Общее устройство стендов
Исполнительные механизмы стендов. Все исполнительные механизмы стендов, как и кузнечно-прессовых машин, можно классифицировать на:
главные исполнительные механизмы (ГИМ) - механизмы, непосредственно обеспечивающие процесс деформирования металла;
дополнительные исполнительные механизмы (ДИМ) - механизмы, способствующие созданию заданной схемы напряженного состояния обрабатываемого материала, например, прижим листа (детали) при гибке, обрезке и т.п.;
вспомогательные исполнительные механизмы (ВИМ) - механизмы, облегчающие установку и снятие детали, например, механизм выталкивателя детали из зоны обработки, механизм выдвижения фиксатора, механизм подвода и отвода матриц для обеспечения установки и снятия детали и т.п.
Конструкция стендов. Неотъемлемой частью любого стенда является штампующий узел 1 (рис. 3.1), состоящий из силовой 2 и базовой 3 частей и штампа 4. Силовая часть может представлять в целом как единый нормализованный механизм или же может составляться из силового механизма (например, силового модуля в виде цилиндра) и кронштейна. Такие механизмы считаются ГИМ. Базовая часть штампующего узла представляет собой кронштейн, на котором монтируется блок матрицы, а иногда, как показано на рис. 3.1, и силовая часть узла. На нее устанавливается деталь при обработке.
Кроме того, стенды содержат узлы для установки и фиксирования детали, например, в виде базовых опор 5, фиксаторов б и зажимов 7, систему удаления отходов, например, в виде емкостей 8 и каналов 9, систему привода 10 исполнительных механизмов с пультом управления 11, вспомогательные устройства для транспортирования (рым-болты 12), а при необходимости и для наладки стенда (базовые упоры 13).
При необходимости на стендах предусматривают направители для облегчения установки и снятия обрабатываемой детали, а также выталкивателя для отрыва детали от матриц и подъема ее в удобную для снятия зону, когда направление съема детали с матриц не совпадает с направлением штамповки, например при пробивке отверстий на боковых станках П-образного профиля, или же когда деталь громоздка и требуется облегчение ее подъема.
Все узлы, системы и устройства монтируются на базовой плите 14 и подставке 15, составляющие станину стенда. На плите 14 стендов для локальной обработки кузовных деталей легковых автомобилей наносится координатная сетка 16 для наладки стенда при изготовлении.
Стенды, кроме универсальных, имеют структурно-пространственную композицию, всецело определяемую характером обрабатываемой детали, выполняемыми операциями и удобством работы на нем и его обслуживания. По размерам и сложности они разнообразны.
Ниже в этой главе даны рекомендации по разработке стендов для локальной обработки кузовных деталей автомобилей, как наиболее сложных; разработка же простых по конструкции стендов производится аналогично им, но с исключением ненужных элементов.
Модульный принцип построения стендов. Все стенды строятся по модульному принципу, который предполагает создание их из нормализованных элементов (модулей) различного функционального назначения в соответствии с формой обрабатываемой детали и характером ее обработки. Для осуществления этого принципа на ВАЗе создан достаточно емкий "банк" модулей. Он содержит силовые модули, применяемые в качестве ГИМ, ДИМ и ВИМ, а также модули иного назначения: блоки пуансонов и матриц, стойки станин, пульты безопасного управления, пневмогидравлическую насосную станцию для привода гидравлических стендов и т.п.
Полнота осуществления принципа зависит от плотности компоновки стенда. На стендах с тесным размещением узлов наряду с модулями иногда приходится применять сугубо специальные элементы - блоки штампов, кронштейны и даже силовые узлы.
Разработка стендов при модульном построении сводится к:
выбору по каталогу силовых модулей в качестве ГИМ, ДИМ и ВИМ, блоков пуансонов и матриц, инструмента, стоек станин и прочих модулей;
расстановке этих модулей на станине в соответствии с требованиями обработки и формой обрабатываемой детали;
разработке специальных элементов, если невозможно применение модулей;
разработке привода стенда и системы управления им.
Такой подход даже на стадии конструкторской разработки значительно сокращает объемы работ, сведя их в основном к компоновочным. На последующих стадиях изготовления и эксплуатации стендов эффективность этого принципа также велика, так как он:
сокращает технологическую подготовку производства (на модули технологические процессы изготовления разработаны уже при первом изготовлении);
удешевляет изготовление, так как возрастает объем производства одинаковых унифицированных модулей;
повышает качество и надежность стендов, так как стенды составлены из испытанных и доведенных до совершенства модулей;
упрощает и удешевляет ремонт и эксплуатацию стендов из-за сокращения типажа узлов, повышения их надежности и возможности создания ремонтного фонда модулей;
исключает утилизацию стендов в случае аннулирования обработки; стенды в этом случае разбираются на модули, которые пригодны для повторного применения;
позволяет изготовлять часто применяемые модули заранее. Типы стендов по характеру привода. Стенды бывают пневматическими, гидравлическими или смешанными (см. рис. 1.7).
В пневматических стендах привод всех узлов осуществляется сжатым воздухом из цеховой магистрали, в гидравлических - жидкостью из автономных гидростанций, поставляемых к каждому стенду; в смешанных приводах ГИМ работают от гидростанций, ДИМ и ВИМ - от пневмо-магистрали.
Каждый тип привода имеет свои преимущества и недостатки. Пневматический привод не требует автономных источников питания, утечки воздуха не загрязняют стенд и зону около него. Однако силовые узлы громоздки, выполнены со сложными усилительными механизмами из-за невысокого давления воздуха. Работа стендов сопровождается значительным шумом.
Гидравлический привод работает с меньшим шумом, давление в системе более высокое. Силовые узлы с этим приводом очень компактны, так как строятся без усилительных механизмов. Однако утечки жидкости загрязняют околостендовую зону, а привод нуждается в автономной гидростанции, для которой необходимы дополнительные производственные площади.
При решении вопроса о характере привода необходимо тщательно взвесить все их преимущества и недостатки. Как показывает анализ действующих стендов на ВАЗе, стенды малой и средней сложности (содержащие до 15 исполнительных механизмов) целесообразно оборудовать пневматическим приводом, если условия компоновки позволяют это. Такие же стенды при тесной компоновке и стенды более сложные оборудуются гидравлическим или смешанным приводом.
Требования к стендам. К стендам, как к любому технологическому оборудованию, предъявляется множество требований, которые необходимо учитывать при разработке и эксплуатации. Важнейшие из них - технологические, ремонтно-эксплуатационные, а также требования по технике безопасности, санитарно-гигиеническим нормам и технической эстетике.
К технологическим относятся требования по качественной обработке деталей и стабильности выполнения операции на стенде. Обработка считается качественной, если размеры и координаты выполненных элементов на детали соответствуют заданным на чертеже, размер заусенцев по краям пробитых отверстий и обрезанных кромок не превышает 1/5 толщины листа детали и отсутствуют признаки деформации детали. Под стабильностью выполнения операции понимается обеспечение качественной обработки на протяжении длительного времени, а также обеспечение надежного отвода отходов обработки и нормальной установки и снятия детали при обработке. Эти требования обеспечиваются правильной компоновкой и наладкой стенда.
К экономическим относятся требования по производительности стенда, числу занятых операторов, стоимости изготовления и эксплуатационным расходам. Производительность стенда обеспечивается созданием удобств для установки и снятия детали и необходимой скоростью срабатывания привода, зависящей от сечений подводящих и отводящих магистралей в пневмоприводах, а в гидроприводах, кроме того, и от мощности гидростанции. При разработке пневматического привода обеспечивается не только требуемая, но и наивысшая (технически возможная) производительность стенда, определяемая имеющимися сечениями подводящих и отводящих каналов цилиндров исполнительных механизмов. Число работающих на стенде операторов определяется массой и размерами обрабатываемой детали.
При разработке стенда необходимо стремиться к простоте конструкции, например, путем применения многопуансонных штампующих узлов и сокращения их числа. Число зажимов, базовых опор и других конструктивных элементов должно быть обоснованным и минимальным.
Для обеспечения выполнения ремонтных и наладочных работ при эксплуатации стенда все узлы выполняются легкосъемными с креплением болтами и штифтами, к быстроизнашивающимся деталям и штамповому инструменту предусматривается доступ для их смены. Все устройства для регулирования должны быть легкодоступными и надежными.
Стенд должен быть безопасным в эксплуатации и соответствовать по уровню шума и удобствам в работе действующим санитарно-гигиеническим нормам. Для этого:
все подвижные травмоопасные части защищаются кожухами и окрашиваются в желтый цвет;
система управления стендом выполняется двуручной для занятия обеих рук оператора (операторов) на время совершения всего цикла
или, по крайней мере, его опасной части - зажима детали и подвода пуансонов;
кнопки управления располагаются удобно в зоне работы оператора и выполняются с усилием включения 10 ... 12 Н;
в пневмоприводах необходимо устанавливать глушители шума;
для замедления хода штоков цилиндров и уменьшения стука и вибраций узлов устанавливаются дроссели;
цвет лакокрасочного покрытия стендов не должен утомлять зрение оператора; основным цветом для окраски такого оборудования можно рекомендовать светло-зеленый. | 
