Проектирование участка мелкой листовой штамповки (стр. 3 из 18)

Универсальные же прессы, хотя и менее производительны, не смогут создать сложную конфигурацию изделия, но на них возможно изготовление 95% типовых изделий. Если производство не является крупносерийным или, тем более, массовым то стоимость обслуживания подобных машин значительно ниже, чем стоимость обслуживания специализированных машин. Используя всего 2-3 универсальных машины, возможно, организовать небольшое производство широкого ассортимента деталей. Помимо этого универсальные прессы требуют значительно менее высокой квалификации обслуживающего персонала (ремонтников, наладчиков, операторов и др.).

Итак, для изготовления последней группы деталей выбираем универсальные листоштамповочные пресса, основные типы которых подробно рассмотрены ниже.

1.4 Обзор кривошипных листоштамповочных прессов

Обзор конструкций листоштамповочных прессов необходим для выбора при организации производства машины, отвечающей современным требованиям к производительности, конструкция которой проверена временем и хорошо зарекомендовала себя в штамповочном производстве.

Среди конструкций прессов с механическим приводом кривошипные листоштамповочные прессы представляют собой наиболее широко распространенную в производственной практике группу и используются для выполнения самых разнообразных технологических операций холодной листовой штамповки. Основным рабочим органом этих прессов является рычажный механизм с входным звеном в виде кривошипа, причем кривошипом может являться колено рабочего вала или эксцентрик на этом валу.

Термин «кривошипные прессы» в литературе обычно распространяется на все конструкции прессов, у которых рабочий механизм состоит из трех звеньев, составляющих единую кинематическую цепь: вал—шатун—ползун. При этом термин «кривошипные прессы» обуславливается не конкретной конструкцией главного вала, а кинематическими особенностями данного механизма, которые остаются общими для всех конструкций главных (кривошипных) валов, например эксцентриковых, коленчатых и т.п.

В зависимости от числа кривошипов прессы могут быть однокривошипными, двухкривошипными, четырехкривошипными. Причем последние два типа используются при значительной длине ползуна, но для проектируемого пресса необходимости в длинном ползуне нет.

Конструктивные особенности механизмов листоштамповочных прессов определяются следующими основными признаками /3/:

1. Число кривошипных валов (обычно не более двух). Машины малого усилия обладают, как правило, одним валом.

2. Типом кривошипного вала (чисто-кривошипный, коленчатый, эксцентриковый, шестерня-эксцентрик) (рис. 1.3). Эксцентриковый вал в основном используется в листоштамповочных автоматах /1/. Шестерне-эксцентриковый вал обеспечивает повышенную жесткость машин, благодаря чему используется в крупных прессах (4-80МН). Коленчатые валы используются в открытых кривошипных прессах усилием до 1.6МН.

3. Расположением кривошипных валов параллельно или перпендикулярно фронтальной стороне пресса (рис. 1.4). Параллельное расположение вала обеспечивает более длинный стол пресса.

4. Способом связи шатуна с ползуном пресса (шаровая опора, цилиндрическая опора с шатунным пальцем, связь с ползуном через промежуточный плунжер) (рис. 1.3, 1.6). Шаровая опора ползуна, применяемая в прессах усилием до 1МН, значительно облегчает соблюдение требуемых норм точности в зазорах между ползуном пресса и его направляющими на станине, упрощает конструкцию регулировки межштампового пространства. Цилиндрическая опора предпочтительнее для прессов большей мощности, она менее подвержена износу и обеспечивает лучшую устойчивость ползуна, но повышается сложность регулировки закрытой высоты. Повышению устойчивости и точности направления ползуна способствует и промежуточный плунжер, который используется в крупных прессах усилием 4-30МН, однако такая конструкция существенно увеличивает стоимость изготовления.

5. Расположением и числом зубчатых колес, вращающих главный (кривошипный) вал, т.е. колес с односторонними зубчатыми передачами или с передачами двусторонними, симметрично расположенными, способствующими снижению скручивающих напряжений на главных валах (рис. 1.7). То или иное исполнение применяется по необходимости в зависимости от необходимого крутящего момента на главном валу.

6. Наличием и числом промежуточных зубчатых передач между главным и приемным валами пресса (приемным валом называется вал, в ступенчатом приводе пресса, на который передается вращение от электродвигателя).

Рис. 1.3 Типы главных валов кривошипных прессов: а - чистокривошипный вал; б - коленчатый вал; в - эксцентриковый вал; г - шестерня-эксцентрик.

а) б)

Рис. 1.4 Схемы расположения главных валов у прессов закрытого типа: а - параллельно фронту; б - перпендикулярно фронту.

а) б) в)

Рис. 1.5 Соединение шатуна с ползуном: а, б - цилиндрическая опора; в - шаровая опора

Рис. 1.6 Соединение ползуна с шатуном через промежуточный плунжер

Соответственно получаемому при этом различному передаточному числу между приемным и главным валами, определяется соотношение их чисел оборотов в минуту при данном числе оборотов маховика, что и определяет номинальное (паспортное) число ходов пресса в минуту при режиме непрерывных ходов (рис. 1.7). Равно, как и предыдущий признак определяется необходимым передаточным отношением для данного типоразмера гаммы.

7. Расположением первичных (промежуточных) валов относительно главного вала, например верхнее или боковое (консольное) расположение промежуточных валов. При необходимости определяется по конструктивным соображениям.

8. Открытым или закрытым размещением шестеренных передач (рис. 1.8). Хотя закрытые передачи и предпочтительнее по соображениям безопасности, условиям смазки и компактности, мы оставляем зубчатую передачу открытой, чтобы избежать необходимости конструирования масляной ванны.

9. Верхним или нижним расположением приводного механизма, а именно: над ползуном пресса или ниже его стола.

10. Особенностями кинематической схемы кривошипного механизма в соответствии с технологическим назначением пресса. Например, прессы двойного и тройного действия, применяемые для глубокой вытяжки, имеют колено рычажный механизм, передающий движение наружному ползуну, осуществляющему прижим заготовки во время ее вытяжки к прижимной поверхности матрицы вытяжного штампа. Кинематика колено рычажного механизма (рис. 1.9) обеспечивает получение остановки прижимного ползуна на все время выполнения операции вытяжки вытяжным ползуном пресса. В соответствии с необходимостью выбрана простейшая 4-х звенная схема.

По конструкции станин различают прессы открытые (с открытым столом) и закрытые, у которых подштамповая плита на столе открыта для доступа с фронтальной и с задней сторон пресса.

Рис. 1.7 Схемы конструкций приводов двухкривошипных прессов: а - одноступенчатая передача; б - двухступенчатая передача; в - двухсторонняя двухступенчатая передача

а) б)

Рис.1.8 Схемы расположения зубчатых передач однокривошипного пресса: а - открытое расположение; б - закрытое расположение.

Рис. 1.9 Кинематическая схема коленорычажного механизма подвески наружного (прижимного) ползуна однокривошипного действия

Рис. 1.10 Классификационная таблица кривошипных листоштамповочных прессов /3/.

Открытые прессы могут быть с наклоняемой или не наклоняемой станиной, с переставным по высоте столом и с рогом вместо стола, на котором можно обрабатывать боковые поверхности крупногабаритных полых изделий, надевая их полостью на рог пресса. Открытые прессы могут иметь одно- и двухстоечную конструкцию станины. Прессы закрытого типа имеют двухстоечную станину. Наиболее рациональна конструкция открытой двухстоечной станины, т.к. открытая станина обеспечивает простоту и удобство эксплуатации и обслуживания машины, а двухстоечная конструкция позволяет организовывать процесс штамповки в любом направлении.

На рис. 1.10 приведена классификация основных типов современных листоштамповочных прессов с кривошипным механизмом.

1.5 Техническое задание на проектирование

Целью дипломного проекта является проект участка для изготовления масляного фильтра автомобилей семейства ВАЗ с годовой программой выпуска не менее 300 тыс. шт. в год. Обзор номенклатуры деталей позволил выявить следующие группы деталей, входящие в конструкцию фильтра: