HU222308B1 - Eljárás és berendezés üreges fémgyártmányok, különösen töltényhüvelyek ütvesajtolására - Google Patents

Abstract

A találmány olyan üreges fémgyártmányok, különösen töltényhüvelyekütve sajtolására szolgáló eljárást ismertet, amelynek soránnyersdarabot (15) helyeznek egy szerszámba (13), majd a szerszámon(13) belül, egymással szemben lévő tüske (11) és lyukasztóalátét (12)között alakítják a munkadarabot úgy, hogy az összenyomás folyamán atüskét (11) adott első sebességgel a szerszám (13) belseje felé, alyukasztóalátétet (12) pedig a szerszámból (13) kifelé, az elsősebességnél kisebb, második sebességgel mozgatják oly módon, hogy atüske (11) és a lyukasztóalátét (12) között a távolságot csökkentik,és eközben a szerszám (13) fala és a tüske (11) felülete közöttiváltozó távolsággal hozzák létre a sajtolóüreget. A találmány olyan,üreges fémgyártmányok, különösen töltényhüvelyek gyártására szolgálóütve sajtoló berendezést is feltár, amelyben egy szerszámon (13) belülsajtoló- üreget (14) formáló, egymással szemben elhelyezkedő, közöstengely mentén mozgatható tüske (11) és lyukasztóalátét (12) van, és alyukasztóalátét (12) a szerszámon (13) belül, közös tengelyük mentén,szabályozható sebességgel mozgatható, és a sajtolóüreg (14) mérete, atüske (11) és a lyukasztóalátét (12) közös tengelye mentén és arramerőleges irányban, változó. ŕ

Description

A találmány tárgya eljárás üreges fémgyártmányok, különösen töltényhüvelyek ütve sajtolására, ahol az eljárás során nyers munkadarabot helyezünk egy szerszámba, majd a szerszámon belül, egymással szemben lévő tüske és lyukasztóalátét között alakítjuk a munkadarabot úgy, hogy az összenyomás folyamán a tüskét adott első sebességgel a szerszám belseje felé mozgatjuk úgy, hogy a tüske és a lyukasztóalátét között a távolságot csökkentjük, valamint ütve sajtoló berendezés, amelynek egy szerszámon belül sajtolóüreget formáló, egymással szemben elhelyezkedő, közös tengely mentén mozgatható tüskéje és lyukasztóalátéte van.

A szakmai gyakorlatban ismert az ütve sajtolásnak nevezett sajtolási mód, amelynek során a sajtolandó nyersdarabot zárt fenekű szerszámba helyezik, és tüskét nyomnak a nyersdarabba úgy, hogy ezzel összenyomják az anyagot, amely megfolyik, és kitölti a szerszám és a tüske közötti gyűrű alakú teret, ennek folytán egyetlen hengeres darabot kapnak, amelynek falvastagsága állandó.

Nagyon puha anyagból, mint például ólomból készült összenyomható tubusok, mint például a fogkrémes tubusok készítéséhez útmutatást találunk az OS 1 702 278 számú szabadalmi leírásban, amelynél a szerszám feneke mozgatható. A tüske és a szerszám fenekének relatív elmozdulása (ez utóbbi tulajdonképpen egy lyukasztóalátét) lehetővé teszi nagyon hosszú termékek, mint például fogpasztatubusok sajtolását. Ebben az esetben is, a kapott termék átmérője állandó, és falai állandó falvastagságúak.

A találmány célja, hogy olyan eljárást és az eljárást megvalósító berendezést hozzon létre üreges fémgyártmányok, különösen töltényhüvelyek ütve sajtolására, amelyek segítségével változó falvastagságú termékek gyárthatók.

Kitűzött célunkat olyan eljárás kidolgozásával értük el, amely üreges fémgyártmányok, különösen töltényhüvelyek ütve sajtolására alkalmas, és amelynek során nyers munkadarabot helyezünk egy szerszámba, majd a szerszámon belül, egymással szemben lévő tüske és lyukasztóalátét között alakítjuk a munkadarabot úgy, hogy az összenyomás folyamán a tüskét, adott első sebességgel a szerszám belseje felé mozgatjuk úgy, hogy a tüske és a lyukasztóalátét között a távolságot csökkentjük, és a lyukasztóalátétet a szerszámból kifelé, az első sebességnél kisebb, második sebességgel mozgatjuk, és eközben a szerszám fala, a tüske és a lyukasztóalátét közötti sajtolóüreget a tüske és a szerszám fala közötti változó távolsággal hozzuk létre.

A tüske és a lyukasztóalátét szerszámhoz viszonyított mozgásirányát célszerűen megfordítjuk, a tüskét kihúzzuk a szerszámból, és az így kialakult nyíláson át a munkadarabot a lyukasztóalátét segítségével kisajtoljuk a szerszámból.

A sajtolt munkadarab eltávolítását előnyösen a szerszám keresztirányú nyitásával végezzük.

Az első és második sebesség arányát kedvezően úgy választjuk meg, hogy a munkadarab szerszám és a tüske között lévő anyagának és a szerszám oldalfalának sebességkülönbségét zérus értéken tartjuk.

Célkitűzésünk megvalósítását szolgálja továbbá a találmány szerinti eljárás megvalósítására alkalmas ütve sajtoló berendezés is, amelynek egy szerszámon belül sajtolóüreget formáló, egymással szemben elhelyezkedő, közös tengely mentén mozgatható tüskéje és lyukasztóalátéte van, és a tüske és lyukasztóalátét a szerszámon belül, közös tengelyük mentén, szabályozható sebességgel mozgathatóan van elrendezve, és a sajtolóüreg mérete a sajtolást végző tüske és lyukasztóalátét közös tengelye mentén, arra merőleges irányban változóan van kialakítva.

A sajtolt munkadarab eltávolítása érdekében a szerszám célszerűen keresztirányban nyitható.

A szerszámnak előnyösen a tüske bevezetésére szolgáló nyílása van, amely egyúttal a sajtolt munkadarabnak a lyukasztóalátét segítségével végrehajtott kisajtolására is alkalmas.

A kisajtolónyílás célszerűen keskenyebb, mint a sajtolóüreg keresztmetszetének legnagyobb mérete.

A sajtolóüreg legnagyobb keresztmetszete kedvezően a sajtolóüreg végei között van.

A sajtolóüreg legnagyobb keresztmetszete célszerűen a munkadarab eltávolítására szolgáló nyílással szemközti nyíláshoz közelebb van.

A tüskének célszerűen kúp alakú feje és a fejhez képest kisebb keresztmetszetű szárba átmenő csatlakozó része van.

Ez a kialakítás különösen előnyös a töltényhüvelyek gyártásánál, amelyeknél a hüvely aljához legközelebbi rész van kitéve a legerősebb igénybevételnek a töltet elsütésének pillanatában.

A szakmai gyakorlatban nem találunk olyan megoldást, amely lehetővé tenné változó falvastagságú termékek gyártását sajtolással. A találmány szerinti eljárással változó falvastagságot érhetünk el a sajtolt termék mind belső, mind külső felületén.

Továbbá lehetővé válik olyan anyagok sajtolása is, amelyeket hagyományosan sajtolhatatlannak tartanak (nem sajtolható anyagok), mint például a vasötvözetek.

A találmány szerinti eljárást és berendezést a továbbiakban példakénti kiviteli alakok alapján, a csatolt rajzra hivatkozással ismertetjük részletesen. A rajzon az la., b., c. ábrákon a sajtolóberendezés első kiviteli alakjában ábrázolt sajtolásfázisok láthatók vázlatosan, a

2a., b., c. ábrákon a sajtolóberendezés második kiviteli alakjával végzett sajtolásfázisok láthatók vázlatosan, a

3a., b., c. ábrákon a sajtolóberendezés harmadik kiviteli alakjával végzett sajtolásfázisok láthatóak vázlatosan, a

4. ábrán a tüske nagyított nézete látható.

Az la. ábrán egy ütve sajtoló 10 berendezés első kiviteli alakja látható.

Az ütve sajtoló 10 berendezésben egy 11 tüske és egy 12 lyukasztóalátét van, amelyek egymással szemben helyezkednek el, és közös tengely mentén mozgathatóak a 13 szerszámban úgy, hogy maguk között kialakítják a 14 sajtolóüreget.

HU 222 308 Bl

Újszerű megoldásként, a 14 sajtolóüreg, amely a 13 szerszámon belül helyezkedik el, a 11 tüske és a lyukasztóalátét közős mozgástengelye mentén különböző méretű, ellentétben a hagyományos megoldással, amelynél a sajtolóüreg keresztmetszete állandó. Például, az 1. ábrán olyan hordó alakú 14 sajtolóüreg látható, amelynek maximális keresztmetszete a két vége között helyezkedik el.

Ahogy az a rajzon látható, az, hogy all tüske 18 feje nagyobb átmérőjű, mint 21 szára, és nagyon előnyös 19 kúp alakú résszel rendelkezik. A 4. ábrán all tüske látható 19 kúp alakban végződő 18 fejjel és a 21 szárhoz csatlakozó 20 csatlakozó résszel úgy, hogy a 21 szár keresztmetszete csökkentett. Például, 7,53 mm-es átmérőjű 18 fej esetén a 21 szár 7,37 mm átmérőjű lehet, csatlakozó kúpossága 10°, és a 18 fej hengeres 20 csatlakozó részének vastagsága 0,5 mm. A kúp alakú 18 fej kúp alakú fenékrész kialakítását teszi lehetővé a terméken, ami elsősorban töltényhüvelyek esetében előnyös.

A találmány szerinti eljárásnak megfelelően, ahogy az la. ábrán is látható, a 12 lyukasztóalátét először a szerszámnak ahhoz a végéhez van közelebb, ahol a 11 tüske behatol a 13 szerszám belsejébe. A sajtolandó fém 15 nyersdarabot behelyezzük a 13 szerszámba, majd all tüske a 12 lyukasztóalátét irányában elmozdul, míg a 12 lyukasztóalátét ennek következtében visszafelé mozog, ahogy az lb. ábrán is látható. All tüske és a 12 lyukasztóalátét ugyanabban az irányban, de különböző sebességekkel mozognak (nevezetesen all tüske első sebességgel és a 12 lyukasztóalátét második sebességgel mozog, amely második sebesség kisebb, mint az első), így az egymás felé néző felületeik közötti távolság csökken, és a 13 szerszám, valamint all tüske között sajtolóerő lép fel, és a 15 nyersdarab külseje, valamint a 13 szerszám között relatív megfolyás következtében megindul a sajtolási folyamat. All tüske és a 13 szerszám közötti sajtolt anyag, valamint a 13 szerszám oldalfala közötti relatív sebesség gyakorlatilag nulla. Ez teszi lehetővé az olyan anyagok sajtolását is, amelyeket hagyományosan sajtolhatatlannak tartottak, mint például a vasét. Kisebb sajtolóerő alkalmazása is lehetséges, ekkor a berendezés kisebb kopásnak van kitéve. Nyilvánvaló, hogy all tüske és a 12 lyukasztóalátét 13 szerszámhoz viszonyított mozgási sebességei a sajtolt anyag típusától és a sajtolóberendezés mechanikai tulajdonságaitól függenek.

Az eljárás szerint all tüske és a 13 szerszám közötti 14 sajtolóüreg vastagsága a sajtolás alatt változik. Más szavakkal, all tüske 18 feje különböző sugárirányú mérettel rendelkező 13 szerszámon halad át.

Ahogy azt az le. ábrán láthatjuk, amikor a sajtolási művelet befejeződik, all tüskét és a 12 lyukasztóalátétet visszahúzzuk, a 13 szerszámot keresztirányban kinyitjuk, és a sajtolt 16 munkadarabot kivesszük.

Az le. ábrán egy olyan sajtolt 16 munkadarab látható, amelynek átmérője változik, ez pedig sajtolással mindeddig előállíthatatlannak minősült.

A sajtoló- 110 berendezés második kiviteli alakja látható a 2. ábrán. A sajtoló-110 berendezésben a találmány szerinti eljárás az imént leírt lépéseken túl a következőképpen megy végbe.

Az 1. ábrán látható kiviteli alakhoz hasonló módon a sajtoló- 110 berendezés 111 tüskét és 112 lyukasztóalátétet tartalmaz, amelyek egymással szemben helyezkednek el, és mozgástengelyük a 113 szerszámon belül egybeesik úgy, hogy egymás között 114 sajtolóüreget képeznek. A 114 sajtolóüregnek változó keresztirányú mérete van a tengelye mentén. Például, az itt látható 114 sajtolóüreg alakja hasonló a már fent leírtéhoz.

A 115 nyersdarab 113 szerszámba történő helyezése után a sajtoló művelet (2b. ábra) a fent már tárgyalthoz hasonlóan megy végbe.

Az 1. ábrán látható kiviteli alaktól eltérően, a 113 szerszámnak a végén 117 nyílása van, amelyen át a 111 tüske behatol, és amelyen át a kész sajtolt darab majd távozik. Ha a 117 nyílás kisebb, mint a 114 sajtolóüreg maximális átmérője, akkor az alakítás folyamata második sajtolófázissal egészül ki, amely akkor megy végbe a 115 nyersdarabon, amikor a 111 tüskét visszahúztuk, és a 112 lyukasztóalátét kinyomja a 116 munkadarabot a szerszámból (2c. ábra). Más szavakkal, a találmány szerinti eljárás egy további, a 111 tüske kihúzását követő lépésből is állhat, amely a 112 lyukasztóalátét előremozdulásából áll úgy, hogy ez átsajtolja a 116 munkadarabot a 113 szerszám végén lévő 117 nyíláson, amely 117 nyílásban ezért olyan további alakítási művelet megy végbe, amelyet előrehaladó típusúnak nevezhetnénk.

Ez a kiegészítő műveleti elem lehetővé teszi, hogy a darabon belül kialakítsuk azt a falvastagság-eltérést, amely az előbbiek folyamán a darab külső átmérőjében jelentkezett, míg itt a külső átmérő a kész darab esetében állandó lesz, és megegyezik a sajtoló- 117 nyílás méretével.

Összefoglalva, a kapott sajtolt 116 munkadarab belső átmérőjének méretei változnak. Egy ilyen alakítási eljárást eddig még az 1. ábrán látható alakításnál is elképzelhetetlenebbnek tartottak.

Nyilvánvaló, hogy a 114 sajtolóüreg és ezért az eredményül kapott 116 munkadarab alakja sem korlátozódhat a példában ábrázoltra.

A találmány szerinti sajtoló- 210 berendezés további kiviteli alakja látható a 3. ábrán. A sajtoló- 210 berendezésben egy 211 tüske, egy 212 lyukasztóalátét és egy 213 szerszám alakítja ki a 214 sajtolóüreget. A 214 sajtolóüregnek különböző keresztirányú méretei vannak a tengelye mentén, nevezetesen a 211 tüskével ellentétes irányban az átmérője nagyobb úgy, hogy például csonka kúpot formáz.

A sajtolási eljárás lezajlása után, ahogy azt fent már leírtuk, a 211 tüskét kihúzzuk a 213 szerszámból, majd a 212 lyukasztóalátét előremozog, és a darabot a 217 nyíláson átsajtolja. így egy kívülről hengeres alakú 216 munkadarab keletkezik, amelynek a fala az alja felé egyre vastagabb.

Ezen a ponton nyilvánvalóvá válik, hogy olyan sajtolási eljárást és berendezést sikerült kifejleszteni, amely eddig megvalósíthatatlannak tartott alakú sajtolt darabok könnyed előállítását teszik lehetővé.

Azt is hangsúlyoznunk kell, hogy meglepő módon a találmány szerinti eljárás segítségével a sajtolási folya3

HU 222 308 Β1 mátokat olyan anyagokon is véghez lehet vinni, amelyeket mind ez ideig sajtolásra alkalmatlannak tartottak, mint például a vasötvözetek.

Nyilvánvaló, hogy a találmány szerinti eljárás kiváltképpen alkalmas töltényhüvelyek gyártására. Tulajdonképpen egyetlen munkafolyamattal tengelyük mentén változó falvastagságú töltényhüvelyeket tudunk előállítani. így, ahogy az a 3. ábrán is látható, lehetővé vált olyan töltényhüvelyek gyártása, amelyek az aljukhoz közelebb, vagyis a csappantyú közelében, erősebb fallal rendelkeznek.

Ehhez hasonlóan, megvalósítható a detonációs kamra különleges kialakítása is, ahogy az a 2. ábrán látható.

Mivel az eljárás a 211 tüske és a 212 lyukasztóalátét egyszerű előre- és hátramozdulásának hatására megy végbe, egyszerű berendezés alkalmazásával nagy termelékenységgel számolhatunk úgy, hogy minden megmunkálási ciklusban tökéletes alakú töltényhüvelyt tudunk gyártani.

Nyilvánvaló, hogy a találmány lényegéből következő fent leírt kiviteli alakok csak egyszerű példák, és ezért nem jelentik a találmány tárgykörének határait.

Például a 213 szerszámban történő mozgások során, a 211 tüske és a 212 lyukasztóalátét nyilvánvalóan relatív mozgásokat végeznek, és mindegy, hogy tulajdonképpen melyik elem mozog, és melyik marad valójában álló helyzetben. Sőt, a 213 szerszám alakja is különbözhet azoktól, amelyeket ábrázoltunk, továbbá belül, illetve kívül vastagított résszel rendelkező termékeket eredményező mozgásokat is ki lehet alakítani.

Claims (11)

1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK

   1. Eljárás üreges fémgyártmányok, különösen töltényhüvelyek ütve sajtolására, amelynek során nyers munkadarabot helyezünk egy szerszámba, majd a szerszámon belül, egymással szemben lévő tüske és lyukasztóalátét között alakítjuk a munkadarabot úgy, hogy az összenyomás folyamán a tüskét adott első sebességgel a szerszám belseje felé mozgatjuk, és a tüske, valamint a lyukasztóalátét között a távolságot csökkentjük, azzal jellemezve, hogy a lyukasztóalátétet (12, 112, 212) a szerszámból (13,113,213) kifelé, az első sebességnél kisebb, második sebességgel mozgatjuk, és eközben a szerszám (13, 113, 213) fala, a tüske (11, 111, 211) és a lyukasztóalátét (12,112,212) közötti sajtolóüreget (14, 114, 214) a tüske (11, 111, 211) és a szerszám (13, 113, 213) fala közötti változó távolsággal hozzuk létre.
2. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a tüske (11, 111, 211) és a lyukasztóalátét (12, 112,212) szerszámhoz (13,113,213) viszonyított mozgásirányát megfordítjuk, a tüskét (11, 111, 211) kihúzzuk a szerszámból (13, 113, 213), és az így kialakult nyíláson át a munkadarabot a lyukasztóalátét (12, 112,

   212) segítségével kisajtoljuk a szerszámból (13, 113,

   213) .
3. 3. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a sajtolt munkadarab (16, 116, 216) eltávolítását a szerszám (13, 113, 213) keresztirányú nyitásával végezzük.
4. 4. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az első és második sebesség arányát úgy választjuk meg, hogy a munkadarab (16, 116, 216) szerszám (13, 113, 213) és a tüske (11, 111, 211) között lévő anyagának és a szerszám (13,113,213) oldalfalának sebességkülönbségét zérus értéken tartjuk.
5. 5. Ütve sajtoló berendezés az 1. igénypont szerinti eljárás megvalósítására, amelynek egy szerszámon belül sajtolóüreget formáló, egymással szemben elhelyezkedő, közös tengely mentén mozgatható tüskéje és lyukasztóalátéte van, azzal jellemezve, hogy a tüske (11, 111, 211) és lyukasztóalátét (12, 112, 212) a szerszámon belül, közös tengelyük mentén, szabályozható sebességgel mozgathatóan van elrendezve, és a sajtolóüreg (14,114, 214) mérete, a sajtolást végző tüske (11, 111,211) és lyukasztóalátét (12,112,212) közös tengelye mentén, arra merőleges irányban változóan van kialakítva.
6. 6. Az 5. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a sajtolt munkadarab (16,116,216) eltávolítása érdekében a szerszám (13,113,213) keresztirányban nyitható.
7. 7. Az 5. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a szerszámnak (13, 113, 213) a tüske (11, 111, 211) bevezetésére szolgáló nyílása (17, 117, 217) van, amely egyúttal a sajtolt munkadarabnak (116,216) a lyukasztóalátét (12, 112, 212) segítségével végrehajtott kisajtolására is alkalmas.
8. 8. A 7. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a kisajtolónyílás (17, 117, 217) keskenyebb, mint a sajtolóüreg (114,214) keresztmetszetének legnagyobb mérete.
9. 9. Az 5. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a sajtolóüreg (14, 114, 214) legnagyobb keresztmetszete a sajtolóüreg (14, 114, 214) végei között van.
10. 10. A 8. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a sajtolóüreg (14, 114, 214) legnagyobb keresztmetszete a munkadarab (116) eltávolítására szolgáló nyílással (17,117,217) szemközti nyíláshoz közelebb van.
11. 11. Az 5. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a tüskének (11, 111, 211) kúp (19) alakú feje (18, 118, 218) és a fejhez (18, 118, 218) képest kisebb keresztmetszetű szárba (21,121,221) átmenő csatlakozó része (20) van.