11. Направляющие и шаботы

Цилиндр с поршнем является одним из элементов, направляющим движение бабы. Другим элементом является нижний сальник цилиндра, через который проходит шток. Третьим элементом являются направляющие бабы. Они выполнены кованными из стали 45 или 40Х и после закалки шлифуются.

Рис. 40. Положение золотника ковоч­ного арочного молота

Шаботы ковочных молотов устанавливают отдельно от стоек на изолированной фундаментной плите. Шаботы весом до 100  120 т изготавливаются цельными. Большие по массе шаботы выполняются составными, и при этом в целях экономии - из стального литья только верхняя часть, а нижняя - из чугуна. Шаботы штамповочных молотов - прямые или в форме усеченного конуса также могут быть цельными (100  120 т) и составными. У составных шаботов отдельные части соединяются между собой цилиндрическим и шпонками.

По плоскости стыка шабота со стойками предусматриваются отверстия, куда за счет разрежения, возникающего при раскрытии стыка, сдувается окалина.

Рис. 41. Составной шабот паровоздушного

штамповочного молота

12. Специальные виды молотов

12.1. Листоштамповочные молоты

Эти молоты выполняются двух или четырехстоечными. Их характерной особенностью является большая площадь штамповочного пространства, поскольку ведется штамповка изделий до 2,5  3 м. Баба листоштамповочного молота - плита толщиной 40  100 мм с ребрами жесткости. Соотношение массы шабота к падающим частям 8:1. Принцип работы листоштамповочных молотов такой же, как и у штамповочных. В последнее время эти молоты изготавливаются, как молоты простого действия, то есть энергия пара или воздуха используются только на подъем. Рабочий ход происходит под действием сил тяжести, поэтому их иногда называют - падающие молоты. Скорость деформирования к моменту удара - 3 м/с. Для удержания подвижных частей на весу в период пауз применяют стопорные устройства, монтируемые на стойках в виде небольших горизонтальных цилиндров, которые удерживают подвижные части. Для совершения рабочего хода с помощью педали штоки цилиндров выводят из-под подвижных частей.

12.2. Бесшаботные молоты

Принцип работы этих молотов основан на встречном движении подвижных масс, в связи, с чем работа этих молотов в сравнении с обычными заключается в почти полном устранении вибраций на фундамент и окружающий грунт.

По типу механизма связи движущихся частей между собой бесшаботные молоты классифицируются на молоты:

а) с механической связью;

б) с гидравлической связью;

в) независимым приводом.

Рис. 42. Схема бесшаботного молота с ленточной связью или рычажной

Масса нижней бабы на 10 % выше верхней, в связи с чем пока в рабочем цилиндре нет давления, она находится внизу, удерживая на весу верхнюю бабу.

Лента - стальная полоса t = 0,3  1 мм, b = 100  200 мм (рис. 42). Блок - алюминиевый с целью снижения инерционной массы. Для смягчения ударов лента передает усилие через амортизаторы. Молоты с ленточной связью изготавливаются с энергией удара до 500 кдж. Молоты с рычажным механизмом связи менее надежны и изготавливаются с L_у = 160 кдж.

Рис. 43. Бесшаботный молот с гидравлической связью

Чтобы скорости обеих баб были одинаковы (рис. 43), необходимо с учетом упругой сжимаемости жидкости площадь среднего цилиндра брать несколько больше суммарной площади двух боковых плунжеров. Утечки жидкости должны постоянно подпитываться специальной системой пополнения. Молоты с гидравлическим механизмом связи выполняются с L_у = 200  1000 кдж. Ввиду того, что обе половины инструмента движутся, ковочные операции на таких молотах исключены.

Рис. 44. Бесшаботный молот с независимым паровоздушным приводом баб

Нижняя баба на много тяжелее, чем верхняя (рис. 44), поэтому имеет небольшое перемещение, что позволяет вести штамповку в многоручьевых штампах. Выпускаются с L_у = 1250 кдж.

Рис. 45. Принципиальная схема бесщаботного мо­лота с горизонтальным движением баб (импактора)

Движение должно быть строго синхронизировано (рис. 45). L_у = 5  500 кдж, n до 180 удар/мин.

, (139)

при m₁  m₂ и V₁  V₂ = 3  3,5 м.

. (140)

L_у = G кг для бесшаботных молотов.

12.3. Высокоскоростные бесшаботные молоты

С развитием ракетной и атомной техники возникла потребность обработки высокопрочных сплавов на основе молибдена, титана, бериллия, циркония и других металлов, для которых решающим фактором в процессе пластической деформации является температура деформации и скорость. Практика показала, что подобные материалы особенно хорошо деформируются при V = 20  30 м/с. В этой связи были разработаны и созданы высокоскоростные газовые молоты.

В исходном положении полость А соединена с атмосферой, и баба удерживается за счет подачи газа в полость Б. При рабочем ходе полость А соединяется с линией подачи азота, торец отрывается от уплотнения, и давление газа действует на площадь, соответствующую диаметр у штока.

Одновременно под действием газа на крышку цилиндра рама движется навстречу бабе, и удар гасится внутри системы без передачи нагрузок на фундамент. Однако детали высокоскоростного молота, в частности рама, замыкающие на себе силовую динамическую нагрузку, работают в очень сложных условиях и, поэтому их изготавливают цельноковаными из стали 40ХНМА.

Для газа , к = 1,4  1,6.

, (141)

, (142)

, (143)

где - степень расширения газа.

Рис. 46. Высокоскоростной газовый молот:

а - конструкция; б - принципиальная схема