CZ20004257A3 - Způsob výroby formy pro lití vstřikem - Google Patents

Abstract

Způsob výroby kovové vstřikovací formy pro omezenou hromadnou výrobu součástí (2) litých vstřikováním spočívá v tom, že se pomocí modelu (1) součásti (2), která se má vyrobit, vstřikovým litím práškového materiálu vyrobí část (7) formy. Vzniklý odlitek se odloučí od modelu (1) a výroba nástroje se dokončí jeho slinováním.

Description

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu výroby kovové vstřikovací formy pro omezenou hromadnou výrobu součástí litých vstřikováním, které mají rozměry typicky větší než 1 mm. Pojem omezená hromadná výroba je v tomto popisu používán pro výrobu sérií s výhodou o počtu 1000 až 100 000 kusů součástí vyráběných vstřikovým litím. Ve srovnání s tímto počtem je možno běžnými nástroji pro lití vstřikováním vyrábět asi desetkrát větší série, zatím co postupy nazývané Rapid-Tooling popřípadě RapidPrototyping, jsou vhodné jen pro asi desetkrát menší série.

Dosavadní stav techniky

Běžné vstřikovací nástroje pro hromadnou výrobu součástí vstřikovým litím jsou spojeny s vysokými výrobními náklady, jsou tedy drahé. To platí především také pro úpravy nástrojů v případě dodatečně potřebných změn. Proto jsou tyto nástroje hospodárně využitelné jen pro skutečnou hromadnou výrobu součástí v milionovém počtu kusů.

Pro výrobu malého počtu prototypů nebo také pro výrobu předsérií nebo malých sérií se proto často používají provizorní nástroje z různých materiálů. Tak se například v licí technice nebo v technice tváření zatepla již delší dobu používají provizorní formy vyrobené z licích pryskyřic nebo dokonce formy vyrobené ze dřeva.

Podstata vynálezu

V důsledku vysokých tlaků v nástroji, vznikajících při vstřikování, docházelo při použití takových provizorních materiálů k předčasnému ukončení výrobního procesu. V poslední době opět vzrůstá zájem o rychle a • · • ·· • · , · · « ► · · « » · · ¹ » · · « ·· ·· levně vyrobitelné nástroje. Úkolem vynálezu je proto vyrobit nástroj pro lití vstřikováním, který je jednak rychle a levně vyrobitelný, jednak umožňuje výrobu větších sérií než to umožňují nástroje z měkkých materiálů.

Podle vynálezu je tento úkol vyřešen výše uvedeným způsobem, který se vyznačuje tím, že se model součásti, která se má vyrobit vstřikovým litím, umístí do standardní licí formy, do formy s umístěným modelem se vstřikuje práškový materiál, vzniklý odlitek části formy se pak odloučí od modelu a odloučený odlitek formy se slinuje.

Přehled obrázků na výkresech

Dále je podrobně popsáno příkladné provedení vynálezu s odvoláním na připojené výkresy, kde na obr. 1 je schematicky znázorněn postup výroby nástroje pro vstřikové lití ozubeného kola z plastu a na obr. 2 je znázorněn speciální úsek výrobního postupu.

Příklady provedení vynálezu

Model 1 součásti 2, která se má vyrobit vstřikováním, v uvedeném příkladu ozubené kolo z plastu, je možno vyrábět různým způsobem. Potřebné přídavky hmotnosti pro vyrovnání smrštění při slinování jsou v práškové vstřikovací technice známé. Ve znázorněném příkladném postupu je na základě konstrukčních podkladů 3 CAD pomocí známé stereoskopické litografie 4 vyrobena forma modelu a v ní se rovněž známým licím postupem 5 odlévá plastový model 1.

V dalším postupu se tento model 1 vloží nebo zamontuje do standardní licí formy 6. Nato se forma zavře a vyleje se stříkací práškovou litinou. Vzniklá část 7 formy představuje tak zvané základní těleso, které se v tomto stavu velmi jednoduše opracovává.

Jako další krok následuje odloučení zhotovené části formy od modelu, které je možno provádět různým způsobem, například tepelným rozložením, extrakcí rozpouštědly, katalytickým uvolňováním a podobně. Konečně následuje jako další krok slinování, tj. beztlaké zhutňování vytvořené části formy, při kterém se dosahuje přibližně teoretické hutnosti kovového materiálu. Výsledkem je kovový nástroj 8 na lití vstřikem, který umožňuje zhotovení asi 100 000 kusů vstřikovaných součástí.

Výhodou tohoto postupu je na jedné straně relativně krátká doba, která uplyne od zhotovení konstrukčního výkresu do výroby hotového nástroje. Zpravidla to netrvá déle než dva týdny. Na druhé straně je tento postup velmi výhodný z hlediska nákladů. Nástroj vyrobený tímto způsobem vyžaduje přibližně jen 20 až 30 % nákladů potřebných pro zhotovení obvyklého výrobního nástroje. Další výhodou je možnost znázorněná na obr. 2, že je tímto postupem možno vyrobit větší počet částí 9, 10, Π forem stejného druhu, které lze skladovat v dále nezpracovaném stavu. V tomto stavu pak mohou tyto díly být v případě potřeby velmi rychle přizpůsobeny potřebným změnám. Proto ve vstřikovací technice běžné a obávané dodatečné vylepšování, změny nebo úpravy nástroje již nepředstavují žádný problém.

Jako materiál pro výrobu nástroje přichází v úvahu především ocel. Je však možno používat i jiné materiály, které je možno zpracovávat metodou vstřikového lití, například keramické materiály.

Claims (5)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Způsob výroby kovové vstřikovací formy pro omezenou hromadnou výrobu součástí litých vstřikem, které mají typicky větší rozměry než 1 mm, vyznačující se tím, že (a) model součásti, která se má vyrobit vstřikovým litím, se umístí do standardní licí formy, (b) do formy s umístěným modelem se vstřikuje práškový materiál, (c) vzniklý odlitek části formy se odloučí od modelu a (d) odloučený odlitek části formy se slinuje.
2. 2. Způsob výroby vstřikovací formy podle nároku 1, vyznačující se tím, že se část formy před odloučením opracovává.
3. 3. Způsob výroby vstřikovací formy podle nároku 1, vyznačující se tím, že se model vyrábí způsobem nazývaným Rapid-Prototyping, například stereoskopickou litografií.
4. 4. Kovová vstřikovací forma pro omezenou hromadnou výrobu vstřikovaných součástí, vyznačující se tím, že je vyrobena způsobem podle některého z nároků 1 až 3.
5. 5. Použití práškového vstřikovacího postupu při výrobě kovové formy pro vstřikové lití pro omezenou hromadnou výrobu vstřikem litých součástí.