RU2035311C1

RU2035311C1 - High-pressure hydraulic press

Info

Publication number: RU2035311C1
Authority: RU
Inventors: Эдуард Закирович Сайфулин; Станислав Александрович Елецкий
Original assignee: Эдуард Закирович Сайфулин; Станислав Александрович Елецкий
Priority date: 1991-05-05
Filing date: 1991-05-05
Publication date: 1995-05-20

Abstract

FIELD: plastic metal working. SUBSTANCE: hydraulic press uses hollow cylindrical bed 1, built in whose lower part are piston 2 and plunger 3 used as a booster, in the lower part provision is made for an opening used for loading and unloading the products, detachable cross-piece 7 with upper die 7, which are actuated by hydraulic cylinders 9. Provision is made for a power cylinder and container 5 with lower die 6. The loading opening is made in the upper plane of the bed and provided with two half-covers 13 installed for reciprocating motion. Cross-piece 7 has a stepped space communicating with the space of container 5 through uniformly spaced ducts and provided with pressure pick-up 10 with buffer 11. The volume of the annular gap between the buffer and upper part of the cross-piece stepped space is not less than the volume of working medium ejected from container 5 during the press working stroke. EFFECT: reduced mass of press and enhanced accuracy of stamping. 2 dwg

Description

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к конструкциям гидравлических прессов, и может быть использовано в различных отраслях машиностроения. The invention relates to the processing of metals by pressure, in particular to the designs of hydraulic presses, and can be used in various industries.

Известен гидравлический пресс сверхвысокого давления, содержащий станину колонного типа, неподвижный рабочий цилиндр со встроенным мультипликатором, имеющим плунжер [1]
Недостатком данного пресса является громоздкая и сложная станина.Known hydraulic press ultra-high pressure, containing a bed of a column type, a stationary working cylinder with a built-in multiplier having a plunger [1]
The disadvantage of this press is the bulky and complex frame.

Кроме того, известен специализированный гидравлический пресс, который содержит стянутые колоннами верхнюю и нижнюю траверсы, рабочий цилиндр, цилиндр противодавления и два контейнера, поочередно перемещаемые на ось пресса [2]
К недостаткам этого пресса относятся громоздкая сложная станина колонного типа и низкая точность подачи контейнеров на ось пресса.In addition, a specialized hydraulic press is known which comprises the upper and lower traverses pulled together by columns, a working cylinder, a counter-pressure cylinder and two containers, which are alternately moved to the axis of the press [2]
The disadvantages of this press include a bulky complex bed of column type and low accuracy of feeding containers to the axis of the press.

Известен гидравлический пресс, содержащий трубную станину с установленным в нижней ее части рабочим цилиндром, в полости которого расположены контейнер высокого давления, а в верхней части станины траверса для крепления инструментального блока. Кроме того, пресс снабжен сквозными окнами для введения инструмента и заготовок [3]
К недостаткам данного пресса относится наличие в станине пресса сквозных окон для загрузки-выгрузки изделий, что снижает прочность станины и требует увеличения массы пресса.A hydraulic press is known, comprising a tube bed with a working cylinder installed in its lower part, in the cavity of which a high-pressure container is located, and in the upper part of the bed of the crosshead for mounting the tool block. In addition, the press is equipped with through-holes for introducing tools and workpieces [3]
The disadvantages of this press include the presence of through windows in the press frame for loading and unloading products, which reduces the strength of the bed and requires an increase in the mass of the press.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является гидравлический пресс большой мощности, содержащий пустотелую цилиндрическую станину с загрузочным проемом в виде вырезанных окон, контейнер и неподвижную траверсу, опирающуюся на разъемные сегменты, удерживаемые в кольцевых пазах станины с помощью конусной втулки [4]
Недостатком данного пресса является наличие в станине вырезанных окон для загрузки-выгрузки изделий, что снижает прочность станины и требует увеличения массы пресса.The closest in technical essence and the achieved result to the invention is a high-power hydraulic press containing a hollow cylindrical bed with a loading aperture in the form of cut-out windows, a container and a fixed cross-arm resting on detachable segments held in the ring grooves of the bed with a conical sleeve [4]
The disadvantage of this press is the presence in the frame of cut-out windows for loading and unloading products, which reduces the strength of the frame and requires an increase in the mass of the press.

Кроме того, в прессах известных конструкций не предусмотрена возможность повышения пластичности штампуемого материала, достигаемого в процессе самой штамповки за счет всестороннего сжатия рабочей среды. Вследствие этого точность изделий, штампуемых на прессах подобного типа, мала. В данном случае создание всестороннего сжатия рабочей среды, а следовательно, и повышение точности штамповки возможно только за счет усложнения технологической оснастки и применения дополнительных средств для создания и удержания высокого давления рабочей среды в зоне штамповки, что требует в каждом конкретном случае значительных затрат. In addition, the presses of known designs do not provide for the possibility of increasing the ductility of the stamped material, achieved in the process of stamping due to the comprehensive compression of the working medium. As a result, the accuracy of products stamped on presses of this type is small. In this case, the creation of comprehensive compression of the working medium, and consequently, an increase in the accuracy of stamping, is possible only due to the complication of technological equipment and the use of additional tools to create and maintain high pressure of the working medium in the stamping zone, which requires significant costs in each case.

Целью изобретения является снижение массы прессам и повышение точности штамповки изделий. The aim of the invention is to reduce the mass of the press and increase the accuracy of stamping products.

Это достигается тем, что в гидравлическом прессе высокого давления, содержащем пустотелую цилиндрическую станину с загрузочным проемом, разъемную траверсу и контейнер, загрузочный проем выполнен в верхней плоскости станины и снабжен двумя полукрышками, установленными с возможностью возвратно-поступательного перемещения посредством фигурных выступов, расположенных диаметрально и выполненных за одно целое со станиной, а в траверсе выполнена ступенчатая полость, которая сообщена с полостью контейнера посредством равномерно расположенных каналов и снабжена приемником давления с буфером, причем объем кольцевого зазора между буфером и верхней частью ступенчатой полости траверсы составляет не менее объема рабочей среды, вытесненной из контейнера при рабочем ходе пресса, кроме того, в верхней части станины и на торцовой внутренней поверхности полукрышек предусмотрены запирающие элементы в виде ответных друг другу выступов и пазов, ступенчатая полость траверсы в верхней части выполнена с кольцевым зазором, сообщающимся с атмосферой, а буфер смонтирован плотно прилегающим к нижней части ступенчатой полости траверсы. This is achieved by the fact that in a high-pressure hydraulic press containing a hollow cylindrical bed with a loading aperture, a detachable traverse and a container, the loading aperture is made in the upper plane of the bed and is equipped with two half-covers mounted with the possibility of reciprocating movement through shaped protrusions located diametrically and made in one piece with the bed, and in the traverse a step cavity is made, which is in communication with the container cavity by uniformly positioning channels and is equipped with a pressure receiver with a buffer, the volume of the annular gap between the buffer and the upper part of the stepped cavity of the crosshead is not less than the volume of the working medium displaced from the container during the working stroke of the press, in addition, in the upper part of the bed and on the end inner surface of the half covers locking elements in the form of protrusions and grooves responding to each other, the step cavity of the traverse in the upper part is made with an annular gap communicating with the atmosphere, and the buffer is mounted snugly to the lower part of the step cavity of the beam.

Предлагаемая конструкция позволяет осуществить загрузку-выгрузку изделий через загрузочный проем в верхней части станины, который образуется траверсой в ее верхнем положении и двумя полукрышками в их крайнем положении от оси пресса. В рабочем положении траверса фиксируется посредством кольцевого выступа на наружной поверхности траверсы и ответных ему пазов на торцовой поверхности полукрышек. Усилие штамповки во время рабочего хода пресса воспринимаются фигурными выступами станины. The proposed design allows loading and unloading of products through the loading opening in the upper part of the bed, which is formed by the traverse in its upper position and two half-caps in their extreme position from the axis of the press. In the working position, the traverse is fixed by means of an annular protrusion on the outer surface of the traverse and its corresponding grooves on the end surface of the half-caps. The stamping force during the working stroke of the press is perceived by the curly protrusions of the bed.

Изменение месторасположения загрузочного проема позволяет выполнить полую цилиндрическую станину без вырезанных окон, что упрощает ее конструкцию и повышает ее равнопрочность, что, в свою очередь, позволяет уменьшить толщину стенки и массу станины, а следовательно, и массу самого пресса. Кроме того, такая конструкция станины позволяет обеспечить ее соосность с контейнером, что повышает точность штамповки. Changing the location of the loading opening allows you to make a hollow cylindrical bed without cut windows, which simplifies its design and increases its equal strength, which, in turn, allows to reduce the wall thickness and mass of the bed, and therefore the mass of the press itself. In addition, this design of the frame allows it to be aligned with the container, which increases the accuracy of stamping.

Наличие внутренней ступенчатой полости в траверсе также способствует уменьшению массы пресса. Кроме того, данная полость, сообщаемая посредством каналов с контейнером, в совокупности с расположенными в ней приемником давления и буфером позволяет штамповать изделия в условиях всестороннего сжатия рабочей среды в зоне деформации и повышать тем самым пластичность штампуемого материала в процессе самой штамповки. При этом избыток рабочей среды, вытесняемой по каналам из полости контейнера во внутреннюю полость траверсы пресса, деформирует расположенный в ней буфер, который одновременно выполняет функцию уплотнения, не допуская утечки сжатой рабочей среды. По окончании штамповки сжатая среда под воздействием буфера возвращается в полость контейнера. Штамповка материала с повышенной за счет всестороннего сжатия пластичностью позволяет получать изделия по форме и размерам, максимально приближающиеся к готовым деталям. Тем самым, точность штамповки значительно повышается. The presence of an internal step cavity in the traverse also helps to reduce the mass of the press. In addition, this cavity, communicated through channels with the container, in combination with the pressure receiver and buffer located in it, allows the product to be stamped under conditions of comprehensive compression of the working medium in the deformation zone and thereby increase the ductility of the stamped material during stamping itself. In this case, the excess of the working medium displaced through the channels from the cavity of the container into the internal cavity of the press beam, deforms the buffer located in it, which at the same time serves as a seal, preventing leakage of the compressed working medium. At the end of stamping, the compressed medium is returned to the container cavity under the influence of the buffer. Stamping of the material with increased ductility due to all-round compression makes it possible to obtain products in shape and size that are as close as possible to the finished parts. Thus, stamping accuracy is greatly improved.

На фиг.1 представлен предлагаемый пресс, разрез: a начало рабочего хода, б конец рабочего хода; на фиг.2 то же, план: a рабочее положение, б разомкнутое положение полукрышек. Figure 1 presents the proposed press, section: a beginning of the stroke, b end of the stroke; figure 2 is the same, plan: a working position, b open position of the half-caps.

Пресс состоит из станины 1 в виде пустотелого цилиндра, в нижнюю часть которой встроен поршень 2 и плунжер 3, выполняющие роль мультипликатора и закрытые крышкой 4, а в верхней части станины расположен контейнер 5 с нижним штампом 6. В контейнер входит траверса 7 с верхним штампом 8, которые перемещаются вверх-вниз с помощью гидроцилиндров 9, прикрепленных к станине с наружной стороны. Внутри траверсы 7 расположены приемник 10 давления и буфер 11, закрытый крышкой 12. Травеpса пресса фиксируется в рабочем положении полукрышками 13, которые с помощью гидроцилиндров (на чертеже не показаны) перемещаются возвратно-поступательно по направляющим фигурным выступам, выполненным в верхней части станины за одно целое с ней. Выступы 14 на торцах полукрышек 13 вводятся в ответные пазы 15 в верхней части станины. The press consists of a bed 1 in the form of a hollow cylinder, in the lower part of which a piston 2 and a plunger 3 are integrated, which act as a multiplier and are closed by a cover 4, and in the upper part of the bed there is a container 5 with a lower stamp 6. The traverse 7 with the upper stamp enters the container 8, which are moved up and down by hydraulic cylinders 9, attached to the bed from the outside. Inside the traverse 7 are a pressure receiver 10 and a buffer 11 closed by a cover 12. The traverse of the press is fixed in working position by half-caps 13, which, using hydraulic cylinders (not shown in the drawing), move reciprocally along the figured ledges made in the upper part of the bed in one whole with her. The protrusions 14 at the ends of the half-caps 13 are introduced into the response grooves 15 in the upper part of the bed.

Полость А станины 1 (полностью) и полость Б контейнера 5 (до нижнего уровня траверсы 7 в рабочем положении) заполнены рабочей средой. The cavity A of the bed 1 (completely) and the cavity B of the container 5 (to the lower level of the beam 7 in the working position) are filled with the working medium.

Гидравлический пресс работает следующим образом. В исходном положении траверса 7 находится вверху, а полукрышки 13 сдвинуты в крайнее от оси пресса положение. В нижний штамп 6 устанавливается заготовка, после чего траверса 7 и верхний штамп 8 с помощью гидроцилиндров 9 опускаются до упора, а полукрышки 13 сдвигаются по направляющим к оси пресса, выступы 14 на торцах полукрышек вводятся в ответные пазы 15 в верхней части станины 1, окончательно фиксируя и запирая траверсу 7. The hydraulic press operates as follows. In the initial position, the traverse 7 is at the top, and the half-caps 13 are shifted to the extreme position from the press axis. A workpiece is installed in the lower die 6, after which the traverse 7 and the upper die 8 are lowered completely with the help of hydraulic cylinders 9, and the half covers 13 are moved along the guides to the axis of the press, the protrusions 14 at the ends of the half covers are inserted into the response grooves 15 in the upper part of the frame 1, finally fixing and locking the beam 7.

Под поршень 2 подается жидкость высокого давления, под воздействием которой поршень с плунжером 3 перемещаются вверх, сжимая рабочую среду в полости А до сверхвысокого давления, под воздействием которой в полости Б начинает перемещаться контейнер 5 с нижним штампом 6, деформируя заготовку и вытесняя избыток рабочей среды во внутреннюю полость траверсы 7. Вытесненная рабочая среда сжимает упругоэластичный буфер 11, который создает противодавление, в результате чего деформация происходит в условиях всестороннего сжатия. По окончании рабочего хода жидкость высокого давления подается в пространство над поршнем 2, а жидкость из-под поршня идет на слив, давление в полостях А и Б падает, при этом упругосжатый буфер 11 вытесняет рабочую среду обратно в контейнер 5, который под ее воздействием вместе с нижним штампом возвращается вниз. Рабочая среда без дополнительных энергозатрат заполняет прежний объем, подготавливая таким образом следующий цикл штамповки. Выступы 14 на торцах полукрышек выводятся из ответных пазов 15 в верхней части станины 1, полукрышки 13 раздвигаются, траверса 7 уходит вверх и отштампованная деталь через образовавшийся проем удаляется из пресса. Under the piston 2, a high-pressure liquid is supplied, under the influence of which the piston with the plunger 3 moves upward, compressing the working medium in the cavity A to ultrahigh pressure, under the influence of which the container 5 with the lower die 6 begins to move in the cavity B, deforming the workpiece and displacing the excess of the working medium into the internal cavity of the traverse 7. The displaced working medium compresses the elastic-elastic buffer 11, which creates back pressure, as a result of which deformation occurs under conditions of comprehensive compression. At the end of the working stroke, the high-pressure liquid is supplied into the space above the piston 2, and the liquid from under the piston is discharged, the pressure in the cavities A and B drops, while the elastically compressed buffer 11 displaces the working medium back into the container 5, which under its influence together with the lower stamp returns down. The working medium fills the previous volume without additional energy consumption, thus preparing the next stamping cycle. The protrusions 14 at the ends of the half-caps are removed from the mating grooves 15 in the upper part of the bed 1, the half-caps 13 are moved apart, the cross-beam 7 goes up and the stamped part is removed from the press through the formed opening.

Использование изобретения позволяет уменьшить массу пресса в 1,5-2 раза и повысить коэффициент использования металла за счет повышения точности штамповки до 0,9-0,95. Using the invention allows to reduce the mass of the press in 1.5-2 times and to increase the utilization of metal by increasing the accuracy of stamping up to 0.9-0.95.

Claims

A HIGH-PRESSURE HYDRAULIC PRESS, containing a bed in the form of a hollow cylinder with a loading opening, a demountable traverse and a container, characterized in that, in order to reduce the mass of the press and improve the accuracy of stamping products, the loading opening is located on the side of the upper plane of the bed, the container is made with a cavity for providing comprehensive compression of the working medium on the stamped product, the traverse is made with a stepped cavity, which is in communication with the said container cavity by means of uniformly arranged of channels, the press is equipped with two half-covers for the loading aperture, mounted on the bed with the possibility of reciprocating movement by means of diametrically arranged and integrally formed with the frame shaped protrusions, locking elements in the form of half-covers made in the upper part of the frame and on the end inner surface of the half-covers protrusions and grooves and placed in the stepped cavity of the traverse receiver of the working medium with a buffer made with the possibility of elastic compression, while the buffer with ontirovan, with a snug fit to the bottom and a stepped cavity with an annular gap between the buffer and the upper part of the stepped cavity, the volume of said annular gap amounts to not smaller volume of fluid displaced by the container in the pressure receiver when working stroke of the press.