NL8800143A - Werkwijze en inrichting voor het vervaardigen van een magnetisch spangereedschap. - Google Patents

Description

( NL 34.722-Me/tk *

Werkwijze en inrichting voor het vervaardigen van een magnetisch spangereedschap

Als uitvinders worden genoemd:

Roy Bijl te Waalre

Cornelis Theodorus Petrus Maria Luyten te Eindhoven

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het vervaardigen van een element van een magnetisch spangereedschap, voorzien van pooldelen van zacht magneti-seerbaar materiaal, en daaraan bevestigde delen van een 5 niet-magnetiseerbaar materiaal.

Bij een bekende werkwijze van deze soort wordt allereerst een basisstrip van niet-magnetiseerbaar materiaal, zoals messing, door frezen zodanig bewerkt dat de pooldelen van staal in de basisstrip passen en op hun plaats worden 10 gepositioneerd. Vervolgens worden de delen van niet-magnetiseerbaar materiaal tussen de pooldelen geklemd. Daarna wordt soldeerpasta op het ontstane werkstuk gesmeerd en worden de raessingdelen met behulp van soldeer in een oven aan de stalen pooldelen gesoldeerd. In een bad wordt tenslotte de 15 soldeerpasta verwijderd.

Deze bekende werkwijze heeft een aantal belangrijke bezwaren.

Ten eerste is de werkwijze duur ten gevolge van de freesbewerking van de basisstrip en het gebruik van kostbaar 20 soldeer voor de verbinding van de messing- en staaldelen.

Ook dienen de stalen pooldelen voorafgaande aan de soldeer-bewerking zorgvuldig te worden geprepareerd, daar anders geen goede soldeerverbinding ontstaat. Dit maakt de werkwijze eveneens duur. Voorts wordt door de soldeerbewer-25 king na enige tijd het uiterlijk van het element aangetast, doordat vaak soldeerpasta in de spleten tussen de delen achterblijft, die na verloop van tijd aan het oppervlak komt en een verkleuring van de messing delen veroorzaakt.

De uitvinding beoogt een werkwijze van de in de 30 aanhef genoemde soort te verschaffen, die deze nadelen op doeltreffende wijze opheft.

Hiertoe wordt de werkwijze volgens de uitvinding daardoor gekenmerkt, dat de delen van het materiaal met het .8000143 è -2- *v laagste smeltpunt in een gietvorm aan de delen van het materiaal met een hoger smeltpunt worden gegoten.

Deze werkwijze kan veel goedkoper worden uitgevoerd dan de bekende werkwijze. Weliswaar is een relatief 5 dure gietvorm nodig doch bij grotere aantallen spangereedschappen zijn de kosten per stuk gering. Bij voorkeur wordt gebruik gemaakt van een spuitgietproces, hetgeen een zeer hoogwaardig produkt oplevert.

De gietwerkwijze volgens de uitvinding is aanzien-10 lijk minder kritisch voor wat betreft de oppervlaktegesteld-heid van de delen van het materiaal met het hogere smeltpunt en verschaft voorts een grote mate van vormvrijheid, zodat door een geschikte vorm aan het element een optimale sterkte en stijfheid kan worden gegeven.

15 Bij voorkeur worden de delen van het niet-magneti seerbare materiaal aan de pooldelen van zacht magnetiseer-baar materiaal gegoten, terwijl als niet-magnetiseerbaar materiaal een koper- of aluminiumlegeringen en als zacht magnetiseerbaar materiaal staal kan worden toegepast.

20 Deze materialen bezitten goede magnetische, resp.

isolerende eigenschappen en hebben een relatief hoge sterkte, terwijl de koper- of aluminiumlegeringen, zoals messing, goed zijn te gieten, in het bijzonder door middel van spuit-gieten. Uiteraard kunnen ook andere magnetiseerbare of 25 niet-magnetiseerbare materialen worden toegepast. Zo kan het niet-magnetiseerbare materiaal bestaan uit een geschikte kunststof met de vereiste eigenschappen.

In een uitvoeringsvorm van de werkwijze, waarbij het element wordt voorzien van een aantal op regelmatige 30 afstanden van elkaar geplaatste pooldelen, kunnen de pooldelen tijdens het gieten op afstand van elkaar worden gehouden, terwijl het niet-magnetiseerbare materiaal tussen de pooldelen wordt gegoten.

Indien een element voor een permanent-magnetisch 35 spangereedschap wordt vervaardigd, is het mogelijk dat, voorafgaande aan het gieten van het niet-magnetiseerbare materiaal, pooldelen van hard magnetiseerbaar materiaal worden aangebracht.

Het is voorts is het van voordeel, dat het 40 niet-magnetiseerbare materiaal een grotere thermische uit- ,&S00143 * -3- zettingscoëfficiënt bezit dan de pooldelen, terwijl het niet-magnetiseerbare materiaal zodanig aan de pooldelen wordt gegoten, dat de delen van het niet-magnetiseerbare materiaal tussen de pooldelen onderling worden verbonden.

5 Door deze maatregelen zal bij het afkoelen van het element na het gieten van het niet-magnetiseerbare materiaal een krimpverbinding tussen de delen van het niet-magnetiseerbare materiaal en de pooldelen ontstaan. Door een juiste keuze van de materialen en de vorm en plaats van de verbin-10 dingen tussen de delen van het niet-magnetiseerbare materiaal kan een zeer sterke krimpverbinding worden bewerkstelligd, hetgeen een zeer stijf element oplevert.

De uitvinding heeft eveneens betrekking op een inrichting voor het vervaardigen van een element van een 15 magnetisch spangereedschap onder toepassing van de in het voorgaande beschreven werkwijze, welk element van het spangereedschap is voorzien van pooldelen van zacht magneti-seerbaar materiaal en daaraan bevestigde delen van een niet-magnetiseerbaar materiaal.

20 Volgens de uitvinding is deze inrichting gekenmerkt door een gietvorm voor het gieten van de delen van het materiaal met het laagste smeltpunt aan de delen van het materiaal met een hoger smeltpunt, welke gietvorm is voorzien van middelen voor het positioneren van de laatstgenoemde 25 delen ten opzichte van elkaar en ten opzichte van de gietvorm.

De uitvinding zal hierna worden toegelicht aan de hand van de tekening, waarin de enige figuur bij wijze van voorbeeld een schematisch perspectivisch aanzicht toont van 30 een inrichting voor het toepassen van de werkwijze voor het vervaardigen van een magnetisch spangereeschap.

Het in de tekening weergegeven uitvoeringsvoorbeeld betreft een spangereedschap dat gebruik maakt van permanente magneten voor het opwekken van een magnetische opspankracht.

35 Van dit spangereedschap toont de tekening het bovenste deel, de zogenaamde bovenplaat 1, welke in de inrichting kan worden vervaardigd. Het is eveneens mogelijk met de werkwijze volgens de uitvinding het onderste deel van het spangereedschap, het zogenaamde binnensysteem, te vervaardigen.

40 Tevens kan op overeenkomstige wijze een hulpstuk .8800143 -4- van het spangereedschap namelijk de lamellenbalk voor het magnetisch vasthouden van geometrisch moeilijk opspanbare produkten worden vervaardigd*

De bovenplaat 1 is opgebouwd uit een aantal even-5 wijdige, op afstand van elkaar geplaatste als strippen uitgevoerde pooldelen 2 van zacht magnetiseerbaar materiaal, zoals bijvoorbeeld st 37, waartussen zich delen 3 van niet-magnetiseerbaar materiaal, zoals messing bevindt. Uiteraard is het mogelijk andere materialen met de vereiste eigenschap-10 pen te gebruiken, zoals bijvoorbeeld een kunststof in plaats van messing.

De pooldelen 2 zijn aan hun naar elkaar toegekeerde zijden 4 voorzien van over de gehele dikte doorlopende uitsparingen die in het weergegeven uitvoeringsvoorbeeld bestaan 15 uit twee nabij de uiteinden van de pooldelen 2 gevormde gaten 5 en twee aan de uiteinden en aan de onderzijde grenzende inkepingen 6. Deze gaten 5 en inkepingen 6 dienen voor het doorvoeren van het niet-magnetiseerbare materiaal en derhalve voor het onderling verbinden van de pooldelen 2, 20 zoals nog nader zal worden toegelicht. De door middel van de inkepingen 6 gevormde strip 7 van niet-magnetiseerbaar materiaal dient tevens voor het magnetisch geïsoleerd aanbrengen de bovenplaat 1 in een niet weergegeven huis dat bijvoorbeeld uit gietijzer kan zijn vervaardigd. Bij deze aanbrenging 25 rust de bovenplaat 1 op delen van het huis.

In de delen 3 van niet-magnetiseerbaar materiaal blijven tussen de pooldelen 2 holten 8 voor de plaatsing van niet weergegeven magneten uitgespaard. Deze magneten zorgen tezamen met de magneten van het binnensysteem van het spange-30 reedschap voor de magnetische kracht, die een werkstuk op het bovenvlak 9 van de bovenplaat 1 kan klemmen. De verdere constructie en de werking van het gehele spangereedschap zijn conventioneel en worden als bekend verondersteld.

De inrichting voor het vervaardigen van de boven-35 plaat 1 omvat een gietvorm 10 met een bovenste vormdeel 11 en een onderste vormdeel 12, die met positioneerpennen 13 en positioneeruitsparingen 14 in elkaar passen. Het bovenste vormdeel is voorzien van een gietopening 15 die aansluit op een distributieruimte 16 in het onderste vormdeel 14, die 40 via een aantal over de lengte van de vormholte 17 verdeelde .8800143 5 -5- instroomopeningen 18 met deze vormholte 17 in verbinding staat.

Aan de tegenover de instroomopeningen 18 gelegen zijde van de vormholte 17 staat door middel van niet weerge-5 geven doorgangen in het bovenste vormdeel 13 een opkomer-ruirate 19 met de vormholte 17 in verbinding.

In de vormholte 17 is een aantal evenwijdige op afstand van elkaar verlopende ribben 19 gevormd. Deze ribben dienen als positioneerorganen voor het positioneren van de 10 pooldelen 2 in de vormholte 17. Hiertoe is de afstand tussen de naburige ribben 19 zodanig dat de pooldelen 2 tussen de naburige ribben 19 kunnen worden geklemd. Tevens dienen de ribben 19 voor het vormen van de holten 8 in de bovenplaat 1, doordat ter plaatse van de ribben 19 geen gietmateriaal 15 kan komen zodat ter plaatse van de ribben 19 de holten 8 in de bovenplaat 1 blijven uitgespaard.

De werkwijze voor het vervaardigen van de bovenplaat 1 verloopt als volgt.

Allereerst worden bij geopende gietvorm 10 de 20 pooldelen 2 tussen de ribben 19 in de vormholte 17 van het onderste vormdeel 12 geplaatst. Vervolgens wordt de gietvorm 10 gesloten, doordat de vormdelen 11 en 12 op elkaar worden geplaatst. Daarna wordt het niet-magnetiseerbare materiaal, in dit geval messing, onder hoge druk via de gietopening 15, 25 de distributieruimte 16 en de instroomopeningen 18 in de vormholte 17 gegoten.

Wanneer het messing is gestold, wordt de gietvorm 10 wederom geopend en wordt de bovenplaat 1 door niet weergegeven uitwerppennen uit het onderste vormdeel 12 van de giet-30 vorm 10 gedrukt. Bij de verdere afkoeling van de bovenplaat 1 zullen ten gevolge van de krimp van het messing die groter is dan die van het staal van de pooldelen 2 en ten gevolge van het feit dat het messing zich door de gaten 5 en inkepingen 6 in de pooldelen 2 uitstrekt, deze pooldelen 2 tussen 35 de messing delen 3 worden geklemd met een zeer hoge krimp-kracht, waardoor een zeer sterke verbinding wordt bewerkstelligd. Op deze wijze ontstaat een zeer stijf en sterk geheel.

Na volledige afkoeling van de spanplaat 1 worden magneten in de holten 8 aangebracht. Hierbij kunnen de mag-40 neten met een schuifpassing in de holten 8 zijn gezeten.

.8800143 ï -6-

De uitwendige vlakken van de bovenplaat 1, en in het bijzonder het bovenvlak 9, worden afgewerkt, ten einde een gladde en egale buitenzijde te verkrijgen. De onderzijde van de bovenplaat 1 kan nog met een kunststof, die in vloei-5 bare vorm wordt opgebracht, worden bedekt, welke kunststof voor de afwerking en voor het borgen van de magneten in de holten 8 dient.

Bij de werkwijze volgens de uitvinding is het eveneens mogelijk de magneten voorafgaande aan het gieten van 10 het niet-magnetiseerbare materiaal tussen de pooldelen 2 te plaatsen, zodat na het gieten de bovenplaat 1 nog slechts behoeft te worden afgewerkt.

Volgens de uitvinding is een werkwijze voor het vervaardigen van een magnetisch spangereedschap verschaft, 15 die zeer goedkoop kan worden uitgevoerd en die een grote ontwerpvrijheid toestaat, waardoor de elementen van het spangereedschap met betrekking tot sterkte, stijfheid en uiterlijk zonder veel extra kosten kunnen worden geoptimaliseerd.

20 De uitvinding is niet beperkt tot de in de tekening weergegeven en in het voorgaande beschreven uitvoeringsvoor-beelden, die op verschillende wijzen binnen het kader van de uitvinding kunnen worden gevarieerd.

* 8800143

Claims (11)

1. Werkwijze voor het vervaardigen van een element van een magnetisch spangereedschap, voorzien van pooldelen van zacht magnetiseerbaar materiaal, en daaraan bevestigde delen van een niet-magnetiseerbaar materiaal, met 5 het kenmerk, dat de delen van het materiaal met het laagste smeltpunt in een gietvorm aan de delen van het materiaal met een hoger smeltpunt worden gegoten.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de delen van het niet-magnetiseerbare 10 materiaal aan de pooldelen van zacht magnetiseerbaar materiaal worden gegoten.

3. Werkwijze volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat als niet-magnetiseerbaar materiaal een koper- of aluminiumlegering en als zacht magnetiseerbaar 15 materiaal staal wordt toegepast.

4. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat een spuitgietproces wordt toegepast.

5. Werkwijze volgens een der voorgaande conclu- 20 sies, waarbij het element wordt voorzien van een aantal op regelmatige afstanden van elkaar geplaatste pooldelen, met het kenmerk, dat de pooldelen tijdens het gieten op afstand van elkaar worden gehouden, terwijl het niet-magnetiseerbare materiaal tussen de pooldelen wordt 25 gegoten.

6. Werkwijze volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat het niet-magnetiseerbare materiaal een grotere thermische uitzettingscoëfficiënt bezit dan de pooldelen, terwijl het niet-magnetiseerbare materiaal zodanig 30 aan de pooldelen wordt gegoten, dat de delen van het niet-magnetiseerbare materiaal tussen de pooldelen onderling worden verbonden.

7. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de pooldelen aan 35 hun naar elkaar toegekeerde vlakken worden voorzien van over de gehele dikte doorlopende uitsparingen, die worden volgegoten met niet-magnetiseerbaar materiaal.

8. Werkwijze volgens een der conclusies 5-7, waar- ,8800143 -8- f bij het element wordt voorzien van permanente magneten, met het kenmerk, dat de pooldelen tijdens het gieten op afstand worden gehouden door afstandsorganen, terwijl na verwijdering van het gietstuk uit de gietvorm de 5 door de afstandsorganen veroorzaakte holten worden opgevuld met magneten.

9. Werkwijze volgens een der conclusies 5-7, waarbij het element wordt voorzien van permanente magneten, met het kenmerk, dat de permanente magneten van 10 hard magnetiseerbaar materiaal en de pooldelen van zacht magnetiseerbaar materiaal in de gietvorm worden geplaatst, waarna het niet-magnetiseerbare materiaal in de gietvorm wordt gegoten.

10. Inrichting voor het vervaardigen van een 15 element van een magnetisch spangereedschap onder toepassing van de werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, welk element is voorzien van pooldelen van zacht magnetiseerbaar materiaal en daaraan bevestigde delen van een niet-magnetiseerbaar materiaal, gekenmerkt door een 20 gietvorm voor het gieten van de delen van het materiaal met het laagste smeltpunt aan de delen van het materiaal met een hoger smeltpunt, welke gietvorm is voorzien van middelen voor het positioneren van de laatstgenoemde delen ten opzichte van elkaar en ten opzichte van de gietvorm. 25

11. Element van een spangereedschap vervaardigd met de werkwijze volgens een der conclusies 1-9. ,6800143