Гидравлические прессы и принцип их работы

Гидравлические прессы-автоматы относятся к оборудованию многократного действия, например прессы-автоматы для чистовой вырубки. 
В зависимости от конструкции основных деталей и сборочных единиц гидравлические прессы подразделяют следующим образом:

• вертикальные и горизонтальные;
• колонные; рамные (одно- и двухстоечные), трубные; со станиной, скрепленной высокопрочной лентой;
• с двухрамной станиной типа тандем;
• с неподвижной и подвижной станинами;
• открытые и закрытые;
• с верхним и нижним расположением привода;
• одно-, двух-, трех- и многоцилиндровые; 
  многоплунжерные.

В зависимости от направления  движения подвижной поперечины (ползуна) или подвижной станины прессы подразделяют на вертикальные и горизонтальные.

Если верхняя и нижняя поперечины гидравлического пресса соединены колоннами, то станину  называют колонной. Прессы могут быть двух-, четырех- и многоколонными. Рамная конструкция станины может быть одно- или двухстоечной в зависимости от количества стоек, на которых установлена верхняя поперечина. У прессов с двухстоечными станинами верхняя поперечина расположена на двух стойках, по направляющим которых движется ползун. Одно- и двухстоечные станины могут быть цельными (у прессов с малым Рном) и составными (у прессов с большим Рном).

Станина трубной конструкции  одновременно является рабочим цилиндром. Она может быть цельной или  составной, стянутой болтами.

В классических конструкциях крепление верхней и нижней поперечины со стойками осуществляют стяжными шпильками, что приводит к значительному  увеличению массы пресса. В конструкциях малогабаритных мощных специализированных прессов элементы станины (ригели и  стойки) скрепляют, применяя обмотку  стальной лентой с натягом или  проволокой, что обеспечивает необходимую  прочность и жесткость конструкции.

Другая компоновка гидравлических прессов, обеспечивающая сокращение размеров в плане и уменьшение массы, предусматривает  использование двухрамной станины, в которой одна рама подвижная. В этом случае поперечины пресса нагружены силой, равной половине номинального усилия, а верхнее и нижнее расположение рабочих цилиндров позволяет сократить его размеры в плане. Таким образом, использование двухрамной станины типа тандем обеспечивает существенное уменьшение массы пресса. Ее использование не исключает возможности применения ленты для скрепления элементов обмоткой.

Конструкции станин гидравлических прессов аналогично кривошипным  могут быть открытого и закрытого  типа. Станины открытого типа обеспечивают более свободный доступ к рабочему пространству и его обзор, что  важно для ковочных прессов и  использования механизирующих устройств.

По условиям пожарной безопасности в приводах гидравлических прессов  для горячей штамповки или  ковки использование в качестве рабочего тела минерального масла вызывает необходимость располагать рабочие  цилиндры внизу. (Масло, вытекающее из рабочего цилиндра, не попадает на горячую  поковку и не возгорается.) Это  привело к созданию прессов с  подвижными станинами, которые обладают большой устойчивостью при раскачивании в условиях эксцентричного приложения нагрузки, поскольку центр тяжести  их расположен вблизи опор пресса. Таким образом, наряду с верхним получило распространение и нижнее расположение рабочего цилиндра в гидравлическом прессе.

Гидравлические прессы не имеют верхнего ограничения по номинальному усилию. Однако при разработке конструкций  тяжелых гидравлических прессов  не удается разработать рабочий  цилиндр, соответствующий его номинальному усилию. Поэтому количество рабочих  цилиндров может быть больше одного. Трехцилиндровые прессы удобны еще  тем, что позволяют при ковке  или штамповке ступенчато регулировать силу деформирования заготовки в  результате последовательной подачи жидкости высокого давления в рабочие цилиндры. Количество рабочих цилиндров у  прессов определяется его номинальным  усилием и может быть различным.

Технологические процессы производства ряда поковок предусматривают одновременное  приложение нескольких независимых  сил, например, при штамповке поковок  типа корпусов вентилей и т. п. Это  требование технологии учитывают при  создании многоплунжерных гидравлических прессов.

Разнообразие технологического назначения гидравлических прессов  предопределило их широкое распространение  в качестве металлообрабатывающего оборудования в кузницах, кузнечно-штамповочных цехах, цехах листовой штамповки, металлургическом производстве, в цехах для переработки  пластмасс и неметаллических  материалов, в заготовительных производствах, в лабораториях механических испытаний  материалов и других подразделениях предприятий.