Механические прессы

Широкое применение в практике прессования порошков нашли механические прессы разных типов, среди которых можно выделить кривошипные, кривошипно-коленные, кулачковые и фрикционные [ ]. К основным преимуществам механических прессов относятся: высокая скорость прессования; более компактное расположение механизмов; сравнительно малая мощность привода; широкий диапазон регуляции скоростей прессования; бесступенчатое регулирование скорости прессования. В то же время механические прессы имеют недостатки: максимальная нагрузка механизмов составляет 6000 кН, последующее повышение усилия пресса приводит к резкому повышению массы и стоимости пресса, по сравнению с гидравлическим. Но современное производство характеризуется большой насыщенностью механическими прессами.

Кривошипные прессы– это машины простого действия, движение ползуна в которых осуществляется с помощью обычного кривошипно-шатунного механизму. Вращательное движение кривошипного звена осуществляется зубчатым или ременчатым приводом от электродвигателя. Усилия деформации при прессовании не должны превышать допустимые усилия на ползуне, которые определяются из условий прочности коленчатого вала и зубчатого колеса. Кривошипные прессы могут быть один и многоколенчатые (рис. 1.6).

В таком прессе рабочее давление создается ползуном-пуансоном (прессовой головкой), который непосредственно связан с кривошипом. Выталкивание брикета на прессе осуществляется боковыми пуансонами, которые нажимают

Рис. 1.6. Конструктивные особенности кривошипного пресса [ ]

1 – главный кривошип; 2 – вспомогательные кривошипы; 3 – прессовая головка; 4 – отжимные пуансоны; 5 – матрица; 6 – нижний пуансон

на корпус пресс-формы, удерживаемой в нужном положении при рабочем ходе главного пуансона специальными пружинами. Мощность такого типа пресса достигает 1МН, а число ходов в минуту 18. Максимальная производительность прессов не большой мощности 40-50 пресовок за минуту, обычная 10-20.

Кривошипно-коленные прессы (рис. 1.7) отличаются от кривошипных наличием между шатуном и ползуном-пуансоном дополнительных ланок в виде шарнирного треугольника: одно звено упирается в неподвижную подушку станины, а другая связана с ползуном и осуществляет его перемещение в направляющих станины. Коленчатый вал и шатун вынесены за ось ползуна.

Благодаря такой схеме рабочие скорости ползуна в конце хода значительно ниже скоростей ползуна при обычном кривошипно-шатунному механизме. Имеется возможность получить большие усилия на ползуне в конце хода

при более легком поводе; увеличивается жесткость пресса за счет передачи усилий на массивные звенья шарнирного треугольника.

Рис.1.7. Коленчато-рычажный пресс [ ]

Механизм прессования состоит из шатуна 1, верхнего 2 и нижнего 3 прессовых рычагов, которые приводятся в движение электродвигателем через коленчатый вал и шатун. Верхний рычаг шарнирным сочленениям соединен с тягой 4, которая передает возвратно-поступательное движение нижней раме 5 и нижним пуансонам 6. Верхний рычаг осью 7 шарнирно соединен с нижним, соединенным шарниром с ползуном 8, на котором и закреплены верхние пуансоны 9. Нижний рычаг 3 соединяется с осью 7 с помощью овального отверстия, потому на первой стадии прессования давление равно только массе верхних пуансонов 9, ползуна 8 и нижнего рычага 3. По окончании свободного хода оси 7 начинается сжатие порошка верхними пуансонами с одновременным опусканием нижних пружин пуансонов в результате сжатия пружины 10. Эта стадия прессования длится до тех пор, пока сопротивление порошка уплотнению и упругость пружины 10 уравновесят массу деталей прессующего механизма. После этого тяга 4, подвижная рама 5 и нижние пуансоны 6 под действием верхнего прессового рычага свободно перемещаются наверх к упору рамы 5 в заплечики 11. С этого момента начинаются двустороннее прессование порошка и следующая выдержка под давлением, которое практически одинаково снизу и сверху. По окончании выдержки шатун пресса начинает двигаться влево, а верхние пуансоны поднимаются вверх. Выталкивание брикета на уровень стола 12 осуществляется специальными механизмами, которые состоят из рычагов 13, 14 и тяги 15, что приводятся в движение давлением на ролик 16 профилирующей направляющей планки 17, закрепленной на приводном колесе 18. Прессуемый порошок из бункера с помощью каретки подается в пресс-форму 19. Питание пресса осуществляется от электродвигателя через систему зубчатых колес, которые приводят в движение коленчатый вал 20. Кривошипно-шатунные прессы развивают достаточно большую мощность (от 0,05-0,1 до нескольких МН).

Кулачковые прессы отличаются независимым движением верхнего и нижнего пуансонов, так как у них отсутствует постоянная жесткая связь между главным валом и ползуном, как у кривошипных машин. Ведущее звено у кулачковых машин – эксцентрик или кривошип, который исполняет роль кулачка. Прессы подобного типа отличаются более длительной нагрузкой на порошок при прессовании. Угол поворота для рабочего хода кривошипного пресса составляет максимум 180⁰, а ексцентрик-кулачкового - около 200⁰, что позволяет увеличить время выдержки прессования под давлением на 10%.

В эксцентриково-кулачковом прессе (рис. 1.8) пуансон 3 осуществляет возвратно-поступательное движение по вертикали, переданное от электродвигателя 12 через клиноременную и зубчатую передачи, главный вал 4 и шатун 5 [ ]. Через эксцентрики 6 и 7 главный вал приводит в действие загрузочное устройство 9 и выталкиватель 8. Прессуемый порошок поступает в пресс-форму 1 и из бункера 2 и загрузочного устройства 9, после чего подвергается сжатию пуансоном. Брикет выталкивается и убирается со стола пресса устройством 9. К группе кулачковых прессов относятся также ротационные машины (роторные прессовые автоматы), схема которых представленные на рис.1.9 [ ].

Рис. 1.8. Кинематическая схема эксцентриковой машины [ ]

Ротор 16 (оборотный стол пресса) приводится во вращение от электродвигателя 1 через клиноременную передачу 20 и червяк 19. На окружности ротора расположены матрицы пресс-форм, в которые засыпают прессуемый порошок из двух бункеров. Над матрицами и под ними расположены верхние 12 и нижние 10 пуансоны, которые скользят по копирам. На участке копиров 7 и 9 происходит окончательное дозирование порошка, на участке копиров 6 и 13 порошок уплотняется, а под давлением пуансонов и роликов 4 и 14 прессуется в брикет, который выталкивается потом нижним пуансоном. Номинальное усилие роторных прессовых автоматов небольшое (0,05-0,1 МН, но производительность очень большая (до 200 пресовок за минуту), что и обусловливает их широкое приложение для массового производства (в основном не больших и не очень сложных по форме изделий ). Фрикционные прессы (рис. 1.10) отличаются постоянной или нарастающей скоростью прессования [ ]. Фрикционный механизм пресса с нарастающей скоростью сжатия состоит из маховика 1, фрикционных дисков 2 и 3 и прессовочного винта 4, связанного своим концом с ползуном 5, к которому крепятся верхние пуансоны 6.

Ползун 5 двигается по двум или четырех колоннам 7, соединенных траверсой 8. На траверсе в подшипниках 9 находится вал 10, на который жестко насажены фрикционные диски 2 и 3. Вал 10 вместе с указанными фрикционными дисками может перемещаться в осевом направлении. При этом фрикционные диски попеременно входят в контакт с маховиком 1, вращая его в ту или другую сторону.

Маховик 1 осуществляет подъем или опускание верхних пуансонов.

Рис.1.9. Развернутая схема роботы двухпозиционной ротационной машины [ ]

1 – электродвигатель; 2 – маховик регулятора давления; 3,15 – копиры выталкивателя; 4, 14 – ролики; 5 – пружины; 6, 13 - прессующие копиры; 7, 9 – дозировочные копиры; 8 –маховик регулятора высоты прессовок; 10 – нижний пуансон; 11 – распределитель порошка с барьером для сталкивания прессовок; 12 – верхний пуансон; 16 – ротор; 17 – червячный венец ; 18 – вал ; 19 – червяк; 20 – клиноременная передача

При опускании пуансонов маховик 1 контактирует с фрикционным диском на всем участке, что и вызывает рост скорости по мере движения пуансонов вниз.

Рис. 1.10. Фрикционный пресс [ ]

Управление работой пресса осуществляется автоматически с помощью реле, контактного устройства, электромагнита и рычага. Поднятие нижних пуансонов при выталкивании изделий осуществляется с помощью траверса 11, соединенной тягами 12 с ползуном 5. У фрикционного пресса с постоянной скоростью прессования маховик не осуществляет возвратно-поступательных движений вместе с винтом. Ступица маховика вращается в подшипнике траверсы без вертикального перемещения, благодаря чему осуществляется поднятие или опускание винта вместе с ползуном и пуансонами с постоянной скоростью. При этом каждый фрикционный диск приводится во вращение отдельным электродвигателем.

В табл. 1.1 приведены технические характеристики некоторых механических прессов [ ].

Таблица 1.1. Технические характеристики некоторых механических прессов

Дата добавления: 2014-10-10; просмотров: 810; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!