Obradni sustavi. Sustavi za oblikovanje deformiranjem Predavanje 3

Transcription

1 Obradni sustavi Sustavi za oblikovanje deformiranjem Predavanje 3 1

2 STROJEVI SA ZAGARANTIRANOM SILOM mehaničke preše

3 Preše Preša ili tijesak (njem. Presse, srednjovj. lat. pressa, prema klas. lat. pressus: stisnut) je stroj za tiještenje, tiskanje, probijanje, sječenje, kovanje i druge vrste obradbi kod kojih se primjenjuje velika sila na razmjerno malenu putu. Namijenjena je ponajprije tlačnom opterećivanju obratka ili njegovoj deformaciji pravocrtnim gibanjem žiga prema radnomu stolu. Za potrebe obrta i industrije razvijen je niz preša različitih po konstrukciji, namjeni i pritisku. Prema izvedbi razlikuju se vretenasta, mehanička i hidraulična preša. 3

4 Ovisno o planiranoj primjeni, preša se može konstruirati za točno određeni proces ili za općenitu upotrebu. U specijaliziranim proizvodnim linijama, što se tiče ekonomike proizvodnje, najvažnija je proizvodnost, uz održavanje zahtijevane kvalitete proizvoda. Prikladnost dijelova za transport, radna ergonomija i sigurnost u radu također se moraju uzeti u obzir. Svrha opće (univerzalne) proizvodne linije je, suprotno tomu, fleksibilnost i korištenje više raznih alata kako bi se pokrio široki spektar proizvoda. 4

5 Gruba podjela mehaničkih preša: Mehaničke preše za masivno oblikovanje Mehaničke preše za oblikovanje lima Ostale mehaničke preše Prema načinu rada, tj. prema proizvodnim tehnikama, preše se dijele na: Preše za oblikovanje limova (duboko vučenje), Preše za prosijecanje, Preše za kovanje, Preše za istiskivanje Preše za savijanje, Preše za probijanje. 5

6 Okvir preše Zadatak okvira preše je preuzimanje sila, omogućavanje preciznog vođenja žiga, potpora pogonskom sustavu i ostalim pomoćnim jedinicama. Konstrukcija okvira ovisi o: Radnoj sili, koja određuje zahtijevanu krutost, Dimenzijama alata, koje utječu na zahtjevanu veličinu radnog prostora (vrijedi i obrnuta veza, na postojećoj preši dimenzije radnog prostora definiraju veličinu alata), Pristupu radnom području, što utječe na oblik okvira preše Stupnju preciznosti vođenja, što utječe na oblik i krutost okvira. 6

7 Preše s relativno malom radnom silom (do 2500 kn) + oblik okvira s otvorenim pročeljem (lagan pristup alatu) - asimetrični otklon (progib) okvira smanjenje točnosti dijelova, skraćenje radnog vijeka alata Preše s radnom silom preko 4000 kn mosni okvir (portalna izvedba): radni stol s temeljnom pločom, dva stupa i kruna (vrh) preše

8 8

9 Vođenje preše 9

10 ŠTANCE S VODEĆOM PLOČOM Vodeća ploča usmjerava i vodi žigove obzirom na rezne otvore u matrici. Žigovi smješteni u usadnu ploču. ŠTANCE S VODEĆIM STUPOVIMA Vodilice ili vodeći stupovi usmjeravaju i vode kompletni gornji sklop sa žigovima bolje vođenje u odnosu na vodeću ploču. 10

11 Pogonski sustavi mehaničkih preša Vrste pogona: 1. Koljenasti pogoni 2. Zglobni pogoni 3. Ekscentarski pogoni 11

12 1. Koljenasti pogoni Koljenasta preša koristi vezu klipnjače pričvršćenu na pogonsko vratilo. Veza klipnjače okreće se zajedno s pogonskim vratilom, a pričvršćena je pomoću rotacijskog zgloba. Klipnjača je povezana s maljem također rotacijskom vezom. Malj klizi unutar klizača i putuje po jednodimenzionalnom putu u oba smjera. Na tom putu koljenasta preša isporučuje silu. Koljenasta preša omogućuje djelovanje malja na relativno velikom putu. 12

13 Koljenasti pogon Remen EM Zupčanici Kočnica Koljenasto vratilo Spojka Inercijski blok Zamašnjak Uređaj za uravnoteženje Uređaj za osiguranje od preopterećenja Malj Uređaj za upravljanje Okvir preše Donja greda η=0,35-0,55

14 2. Zglobni pogoni Zglobna preša prenosi energiju elektromotora preko konstrukcije sa iznimno jakim vezama te je sposobna isporučiti vrlo velike sile. Koljenasto vratilo pogona u potpunosti se okreće. Veze su dobro postavljene kako bi podržale takav pritisak. 14

15 Zglobni pogonski sustavi Primarno za graviranje Način rada: - ekscentarski pogon pokreće zglob - postolje i gornji, fiksirani dio zgloba čine cjelinu - donji dio zgloba pomiče okvir što djeluje kao klizač i pomiče gornji dio ukovnja gore-dolje Prednosti: - kruta konstrukcija s malim progibima - zglob s relativno malom silom klipnjače stvara znatno veću (3-4x) silu prešanja - brzina klizača u dijelu iznad DMT značajnije manja

16 3. Ekscentarski pogon Ekscentar preša koristi elektromotor za pogon ekscentarskog vratila, rotirajući u klipnjači. Klipnjača pomiče malj na klizaču u dva smjera na istom pravcu. Ekscentarsko vratilo je okruglo, pa može rotirati unutar klipnjače. Središte pogona nije centar cjelokupnog vratila. Kako se motor okreće, središte pogona ostaje u istoj točci, ali se središte vrtnje vratila pomiče. To uzrokuje promjenu položaja vratila, omogućujući gibanje. Princip rada ekscentar preše odgovara principu rada koljenaste preše. 16

17 IZVEDBA MEHANIZMA MALJA H ω KGP KDP h N 180 O α N 0 O F st φ 90 O r F st sila tlačenja malja, F N nazivna (nominalna) najveća dozvoljena sila, h hod malja, h N nazivni put malja, onaj put malja kod kojeg je dozvoljena najveća sila preše, α N kut pod kojim stoji ekscentarskokoljenasto vratilo kada se malj nalazi na početku h N. Vrijedi: F F st N sin N sin

18 HIDRAULIČNE PREŠE 18

19 Princip rada hidraulične preše 19

20 Hidraulične preše su strojevi koji djeluju energijom dobivenom putem hidrauličkog tlaka. Tlak tekućine, u komori, može se povećati ili smanjiti korištenjem pumpi i ventila. Ovi strojevi mogu djelovati u velikoj duljini radnog hoda i pri konstantnoj brzini. Hidraulične preše općenito su sporije u odnosu na druge vrste stroju. To uključuje duži kontakt s obratkom, pa je hlađenje može biti problem pri radu u toplom stanju. Hidraulične preše su najsnažnija klasa preša. Neki mogu biti veličine zgrade, te mogu djelovati iznimno velikim pritiscima. Najveće hidraulične preše imaju radnu silu od 750kN ( tona). Hidraulična preša se koristi za kovanje, utiskivanje, duboko vučenje, savijanje, a ekstruzija se često izvodi vodoravno. 20

21 Osnovni principi rada pomoću hidrauličkog medija su jednostavni, a oslanjaju se na razlikama u tlaku tekućine. Tekućina se pumpa u cilindar ispod klipa što uzrokuje povećanje tlaka tekućine ispod klipa. Istovremeno, hidraulična tekućina se ispumpava iznad klipa, uzrokujući smanjenje tlaka fluida iznad klipa. Viši tlak tekućine ispod klipa od tekućine iznad njega podiže klip. U sljedećem koraku tekućina se ispumpava ispod klipa što uzrokuje pad tlaka ispod. Istovremeno, tekućina se pumpa u cilindar sa vrha, što povećava tlak tekućine iznad klipa. Viši tlak tekućine iznad klipa, od tekućine ispod njega, pomiče klip prema dolje. 21

22 Izbor hidraulične preše za duboko vučenje Alat za duboko vučenje sastoji se od žiga i matrice za vučenje, prihvatne ploče, tlačnog prstena te izbacivača proizvoda sa žiga. Preše za rad s alatima dijele se prema načinu rada, odnosno prema gibanju koja prenose na alat: jednoradne imaju samo žig kao izvor sile koji se pomiče gore dolje, dvoradne imaju dva izvora sile, glavni (unutarnji) i okvirni (vanjski), s međusobno neovisnim gibanjem, višeradne prema vrsti pogona izvode više gibanja istovremeno ili postupno. Unutar stola preše je hidraulični cilindar koji preko svornjaka prenosi dodatno gibanje na alat. 22

23 Izbor hidraulične preše za duboko vučenje JEDNORADNE DVORADNE VIŠERADNE 23

24 Alat za duboko vučenje na jednoradnoj preši 24

25 Alat za rad na jednoradnoj preši prikazan je u na prethodnoj slici. Sila koja pridržava lim za vrijeme vučenja ostvaruje se opružnim sklopom na pritisnoj ploči. S povećanjem dubine vučenja povećava se i sila opruge, što može prouzročiti pucanje materijala. Probom alata treba podesiti silu opruge, za što se najčešće upotrebljavaju tanjuraste opruge. Na pritiskalo preše postavlja se matrica za vučenje s opružnim izbacivalom proizvoda, a na stol preše žig za vučenje s opružnom pritisnom pločom. Opružni sklop je unutar otvora u stolu preše. 25

26 Alat za duboko vučenje na višeradnoj preši 26

27 Na prethodnoj slici prikazan je alat za duboko vučenje na višeradnoj preši. Na vanjski pritiskač postavlja se tlačna ploča za pridržavanje lima, a na unutarnji (glavni) žig za vučenje. Matrica s izbacivačem proizvoda se postavlja na radni stol preše. Za dvoradne preše izbacivač je opružni. 27

28 Ispitna pitanja: Nabrojite najmanje tri izvedbe preša za specifičnu namjenu. Navedite grubu podjelu mehaničkih preša. Objasnite zadatak okvira preše. O čemu ovisi konstrukcija okvira preše? Objasnite razliku između oblika okvira s otvorenim pročeljem i mosnog okvira. Navedite podjelu preša prema načinu vođenja žigova. Navedite vrste pogona mehaničkih preša. Objasnite razliku koljenastog i zglobnog pogona. Odgovor potkrijepite skicom oba pogona. Objasnite ekscentarski pogon mehaničke preše. Objasnite primjenu Paskalovog zakona u principu rada hidraulične preše. Zbog čega je sporije kretanje žiga hidraulične preše nedostatak ove vrste strojeva? Navedite i objasnite podjelu hidrauličnih preša za duboko vučenje. Skicirajte i objasnite alat za duboko vučenje na višeradnoj preši. 28