استكشاف مكونات المكبس الميكانيكي وأنواعه

(1) المكونات الرئيسية للمكبس الميكانيكي

إن المكبس الميكانيكي شائع الاستخدام هو مكبس الكرنك بشكل أساسي، والذي يستخدم على نطاق واسع في تشكيل المواد (تشكيل البلاستيك) كمعدات تحصل على القوة اللازمة والإزاحة الخطية لتشكيل المواد من خلال آلية قضيب توصيل الكرنك. يمكن أن تؤدي عمليات مثل الختم، والبثق، والتشكيل، وما إلى ذلك، وتستخدم على نطاق واسع في صناعة السيارات، والآلات الزراعية، وصناعة الطيران، وصناعة الأدوات الإلكترونية، وصناعة الأجهزة الخفيفة، وغيرها من المجالات.

وفقًا لوظيفة كل جزء من أجزاء المكبس، يمكن تقسيمها إلى المكونات التالية:

1) آلية العمل.

تتكون آلية تنفيذ العمل في المعدات من كرنك وقضيب توصيل ومنزلق، مما يحول الحركة الدورانية إلى حركة خطية ترددية. ونظرًا لأن آلية العمل عبارة عن آلية قضيب توصيل كرنك صلب، فإن المكبس له مواضع حدية علوية وسفلية ثابتة (المراكز الميتة العلوية والسفلية) أثناء التشغيل، والتي يمكنها التحكم بدقة في أبعاد الأجزاء المشكلة.

2) نظام النقل.

يتكون نظام نقل الحركة من محرك السير ومحرك التروس، وينقل طاقة المحرك الكهربائي إلى آلية العمل. أثناء عملية النقل، تنخفض السرعة تدريجيًا، ويزداد عزم الدوران تدريجيًا.

3) آلية التشغيل.

تتكون آلية التشغيل بشكل أساسي من قابض ومكابح والنظام الكهربائي المقابل. بعد بدء تشغيل المحرك، يتحكم في حالة تشغيل آلية التشغيل، مما يسمح لها بالعمل بشكل متقطع أو مستمر.

4) قسم الطاقة.

يتكون قسم الطاقة من محرك كهربائي وحذافة. يتم توفير الطاقة اللازمة لتشغيل الماكينة بواسطة المحرك الكهربائي. بعد بدء التشغيل، يعمل المحرك على تسريع دولاب الموازنة، وتوفر دولاب الموازنة طاقة العمل قصيرة الأجل للمكبس، وتلعب دورًا في تخزين الطاقة وإطلاقها.

5) قسم الدعم.

يتكون قسم الدعم من جسم الماكينة ومنضدة العمل والمثبتات وما إلى ذلك. وهو يربط جميع أجزاء المكبس في وحدة واحدة.

6) الأنظمة المساعدة.

تشمل الأنظمة المساعدة النظام الهوائي، ونظام التشحيم، وجهاز الحماية من التحميل الزائد، ووسادة الهواء، والتغيير السريع للقالب، وجهاز الطمس وجهاز المراقبة، إلخ. وهي تعزز سلامة وسهولة تشغيل المكبس. بالنسبة للمكابس الجديدة، تُظهر نسبة تكلفة هذا النظام اتجاهًا متزايدًا.

(2) تصنيف مكابس الكرنك

حاليًا، يتم تصنيف مكابس الكرنك بشكل أساسي على أساس هيكل السرير، وتنقسم إلى مكابس كرنك مفتوحة ومغلقة. ويمكن تقسيم المكابس الساعدية المغلقة إلى مكابس مغلقة ذات نقطة واحدة (انظر الشكل 3-57)، ومكابس مغلقة ذات نقطتين ومكابس مغلقة ذات أربع نقاط (انظر الشكل 3-58)، إلخ.

1-نظام الإرسال 1-نظام الإرسال
2-جسم الآلة 2
3-شريط التمرير
4-منضدة العمل

سرير المكبس ذو الساعد المفتوح على شكل حرف "C"، مع فتح مقدمة الجسم وجانبيه الأيمن والأيسر على حد سواء، مما يسهل عمليات تركيب القالب وتعديله وتشكيله. ومع ذلك، فإن صلابة الجسم (خاصة الصلابة الزاوية) ضعيفة.

يؤثر التشوه تحت الحمل على دقة الأجزاء ويقلل من عمر القالب، وهو مناسب للمكابس الصغيرة، التي تستخدم عادةً تحت 1000 كيلو نيوتن.

هيكل مكبس الساعد المغلق عبارة عن هيكل إطار، مع فتح الجزء الأمامي والخلفي وإغلاق الجوانب. تتم عمليات تركيب القوالب وعمليات التشكيل على الجانبين الأمامي والخلفي.

يمكن التخلص من التشوه العمودي الناجم عن تشوه الجسم تحت الحمل عن طريق ضبط ارتفاع إغلاق القالب. لا يؤثر ذلك على دقة الأجزاء ودقة تشغيل القالب، وهو مناسب لمكابس الكرنك المتوسطة والكبيرة.

بالإضافة إلى طرق التصنيف المذكورة أعلاه، هناك بعض طرق التصنيف الأخرى:

وفقًا للاستخدام التكنولوجي، يمكن تصنيفها إلى مكابس كرنك عامة، ومكابس السحب العميق، ومكابس التثقيب عالية السرعة، ومكابس التشكيل بالقالب الساخن، ومكابس البثق على البارد، إلخ. قامت هذه المكابس بتحسين آلية منزلق الكرنك لجعل قدرة القوة ومنحنى الحركة أكثر ملاءمة لمتطلبات عملية التشكيل المقابلة.

ووفقًا لعدد المنزلقات، يمكن تصنيفها إلى مكابس كرنك أحادية الحركة ومكابس كرنك مزدوجة الحركة. يشير العمل الواحد إلى وجود منزلق واحد في آلية العمل، ويشير العمل المزدوج إلى وجود منزلقين، منزلق داخلي وآخر خارجي، مع تثبيت المنزلق الداخلي داخل المنزلق الخارجي، ويتم تشغيل كل آلية على حدة.

تُعرف مكابس الكرنك مزدوجة الحركة أيضًا باسم مكابس السحب العميق (انظر الشكل 3-59). بالنسبة لأجزاء الصفائح المعدنية الرقيقة الكبيرة ذات الأشكال المعقدة، وخاصةً أجزاء الغطاء، يُنصح باستخدام مكابس السحب العميق المخصصة.

لذلك، فإن مكبس السحب العميق هو جهاز مهم في معالجة أجزاء الغطاء الزراعي. وبوجه عام، تحتوي مكبس السحب العميق على منزلقين، ويستخدم المنزلق الخارجي للحواف، ويستخدم المنزلق الداخلي للسحب العميق.

المنزلق الخارجي لمكبس السحب العميق مزدوج الحركة مزود بمنزلق داخلي لتحقيق الحركة المزدوجة.

يجب أن تحافظ حركة المنزلق الداخلي والمنزلق الخارجي لمكبس السحب العميق مزدوج الحركة على علاقة معينة لتلبية متطلبات عملية السحب العميق، ويتم تمثيل علاقة حركة المنزلق الداخلي والخارجي بواسطة مخطط دورة العمل.

الشكل 3-60 هو مخطط دورة العمل المنزلق لمكبس السحب العميق مزدوج الحركة JB46-315.

يتشابه نمط حركة المنزلق الداخلي مع نمط حركة منزلق مكبس الساعد العام. يتم تشغيل المنزلق الخارجي بواسطة آليات متعددة ويقوم بحركة متقطعة تقريبًا. أثناء التشغيل، يضغط المنزلق الخارجي على الفراغ بزاوية 10° ~ 15° قبل المنزلق الداخلي، ويبدأ المنزلق الداخلي في السحب العميق عند α≤82° تقريبًا، وينتهي السحب العميق عند α=0°.

في شوط العودة، يتخلف المنزلق الخارجي عن المنزلق الداخلي بمقدار 10° ~ 15°، والغرض من ذلك هو منع الشُّغْلَة من أن تعلق على المثقاب، وبالتالي يتم ضبط زاوية التشبيك للمنزلق الخارجي على 100° ~ 110°.

عندما يعود المنزلق الداخلي إلى المركز الميت العلوي، يكون المنزلق الخارجي قد تجاوز بالفعل المركز الميت العلوي وتحرك لأسفل مسافة معينة، وتسمى هذه المسافة بمسافة "التقدم إلى الأمام"، وهي تساوي تقريبًا 0.1 ~ 0.15 من حركة المنزلق، ويضمن "التقدم إلى الأمام" أن يضغط المنزلق على الفراغ للأمام في شوط العمل التالي، ويجب ألا تكون كمية "التقدم إلى الأمام" كبيرة جدًا لضمان إمكانية إزالة قطعة العمل من القالب.

تم تجهيز مكبس السحب العميق مزدوج الحركة أيضًا بوسادة هوائية، والتي يمكنها إخراج قطعة العمل بعد الانتهاء من السحب العميق. نظرًا لأن المنزلق الخارجي يتأخر عن المنزلق الداخلي بمقدار 10° ~ 15° أثناء شوط العودة، لتجنب إتلاف قطعة العمل في نطاق 10° ~ 15°، يجب أن تكون وسادة الهواء مزودة بجهاز تأخر في العودة لمزامنة ارتفاعها مع المنزلق الخارجي.

يتميز مكبس السحب العميق مزدوج الحركة بخصائص العملية التالية:

1) قوة حواف مستقرة وموثوقة.

بالنسبة للأجزاء المعقدة المسحوبة بعمق، عادةً ما يتم ضبط أضلاع السحب العميق المختلفة على القالب لضبط والتحكم في مقاومة تدفق المعدن. ويستفيد مكبس السحب العميق مزدوج المفعول من دور عملية أضلاع السحب العميق بشكل كامل من دور عملية أضلاع السحب العميق، وذلك بسبب وجود منزلق خارجي له ضغط كافٍ لتشويه المعدن تمامًا عند أضلاع السحب العميق.

2) يعمل بسلاسة دون تأثير.

إن المنزلق الخارجي لمكبس السحب العميق مزدوج الحركة يكون بالفعل في المركز السفلي الميت عند بدء الحافة، لذا فإن قوة الصدم تكون صغيرة جدًا عند ملامستها لقطعة الشغل.

إذا تم استخدام عناصر مرنة أو وسائد هوائية، فإن المنزلق يكون له سرعة معينة عندما تلامس حلقة الحواف قطعة الشغل، مما يتسبب في حدوث صدمات أكبر في بداية الحواف مما يؤدي إلى اهتزازات في حلقة الحواف وزيادة مفاجئة في قوة الحواف مما يؤدي إلى ضغط مادة التشحيم بين حلقة الحواف والفراغ، وزيادة الاحتكاك أثناء السحب العميق، وزيادة احتمالية التمزق في الأجزاء المسحوبة بعمق.

3) سهولة ميكنة العمليات.

عند استخدام مكبس السحب العميق مزدوج المفعول، فإن رسم القالب يتم تركيبه بشكل صحيح، أي أن القالب الأنثوي للسحب العميق يكون في الأسفل، والقالب الذكري في الأعلى، ويتم سحب الجزء لأسفل، ويمكن الحفاظ على ارتفاع محيط الفراغ ثابتًا، مما يسهل استخدام الأذرع الآلية للعمليات الآلية.

4) سرعة السحب العميق المناسبة.

نظرًا لأنها مكبس متخصص، فإن سرعة المنزلق الداخلي للسحب العميق تلبي متطلبات عملية السحب العميق بشكل أفضل.