) лено клиновий стопорний пристрій, клин якого по Н3min до максимальної (найбільшої) величини Н3max черзі входить в контакт з кожним скосом (лискою). при безперервному обертанні кривошипа без зуПісля підйому клина вгору ексцентрикова втупинки приводу преса. Це дозволяє застосовувати лка провернулась разом з кривошипом на кут γ1 = заявлений спосіб при автоматичному штампуванні 60° і зафіксована в цьому положенні клином. При металу на обладнанні з числовим програмним цьому закрита висота преса змінилася на величикеруванням (ЧПК), коли автоматично згідно задану ній програмі змінюються штампи або штампові ΔН 1 = R (1 – cosγ1) = 22 (1 - cos60°) =11мм пакети з різною закритою висотою (для вирубання, Після послідуючого підйому клина вгору експробивання, просікання, перфорації тощо), як нацентрикова втулка провернулася разом з кривоприклад в диропробивних пресах з револьверною шипом на кут γ2 = 120° і зупинена в такому пологоловкою та ЧПК [3]. женні клином при подальшому обертанні Поточна величина регулювання закритої високривошипного вала. Закрита висота преса змінити преса після провороту ексцентрикової втулки 2 лася на величину на кут γ визначається з трикутника АО1 А1 (див. фіг. ΔH 2 = R (1 - cosγ2) = 22 (1 - cos120°) = 33мм 2): Проворот ексцентрикової втулки на кут γ3 = 180° і фіксація в данному положенні дозволяє ΔН i = R - R cosγ = R(1 - cosγ), де R - радіус кривошипа; отримати найбільшу (максимальну) величину реγ - кут, на який провернулася ексцентрикова гулювання закритої висоти втулка разом з кривошипом, а потім була зупинена ΔН 3 = R (1 – cosγ3) = 22 (1 - cos180°) =44мм в певному положенні. Для порівняння величина регулювання закриНайбільша величина регулювання закритоїтої висоти стандартного кривошипного преса за висоти преса після провороту ексцентрикової втурахунок викручування гвинта шатуна, що зменшує лки 2 разом з кривошипом 1 на кут γ = 180° знахожорсткість головного виконавчого механізму , диться так (див. фіг.2): складає згідно ГОСТ 9408-77 тільки 32мм. При подальшому провороті ексцентрикової ΔН 3 = T - t, де t - розмір вузької (тонкої) частини ексцентвтулки величина регулювання закритої висоти порикової втулки чинає зменшуватися, а при повному оберті на кут γ6 = 360° закрита висота преса знову стає рівною D e DA t= - R, 170мм. 2 2 Ме ханізм для регулювання закритої висоти де De - зовнішній діаметр ексцентрикової втулштампового простору кривошипного преса, згідно ки; заявленому способу, складається із кривошипного DA - діаметр внутрішнього отвору в ексцентривала 1 (фіг.3), на шатунній шийці якого встановлековій втулці, яким вона встановлюється на кривоно з можливістю повороту ексцентрикову втулку 2, шип; стопорного присторою 3, шатуна 4 і повзуна 5. Τ - розмір широкої частини ексцентрикової Ексцентрикова втулка 2 має ексцентриситет Е, що втулки дорівнює радіусу кривошипа R, і шарнірне з можD D De DA ливістю повороту розміщена усередені великої T = De - D A - t = De - D A - e + A + R = +R 2 2 2 2 головки шатуна 4. На зовнішній циліндричній поОстаточно маємо верхні ексцентрикової втулки 2 виконано ряд елеD e DA De DA ментів, кількість яких складає n = 2, 4, 6, 8, 10, 12 і +R+ + R = 2R D H3 = T - t = т. д. таким чином, щоб площа циліндричних діля2 2 2 2 нок на зовнішній поверхні була достатня для ΔН 3 = 2R = 2E Отже найбільша величина регулювання закрисприймання максимального зусилля преса , яке тої висоти преса, згідно заявленому способу, доріпередається з кривошипного вала через ці ділянки на велику головку шатуна і далі на повзун під час внює подвоєному радіусу R кривошипа 1 або поштампування. Дані елементи можуть бути виконані двоєній величині ексцентриситету Е у вигляді скосів , лисок, отворів, виступів, тощо, з ексцентрикової втулки 2. Запропонований спосіб дозволяє не тільки якими по черзі спряжений стопорний пристрій, змінювати закриту висоту преса, а і виводити криз'єднаний з силовим приводом (пневматичним циліндром, електромагнітом, гідравлічним циліндвошипне обладнання зі стану заклинення за рахуром і т. п.). нок провороту ексцентрикової втулки 2 усередині При виконанні ряду елементів у вигляді, навеликої головки шатуна 4. Приклад. Виконувалося регулювання закритої приклад, шести скосів (лисок) 7 (див. фіг.3), з кожвисоти штампового простору модернізованого ним з яких по черзі спряжений клин 3, з'єднаний штоком 8 з поршнем 9. Останній встановлено в однокривошипного преса моделі КД1418 номінапневматичному циліндрі 10, в поршневій порожнильним зусиллям 63кН. Величина ходу повзуна S = ні якого розміщено потужну пружину стиснення 11. 44мм, кількість подвійних ходів 80 в хвилину, за 7 46347 8 Хід поршня вибирається достатнім для повного та шток 8 переміщує стопорний елемент до контавиведення клина 3 при його підйомі з контакту з кту з ексцентриковою втулкою 2. Так клин 3 опусодним із скосів 7. В тілі ексцентрикової втулки 2 в кається униз в порожнині 17 великої головки шатурадіальному напрямку виконано отвір 12, в якому на до щільного контакту з одним із скосів 7 й розміщено фіксатор 13, наприклад виконаний у похилою стінкою 18 (див. фіг.3), циліндричний павигляді кульки , пружину стиснення 14 та регулюлець 20 входить в один із отворів 19 (див. фіг.4) вальний гвинт 15, що призначено для опори пруабо циліндричний стакан 23 своїм внутрішнім жини 14 і змінення величини її стискання. Таких отвором 24 притискається до одного із виступів 22 фіксаторів може бути встановлено декілька для (див. фіг.5). більш надійного з'єднання ексцентрикової втулки 2 Ексцентрикова втулка 2 зупиняється і надійно з кривошипом 1. На циліндричній поверхні кривофіксується від провороту одним із вище перелічешипа 1 на рівні фіксатора виконані поглиблення них елементів. Фіксатор-кулька 13 за рахунок стис16, наприклад конічної форми, кількість яких дорікання пружини 14 видавлюється з порожнини 16 внює кількості скосів 7. При початковому положенкривошипа 1. Кривошипний вал продовжує оберні кривошипа поглиблення зміщені відносно скосів татися , а положення повзуна 5 відносно стола згідно фіг.3 на кут 30°. У великій головці шатуна 4 преса і послідовність його переміщення униз й виконано порожнину 17 з похилою стінкою 18, кут вгору змінюються. Це дозволяє регулювати закринахилу α якої дорівнює куту α клина 3. Останній ту висоту штампового простору кривошипного розміщено в порожнині 17 з можливістю переміпреса в межах ΔН3 = 2R = 2Е. щення у вертикальному напрямку. Для слідуючого регулювання закритої висоти При виконанні ряду елементів на зовнішній подають стиснене повітря в пневматичний циліндр циліндричній поверхні ексцентрикової втулки 2 у 10, відводять стопорний пристрій для звільнення вигляді отворів 19 ( див. фіг. 4), в одному з яких ексцентрикової втулки 2. Вона автоматично з'єдпісля провороту втулки вставлено циліндричний нується фіксатором-кулькою 13 з кривошипом 1, палець 20 з конічною західною частиною. Цей пащо обертається, і провертається на кут γ2. Після лець з'єднаний штоком 8 з поршнем 9 , розміщефіксації ексцентрикової втулки 2 в др угому полоним в пневматичному циліндрі 10 в поршневій поженні прес має іншу величину закритої висоти. рожнині якого розташовано пружину стиснення 11 Використання заявленого способу регулюван. Циліндр 10 прикріплено до великої головки шатуня закритої висоти штампового простору кривошина, наприклад за допомогою кронштейна 21. пного преса і механізму для його здійснення заПри виконанні ряду елементів у вигляді вистубезпечує наступні переваги: пів 22 (див. фіг.5) стопорний пристрій має циліндзбільшення продуктивності кривошипного преричний стакан 23 з внутрішнім отвором 24, що по са за рахунок регулювання його закритої висоти формі відповідає конфігурації кожного з виступів, з без зупинки кривошипного вала по наперед задаякими по черзі після провороту втулки 2 входить в ній програмі автоматичного штампування із застоконтакт. Усі інші елементи механізму, показаного суванням штампів різної висоти, закріплених на на фіг.5, аналогічні елементам механізмів, приверевольверному столі обладнання з ЧПК; дених на фіг.3 та 4, що є варіантами заявленого підвищення точності штампування завдяки пристрою. збільшенню жорсткості головного виконавчого меМе ханізм працює наступним чином. ханізму преса, в якому встановлено масивну ексПри роботі приводу (на схемах умовно не зоцентрикову втулку; бражений) крутний момент передається на кривоможливість виведення преса із стану заклишипний вал 1. Коли ексцентрикова втулка 2 зафікнення внаслідок примусового провороту ексцентсована стопорним пристроєм в нерухомому стані, рикової втулки. обертання кривошипа 1 перетворюється через Запропонована в формулі винаходу сполука шатун 4 в зворотно-поступальний рух повзуна 5. основних ознак забезпечує якісно новий спосіб Для регулювання закритої висоти штампового регулювання закритої висоти і нові варіанти конспростору преса подається стиснене повітря в штотрукції для реалізації способу, які є недосяжними ковову порожнину пневматичного циліндра 10. при традиційному рішенні. Суть способу та консПоршень 9 стискає пружину 11 і виводить стопортрукції механізму для його здійснення не є очевиний пристрій з контакту з ексцентриковою втулкою дними для спеціалістів і вносять нові можливості в 2. При цьому клин 3 підіймається в порожнині 17 удосконалення сучасного кривошипного обладвгору (див. фіг.3), циліндричний палець 20 вихонання. дить з отвору 19 (див. фіг.4) або циліндричний Перелічені відмінні суттєві ознаки характеристакан 23 з внутрішнім отвором 24 пересувається зують новизну заявленого технічного рішення і вправо (див. фіг.5), що звільняє ексцентрикову забезпечують позитивний ефект у ви гляді підвивтулку. Підпружинений фіксатор-кулька 13, встащення продуктивності та точності штампування. новлений в ексцентриковій втулці 2, попадає у Заявлений винахід може знайти використання відповідне поглиблення 16 на циліндричній поверв ковальсько-штампувальному обладнанні для хні кривошипа 1. Так як центр ексцентрикової втузменшення часу на обслуговування й переналаголки співпадає з центром кривошипного вала, а її дження кривошипних пресів відкритого і закритого ексцентриситет Е дорівнює радіусу кривошипа R, типів. вони починають обертатися разом. Після провороТехніко-економічні переваги запропонованого ту ексцентрикової втулки 2 на заданий кут γ1 стисспособа й механізму для його здійснення поляганене повітря випускається із штокової порожнини ють в збільшенні продуктивності, підвищенні точциліндра 10 і потужна пружина 11 через поршень 9 ності та надійності в роботі кривошипних машин. 9 46347 10 ДЖЕРЕЛА ІНФОРМАЦІЇ: Теория и проектирование / Под. ред. В. И. Власо1. Кузнечно-штамповочное оборудование / А. ва. - М.: Машиностроение, 1982. - стр. 234, Н. Банкетов, Ю. А. Бочаров, Н. С. Добринский и рис. 7.9. др. / Под ред. А. Н. Банкетова и Е. Н. Ланского. - 23. Живов Л. И., Овчинников А. Г. Кузнечное изд. - М.: Ма шиностроение, 1982. - стр. 46, рис. штамповочное оборудование. Прессы. - 2-е изд. 2.14, а; стр. 150, рис. 103. Киев: Вища школа, 1981, стр. 46, рис. 1.21. 2. Кривошипные кузнечно-прессовые машины: 11 46347 ДП «Український інститут промислов ої в ласності» (Укрпатент) вул. Сім’ї Хохлов их, 15, м. Київ , 04119, Україна (044) 456 – 20 – 90 ТОВ “Міжнародний науков ий коміт ет” вул. Артема, 77, м. Київ , 04050, Україна (044) 216 – 32 – 71 12