PL242890B1 - Sposób wytwarzania detali z arkusza metalu - Google Patents

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia jest sposób wytwarzania detali z arkusza metalu, zwłaszcza na prasach krawędziowych, mający zastosowanie w procesie obróbki metali poprzez kształtowanie w prasach we wszystkich procesach przemysłowych. Charakteryzuje się tym, że arkusz blachy metalowej układa się na stole obróbczym wycinarki laserowej, z której następnie laserem wycina się zarys detalu z uwzględnieniem naddatków technologicznych, po czym wykrojoną kształtkę osadza się w prasie krawędziowej na matrycy, z kolei na detal oddziałuje się stemplem z siłą niezbędną do kształtowania detalu, następnie unosi się stempel i zdejmuje ukształtowany detal z matrycy, przy czym do tej operacji stosuje się matrycę i stempel utworzony poprzez wykrojenie z arkusza blachy, korzystnie stalowej, o grubości w granicach (5 — 10) mm, poprzez obróbkę laserową kształtki (1), której jedna z krawędzi (2) ma zarys finalnego kształtu obrabianego przedmiotu, zaś przeciwległa jej krawędź (4) ma zarys przekroju gniazda osadczego stołu prasy, lub gniazda osadczego suwaka prasy, poza tym w powierzchniach bocznych (5) kształtek (1) wykonuje się co najmniej dwa otwory (6), po czym zestawia się kształtki (1) w zespół i w otwory (6) wprowadza się śruby ściągające.

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania detali z arkusza metalu, zwłaszcza na prasach krawędziowych, mający zastosowanie procesie obróbki metali poprzez kształtowanie w prasach we wszystkich procesach przemysłowych.

W znanych rozwiązaniach wytwarzania detali z arkusza metalu, charakteryzowało się tym, że arkusz blachy metalowej układało się na stole obróbczym wycinarki laserowej, z której następnie laserem wycinało się zarys detalu z uwzględnieniem naddatków technologicznych. Tak wykrojoną kształtkę osadzało się w prasie krawędziowej na matrycy i dociskało stemplem z siłą niezbędną do kształtowania detalu, następnie po uniesieniu stempla i zdejmowano ukształtowany detal z matrycy.

Stempel lub matrycę prasy do kształtowej obróbki metali wytwarzano poprzez obróbkę mechaniczną, głównie frezowanie, przestrzennego produktu, będącego monolitem odlewniczym, wykonywanym w hucie lub odlewni. Wykonanie takiego monolitu oraz proces dostarczania go do wykonawcy narzędzi jest czasochłonny, wymagający długiego czasu przygotowawczego, wykorzystania transportu. Standardowy kształt matryc i stempli to V lub U. Każdy inny kształt narzędzia powoduje, że narzędzie jest określane jako specjalne i następuje znaczne podniesienie kosztów jego produkcji. W wielu przypadkach użytkownicy nie mają możliwości wykonania obróbki monolitu do potrzeb bieżących poprzez ukształtowanie powierzchni roboczej oraz gniazdo do potrzeb danego kształtu obrabianego arkusza blachy i kształtu elementów osadczych danego typu prasy.

Ten sposób wykonywania narzędzi obróbczych wymaga stosowania specjalistycznych urządzeń obróbczych, przedmiot obrabiany musi być monolitem i mieć duże naddatki obróbcze, uzyskuje się przy obróbce dużą ilość odpadów, w przypadku uszkodzenia wymianie podlega cała matryca lub stempel, wykonanie tych narzędzi jest bardzo czasochłonne i energochłonne, brak możliwości regulowania wymiarów stempla i matrycy. Materiał oraz proces wytworzenia matrycy i stempla jest bardzo kosztowny.

W opisie patentowym PL 199786 matryca wyciskowa ma korpus, w którym tworzy się wnęka, przy czym korpus matrycy tworzy część wewnętrzną, która wystaje do wewnątrz części zewnętrznej. Krawędź prowadząca części wnęki matrycy, tworzonej przez część wewnętrzną oraz krawędź prowadząca przeciwnej części wnęki matrycy, tworzonej przez część zewnętrzną są niewspółliniowe względem siebie, kiedy matryca nie jest używana Krawędź prowadząca części wnęki matrycy tworzonej przez część wewnętrzną jest usytuowana w odstępie w kierunku wyciskania od krawędzi prowadzącej części wnęki matrycy tworzonej przez część zewnętrzną na odległość, która nie jest jednakowa wokół wnęki matrycy, przy czym ten odstęp jest taki, aby odchylenie części wewnętrznej, w trakcie używania, powodowało współliniowe ułożenie krawędzi prowadzących.

Przedstawiony w opisie patentowym EP 2181782 wynalazek dotyczy matrycy do obróbki na zimno arkusza wykonanego z materiału o wysokiej wytrzymałości na rozciąganie, korzystnie stali o dużej wytrzymałości na rozciąganie, przy czym wspomniana matryca zawiera: - blok matrycy zamocowany do dolnej części wspomnianej matrycy ; - prasę do blachy , która może być połączona ruchomo z górną częścią wspomnianej matrycy; - stempel do obróbki, w szczególności cięcia i/lub wykrawania, arkusza; - środki grzejne przystosowane do odpuszczania materiału arkusza. Wynalazek charakteryzuje się tym, że wspomniane środki grzejne są połączone ze środkami do zbierania złomu uzyskanego po obróbce arkusza przez stempel. Ujawniono również sposób obróbki na zimno arkusza wykonanego z materiału o wysokiej wytrzymałości na rozciąganie.

Opis patentowy EP2598267 przedstawia matrycę do kucia zębatej sekcji zębatki urządzenia sterującego i zawiera pierwszą i drugą część matrycy, z których pierwsza część matrycy ma pierwsze wgłębienie formy do tworzenia uzębienia zębatej sekcji zębatki oraz drugą część matrycy która ma drugie ukształtowane wgłębienie, które ma kształt tylnej części zębatki naprzeciwko uzębienia. Części matrycy można przesuwać razem z pozycji otwartej w kierunku zamykania do pozycji końcowej, w której znajdują się one w pewnej odległości od siebie, z obszarem wgłębień formy części matrycy. Pomiędzy częściami matrycy tworzy się wnęka główna, która w zamkniętym położeniu końcowym części matrycy po przeciwnych stronach do wnęk wtórnych jest otwarta, z których każda znajduje się w obszarze między pierwszą a drugą częścią matrycy.

Matryca ma również co najmniej dwie wtórne części formy, z których każda znajduje się w obszarze między pierwszą a drugą częścią matrycy i z których są co najmniej częściowo uformowane ściany ograniczające wnęki wtórne i które znajdują się naprzeciw części matrycy i które można przesuwać w kierunku regulacji pod kątem do kierunku zamykania.

W opisie patentowym PL 170197 przedstawiono matrycę do kształtowani a plastycznego posiadającą tuleję zaciskową rozprężną o znanej budowie, składająca się z matrycy zaciskowej, korpusu i podstawy. Matryca zaciskowa (2 osadzona jest w korpusie w położeniu ustalonym nakrętką regulacyjną, i jest oparta na podstawie matrycy poprzez element sprężysty zacisku (6). Zawiera element sprężysty wypychania o położeniu regulowanym kontrującym elementem regulacyjnym w jej dolnej części.

Celem wynalazku jest opracowanie zestawu matryca stempel, rozwiązującego problemy wykazane powyżej.

Sposób wytwarzania detali z arkusza metalu, polega na tym, że arkusz blachy metalowej układa się na stole obróbczym wycinarki laserowej, z której następnie laserem wycina się zarys detalu z uwzględnieniem naddatków technologicznych, po czym wykrojoną kształtkę osadza się w prasie krawędziowej na matrycy, z kolei na detal oddziałuje się stemplem z siłą niezbędną do kształtowania detalu, następnie unosi się stempel i zdejmuje ukształtowany detal z matrycy. Do tej operacji stosuje się matrycę i stempel utworzone z arkusza blachy, korzystnie stalowej, o grubości w granicach 5-10 mm, z której wycina się, poprzez obróbkę laserową kształtkę, której jedna z krawędzi ma zarys finalnego kształtu obrabianego przedmiotu, zaś przeciwległa jej krawędź ma zarys przekroju gniazda osadczego stołu prasy, lub gniazda osadczego suwaka prasy, poza tym w powierzchniach bocznych kształtek wykonuje się co najmniej dwa otwory, po czym zestawia się kształtki w zespół i w otwory wprowadza się śruby ściągające.

Dzięki zastosowaniu rozwiązania według wynalazku, uzyskano następujące efekty techniczno-użytkowe:

- możliwość precyzyjnego dopasowania kształtu powierzchni roboczej matrycy i stempla do wymaganego kształtu obrabianego materiału, z uwzględnieniem zjawiska przemieszczania się materiału obrabianego podczas tłoczenia ,

- oszczędność materiałów przy wykonywaniu matrycy i stempla, ze względu na wycinania kształtki z arkusza blachy, co umożliwia takie ustawienie narzędzia tnącego - lasera, aby zminimalizować odpady blachy,

- możliwość regulowania długości matrycy i stempla w zależności od żądanych wymiarów materiału obrabianego, poprzez zestawianie odpowiedniej ilości kształtek,

- wysoka sztywność narzędzi, poprzez sprężenie zestawu kształtek śrubami oraz wzajemna stabilizacja - brak przesuwu między kształtkami,

- możliwość łatwej wymiany poszczególnych kształtek stempla lub matrycy w przypadku uszkodzenia któregokolwiek z tych elementów,

- możliwość wykonywania stempla i matrycy przy użyciu podstawowych narzędzi wykrawających - lasera - z wyeliminowaniem specjalistycznych narzędzi obróbczych do wykonania monolitycznej matrycy i stempla , co umożliwia wykonanie ich w zakładach wyposażonych w nóż laserowy - rozszerzenie zakresu możliwości wytwórczych,

- możliwość dostosowania kształtów matrycy i stempla do gniazd osadczych stołu i suwaka dowolnego typu prasy,

- możliwość wykonania matrycy i stempla z różnego rodzaju metali - stali nierdzewne, mosiądzu,

- łatwość utylizacji,

- znaczne zmniejszenie kosztów wykonywania matrycy i stempla,

- skrócenie czasu wykonania matrycy i stempla.

Przedmiot wynalazku, w przykładowym, lecz nie ograniczającym wykonaniu, przedstawiono poniżej, który to sposób, dla lepszego zobrazowania uwidoczniono w schematach na rysunku, na którym na fig. 1 pokazano kształtkę stempla, na fig. 2 pokazano kształtkę matrycy, na fig. 3 pokazano stempel będący zestawieniem kształtek, zaś na fig. 4 pokazano matrycę, będącą zestawieniem kształtek.

Sposób wytwarzania detali z arkusza metalu, polega na tym, że arkusz blachy metalowej układa się na stole obróbczym wycinarki laserowej, z której następnie laserem wycina się zarys detalu z uwzględnieniem naddatków technologicznych, po czym wykrojoną kształtkę osadza się w prasie krawędziowej na matrycy 8, z kolei na detal oddziałuje się stemplem 9 z siłą niezbędną do kształtowania detalu, następnie unosi się stempel 9 i zdejmuje ukształtowany detal z matrycy 8. Do tej operacji stosuje się matrycę 8 i stempel 9 utworzone z arkusza blachy, korzystnie stalowej, nie uwidocznionej na rysunku, korzystnie stalowej, o grubości w granicach 5-10 mm, z której wycina się, poprzez obróbkę laserową kształtkę 1, której jedna z krawędzi 2 ma zarys finalnego kształtu obrabianego przedmiotu 3, zaś przeciwległa jej krawędź 4 ma zarys przekroju gniazda osadczego stołu prasy, lub gniazda osadczego suwaka prasy, nie uwidocznionych na rysunku. Dodatkowo, w powierzchniach bocznych kształtek 1 wykonuje się co najmniej dwa otwory 6, po czym zestawia się kształtki 1 w zespół i w otwory 6 wprowadza się śruby ściągające 7, które stabilizują zestaw. Tak zestawioną matrycę 8 i stempel 9 mocuje się w gniazdach osadczych stołu i suwaka prasy.

Matrycę i stempel wykonane tym sposobem stanowi zestaw kształtek 1, z których każda ma otwory 6 do wprowadzenia zestalających je śrub 7. Matryca 8 i stempel9 mają jedną powierzchnię krawędziową o zarysie kształtu obrabianego materiału, zaś przeciwległą powierzchnię krawędziową mają o zarysie gniazda osadczego stołu lub suwaka.

Claims (1)

1. Sposób wytwarzania detali z arkusza metalu, znamienny tym, że arkusz blachy metalowej układa się na stole obróbczym wycinarki laserowej, z której następnie laserem wycina się zarys detalu z uwzględnieniem naddatków technologicznych, po czym wykrojoną kształtkę osadza się w prasie krawędziowej na matrycy, z kolei na detal oddziałuje się stemplem z siłą niezbędną do kształtowania detalu, następnie unosi się stempel i zdejmuje ukształtowany detal z matrycy, przy czym do tej operacji stosuje się matrycę i stempel utworzony poprzez wykrojenie z arkusza blachy, korzystnie stalowej, o grubości w granicach 5-10 mm, poprzez obróbkę laserową kształtki 1, której jedna z krawędzi 2 ma zarys finalnego kształtu obrabianego przedmiotu 3, zaś przeciwległa jej krawędź 4 ma zarys przekroju gniazda osadczego stołu prasy, lub gniazda osadczego suwaka prasy, poza tym w powierzchniach bocznych 5 kształtek 1 wykonuje się co najmniej dwa otwory 6, po czym zestawia się kształtki 1 w zespół i w otwory 6 wprowadza się śruby ściągające 7.