PL248217B1 - Elastomerowa wkładka matrycy tłocznika - Google Patents

Abstract

Elastomerowa wkładka, charakteryzuje się tym, że wewnątrz korpusu (1) wkładki, pomiędzy jej powierzchnią roboczą (2) a powierzchnią stykową (3), jest usytuowana zamknięta komora, przy czym twardość materiału elastomerowego korpusu (1) wynosi od 30 do 95 w skali Shore'a A.

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest elastomerowa wkładka matrycy tłocznika mająca zastosowanie, zwłaszcza w matrycach sztywnych.

Głównym problemem technicznym w procesach tłoczenia blach jest zapobieganie fałdowaniu powierzchni wyrobu. W szczególności dotyczy to wyrobów o złożonej geometrii. Podejście do rozwiązania problemu fałdowania zazwyczaj dotyczy modyfikacji systemu docisku blachy w trakcie procesu w celu zróżnicowania siły docisku w zależności od obszaru na wyrobie. Realizowane jest to poprzez zastosowanie systemów docisku segmentowego, dociskaczy z elementami elastycznymi, zastosowanie dociskaczy o zmiennej powierzchni kontaktu z wyrobem lub stosowanie programowalnego sterowania siłą docisku w trakcie procesu. Przy formowaniu z użyciem znanych narzędzi elastomerowych występuje konieczność projektowania narzędzi oraz ich mocowania w sposób, który umożliwia odkształcenie się nadmiaru materiału elastycznego poza obszar kształtowania wyrobu (formuje wypływkę).

Z polskiego opisu patentowego PL 220352 B1 znany jest tłocznik kompozytowy, do głębokiego tłoczenia blach metalowych, składający się z matrycy i stempla, wyposażony w użebrowanie wewnętrzne i zewnętrzne elementy mocujące. Tłocznik ma obudowę matrycy w postaci otwartej skrzynki z górną powierzchnią roboczą, zawierającą użebrowanie wewnętrzne z prętów stalowych, oraz ucha nośne. Obudowa matrycy jest wypełniona kompozytem poliuretanowym zawierającym składnik A, korzystnie izocyjanian w ilości od 13% do 20% wagowych, składnik B, korzystnie poliol, w ilości od 26% do 40% wagowych, napełniacz, korzystnie uwodniony tlenek glinu, w ilości od 42% do 52% wagowych oraz wypełniacz, korzystnie rowing szklany, w ilości od 6% do 9% wagowych. Stempel zawiera użebrowanie wewnętrzne zakończone zewnętrznymi śrubami mocującymi oraz uchami nośnymi, a ponadto ma postać bryły monolitycznej z dolną powierzchnią roboczą, wykonanej z kompozytu poliuretanowego zawierającego składnik A, korzystnie izocyjanian w ilości od 13% do 20% wagowych, składnik B, korzystnie poliol, w ilości od 26% do 40% wagowych, napełniacz, korzystnie uwodniony tlenek glinu, w ilości 42% do 52% wagowych oraz wypełniacz, korzystnie rowing szklany, w ilości od 7% do 11% wagowych.

Z europejskiego opisu patentowego EP 0530956 B1 znany jest stempel do kształtowania blach, o budowie dzielonej, zawierający część podpory oraz roboczą część czołową zamocowaną do tej podpory. Część czołowa zawiera obszary o różnej sprężystości względem stałej masy tej części czołowej. W przykładach wykonania te obszary są w postaci otworów wykonanych w części czołowej od strony jej połączenia z podporą. Te otwory mogą zawierać wypełnienie o sprężystości innej niż sprężystość materiału z którego jest korpus części czołowej.

Z francuskiego opisu wynalazku FR 2749525 A1 znany jest tłocznik do tablic rejestracyjnych, który zawiera wkładkę elastomerową sytuowaną w zagłębieniu, które jest na powierzchni czołowej stempla.

Z amerykańskiego opisu wynalazku US 4162625 A znana jest matryca stosowana do wytwarzania platynowych nakładek na korony dentystyczne. Matryca zawiera wkładkę elastomerową składającą się z zewnętrznej części z twardego elastomeru oraz z wewnętrznej części z miękkiego elastomeru, tak że środkowa część powierzchni roboczej jest z miękkiego elastomeru, a jej obrzeża są z twardego elastomeru.

Z brytyjskiego opisu wynalazku GB 2208619 A znane jest narzędzie do formowania blach zawierające matrycę oraz stempel, przy czym matryca zawiera wgłębienie, w którym zamocowana jest wkładka elastomerowa.

Znane rozwiązania, w których stosowane są wkładki nie stanowią odpowiedzi na problem zapewnienia zmiany lokalnej siły docisku a także na wymuszenie kierunku odkształcenia matrycy w danym obszarze.

Elastomerowa wkładka matrycy tłocznika, zawierająca korpus, który po jednej stronie ma powierzchnię roboczą oraz usytuowaną po przeciwnej stronie, ma powierzchnię stykową, przeznaczoną do osadzania we wnęce matrycy, według wynalazku charakteryzuje się tym, że wewnątrz korpusu wkładki, pomiędzy jej powierzchnią roboczą a powierzchnią stykową, jest usytuowana zamknięta komora, przy czym twardość materiału elastomerowego korpusu wynosi od 30 do 95 w skali Shore’a A.

Korzystnie zamknięta komora zawiera wypełnienie elastomerowe.

Dalsze korzyści uzyskiwane są, jeżeli wypełnienie elastomerowe jest w postaci użebrowania pomiędzy powierzchniami wewnętrznych ścianek komory.

Kolejne korzyści uzyskuje się, jeżeli wypełnienie jest lite i w całości wypełnia przestrzeń komory, a ponadto jest z materiału o twardości różnej od twardości elastomeru korpusu.

Następne korzyści uzyskiwane są, jeśli twardość materiału elastomerowego wypełnienia mieści się w zakresie od 30 do 95 w skali Shore’a A.

Dalsze korzyści uzyskuje się, jeżeli elastomer, z którego jest korpus jest termoplastyczny.

Wkładka według wynalazku może być stosowana w standardowych tłocznikach, w których matryca oraz stempel są ze sztywnego materiału, pozwalając na uzyskanie lokalnej zmiany siły nacisku narzędzia na kształtowany wyrób. Ponadto rozwiązanie umożliwia wymuszenie kierunku odkształcenia matrycy w danym obszarze. Dzięki litemu korpusowi wkładka charakteryzuje się podwyższoną trwałością a ponadto wpływa również na zwiększenie żywotności samej matrycy. Wynalazek pozwala na zapobieganie fałdowaniu powierzchni tłoczonego wyrobu.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym na fig. 1 przedstawiono wkładkę w rzucie aksonometrycznym; fig. 2 - w widoku z boku w pierwszym przykładzie wykonania; fig. 3 - w przekroju wzdłuż linii A-A z fig. 2, fig. 4 - w widoku z boku w drugim przykładzie wykonania, fig. 5 - w przekroju wzdłuż linii B-B z fig. 4, fig. 6 - w przekroju wzdłuż linii C-C z fig. 4, fig. 7 - w trzecim przykładzie wykonania w widoku z boku, fig. 8 - w przekroju wzdłuż linii D-D z fig. 7; fig. 9 - poglądowo usytuowanie wkładki w tłoczniku w rzucie aksonometrycznym rozstrzelonym.

Elastomerowa wkładka matrycy tłocznika, w pierwszym przykładzie wykonania, zawiera lity korpus 1 z materiału elastomerowego w postaci termoplastycznego elastomeru poliolefinowego TPO. Korpus 1 wkładki zawiera powierzchnię roboczą 2, usytuowaną po jednej jego stronie, oraz powierzchnię stykową 3, obejmującą jego powierzchnię usytuowaną po przeciwnej stronie względem powierzchni roboczej 2 oraz jego powierzchnie boczne. Wkładka wewnątrz swojego korpusu 1, pomiędzy jej powierzchnią roboczą 2 a powierzchnią stykową 3, usytuowaną po przeciwnej stronie jej korpusu 1, zawiera zamkniętą komorę 4. Wnętrze komory 4 jest puste. Twardość materiału elastomerowego korpusu 1 wynosi 80 w skali Shore’a A.

Elastomerowa wkładka matrycy tłocznika, w drugim przykładzie wykonania, zawiera lity korpus 1 z materiału elastomerowego w postaci poliuretanu termoplastycznego TPU. Korpus 1 wkładki zawiera powierzchnię roboczą 2, usytuowaną po jego jednej stronie, oraz powierzchnię stykową 3 obejmującą jego powierzchnię usytuowaną po przeciwnej stronie względem powierzchni roboczej 2 oraz jego powierzchnie boczne. Elastomerowa wkładka wewnątrz swojego korpusu 1 zawiera zamkniętą komorę 4 usytuowaną pomiędzy powierzchnią roboczą 2 a powierzchnią stykową 3. Wnętrze komory 4 zawiera wypełnienie 5 w postaci użebrowania z poliuretanu termoplastycznego. Twardość materiału elastomerowego korpusu 1 oraz wypełnienia 5 wynosi 95 w skali Shore’a A.

Elastomerowa wkładka matrycy tłocznika, w trzecim przykładzie wykonania, zawiera lity korpus 1 z materiału elastomerowego w postaci termoplastycznego kopolimeru styrenu TPS. Korpus 1 wkładki zawiera powierzchnię roboczą 2 usytuowaną po jego jednej stronie oraz powierzchnię stykową 3 obejmującą jego powierzchnię usytuowaną po przeciwnej stronie względem powierzchni roboczej 2 oraz jego powierzchnie boczne. Elastomerowa wkładka wewnątrz swojego korpusu 1 zawiera zamkniętą komorę 4 usytuowaną pomiędzy powierzchnią roboczą 2 a powierzchnią stykową 3. Komora 4 zawiera wypełnienie 5 z materiału elastomerowego w postaci termoplastycznego elastomeru poliestrowego TPEE o twardości wynoszącej 30 w skali Shore’a A. Twardość materiału elastomerowego korpusu 1 wkładki wynosi 65 w skali Shore’a A.

Elastomerowa wkładka matrycy tłocznika według wynalazku, ma powierzchnię stykową 3 luźno spasowaną z wklęsłą powierzchnią roboczą matrycy 6. Wkładka jest układana swoją powierzchnią stykową 3 skierowaną do wklęsłej powierzchni roboczej matrycy 6, a powierzchnią roboczą zwróconą ku stemplowi 7 tłocznika.

Claims (6)

1. Elastomerowa wkładka matrycy tłocznika, zawierająca korpus, który po jednej stronie ma powierzchnię roboczą a po stronie przeciwnej ma powierzchnię stykową przeznaczoną do osadzania we wnęce matrycy, znamienna tym, że wewnątrz korpusu (1) wkładki, pomiędzy jej powierzchnią roboczą (2) a powierzchnią stykową (3), jest usytuowana zamknięta komora (4), przy czym twardość materiału elastomerowego korpusu (1) wynosi od 30 do 95 w skali Shore’a A.

2. Elastomerowa wkładka według zastrz. 1, znamienna tym, że zamknięta komora (4) zawiera wypełnienie (5) elastomerowe.

4 PL 248217 B1

3. Elastomerowa wkładka według zastrz. 2, znamienna tym, że wypełnienie (5) elastomerowe jest w postaci użebrowania pomiędzy powierzchniami wewnętrznych ścianek komory (4).

4. Elastomerowa wkładka według zastrz. 2, znamienna tym, że wypełnienie (5) jest lite i w całości wypełnia przestrzeń komory (4), a ponadto jest z materiału o twardości różnej od twardości elastomeru korpusu (1).

5. Elastomerowa wkładka według zastrz. od 3 do 4, znamienna tym, że twardość materiału elastomerowego wypełnienia (5) mieści się w zakresie od 30 do 95 w skali Shore’a A.

6. Elastomerowa wkładka według zastrz. od 1 do 5, znamienna tym, że elastomer, z którego jest korpus (1) jest termoplastyczny.