RU2256520C1

RU2256520C1 - Hydraulic horizontal press for extruding shapes

Info

Publication number: RU2256520C1
Application number: RU2003133660/02A
Authority: RU
Inventors: В.Г. Смирнов (RU); В.Г. Смирнов; В.И. Зобнин (RU); В.И. Зобнин
Original assignee: ОАО Верхнесалдинское металлургическое производственное объединение (ВСМПО)
Priority date: 2003-11-18
Filing date: 2003-11-18
Publication date: 2005-07-20

Abstract

FIELD: plastic working of metals, possibly in metallurgical plants for extruding shapes such as tubes.

SUBSTANCE: press includes housing with rails, container holder with container, main cylinder, extrusion cross piece carrying ram and mechanism for feeding blanks. Ram is fixed along extrusion axis; removable mandrel and pressure pad are mounted in it. Press is provided with mechanism for moving press tool. Said mechanism clamps assembly of removable mandrel and pressure pad, rotates assembly around extrusion axis, releases it and shifting out of extrusion zone for further return and mounting of removable mandrel and pressure pad in ram.

EFFECT: enlarged manufacturing possibilities of press, lowered production and maintenance costs.

3 dwg

Description

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано на металлургических заводах для прессования профилей, например труб.The invention relates to the field of metal forming and can be used in metallurgical plants for pressing profiles, for example pipes.

Известен прутковопрофильный одноходовой пресс с механизмом подъема пресс-штемпеля и механизмом загрузки заготовок (Шур И.А. Технологическое оборудование для прессования металлов. М.: Металлургия, 1983, с.53, рис.26). Загрузка заготовки производится при снятом и выведенном из зоны прессования пресс-штемпеле. Для прессования полых профильных изделий, в т. ч. труб, на пресс-штемпель устанавливается съемная игла с пресс-шайбой в сборе. При этом масса пресс-штемпеля, в зависимости от развиваемого усилия пресса, превышает массу установленной на нем сборочной единицы в 5-10 раз и более. Для крепления пресс-штемпеля в держателе прессующей траверсы выполнен подковообразный паз, в который сверху устанавливается пресс-штемпель с центрирующим кольцом, держатель прижимается к прессующей траверсе шпильками и одновременно поджимает пресс-штемпель через кольцо к траверсе. Для отсоединения пресс-штемпеля необходимо ослабить гайки шпилек. В креплении данного узла используются также конические втулки со шпильками и гайками.Known bar-shaped one-way press with a mechanism for lifting the stamp and the mechanism for loading workpieces (Shur I.A. Technological equipment for pressing metals. M: Metallurgy, 1983, p. 53, Fig. 26). The workpiece is loaded with the press stamp removed and removed from the pressing zone. For pressing hollow shaped products, including pipes, a removable needle is installed on the press stamp with the press washer assembly. In this case, the mass of the stamp, depending on the developed efforts of the press, exceeds the mass of the assembly unit installed on it by 5-10 times or more. To fix the press stamp in the holder of the pressing crosshead, a horseshoe-shaped groove is made, in which a press stamp with a centering ring is mounted on top, the holder is pressed to the pressing cross by the studs and at the same time pushes the press stamp through the ring to the crossarm. To detach the press stamp, loosen the stud nuts. In the fastening of this unit, tapered bushings with studs and nuts are also used.

Недостатком этой конструкции является то, что данное изобретение становится труднореализуемым при изготовлении крупногабаритных полых изделий на прессах с усилием более 2000 т, т.к. суммарная масса пресс-штемпеля и установленных на нем пресс-шайбы и съемной иглы значительно возрастает. Например, на прессе усилием 3150 т масса пресс-штемпеля составляет около 1200 кг, пресс-шайбы - 50 кг и съемная игла – 70 кг. Снятие пресс-штемпеля в сборе с иглой и пресс-шайбой, вывод его из зоны прессования, а затем установка на прессующую траверсу требует многочисленных вспомогательных операций, таких как захват сборки механизмом подъема пресс-штемпеля, ослабления гаек на шпильках крепления, снятие с оси прессования, вывод из зоны прессования, возврат, центрирование и крепление пресс-штемпеля. Время, затрачиваемое на эти операции, при росте массогабаритных характеристик сборки увеличивается, что снижает производительность пресса и, что самое главное, лимит времени для установки и крепления пресс-штемпеля на прессующую траверсу, который определяется временем остывания заготовки после загрузки в контейнер пресса, оказывается недостаточным.The disadvantage of this design is that this invention becomes difficult to implement in the manufacture of large hollow products on presses with a force of more than 2000 tons, because the total mass of the press stamp and the press washers and removable needles installed on it increases significantly. For example, on a press with a force of 3150 tons, the weight of the press stamp is about 1200 kg, the press washers are 50 kg and the removable needle is 70 kg. Removing the press stamp assembly with the needle and press washer, withdrawing it from the pressing zone, and then installing it on the press beam requires numerous auxiliary operations, such as gripping the assembly with the lifting mechanism of the press stamp, loosening the nuts on the mounting studs, removing it from the pressing axis , withdrawal from the pressing zone, return, centering and fastening of the press stamp. The time spent on these operations, with an increase in the overall dimensions of the assembly, increases, which reduces the performance of the press and, most importantly, the time limit for installing and attaching the stamp to the press beam, which is determined by the cooling time of the workpiece after loading into the press container, is insufficient .

Известен прутковопрофильный пресс (Шур И.А. Технологическое оборудование для прессования металлов. - М.: Металлургия, 1983, с.7-15, рис.1) - прототип. Пресс содержит станину, на направляющих которой смонтированы передняя и задняя поперечина, прессующая траверса с фиксируемым по оси прессования пресс-штемпелем, связанная с рабочим цилиндром, контейнеродержатель с контейнером для размещения заготовки. Недостатком этой конструкции является то, что максимальная возможная длина прессуемой заготовки при прессовании профилей ограничена половиной длины хода плунжера рабочего цилиндра пресса (двухходовой пресс) или промежутком между поверхностью пресс-шайбы и торцевой поверхностью контейнера. Что соответственно накладывает ограничение на массовые и весовые габариты прессуемых изделий. При мелкосерийном и серийном производстве и широкой номенклатуре изделий, имеющих большой разброс по размерам изделий, экономически не выгодно использовать пресс с большим ходом рабочего цилиндра, т.к. его максимальные возможности будут использованы эпизодически.Known bar-shaped press (Shur I.A. Technological equipment for pressing metals. - M .: Metallurgy, 1983, S. 7-15, Fig. 1) - prototype. The press contains a bed, on the guides of which the front and rear cross-bars are mounted, a press beam with a press stamp fixed along the axis of pressing, connected with the working cylinder, a container holder with a container for accommodating the workpiece. The disadvantage of this design is that the maximum possible length of the pressed workpiece during extrusion of profiles is limited to half the stroke length of the plunger of the working cylinder of the press (two-way press) or the gap between the surface of the press washer and the end surface of the container. Which accordingly imposes a restriction on the mass and weight dimensions of the pressed products. With small-scale and mass production and a wide range of products having a large variation in product sizes, it is not economically profitable to use a press with a large stroke of the working cylinder, since its maximum capabilities will be used sporadically.

Задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение, является:The task to be solved by the claimed invention is directed is:

- расширение технологических возможностей пресса при прессовании труб и прутков в мелкосерийном производстве,- expanding the technological capabilities of the press when pressing pipes and rods in small-scale production,

- снижение основных производственных затрат на приобретения оборудования,- reduction of basic production costs for the acquisition of equipment,

- уменьшение эксплуатационных затрат.- reduction in operating costs.

Техническим результатом, достигаемым при применении изобретения, является:The technical result achieved by the application of the invention is:

- расширение технического потенциала пресса (реализуется возможность загрузки заготовок, имеющих большую на 10-40% длину), а следовательно, изготовление изделий с большими массовыми и габаритными характеристиками,- expanding the technical potential of the press (it is possible to load blanks having a length greater than 10-40%), and therefore, the manufacture of products with large mass and overall characteristics,

- уменьшение номенклатуры основного производственного оборудования, производственных площадей, энергозатрат и трудовых ресурсов.- reduction of the range of basic production equipment, production facilities, energy costs and labor resources.

Указанный технический результат достигается тем, что горизонтальный гидравлический пресс, содержащий станину с направляющими, контейнеродержатель с контейнером, главный цилиндр, прессующую траверсу, несущую пресс-штемпель, фиксируемый по оси прессования, с установленными на нем съемной иглой и пресс-шайбой и механизм подачи заготовок, пресс снабжен механизмом перемещения прессового инструмента обеспечивающим захват съемной иглы и пресс-шайбы в сборе, возможность вращения сборки вокруг оси прессования, снятия и вывода ее из зоны прессования с последующим возвращением и установкой съемной иглы и пресс-шайбы на пресс-штемпеле.The specified technical result is achieved in that a horizontal hydraulic press comprising a bed with guides, a container holder with a container, a master cylinder, a press beam, a bearing stamp fixed on the pressing axis, with a removable needle and a press washer mounted on it and a workpiece feeding mechanism , the press is equipped with a mechanism for moving the pressing tool ensuring the capture of the removable needle and the press washer assembly, the ability to rotate the assembly around the axis of pressing, removing and removing it from the press zone Then return and install the removable needle and press washer on the press stamp.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен общий вид прутковопрофильного пресса (инструмент в исходном положении).The invention is illustrated by drawings, where figure 1 shows a General view of a bar-shaped press (tool in its original position).

На фиг.2 чертежа изображен механизм перемещения прессового инструмента с механизмом захвата съемной иглы с пресс-шайбой.Figure 2 of the drawing shows a mechanism for moving a pressing tool with a gripping mechanism for a removable needle with a press washer.

На фиг.3 изображен прутковопрофильный пресс в процессе установки (снятия) прессового инструмента.Figure 3 shows a bar-shaped press during installation (removal) of the pressing tool.

Трубопрофильный пресс содержит станину 1 с направляющими 2, контейнеродержатель 3 с контейнером 4, главный цилиндр 5, прессующую траверсу 6, несущую пресс-штемпель 7 с установленными на нем съемной иглой 8 и пресс-шайбой 9. На торце пресс-иглы выполнен четырехгранный хвостовик 10. Пресс-шайба посредством быстросъемного кулачкового механизма 11 крепится к пресс-штемпелю. Пресс снабжен механизмом подачи заготовок 12 и механизмом перемещения прессового инструмента 13.The tube-type press contains a bed 1 with guides 2, a container holder 3 with a container 4, a master cylinder 5, a press beam 6, a bearing stamp 7 with a removable needle 8 and a press washer 9 mounted on it. A four-sided shank 10 is made on the end of the press needle The press washer is fastened to the press stamp by means of a quick-release cam mechanism 11. The press is equipped with a feed mechanism 12 and a mechanism for moving the pressing tool 13.

Механизм перемещения прессового инструмента закреплен с помощью кронштейна 14 на контейнеродержателе и включает пневмоцилиндры 15 и 16, штанги 17, закрепленные в направляющих 18. На штангах закреплены две траверсы: верхняя 19 и нижняя 20. К нижней траверсе крепится механизм захвата 21, включающий четыре самоустанавливающихся роликовых захвата 22 с механическим приводом 23, состоящим из системы тяг, шарниров и зубчато-модульных синхронизаторов хода 24.The mechanism for moving the press tool is fixed using the bracket 14 on the container holder and includes pneumatic cylinders 15 and 16, rods 17 fixed in the guides 18. Two traverses are fixed on the rods: the upper 19 and lower 20. The gripping mechanism 21 is attached to the lower traverse, including four self-aligning roller capture 22 with a mechanical drive 23, consisting of a system of rods, hinges and gear-modular synchronizers stroke 24.

Трубопрофильный пресс работает следующим образом. В исходном положении пресс-штемпель 7 с установленными на нем съемной иглой 8 и пресс-шайбой 9 находятся в крайнем заднем положении, а механизм захвата 21 в крайнем верхнем положении. В начале цикла механизм захвата под воздействием пневмоцилиндра 15 опускается вниз, после чего пневмоцилиндр 16 через тяги осуществляет привод роликовых захватов 22, которые обхватывают и удерживают иглу 8 с пресс-шайбой 9. За квадратный хвостовик 10 игла и пресс-шайба вручную поворачивают вокруг оси до момента выхода кулачков механизма 11 из взаимного зацепления. Затем механизм захвата вместе с прессовым инструментом перемещается в верхнее положение, освобождая зону прессования. После этого в зону прессования механизмом подачи заготовок 12 подается заготовка 25, которая затем транспортируется в контейнер пресса. Механизм захвата возвращает инструмент на ось прессования и производится его крепление на пресс-штемпель 7 в обратном порядке. Точность выведения прессового инструмента обеспечивается зубчато-модульным синхронизатором хода 24. Механизм перемещения прессового инструмента возвращается в верхнее положение. Производится прессование изделия, затем цикл повторяется.Tube press works as follows. In the initial position, the press stamp 7 with the removable needle 8 and the press washer 9 mounted on it are in the extreme rear position, and the gripping mechanism 21 is in the extreme upper position. At the beginning of the cycle, the gripping mechanism under the influence of the pneumatic cylinder 15 drops down, after which the pneumatic cylinder 16 drives the roller grippers 22 through the rods, which grasp and hold the needle 8 with the press washer 9. For the square shank 10, the needle and press washer are manually rotated around the axis until the moment the cams of the mechanism 11 come out of mutual engagement. Then, the gripping mechanism together with the pressing tool moves to the upper position, freeing the pressing zone. After that, the blank 25 is fed into the pressing zone by the workpiece feeding mechanism 12, which is then transported to the press container. The gripping mechanism returns the tool to the pressing axis and is mounted on the press stamp 7 in the reverse order. The precision of the removal of the pressing tool is provided by a gear-modular synchronizer of the stroke 24. The mechanism for moving the pressing tool returns to its upper position. The product is pressed, then the cycle is repeated.

При необходимости пресс-инструмент снимается и подается на ось пресса с помощью механизма подачи заготовок (технологический нагрев, смена инструмента и т.д.).If necessary, the press tool is removed and fed to the axis of the press using the workpiece feed mechanism (process heating, tool change, etc.).

Таким образом, в предлагаемой конструкции, при сохранении тех же габаритов, значительно расширяются возможности пресса по изготовлению труб и прутков, имеющих длины на 10-40% больше по сравнению с изделиями, изготовляемыми на прессе, взятом за прототип.Thus, in the proposed design, while maintaining the same dimensions, the capabilities of the press for the manufacture of pipes and rods having lengths of 10-40% are significantly expanded compared to products manufactured on a press taken as a prototype.

Кроме того, значительно снижается трудоемкость подготовительных операций, повышается культура производства и безопасность работ.In addition, the complexity of preparatory operations is significantly reduced, the production culture and work safety are increased.

Claims

A horizontal hydraulic bar-shaped press containing a bed with guides, a container holder with a container, a master cylinder, a pressing beam, a bearing stamp fixed on the pressing axis, with a removable needle and a washer mounted on it, and a workpiece feeding mechanism, characterized in that it is equipped with a mechanism for moving the pressing tool, ensuring the capture of the removable needle and the press washer assembly, the ability to rotate the assembly around the axis of pressing, removing and removing it from the pressing zone after by returning and installing the removable needle and press washer on the press stamp.