PL221999B1

PL221999B1 - Sposób wytwarzania wyrobów blaszanych z materiału trudno odkształcalnego

Info

Publication number: PL221999B1
Application number: PL398250A
Authority: PL
Inventors: Janina Adamus; Piotr Lacki
Original assignee: Politechnika Częstochowska
Priority date: 2012-02-27
Filing date: 2012-02-27
Publication date: 2016-06-30
Also published as: PL398250A1

Abstract

Sposób wytwarzania wyrobów blaszanych z materiału trudno odkształcalnego przy użyciu stempla i dociskacza w procesie tłoczenia, polega na tym, że wykrój blachy układa się centralnie na warstwie materiału odkształcalnego (3) z tworzywa sztucznego, umieszczonego w zbiorniku (1), który zamknięty jest od dołu płytą oporową (2), a następnie poddaje się go procesowi tłoczenia. Wykonywanie wytłoczek wykonuje się po zamocowaniu narzędzia na prasie hydraulicznej podwójnego działania.

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania wyrobów blaszanych z materiału trudno odkształcalnego, zwłaszcza tytanu mający zastosowanie w przemyśle motoryzacyjnym, zbrojeniowym oraz medycznym.

Dotychczas tłoczenie blach z trudno odkształcalnych gatunków stali czy stopów tytanu nie było stosowane do uzyskania dużego odkształcenia plastycznego. Tego rodzaju materiały odkształcano plastycznie w niewielkim zakresie głównie, poprzez gięcie tworząc powierzchnie rozwijalne.

Znany jest z angielskiego opisu patentowego nr 2019286 sposób tłoczenia arkuszy blachy trudno odkształcalnej na gorąco, w którym w celu zmniejszenia utraty temperatury podgrzanego arkusza trudno odkształcalnego stopu tytanu jedną jego stronę pokrywa się powłoką ściśliwego materiału termoizolacyjnego takiego jak azbest lub włókno ceramiczne tak aby w trakcie tłoczenia stempel nie miał bezpośredniego kontaktu z podgrzanym arkuszem blachy. Zarówno arkusz blachy jak i powłoka termoizolacyjna są wcześniej podgrzewane do tej samej temperatury. Możliwe jest także umieszczenie arkusza blachy pomiędzy metalowe płytki posiadające większą odkształcalność, na tak ułożone warstwy nanosi się co najmniej z jednej strony termoizolacyjną powłokę.

Znany jest z polskiego opisu patentowego nr 164126 sposób kształtowania na prasie płytki blaszanej, w którym umieszcza się płytkę blaszaną pomiędzy odkształcalnym stemplem a odkształcalną matrycą, przytrzymuje na małej szerokości część brzegową blaszanej płytki w członie ściskającym obwodowo, ściska się centralną część blaszanej płytki pomiędzy odkształcalnym stemplem a odkształcalną matrycą, kształtuje się zgodnie z określonym zarysem centralną część płytki blaszanej.

Znany jest również z polskiego opisu patentowego nr 162597 sposób tłoczenia dennic wielowarstwowych, w którym przygotowane na wymiar krążki blachy prostuje się, a następnie śrutuje do uzyskania pierwszego stopnia czystości, a potem krążki układa się na stole prasy centrycznie jeden na drugim i dociska się do siebie za pomocą stempla prasy oraz sczepia spoiną, po czym podgrzewa korzystnie do 250°C i spawa na całym obwodzie, a następnie podgrzewa się tak przygotowany półwyrób do temperatury tłoczenia i tłoczy na żądany wymiar.

Celem wynalazku było opracowanie sposobu wytwarzania wyrobów blaszanych z materiału trudno odkształcalnego, zwłaszcza stopów tytanu który umożliwiałaby wytłaczanie wyrobów blaszanych na zimno.

Sposób wytwarzania wyrobów blaszanych z materiału trudno odkształcalnego, polega na tym, że wykrój blachy układa się centralnie na warstwie materiału odkształcalnego z tworzywa sztucznego, umieszczonego w zbiorniku, który zamknięty jest od dołu płytą oporową, a następnie poddaje się go procesowi tłoczenia.

Korzystnym jest gdy przy nieruchomym stemplu uruchamia się dociskacz, który od góry dociska wykrój blachy do warstwy materiału odkształcalnego, a następnie za pomocą płyty oporowej wywiera się nacisk na warstwę materiału odkształcalnego co powoduje formowanie się wytłoczki, przy czym siła wywierana przez dociskacz jest mniejsza od siły wywieranej przez płytę oporową.

Korzystnym jest również gdy przy nieruchomym dociskaczu uruchamia się płytę oporową w celu unieruchomienia wykroju blachy, a następnie za pomocą stempla wykonuje się formowanie wytłoczki, przy czym siła nacisku stempla jest większa od siły wywieranej przez płytę oporową.

Korzystnym jest także jeżeli przy nieruchomej płycie oporowej uruchamia się dociskacz dla unieruchomienia wykroju blachy, a następnie za pomocą stempla wykonuje się formowanie wytłoczki, przy czym siła nacisku stempla jest większa od siły wywieranej przez dociskacz.

W porównaniu ze znanymi rozwiązaniami sposób według wynalazku zapewnia uzyskanie wytłoczek o większej głębokości. Opracowany sposób umożliwia ograniczenie zużycia energii w stosunku do znanych rozwiązań niezbędnej do przeprowadzenia procesu tłoczenia. Dzięki opracowanemu sposobowi wyeliminowane zostały dotychczasowe problemy związane ze zmianami strukturalnymi tłoczonego materiału wywołanymi wpływem na niego wysokiej temperatury, poza tym możliwość tłoczenia blach na zimno według wynalazku eliminuje konieczność stosowania środków chroniących tłoczoną blachę przed adsorbcją gazów.

Sposób według wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 obrazuje przebieg procesu w schematycznie przedstawionym narzędziu w przekroju podłużnym z nieruchomym stemplem, a fig. 2 - przebieg procesu w schematycznie przedstawionym narzędziu w przekroju podłużnym z nieruchomym dociskaczem, fig. 3 - przebieg procesu w schematycznie przedstawionym narzędziu w przekroju podłużnym z nieruchomą płytą oporową.

PL 221 999 B1

P r z y k ł a d 1

Do realizacji sposobu według wynalazku została wykorzystana prasa hydrauliczna podwójnego działania z zamocowanym w niej narzędziem, którym jest zbiornik 1 w postaci cylindrycznej komory zamkniętej od dołu, zamocowaną w niej suwliwie płytą oporową 2. W komorze 1 umieszczona jest warstwa rozdrobnionego materiału odkształcalnego 3 z poliuretanu, nad którą zamocowany był suwliwie dociskacz 4 oraz nieruchomy stempel 5.

Przygotowany materiał trudno odkształcalny w postaci krążka 6 o wymiarach φ=50 mm wykonany z blachy tytanowej Ti6A14V włożono do cylindrycznej komory 1 roboczej narzędzia i umieszczono na warstwie rozdrobnionego materiału odkształcalnego 3 z poliuretanu w taki sposób aby oś krążka 6 pokrywała się z osią cylindrycznej komory 1 roboczej narzędzia. Następnie krążek 6 od góry dociśnięto za pomocą dociskacza 4 używając siły nacisku F2=2 kN, a następnie rozdrobniony materiał odkształcalny 3 dociśnięto do spodu krążka 6 za pomocą płyty oporowej 2 używając siły nacisku F1=3 kN. Krążek 6 pod działaniem siły F1 wyznaczającej jego kierunek tłoczenia dociśnięty został do zamocowanego nad nim trwale stempla 5, który spowodował uformowanie się wytłoczki. Podczas trwającego 2 minuty procesu tłoczenia uzyskana wytłoczka zagłębiona została w warstwie materiału odkształcalnego na 1/4 jej wysokości. W wyniku tłoczenia uzyskana została wytłoczka o głębokości 38 mm.

P r z y k ł a d 2

Do realizacji sposobu według wynalazku została wykorzystana prasa hydrauliczna podwójnego działania z zamocowanym w niej narzędziem, którym jest zbiornik 1 w postaci cylindrycznej komory zamkniętej od dołu zamocowaną w niej suwliwie płytą oporową 2. W komorze 1 umieszczona jest warstwa rozdrobnionego materiału odkształcalnego 3 z poliuretanu, nad którą umieszczony był nieruchomo dociskacz 4 oraz ruchomy stempel 5. Przygotowany materiał trudno odkształcalny w postaci krążka 6 o wymiarach φ=50 mm wykonany z blachy tytanowej Ti6A14V włożono do cylindrycznej komory 1 roboczej narzędzia i umieszczono na warstwie rozdrobnionego materiału odkształcalnego 3 z poliuretanu w taki sposób aby oś krążka 6 pokrywała się z osią cylindrycznej komory 1 roboczej narzędzia. Płyta oporowa 2 podczas przemieszczania się w kierunku nieruchomego dociskacza 4 naciskała na warstwę rozdrobnionego materiału odkształcalnego 3 z poliuretanu z siłą F2=2 kN, który spowodował dociśnięcie krążka 6 do dociskacza 4, a następnie stempel 5 z siłą F1=3 kN działał na krążek 6 powodując powstanie wytłoczki. Podczas trwającego 2 minuty procesu tłoczenia uzyskana wytłoczka zagłębiona została w warstwie materiału odkształcalnego na 1/4 jej wysokości. W wyniku tłoczenia uzyskana została wytłoczka o głębokości 38 mm.

P r z y k ł a d 3

Do realizacji sposobu według wynalazku została wykorzystana prasa hydrauliczna podwójnego działania z zamocowanym w niej narzędziem, którym jest zbiornik 1 w postaci cylindrycznej komory zamkniętej od dołu na trwale płytą oporową 2. W komorze 1 znajdowała się warstwa rozdrobnionego materiału odkształcalnego 3 z poliuretanu, nad którą umieszczony był suwliwie dociskacz 4 oraz ruchomy stempel 5.

Przygotowany materiał trudno odkształcalny w postaci krążka 6 o wymiarach φ=50 mm wykonany z blachy tytanowej Ti6A14V włożono do cylindrycznej komory 1 roboczej narzędzia i umieszczono na warstwie rozdrobnionego materiału odkształcalnego 3 z poliuretanu w taki sposób aby oś krążka 6 pokrywała się z osią cylindrycznej komory 1 roboczej narzędzia.

Uruchomiony dociskacz 4, który z siłą F2=2 kN spowodował dociśnięcie krążka 6 do warstwy rozdrobnionego materiału odkształcalnego 3, a następnie pod wpływem działania stempla 5 z siłą F1=3 kN wykonującego ruch w kierunku płyty oporowej 2 nastąpiło uformowanie się wytłoczki. Podczas trwającego 2 minuty procesu tłoczenia uzyskana wytłoczka zagłębiona została w warstwie materiału odkształcalnego na 1/4 jej wysokości. W wyniku tłoczenia uzyskana została wytłoczka o głębokości 38 mm.

Claims

1. Sposób wytwarzania wyrobów blaszanych z materiału trudno odkształcalnego przy użyciu stempla i dociskacza w procesie tłoczenia, znamienny tym, że wykrój blachy układa się centralnie na warstwie materiału odkształcalnego (3) z tworzywa sztucznego, umieszczonego w zbiorniku (1), który zamknięty jest od dołu płytą oporową (2), a następnie poddaje się go procesowi tłoczenia.

PL 221 999 B1

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że przy nieruchomym stemplu (5) uruchamia się dociskacz (4), który od góry dociska wykrój blachy do warstwy materiału odkształcalnego (3), a następnie za pomocą płyty oporowej (2) wywiera się nacisk na warstwę materiału odkształcalnego (3) co powoduje formowanie się wytłoczki, przy czym siła wywierana przez dociskacz (4) jest mniejsza od siły wywieranej przez płytę oporową (2).

3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że przy nieruchomym dociskaczu (4) uruchamia się płytę oporową (2) w celu unieruchomienia wykroju blachy, a następnie za pomocą stempla (5) wykonuje się formowanie wytłoczki, przy czym siła nacisku stempla (5) jest większa od siły wywieranej przez płytę oporową (2).

4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że przy nieruchomej płycie oporowej (2) uruchamia się dociskacz (4) dla unieruchomienia wykroju blachy, a następnie za pomocą stempla (5) wykonuje się formowanie wytłoczki, przy czym siła nacisku stempla (5) jest większa od siły wywieranej przez dociskacz (4).