Михайлів Ю. Ю. Удосконалення пресів штанцювального обладнання застосуванням секційної натискної плити

Мета роботи полягає в удосконаленні пресів штанцювального обладнання застосуванням секційної натискної плити. Основна мета досягається виконанням окресленого переліку завдань: - виконати аналіз складових технологічного процесу виготовлення картонних паковань, розкрити принципи та особливості функціонування штанцювальних пресів; провести патентний пошук нових технічних рішень, покликаних реалізовувати підвищення ефективності їх функціонування; - запропонувати та обґрунтувати варіанти технічної реалізації заміни існуючих моноблочних конструкцій натискних плит у важконавантажених штанцювальних пресах з розклинювальними та ексцентриковими механізмами їх привода; - інтерпретувати «одиничний механізм» в аналітичних дослідженнях геометричних, кінематичних та силових параметрів в механізмах привода натискної плити для уможливлення масштабування моделей, виконання розрахунків для широкого спектра форматів штанцювальних пресів; - створити математичні моделі та дослідити силове навантаження привода натискної плити, укомплектованого розклинювальними механізмами, із застосуванням розмірного «еталону», що включає відносне значення технологічного опору; - розробити методику та створити математичні моделі для дослідження кутового зміщення кривошипів та ексцентриків на приводних валах в штанцювальних пресах для налагоджування паралельних розклинювальних та ексцентрикових механізмів у приводах секцій натискної плити залежно від товщини картонних заготовок; - розробити конструкцію, виготовити та змонтувати експериментальний стенд, укомплектований натискною плитою секційної будови з ексцентриковими приводами; - дослідити вплив ключових технологічних факторів – товщини картонних зразків, напрямку розташування волокон, швидкісного режиму розділення матеріалу – на силове навантаження привода; Об’єкт дослідження – технологічний процес штанцювання розгорток з картону, розклинювальні та ексцентрикові механізми привода натискної плити секційної будови у штанцювальних пресах. Предмет дослідження – геометричний синтез, геометричні, кінематичні та енергосилові параметри розклинювальних та ексцентрикових механізмів привода натискної плити секційної будови у штанцювальних пресах. Методи досліджень. Структура досліджень дисертаційної роботи ґрунтується на системному поєднанні опрацьованих блоків, що включають: аналітичні напрацювання, представлені математичними формулами та залежностями; експериментальні дослідження, проведені на реальному прототипі запропонованого штанцювального преса, укомплектованому секційною натискною плитою; віртуальне комп’ютерне моделювання. Наукова новизна одержаних результатів. Вперше: - розроблено метод почергової взаємодії інструментів плоскої штанцювальної форми з ділянками картонної заготовки шляхом застосування у пресах натискної плити секційної будови з індивідуальними приводами, що реалізує мінімізацію значних пікових навантажень привода внаслідок штанцювання розгорток, уможливлює зниження матеріаломіскості обладнання та зменшення енегоміскості технологічного процесу; - створено структурні та функціональні моделі розклинювальних та ексцентрикових механізмів привода паралельних секцій натискної плити, результати дослідження яких у складі штанцювальних пресів підтверджують реалізацію виконання умови почергової взаємодії інструментів плоскої штанцювальної форми з ділянками картонної заготовки, що забезпечує мінімізацію пікових навантажень привода впродовж виконання технологічної операції штанцювання розгорток; - розроблено методику та математичні моделі для дослідження відносного кутового зміщення кривошипів та ексцентриків на приводних валах в штанцювальних пресах, результати яких забезпечують обґрунтування технічної процедури якісного налагоджування паралельних розклинювальних та ексцентрикових механізмів у приводах секцій натискної плити залежно від товщини картонних заготовок; - доведено експериментальним шляхом результативність заміни традиційної моноблочної конструкції натискної плити секційною, укомплектованою індивідуальними ексцентриковими приводами секцій, яка підтверджує суттєву мінімізацію пікових навантажень привода штанцювального преса. Набуло подальшого розвитку: - наукове інтерпритування «одиничний механізм» для геометричного синтезу різних механізмів привода натискної плити у штанцювальних пресах, аналітичних досліджень їх кінематичних та силових параметрів, що уможливлює зручне автоматизоване масштабування моделей, уніфіковане виконання розрахунків для широкого спектра форматів штанцювальних пресів. Практичне значення отриманих результатів. Практична цінність отриманих результатів дослідження полягає у створенні науково-технічного підґрунтя для розроблення обладнання нового покоління з реалізацією почергового штанцювання картонних заготовок окремими секціями натискної плити. Пропоновані штанцювальні преси вирізнятимуться від існуючих меншою металомісткістю, стабільнішими динамічними показниками при експлуатуванні, економнішим споживанням потужності.