Формообразующее оборудование

Министерство  образования  и науки Российской Федерации

Федеральное государственное  бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального  образования

«Восточно-Сибирский государственный университет

 технологий и управления»

(ФГБОУ ВПО «ВСГУТУ»)

 

 

 Кафедра «Металловедение и технология      

обработки материалов»

 

 

 

Реферат на тему: «Формообразующее оборудование»

По курсу: Проектирование цехов

 

 

 

 

 

Выполнил: ст-т 449 гр. Жамьянов В.К

Проверил: доц. Гуляшинов А.Н

 

 

Улан-Удэ

2013

Содержание

Введение

1. Кузнечно-штамповочные оборудования…………………………………….4
2. Прессы…………………………………………………………………………7
1. Механические прессы………………….…………………………………10
2. Гидравлические прессы……………….……………………………….....13

3. Молоты……………….………………………………………………………16
4. Современное формообразующее оборудование………….…….…………18

Список использованных источников

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Основное место среди  оборудования для формообразования заготовок и изделий из порошков занимает кузнечно-штамповочное (кузнечно-прессовое) оборудование, основным назначением которого является объемное формообразование промежуточных заготовок – прессовок или штамповок – из массы свободнонасыпанного или предварительно сформованного порошка. Любая машина этой группы содержит в своем составе привод, аккумулятор энергии привода, передаточный механизм, исполнительное звено с формообразующим инструментом, силовоспринимающую конструкцию.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 Кузнечно-штамповочные  оборудования

Общая классификация кузнечно-штамповочных машин приведена на (рис.1). В основу этой классификации положены: характер изменения скорости рабочего звена исполнительного механизма машины на участке рабочего хода, т. е. перемещения во время преодоления сопротивления деформированию; уровень скорости приложения нагрузки в начальный момент рабочего хода; принцип работы машины.

Рисунок 1‒ Классификация кузнечно-штамповочных машин

В порошковой "металлургии  в той или иной степени находят  применение все виды машин, представленных в классификационной схеме.

 

 

Прессом называют машину квазистатического  действия, в которой преодоление сопротивления заготовки деформированию осуществляется при перемещении рабочего звена – ползуна, а усилие деформирования воспринимается замкнутой силовой несущей системой, включающей исполнительный механизм, станину и другие элементы. Основным параметром пресса является развиваемое им усилие. Аккумулятором энергии в прессах являются: маховики, жидкости, находящиеся под давлением; их комбинации. [2]

Молотом называют машину ударного и квазиударного действия, в которой сопротивление заготовки деформированию преодолевается за счет расходования кинетической энергии, накопленной исполнительным звеном к моменту начала деформирования. Величина этой энергии является основным параметром молота. Аккумулятором энергии является ударная масса. [2]

Роторной называют машину квазистатического действия, в которой преодоление сопротивления заготовки деформированию осуществляется при вращении рабочего органа с инструментом или заготовки при непрерывном перемещении зоны контакта заготовки с инструментом. Главными параметрами машины могут являться развиваемые ею усилия или крутящий момент. Аккумулятором энергии является маховик. [2]

Импульсной называют машину, в которой средний градиент нарастания скорости передающей среды во времени в процессе воздействия на деформируемый материал или промежуточное звено превышает 10⁴ м/с⁸. Преодоление сопротивления заготовки деформированию осуществляется средой, передающей давление – газом, жидкостью, твердым телом. Аккумулятором энергии является сам энергоноситель – взрывчатое вещество, горючий газ и др. Основным параметром является энергия импульса давления. [2]

Изостатом называют машину квазистатического действия, в которой преодоление сопротивления заготовки деформированию осуществляется средой, передающей давление. Основным параметром является давление рабочей среды, эта же среда является аккумулятором энергии. [2]

Кроме кузнечно-прессовых машин, формообразующее оборудование для порошковой металлургии включает в себя станы для прокатки порошка и экструдеры для формообразования заготовок из пластифицированных порошков.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 Прессы

При помощи прессов в порошковой металлургии осуществляют прессование порошков, калибрование спеченных заготовок холодную и горячую объемную штамповку порошковых (спеченных) заготовок, вырубку заготовок из порошкового листового проката.

Независимо от типа прессы включают следующие основные узлы (рис.2): станину 1 замкнутого (а) или разомкнутого (б) типа, являющуюся базовой деталью пресса, верхнюю 3 и нижнюю 6 плиты (траверсы), верхний пуансон 4, привод 2 верхней плиты или базирующихся на ней элементов, привод 8 нижней плиты или базирующихся на ней элементов, прессформу или прессующий блок 5, кассету-питатель для порошка или устройство для подачи калибруемых заготовок 10, устройства 7, выталкивающие отпрессованную (откалиброванную) заготовку из неподвижной матрицы (а) или стягивающие матрицу вниз с неподвижной заготовки (б), устройства вывода отпрессованной заготовки из рабочей зоны, устройства контроля, управления и переналадки пресса (на рис. 107 отдельными позициями не выделены), фундамент 9 или бесфундаментные амортизирующие устройства. Перечисленные узлы являются типичными для многих видов кузнечно-прессового оборудования (прессов и молотов для штамповки изделий из компактных заготовок, прессов для формования пластмасс, прессов для некоторых видов листовой штамповки и вырубки и др.). Особенности прессуемого материала (порошка) обусловливают ряд особенностей конструкции типовых узлов и прессов в делом:

Рисунок 2 – Основные элементы конструкции прессов

для прессования порошков

1. получение нескольких уступов в изделии (формование каждого из разновысотных элементов изделия) требует независимых

силовых движений соответствующих  пуансонов, поэтому прессы имеют несколько приводов силовых движений верхних и нижних пуансонов, стержней, матрицы, или снабжаются специальной оснасткой – пресс-блоками (адаптерами), которые позволяют трансформировать простое движение траверсы пресса в ряд независимых движений формообразующих элементов;

2) непостоянство физико-механических  и технологических свойств порошков  обусловливает необходимость частой наладки исходных и конечных положений пуансонов и матрицы, для чего прессы имеют легкодоступные механизмы регулировок ходов и исходных положений рабочих частей;

3. прессы снабжают устройствами для удобного регулирования чисел ходов в широком диапазоне;
4. в связи с абразивными свойствами порошков все ответственные механизмы и поверхности защищены от попадания на них порошков;

в связи с относительно невысокой надежностью механизмов дозирования порошка и относительно невысокой точностью дозирования на прессах устанавливают указатели усилия прессования и ограничители по усилию.

Для оценки технического уровня пресса или гаммы прессов в  сопоставлении с базовым представителем или базовой гаммой (конкурирующим типом, моделью) необходимо иметь ряд характеристик пресса, объединяемых в следующие группы:

2.   силовые;
3.   скоростные;
4.   геометрические параметры рабочего пространства;
5.   габаритные и массовые характеристики пресса в делом;
6.   параметры силового привода (мощность электродвигателей, давление в гидро- и пневмосистемах);
7.   температура и характеристики атмосферы в рабочем пространстве (для прессов горячего прессования);
8. цена;
9. нормы точности;
10. нормы надежности и долговечности;
11. уровень механизации и автоматизации;
12. характеристики эргономичности, в том числе уровня техники безопасности, промсанитарии и технической эстетики;
13. нормы ремонтопригодности, в частности, оснащенность средствами диагностики технического состояния;
14. состав и характеристики оснастки и специального инструмента;
15. приведенная стоимость эксплуатации пресса в единицу времени.

Характеристики первых шести  групп инженер-технолог заимствует из общетехнической легкодоступной литературы, цену – из прейскурантов и использует их на этапе предварительной оценки или выбора пресса. Для получения остальных характеристик необходимо располагать полным комплектом технической документации на конкретную модель пресса (гамму прессов) и информацией об опыте эксплуатации прессов на заводах-потребителях.

Приведенная стоимость эксплуатации является комплексным показателем, отражающим влияние всех частных технических показателей, и может быть рассчитана, если известны числовые значения частных показателей. При равенстве показателей качества прессованных заготовок приведенная стоимость эксплуатации является на сегодняшний день наиболее полным и объективным количественным показателем качества прессов, так же как и других видов сложного оборудования.

2.1 Механические прессы

Основными типами механических прессов, применяемых в порошковой металлургии, являются кривошипные (кривошипно-шатун- но-ползунные и кривоишпио-колепно-ползунные) и эксцентриковые (кулачковые). Кривошипные прессы применяют при прессовании и калибровании заготовок любых групп сложности, эксцентриковые – при прессовании заготовок простых форм типа гладких цилиндров и втулок.

Внешний вид современного пресса с расположенными на нем органами управления и контроля представлен на (рис.3) на примере модели РСН-200 SU (Type-С) фирмы «YOSHISUKA» (Япония).

Рисунок 3 – Внешний вид пресса Yoshizuka

Помимо станины и верхнерасположенных привода и кривошипного механизма, не выделенных на рисунке в отдельные позиции, на прессе расположены: указатель положения главного плунжера 7; сигнализатор заполнения матрицы порошком 12 опорные плиты 11 и 2 первого и второго плавающих пуансонов – регуляторов высоты засыпки с указателями их положения; задатчик 1 положения матрицы, при котором прекращается ее плавающее движение, с индикатором положения матрицы; задатчик 13 остановки матрицы после окончания хода стягивания ее с прессовки с индикатором положения матрицы; индикатор усилия с устройством автоматической остановки пресса при перегрузке 8; блок контроля работы гидросистемы пресса 5, включающий указатель температуры масла в гидросистеме, указатель высокого давления в системе управления скоростью плавания матрицы, указатель низкого давления в системе установочных перемещений матрицы, регулятор расхода, регулятор скорости стягивания матрицы; блок индикаторов исправности концевых выключателей 6 (выключатели обслуживают 14 механизмов пресса); индикатор продолжительности технологического цикла 4; кнопки аварийного пуска и аварийной остановки пресса 3, механизм лучевой блокировки работы пресса по присутствию в рабочем пространстве посторонних предметов, в том числе рук оператора 9; панель управления электрическими механизмами 10, включающая указатели наработки пресса, скорости перемещения главного плунжера, числа прессовок, полученных на прессе (с ручным сбросом показаний); переключатели работы пресса в первом режиме (простые прессовки), во втором режиме (сложные прессовки), последовательно в первом и втором режимах; кнопки плавного регулирования скорости движения главного плунжера; световую индикацию подключения пресса к сети, пуска электродвигателя, перегрузки, появления причин, нарушающих технику безопасности работы на прессе; кнопку подключения пресса к силовому питанию; переключатель режимов работы (стоп, толчками, единичный рабочий ход, в непрерывном режиме); регулятор подачи воздуха в пневмоамортизаторы; регулятор направления перемещения составного верхнего пуансона; включение и выключение главного двигателя; регулятор скорости перемещения главного плунжера; регулятор перемещения стержня; регулятор положения первого и второго плавающих пуансонов; кнопку реверсирования главного двигателя; регулятор полноты заполнения полости матрицы порошком; кнопки перемещения главного плунжера и матрицы вверх-вниз; панель управления пневмомеханизмами 10, включающая: патрубки для подсоединения пневмогайковерта и пневмопульверизатора; органы управления пневмоцепями кассеты-питателя, установочных перемещений плавающих пуансонов, выталкивателя, стержня. Даже простое перечисление механизмов и органов управления прессом дает представление о его сложности, уровне автоматизации и механизации.