PL199270B1 - Zespół obsady matrycy i tacy do wytłaczania na gorąco materiałów takich, jak stal i podobnych - Google Patents

Abstract

Wynalazek dotyczy zespo lu obsady matry- cy (11, 12) i tacy (40) do wyt laczania materia- lów takich, jak stal i podobnych, posiadaj acy: zamkni et a cz esc tyln a rozci agaj ac a si e wzd lu z kierunku poprzecznym oraz otwart a cz esc przedni a równolegla do cz esci tylnej; pierwsze elementy do wzgl ednego pozycjonowania i blo- kowania tacy (40) wzgl edem obsady matry- cy (11, 12); oraz drugie elementy przeciwobro- towe (30) do ograniczania wzgl ednego obrotu lub po laczonego z obrotem ruchu post epowego tacy (40) wzgl edem obsady matrycy wokó l osi równoleg lej do kierunku pionowego. PL PL PL PL

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem niniejszego wynalazku jest zespół obsady matrycy i tacy do wytłaczania na gorąco materiałów takich, jak stal i podobnych, przeznaczony do zastosowania w odpowiednich maszynach do wytłaczania. Zespół zawiera elementy ograniczające obrót tacy lub przesunięcie tacy z obrotem względem obsady matrycy.

W dziedzinie wytłaczania na gorąco stali i innych materiałów znana jest potrzeba zaopatrywania pras do tłoczenia w odpowiednie matryce o kształcie pozwalającym nadawać wytłaczanemu przedmiotowi właściwą formę.

Matryce są zwykle umieszczane w specjalnych tacach, zaś tace są z kolei umieszczane w obsadach matrycy stanowiących aparaty składające się z dwóch części - części górnej zintegrowanej z kafarem prasy i poruszającej się razem z nim oraz części dolnej przymocowanej do podstawy prasy - połączonych odpowiednimi prowadnicami i elementami centrującymi.

Wiadomo również, że taka konfiguracja jest szczególnie korzystna podczas pracy maszyny, ponieważ pozwala na przygotowanie tac z matrycami poza maszyną, przez co prasa może kontynuować produkcję w czasie przygotowywania nowej matrycy, a czas bezczynności prasy jest zmniejszony do czasu potrzebnego na wymianę tacy.

W ramach takiego rozwiązania opracowano liczne odmiany elementów do pozycjonowania i blokowania tacy w obsadzie matrycy, które to elementy bazują na klinach blokujących zaprojektowanych tak, aby dociskały tacę do wzajemnie prostopadłych odnośnych powierzchni obsady matrycy.

Alternatywnie mocowanie tacy odbywa się dzięki wypustkom wystającym z obsady matrycy zaprojektowanym tak, aby wchodziły one do odpowiednich gniazd w tacy uniemożliwiając jej ruch po podstawie obsady matrycy.

Blokowanie w kierunku prostopadłym (pionowym) do podstawy obsady matrycy odbywa się przy pomocy klinów lub podobnych powierzchni nachylonych.

Dalszym znanym rozwiązaniem jest konfiguracja, w której taca jest dosunięta do tylnej ściany obsady matrycy, a jej ruch w kierunku poprzecznym na podstawie obsady matrycy jest uniemożliwiony dzięki wkładkom wystającym z podstawy bądź ściany obsady matrycy przeciwległej w stosunku do jej tylnej ściany, które to wkładki wpasowują się w odpowiednie gniazda w tacy. Blokowanie w kierunku pionowym jest w tym rozwiązaniu zapewnione również dzięki klinom i/lub spełniającym taką samą funkcję nachylonym powierzchniom kontaktu.

Choć wspomniane elementy do pozycjonowania i blokowania spełniają swoją funkcję, mają one jednak wadę, ponieważ niezbyt dobrze zapobiegają względnym ruchom górnej i dolnej części matrycy powodowanym przez maszynę i, szczególnie w przypadku drugiego ze wspomnianych rozwiązań, względnym obrotom lub przemieszczeniom z obrotem tacy i obsady matrycy powodowanym siłami działającymi na samą matrycę w trakcie wytłaczania.

Ponieważ wspomniane ruchy obrotowe i obroty z przemieszczeniem skutkują błędami w wytłaczaniu i powodują powstanie części wybrakowanych, powstaje problem techniczny, którego rozwiązaniem jest zaprojektowanie takiego zespołu obsada matrycy - taca do tłoczenia na gorąco stali i innych materiałów, aby zapobiegał on zarówno względnym ruchom obu części obsady matrycy, jak i względnym obrotom lub obrotom z przemieszczeniem tacy i obsady matrycy.

W ramach tego samego zagadnienia istnieje dodatkowe wymaganie, aby taca mogła być wsuwana do obsady matrycy ruchem posuwistym spoczywając na podstawie dolnej części obsady matrycy lub na odpowiednich prowadnicach w przypadku górnej części obsady matrycy.

Przedmiotem wynalazku jest zespół obsady matrycy i tacy do wytłaczania na gorąco materiałów takich jak stal i podobnych, w którym obsada matrycy posiada zamkniętą część tylną rozciągającą się wzdłuż kierunku poprzecznym oraz otwartą część przedmą równoległą do części tylnej, przy czym zespół obejmuje pierwsze elementy do względnego pozycjonowania i blokowania tacy względem obsady matrycy, drugie elementy przeciwobrotowe do ograniczania względnego obrotu lub połączonego z obrotem ruchu postępowego tacy względem obsady matrycy wokół osi równoległej do kierunku pionowego przy czym drugie elementy przeciwobrotowe obejmują element wklęsły integralnie połączony z obsadą matrycy oraz element wypukły integralnie połączony z tacą, gdzie element wklęsły posiada gniazdo o co najmniej jednej jednym boku otwartym odpowiednio do części przedniej obsady matrycy, zaś element wypukły ma postać występu połączonego integralnie z tacą i skierowanego na zewnątrz wzdłuż osi pionowej od spodniej powierzchni podstawy tacy, dla wpasowania elementu wklęsłego poPL 199 270 B1 przez przesunięcie liniowe wzdłuż kierunku wzdłużnego od otwartej części przedniej w kierunku zamkniętej części tylnej i na odwrót.

Istotą wynalazku jest to, że pierwsze elementy zamykające obejmują element wypukły, częściowo wystający z płaszczyzny obsady matrycy wzdłuż kierunku pionowego z pierwszego gniazda umieszczonego w pobliżu zamkniętej części tylnej obsady matrycy i zapobiegającego obrotowi tacy wokół osi prostopadłej do płaszczyzny obsady matrycy.

W jednym z korzystnych wariantów realizacji zespołu według wynalazku element wklęsły ma postać wymiennej wkładki umieszczanej w gnieździe o co najmniej jednym boku otwartym.

W innym korzystnym wariancie realizacji zespołu według wynalazku pierwszy element pozycjonujący i blokujący i drugi element pozycjonujący i blokujący zaopatrzone są w element do regulacji ich położenia względem obsady matrycy. W szczególnie korzystnym wariancie realizacji zespołu według wynalazku pierwszy i drugi element blokujący posiadają odpowiednie otwory z gwintem wklęsłym rozmieszczone współosiowo względem siebie i nachylone w stosunku do wzdłużnej osi symetrii zespołu. W innym szczególnie korzystnym wariancie realizacji zespołu według wynalazku element do regulacji położenia ma postać nagwintowanego pręta do wkręcania w nagwintowane otwory pierwszego i drugiego elementu pozycjonującego i blokującego.

W jeszcze innym szczególnym korzystnym wariancie realizacji zespoł u według wynalazku nagwintowany pręt obejmuje element do kierowania nagwintowanym prętem spoza obsady matrycy.

W kolejnym korzystnym wariancie realizacji zespoł u wedł ug wynalazku wypukł e elementy blokujące mają boki nachylone w stosunku do wzdłużnej osi symetrii zespołu.

W nastę pnym korzystnym wariancie realizacji zespoł u wedł ug wynalazku element wypukł y pierwszego elementu pozycjonującego i blokującego posiada występ skierowany na zewnątrz w kierunku pionowym, przy czym ściany boczne występu są równoległe do wzdłużnej osi symetrii zespołu.

W dalszym korzystnym wariancie realizacji zespołu według wynalazku element wypukły drugiego elementu pozycjonującego i blokującego posiada gniazdo, przy czym ściany boczne gniazda są równoległe do wzdłużnej osi symetrii zespołu.

W innym korzystnym wariancie realizacji zespołu według wynalazku wkładki pierwszego elementu blokującego i drugiego elementu blokującego są rozmieszczone współosiowo i równolegle względem siebie, zaś w alternatywnym, korzystnym wariancie realizacji zespołu według wynalazku wkładki pierwszego elementu blokującego i drugiego elementu blokującego są rozmieszczone współosiowo i stanowią swoje odbicia lustrzane. W szczególnie korzystnym wariancie obu powyższych przypadków nagwintowany pręt jest umieszczony równolegle do osi wzdłużnej zespołu.

W następnym korzystnym wariancie realizacji zespołu według wynalazku gwinty otworów we wkładkach pierwszego i drugiego elementu blokującego i regulacyjnego są przeciwne.

Przedmiot wynalazku w przykładach wykonania zilustrowano na rysunku, na którym:

Figura 1 przedstawia widok obsady matrycy rozebranej na części składowe;

Figura 2 przedstawia widok perspektywiczny zespołu obsady matrycy i tacy w stanie zmontowanym;

Figura 3 przedstawia widok rozebranej na części składowe obsady matrycy ze związanymi z nią elementami do pozycjonowania tacy;

Figura 4 przedstawia widok perspektywiczny obsady matrycy z fig. 3 w stanie zmontowanym;

Figura 5 przedstawia przekrój wzdłuż płaszczyzny oznaczonej V-V na fig. 4;

Figura 6 przedstawia widok rozebranego na części składowe alternatywnego przykładu wykonania elementów przeciwobrotowych zespołu obsady matrycy i taca;

Figura 7 przedstawia widok perspektywiczny zespołu z fig. 6 z elementem regulującym zmontowanym i ustawionym w różnych pozycjach zablokowania tacy;

Figura 8 przedstawia widok z góry trzeciego przykładu wykonania zespołu według wynalazku;

Figura 9 przedstawia widok z góry kolejnego przykładu wykonania elementów regulujących zespołu według wynalazku;

Figura 10 przedstawia przekrój wzdłuż płaszczyzny oznaczonej X-X na fig. 9.

Jak to pokazano na fig. 1 i fig. 2 obsada matrycy 10 składa się z górnej części 11 i dolnej części 12, które są połączone walcami 3 służącymi jako prowadnice względnego ruchu obu części w kierunku pionowym.

Dla wygody opisu określono kierunek podłużny X-X, kierunek poprzeczny Y-Y i kierunek pionowy Z-Z.

W poniższym opisie omówiona jest jedynie dolna część obsady matrycy, ponieważ górna jej część jest identyczna.

PL 199 270 B1

Opisując przykład wykonania wynalazku bardziej szczegółowo (fig. 3), każda spodnia powierzchnia 12a obsady matrycy 12 posiada jedno gniazdo 13 umiejscowione przy zamkniętej tylnej części 12b obsady matrycy 12.

W gnieździe 13 umieszcza się częściowo w nim zagłębioną wkładkę 20 - w przykładzie posiadającą kształt prostopadłościenny - która, gdy zostanie umieszczona w gnieździe 13, będzie częściowo wystawała w kierunku pionowym z płaszczyzny 12a (fig. 4).

W innym wykonaniu (nie zilustrowanym) wspomniana wkładka jest prostopadłościanem, który całkowicie zagłębia się w gnieździe 13, posiadającym wypustkę skierowaną pionowo, przez co wystaje ona ponad podstawę obsady matrycy.

Każda spodnia powierzchnia 12a posiada drugie gniazdo 16 umiejscowione przy przedniej, otwartej części obsady matrycy i gniazdo to jest również otwarte w stronę przednią obsady.

We wspomnianym drugim gnieździe umieszcza się drugą wkładkę 30 (fig. 3), która posiada zagłębienie 31 otwarte w kierunku przedniej części obsady matrycy.

Według niniejszego wynalazku (fig. 5) taca 40, w której umieszcza się matrycę (w sposób znany i dlatego tutaj nie pokazany), posiada w dolnej płaszczyźnie 41a podstawy 41 jedno gniazdo 43, które jest otwarte w stronę tylną 12b obsady matrycy i posiada rozmiar odpowiadający gniazdu 13 wystającej z dolnej powierzchni 12a obsady matrycy 12.

Przednia część dolnej płaszczyzny 41a podstawy 41 tacy 40 jest również wyposażona w wypustkę 42 wystającą na zewnątrz w kierunku pionowym i posiadającą kształt i rozmiary dokładnie pasujące do drugiego, przedniego gniazda 31 w dolnej powierzchni obsady matrycy.

Połączenie pomiędzy wspomnianą przednią wypustką 42 tacy 40 a drugim gniazdem 31 podstawy 12a zapewnia, że taca 40 i, w konsekwencji, matryca nie obracają się względem obsady matrycy 12.

Dodatkowo, rozmieszczenie wspomnianych gniazd w tacy i w obsadzie matrycy, które są otwarte odpowiednio w tylnej i przedniej części obsady matrycy pozwala na wsuwanie tacy do obsady matrycy ruchem posuwistym, podczas gdy taca spoczywa na obsadzie matrycy, co eliminuje konieczność stosowania skomplikowanych urządzeń do chwytania, transportowania i upuszczania tacy w obsadzie matrycy.

Po umieszczeniu tacy w gnieździe obsady matrycy taca zostaje zablokowana w kierunku podłużnym X-X i pionowym Z-Z przy pomocy elementów klinujących 50 posiadających podwójne nachylenie, które wystają z odpowiednich gniazd 50a wydrążonych w bokach obsady matrycy i które są umieszczane przy pomocy, tutaj nie pokazanych, teleskopów hydraulicznych olejowych lub urządzeń podobnych.

Jak to pokazano na fig. 6, blokada ruchu obrotowego lub translacyjnego z obrotem tacy 40 względem obsady matrycy 12 może być wyposażona w regulację położenia tacy w kierunku poprzecznym Y-Y.

Bardziej szczegółowo, wypukły tylni blok 220 i wklęsły przedni blok 230 posiadają nawiercone w kierunku podłużnym otwory 222, 232 posiadające gwint wklęsły, które po umieszczeniu bloków w odpowiadających im gniazdach 113, 116 układają się współosiowo z otworami 18 wydrążonymi w obsadzie matrycy 12.

Ponieważ wszystkie otwory 18, 222, 232 są współosiowe, możliwe jest umieszczenie w nich nagwintowanej osi 150, której położenie będzie nachylone w stosunku do podłużnej osi X-X i którą można będzie manipulować w przedniej części obsady matrycy. Gwint osi 150 zazębia się z gwintami wklęsłymi obu wkładek 220, 230 tak, że obrót osi powoduje jednoczesne przemieszczenie wkładek w tym samym kierunku, czyli w tył lub w przód obsady matrycy.

Ponieważ wspomniany ruch wkładek 220, 230 musi doprowadzić do właściwego umieszczenia tacy 40 w obsadzie matrycy, czyli do zetknięcia tacy z tylną płaszczyzną 12b obsady matrycy, zarówno gniazdo tylne 113 jak i przednie 116 obsady matrycy 12 oraz odpowiednie bloki 220, 230 posiadają boki do siebie równoległe, jednak nachylone w stosunku do podłużnej osi symetrii obsady matrycy; z drugiej strony wypustka 220b oraz gniazdo 231 każdego z bloków są równoległe do tejże osi symetrii, ponieważ muszą schodzić się z odpowiednim gniazdem i wypustką na spodniej płaszczyźnie tacy.

W taki sposób taca 40 może być nadal wsunięta w obsadę matrycy ruchem posuwistym opierając się na podstawie obsady matrycy, a następujący po tym obrót nagwintowanej osi 150 spowoduje przemieszczenie elementów 220, 230 w kierunku podłużnym, co z kolei spowoduje przemieszczenie tacy 40 w kierunku poprzecznym (fig. 7a, fig. 7b) w stronę zależną od kierunku obrotu nagwintowanej osi 150, który to ruch poprzeczny pozwoli precyzyjnie ustawić tacę w obsadzie matrycy.

Opisana konfiguracja elementów pozycjonujących i blokujących jest szczególnie mocna, ponieważ w tacę 40 wsunięte są elementy przeciwobrotowe, co pozwala wykorzystać wszystkie siły oporu mechanicznego wynikłe z precyzyjnego osadzenia tacy w obsadzie matrycy.

PL 199 270 B1

Jak to pokazano na fig. 8, elementy regulujące pozycję tacy 40 mogą się również składać z dwóch elementów: elementu tylnego 320 i przedniego 330, które są ułożone wzajemnie współosiowo, oraz z nagwintowanej osi 150, która w tym przypadku ułożona jest równolegle do podłużnej osi zespołu obsada matrycy - taca.

Obrót nagwintowanej osi 150 w jednym z kierunków powoduje jednoczesne przemieszczenie w tę samą stronę obu wkładek i wynikające z tego przemieszczenie tacy 40 w kierunku poprzecznym.

Figura 9 przedstawia kolejny przykład wykonania przedniej 420 i tylnej 430 wkładki, które w tym przypadku są swoimi lustrzanymi odbiciami; w tej konfiguracji odpowiednie wklęsłe gwinty są wzajemnie przeciwne tak, że obrót nagwintowanej osi 150, która teraz jest również równoległa do podłużnej osi zespołu obsada matrycy - taca, powoduje symetryczny ruch wkładek w stronę do siebie lub od siebie skutkujący przesunięciem tacy 40 w kierunku poprzecznym Y-Y w jedną lub w drugą stronę.

W każdym wypadku (fig. 10) nagwintowana oś 150 musi być związana z dwoma elementami posuwającymi się 151, pasującymi do odpowiednich przednich i tylnych wkładek tak, aby powodować właściwy ruch wkładek.

Choć w przedstawionych przykładach wykonania elementy przeciwobrotowe zostały umieszczone wzdłuż przedniej krawędzi zespołu obsada matrycy - taca, ich pozycja w kierunku podłużnym nie jest limitująca dla wynalazku, a w praktycznym zastosowaniu należy jedynie wziąć pod uwagę, że im większa jest odległość tych elementów od tylnych elementów blokujących, tym większy będzie moment siły przeciwstawiony ruchom obrotowym tacy względem obsady matrycy.

Claims (13)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Zespół obsady matrycy (10, 11, 12) i tacy (40) do wytłaczania na gorąco materiałów takich jak stal i podobnych, w którym obsada matrycy posiada zamkniętą część tylną (12b) rozciągającą się wzdłuż kierunku poprzecznym (Y-Y) oraz otwartą część przednią równoległą do części tylnej, przy czym zespół obejmuje;

   pierwsze elementy (20, 43; 220, 43; 320, 43; 420, 43) do względnego pozycjonowania i blokowania tacy (40) względem obsady matrycy (10, 11, 12), drugie elementy przeciwobrotowe (30, 42; 230, 42; 330, 42; 430, 42) do ograniczania względnego obrotu lub połączonego z obrotem ruchu postępowego tacy (40) względem obsady matrycy wokół osi równoległej do kierunku pionowego (Z-Z), przy czym drugie elementy przeciwobrotowe obejmują element wklęsły (30, 31; 230, 231; 330, 331; 430, 431) integralnie połączony z obsadą matrycy (10) oraz element wypukły (42) integralnie połączony z tacą (40), gdzie element wklęsły posiada gniazdo (31; 231; 331; 431) o co najmniej jednej jednym boku otwartym odpowiednio do części przedniej obsady matrycy, zaś element wypukły ma postać występu (42) połączonego integralnie z tacą (40) i skierowanego na zewnątrz wzdłuż osi pionowej (Z-Z) od spodniej powierzchni (41a) podstawy (41) tacy (40), dla wpasowania elementu wklęsłego (30, 31; 230, 231; 330, 331; 430, 431) poprzez przesunięcie liniowe wzdłuż kierunku wzdłużnego (X-X) od otwartej części przedniej w kierunku zamkniętej części tylnej (12b) i na odwrót, znamienny tym, że pierwsze elementy zamykające obejmują element wypukły (20; 220b), częściowo wystający z płaszczyzny (12a) obsady matrycy (12) wzdłuż kierunku pionowego (Z-Z) z pierwszego gniazda (13) umieszczonego w pobliżu zamkniętej części tylnej (12b) obsady matrycy (12) i zapobiegającego obrotowi tacy (40) wokół osi prostopadłej do płaszczyzny (12a) obsady matrycy (12).
2. 2. Zespół według zastrz. 1, znamienny tym, że element wklęsły ma postać wymiennej wkładki (30; 230; 330; 430) umieszczanej w gnieździe (31; 231; 331; 431) o co najmniej jednym boku otwartym.
3. 3. Zespół według zastrz. 1, znamienny tym, że pierwszy element pozycjonujący i blokujący (20, 43; 120. 43; 220, 43) i drugi element pozycjonujący i blokujący (30, 42; 230, 42) zaopatrzone są w element (150) do regulacji ich położenia względem obsady matrycy.
4. 4. Zespół według zastrz. 3, znamienny tym, że pierwszy i drugi element blokujący posiadają odpowiednie otwory (222, 232) z gwintem wklęsłym rozmieszczone współosiowo względem siebie i nachylone w stosunku do wzdłużnej osi symetrii zespołu.
5. 5. Zespół według zastrz. 4, znamienny tym, że element do regulacji położenia ma postać nagwintowanego pręta (150) do wkręcania w nagwintowane otwory pierwszego i drugiego elementu pozycjonującego i blokującego.

   PL 199 270 B1
6. 6. Zespół według zastrz. 3, znamienny tym, że nagwintowany pręt (150) obejmuje element do kierowania nagwintowanym prętem (150) spoza obsady matrycy.
7. 7. Zespół według zastrz. 3, znamienny tym, że wypukłe elementy blokujące (220a, 230) mają boki nachylone w stosunku do wzdłużnej osi symetrii zespołu.
8. 8. Zespół według zastrz. 1, znamienny tym, że element wypukły (220a) pierwszego elementu pozycjonującego i blokującego posiada występ (220b) skierowany na zewnątrz w kierunku pionowym, przy czym ściany boczne występu (220b) są równoległe do wzdłużnej osi symetrii zespołu.
9. 9. Zespół według zastrz. 1, znamienny tym, że element wypukły drugiego elementu pozycjonującego i blokującego posiada gniazdo (231), przy czym ściany boczne gniazda (231) są równoległe do wzdłużnej osi symetrii zespołu.
10. 10. Zespół według zastrz. 3, znamienny tym, że wkładki pierwszego elementu blokującego (320) i drugiego elementu blokującego (330) są rozmieszczone współosiowo i równolegle względem siebie.
11. 11. Zespół według zastrz. 3, znamienny tym, że wkładki pierwszego elementu blokującego (420) i drugiego elementu blokującego (430) są rozmieszczone współosiowo i stanowią swoje odbicia lustrzane.
12. 12. Zespół według zastrz. 10 albo 11, znamienny tym, że nagwintowany pręt (150) jest umieszczony równolegle do osi wzdłużnej (X-X) zespołu.
13. 13. Zespół według zastrz. 4, znamienny tym, że gwinty otworów we wkładkach pierwszego i drugiego elementu blokującego i regulacyjnego są przeciwne.