CZ2017543A3

CZ2017543A3 - A device for clamping a semi-finished formed piece

Info

Publication number: CZ2017543A3
Application number: CZ2017-543A
Authority: CZ
Inventors: Pavel Adam; Tomáš Lopour; Petr Řípa
Original assignee: Ĺ KODA AUTO a.s.
Priority date: 2017-09-14
Filing date: 2017-09-14
Publication date: 2018-12-19
Also published as: CZ307572B6

Abstract

Zařízení k uchycení polotovaru výlisku je modulově vytvořené v existujícím uspořádání lisovacího nářadí. Zařízení obsahuje těleso lisovacího nářadí a alespoň jeden elektromagnet propojený přes elektroinstalaci ke zdroji elektrického proudu, přičemž v tělese lisovacího nářadí je uspořádána zápusť, ve které je uspořádán kryt, k jehož spodní části je připevněn elektromagnet.The device for gripping the blank is modularly formed in an existing press tool arrangement. The apparatus includes a die tool body and at least one electromagnet coupled to the power source via an electrical installation, wherein a die is provided in the die body, in which a cover is provided, to which the solenoid is mounted.

Description

Vynález se týká zařízení k uchycení polotovaru výlisku, zejména zařízení obsahující před lisovací elektromagnetický úchyt.The invention relates to a device for holding a blank of a molding, in particular a device comprising an electromagnetic holder in front of a press.

Dosavadní stav technikyPrior art

V průběhu tváření lisováním bývá poloha zpracovávaného polotovaru zpravidla vymezena mechanickými dorazy.During compression molding, the position of the workpiece is usually defined by mechanical stops.

Pokud před lisovací operací nemůže být výlisek usazen na mechanické dorazy (např. při usazení na zvedače výlisku), tak se po umístnění na lisovací nářadí chvěním a vibracemi posunuje. Často zaujme špatnou polohu, mimo možnosti sesazení dorazy nebo kontaktním plošným úchytem v (vůči výlisku) pohyblivé části nářadí. Následkem je zmetkovitost výlisku a nutnost zastavit lisovací linku a pečlivě kontrolovat lisovacího nářadí. Známým používaným řešením pro předběžný úchyt výlisku před lisováním jsou permanentní magnety umístněné a povrchově zapracované do lisovacího nářadí. Toto řešení je však velmi nákladné/náročné na odladění tažné síly magnetů. Vhodná tažná sílaje zjistitelná pouze testem nářadí v lisovací lince při požadované frekvenci lisování. Každá změna síly či počtu magnetů znamená zásah do nářadí, kdy po přidání, odebrání či úpravě permanentních magnetů následuje dlouhou dobu trvající finalizace zasažených povrchů. Výsledná doba optimalizace lisovacího nářadí pak dosahuje řádu měsíců. Dalšími potížemi známého řešení jsou deformace výlisků při odebírání z nářadí a problémy plynoucí z kontaminace nářadí kvůli magnetickým nečistotám drženými na místech neustále emitovaného magnetického pole permanentních magnetů.If the molding cannot be placed on the mechanical stops before the pressing operation (eg when mounted on the molding lifters), then it is moved by vibration and vibration after being placed on the pressing tool. It often assumes the wrong position, apart from the possibility of fitting stops or a contact surface holder in (relative to the molding) the moving part of the tool. The result is a scrap of the molding and the need to stop the press line and carefully inspect the press tool. A known solution used for pre-holding the molding before pressing is permanent magnets placed and surface-incorporated into the pressing tool. However, this solution is very expensive / demanding for tuning the tensile force of the magnets. The suitable tensile force can only be determined by testing the tool in the press line at the required press frequency. Any change in the strength or number of magnets means an intervention in the tool, where the addition, removal or modification of permanent magnets is followed by a long-lasting finalization of the affected surfaces. The resulting optimization time of the pressing tool then reaches the order of months. Other difficulties of the known solution are the deformation of the moldings during removal from the tool and the problems resulting from the contamination of the tool due to magnetic impurities held in places of the constantly emitted magnetic field of the permanent magnets.

Dalším známým řešením pro uchycení zpracovávaného polotovaru je použití elektromagnetu, kdy v průběhu zpracování lemováním a děrováním bývají používány elektromagnety, které fixují lisovaný díl po celou dobu lisovací operace (viz patentové dokumenty CN 204382378 U, CN 103990711 A) nebo slouží k navádění a středění děrovacího přípravku s protikusem (viz patentový dokument CN 205128712 U).Another known solution for holding the processed semi-finished product is the use of an electromagnet, where during edging and punching electromagnets are used, which fix the pressed part throughout the pressing operation (see patent documents CN 204382378 U, CN 103990711 A) or serve to guide and center the punch with counterpart (see patent document CN 205128712 U).

Tato řešení jsou náročná na elektromagnety zabíraný prostor v lisovacím nářadí, jsou magnetizovány velké plochy lisovaného dílu i samotného lisovacího nářadí a neposkytují možnost rychlé výměny elektromagnetu v případě jeho selhání. Stejně tak není známo: že by tato řešení korigovala velikost přidržovací síly pole v reálném čase jinak než stavem zapnuto vypnuto, že by byla používána pro lisované díly jiné než ploché a že by byla použita jako dodatečný samostatný modul v již existujícím provedení lisovacího nářadí nebo v lisovací operaci tažení.These solutions are demanding on the space occupied by electromagnets in the pressing tool, large areas of the pressed part and the pressing tool itself are magnetized and do not provide the possibility of quick replacement of the electromagnet in case of its failure. It is also not known: that these solutions would correct the magnitude of the field holding force in real time other than on and off, that they would be used for non-flat stamped parts and that they would be used as an additional stand-alone module in an existing press tool or pressing drawing operation.

Cílem vynálezu je navrhnout samostatný modul pro uchycení polotovaru zpracovávaného lisováním pomocí elektromagnetu v existujícím uspořádání lisovacího nářadí, který umožňuje v reálném čase kontrolovat úchytnou sílu působící na polotovar výlisku bez nutnosti fyzických změn v lisovacím nářadí a který minimalizuje stálou magnetizaci okolního prostředí (typicky lisovacího nářadí).It is an object of the present invention to provide a separate module for holding an electromagnet-processed blank in an existing press tool configuration which allows real-time control of the gripping force acting on the molding blank without the need for physical changes in the press tool and which minimizes permanent magnetization of the environment .

Podstata vynálezuThe essence of the invention

Uvedeného cíle se dosahuje zařízením k uchycení polotovaru výlisku podle vynálezu, kde zařízení obsahuje těleso lisovacího nářadí, alespoň jeden elektromagnet propojený přes elektroinstalaci ke zdroji elektrického proudu výlisku, přičemž podstata vynálezu spočívá v tom,This object is achieved by a device for holding a blank of a molding according to the invention, wherein the device comprises a press tool body, at least one electromagnet connected via an electrical installation to a source of electric current of the molding, the essence of the invention being

- 1 CZ 2017-543 A3 že v tělese lisovacího nářadí je uspořádána zapusť, ve které je uspořádán kryt, k jehož spodní části je vyměnitelně připevněn elektromagnet.- 1 CZ 2017-543 A3 that a recess is arranged in the body of the pressing tool, in which a cover is arranged, to the lower part of which an electromagnet is removably attached.

Ve výhodném provedení sestává kryt z vnějšího prstence, výplně a vnitřního členu, které jsou vůči sobě do vytvoření tvářecí plochy nářadí rotačně symetrické, přičemž díly vnějšího prstence a vnitřního členu jsou z materiálu s vysokou relativní permeabilitou, díl výplně je z materiálu s nízkou relativní magnetickou permeabilitou.In a preferred embodiment, the cover consists of an outer ring, a filler and an inner member which are rotationally symmetrical relative to each other until forming the forming surface of the tool, the outer ring and inner member being made of high relative permeability, the filler being made of low relative magnetic permeability.

Pro nastavení velikosti úchytné síly je zdroj elektrického proudu regulovatelný.The power supply is adjustable to adjust the amount of gripping force.

Objasnění výkresůExplanation of drawings

Vynález bude blíže popsán na příkladu konkrétního provedení, schematicky zobrazeném na přiložených vyobrazeních, kde na obr. 1 je zobrazen příklad provedení zařízení k uchycení polotovaru výlisku s průchozí zapustí v řezu, na obr. 2 je zařízení k uchycení polotovaru výlisku s neprůchozí zapustí v řezu.The invention will be described in more detail by way of an example of a specific embodiment, schematically shown in the accompanying drawings, in which Fig. 1 shows an exemplary embodiment of a device for holding a blank with a continuous recess in section, Fig. 2 is a device for holding a blank with a continuous recess in section. .

Příklady uskutečnění vynálezuExamples of embodiments of the invention

Zařízení k uchycení polotovaru výlisku podle příkladu provedení z obr. 1 sestává z tělesa 1 lisovacího nářadí, ve kterém je vytvořena zápust’ 2. V té je uspořádán alespoň jeden kryt 3, který je tvořen vnějším prstencem 4, vnitřním členem 5, které jsou z materiálu s vysokou relativní permeabilitou, a výplní 14 mezi vnějším prstencem a vnitřním členem, která je z materiálu s nízkou relativní magnetickou permeabilitou a má funkci vzájemné mechanické fixace vnějšího prstence a vnitřního členu. Ke krytu 3 je připevněn elektromagnet 6. Kryt 3 slouží k přivedení magnetického pole k polotvaru výlisku 11 a k prodloužení vzdálenosti mezi tvářecí plochou 9 tělesa 1 lisovacího nářadí (tj. plochou, na kterou bude umísťován polotovar výlisku 11) a elektromagnetem 6. Elektromagnet 6 je vyměnitelný a pomocí elektroinstalace 7 propojen se zdrojem 8 elektrického proudu, který je regulovatelný. V zařízení může být jeden či více elektromagnetu 6. Dle konstrukce tělesa 1 lisovacího nářadí může být zápusť 2 buď průchozí, kdy v tvářecí ploše 9 tělesa 1_ lisovacího nářadí je otvor 10, ve kterém ústí kryt 3, který je tudíž součástí tvářecí plochy 9 tělesa 1 lisovacího nářadí. Tato tvářecí plocha je vyráběna najednou do celé sestavy tělesa lisovacího nářadí J_ a krytu 3 a její tvar může narušit původní rotační symetrii krytu. Zápusť 2 může být i neprůchozí (viz obr. 1), kdy homí část krytu 3 dosedá na materiál tělesa 1 lisovacího nářadí uvnitř zápusti 2 (viz obr. 2).The device for holding the molding blank according to the exemplary embodiment of FIG. 1 consists of a press tool body 1 in which a countersink 2 is formed. In this, at least one cover 3 is arranged, which is formed by an outer ring 4, an inner member 5 a material with high relative permeability, and a padding 14 between the outer ring and the inner member, which is made of a material with low relative permeability and has the function of mutual mechanical fixation of the outer ring and the inner member. An electromagnet 6 is attached to the cover 3. The cover 3 serves to apply a magnetic field to the blank of the molding 11 and to extend the distance between the forming surface 9 of the press tool body 1 (i.e. the surface on which the blank 11 will be placed) and the electromagnet 6. replaceable and connected by means of an electrical installation 7 to a source 8 of electric current which is adjustable. There may be one or more electromagnets in the device 6. Depending on the construction of the press body 1, the recess 2 may be either continuous, in the forming surface 9 of the press body 7 there is an opening 10 in which the cover 3 opens, which is therefore part of the forming surface 9 of the body. 1 crimping tool. This forming surface is produced at once into the whole assembly of the press tool body 1 and the cover 3, and its shape can disturb the original rotational symmetry of the cover. The recess 2 can also be impassable (see Fig. 1), where the upper part of the cover 3 abuts on the material of the body 1 of the pressing tool inside the recess 2 (see Fig. 2).

V průběhu tváření je tvářený polotovar výlisku 11 umístěn dopravním systémem lisovací linky (neznázoměno) do kontaktu s tělesem 1 lisovacího nářadí, ve kterém je zabudován elektromagnet 6 s krytem 3. Po připojení zdroje 8 elektrického proudu, je elektromagnetem 6 emitováno magnetické pole, které je vedeno od N- pólu 12 elektromagnetu 6 vnějším prstencem 4 krytu 3 polotovarem výlisku JJ_, případně materiálem tělesa 1 lisovacího nářadí a vnitřním členem 5 k Spólu 13 elektromagnetu 6 a je uzavřen magnetický obvod. V důsledku vzniklého magnetického pole vzniká přídržná síla, pomocí které je tvářený polotovar 11 výlisku stabilizován dříve, než je stabilizován mechanickými dorazy nářadí (neznázoměny). Elektromagnet 6 je řízen externě proudovou (nebo napěťovou) regulací zdroje 8, kdy změna proudu (nebo napětí) změní emitované magnetické pole a tím mění velikost přitažlivé magnetické síly působící na tvářený polotovar 11 výlisku dle potřeby. To je důležité zejména ve fázi vyjímání polotovaru 11 výlisku robotickými odebírači po provedené lisovací operaci, kdy se zabrání tvarovým deformacím. Po snížení přídržné síly až na nulovou hodnotu, kdy je zdroj 8 elektrického proudu odpojen a přídržná síla elektromagnetu 6 přestane působit lze tvářený polotovar 11 výlisku bezproblémově odebrat.During forming, the formed blank of the molding 11 is placed by the press line conveying system (not shown) in contact with the press tool body 1, in which an electromagnet 6 with a cover 3 is built in. After connecting an electric current source 8, the electromagnet 6 emits a magnetic field is guided from the N-pole 12 of the electromagnet 6 by the outer ring 4 of the cover 3 through the blank of the molding 11 or the material of the body 1 of the pressing tool and the inner member 5 to the pole 13 of the electromagnet 6 and the magnetic circuit is closed. As a result of the generated magnetic field, a holding force is created, by means of which the formed blank 11 of the molding is stabilized before it is stabilized by the mechanical stops of the tool (not shown). The electromagnet 6 is controlled externally by current (or voltage) regulation of the source 8, where a change in current (or voltage) changes the emitted magnetic field and thus changes the magnitude of the attractive magnetic force acting on the formed blank 11 as required. This is especially important in the phase of removing the blank 11 of the molding by robotic pickers after the pressing operation, when shape deformations are prevented. After the holding force has been reduced to zero, when the source 8 of electric current is disconnected and the holding force of the electromagnet 6 ceases to act, the formed blank 11 of the molding can be easily removed.

-2CZ 2017-543 A3-2EN 2017-543 A3

Výše popsanou geometrií krytu 3 a vedením magnetického pole je potlačen průchod magnetického pole okolním prostředím tělesa 1 lisovacího nářadí, čímž je potlačena stálá magnetizace tohoto prostředí.The above-described geometry of the cover 3 and the conduction of the magnetic field suppress the passage of the magnetic field through the surrounding environment of the body 1 of the press tool, whereby the permanent magnetization of this environment is suppressed.

Popsané umístnění magnetických pólů lze zaměnit změnou toku proudu ve zdroji 8, dojde k přepólování magnetického obvodu, tj. pozice N-pólu se změní na pozici S-pólu a pozice S-pólu na pozici N-pólu. Opakované přepólování minimalizuje případně vzniklou stálou magnetizaci okolního prostředí tělesa 1 lisovacího nářadí.The described location of the magnetic poles can be reversed by changing the current flow in the source 8, the polarity of the magnetic circuit is reversed, ie the position of the N-pole changes to the position of the S-pole and the position of the S-pole to the position of the N-pole. Repeated polarity reversal minimizes any permanent magnetization of the surrounding environment of the press tool body 1.

Průmyslová využitelnostIndustrial applicability

Uvedené zařízení lze využít u nových i stávajících raznic lisovacích strojů, kde je třeba zajistit proměnnou velikost přídržné síly přidržující polotovar výlisku v průběhu procesu tváření.Said device can be used in new and existing dies of press machines, where it is necessary to ensure a variable amount of holding force holding the blank of the molding during the forming process.

Claims

Device for holding a molding blank, comprising a press tool body and at least one electromagnet connected via an electrical installation to an electric current source, characterized in that a recess (2) is arranged in the press tool body (1), in which a cover (3) is arranged. ), to the lower part of which an electromagnet (6) is attached.

Device for holding a blank according to Claim 1, characterized in that the cover (3) consists of an outer ring (4), a filling (14) and an inner member (5) which are rotationally symmetrical relative to one another until the forming surface is produced.

The molding blank holding device according to claim 2, characterized in that the outer ring (4) and the inner member (5) are made of a material with high relative permeability, the filling (14) is made of a material with low relative permeability.

Device for holding a molding blank according to claim 1, characterized in that the source (8) of electric current is adjustable.

Device for holding a molding blank according to Claim 1, characterized in that the electromagnet (6) is arranged interchangeably on the cover (3).