Патент на изобретение №2291023

(54) ПРЕСС-МОЛОТ (ВАРИАНТЫ)

(57) Реферат:

Изобретения относятся к обработке металлов давлением и могут быть использованы при изготовлении технологических машин для осуществления операций штамповки. Пресс-молот содержит цилиндр с плунжером и столбом жидкости, направляющие трубы, падающий груз и платформу с цилиндрическими полостями, в которых размещены плунжеры. По первому варианту падающий груз выполнен в виде верхней платформы, средней платформы с плунжерами, верхнего штампа, упругого элемента, нижней платформы и нижнего штампа в виде пуансона и матрицы. Каждый плунжер падающего груза верхней плоскостью опирается на столб жидкости с образованием камеры высокого давления, упругий элемент, верхний деформируемый лист, матрицу верхнего штампа и верхнюю платформу. С нижней стороны плунжеры опираются на нижнюю платформу, пуансон нижнего штампа, нижний деформируемый лист и матрицу нижнего штампа. По второму варианту падающий груз выполнен в виде отдельных верхней и нижней платформ, плунжера, соединенного с верхней платформой и установленного в нижней платформе, верхней части штампа с матрицей и пуансоном и упругого элемента. Плунжер снабжен винтом и установлен с опорой нижней плоскостью на столб жидкости, упругий элемент, верхний деформируемый лист и верхнюю часть штампа. В соответствии с третьим вариантом падающий груз выполнен в виде платформ, одна из которых снабжена крюками. Вторая платформа имеет цилиндрические полости с плунжерами. Последние опираются с одной стороны на жидкость, упругий элемент, деформируемый лист, матрицу падающего груза и платформу с крюками. С другой стороны плунжеры в момент удара опираются на плунжеры платформы с плитой, столб жидкости, упругий элемент, деформируемый лист, матрицу и стол. В результате обеспечивается повышение точности изготовления деталей, увеличение износостойкости инструмента и снижение шума. 3 н.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретения относятся к области обработки давлением и могут быть использованы при изготовлении технологических машин для осуществления операций штамповки.

Известен пресс-молот, содержащий цилиндр с плунжером и столбом жидкости, направляющие трубы, падающий груз и стол (SU 323181 А, 21.02.1972, В 21 J 1/00).

Недостатки известного пресс-молота состоят в следующем:

– поломки и быстрый износ штампа, что снижает точность изготовления деталей;

– высокий уровень шума и повышенная вибрация пресс-молота и помещений цехов.

Технической задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение, является повышение точности изготовление деталей, увеличение срока службы стальных штампов, снижение вибрации и шума.

Для решения поставленной задачи согласно первому варианту выполнения пресс-молот снабжен установленной на столе платформой с цилиндрическими полостями с жидкостью, в которых расположены плунжеры с опорой с верхней стороны на столб жидкости в цилиндрической полости и упомянутую платформу, а с нижней стороны – на стол, падающий груз выполнен в виде верхней платформы, средней платформы с заполненными жидкостью цилиндрическими полостями, в которых установлены плунжеры, верхнего штампа в виде матрицы, упругого элемента, нижней платформы и нижнего штампа в виде пуансона и матрицы, при этом каждый плунжер падающего груза расположен с опорой верхней плоскостью на столб жидкости соответствующей цилиндрической полости с образованием камеры высокого давления, упругий элемент, верхний деформируемый лист, матрицу верхнего штампа и верхнюю платформу, а с нижней стороны – с опорой на нижнюю платформу, пуансон нижнего штампа, нижний деформируемый лист и матрицу нижнего штампа.

Согласно второму варианту выполнения пресс-молот снабжен установленной на столе платформой с заполненными жидкостью цилиндрическими полостями, в которых установлены плунжеры, и нижней частью штампа в виде матрицы, при этом плунжеры расположены с опорой с нижней стороны на стол, а с верхней – на столб жидкости в цилиндрической полости, платформу, матрицу и деформируемый лист, а падающий груз выполнен в виде отдельных верхней и нижней платформ, каждая из которых выполнена с заполненной жидкостью цилиндрической полостью, плунжера, соединенного верхней плоскостью посредством сварки с верхней платформой и установленного в нижней платформе, верхней части штампа с матрицей в виде полости заданной формы и пуансоном и упругого элемента, плунжер снабжен винтом с центральным и обводными каналами и шаровым клапаном, установлен с опорой нижней плоскостью на столб жидкости в цилиндрической полости нижней платформы, упругий элемент, верхний деформируемый лист и верхнюю часть штампа и выполнен с центральным каналом, сообщенным с цилиндрическими полостями верхней и нижней платформ, и со связанными между собой каналами и проточкой, упомянутые винт и шаровой клапан установлены в плунжере, а верхняя платформа выполнена с каналом, сообщенным с ее цилиндрической полостью, в котором установлена пробка с отверстием.

По третьему варианту пресс-молот снабжен платформой с заполненными жидкостью цилиндрическими полостями, в которых размещены плунжеры с установленными на них штифтами, размещенными между столом и упомянутой платформой матрицей и упругим элементом и расположенной на платформе плитой с отверстиями, а падающий груз выполнен в виде платформ, одна из которых снабжена расположенными с двух сторон крюками, связанными тросами с петлями и крюками, а вторая – выполнена с заполненными жидкостью цилиндрическими полостями, в которых установлены плунжеры, и расположенных между упомянутыми платформами матрицы и упругого элемента, при этом плунжеры падающего груза установлены с опорой с одной стороны на жидкость в цилиндрических полостях одной из платформ падающего груза, упругий элемент, деформируемый лист, матрицу падающего груза и его вторую платформу с крюками, а с другой стороны – с возможностью опоры в момент удара на плунжеры платформы с плитой, столб жидкости в цилиндрических отверстиях этой платформы, упругий элемент, расположенный между указанной платформой и столом, деформируемый лист, матрицу, размещенную между упомянутой платформой и столом, и стол.

Изобретение поясняется графическими материалами, на фиг.1-3 которых представлены варианты пресс-молота.

Первый вариант пресс-молота фиг.1 снабжен установленной на столе 1 платформой 2 с цилиндрическими полостями 3 с жидкостью, в которых расположены плунжеры 4 с опорой с верхней стороны на столб жидкости в цилиндрической полости и упомянутую платформу, а с нижней стороны – на стол, падающий груз выполнен в виде верхней платформы 5, средней платформы 6 с заполненными жидкостью цилиндрическими полостями 7, в которых установлены плунжеры 8, верхнего штампа в виде матрицы 9, упругого элемента 10, нижней платформы 11 и нижнего штампа в виде пуансона 12 и матрицы 13, при этом каждый плунжер падающего груза расположен с опорой верхней плоскостью на столб жидкости соответствующей цилиндрической полости с образованием камеры высокого давления, упругий элемент, верхний деформируемый лист 14, матрицу верхнего штампа и верхнюю платформу, а с нижней стороны – с опорой на нижнюю платформу, пуансон нижнего штампа, нижний деформируемый лист 15 и матрицу нижнего штампа, матрицы нижнего и верхнего штампов выполнены отверстия 16, 17.

Второй вариант пресс-молота фиг.2 снабжен установленной на столе 18 платформой 19 с заполненными жидкостью цилиндрическими полостями 20, в которых установлены плунжеры 21, и нижней частью штампа в виде матрицы 22, при этом плунжеры расположены с опорой с нижней стороны на стол, а с верхней – на столб жидкости в цилиндрической полости, платформу, матрицу и деформируемый лист 23, а падающий груз выполнен в виде отдельных верхней 24 и нижней платформ 25, каждая из которых выполнена с заполненной жидкостью цилиндрической полостью 26, плунжера 28, соединенного верхней плоскостью посредством сварки с верхней платформой и установленного в нижней платформе, верхней части штампа 29 с матрицей в виде полости 30 заданной формы и пуансоном 31 и упругого элемента 32, плунжер снабжен винтом 33 с центральным 34 и обводными каналами 35 и шаровым клапаном 36, установлен с опорой нижней плоскостью на столб жидкости в цилиндрической полости нижней платформы, упругий элемент, верхний деформируемый лист 37 и верхнюю часть штампа и выполнен с центральным каналом 38, сообщенным с цилиндрическими полостями верхней и нижней платформ, и со связанными между собой каналами 39 и проточкой, упомянутые винт и шаровой клапан установлены в плунжере, а верхняя платформа выполнена с каналом 40, сообщенным с ее цилиндрической полостью, в котором установлена пробка 41 с отверстием 42.

Третий вариант пресс-молота фиг.3 снабжен платформой 43 с заполненными жидкостью цилиндрическими полостями 44, в которых размещены плунжеры 45 с установленными на них штифтами 46, размещенными между столом 47 и упомянутой платформой матрицей 48 и упругим элементом 49 и расположенной на платформе плитой 50 с отверстиями 51, а падающий груз 52 выполнен в виде платформ 53, 54, одна из которых снабжена расположенными с двух сторон крюками 55, связанными тросами с петлями и крюками (трос, петля и крюк на фиг.3 не показаны), а вторая – выполнена с заполненными жидкостью цилиндрическими полостями 56, в которых установлены плунжеры 57, и расположенных между упомянутыми платформами матрицы и упругого элемента 58, при этом плунжеры падающего груза установлены с опорой с одной стороны на жидкость в цилиндрических полостях одной из платформ падающего груза, упругий элемент, деформируемый лист 59, матрицу 60 падающего груза и его вторую платформу с крюками, а с другой стороны – с возможностью опоры в момент удара на плунжеры платформы с плитой, столб жидкости в цилиндрических отверстиях этой платформы, упругий элемент, расположенный между указанной платформой и столом, деформируемый лист 61, матрицу, размещенную между упомянутой платформой и столом, и стол, в платформе падающего груза и платформе с плитой выполнены подводящие 62, 63 и отводящие 64, 65 каналы.

Пресс-молот по первому варианту выполнения работает следующим образом.

Падающий груз 5, 6, 11, два штампа 9, 12, и плунжеры 8 перемещаются вниз (см. фиг.1). В процессе соударения тел с одной стороны создается давление на нижнюю плоскость матрицы 13 нижнего штампа, а с другой – на верхнюю плоскость платформы 2, столб жидкости, заключенный в цилиндрической полости 3, плунжеры 4 и стол 1.

В этот момент времени в нижней части штампа возникает ударная волна сжатия, которая перемещается навстречу движущимся платформам падающего груза. За счет встречного движения тел в нижнем штампе верхняя часть пуансона 12 вдавливает деформируемый лист 15 в полость матрицы 13.

Одновременно падающий груз 5, 6, перемещаясь вниз, вдавливает плунжер 8 в жидкость, заключенную в цилиндрической полости 7 платформы 6. В результате этого резко повышается давление жидкости в полости цилиндра, которое передается на упругий элемент 10 и деформируемый лист 14, последний вдавливается в полость матрицы 9 верхнего штампа.

Следует заметить, что для снижения давления сжатого воздуха под вдавливаемыми деформируемыми листами 15, 14 выполнены отверстия 16, 17. Снижение давления в полостях позволяет повысить коэффициент передачи энергии падающего груза и получить за один удар необходимую форму детали с высокой точностью.

Пресс-молот по второму варианту выполнения работает следующим образом.

Перед началом работы пресс-молота открывается пробка 41 и по каналам 40, 38, 35 заполняются цилиндрические полости 26, 27 жидкостью (см. фиг.2). После заполнения полостей жидкостью пробка закрывается. Давление в полостях 26, 27 атмосферное.

После этого падающий груз 24, 25, плунжер 28 и матрица-пуансон 29 верхней части штампа перемещаются вниз и наносят удар по деформируемому листу 23, последний вдавливается пуансоном 29 в полость матрицы 22 нижней части штампа, а затем давление матрицы передается на платформу 1, столб жидкости, заключенный в цилиндрической полости 20, плунжеры 21 и стол 19.

Одновременно падающий груз 25, 24 вдавливает плунжер 28 в жидкость, заключенную в полости цилиндра 27 нижней платформы 25, шаровой клапан 36 перекрывает канал 38, в замкнутой камере 27 резко повышается давление жидкости, которое передается на упругий элемент 32, верхний деформируемый лист 37, последний вдавливается в полость 30 матрицы 29 верхней части штампа.

Отличительными особенностями этой конструкции пресс-молота являются: верхняя часть штампа, расположенного в падающим грузе нижней платформы, выполняет две функции матрицы и пуансона для получения из листового материала за один удар двух деталей; наличие полости 26 с жидкостью с замкнутой системой каналов позволяет исключить из конструкции нижней платформы падающего груза рукава для подвода жидкости в камеры высокого давления и ее отвода и нанос, а также позволяет поднимать падающий груз на любую высоту.

Пресс-молот по третьему варианту выполнения работает следующим образом.

Падающий груз 53, 54, матрица 60 и плунжеры 57 перемещаются вниз, последние наносят удар по плунжерам 45 (см. фиг.3).

При равных массах плунжеров (поперечных сечениях) ударяющие плунжеры 57 останавливаются, а ударяемые плунжеры 45 приобретают определенную скорость и перемещаются вниз, создавая давление на жидкость, заключенную в цилиндрических полостях 44 платформы 43, упругий элемент 49, деформируемый лист 61. Поскольку плунжеры 57 падающего груза остановились на некоторое мгновение, то за счет движения платформ 53, 54 падающего груза повышается давление жидкости в полостях, передаваемое на упругий элемент 58 и деформируемый лист 59.

После этого контакт между плунжерами не нарушается, и в этот момент падающий груз 53, 54 вдавливает плунжеры 45, 57 в жидкость, резко повышая давление жидкости в цилиндрических полостях 44, 56, которое создает давление на упругие элементы 49, 58 и листы 61, 58, последние вдавливаются в полости матриц 48, 60.

Затем отсоединяют платформу 43 от матрицы 48, петли тросов одевают на крюки 55 падающего груза, а крюки тросов вводят в отверстия 51 плиты 50 и подъемным устройством поднимают вверх плиту 50, плунжеры 45 и платформу 43 и на место готового изделия устанавливается новый лист. Подъемным устройством опускают платформу на матрицу 43 и болтами их соединяют (болты на фиг.3 не показаны) и снимают троса. Поскольку размеры деформируемых листов имеют большие размеры и платформы тяжелые, то перед отсоединением платформы 54 падающего груза устанавливают двутавровые балки на платформу 43 и после этого на них опускают платформу 54. Отсоединяют платформу 54 от матрицы 60 и подъемным устройством поднимают платформу 53 падающего груза и матрицу 60 и на место готовой детали устанавливают лист. Затем отсоединенные элементы опускают на платформу 54 и их закрепляют болтами.

Используя жидкость в пресс-молотах, можно получать изделия с идеальной поверхностью и с высокой точностью, а также увеличить срок службы матрицы.

Формула изобретения

1. Пресс-молот, содержащий цилиндр с плунжером и столбом жидкости, направляющие трубы, падающий груз и стол, отличающийся тем, что он снабжен установленной на столе платформой с цилиндрическими полостями с жидкостью, в которых расположены плунжеры с опорой с верхней стороны на столб жидкости в цилиндрической полости и упомянутую платформу, а с нижней стороны – на стол, падающий груз выполнен в виде верхней платформы, средней платформы с заполненными жидкостью цилиндрическими полостями, в которых установлены плунжеры, верхнего штампа в виде матрицы, упругого элемента, нижней платформы и нижнего штампа в виде пуансона и матрицы, при этом каждый плунжер падающего груза расположен с опорой верхней плоскостью на столб жидкости соответствующей цилиндрической полости с образованием камеры высокого давления, упругий элемент, верхний деформируемый лист, матрицу верхнего штампа и верхнюю платформу, а с нижней стороны – с опорой на нижнюю платформу, пуансон нижнего штампа, нижний деформируемый лист и матрицу нижнего штампа.

2. Пресс-молот, содержащий цилиндр с плунжером и столбом жидкости, направляющие трубы, падающий груз и стол, отличающийся тем, что он снабжен установленной на столе платформой с заполненными жидкостью цилиндрическими полостями, в которых установлены плунжеры, и нижней частью штампа в виде матрицы, при этом плунжеры расположены с опорой с нижней стороны на стол, а с верхней – на столб жидкости в цилиндрической полости, платформу, матрицу и деформируемый лист, а падающий груз выполнен в виде отдельных верхней и нижней платформ, каждая из которых выполнена с заполненной жидкостью цилиндрической полостью, плунжера, соединенного верхней плоскостью посредством сварки с верхней платформой и установленного в нижней платформе, верхней части штампа с матрицей в виде полости заданной формы и пуансоном и упругого элемента, плунжер снабжен винтом с центральным и обводными каналами и шаровым клапаном, установлен с опорой нижней плоскостью на столб жидкости в цилиндрической полости нижней платформы, упругий элемент, верхний деформируемый лист и верхнюю часть штампа и выполнен с центральным каналом, сообщенным с цилиндрическими полостями верхней и нижней платформ, и со связанными между собой каналами и проточкой, упомянутые винт и шаровой клапан установлены в плунжере, а верхняя платформа выполнена с каналом, сообщенным с ее цилиндрической полостью, в котором установлена пробка с отверстием.

3. Пресс-молот, содержащий цилиндр с плунжером и столбом жидкости, направляющие трубы, падающий груз и стол, отличающийся тем, что он снабжен платформой с заполненными жидкостью цилиндрическими полостями, в которых размещены плунжеры с установленными на них штифтами, размещенными между столом и упомянутой платформой матрицей и упругим элементом и расположенной на платформе плитой с отверстиями, а падающий груз выполнен в виде платформ, одна из которых снабжена расположенными с двух сторон крюками, связанными тросами с петлями и крюками, а вторая выполнена с заполненными жидкостью цилиндрическими полостями, в которых установлены плунжеры, и расположенных между упомянутыми платформами матрицы и упругого элемента, при этом плунжеры падающего груза установлены с опорой с одной стороны на жидкость в цилиндрических полостях одной из платформ падающего груза, упругий элемент, деформируемый лист, матрицу падающего груза и его вторую платформу с крюками, а с другой стороны – с возможностью опоры в момент удара на плунжеры платформы с плитой, столб жидкости в цилиндрических отверстиях этой платформы, упругий элемент, расположенный между указанной платформой и столом, деформируемый лист, матрицу, размещенную между упомянутой платформой и столом, и стол.

РИСУНКИ