PL211137B1 - Przyrząd do obróbki plastycznej matrycą segmentową - Google Patents

Description

RZECZPOSPOLITA

POLSKA

Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) 211137 (13) B1 (21) Numer zgłoszenia: 379861 ^{(51) Int.Cl.}

B21J 5/02 (2006.01) (22) Data zgłoszenia: 06.06.2006 (54) Przyrząd do obróbki plastycznej matrycą segmentową

	(73) Uprawniony z patentu: POLITECHNIKA WARSZAWSKA, Warszawa, PL
(43) Zgłoszenie ogłoszono: 10.12.2007 BUP 25/07	(72) Twórca(y) wynalazku:
(45) O udzieleniu patentu ogłoszono:	FRANCISZEK GROSMAN, Ruda Śląska, PL KRZYSZTOF JAN KURZYDŁOWSKI, Warszawa, PL JACEK PAWLICKI, Katowice, PL
30.04.2012 WUP 04/12	LUCJAN TOMECKI, Mysłowice, PL
	(74) Pełnomocnik: rzecz. pat. Jerzy Woźnicki

PL 211 137 B1

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest przyrząd do obróbki plastycznej matrycą segmentową, mający zastosowanie w procesach kształtowania matrycowego wyrobów metalowych.

W procesach kształtowania matrycowego podczas obróbki plastycznej metali następuje zwykle stopniowe spęczanie i formowanie materiału do uzyskania gotowego wykroju. Formowanie materiałów małoplastycznych i o dużej wytrzymałości wymaga stosowania dużych nacisków jednostkowych, a więc pras o dużym nacisku nominalnym. W przypadku formowania odkuwek o wydłużonych kształtach, duże naciski wymagane do uplastycznienia materiału mogą powodować przeciążenie urządzeń oraz powodować przyspieszone niszczenie narzędzi roboczych. W celu zmniejszenia nacisku stosuje się matryce segmentowe kształtujące kolejno wybrane strefy materiału.

W opisie patentowym US 5950481 przedstawiona jest matryca złoż ona z segmentów dociskowych przenoszących selektywnie składowe siły nacisku prasy na przemian na wybrane strefy kształtowanego materiału. Segmenty są umieszczone w obejmie ograniczającej ich ruch poprzeczny, a ich wysokość jest regulowana za pomocą podkładek. Zmiana układu segmentów następuje w kolejnych etapach procesu. Formowanie materiału następuje poprzez naprzemienne ściskanie sąsiednich stref kształtowanego materiału aż do uzyskania założonego kształtu.

Przyrząd do obróbki plastycznej matrycą segmentową, posiadający korpus z płytą oporową przenoszącą nacisk suwaka prasy na matrycę segmentową złożoną z usytuowanych szeregowo segmentów dociskowych, według wynalazku wyróżnia się tym, że pomiędzy matrycą segmentową a płytą oporową jest umieszczona płyta dociskowa osadzona przesuwnie w płaszczyźnie poziomej pomiędzy dwoma siłownikami, lewym i prawym. Ponadto pomiędzy górną powierzchnią płyty dociskowej a płytą oporową są umieszczone toczne elementy oporowe, zaś pomiędzy dolną powierzchnią płyty dociskowej a matrycą segmentową jest umieszczony zwarty zespół usytuowanych szeregowo rolek dociskowych, przy czym odstęp pomiędzy osiami rolek dociskowych jest co najmniej dwukrotnie większy od szerokości segmentów dociskowych.

Korzystnym jest, jeżeli górne zakończenia segmentów dociskowych mają powierzchnie oporowe o zarysie wypukłym.

W korzystnym wykonaniu przyrządu rolki dociskowe są umieszczone w zagłębieniach usytuowanych na dolnej powierzchni płyty dociskowej.

W innym wykonaniu przyrzą du rolki dociskowe są umieszczone w ramce dystansowej przymocowanej do płyty dociskowej.

Zaletą rozwiązania jest równomierny rozkład nacisku suwaka prasy na segmenty dociskowe matrycy segmentowej podczas ciągłego kształtowania wyrobu oraz względnie mała siła nacisku wywierana przez segmenty dociskowe na materiał. Zastosowanie przyrządu w procesach kształtowania matrycowego wyrobów metalowych sprzyja tworzeniu się obszarów uporządkowanych w całej objętości materiału w strefach objętych obróbką oraz umożliwia uzyskanie wysokiej dokładności wymiarowej wyrobów.

Przedmiot wynalazku jest objaśniony w przykładzie wykonania uwidocznionym na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schematycznie przyrząd z powierzchnią dolną płyty dociskowej zaopatrzonej w zagłębienia na rolki dociskowe, w przekroju podłuż nym, a fig. 2 przedstawia schematycznie przyrząd z płaską powierzchnią dolną płyty dociskowej w przekroju podłużnym.

Jak przedstawiono na fig. 1, przyrząd ma korpus 1, którego górną ściankę stanowi płyta oporowa, a do ścianek bocznych jest przytwierdzona obejma 7 matrycy segmentowej. Matryca segmentowa jest złożona z segmentów dociskowych 6 umieszczonych nad matrycą dolną 9. Segmenty dociskowe 6 są osadzone stycznie względem siebie i przesuwnie w płaszczyźnie pionowej. Każdy segment dociskowy 6 jest podparty wstępnie w obejmie 7 za pomocą sprężyny. Górne powierzchnie oporowe segmentów dociskowych 6 mają zarys wypukły. W matrycy dolnej 9 jest umieszczony odkształcany materiał 8. Powyżej matrycy segmentowej jest umieszczona płyta dociskowa 3 osadzona przesuwnie w płaszczyźnie poziomej pomiędzy dwoma siłownikami 4, 4', lewym i prawym. Pomiędzy górną powierzchnią płyty dociskowej 3 a górną ścianką korpusu 1 są umieszczone toczne elementy oporowe 2. Pomiędzy dolną powierzchnią płyty dociskowej 3 a matrycą segmentową jest umieszczony zwarty zespół rolek dociskowych 5 o osiach równoległych. Odstęp pomiędzy osiami rolek dociskowych 5 jest co najmniej dwukrotnie większy od szerokości segmentów dociskowych 6.

Nacisk suwaka prasy wywierany na płytę oporową korpusu 1 jest przenoszony poprzez toczne elementy oporowe 2, płytę dociskową 3 i rolki dociskowe 5 na część segmentów dociskowych 6 twoPL 211 137 B1 rżących matrycę segmentową. Sprężyny, na których są podparte segmenty dociskowe 6 zapewniają ustalenie ich swobodnego położenia względem rolek dociskowych 5. Podczas kształtowania materiału pod obciążeniem suwaka prasy siłowniki 4, 4', powodują ruch postępowo zwrotny płyty dociskowej 3. Długość skoku siłowników 4, 4' jest dobrana odpowiednio do ilości i odległości pomiędzy osiami rolek dociskowych 5 i sumy szerokości segmentów dociskowych 6. W celu ustalenia wzajemnego położenia rolek dociskowych 5, są one umieszczone w zagłębieniach usytuowanych na dolnej powierzchni płyty dociskowej 3. Gdy ilość segmentów dociskowych 6 jest dwukrotnie większa niż liczba rolek dociskowych 5, to podczas obróbki nacisk suwaka prasy przekazywany jest na materiał 8 naprzemiennie przez co drugi segment dociskowy 4.

W innym wykonaniu przyrządu, uwidocznionym na fig. 2, położenie rolek dociskowych 5 może być ustalone za pomocą ramki dystansowej, nie pokazanej na rysunku, poruszającej się wraz z płytą dociskową 3 i wymuszającej przemieszczenie całego zespołu tych rolek.

Kształtowanie odkuwki polega na poddawaniu kształtowanego materiału ściskaniu na przemian w sąsiednich strefach obróbki, pomiędzy segmentami dociskowymi 6 a matrycą 9, realizowanego przez rozdzielenie osiowego docisku F wywieranego przez cylinder hydrauliczny suwaka prasy tylko na te segmenty dociskowe 6, które pozostają w kontakcie z rolkami dociskowymi 5, powodując miejscowe odkształcenie materiału 8. Odtoczenie się rolek dociskowych 5 na powierzchnię oporową sąsiedniego segmentu dociskowego 6 wywołuje odkształcenie następnej strefy materiału 8. Uplastycznienie materiału w strefie odkształcenia i naprężenia powstające pomiędzy sąsiednimi strefami wpływają na zmiany struktury i własności materiału 8.

Urządzenie ma zastosowanie do obróbki plastycznej materiałów litych i porowatych, zwłaszcza o wydłużonych kształtach, w tym wyrobów z proszków metali i ich kompozytów.

Claims (4)

Zastrzeżenia patentowe

1. Przyrząd do obróbki plastycznej matrycą segmentową, posiadający korpus z płytą oporową przenoszącą nacisk suwaka prasy na matrycę segmentową złożoną z usytuowanych szeregowo segmentów dociskowych, znamienny tym, że pomiędzy matrycą segmentową a płytą oporową jest umieszczona płyta dociskowa (3) osadzona przesuwnie w płaszczyźnie poziomej pomiędzy dwoma siłownikami (4, 4), lewym i prawym, przy czym pomiędzy górną powierzchnią płyty dociskowej (3) a płytą oporową są umieszczone toczne elementy oporowe (2), zaś pomiędzy dolną powierzchnią płyty dociskowej (3) a matrycą segmentową jest umieszczony zwarty zespół usytuowanych szeregowo rolek dociskowych (5), przy czym odstęp pomiędzy osiami rolek dociskowych (5) jest co najmniej dwukrotnie większy od szerokości segmentów dociskowych (6).

2. Przyrząd według zastrz. 1, znamienny tym, że górne zakończenia segmentów dociskowych (6) mają powierzchnie oporowe o zarysie wypukłym.

3. Przyrząd według zastrz. 1, znamienny tym, że rolki dociskowe (5) są umieszczone w zagłębieniach usytuowanych na dolnej powierzchni płyty dociskowej (3).

4. Przyrząd według zastrz. 1, znamienny tym, że rolki dociskowe (5) są umieszczone w ramce dystansowej przymocowanej do płyty dociskowej (3).