NL2004302C2

NL2004302C2 - METHOD AND DEVICE FOR WORKING A PLASTICALLY DEFORMABLE WORKPIECE

Info

Publication number: NL2004302C2
Application number: NL2004302A
Authority: NL
Inventors: Marcel Richard Kamp
Original assignee: Marcel Richard Kamp
Priority date: 2010-02-25
Filing date: 2010-02-25
Publication date: 2011-08-29

Description

Werkwijze en inrichting voor het bewerken van een plastisch vervormbaar werkstukMethod and device for processing a plastically deformable workpiece

De uitvinding heeft betrekking op een werkwij ze voor het bewerken van een plastisch vervormbaar werkstuk. Daarbij kan gedacht worden aan metalen werkstukken, maar ook werkstukken van andere plastisch vervormbare materialen, 5 zoals kunststoffen, zijn denkbaar. Tot nu toe bekende bewerkingsmethoden zijn te onderscheiden in vervormende en verspanende bewerkingen. Vervormende bewerkingen zijn bijvoorbeeld buigen, persen, rollen, dieptrekken, trompen en dergelijke. Voorbeelden van verspanende bewerkingen zijn 10 zagen, snijden, frezen of ponsen. De bekende bewerkingsmethoden hebben gemeen dat zij vaak complexe en kostbare gereedschappen vergen, die meestal slechts voor een type bewerking geschikt zijn.The invention relates to a method for processing a plastically deformable workpiece. Metal workpieces can be considered, but workpieces made of other plastically deformable materials, such as plastics, are also conceivable. Hitherto known machining methods can be distinguished into deforming and machining operations. Deforming operations are, for example, bending, pressing, rolling, deep-drawing, trimming and the like. Examples of machining operations are sawing, cutting, milling or punching. The known machining methods have in common that they often require complex and expensive tools, which are usually only suitable for one type of machining.

Het Amerikaanse octrooi 3.923.952 beschrijft het 15 trompen van een plastic buis die eerst wordt verwarmd. De buis wordt bewerkt in een mal die uit twee delen bestaat, en wordt eerst om een doorn van natuurlijke of synthetische rubber geschoven. Deze doorn wordt vervolgens samengedrukt, waardoor hij uitzet en de buis tegen de wand van de mal 20 drukt. Tegelijkertijd wordt de buis ook ingedrukt of verkort, om de wanddikte te handhaven.The US patent 3,923,952 describes the drumming of a plastic tube that is first heated. The tube is machined in a mold consisting of two parts, and is first slid around a mandrel of natural or synthetic rubber. This mandrel is then compressed, causing it to expand and press the tube against the wall of the mold 20. At the same time, the tube is also pressed or shortened to maintain the wall thickness.

Verder is het Japanse octrooischrift 63-4234 bekend, dat een inwendige doorn van elastisch vervormbaar materiaal beschrijft, die gecombineerd is met een mechanisch 25 bedienbare snij stift. De doorn is bedoeld om een buis tegen de binnenwand van een uitwendige mal te drukken, waarbij dan de snij stift naar buiten gedrukt wordt door een opening in de mal, om zo een gat in de buis te ponsen.Furthermore, Japanese patent specification 63-4234 is known which describes an internal mandrel of elastically deformable material which is combined with a mechanically operable cutting pin. The mandrel is intended to press a tube against the inner wall of an external mold, the cutting pin then being pushed out through an opening in the mold, so as to punch a hole in the tube.

De uitvinding heeft tot doel een werkwijze voor 30 het bewerken van een plastisch vervormbaar werkstuk te verschaffen die veelzijdig is en met relatief eenvoudige middelen uitgevoerd kan worden. Volgens de uitvinding wordt dit bereikt door een werkwijze die de stappen omvat van het 2 in of op een mal plaatsen van het werkstuk, het aan een van de mal afgekeerde zijde van het werkstuk aanbrengen van een elastisch vervormbaar materiaal, het uitoefenen van een drukkracht in een eerste richting op het elastisch 5 vervormbaar materiaal, zodanig dat dit in een tweede richting uitzet en het werkstuk tegen de mal perst, het wegnemen van de drukkracht, en het uit of van de mal nemen van het werkstuk. Volgens een eerste aspect van de uitvinding is daarbij in de mal een uitsparing met een 10 relatief scherpe rand gevormd, en wordt op het elastisch vervormbaar materiaal een zodanige drukkracht wordt uitgeoefend, dat de scherpe rand van de uitsparing een deel van het werkstuk afsnijdt. Zo kan de werkwijze volgens de uitvinding ook gebruikt worden als alternatief voor een 15 verspanende bewerking. Het kan daarbij gaan om een of meer kleinere uitsparingen, vergelijkbaar met boorgaten, maar ook zijn langwerpige uitsparingen denkbaar, die resulteren in een soort zaagsneden.Door voor de bewerking gebruik te maken van een elastisch vervormbaar materiaal dat aan een 20 drukkracht wordt onderworpen, kan een grote kracht op het werkstuk worden uitgeoefend, die bovendien gelijkmatig verdeeld kan zijn. Zo kan het werkstuk op eenvoudige wijze in een door de mal bepaalde vorm worden gebracht.The invention has for its object to provide a method for processing a plastically deformable workpiece that is versatile and can be carried out with relatively simple means. According to the invention this is achieved by a method comprising the steps of placing the workpiece in or on a mold, applying an elastically deformable material to a side of the workpiece remote from the mold, and exerting a compressive force in a first direction on the elastically deformable material, such that it expands in a second direction and presses the workpiece against the mold, the removal of the pressing force, and the removal of the workpiece from or from the mold. According to a first aspect of the invention, a recess with a relatively sharp edge is formed in the mold, and such a compressive force is exerted on the elastically deformable material that the sharp edge of the recess cuts off a part of the workpiece. The method according to the invention can thus also be used as an alternative to a machining operation. This may involve one or more smaller recesses, comparable to boreholes, but also elongated recesses are conceivable, which result in a kind of saw cuts. By making use of an elastically deformable material which is subjected to a compressive force for processing, a great force can be exerted on the workpiece, which moreover can be evenly distributed. The workpiece can thus be brought into a shape determined by the mold in a simple manner.

Volgens een tweede aspect van de uitvinding is 25 daarnaast of in plaats daarvan in de mal een opening gevormd en wordt een ponsorgaan door de opening naar het werkstuk bewogen om daar een deel af te snijden.According to a second aspect of the invention, an opening is formed in addition to or instead of it in the mold and a punching member is moved through the opening to the workpiece to cut off a part there.

Bij voorkeur omvat het elastisch vervormbaar materiaal een kunststof of rubber, in het bijzonder 30 polyurethaan (PU). Dergelijke materialen kunnen veelvuldig vervormd worden zonder dat beschadiging of vermoeiing optreedt.The elastically deformable material preferably comprises a plastic or rubber, in particular polyurethane (PU). Such materials can be deformed many times without damage or fatigue occurring.

Wanneer het werkstuk buis- of kokervormig is kan dit met behulp van de werkwijze volgens de uitvinding 35 eenvoudig plaatselijk verwijd, versmald of anderszins vervormd worden. Daarbij kan het werkstuk zowel een gesloten als een open doorsnede vertonen.When the workpiece is tubular or tubular, it can simply be locally widened, narrowed or otherwise deformed using the method according to the invention. The workpiece can have both a closed and an open cross-section.

33

Bij een eerste variant van de werkwijze kan de mal een inwendige mal zijn, waar het werkstuk op gecomprimeerd wordt door het elastisch vervormbaar materiaal rond het werkstuk aan te brengen en aan de drukkracht in de eerste 5 richting te onderwerpen.In a first variant of the method, the mold can be an internal mold on which the workpiece is compressed by arranging the elastically deformable material around the workpiece and subjecting it to the compressive force in the first direction.

Anderzijds is het ook goed denkbaar dat de mal een uitwendige mal is, waar het werkstuk in geëxpandeerd wordt door het elastisch vervormbaar materiaal in het werkstuk aan te brengen en aan de drukkracht in de eerste richting te 10 onderwerpen.On the other hand, it is also conceivable that the mold is an external mold in which the workpiece is expanded by providing the elastically deformable material in the workpiece and subjecting it to the compressive force in the first direction.

Bij voorkeur wordt het werkstuk uit de mal genomen door een deel van de mal te verwijderen. Zo kunnen ook niet-lossende vormen worden gemaakt.The workpiece is preferably taken out of the mold by removing part of the mold. Non-releasing forms can thus also be made.

Bij een variant van de werkwijze bestaat de mal 15 uit een aantal delen en wordt tussen ten minste twee van de maldelen tijdens het uitoefenen van de drukkracht een tussenruimte vrijgelaten. Zo kan ter plaatse van de tussenruimte een uitstulping of ril in het werkstuk gevormd worden. Daarbij kan de mal in langsrichting van het 20 werkstuk, bijvoorbeeld over een middellijn of symmetrielijn in twee helften verdeeld zijn, zodat dan in de tussenruimte een langsril gevormd kan worden. Anderzijds is het denkbaar dat de deling in dwarsrichting van het werkstuk verloopt, en in de tussenruimte tussen de maldelen bijvoorbeeld een 25 trompetvorm of bolvorm aan het eind van een buis kan ontstaan.In a variant of the method, the mold 15 consists of a number of parts and a gap is left between at least two of the mold parts during the application of the pressing force. Thus, a protrusion or groove can be formed in the workpiece at the location of the gap. The mold can herein be divided into two halves in the longitudinal direction of the workpiece, for example over a center line or symmetry line, so that a longitudinal groove can then be formed in the interspace. On the other hand, it is conceivable that the division runs transversely of the workpiece, and that, for example, a trumpet shape or spherical shape may occur at the end of a tube in the interspace between the mold parts.

Bij weer een andere variant van de werkwijze kan op of in de mal een negatieve markering aangebracht zijn en kan op het elastisch vervormbaar materiaal een zodanige 30 drukkracht worden uitgeoefend, dat in of op het werkstuk een overeenkomstige positieve markering wordt gevormd. Zo kan dus het werkstuk in een enkele bewerking worden vervormd en van een markering voorzien. Onder "negatief" wordt daarbij verstaan dat de markering in de mal spiegelbeeldig en 35 tegengesteld is aan die in het werkstuk, dus bijvoorbeeld een uit de mal stekende "negatieve" markering leidt tot een in het werkstuk gedrukte "positieve" markering.In yet another variant of the method, a negative marking can be provided on or in the mold and a pressure force can be exerted on the elastically deformable material such that a corresponding positive marking is formed in or on the workpiece. Thus, the workpiece can be deformed and marked in a single operation. "Negative" is herein understood to mean that the marking in the mold is mirror-image-like and opposite to that in the workpiece, i.e., for example, a "negative" marking protruding from the mold leads to a "positive" marking printed in the workpiece.

44

De uitvinding heeft ook betrekking op een inrichting waarmee de hiervoor beschreven werkwijze in de praktijk kan worden gebracht. Daartoe verschaft de uitvinding een inrichting voor het bewerken van een 5 plastisch vervormbaar werkstuk, omvattende een mal waarin of waarop het werkstuk plaatsbaar is, een aan een van de mal afgekeerde zijde van het werkstuk aanbrengbaar elastisch vervormbaar materiaal, en drukmiddelen voor het op het elastisch vervormbaar materiaal uitoefenen van een 10 drukkracht in een eerste richting, zodanig dat het elastisch vervormbaar materiaal in een tweede richting uitzet en het werkstuk tegen de mal perst.The invention also relates to a device with which the above described method can be put into practice. To this end, the invention provides a device for processing a plastically deformable workpiece, comprising a mold in which or on which the workpiece can be placed, an elastically deformable material that can be applied to a side of the workpiece remote from the mold, and pressure means for applying it to the elastic exerting a compressible material of a compressive force in a first direction, such that the elastically deformable material expands in a second direction and presses the workpiece against the mold.

Bij een eerste uitvoering van de bewerkingsinrichting volgens de uitvinding is in de mal een 15 uitsparing met een relatief scherpe snijrand gevormd. Bij een tweede uitvoering van de uitvinding is in de mal een opening gevormd waarin een ponsorgaan beweegbaar is.In a first embodiment of the processing device according to the invention, a recess with a relatively sharp cutting edge is formed in the mold. In a second embodiment of the invention, an opening is formed in the mold in which a punching member is movable.

Bij een voorkeursuitvoering van de inrichting volgens de uitvinding is de mal in hoofdzaak 20 rotatiesymmetrisch, zodat daarin of daarop met name buisvormige werkstukken eenvoudig bewerkt kunnen worden.In a preferred embodiment of the device according to the invention, the mold is substantially rotationally symmetrical, so that tubular workpieces, in particular therein or thereon, can be easily machined.

De mal is bij voorkeur deelbaar, zodat ook werkstukken met niet-lossende vormen na het bewerken kunnen worden gelost.The mold is preferably divisible, so that workpieces with non-releasing shapes can also be released after processing.

25 De drukmiddelen kunnen een op het elastisch vervormbaar materiaal aangrijpend drukorgaan omvatten, alsmede middelen voor het verplaatsen van het drukorgaan.The pressure means may comprise a pressure member engaging the elastically deformable material, as well as means for moving the pressure member.

Wanneer de verplaatsingsmiddelen een met het drukorgaan verbonden trekstang omvatten, kan deze eenvoudig 30 door het werkstuk geleid worden in het geval dat de inrichting een uitwendige mal omvat.When the displacement means comprise a drawbar connected to the pressure member, it can simply be guided through the workpiece in the event that the device comprises an external mold.

Voor een inrichting met een inwendige mal kan het daarentegen de voorkeur verdienen dat de verplaatsingsmiddelen een met een drukmedium gevulde 35 cilinder omvatten, en het drukorgaan een in de cilinder beweegbare zuiger omvat.For a device with an internal mold, on the other hand, it may be preferred that the displacement means comprise a cylinder filled with a pressure medium, and the pressure member comprises a piston movable in the cylinder.

De uitvinding wordt nu toegelicht aan de hand van een aantal voorbeelden, waarbij wordt verwezen naar de 5 bij gevoegde tekening, waarin overeenkomstige onderdelen zijn aangeduid met verwijzingscijfers die telkens met "100" zijn verhoogd, en waarin:The invention will now be elucidated on the basis of a number of examples, wherein reference is made to the accompanying drawing, in which corresponding parts are designated by reference numerals which are each increased by "100", and in which:

Figuur 1 een schematische langsdoorsnede toont 5 door een eerste uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding, voorafgaand aan een bewerking voor het plaatselijk verwijden van een buisvormig werkstuk,Figure 1 shows a schematic longitudinal section through a first embodiment of the device according to the invention, prior to an operation for locally widening a tubular workpiece,

Figuren 2 en 3 met figuur 1 overeenkomende aanzichten zijn van de inrichting tijdens en aan het eind 10 van de bewerking,Figures 2 and 3 are views corresponding to Figure 1 of the device during and at the end of the operation,

Figuur 4A een detailaanzicht is volgens de pijl IV in figuur 1, waarin het werkstuk weergegeven is in de vorm die het bereikt heeft aan het eind van de bewerking als getoond in figuur 3, 15 Figuren 4B en 4C met figuur 4A overeenkomende aanzichten zijn die schematisch weergeven hoe een wanddeel uit het buisvormig werkstuk "gesneden" wordt door toepassing van de werkwijze volgens de uitvinding,Figure 4A is a detailed view according to the arrow IV in Figure 1, in which the workpiece is shown in the form it has achieved at the end of the operation as shown in Figure 3, Figures 4B and 4C are views corresponding to Figure 4A which are schematic showing how a wall part is "cut" from the tubular workpiece by applying the method according to the invention,

Figuur 5 een schematische langsdoorsnede toont 20 door een tweede uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding, voorafgaand aan een bewerking voor het plaatselijk vernauwen van een buisvormig werkstuk,Figure 5 shows a schematic longitudinal section through a second embodiment of the device according to the invention, prior to an operation for locally narrowing a tubular workpiece,

Figuren 6 en 7 met figuur 5 overeenkomende aanzichten zijn van de inrichting tijdens en aan het eind 25 van de bewerking,Figures 6 and 7 are views corresponding to Figure 5 of the device during and at the end of the operation,

Figuur 8 een perspectivisch aanzicht is van een helft van een eenvoudige uitwendige mal van een inrichting volgens de uitvinding,Figure 8 is a perspective view of one half of a simple external mold of a device according to the invention,

Figuur 9 een met figuur 8 overeenkomend aanzicht 30 is van een malhelft met daarin een opening met snijrand als getoond in figuren 1-4,Figure 9 is a view corresponding with Figure 8 of a mold half with an opening with a cutting edge therein as shown in Figures 1-4,

Figuur 10 een malhelft toont die overeenkomt met de uitvoering van figuur 9, maar waarbij in de opening een beweegbare pen is opgenomen, 35 Figuur 11 een met figuren 8 tot 10 overeenkomend aanzicht is van een malhelft met negatieve markering, 6Figure 10 shows a mold half corresponding to the embodiment of Figure 9, but wherein a movable pin is included in the opening, Figure 11 is a view corresponding with Figures 8 to 10 of a mold half with a negative marking, 6

Figuur 12 een perspectivisch aanzicht toont van het uiteinde van het buisvormig werkstuk na bewerking in de inrichting van figuren 1-4,Figure 12 shows a perspective view of the end of the tubular workpiece after processing in the device of Figures 1-4,

Figuur 13 een perspectivisch aanzicht toont van 5 het uiteinde van het buisvormig werkstuk na bewerking in de inrichting van figuren 5-7,Figure 13 shows a perspective view of the end of the tubular workpiece after processing in the device of Figures 5-7,

Figuur 14 een met figuren 8 tot 11 overeenkomend aanzicht is van een malhelft met een door een snij rand begrensde uitsparing, en 10 Figuur 15 een perspectivisch aanzicht toont van het uiteinde van het buisvormig werkstuk na bewerking in de inrichting van figuur 14.Figure 14 is a view similar to Figures 8 to 11 of a mold half with a cutout bounded by a cutting edge, and Figure 15 shows a perspective view of the end of the tubular workpiece after processing in the device of Figure 14.

Bij een werkwijze voor het bewerken van een plastisch vervormbaar werkstuk 1, in het getoonde voorbeeld 15 een metalen buis, wordt gebruik gemaakt van een inrichting 10 (fig. 1). Volgens de uitvinding omvat deze inrichting 10 een mal 2, in het getoonde voorbeeld een uitwendige mal, een elastisch vervormbaar materiaal 3 en drukmiddelen 4 waarmee op het materiaal 3 een drukkracht kan worden uitgeoefend in 20 een eerste richting L, hier evenwijdig aan een hartlijn CL van de mal 2. De drukmiddelen 4 worden in het getoonde voorbeeld gevormd door een drukorgaan 5 en een daarmee verbonden trekstang 6 met verwijd uiteinde. Deze trekstang 6 steekt door het drukorgaan 5, door het elastisch vervormbaar 25 materiaal 3 en door een opening 7 in een eindwand 8 van de mal 2, en is bevestigd aan een trekkend element, in het getoonde voorbeeld een zuiger 9 die in een hydraulische cilinder 11 beweegbaar is.In a method for processing a plastically deformable workpiece 1, in the shown example 15 a metal tube, use is made of a device 10 (Fig. 1). According to the invention this device 10 comprises a mold 2, in the example shown an external mold, an elastically deformable material 3 and pressing means 4 with which a compressive force can be exerted on the material 3 in a first direction L, here parallel to a center line CL of the mold 2. In the example shown, the pressing means 4 are formed by a pressing member 5 and a drawbar 6 with a widened end connected thereto. This pull rod 6 protrudes through the pressure member 5, through the elastically deformable material 3 and through an opening 7 in an end wall 8 of the mold 2, and is attached to a pulling element, in the example shown a piston 9 which in a hydraulic cylinder 11 is movable.

Daar het werkstuk 1 hier buisvormig is vertoont de 30 mal 2 een rotatiesymmetrische, in hoofdzaak cilindrische vormholte 12. Deze vormholte 12 bestaat hier achtereenvolgens uit een relatief nauw segment 12A waarvan de binnendiameter overeenkomt met de buitendiameter van het werkstuk 1, een eerste verwijd segment 12B, een tweede, nog 35 verder verwijd segment 12C en een segment 12D, dat ten opzichte van het tweede verwijde segment 12C weer iets vernauwd is, en waarvan de binnendiameter overeenkomt met die van het eerste verwijde segment 12B. In het eerste 7 verwijde segment 12B van de vormholte 12 is verder een opening 13 gevormd waarvan de functie hierna zal worden toegelicht.Since the workpiece 1 is tubular here, the mold 2 has a rotationally symmetrical, substantially cylindrical mold cavity 12. This mold cavity 12 here successively consists of a relatively narrow segment 12A whose inner diameter corresponds to the outer diameter of the workpiece 1, a first widened segment 12B , a second segment 12C, still widened even further, and a segment 12D, which is again slightly narrowed relative to the second widened segment 12C, and whose inner diameter corresponds to that of the first widened segment 12B. Further, in the first 7 widened segment 12B of the mold cavity 12, an opening 13 is formed, the function of which will be explained below.

Wanneer via een leiding 14 hydraulische vloeistof 5 onder druk wordt toegevoerd aan de cilinder 11 wordt de zuiger 9 in de tekening naar rechts bewogen, met medeneming van de trekstang 6 en het drukorgaan 5 (fig. 2). Daardoor wordt het elastisch vervormbaar materiaal samengedrukt tussen het drukorgaan 5 en de eindwand 8 van de mal 2. Als 10 gevolg van de toenemende druk in het materiaal 3 oefent dit een steeds grotere kracht uit op het omringende werkstuk 1. Ter plaatse van de verwijde segmenten 12B, 12C en 12 D van de vormholte, waar het werkstuk 1 niet aanligt tegen de mal 2 en dus niet gesteund wordt, zal dit uitzetten in een 15 tweede of radiale richting R, die in hoofdzaak dwars staat op de eerste richting L. Daarbij neemt het werkstuk 1 in toenemende mate de vorm aan van de vormholte 12, tot het over zijn gehele omtrek aanligt tegen de mal 2 (fig. 3). Zo wordt dus het uiteinde van het werkstuk 1 in een aantal 20 stappen verwijd, en vertoont dit na afloop van de bewerking gezien vanaf het cilindrisch deel IA een eerste verwijd segment 1B, een tweede, nog verder verwijd segment 1C en een weer iets minder verwijd eindsegment 1D.When hydraulic fluid 5 is supplied under pressure to the cylinder 11 via a conduit 14, the piston 9 in the drawing is moved to the right, taking into account the drawbar 6 and the pressure member 5 (Fig. 2). As a result, the elastically deformable material is compressed between the pressure member 5 and the end wall 8 of the mold 2. As a result of the increasing pressure in the material 3, this exerts an increasing force on the surrounding workpiece 1. At the widened segments 12B, 12C and 12D of the mold cavity, where the workpiece 1 does not abut against the mold 2 and is therefore not supported, this will expand in a second or radial direction R, which is substantially transverse to the first direction L. the workpiece 1 increasingly assumes the shape of the mold cavity 12 until it abuts the mold 2 over its entire circumference (Fig. 3). Thus, the end of the workpiece 1 is widened in a number of steps, and after the operation as seen from the cylindrical part IA it shows a first widened segment 1B, a second, still widened segment 1C and a slightly less widened again end segment 1D.

In het getoonde voorbeeld is de mal 2 nog voorzien 25 van een opening 13, die begrensd wordt door een scherpe snijrand 18 (fig. 4A). Wanneer een nog grotere drukkracht op het elastisch vervormbaar materiaal 3 wordt uitgeoefend zal het werkstuk 1 ter plaatse van de opening 13, waar het niet gesteund wordt, nog verder uitzetten. Daarbij zal de 30 snijrand 18 ervoor zorgen dat het uitzettende deel 17 van het werkstuk 1 wordt losgesneden (fig. 4B), zodat uiteindelijk een opening 16 in het werkstuk 1 ontstaat (fig. 4C). In het getoonde voorbeeld is deze opening 16 in het eerste verwijde segment 1B van het buisvormig werkstuk 1 35 gevormd, zoals te zien in fig. 12, waarin het werkstuk 1 overigens een kwartslag gedraaid is ten opzichte van de stand in de langsdoorsneden van fig. 4.In the example shown, the mold 2 is further provided with an opening 13, which is bounded by a sharp cutting edge 18 (Fig. 4A). When an even greater pressure force is exerted on the elastically deformable material 3, the workpiece 1 will expand even further at the location of the opening 13, where it is not supported. The cutting edge 18 will thereby ensure that the expanding part 17 of the workpiece 1 is cut loose (Fig. 4B), so that eventually an opening 16 is created in the workpiece 1 (Fig. 4C). In the example shown, this opening 16 is formed in the first widened segment 1B of the tubular workpiece 1, as can be seen in Fig. 12, wherein the workpiece 1 is otherwise rotated a quarter turn with respect to the position in the longitudinal sections of Figs. 4.

88

Aan het eind van de bewerking kunnen de drukmiddelen 4 weer worden teruggebracht naar hun uitgangspositie door via de leiding 15 hydraulische vloeistof toe te voeren aan de cilinder 11. Daardoor neemt 5 ook het elastisch vervormbaar materiaal 3 weer zijn oorspronkelijke vorm en volume aan. Vervolgens kan de mal 2 worden geopend, zodat het werkstuk 1 daaruit genomen kan worden. In het getoonde voorbeeld is de mal 2 daartoe gevormd door twee helften 2A, 2B, die door middel van een 10 hier niet getoond sluitmechanisme aan elkaar bevestigd zijn. Het sluitmechanisme kan bijvoorbeeld een ring omvatten, die nauw sluitend om de beide malhelften 2A, 2B geschoven kan worden.At the end of the operation, the pressure means 4 can be brought back to their starting position by supplying hydraulic fluid via the line 15 to the cylinder 11. As a result, the elastically deformable material 3 also assumes its original shape and volume. The mold 2 can then be opened, so that the workpiece 1 can be taken out of it. In the example shown, the mold 2 is for this purpose formed by two halves 2A, 2B, which are attached to each other by means of a closing mechanism not shown here. The closing mechanism can for instance comprise a ring which can be slid tightly around the two mold halves 2A, 2B.

Overigens is het ook denkbaar dat de mal 2 tijdens 15 de bewerking niet volledig gesloten wordt, en tussen de malhelften 2A, 2B een tussenruimte wordt gehandhaafd. Daardoor kan dan een uitstekend deel of ril worden gevormd die zich over (een deel van) de lengte van het werkstuk 1 uitstrekt.Incidentally, it is also conceivable that the mold 2 is not completely closed during processing, and that a gap is maintained between the mold halves 2A, 2B. As a result, a protruding part or groove can then be formed which extends over (a part of) the length of the workpiece 1.

20 Het volume en de aard van het elastisch vervormbaar materiaal 3 moeten uiteraard zodanig gekozen worden, dat onder invloed van de drukkracht in de eerste richting voldoende grote krachten in andere richtingen opgewekt kunnen worden om het werkstuk 1 te vervormen en in 25 de mal 2 te persen. Deze krachten hangen uiteraard samen met de materiaaleigenschappen en materiaaldikte van het werkstuk 1. Daarnaast moet het volume van het elastisch vervormbaar materiaal 3 zodanig aangepast worden aan de afmetingen van het werkstuk 1 en de mal 2, dat de benodigde vervorming 30 binnen het elastische bereik blijft. Het volume van het materiaal 3 kan bijvoorbeeld worden aangepast door gebruik te maken van materiaalringen, die tot een gewenst volume "gestapeld" kunnen worden. Daarbij moet het aantal ringen wel beperkt blijven, omdat elk grensvlak tussen twee ringen 35 een negatieve invloed heeft op de homogeniteit van het materiaal 3 en dus de gelijkmatigheid van de krachtinwerking. Daarnaast is het natuurlijk mogelijk om gebruik te maken van lichamen van het materiaal 3 met 9 verschillende maten, die verwisselbaar zijn. Dit verdient momenteel de voorkeur. Zo kan afhankelijk van de materiaaldikte en -eigenschappen van het werkstuk 1 een lichaam met een geschikt volume aan elastisch vervormbaar 5 materiaal 3 gekozen worden. Ook kan de dikte van de trekstang 6 en daarmee het voor het materiaal 3 beschikbare volume gevarieerd worden, maar daarbij is het probleem dat grotere gewenste krachten en dus grotere vervormingen, waarvoor een groter volume aan materiaal 3 wenselijk zou 10 zijn, ook hogere eisen stellen aan de treksterkte van de stang 6, die dan dus juist dikker uitgevoerd zou moeten worden, in plaats van dunner.The volume and nature of the elastically deformable material 3 must of course be selected such that under the influence of the compressive force in the first direction sufficiently large forces can be generated in other directions to deform the workpiece 1 and to insert it into the mold 2. pressing. These forces are of course related to the material properties and material thickness of the workpiece 1. In addition, the volume of the elastically deformable material 3 must be adjusted to the dimensions of the workpiece 1 and the mold 2 in such a way that the required deformation 30 remains within the elastic range . The volume of material 3 can be adjusted, for example, by using material rings that can be "stacked" to a desired volume. The number of rings must be limited, because each interface between two rings 35 has a negative influence on the homogeneity of the material 3 and thus the uniformity of the force. In addition, it is of course possible to make use of bodies of material 3 with 9 different sizes, which are interchangeable. This is currently preferred. Thus, depending on the material thickness and properties of the workpiece 1, a body with a suitable volume of elastically deformable material 3 can be selected. The thickness of the drawbar 6 and thus the volume available for the material 3 can also be varied, but the problem here is that larger desired forces and therefore larger deformations, for which a larger volume of material 3 would be desirable, also set higher requirements at the tensile strength of the rod 6, which would then have to be made thicker instead of thinner.

Als elastisch vervormbaar materiaal 3 kan gekozen worden voor een rubber of kunststof. Op dit moment geniet 15 polyurethaan (PU) de voorkeur, omdat dit materiaal goed vervormbaar is, een hoge mate van elasticiteit vertoont en ook bij herhaald samendrukken en expanderen niet gevoelig is voor scheurvorming of andere vormen van beschadiging. Bij voorkeur wordt gebruik gemaakt van een materiaal met een 20 Shore(A)-hardheid in de orde van 35 tot 99 en meer bij voorkeur een materiaal met een Shore(A)-hardheid van 50 tot 97. Bij Shore(A)-hardheden tussen 60 en 95, bij voorkeur tussen 70 en 90, worden zeer goede resultaten behaald, zowel met betrekking tot het vervormen als met betrekking tot het 25 ponsen of stansen van openingen.A rubber or plastic can be chosen as the elastically deformable material 3. Currently, polyurethane (PU) is preferred because this material is easily deformable, has a high degree of elasticity and is not susceptible to cracking or other forms of damage even with repeated compression and expansion. Use is preferably made of a material with a Shore (A) hardness on the order of 35 to 99 and more preferably a material with a Shore (A) hardness of 50 to 97. With Shore (A) hardnesses between 60 and 95, preferably between 70 and 90, very good results are achieved, both with regard to deformation and with regard to punching or punching openings.

De werkwijze volgens de uitvinding kan niet slechts gebruikt worden om werkstukken te expanderen, maar ook om deze te comprimeren, bijvoorbeeld om een buisvormig werkstuk een verjongd uiteinde te geven. Net als een verwijd 30 uiteinde dat gevormd kan worden met de inrichting 10 volgens figuren 1-3 kan ook een verjongd uiteinde gebruikt worden om buizen aan elkaar te koppelen. Voor het verjongen van het uiteinde van een buisvormig werkstuk 101 wordt gebruik gemaakt van een variant van de inrichting 110 (fig. 5), die 35 voorzien is van een inwendige mal 102. Deze mal 102 is in het getoonde voorbeeld bevestigd op een drukorgaan 105, dat uitgevoerd is als een zuiger, en dat beweegbaar is in een cilinder 119. Deze cilinder 119 vertoont een eindwand 108 10 met daarin een opening 107, waar het werkstuk 101 in gestoken kan worden, tot zijn uiteinde om de inwendige mal 2 geplaatst is. Tussen het als zuiger uitgevoerde drukorgaan 105 en de eindwand 108 van de cilinder 119 is een elastisch 5 vervormbaar materiaal 103 opgesloten, dat bijvoorbeeld een ring vormt die het werkstuk 101 omgeeft.The method according to the invention can not only be used to expand workpieces, but also to compress them, for example to give a tubular workpiece a tapered end. Just like a flared end that can be formed with the device 10 according to Figs. 1-3, a tapered end can also be used to connect pipes to each other. For rejuvenating the end of a tubular work piece 101, use is made of a variant of the device 110 (Fig. 5), which is provided with an internal mold 102. This mold 102 is mounted on a pressure member 105 in the example shown. which is designed as a piston and is movable in a cylinder 119. This cylinder 119 has an end wall 108 with an opening 107 therein, into which the workpiece 101 can be inserted, until its end is placed around the inner mold 2. . Enclosed between the pressure member 105 designed as a piston and the end wall 108 of the cylinder 119 is an elastically deformable material 103 which, for example, forms a ring surrounding the workpiece 101.

Wanneer nu hydraulische vloeistof wordt toegevoerd aan de ruimte in de cilinder 119 onder het drukorgaan 105, zal dit naar de eindwand 108 bewegen, waarbij een drukkracht 10 in eerste richting wordt uitgeoefend op het elastisch materiaal 103. Dit materiaal 103 wordt daarbij in de eerste richting samengedrukt, maar zet dwars daarop tegelijkertijd uit (fig. 6) . Door deze radiale uitzetting wordt het uiteinde van het buisvormig werkstuk 101 om de inwendige mal 15 102 geperst (fig. 7), zodat uiteindelijk een werkstuk 101 met een ten opzichte van het cilindrisch deel 101A verjongd uiteinde 101B ontstaat (fig. 13).When hydraulic fluid is now supplied to the space in the cylinder 119 below the pressure member 105, it will move to the end wall 108, a pressure force 10 being exerted in the first direction on the elastic material 103. This material 103 thereby becomes in the first direction compressed, but expand transversely thereto simultaneously (Fig. 6). As a result of this radial expansion, the end of the tubular workpiece 101 is pressed around the inner mold 102 (Fig. 7), so that ultimately a workpiece 101 with an end 101B rejuvenated with respect to the cylindrical part 101A is produced (Fig. 13).

In figuren 8-11 zijn verschillende mogelijke uitvoeringen van een helft van de mal getoond.Various possible embodiments of one half of the mold are shown in figures 8-11.

20 De malhelft 202A van figuur 8 is de meest eenvoudige uitvoering, met een vormholte 212 die een cilindrisch segment 212 A en een verwijd segment 212 B vertoont. Hiermee kan een enkelvoudig verwijd buiseind worden gevormd.The mold half 202A of Figure 8 is the simplest embodiment, with a mold cavity 212 that has a cylindrical segment 212 A and a widened segment 212 B. A single widened tube end can hereby be formed.

25 In figuur 9 is een variant van deze malhelft 302AFigure 9 shows a variant of this mold half 302A

getoond, waarbij ter plaatse van het verwijde segment 312B van de vormholte 312 een opening 313 in de mal 302 is gevormd. Deze opening 313 is begrensd door een scherpe snijrand 318, en dient voor het uitsnijden van een naar 30 buiten gedrukt wanddeel van het werkstuk, zoals getoond in figuur 4.with an opening 313 formed in the mold 302 at the location of the widened segment 312B of the mold cavity 312. This opening 313 is bounded by a sharp cutting edge 318, and serves to cut out a wall part of the workpiece pressed outwards, as shown in Figure 4.

Bij de uitvoering van figuur 10 is in het verwijde segment 412B van de vormholte 412 wederom een opening 413 gevormd, maar heeft deze opening 413 geen scherpe snijrand. 35 In plaats daarvan is een ponsorgaan 420 heen en weer beweegbaar in de opening 413 opgenomen. Door vanaf de buitenzijde een drukkracht op het ponsorgaan 420 uit te oefenen, wordt dit tegen het werkstuk gedrukt. Omdat het 11 werkstuk slechts gesteund wordt door het elastisch materiaal, kan het ponsorgaan 420 bij een voldoende hoge drukkracht zelfs door het werkstuk geperst worden, en zo ook een opening ponsen. Daarbij kan het zinvol zijn de druk op 5 het elastisch materiaal tijdens het ponsen te verlagen.In the embodiment of Figure 10, an opening 413 is again formed in the widened segment 412B of the mold cavity 412, but this opening 413 does not have a sharp cutting edge. Instead, a punching member 420 is movably reciprocated in the opening 413. By exerting a compressive force on the punching member 420 from the outside, this is pressed against the workpiece. Because the workpiece is supported only by the elastic material, the punching member 420 can even be pressed through the workpiece with a sufficiently high compressive force, and thus punch an opening. Thereby it may be useful to reduce the pressure on the elastic material during punching.

In figuur 11 is een variant van de malhelft 502A getoond, waarbij in het verwijde segment 512B van de vormholte 512 een markering 521 in negatief, dus in spiegelschrift is aangebracht. Deze markering 521 kan uitsteken uit de wand 10 van de vormholte of daarin uitgesneden zijn. In het eerste geval zal een positieve markering in het werkstuk worden gedrukt, terwijl in het andere geval de positieve markering op het werkstuk zal worden gedrukt.Figure 11 shows a variant of the mold half 502A, wherein in the widened segment 512B of the mold cavity 512 a marking 521 is applied in negative, i.e. in mirror writing. This marking 521 can protrude from the wall 10 of the mold cavity or be cut out therein. In the first case, a positive marking will be printed in the workpiece, while in the other case the positive marking will be printed on the workpiece.

Tenslotte toont figuur 14 een uitvoering van de 15 malhelft 602A, waarbij in het cilindrisch deel 612A van de vormholte 612 een uitsparing 613 is gevormd, die aan zijn lange zijde is begrensd door een scherpe snijrand 618. De korte zijden van de uitsparing 613 worden begrensd door enigszins afgeronde eindranden 623. Wanneer een grote 20 drukkracht wordt uitgeoefend op het elastisch materiaal zal dus het niet door de mal 602 gesteunde wanddeel 617 van het werkstuk 601 ter plaatse van de uitsparing 613 uitstulpen en door de randen 618 in beide malhelften 602A, 602B afgesneden worden. De einden 622 van het uitgestulpte deel 617 worden 25 niet afgesneden, omdat de eindranden 623 afgerond of afgeschuind zijn. Het resulterende werkstuk 601 wordt zo in een gecombineerde pers- en ponsbewerking voorzien van een oog dat gevormd wordt door het losgesneden wanddeel 617 en een spieetvormige opening 616 (figuur 15). Uiteraard kan de 30 uitsparing 613 en zijn snijrand 618 ook anders gericht en uitgevoerd zijn, zodat andere ogen of lippen uitgesneden kunnen worden.Finally, figure 14 shows an embodiment of the mold half 602A, wherein a recess 613 is formed in the cylindrical part 612A of the mold cavity 612, which recess is bounded on its long side by a sharp cutting edge 618. The short sides of the recess 613 are delimited through somewhat rounded end edges 623. When a large compressive force is exerted on the elastic material, the wall part 617 of the workpiece 601 not supported by the mold 602 will project out at the location of the recess 613 and through the edges 618 in both mold halves 602A, 602B be cut off. The ends 622 of the bulged portion 617 are not cut off because the end edges 623 are rounded or chamfered. The resulting workpiece 601 is thus provided in a combined pressing and punching operation with an eye formed by the cut-away wall portion 617 and a spit-shaped opening 616 (Figure 15). Of course, the recess 613 and its cutting edge 618 can also be oriented and designed differently, so that other eyes or lips can be cut out.

Zo maken de werkwijze en inrichting volgens de uitvinding het dus mogelijk om met relatief eenvoudige 35 middelen werkstukken, met name buis- of kokervormige werkstukken, te bewerken. Overigens kunnen ook anderszins geprofileerde of plaatvormige werkstukken worden bewerkt.The method and device according to the invention thus make it possible to process workpieces, in particular tubular or tubular workpieces, with relatively simple means. Otherwise profiled or plate-shaped workpieces can also be machined.

1212

Daarbij kan de bewerking zowel vervormend als verspanend van aard zijn.In addition, the processing can be both deforming and machining in nature.

Hoewel de uitvinding hiervoor is toegelicht aan de hand van een aantal voorbeelden, zal het duidelijk zijn dat 5 deze daartoe niet is beperkt. Zo kunnen anders gevormde en gedimensioneerd mallen worden gebruikt, die uit meer of minder dan twee delen bestaan. Bijvoorbeeld kunnen door een geschikte vorm van de mal ronde buizen vervormd worden tot een vierkante, stervormige of andere doorsnedevorm. Andersom 10 kunnen ook bijvoorbeeld rechthoekige of zeskantige kokers tot ronde buizen geperst worden. Ook kunnen andere elastisch vervormbare materialen worden toegepast dan hier genoemd, terwijl de mechanismen waarmee het elastisch vervormbaar materiaal onder druk gebracht wordt ook anders uitgevoerd 15 kunnen zijn. In plaats van een hydraulische aandrijving zou een zuiver mechanische aandrijving van de drukmiddelen denkbaar zijn. De omvang van de uitvinding wordt dan ook uitsluitend bepaald door de nu volgende conclusies.Although the invention has been explained above with reference to a number of examples, it will be clear that it is not limited thereto. Thus, differently shaped and dimensioned molds can be used which consist of more or less than two parts. For example, due to a suitable shape of the mold, round tubes can be deformed into a square, star-shaped or other cross-sectional shape. Conversely, for example, rectangular or hexagonal tubes can also be pressed into round tubes. Also other elastically deformable materials can be used than mentioned here, while the mechanisms with which the elastically deformable material is pressurized can also be designed differently. Instead of a hydraulic drive, a purely mechanical drive of the pressure means would be conceivable. The scope of the invention is therefore solely determined by the following claims.

Claims

Method for processing a plastically deformable workpiece, comprising the steps of: - placing the workpiece in or on a mold, - applying an elastically deformable material on a side of the workpiece remote from the mold, - exerting a compressive force in a first direction on the elastically deformable material, such that it expands in a second direction and presses the workpiece against the mold, 10. removing the compressive force, and - removing the mold from or from the mold workpiece, characterized in that a recess with a relatively sharp edge is formed in the mold, and such a compressive force is exerted on the elastically deformable material that the sharp edge of the recess cuts off a part of the workpiece.

Method for processing a plastically deformable workpiece, comprising the steps of: - placing the workpiece in or on a mold, 20. applying an elastically deformable material on a side of the workpiece remote from the mold, - exerting a compressive force in a first direction on the elastically deformable material such that it expands in a second direction and presses the workpiece against the mold, - removing the compressive force, and - removing the mold from or from the mold workpiece, characterized in that an opening is formed in the mold and a punching member is moved through the opening to the workpiece 30 to cut off a part there.

Method according to claim 1 or 2, characterized in that the elastically deformable material comprises a plastic or rubber.

4. Method according to claim 3, characterized in that the plastic comprises polyurethane (PU).

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the workpiece is tubular or tubular.

A method according to any one of the preceding claims, characterized in that the mold is an internal mold on which the workpiece is compressed by applying the elastically deformable material around the workpiece and subjecting it to the compressive force in the first direction.

A method according to any one of claims 1-5, characterized in that the mold is an external mold in which the workpiece is expanded by arranging the elastically deformable material in the workpiece and subjecting it to the compressive force in the first direction .

Method according to claim 7, characterized in that the workpiece is taken out of the mold by removing part of the mold.

9. Method as claimed in any of the foregoing claims, characterized in that the mold consists of a number of parts and a gap is left free between at least two of the mold parts during the application of the pressing force.

10. Method as claimed in any of the foregoing claims, characterized in that a negative marking is provided on or in the mold and a compressive force is exerted on the elastically deformable material such that a corresponding positive marking is formed in or on the workpiece.

11. Device for processing a plastically deformable workpiece, comprising: - a mold in which or on which the workpiece can be placed, - an elastically deformable material which can be applied to a side of the workpiece remote from the mold, and 35. pressure means for exerting a elastically deformable material of a compressive force in a first direction, such that the elastically deformable material expands in a second direction and presses the workpiece against the mold, characterized in that a recess with a relatively sharp cutting edge is formed in the mold .

12. Device for processing a plastically deformable workpiece, comprising: - a mold in which or on which the workpiece can be placed, - an elastically deformable material which can be applied to a side of the workpiece remote from the mold, and - pressure means for placing on the workpiece. exerting an elastically deformable material of a compressive force in a first direction, such that the elastically deformable material expands in a second direction and presses the workpiece 15 against the mold, characterized in that an opening is formed in the mold in which a punching member is movable.

13. Device as claimed in claim 11 or 12, characterized in that the elastically deformable material comprises a plastic or rubber.

Device according to claim 13, characterized in that the plastic comprises polyurethane (PU).

15. Device as claimed in any of the claims 11-14, characterized in that the mold is substantially rotationally symmetrical.

Device as claimed in any of the claims 11-15, characterized in that the mold is an internal mold on which the workpiece can be placed, and the elastically deformable material can be arranged around the mold.

Device as claimed in any of the claims 11-15, characterized in that the mold is an external mold in which the workpiece can be placed, and the elastically deformable material can be arranged in the mold and inside the workpiece.

Device as claimed in any of the claims 11-17, 35, characterized in that the mold is divisible.

Device as claimed in any of the claims 11-18, characterized in that a negative marking is provided on or in the mold.

Device as claimed in any of the claims 11-19, characterized in that the pressure means comprise a pressure member engaging the elastically deformable material, as well as means for moving the pressure member.

Device as claimed in claim 20, characterized in that the displacement means comprise a pull rod connected to the pressure member.

Device as claimed in claim 20, characterized in that the displacement means comprise a cylinder filled with a pressure medium 10, and the pressure member comprises a piston movable in the cylinder.