Кузнечно-прессовое оборудование

Развитие технологии ковки и штамповки связано с потребностями общества, техническим прогрессом и экономическими возможностями.

Для ХV-ХVI вв. характерно бурное развитие мореплавания и, как следствие, кораблестроения. Поскольку возрастающий тоннаж кораблей потребовал тяжелых якорей и другой корабельной оснастки, проковывать железные крицы вручную стало невозможно и появились первые рычажные молоты. В качестве привода этих молотов использовали энергию напора воды, поэтому их называли водяными. Там, где не было гидравлической энергии, применяли конный привод или использовали падающие молоты.

Серийность выпуска деталей стрелкового оружия - новый толчок в развитии технологии производства: вместо ручной ковки появилась машинная штамповка. В первой половине XIX в. наряду с производством оружия развивалось паровозо- и вагоностроение, производство паровых двигателей, дальнейшее развитие получило судостроение. Все это потребовало прочных и тяжелых поковок. В кузнечном производстве назрел переворот, наступление которого ознаменовало внедрение в 1839-1842 гг. парового ковочного молота. Позже стали появляться гидравлические прессы, обладающие преимуществом по точности штампуемых поковок.

Появление электродвигателя способствовало прогрессу в развитии кривошипных прессов, к настоящему времени самой многочисленной группы оборудования в кузнечно-штамповочных цехах на заводах машиностроительной, электротехнической и других отраслей промышленности.

Типовая кузнечно-штамповочная машина (кузнечно-прессовое оборудование) состоит из трех главных механизмов: двигателя, передачи и исполнительного устройства. Двигатель и передачу характеризуют термином «привод машины».

Общая классификация кузнечно-штамповочной машины (кузнечно-прессового оборудования) основана на характеристических признаках главных механизмов.

Основная характеристика передаточного механизма определяется способом осуществления связи исполнительного механизма с двигателем: жесткая механическая связь или нежесткая связь при помощи рабочего тела (пар, газ, жидкость, электромагнитное поле). Трансформация кинетической или потенциальной энергии в работу пластического деформирования происходит при движении рабочих органов (ползуна, коромысла, траверсы, бабы, валков, роликов и т.п.).

Различают одно- и многопереходные технологии производства кованных и штампованных изделий. При однопереходной обработке физико-механические процессы идентичны в каждом последующем ходе, при многопереходной обработке такой идентичности нет.

Современная технология кузнечно-штамповочного производства включает в себя ковку, горячую и холодную объемные штамповки, горячую и холодную листовые штамповки, разделку и разрезку исходного металла. В соответствии с этим кузнечно-штамповочная машина(кузнечно-прессовое оборудование) может быть отнесена к тому или иному технологическому классу. Классификация кузнечно-штамповочного оборудования приведена на следующем рисунке.

По технологическим возможностям кузнечно-штамповочную машину (кузнечно-прессовое оборудование) подразделяют на три группы: универсальные (общего назначения), специализированные и специальные. Машины первой группы используются для выполнения большинства типовых операций. Например, на гидравлическом ковочном прессе можно выполнять любую операцию ковки. Машины второй группы специализированы по виду технологии, например вытяжные кривошипные прессы. Машины третьей группы определяют е только в зависимости от технологии, но и от вида изготовляемой продукции.

Кузнечно-штамповочную машину (кузнечно-прессовое оборудование) характеризуют размерными, линейными, скоростными, энергетическими и массовыми параметрами. Так главными параметрм прессового оборудования является номинальная сила P_ном.

Линейные параметры могут относиться к технологическим (крепление инструмента и его элементов) и характеризовать технологическое назначение машины. К технологическим линейным параметрам относят размеры рабочего пространства и ход рабочего органа машины, поэтому они определяющие габаритные размеры инструмента, исходной заготовки и изготавливаемого изделия.

Скоростным параметром для однотипных машин является число холостых ходов рабочего органа в минуту.

Энергетические параметры характеризуются двигателем, энергоносителем или рабочим телом машины. Они могут быть заданными, например давление воздуха или пара для привода паровоздушных молотов, или расчетными, например мощность электродвигателя или момент инерции маховика.

Механические прессы работают по принципу преобразования вращательного движения привода посредством в линейное движение ползуна с закрепленным на нем инструментом. Преобразование энергии вращательного движения привода в энергию деформации металла обусловлено наличием жестких кинематических связей между частями кривошипного пресса.

Типовая конструкция механического пресса:

Основными узлами механических прессов являются:

1. маховик
2. кривошипный вал
3. шатун
4. ползун
5. направляющие ползуна
6. станина пресса
7. стол пресса

В гидравлических прессах под давлением жидкости, являющейся носителем энергии (рабочим телом), плунжер главного цилиндра и перемещает ползун пресса и после упора в заготовку, расположенную на столе, пластически деформирует ее.

Чтобы преодолеть сопротивление со стороны заготовки при ее деформировании, в рабочие цилиндры гидравлических прессов подают жидкость высокого давления (до 32 МПа и более). Кинетическая энергия поступательного движения подвижных частей пресса очень мала по сравнению с накапливаемой жидкостью потенциальной энергией, поэтому гидравлические прессы относят к кузнечным машинам квазистатического действия.

Типовая конструкция гидравлического пресса:

Основными узлами механических прессов являются:

1. гидравлическая станция
2. рабочий цилиндр
3. ползун пресса
4. станина с направляющими ползуна
5. стол пресса