CS245701B1

CS245701B1 - Mechanical press

Info

Publication number: CS245701B1
Application number: CS793052A
Authority: CS
Inventors: Alexander S Petrov
Original assignee: Alexander S Petrov
Priority date: 1978-05-05
Filing date: 1979-05-02
Publication date: 1986-10-16
Also published as: DD161148A3; JPS5514191A; SU1097506A1; BG27606A1; DE2918074A1; US4343175A; CH641724A5

Description

(54) Mechanický lis

Řešení se týká necháni čitých lisů к obrábění kovových a jiných materiálů prostřednictvím plasticko deformace, sojména lisováním, apod·

Úkolem je vyřešení mechanického lisu к obrábění součástek pomocí plastické deformace, u něhož by byla zaručena Zvýšená Výkonnost.*vysoká kvalita součástek, energetická účinnost, malé rozměry a váho· provozní spolehlivost· bezpečnost práce a ňěnlučnoat· úkol je řešen vytvořením mechanického lisu· sestává jícího s motorů o malými momenty setrvačnosti· ovládaných pomocí regulačního a řídícího obvodu, jez jsou spojené prostřednictvím ozubeného převodu s milými momenty setrvačnosti, jehož profil je v souladu se zákony pohybu a změny síly, přičemž ozubení jo v kontaktu s násobícím pákovým mechanismem, jehož jeden konec je spojen s pružným deformačním prvkem, a druhý se suportfem, jenž je nositelem nástroje·

Mechanický lio může vykonávat několik operací a může být vybaven dodatečnými profilovými ozuby, joŠ prostřednictvím příslušných válečků jsou v kontaktu a násobícími pákovými mechanismy, jež jsou spojené a pružnými deformačními prvky, s regulačními členy a pracovními ústrojími shodne a počtem úkonů lisu·

145701

МЕХАНИЧЕСКИЙ IIPSCC

Изобретение касается механического пресса для o6j)c^C5<^^,^ř^M металлических и других аааериапов путои ппастической деформачии, в маетности ппа штамповки и других подобных.

Иззеотнн неханичвские прессы, содержащие маховик для запасе ннэ кинетичеокоК анергии в интерзеле иехпу пвуип упараип, на вапу которого распопожен вепущ,ий эпемент опнооборотной иуфта, 8 соединяадойсн с ним вощииый элемент однообс ротной иуфты с тормозои распопожен на рабочеи вапу. Рабооиа вап соединен c суплортой посредством эксцентрикового, куданконого или крнвооилчношптунного механизма.

Непостаток этих' прессов .состоит в tou, что работы проводятся очень небольшой частью запасенной в маховике энергии, а ее освобождениа па oбpaбaгнвaθммй материал совершчатся за оченз

-3· короткое время в рамках цикла в виде ударов, причем ухудшается качество обработанных поверхностей, а процесс пластической деформации сопровождается большим шумом и вибрациями. Ухудшенное качество штамповки состоит в том, что вырубленная поверхность отчасти гладкая, а большая ее часть выломленная и шероховатая, а при объемной штамповке листового материала последний переутоняется и даже обрывается.

Недостатком является и то, что когда рабочий вал соединен с суппортом посредством эксцентрикового или кривошипно-шатунного механизма, максимальное усилие получается в конце хода, что не только постоянно создает опасность в заклинивании пресса, ко также ведет к необходимости в том, чтобы инструменты раскрывались больше, чем это технологически необходимо, что вызывает интенсивный износ вследствие трения и нагрева, ухудшенное направливание подвижных частей инструментов, изнашивание их рабочих кромок, делает их дороже и ограничивает их быстроходность и производительность, а, с другой стороны, становится причиной частых производственных травм. Когда рабочий вал соединен с суппортом посредством кулачкового механизма, тогда пресс не является универсальным - он подходящ только для обработки деталей, для которых кулачок профилирован, притом только для небольших усилий.

Недостатком является также наличие маховика, однооборотной муфты и тормоза, что увеличивает габариты, массу и цену прессов, а вследствие того, что однооборотная муфта и тормоз расположены на валу, который переносит максимальный крутящий • момент, часто получаются дефекты как отказы, самопроизвольные включения и другие.

Известны различные конструкции гидравлических прессов, которце по сравнению с соответствующими им по усилию механиче245701

4окими прессам довольно дорэже, более тихоходны, более сложной конструкции, содержат больше и более олохнне агрегатн и требуют очень хоролей поддеркки, в оообеннооти Вспедттвне пропусков через уплотненнн.

Задачей изобретения ньлнетон создание мехаспдчеосого пресса длн обработки деталей путем пластпчессой деформации, которсЖ обеспепил би повышенную пронзво,пительность, качество деталеД, в^еерг^е^т^ид^ест^м^: иооффмционт полезного действен, меньшие габариты м вес, надеаность эксплуатации, бесшумность и.безопанность работн.

Задауа репеиа созднием иехшииеского пресса, состоацего нз мaлоынεлцио)ы^íж двигателей, командуемых схемой peголиpoв?яшн и управленин, ооедяняннях поерддоввом мaлоинeлцкоыыой передам с кулачком, профиль кооорого соответствует келаммьм законам двмиенин н изменения силы, причем кулачок контактимует т июоитеоьным риче^или механизмом, один конец которого соединен с упругим деформируемым звеном, а другой - с суппортом, несущи инструмент.

Ирофпль кулачка имеет участок дли aккy^иуIlCловaниы знергим в упругом дефоршруимом звене, соединенный с удаттком цргя ... останова и пуска малоинерционных двл^атлей, м о упадком для отдай aкеуыулиловсы^ыоC сяepгнс. доп обработки детали, причем ялофипяpoвaныe соответствует механпчеенш харк^рни стикам малоннeлнлюын:як дЕввиг.телей с упрвнляощек их скепой, упругого дофорхмиуемиго звена к закону гмсст;·Iдecсой даφopмaцни обртбатнваемой 3^eослс. Упругое дeе)олм'ípyeмoe звено ялθдсоaвляeт собой стержень или пиaплилиp, тарельчатую, и шлеет узлн уя лθгуля.ловки его яepввиaмaльиой деформвции, ионеиной деформнцнн, его вспомогательного кода м количества запасаемой энер^т. зти узла вмполненм в внде вннтового ж. даинового оовдмненин и могут оодер245701

-5жать вспомогательнух мягкую пружину для дополнятельинго раскрытмн рабопего оргапа. кулачок н с упругим дeφopкиρyини звеном ролик непосредственно сочленены самостоятельно обособленным мнокоторой можно объедиомть c упружит(^-^гньм^л рмчажным механизмом', гмм деформируемом звеном на 'общей упругой опорпой консоли. механичестж пресс может бнть многодтйствукыкм и может кметь доповннтельнне пρсφилисвеннные куладкн, контактирумие с .соответствур^оынки^^ с множительнн1мн pичsкяяии мбханшзмгзгм!, нммк с упругая дефоммируемоми ав^е^о^^ с узлами длп регулировки к рабонимн органами в соответствнн с количеством действий пресса, причем ' пара уyлaнoк-pулиу может бнть caыоoстaнaвIИввющлйcе., Преимущество механического пресса в сооτваτоτвии с нзобретением состоит в том, тто yлyчнaeисе фактор моцдюсти, ткк кнк двигатели не работают на холостом ходу, а вследствие уманьшаняо·го хода пнструмента уыеньшаеисн его изнашивание.

Преимуществом является текже устраненне технологических добавок при зикршои штатмповке, так хап ччсτpyмeни может закрывасьсп плотно, что вместе с плавностью обраосткм улущпает качество поверхностей по, параметру варубкм, притом ето не влинет на бнстроходность, . Примерные выполнения механического пресса в соответствии с изебретенлем показаны на прилоеяяньк пертежах, где:

рпсунок 1 предссавлнес собой киннтинескую схему однодействухщего механшчеркого пресса, рпсунок 2 - вapпиеIC упругого де1р)рув1руемого звона, объединенного с множительном ρямIЯкние причем вместо на шарнире онм установлены на консоли, рисунок 3 - кинесическую схему однодейстсуюапго пресса с упругим деформируемом звеном в вмде прулпнны п клиновым у^;^.л^оы

-6для регулирования запасаемой энергии, рисунок 4 - кинетическую схему пресса двойного действия с внешним и внутренним кулачком, одним упругим деформируемым звеном в виде стержня под воздействием силы натяжения и вторым звеном в виде тарельчатой пружины под воздействием сжимающей силы.

Механический пресс состоит из двух малоинерционных регулируемых электродвигателей 1, командуемых схемой 2 регулирования и управления по программе и в обратных связях преобразовательными элементами для кинематических, силовых и энергетических параметров, малоинерционной передачи 3, например, червячной /рис. 1/ или волновой /рис. 3/, причем на валу ведомого элемента установлен кулачок 4, профилированный по участкам, контактирующий с множительным рычажным элементом 8, соединенным в одном конце о упругим деформируемым звеном 6, а в другом - с суппортом 10, несущим рабочий инструмент 12. Упругое деформируемое звено 6 имеет узлы 7 для регулирования диапазона его упругой деформации, то есть запасаемой и овменяемой потенциальной энергии по количеству, которые представляют собой винтовые пары и могут содержать вспомогательную мягкую пружину /которая на рисунках не показана/ для дополнительного раскрытия суппорта 10. Упругое деформируемое звено сочленено с профилированным кулачком 4 посредством ролика 5 непосредственно /рис. 3/ или самостоятельно обособленным множительным рычажным механизмом 8 /рис.рис. 1 и 4/, или же объединено с множительным рычажным механизмом, с которым упираются на общей упругой опорной консоли 13 /рис. 2/. В случае, если множительный рычажный механизм 8 обособлен самостоятельно, он упирается в шарнире 9 и находится под действием сил со стороны ролика 5, упругого деформируемого звена 6 и суппорта 10. Пара кулачок 4 - ролик 5 или редуктор 3 - самотормозящая на границе 245701

-7эффекта самоторможения. .

Ha рис. 4 инструмент 12 присоединен и κ противопооожному суппорту 10а, приводммому в движешш множительным рычажным ммханмзмом 8а с ' шарниром 9а, причем пресс с^£^(^:о«сп лочолжтелвным виутрннним кулачком 4а с роликом 5а, . а дополнял· ельное упругое , деформируемое звено 6а, например, - тарсльматап пружина с узлом 7а дрчя рсуунрронн-мн ее нытыженин. '

Зсйствое механимеского пресса следующее:

Г^]^есс находите в исходном положении, оогда_рюлоо 5 находится сверху кулачка 4 в ууастке для торможеегия м пуеха малоиннершионннх двигателей ·1, причем упругое деформируемое звеко 6 максимально деррг^мррвaшно, доогателн ρcтгн^овлеиг, а подан обрабатнва'амяй мматриал.

После пуска малопнерциозшнх двигателей 1 они усоорпюгсн по профилю кулачка 4 в умастке дая ториожеякя м ускореннн, кмие> щем чааτаныний радиус, я. при форсирвояии, рбyллввлня^ог схемой 2, причем упругое деформируемое евеыо 6 остается в .псφopгяpρвaиыом ооегоннии. При еостижени упастка кулапка 4 длп отдапп аккумулированной знергии, радпус которого - уменьшающийся, аккумули-. ровашнан энергин отдается посредством мннстумента 12, закремленного па суппорте 10 сверху изделин 11, прпчем реагакн ролпка 5 на кулапок 4 содействует ускоеннию двигателей. Процесс отдачп энергпп упругим дефорлируемш звеном 6 растянут в отноченыи общей прддолжительности рпгаза м протепает по желаемому закону, о6условленному не тозько профилем кулачка 4, но также н дюрсировгншем днвгателей. посресттвом скеги 2. в конце проп^сса- отдачп опергки шн^^гтру’^м.онт 12 полностью закрывается, как ето показно на рпе. 1. 8я тем следует участок дая аккуму-икровы-шн эперним в упругом де-оэр^руммом звене 6, п^нле^м инструмент 12 освобождает

-8деталь 11, а двигатели работают в желаемом режиме - разворачивают, например, постоянный крутящий момент и скорость, обусловленные главным образом профилем кулачка 4 и эвентуально схемой 2, независимо от того, что с увеличением деформации упругого деформируемого звена 6 необходимое для этого усилие нарастает.

Количество запасаемой и обмениваемой энергии можно настраивать в соответствии с требованиями конкретных обрабатываемых деталей посредством узлов 7 как в отношении предварительного натяжения упругого деформируемого звена 6, также и в отношении диапазона его деформации, причем .для изделий, которые поглощают мало энергии для их пластической обработки, быстроходность может быть увеличена, а для изцелий, поглощающих много энергии, - ее можно замедлить. Это регулирование может осуществляться кроме настройкой еще и автоматически, в обратных связях преобразовательными элементами, измеряющими кинематические, силовые и энергетические параметры, подключенными к схеме 2.

Когда работают в режиме одиночных ударов, электродвигатели выключаются в конце процесса аккумулирования энергии, причем инструмент 12 остается в самом открытом положении. Для эффективности торможения используется и в этом подпериоде цикла упругое деформируемое звено б, в котором перебрасывается кинетическая энергия замедлительно движущихся масс, превращаясь в потенциальную энергию упругой деформации посредством профилированного кулачка 4. Благодаря эффекту самоторможения пары кулачок 4 - ролик 5 или малоинерционного редуктора 3 это состояние /как и любое другое состояние пресса в моменте выключения электродвигателей/ сохраняется за неограниченное время, за которое вынимается обрабатываемая деталь и подается новый материал 11.

Когда работают в режиме непрерывных ударов, двигатели не

-9выюпочаютсы и вспомогательные операции дли вынимания готовых, деталей и подача нового маатеипаиа производится, когда инструмент 12 раскрыт во время подпериода, когда ролик 5 качаетсн по'акку мулмруюлему упастку цУиачюа, где его радиус нарастает и он соответствует самому больлому угловому пути кулачка, палыле вопомогательыие операрпп можно продолинть и во время» когда ролик качается по участку с πосτоыннии радпусом.

Пресс двойного действия,. πоκеаан^иИ ыа рпе. 4, подао/цпц длы огиааид-пх:· или длн объемио операчпй. ДополыаыымЫ прижимающей прдкмыой ,/которап на рпсуыке ие показана/ и суппорту 10 /когда ие ивлиетои ыасбχодммми действовать дефазировеиио/, или в варианте пресса тройного действиы аыа.логиыесκой конструкции его можно пспольяозять п длп работл иисτpJмеисa^ы тройного действиы» ыапрпмер, доп тонкой 11^^013^, и можно обеспечить необходниое фазовое оτюсoнаыиа усклпй гораздо проще, ием извесτыьиы дли этой целп прессин тройного действыд.

Meхaыичecκмм. ' прессои в ооответотвии с изобретением создаетсы возиожыость прп нааппии двух кулачков п суппортов осупествнть пцeдзapмсельнoе распитие ^Mp^^Ta 12 уя обработки деталей больших разиеров по вмсоте, особаыыо в олеуаае, еслн узел 7 сргп цегyaцpвaыыы упругого .пeíЦoцм;lpyeмoгo звена б совcдo^.м)гясеяьиyю иягкую пружыну.

Формула изобцeτ(инии

1. пр<^<^<в, содержащий ммлoидецциоииaе двигатели с упралляюцей схемой, ооер.иениие посредствои мaлоинepционыой передачи с кулачкои, ои^ичимлиаяс^н тем, ито профюв кулачка /4/ соответствует κалаемыи еаκоиам »движаыыы и изиаыаыиы сил, прпием куляпок /4/ когыактирует -посредствои ролика /5/ с ремаж

-10ным множительный механизмом /8/, один конец которого соединен с упругим деформируемым звеном /6/, а другой - с суппортом /10/, несущим инструмент /12/.

Ζ» Механический пресс в соответствии с пунктом 1, отличающийся тем, что профидь кулачка /4/ имеет участок для аккумулирования энергии в упругом деформируемом звене /6/, соединенный с участком для торможения и пуска малоинерционных двигателей /1/ и с участком для отдачи аккумулированной энергии для обработки детали /11/, причем профилирование соответствует механическим характеристикам мало инерционных двигателей/!/ с управляющей схемой /2/, упругого деформируемого эвена /6/ и закону, по которому желательно протекание пластической деформации обрабатываемой детали /И/.

3. Механический пресс в соответствии с пунктами 1 и 2, отличающийся тем, что упругое деформируемое звено /6/ представляет собой стержень или пружину, например, тарельчатую, и имеет узлы /7/ для регулирования.

4. Механический пресс в соответствии с пунктом 3, отличающийся тем, что узлы /7/ для регулирования выполнены в виде винтового или клинового соединения и они могут содержать вспомогательную мягкую пружину для дополнительного раскрытия суппорта /10/.

5. Механический пресс в соответствии с пунктом 1, отличающийся тем, что упругое деформируемое звено /6/ сочленено с роликом /5/ и кулачком /4/ непосредственно.

6. Механический пресс в соответствии с пунктом 1, отличающийся там, что упругое деформируемое звено /6/ и множительный рычажный механизм /8/ объединены и имеют общую упругую опорную консоль /13/.

245701 ^;

7. Механический пресс в соответствии с пунктами с 1 по

6, отличающийся тем, что имеет дополнительные профилированные кулачки /4а/, контактирующие с мноаительными рычааными механизмами /8а/, соединенные с упругими деформируемыми звеньями /6а/, и рабочие органы /10а/ в соответствии с количеством его действий.

8. Механический пресс в соответствии с пунктом 1, отличающийся тем, что пара кулачок /4/ - ролик /5/ - самотормозящая.

AHHOTAIíMfl ивхАНичвскик npscc

Механический пресс дли оОраОотки металлических и еругo м^гге»ри'алов пу^^е^м пписсчпиской пеформац'им, в чассччстч дли птамдовки и дртгкх подобш>1х,содержит малоинерционные двигатели с управш!0>1Ц9й схемой, соединенные посредством мало ине рционноК передача с кулачком. Лрофилв кулачка 4 соответствует желаемнм законам движечив а изканания сил. йудамок 4 кончсктадрет посрессаоом ролика 5 с рычажнчм множительннн мех^а^ям^|^ом 8, одан~кочец которого соединен с упругим даф^о^р^цируем^м зьеном 6, а другой ·- с суппортом 10, ччсрщим мичстрчечс 12. Лрофиов кулачка 4 имеет участок дть aккyеyлиIювaния анергии в' упругое пафх^рэщррам^о^м звече 6, ооед121иеиц^1й с учсстком алч торможении м пуска ^0^05^онннх чвигателей 1ис участком дли осдачи аккучулироваччой зчергии аля обработка детвли 11. Лрофвиирвваиие соотввтствуес мбхачачаскчм характрриссакач мa.дoмиθpцмоииыx лввчателай 1 с управлающей схамой 2, упругого деформируамого ввθии 6 и закочу, по которому яелатлвьно протвкачио пластическои лефорчммим обрабатываемой де сапа 11.

Claims

pRedmět vynálezu

1. Mechanický lis, obsahující motory s malým momentem setrvačnosti a s řídícím zapojením, který je spojen pomocí převodu malého momentu setrvačnosti s vačkou, vyznačující se tím, že vačka (4) je spojena pomocí kotouče (5) s násobícím pákovým mechanismem (6), jehož jeden konec je spojen s pružným deformačním prvkem (6) a druhý konec pomocí nožových saní (10) s nástrojem (12).
2. Mechanický lis podle bodu 1, vyznačující se tím, Že oproti profilu vačky (4) je pro akumulaci energie uspořádán pružný deformační prvek (6), který je spojen s obvodem pro vypínání a zapínání motoru (1) s malým momentem setrvačnosti a β obvodem pro uvolnění akumulované energie kp zpracování obrobku (11)·
3. Mechanický lis podle bodu 1 a 2, vyznačující se tím, že pružný deformační prvek (6) je ve tvaru tyče nebo pružiny například ve tvaru talířové pružiny, obsahující jednotky (7) к regulaci.
4· Mechanický lis podle bodu 3, vyznačující se tím, že obsahuje regulační jednotky (7) jsou tvořeny např. Šroubovým nebo klínovým spojem, přičemž к doplňkovému otvírání nožových saní obsahují měkkou pomocnou pružinu·
5. Mechanický lis podle bodu 1, vyznačující se tím, že pružný deformační prvek (6) je přímo spojen 8 kotoučem (5) a vačkou (4)·
6. Mechanický lis podle bodu 1, vyznačující se tím, že pružný deformační prvek (6) je spojen 8 násobícím pákovým mechanismem (8), s kterým je opřen společnou pružnou podpěrnou konzolu (13)· \
7. Mechanický lis podle bodu 1 až 6, vyznačující se tím, že obsahuje přídavné profilované vačky (4), které jsou spojeny 8 nádobícím pákovým mechanismem (8) pružným deformačním prvkem (6) a pracovními členy podle počtu operací.
8. Mechanický lis podle bodu 1, vyznačující se tím, že pár vaček (4) kotouče (5) je samostatně zastavitelný.

Uznáno vynálezem na základě výsledků expertizy, provedené Institutem pro vynálezy a zlepfiovatelství Sofia, BG.