вертикальный гидравлический пресс

Формула изобретения

Вертикальный гидравлический пресс, содержащий верхнюю поперечину и станину, стянутые колоннами, по которым направляется подвижная траверса с верхним инструментом, установленную на станине промежуточную плиту с выдвижным столом, закрепленным на нем нижним инструментом, отличающийся тем, что станина снабжена со стороны нижней поверхности гидроцилиндрами и вертикальными стяжками, в промежуточной плите на боковых поверхностях предусмотрены цапфы, жестко скрепленные с промежуточной плитой, например, путем запрессовки их концов, при этом цапфы и станина выполнены с отверстиями, через которые проходят вертикальные стяжки, на верхних концах последних выполнены головки, опирающиеся на цапфы, а нижние концы стяжек соединены посредством гаек с гидроцилиндрами, плунжеры которых через сферические шайбы опираются на нижнюю поверхность станины, гидроцилиндры запитаны постоянным давлением жидкости от гидропривода пресса.

Описание изобретения к патенту

Данное изобретение относится к области машиностроения, а именно к прессостроению, т.е. к созданию или модернизации гидравлических прессов вертикального типа различного назначения.

В металлургической промышленности в производстве железнодорожных колес широко применяются для пооперационного формообразования заготовок в горячем состоянии вертикальные гидравлические прессы. Например, известен вертикальный гидравлический пресс для изготовления железнодорожных колес. См. Эрнст Мюллер «Гидравлические прессы и их приводы», первый том; «Ковочные прессы», М.: Машиностроение, 1965, стр.279...280, фиг.209 и 210. Пресс состоит из верхней поперечины и станины, стянутых колоннами, по которым направляется подвижная траверса с верхним инструментом. На станине установлена промежуточная плита с направляющими планками скольжения, по которым может перемещаться стол с нижним инструментом. Промежуточная плита крепится к верхней поверхности станины болтами.

При нагружении пресса верхний, нижний инструменты и промежуточная плита находятся в условиях сложного напряженного и деформированного состояния, т.к. подвержены сжатию и изгибу. При этом на опорных поверхностях возникают высокие удельные давления, достигающие 600 МПа и более, а от горячих заготовок передается повышенная температура, что вызывает в инструментах и промежуточной плите не только упругие, но и остаточные деформации, которые приводят к износу и отрицательно влияют на точность штамповки.

Наибольший износ происходит на сопрягаемых поверхностях промежуточной плиты и станины, величина которого зависит от смещений промежуточной плиты относительно станины; наибольшие смещение наблюдаются по периметру их сопрягаемых поверхностей. В данном примере взаимные горизонтальные перемещения промежуточной плиты относительно станины могут быть значительными, поскольку они стянуты между собой сравнительно слабыми болтовыми креплениями. Кроме того, промежуточная плита не имеет надежной фиксации в направлении передвижения стола, что, в свою очередь, не обеспечивает стабильность центровки верхнего и нижнего инструментов, снижая точность штамповки.

Известен вертикальный гидравлический пресс, используемый также в производстве железнодорожных колес, см. авторское свидетельство №211318, содержащий станину и выдвижной стол, расположенный на промежуточной плите, установленной на станине пресса. Этот пресс принят за прототип данного изобретения.

Пресс отличается тем, что промежуточная плита соединяется со станиной в горизонтальной плоскости, с одной стороны пресса при помощи стационарного упора, выполненного в плите, а с противоположной стороны - через прижимные гидравлические цилиндры. Последние, находящиеся под постоянным давлением рабочей жидкости, и наличие упора создают надежное соединение плиты со станиной в горизонтальном направлении, исключая образование зазора между станиной и упором, чем достигается стабильность центровки между верхним и нижним инструментами.

Основным недостатком данной конструкции пресса является то, что промежуточная плита не стянута со станиной в вертикальном направлении и при нагружении пресса в условиях высоких удельных давлений, как было указано выше, на сопрягаемых поверхностях плиты и станины будут происходить взаимные горизонтальные перемещения, которые вызывают износ на этих поверхностях и снижение точности штамповок. А восстановление геометрии изношенных поверхностей потребует значительных трудозатрат.

Целью предлагаемого изобретения является снижение износа сопрягаемых поверхностей промежуточной плиты и станины, что позволит повысить точность штамповок и уменьшить трудозатраты при ремонтах по восстановлению геометрии этих поверхностей.

Сущность предложенного изобретения заключается в том, что станина снабжена со стороны нижней поверхности гидроцилиндрами и вертикальными стяжками, в промежуточной плите на боковых поверхностях предусмотрены цапфы, жестко скрепленные с промежуточной плитой, например, путем запрессовки их концов, при этом цапфы и станины снабжены отверстиями, через которые проходят вертикальные стяжки. На верхних концах последних выполнены головки, опирающиеся на цапфы, а нижние концы стяжек соединены посредством гаек с гидроцилиндрами, плунжеры которых через сферические шайбы опираются в нижнюю поверхность станины. Гидроцилиндры запитаны постоянным давлением жидкости от гидропривода пресса.

Пример конкретного осуществления изобретения показан на приведенных чертежах. На фиг.1 изображен главный вид вертикального гидравлического пресса; на фиг.2 - разрез А-А фиг.1.

Вертикальный гидравлический пресс содержит верхнюю поперечину 1 и станину 2, стянутые колоннами 3, по которым перемещается подвижная траверса 4 с верхним инструментом 5, установленную на станине промежуточную плиту 6 с выдвижным столом 7, закрепленным на нем нижним инструментом 8; стол перемещается от гидроцилиндров 9 по направляющим 10, которые крепятся на промежуточной плите, станина снабжена вертикальными гидроцилиндрами 11 и вертикальными стяжками 12, последние установлены в отверстия 13 цапф 16 и в отверстия 14 станины, на верхних концах стяжек предусмотрены головки 15, которые опираются на цапфы 16, запрессованные своими концами в промежуточную плиту, а нижние концы стяжек соединены посредством гаек 17 с вертикальными гидроцилиндрами, плунжеры 18 которых через сферические шайбы 19 опираются в нижнюю поверхность 20 станины, при этом вертикальные гидроцилиндры через подводы 21 запитаны постоянным давлением рабочей жидкости от гидропривода пресса.

Работа пресса происходит следующим образом. После подачи заготовки на нижний инструмент 8 подвижная траверса 4 с подвижным инструментом 5 под воздействием жидкости низкого давления в главном цилиндре совершает сначала холостой ход до соприкосновения с заготовкой, затем под воздействием жидкости высокого давления совершается рабочий ход и заготовка деформируется с помощью инструмента. Усилие пресса от инструмента 8 передается через стол 7 и направляющие 10 на промежуточную плиту 6 и станину 2, которые от этой нагрузки испытывают сжатие и изгиб. При сжатии и изгибе сопрягаемые поверхности промежуточной плиты и станины упруго удлиняются во всех направлениях от оси пресса. В случае, как у прототипа, когда промежуточная плита свободно лежит на станине (они не притянуты друг к другу необходимым усилием), то удлинения их сопрягаемых поверхностей разные, т.к. жесткости этих деталей значительно отличаются, и работают они по-разному: станина, как балка на опорах, а плита, как свободно лежащая деталь. В предлагаемом изобретении промежуточная плита притягивается к станине стяжками 12 через цапфы 16 посредством гидроцилиндров 11, к которым подведено постоянное высокое давление жидкости через подвод 21 от гидропривода пресса, например от насосно-аккумуляторной станции. Усилие, развиваемое гидроцилиндрами 11, с одной стороны передается через плунжеры 18 и сферические шайбы 19 на станину 2, а с другой стороны - через корпусы цилиндров и гайки 17 передается на стяжки 12, которые притягивают головками 15 через цапфы 16 промежуточную плиту к станине расчетным усилием, исключающим возможные перемещения сопрягаемых поверхностей этих деталей (они будут перемещаться совместно, как слой единой детали), обеспечивая необходимый прижим промежуточной плиты к станине. Таким образом, благодаря предлагаемой конструкции исключаются взаимные горизонтальные перемещения относительно друг друга промежуточной плиты и станины, что позволит значительно сократить износ на сопрягаемых поверхностях, повысить точность штамповок и снизить трудозатраты при ремонтах пресса.