Прессы для горячей объемной штамповки
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
Введение
В работе приведены исследования по установлению влияния начальных параметров заготовки на максимальную силу штамповки. Разработана конструкция пластического предохранителя КГШП 25 МН от перегрузки по силе. Проведено моделирование процессов в программном комплексе QForm и раiет инструмента в программе CosmosWorks.
Кривошипные горячештамповочные машины предназначены для выполнения операций горячей штамповки и характеризуются значительными по величине силовыми и энергетическими показателями.
КГШП из всех видов кривошипных машин работают в наиболее тяжелых условиях. Особенности этих прессов - быстроходность, высокая жесткость конструкции, сравнительно небольшие габаритные размеры штампового пространства, все это обосновано тем, что при операциях объемной штамповки развиваются самые большие удельные силы на звенья исполнительного механизма.
На современно этапе развития науки раiеты технологических операций штамповки с точки зрения материальных и временных затрат выгодно проводить в программах конечно-элементного анализа.
С учетом того, что жесткость кривошипных прессов является практически постоянной величиной, по результатам раiетов могут быть обоснованы точности назначаемых припусков, что приведет к их уменьшению, а следовательно к уменьшению затрат при дальнейшей обработке поковок резаньем. Вследствие чего возможно получить значительный экономический эффект.
Высокая экономическая эффективность кривошипных машин предопределена их принципом действия, основанном на сочетании нереверсируемого электромаховичного привода и рычажных исполнительных механизмов (ИМ), преобразующих вращение ведущих кривошипов в нужное движение выходных звеньев в форме ползунов, коромысел, шатунов. Но эти же особенности являются источником основных недостатков указанных машин, провоцируя перегрузки, распоры, собственные и вынужденные колебания, приводящие к разрушению деталей этих прессов. Из кривошипных прессов именно в КГШП наблюдаются самые большие перегрузки, вызванные жестко установленным ходом ползуна и наличием облоя, но наряду с этим КГШП силой 25 МН наиболее распространены в машиностроении, вследствие чего на эти пресса имеется полная документация.
Данная дипломная работа выполнена в рамках основных направлений кафедры Машины и технология обработки металлов давлением Московского Государственного Индустриального Университета (МГИУ). Теоретической базой работы являются научные работы кафедры по созданию кривошипных машин с компактными исполнительными механизмами (КИМ) и проектированию гамм прессов на основе соотношений полного подобия.
В соответствии с целью работы, а именно: разработать систему комплексного предохранения КГШП от перегрузок на основе исследования динамики их нагружения ставятся следующие задачи:
. Рассмотреть существующие способы предохранения КГШП от перегрузок. Выявить их достоинства и недостатки. Оценить их эффективность;
. Проанализировать существующие наработки в области исследования динамики, перегрузки и распора КГШП, а так же рассмотреть их результаты;
. Оценить исходные данные для раiета процесса перегрузки и распора, а именно форму и характер графиков технологического нагружения в процессах горячей объемной штамповки для различных видов поковок, от очень низких до мясистых. В рамках этого провести исследование разброса массы и начальной температуры в условиях современного горячештамповочного производства, и оценить на основе этих данных величины статистических разбросов конечных сил штамповки. Так же в рамках этого провести обзор современных комплексов раiета операций объемной штамповки и выбрать наиболее подходящий для решения этих задач.
. На основе обзора существующих моделей перегрузки и распора КГШП выбрать наиболее адекватную и достоверную, либо, при необходимости, разработать такую. На основе этой модели провести исследование величин перегрузки КГШП по силе и крутящему моменту в зависимости от параметров технологии и машины: графиков технологического нагружения; угла встречи инструмента с заготовкой; инерционности ведущих и ведомых масс; коэффициента трения в узлах исполнительного механизма пресса и т.д.
. На основе исследования перегрузки и распора разработать комплексную систему предохранения пресса от перегрузок как по уровню, т.е. по величине максимальных перегрузок (по моменту или силе), так и статистическую, т.е. по количеству разовых перегрузок.
1. Существующее положение
.1 Прессы для горячей объемной штамповки
Согласно кривошипные прессы для горячей объемной штамповки (ГОШ) подразделяются (рис. 1) на три группы машин: кривошипные горячештамповочные прессы (КГШП), горизонтально-ковочные машины (ГКМ) и горячештамповочные автоматы (ГША).
К КГШП относятся вертикальные закрытые прессы для ГОШ. Они подразделяются (рис. 1) на КГШП простого действия, ИМ которых состоит из ГИМ с одним ползуном, и КГШП двойного действия, ИМ которых состоит из ГИМ с внутренним ползуном и ДИМ с наружным ползуном, движущимся в том же направлении, что и внутренний ползун. КГШП простого действия подразделяются на КГШП общего назначения (универсальные), многопозиционные КГШП и КГШП для горячего выдавливания.
Подавляющее большинство КГШП относится к КГШП простого действия общего назначения и используется для штамповки широкой номенклатуры поковок в открытых и закрытых штампах, вк