Горячештамповочный пресс

Кривошипные горячештамповочные прессы (КГШП)  чисто теоретически могли бы использоваться тогда, когда предприятие производит массовую переработку лома цветных металлов и сплавов. Некоторые из таких материалов, например, сплавы алюминия с магнием, титановые сплавы, ряд высококремнистых бронз и др. – в холодном состоянии обнаруживают весьма малую пластичность и в процессе последующего предварительного компактирования могут разрушаться. Дальнейшая переработка такого лома сопряжена со значительными трудностями.

НО, об использовании такого пресса на предприятиях приема лома можно только мечтать – ни одна металлоприемка не сможет позволить себе купить такое оборудование (речь идет о прессах с большим номинальным усилием) – это будет просто не целесообразно, проблемы с пластичностью лома цветных и черных металлов, при пакетировании, легко решаются методом увеличения плотности кубов или отправляются на комбинат в том виде, как есть.

Область применения таких прессов – производство крупносерийное и мелкосерийное. Существуют различные конструкции и модификации горячештамповочных прессов, что отличает их по габаритам и номинальному усилию.

Конструкция

Особенности выполнения технологических операций при высоких (до 1000…1200⁰С) температурах обусловили следующий состав узлов такого оборудования:

1. Асинхронный электродвигатель переменного тока (для КГШП особо больших усилий, превышающих 31,5 МН, в качестве привода применяются синхронные двигатели, и даже приводы постоянного тока).
2. Мощная клиноременная передача.
3. Приёмный вал, вращающийся в подшипниках скольжения, на котором с одной стороны устанавливается маховик, а с другой – открытая понижающая передача, предающая крутящий момент на эксцентриковый вал.
4. Эксцентриковый вал, на одном конце которого монтируется ленточный тормоз, а на другом – фрикционная многодисковая муфта включения.
5. Система включения (муфта, тормоз), с которой конструктивно связан также узел торможения маховика КГШП.
6. Кривошипно-шатунный механизм с дополнительными верхними направляющими ползуна. К нижнему торцу ползуна крепится подвижная половина штампа.
7. Клиновой механизм регулировки закрытой высоты пресса, который устанавливается на столе пресса.
8. Жесткая станина, собираемая из отдельных элементов, и скрепляемая между собой стяжными шпильками. Они затягиваются в горячем состоянии, чтобы создать требуемый уровень сжимающих напряжений.
9. Стол пресса, к которому крепится неподвижная часть штампа.
10. Системы смазки и управления горячештамповочным прессом. Последняя обязательно включает в себя элементы контрольно-диагностической аппаратуры.

КГШП

КГШ могут работать либо автономно, либо в составе специализированных штамповочных линий.

Особенностями работы КГШП, по сравнению с обычным кривошипным оборудованием, считаются:

• Высокая быстроходность, чтобы обеспечить минимальное время остывания заготовки/отхода;
• Высокая мощность привода, что связано с необходимостью обеспечить повышенный расход энергии в течении достаточно короткого технологического цикла горячей штамповки;
• Наличие верхнего и нижнего выталкивателей (соответственно, в ползуне и столе), использование которых исключает залипание горячих заготовок в штампе;
• Нерегулируемость шатуна, что делает его более жёстким и прочным;
• Увеличенное количество дисков муфты включения.

 На современных конструкциях КГШП вместо традиционного, кривошипно-шатунного механизма устанавливают кривошипно-клиновой, который выгодно отличается повышенной точностью штамповки и меньшим износом поверхностей контакта.

Принцип работы и технические характеристики

При включении электродвигателя КГШП крутящий момент через клиноременную передачу передаётся последовательно на маховик, промежуточный вал, и зубчатую передачу. Включение муфты допускается только при полном разгоне маховика до номинального числа оборотов (происходит обычно за 8…15 с). Далее во фрикционную муфту подаётся сжатый воздух, в результате чего происходит соединение эксцентрикового вала с узлом «ползун-шатун»; одновременно отключается также ленточный тормоз. Эксцентриковый вал пресса сообщает возвратно-поступательное перемещение ползуну, который посредством установленного на нём  штампового  инструмента производит необходимые операции по деформированию металла.

После окончания рабочего хода срабатывает механизм нижнего выталкивателя, и готовое изделие извлекается из нижней половины штампа. Аналогичным по назначению устройством оснащаются и ползуны КГШП.

Горячештамповочные прессы при необходимости, оборудуются и другими узлами, в числе которых – микропривод поворота главного вала при его наладке, выдвижная подштамповая плита, гидрозажимы инструмента и пр.

ГОСТ нормирует следующие характеристики КГШП:

1. Номинальное усилие, МН (стандартно выпускаются горячештамповочные прессы с диапазоном усилий 6,3…125 МН).
2. Ход ползуна, мм (от 200 до 520 мм).
3. Число непрерывных ходов ползуна, мин^-1 (от 100 до 32).
4. Минимальное расстояние между столом и подштамповой плитой, мм (от 560 до 1800 мм).
5. Величина рабочего хода механизма клиновой регулировки хода, мм (от 10 до 20 мм).
6. Усилие и ход верхнего и нижнего выталкивателей.
7. Размеры стола (слева направо и спереди назад), мм.
8. Размеры ползуна (слева направо и спереди назад), мм.
9. Размеры боковых окон в станине (используются для установки средств механизации и автоматизации: транспортёров, перекладчиков и т.п.).
10. Мощность привода, кВт (для серийно производимых КГШП составляет от 40 до 400 кВт).