4.6 Основные типы гидравлических прессов
4.6.4 Листоштамповочные прессы
По технологическому назначению листоштамповочные прессы подразде- ляют на прессы простого, двойного и тройного действия. Прессы простого дей- ствия (с одним рабочим ползуном) предназначены для выполнения операций листовой штамповки: вырубки, пробивки, гибки, неглубокой формовки и вы- тяжки с прижимом фланца гидравлической подушкой, встроенной в стол.
Прессы двойного действия с прижимным наружным и вытяжным внутренним ползунами предназначены для операций глубокой вытяжки, требующих при- жима фланца листовой заготовки. В прессах тройного действия кроме двух ползунов, как у прессов двойного действия, предусматривается дополнитель- ный третий ползун в столе пресса для проведения операций глубокой вытяжки с противодавлением.
Привод прессов для штамповки листовых заготовок в холодном состоянии преимущественно насосный с насосами постоянной и регулируемой подачи.
Для штамповки листа в горячем состоянии применяют насосно- аккумуляторный привод, обеспечивающий повышенную скорость рабочего хо- да. Одностоечные прессы ГОСТ 9753 номинальным усилием 25-4000 кН имеют два конструктивных варианта: 1-го исполнения – правильные, 2-го ис- полнения – базовые, с гидроподушкой, шиберным устройством и поворотным столом. Ход ползуна пресса с насосным приводом составляет 200-500 мм, ско- рость хода приближения – 10-500 мм/с, рабочего хода при номинальном усилии – 2,5-50 мм/с, возвратного – 35-500 мм/с.
Одностоечные прессы снабжаются средствами механизации и автоматиза- ции и обладают широкими технологическими возможностями. Их используют для выполнения монтажно-запрессовочных операций, листовой штамповки, гибки, отбортовки и вытяжки, прошивки, протяжки или калибровки отверстий;
обработки неметаллических материалов и прессования металлопорошков.
Прессы оснащают гидроподушкой, выполняющей функции нижнего выталки- вателя и прижима заготовки при вытяжке, а также поворотными делительными столами и шиберными устройствами для подачи штучных заготовок.
Двухстоечные вытяжные прессы простого действия предназначены для холодной вытяжки полых изделий из листа. Станина прессов рамная, со стяж- ными шпильками. Основные силовые детали станины: стол и верхняя попере- чина – стальные, стойки – чугунные. Под столом расположен механизм выгруз- ки изделий качающегося типа с самостоятельным приводом, работа которого согласована с циклом работы пресса. Пресс снабжен механизмами поворота и загрузки заготовок, удаления отхода.
Колонные листоштамповочные прессы двойного действия предназначены для холодной и горячей вытяжки из толстого листа деталей типа днищ, сосу- дов, резервуаров, котлов и других деталей.
4.6.5 Пакетировочные и брикетировочные прессы
Пакетировочные прессы предназначены для уплотнения легковесного ме- таллолома (отходов листоштамповочного производства).
Пакетирование – это уплотнение легковесного лома в пакеты массой 20- 4000 кг, имеющих форму параллелепипеда, в результате чего объем металло- лома уменьшается в 30 раз и более. Основные технологические характеристики пакета – прочность и плотность зависят от давления окончательного прессова- ния.
Конструкции гидравлических пакетировочных прессов в зависимости от способа пакетирования классифицируют на следующие основные группы: не- прерывного действия; с двусторонним сжатием пакетов с закрывающейся крышкой; с двусторонним прессованием на окончательной ступени прессова- ния; с трехсторонним прессованием пакетов во взаимно перпендикулярных плоскостях.
ется крышкой. Плотность пакетов достигает 2,5 т/м .
Брикетировочные гидравлические прессы-автоматы предназначены для холодного брикетирования чугунной и мелкодробленой стальной стружки и подготовки ее для переплава.
Брикеты из чугунной стружки, используемые в ваграночных печах, долж- ны иметь массу 2-20 кг при плотности не менее 5 т/м3. Суммарное содержание безвредных примесей и масла в брикетах не должно превышать 2 % по массе.
Прессы могут быть также использованы для брикетирования мелкодроб- леной стружки цветных металлов с соответствующей заменой инструмента.
4.6.6 Прессы для пластмасс и неметаллических материалов
Для изготовления объемных изделий из реактопластов (фенопластов, ами- нопластов, стеклопластиков) методами прямого (рисунок 4.42) и литьевого (ри- сунок 4.43) прессования применяют прессы и автоматизированные комплексы с номинальным усилием 0,63-4,0 МН с ходом ползуна 450-710 мм, усилием вы- талкивателя, равным (0,3-0,5)PН. Привод прессов насосный. Скорость холостых ходов вниз составляет 0,35 м/с, а возвратных – 0,17-0,22 м/с. Скорость рабочего хода изменяется двумя ступенями: 7-50 мм/с при усилии до 0,3PН, и 5,5-7 мм/с при усилии свыше 0,3PН,. Перерабатываемый материал загружается в пресс- формы в виде порошка, отпрессованных таблеток, жгутов, пакетов пропитан- ных смолой тканей.
а б в
а – загрузка материала; б – прессование; в – выталкивание изделия 1 – пуансон; 2 – исходный материал; 3 – матрица;
4 – отпрессованная деталь; 5 – выталкиватель Рисунок 4.42 – Схемы прямого прессования
а б в
а – заполнение тигля; б – прессование; в – выталкивание изделия 1 – затвор; 2 – матрица; 3 – выталкиватель; 4 – тигель;
5 – литьевой канал; 6 – литьевой пуансон; 7 – отпрессованная деталь Рисунок 4.43 – Схемы литьевого прессования
Станина прессов рамная сварная с расположением рабочего цилиндра поршневого типа в верхней поперечине. Насосный гидропривод со ступенями подачи выполняют в виде отдельного гидроагрегата с возможностью дополни- тельной комплектации гидропневматическим аккумулятором для увеличения скорости рабочего хода.
Для литьевого прессования изделий из полистирола и его сополимеров (полиэтилена, поликарбонатов, полиамидов, полиформальдегидов и других ма- териалов) в исходном состоянии в виде гранул и крошки при температуре пла- стификации до 350 °С применяют однопозиционные прессы с номинальным усилием запирания пресс-форм 0,5-2,5 МН; ход ползуна составляет 250-500 мм соответственно. Номинальное давление при литье в пресс-формы регулируе- мое: 100; 132 и 180 МПа. Компьютерная система управления обеспечивает ре- гулирование до 20 параметров процесса и оборудования.
Для небольших изделий разработаны конструкции прессов с изменяемой горизонтальной и вертикальной компоновкой с номинальным усилием запира- ния пресс-форм 0,125 МН и 0,25 МН.
4.6.7 Прессы для прессования порошков
Применение гидравлических прессов создает благоприятные возможности для прессования порошков большими удельными усилиями при низких рабо- чих скоростях. При этом возможна любая продолжительность выдержки прес- суемой заготовки под давлением и регулирование в широком диапазоне усилия прессования в следующих режимах: прессование без выдержки или с выдерж- кой под давлением; прессование с подпрессовкой; с прижимом ползуном или прижимом с помощью цилиндра в ползуне при стягивании матрицы; естествен- ным или принудительным подпором плавающей матрицы; замедлением скоро- сти прессования и регулированием мощности по мере нарастания давления; с вибрацией кассеты над матрицей и без кассеты с всасыванием порошка.
Наибольший диаметр изделий – 200-350 мм, высота насыпки порошка – 125-250 мм, ход ползуна – 400-630 мм, скорость рабочего хода – 15-27 мм/с.
Станина прессов-автоматов рамного типа с верхним прессующим цилиндром и блоком нижних цилиндров. Подача порошка в матрицу обеспечивается питате- лем из бункера, установленного с задней стороны пресса (рисунок 4.44). При- вод – индивидуальный насосный с регулируемой подачей.
а б в г
а – насыпка; б – прессование; в – выпрессовка; г – удаление прессовки Рисунок 4.44 – Схема автоматического прессования порошков
Точность прессуемого изделия по высоте ± 0,1 мм обеспечивается прессо- ванием до упора, ограничивающего внедрение верхнего пуансона в матрицу.
При этом дальнейшее перемещение пуансона происходит совместно с матри- цей.
4.6.8 Прессы для синтеза сверхтвердых материалов
Прессы для синтеза сверхтвердых материалов с индивидуальными гидро- приводами усилием до 20,0 МН предназначены для производства синтетиче- ских алмазов и других сверхтвердых материалов из порошков методом одно- временного воздействия высокого давления и высокой температуры (рисунок 4.45).
Прессы оснащаются поворотным многопознционным столом, транспорти- рующим блок-матрицы на рабочие позиции. При выносе столом блок-матрицы из зоны прессования с помощью специального механизма производятся ее раз- борка, сборка, охлаждение и контроль состояния.
а б а – направления действия сил; б – внешний вид
Рисунок 4.45 – Пресс для синтеза сверхтвердых материалов
Прессы должны обеспечивать создание больших удельных усилий во вре- мя рабочего хода; возможность мгновенного снятия технологических усилий;
поддержание стабильного давления рабочей жидкости по времени и заданному циклу синтеза. Наибольший ход поперечины составляет 400 мм, рабочий ход – 30 мм; скорость рабочего хода – 5 мм/мин.
Прессы оснащаются индивидуальным насосным гидроприводом давлени- ем 16 МПа с мультипликатором на рабочее давление 80 МПа. Управление на- бором и сбросом давления – программное дистанционное с центрального пуль- та.
4.6.9 Прессы для штамповки эластичной средой и гидроформовки