PL248464B1 - Matryca do procesu produkcji redukcji rurowych - Google Patents

Abstract

Matryca do procesu produkcji redukcji rurowych, posiadająca cylindryczny korpus z wykonanym centralnie otworem przelotowym, w którym suwliwie osadzony jest wypychacz, charakteryzuje się tym, że wewnątrz matrycy roboczej (11) osadzona jest centralnie z zachowaniem luzu ruchoma wkładka matrycy (10), mająca zarys zewnętrzy odpowiadający kształtowi wybrania wewnętrznego matrycy (11), przy czym w górnej powierzchni dna matrycy (11) wykonane są obwodowo otwory, w których osadzone są sprężyny (19), przy czym ruchoma wkładka matrycy (10) zabezpieczona jest przed wypadnięciem z matrycy (11) pierścieniem dzielonym (4) wyposażonym w sprężyny pierścienia (5), osadzonym w rowku górnej części kołnierza matrycy (11), ponadto matryca wyposażona i połączona z jest prostopadłościennym zbiornikiem oleju (16) wraz z pokrywą (15), który zainstalowany jest na stole prasy, który połączony jest króćcem z matrycą (11), przy czym wkładka matrycy (10) ma wykonane na obwodzie otwory olejowe (9), zaś matryca robocza (11) ma wykonany odpowiednio otwór olejowy, przez który poprzez krócieć tłoczony jest olej pod ciśnieniem ze zbiornika oleju (16), który ma wykonany otwór olejowy zasilający (18), przy czym w matrycy (11), wewnątrz jej kołnierza, wykonany jest obwodowo rowek olejowy (7). Korzystnie, powyżej i poniżej rowka olejowego (7) wykonane są wybrania, w których osadzone są odpowiednio uszczelka górna (6) i uszczelka dolna (8). Wypychacz (14) zabezpieczony jest pierścieniem uszczelniającym (12), który zamocowany jest centralnie w rowku wykonanym w dnie matrycy (11) oraz wypychacz ma wykonany centralnie przelotowy otwór spustu oleju (20).

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest matryca do procesu produkcji redukcji rurowych.

Obecnie podczas produkcji elementów armatury wykonywanych z metalu, przy wykorzystaniu form ważnym aspektem jest dokładność wymiarowo-kształtowa matryc. Dokładność wykonania matryc ma bezpośredni wpływ na kształt i właściwości wytwarzanego elementu oraz przebieg procesu produkcyjnego. Zbyt duże błędy wykonania matrycy bądź jej nadmierne zużycie w czasie jej eksploatacji powoduje, że uformowany przedmiot wymaga prowadzenia dodatkowych procesów obróbczych, co zwiększa koszty i czasochłonność procesu i energochłonność procesu, a także może prowadzić do konieczności powtarzania procesu tłoczenia. Powtórzenie tłoczenia oznacza, że element został zakwalifikowany jako brak i musi zostać poddawany utylizacji. Zbyt duże odstępstwa wykonanego profilu wewnętrznego matrycy od jej założonego kształtu może powodować wzrost siły jaka potrzebna jest do procesu przetłaczania a także niesymetryczne rozłożenie sił oddziaływujących na matrycę, co przekłada się na większe zużycie narzędzi podczas procesów produkcyjnych.

Znana jest z publikacji zgłoszeniowej wynalazku TW202014254 matryca do wytwarzania tulei metalowej ramy rurowej, zawierająca blok matrycy kształtującej, pręt tłoczący i kolumnę matrycy. Rozwiązanie dotyczy matrycy do tłoczenia okucia ramy z metalowej rurki. Matryca zawiera kształtujący blok matrycy, tłocznik i kolumnę matrycy. Blok matrycy kształtującej jest uformowany z otworem kształtującym. Pręt wykrawający przechodzi od górnego końca otworu kształtującego, aby jego część znajdowała się w otworze kształtującym. Pręt wykrawający jest ruchomy w tym samym kierunku co blok matrycy kształtującej w celu przeprowadzenia operacji wykrawania oraz jest przesuwny i przemieszczalny w otworze kształtującym. Dolny koniec tłocznika jest utworzony z pierwszą częścią kształtującą. Górny koniec pierwszej części kształtującej jest utworzony z pierwszą częścią kształtującą sfazowanie. Kolumna matrycy jest ustawiona w stałym stanie, którego nie można przesuwać, i jest ustawiona przeciwstawnie góra-dół względem pręta tłoczącego, i jest dopasowana do otworu kształtującego bloku matrycy kształtującej podczas operacji tłoczenia. Górny koniec kolumny matrycy jest utworzony z drugą częścią kształtującą. Dolny koniec drugiej części kształtującej jest utworzony z drugą częścią kształtującą sfazowanie.

Znane jest z publikacji zgłoszeniowej wynalazku CN101497096 urządzenie do obróbki kształtek redukcyjnych o dużej różnicy przekrojów i sposób ich kształtowania. Rozwiązanie dotyczy sprzętu do obróbki i sposobu formowania złączki rurowej reduktora o dużej różnicy przekrojów. Celem wynalazku jest rozwiązanie problemów polegających na tym, że znane łączniki rur redukcyjnych o dużej różnicy przekrojów często mają nadmierną redukcję grubości ścianek, pęknięcia i dolną granicę formowania, nie mogą spełnić wymagań projektowych i tym podobne. Wyposażenie przetwórcze obejmuje formę wklęsłą umocowaną na stałe na stole roboczym, formę wtykową umieszczoną w wewnętrznej wnęce formy wtykowej, końcówkę głowicy stempla umieszczoną w wewnętrznej wnęce formy wtykowej, głowicę stempla pokrywa się olejem, forma wtykowa wyposażona jest w wewnętrzny otwór wlewu, wewnętrzny otwór wlewu połączony jest z zaworem przelewowym, oraz pierścień uszczelniający jest umieszczony pomiędzy głowicą stempla a formą wnękową.

Znany jest z polskiej publikacji wynalazku Pat.221675 sposób kształtowania plastycznego cięgien rurowych charakteryzuje się tym, że półfabrykat rurowy z umieszczoną w jej końcówce wkładką umieszcza się na nieruchomej matrycy dolnej, a następnie zaciska się górnym narzędziem i dociska stemplem podając następnie do wnętrza rury ciecz pod ciśnieniem, a po jej rozpęczeniu obniża się ciśnienie cieczy spęczając końcówkę rury za pomocą stempla, a następnie za pomocą przyrządu obciskającego, szczękami promieniowo obciska końcówkę rury utwierdzając wkładkę kształtując na jej zewnętrznej powierzchni spłaszczenia umożliwiające przytrzymywanie cięgna za pomocą klucza.

Celem wynalazku jest opracowanie nowej konstrukcji matrycy do procesu produkcji redukcji rurowych, umożliwiającej zastosowanie instalacji podawania środka smarującego w miejscach najbardziej narażonych na proces zużycia. Zastosowanie innowacyjnej konstrukcji formy z możliwością wymiany powierzchni kształtującej oraz zastosowania iniekcyjno-punktowego podawania środka smarującego, znacząco poprawi efektywności procesu formowania zwężek rurowych, ograniczy zjawisko tarcia, które powoduje wydzielanie ciepła, przyspieszone zużycie powierzchni matrycy, co powoduje defekty powierzchni przetłaczanych półfabrykatów. Zastosowanie systemu impulsowego podawania dodatkowego środka smarnego umożliwi, również lepsze odprowadzanie ciepła oraz produktów powstających podczas zużywania się formy, oczyszczając powierzchnie roboczą formy. Zamknięty obieg środka smarnego ogranicza również do minimum jego utratę w trakcie procesu produkcyjnego.

Matryca do procesu produkcji redukcji rurowych, mająca cylindryczny kształt, która zamocowana jest na stole prasy z wykonanym centralnie otworem przelotowym, w którym suwliwie osadzony jest wypychacz, charakteryzuje się tym, wewnątrz matrycy roboczej osadzona jest centralnie z zachowaniem luzu ruchoma wkładka matrycy, mająca zarys zewnętrzy odpowiadający kształtowi wybrania wewnętrznego matrycy, przy czym w górnej powierzchni dna matrycy wykonane są obwodowo otwory, w których osadzone są sprężyny, przy czym ruchoma wkładka matrycy zabezpieczona jest przed wypadnięciem z matrycy pierścieniem dzielonym wyposażonym w sprężyny pierścienia, osadzonym w rowku górnej części kołnierza matrycy. Ponadto matryca wyposażona i połączona z jest prostopadłościennym zbiornikiem oleju wraz z pokrywą, który zainstalowany jest na stole prasy, który połączony jest króćcem z matrycą, przy czym wkładka matrycy ma wykonane na obwodzie otwory olejowe, zaś matryca robocza ma wykonany odpowiednio otwór olejowy, przez który poprzez króciec tłoczony jest olej pod ciśnieniem ze zbiornika oleju, który ma wykonany otwór olejowy zasilający, przy czym w matrycy, wewnątrz jej kołnierza, wykonany jest obwodowo rowek olejowy.

Korzystnie, powyżej i poniżej rowka olejowego wykonane są wybrania, w których osadzone są odpowiednio uszczelka górna i uszczelka dolna.

Korzystnie, wypychacz zabezpieczony jest pierścieniem uszczelniającym, który zamocowany jest centralnie w rowku wykonanym w dnie matrycy.

Korzystnie, wypychacz ma wykonany centralnie przelotowo otwór spustu oleju.

Dzięki zastosowaniu zbiornika oleju, podającego olej pod ciśnieniem odpowiednio przez matrycę i ruchomą wkładkę matrycy, uzyskano bardzo dobre właściwości smarujące obciskanego półfabrykatu, który jest smarowany równomiernie na całym swoim obwodzie. Dodatkowo, dzięki zastosowaniu wymiennej ruchomej wkładki matrycy i sprężynowego dzielonego pierścienia zabezpieczającego wkładkę, możliwa jest szybka i bezinwazyjna wymiana zużytej wkładki oraz łatwe czyszczenie całej matrycy, co nie było możliwe w znanych do tej pory rozwiązaniach. Ponadto, poprzez zastosowanie automatycznego systemu smarowania realizowanego przez zbiornik oleju pod ciśnieniem, cały proces produkcji redukcji rurowych jest znacznie szybszy i tańszy, ponieważ eliminuje konieczność smarowania każdego półfabrykatu z osobna oraz ogranicza do minimum użycie środka smarnego, który aplikowany jest w trakcie procesu produkcyjnego.

Przedmiot wynalazku został przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia przekrój matrycy zainstalowanej na stole roboczym prasy, fig. 2 - matrycę w rzucie aksonometrycznym, fig. 3 - pierścień dzielony matrycy w rzucie aksonometrycznym, fig. 4 - widok w powiększeniu matrycy i ruchomej wkładki matrycy wraz z otworem olejowym zasilającym w pozycji górnej zamkniętej, fig. 5 - widok w powiększeniu matrycy i ruchomej wkładki matrycy wraz z otworem olejowym zasilającym w pozycji środkowej otwartej, a fig. 6 - widok w powiększeniu matrycy i ruchomej wkładki matrycy wraz z otworem olejowym zasilającym w pozycji dolnej zamkniętej.

Matryca do procesu produkcji redukcji rurowych zamontowana jest na prasie posiadającej trawersę 1 z wykonanym centralnie otworem, w którym osadzony jest stempel 2, którego zadaniem jest bezpośrednie wywieranie nacisku na obciskany półfabrykat 3, mający kształt stożkowo zwężonej rury. Trawersa 1 zamocowana jest w górnej części prasy, zaś matryca przykręcona jest do stołu 13 prasy, który również ma wykonany centralnie otwór przelotowy, w którym suwliwie osadzony jest walcowy wypychacz 14. Do stołu 13 prasy przymocowana jest cylindryczna matryca robocza 11. W dnie matrycy 11 wykonany jest centralnie otwór, przez który przesuwa się wypychacz 14, umożliwiający wyjęcie uformowanego półfabrykatu 3 w gotowy wyrób, czyli redukcję. Wewnątrz matrycy roboczej 11 osadzona jest centralnie, z zachowaniem luzu, ruchoma wkładka matrycy 10, mająca zarys zewnętrzy odpowiadający kształtowi wybrania wewnętrznego matrycy roboczej 11, zaś kształt otworu wewnętrznego ruchomej wkładki matrycy 10 odpowiada kształtowi redukcji jaki chcemy uzyskać z przetłaczanego półfabrykatu 3, zasadniczo zbliżonego do stożka. Dodatkowo, w górnej powierzchni dna matrycy 11 wykonane są obwodowo otwory, w których osadzone są sprężyny 19, współpracujące i unoszące ku górze ruchomą wkładkę matrycy 10. Ruchoma wkładka matrycy 10 zabezpieczona jest przed wypadnięciem z matrycy 11 poprzez pierścień dzielony 4 wraz ze sprężynami pierścienia 5, pokazanym na fig. 3, który to pierścień dzielony 4 włożony jest w rowek wykonany po obwodzie w górnej części kołnierza matrycy 11. Dodatkowo, wypychacz 14 zabezpieczony jest pierścieniem uszczelniającym 12, który zamocowany jest centralnie w kieszeni wykonanej w dnie matrycy 11, w miejscu zamocowania na stole 13 prasy. Wypychacz 14 ma dodatkowo wykonany otwór spustu oleju 20, który umożliwia odprowadzanie zużytego i zabrudzonego oleju.

Ponadto, matryca 11 wyposażona jest i połączona z prostopadłościennym zbiornikiem oleju 16, który zainstalowany jest na stole 13 prasy. Zbiornik oleju 16 połączony jest króćcem z matrycą 11, co pokazano na fig. 1. W króćcu łączącym matrycę 11 ze zbiornikiem oleju 19, wykonany jest otwór olejowy zasilający 18, przez który wtłaczany jest pod ciśnieniem środek smarujący w postaci oleju 17. Zbiornik oleju 19, wyposażony jest w pokrywę 15, umożliwiającą uzupełniania środka smarującego, a ponadto ma wykonany otwór wlotowy, służący do podłączania źródła sprężonego powietrza P. Podawane sprężone powietrza powoduje sprężenie gazu nagromadzonego nad poziomem oleju 17, wypełniającego zbiornik oleju 16, tym samym stwarzając odpowiednie ciśnienie do przetłaczania oleju 17 ze zbiornika oleju 16 otworem olejowym zasilającym 18 poprzez króciec do matryc 11 i ruchomej wkładki matrycy 10.

Na fig. 4, fig. 5 i fig. 6 przedstawiono w powiększeniu budowę matrycy 11 i współpracującej z nią ruchomej wkładki matrycy 10, w której wykonane są na obwodzie otwory olejowe 9, zaś w matrycy 11 wykonany jest odpowiednio otwór olejowy, przez który tłoczony jest olej pod ciśnieniem, poprzez króciec z otworem olejowym zasilającym 18 zbiornika oleju 16. Z otworem olejowym połączony jest rowek olejowy 7 wykonany obwodowo w matrycy 11, umożliwiający równomierne rozprowadzanie oleju po półfabrykacie 3, który jest przetłaczany otworem olejowym 9 ruchomej wkładki matrycy 10. Powyżej i poniżej rowka olejowego 7 wykonane są w matrycy 11 wybrania, w których osadzone są odpowiednio uszczelka górna 6 i uszczelka dolna 8, które uszczelniają rowek olejowy 7, podczas ruchu góra-dół ruchomej wkładki matrycy 10.

Zasada działania matrycy polega na podawaniu ciśnienia P poprzez otwór wlotowy w pokrywie 15 zbiornika oleju 16, powodując wytworzenie ciśnienia gazu nagromadzonego w zbiorniku oleju 16, który to gaz oddziałuje na olej 17. Jednocześnie, ruch trawersy 1 z zamocowanym stemplem 2, powoduje nacisk na półfabrykat 3, który z kolei naciska na ruchomą wkładkę matrycy 10, powodując jej przemieszczenie w dół dzięki ugięciu sprężyn wkładki 19. Tym samym, przemieszenie się ruchomej wkładki matrycy 10 otwiera otwór olejowy wkładki 9, który zrównuje się z poziomem rowka olejowego 7 i otworu olejowego zasilającego 18. Z chwilą zrównania się otworu olejowego wkładki 9 z poziomem rowka olejowego 7, następuje przetłoczenie i podanie oleju 17, na przetłaczany półfabrykat 3, zapewniając jego równomierne smarowanie, co pokazano na fig. 5.

Kolejnym etapem jest ponowne zamknięcie otworu olejowego 9, który przesuwa się poniżej rowka olejowego 7 i otworu olejowego zasilającego 18, co zapewnia odpowiednia długość i charakterystyka sprężyn wkładki 19 oraz odpowiednie luz pomiędzy ruchomą wkładką 10 a matrycą 11. Etap ten przedstawiono na fig. 6.

Ruch powrotny trawersy 1, powoduje efekt odwrotny, czyli powrót ruchomej wkładki matrycy 10 do pozycji wyjściowej na sprężynach wkładki 19 i tym samym zamknięcie otworu olejowego wkładki 9, który wraca na pozycję poniżej uszczelki górnej 6, jednocześnie jeszcze raz aplikując olej 17 w momencie zrównania się otworu olejowego wkładki 9 z rowkiem olejowym 7 i otworem olejowym zasilającym 18.

Następnie prasa uruchamia wypychacz 14, który wypycha przetłoczony półfabrykat 3, będący gotowym wyrobem, czyli redukcją rurową, a nadmiar zużytego oleju jest odprowadzany otworem spustowym 20.

Wykaz oznaczeń:

1. Trawersa prasy

2. Stempel

3. Półfabrykat

4. Pierścień dzielony

5. Sprężyna pierścienia

6. Uszczelka górna

7. Rowek olejowy

8. Uszczelka dolna

9. Otwór olejowy wkładki

10. Ruchoma wkładka matrycy

11. Matryca

12. Pierścień uszczelniający

13. Stół prasy

14. Wypychacz

15. Pokrywa zbiornika oleju

16. Zbiornik oleju

17. Olej

18. Otwór olejowy zasilający

19. Sprężyna wkładki

20. Otwór spustu oleju

P - olej/powietrze pod ciśnieniem

Claims (4)

1. Matryca do procesu produkcji redukcji rurowych, posiadająca cylindryczny korpus z wykonanym centralnie otworem przelotowym, w którym suwliwie osadzony jest wypychacz, znamienna tym, że wewnątrz matrycy roboczej (11) osadzona jest centralnie z zachowaniem luzu ruchoma wkładka matrycy (10), mająca zarys zewnętrzy odpowiadający kształtowi wybrania wewnętrznego matrycy (11), przy czym w górnej powierzchni dna matrycy (11) wykonane są obwodowo otwory, w których osadzone są sprężyny (19), przy czym ruchoma wkładka matrycy (10) zabezpieczona jest przed wypadnięciem z matrycy (11) pierścieniem dzielonym (4) wyposażonym w sprężyny pierścienia (5), osadzonym w rowku górnej części kołnierza matrycy (11), ponadto matryca wyposażona i połączona z jest prostopadłościennym zbiornikiem oleju (16) wraz z pokrywą (15), który zainstalowany jest na stole prasy, który połączony jest króćcem z matrycą (11), przy czym wkładka matrycy (10) ma wykonane na obwodzie otwory olejowe (9), zaś matryca robocza (11) ma wykonany odpowiednio otwór olejowy, przez który poprzez króciec tłoczony jest olej pod ciśnieniem ze zbiornika oleju (16), który ma wykonany otwór olejowy zasilający (18), przy czym w matrycy (11), wewnątrz jej kołnierza, wykonany jest obwodowo rowek olejowy (7).

2. Matryca, według, zastrz. 1, znamienna tym, że powyżej i poniżej rowka olejowego (7) wykonane są wybrania, w których osadzone są odpowiednio uszczelka górna (6) i uszczelka dolna (8).

3. Matryca, według, zastrz. 1, znamienna tym, że wypychacz (14) zabezpieczony jest pierścieniem uszczelniającym (12), który zamocowany jest centralnie w rowku wykonanym w dnie matrycy (11).

4. Matryca, według, zastrz. 1, znamienna tym, że wypychacz (14) ma wykonany centralnie przelotowo otwór spustu oleju (20).