Гидравлические прессы

Гидравлические прессы приводятся в действие с помощью жидкости (вода, масло) и относятся к механизмам, не имеющим жёсткого хода. В период рабочего хода гидравлических прессов, энергия подводится непрерывно и скорость их подвижных частей увеличивается. Гидравлический пресс – сложный агрегат, включающий пресс, устройство, питающее пресс жидкостью высокого давления, устройства для наполнения всей установки жидкостью (баки, клапаны) и устройства для управления прессом. По роду привода гидравлические прессы делятся на работающие непосредственно от насоса, работающие от насосно-ааккумуляторного привода и работающие с мультипликаторным приводом.

Гидравлические прессы строятся с усилием 500–15000 т. На прессах с усилием 1000 т могут коваться слитки весом 8 т. Из-за требуемой большой мощности прессы, работающие от насоса, практически не используются. Гидравлические прессы, работающие от насосно-аккумуляторного привода, состоят из стальной массивной плиты, укрепленной в фундаменте, в котором есть подвижной стол. Плита связана четырьмя колонами с верхней плитой, на которой укреплён рабочий цилиндр и подъёмные (ретурные) цилиндры. В рабочем и подъёмных цилиндрах перемещаются плунжеры рабочие и подъёмные, скреплённые подвижными траверсами, которые связаны между собой тягами. На столе пресса и в подвижной траверсе укреплены бойки. Работа пресса осуществляется посредством попеременного впуска жидкости высокого давления 20–30 МН/мм² в рабочий и подъёмные цилиндры. Управление прессом производится с помощью клапанного распределителя, а открытие и закрытие клапанов производит машинист. Вода (жидкость высокого давления), находящаяся в аккумуляторе, создаётся насосом. Давление жидкости в аккумуляторе поддерживается сжатым воздухом. Для опускания траверсы открываются соответствующие клапаны, и жидкость высокого давления из распределителя по трубопроводу перемещает поршень наполнительного клапана. При этом запирается отверстие в клапане подъёмного цилиндра. Жидкость низкого давления через сообщающиеся камеры перетекает в рабочий цилиндр. Плунжер с траверсой опускается вниз до соприкосновения бойка с поковкой. С помощью открытия других клапанов осуществляется подъём траверсы или держание траверсы навесу.

Усилие пресса может быть вычислено по формуле:

Р=рFη, (76)

где Р – усилие пресса,

р – давление жидкости высокого давления,

F – площадь поперечного сечения рабочего плунжера,

η – механический КПД, учитывающий потери на трение (0,8–0,9).

Гидравлический пресс с мультипликаторным приводом имеет специальное устройство (мультипликатор), которое состоит из двух цилиндров (парового и гидравлического). Благодаря большому соотношению площадей поперечного сечения поршня и штока парового цилиндра пар, подаваемый под давлением 1–1,2 МН/мм² создает давление воды в гидравлическом цилиндре 50–60 МН/мм². Мультипликатор используется только для осуществления рабочего хода. Подъём траверсы производится при помощи воды от насосной станции. Общий КПД гидравлических прессов с насосно-аккумуляторным приводом составляет 6–8 %, а парогидравлического пресса с гидравлическим подъёмом 1,5–2 %.

35. ГОРЯЧАЯ ОБЪЁМНАЯ ШТАМПОВКА

Горячая объёмная штамповка является одним из способов обработки давлением, при котором свободное течение металла ограничивается поверхностями полости штампа. Металл заполняет полость (ручей) штампа, которая имеет форму изделия. Горячая объёмная штамповка широко используется в машиностроении, так как даёт возможность изготавливать поковку с высокими механическими свойствами и по конфигурации очень близкую к готовой детали. Более 20 % всех деталей машин изготавливают этим способом. Иногда она обеспечивает получение поковок, требующих механической обработки в виде шлифовки.

Штамповкой изготавливают поковки до 500 кг, а иногда до двух тонн. Однако часто требуются сложные поковки (роторы турбин, колеса электровоза), имеющих большой вес, поэтому изготовляют гидравлические штамповочные прессы до 50000 т, с получением поковок до 5 т. Так как штамповочный инструмент (штамп) имеет значительную стоимость и пригоден для изготовления поковки только данной конфигурации, штамповка рентабельна в условиях массового и крупносерийного производства.

Основными методами горячей штамповки является штамповка с облоем в открытых штампах и штамповка без облоя в закрытых штампах.

Облойная штамповка характеризуется тем, что после заполнения металлом ручья штампов, избыток его вытесняется в специальную полость, образуя отход – облой, который обрезается специальными штампами. Безоблойная штамповка – деформация металла в закрытых штампах без облоя и специальной полости.

Устройство закрытых штампов зависит от типа и конструкции машин, например, для штамповки на прессах в матрицу входит пуансон, образуя закрытый ручей. Извлечение поковки из ручья осуществляется с помощью выталкивания. Горячая штамповка производится на различных машинах (штамповочные молоты, кривошипные горячештамповочные прессы, гидравлические и фрикционные прессы).

В большинстве случаев для получения поковки сложной конфигурации и без брака, с минимальным расходом металла, необходимо исходную заготовку постепенно приближать к конфигурации поковки. Для этого используют заготовительные операции, после которых окончательное формообразование производится в штамповочных ручьях. В случае многоручьевой штамповки, в первом штампе полости для получения фасонной заготовки и полости для окончательного формообразования выполняются в первом блоке, образуя многоручьевой штамп.

Дата добавления: 2014-01-20