PL249285B1 - A tool for incremental sheet metal forming - Google Patents

A tool for incremental sheet metal forming

Info

Publication number
PL249285B1
PL249285B1 PL445460A PL44546023A PL249285B1 PL 249285 B1 PL249285 B1 PL 249285B1 PL 445460 A PL445460 A PL 445460A PL 44546023 A PL44546023 A PL 44546023A PL 249285 B1 PL249285 B1 PL 249285B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
working
support sleeve
tip
mandrel
tool
Prior art date
Application number
PL445460A
Other languages
Polish (pl)
Other versions
PL445460A1 (en
Inventor
Tomasz Trzepieciński
Andrzej Kubit
Original Assignee
Politechnika Rzeszowska im. Ignacego Łukasiewicza
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Politechnika Rzeszowska im. Ignacego Łukasiewicza filed Critical Politechnika Rzeszowska im. Ignacego Łukasiewicza
Priority to PL445460A priority Critical patent/PL249285B1/en
Publication of PL445460A1 publication Critical patent/PL445460A1/en
Publication of PL249285B1 publication Critical patent/PL249285B1/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D22/00Shaping without cutting, by stamping, spinning, or deep-drawing
    • B21D22/02Stamping using rigid devices or tools
    • B21D22/022Stamping using rigid devices or tools by heating the blank or stamping associated with heat treatment

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Forging (AREA)
  • Mounting, Exchange, And Manufacturing Of Dies (AREA)

Abstract

Narzędzie do kształtowania przyrostowego blach charakteryzuje się tym, że od strony końcówki roboczej (10) trzpień (l) jest połączony z współosiową względem niego tuleją nośną (4), która na swojej końcówce od strony końcówki roboczej (10) ma poprzeczne otwory przelotowe (6) rozmieszczone na jej obwodzie w równych odstępach, a wewnątrz tych otworów przelotowych (6) osadzone są kule robocze (7), zaś wewnątrz tulei nośnej (4) jest końcówka dociskowa (8) trzpienia (1), a pomiędzy tą końcówką dociskową (8) a kulami roboczymi (7) wewnątrz tulei nośnej (4) jest usytuowana kula centralna (9), której średnica jest luźno spasowana z wewnętrzną średnicą tulei nośnej (4), a końcówka robocza (10) jest w postaci nakładki o półkolistej powierzchni zewnętrznej i zawiera gniazdo (11), w którym osadzona jest końcówka tulei nośnej (4), przy czym kule robocze (7) wystają z otworów przelotowych (6) do wnętrza tulei nośnej (4) oraz na zewnątrz tulei nośnej (4), a końcówka robocza (10) zawiera wewnątrz swojego gniazda (11) bieżnię (12) usytuowaną prostopadle do osi trzpienia (1), a kule robocze (7) są dociśnięte do powierzchni tej bieżni (12) kulą centralną (9), która jest do nich dociśnięta końcówką dociskową (8) trzpienia (1).A tool for incremental forming of sheet metal is characterized in that on the side of the working tip (10) the mandrel (1) is connected to a coaxial support sleeve (4) which is provided at its tip on the side of the working tip (10) with transverse through holes (6) spaced evenly along its circumference, and inside these through holes (6) the working balls (7) are mounted, and inside the supporting sleeve (4) there is a pressure tip (8) of the mandrel (1), and between this pressure tip (8) and the working balls (7) inside the supporting sleeve (4) there is a central ball (9) located, the diameter of which is loosely fitted to the inner diameter of the supporting sleeve (4), and the working tip (10) is in the form of an overlay with a semicircular outer surface and contains a socket (11) in which the tip of the supporting sleeve (4) is mounted, wherein the working balls (7) protrude from the holes (6) into the interior of the support sleeve (4) and outside the support sleeve (4), and the working end (10) contains inside its seat (11) a track (12) situated perpendicularly to the axis of the mandrel (1), and the working balls (7) are pressed against the surface of this track (12) by the central ball (9), which is pressed against them by the pressure end (8) of the mandrel (1).

Description

Przedmiotem wynalazku jest narzędzie do kształtowania przyrostowego blach mające zastosowanie, zwłaszcza w kształtowaniu cienkich blach oraz folii.The subject of the invention is a tool for incremental forming of sheet metal, particularly applicable to the forming of thin sheets and foils.

Przyrostowe kształtowanie blachy jest techniką przeróbki plastycznej, podczas której arkusz blachy jest formowany w wyniku wyzwolenia w materiale lokalnych odkształceń plastycznych. Podział metod kształtowania przyrostowego realizowanego za pomocą narzędzi trzpieniowych o zaokrąglonej końcówce na dwie główne odmiany: jednopunktowe (ang. Single Point Incremental Sheet Forming) oraz dwupunktowe (ang. Two Point Incremental Sheet Forming) zależy od ilości punktów styku narzędzia z blachą. Trzpienie, zwykle o średnicy 5-20 mm, mocowane w głowicy obrabiarki sterowanej numerycznie lub w chwytaku robota przemysłowego, wykonują ruch wgłębny w odkształcany materiał po zdefiniowanej trajektorii. Podstawowymi parametrami sterowanymi podczas procesu obróbki są posuw trzpienia, wartość podziałki zagłębienia narzędzia oraz wartość prędkości obrotowej narzędzia, gdy jego obrót jest wymuszony kinematycznie. Znane są odmiany kształtowania przyrostowego, w których narzędzie nie wykonuje ruchu obrotowego lub obraca się swobodnie.Incremental sheet metal forming is a plastic forming technique in which a sheet of metal is formed by inducing local plastic deformations in the material. Incremental forming methods performed using rounded-tip shank tools are divided into two main varieties: single-point incremental sheet forming (SPT) and two-point incremental sheet forming (T2PT), depending on the number of contact points between the tool and the sheet. Shanks, typically 5-20 mm in diameter, mounted in the head of a numerically controlled machine tool or in the gripper of an industrial robot, perform an indentation movement into the deformed material along a defined trajectory. The basic parameters controlled during the machining process are the shank feed, the tool insertion pitch, and the tool rotational speed when its rotation is kinematically forced. There are also variants of incremental forming in which the tool performs a fixed or freely rotating movement.

Podstawy techniki kształtowania przyrostowego ujawniono w opisie wynalazku US 3342051 A, w którym zastosowano narzędzie w postaci rolki, lub alternatywnie trzpienia, do lokalnego stopniowego wywierania odkształceń plastycznych blachy umieszczonej w przyrządzie zapewniającym obwodowe zamocowanie brzegu blachy.The basics of the incremental forming technique are disclosed in the description of the invention US 3342051 A, in which a tool in the form of a roller, or alternatively a mandrel, is used to locally gradually exert plastic deformations on a sheet of metal placed in a device ensuring circumferential fixation of the edge of the sheet.

W opisie wynalazku US 20090158805 A1 ujawniono asymetryczny sposób kształtowania przyrostowego arkusza blachy z udziałem lokalnego nagrzewania materiału zsynchronizowanego z ruchem kuliście zakończonego narzędzia formującego.The description of the invention US 20090158805 A1 discloses an asymmetric method of incrementally forming a sheet metal by means of local heating of the material synchronized with the movement of a spherically ended forming tool.

W opisie zgłoszeniowym wynalazku EP 3023169 A1 ujawniono narzędzie trzpieniowe o pierścieniowej końcówce, której średnica jest większa od średnicy trzpienia mocującego. Alternatywnie, zgodnie z wynalazkiem, trzpień może być zakończony kulistą końcówką.Patent application EP 3023169 A1 discloses a shank tool with an annular tip, the diameter of which is larger than the diameter of the mounting shank. Alternatively, according to the invention, the shank may terminate in a spherical tip.

Urządzenie do dwustronnego przyrostowego formowania arkusza ujawnione w opisie wynalazku EP 2505279 A1 zawiera ramę zaciskową do mocowania blachy wokół jej obwodu, wsporniki do przytrzymywania ramy zaciskowej na płycie nośnej oraz górne i dolne narzędzia formujące o kulistym zakończeniu.The apparatus for double-sided incremental sheet forming disclosed in EP 2505279 A1 comprises a clamping frame for securing the sheet around its circumference, brackets for holding the clamping frame on a support plate, and upper and lower forming tools with a spherical end.

Z publikacji międzynarodowego opisu zgłoszeniowego wynalazku WO 2020168211 A1 znana jest metoda kompensacji sprężystych odkształceń blachy podczas formowania przyrostowego poprzez ciągłe modyfikowanie ścieżki narzędzia w czasie rzeczywistym w oparciu o siłę oddziaływania narzędzia na materiał obrabiany. Sposób kompensacji odkształceń sprężystych blachy ujawniono dla warunków obróbki trzpieniowym narzędziem o kulistym zakończeniu.International patent application publication WO 2020168211 A1 discloses a method for compensating elastic deformations of sheet metal during incremental forming by continuously modifying the tool path in real time based on the force of the tool's interaction with the workpiece. The method for compensating elastic deformations of sheet metal is disclosed for machining conditions using a spherical shank tool.

Końcówka narzędzia do przyrostowego kształtowania rowków, ujawniona w opisie wynalazku JPH 11207413 A, składa się z występów odpowiadających profilowi formowanych rowków.The tip of the tool for incrementally forming grooves, disclosed in the description of the invention JPH 11207413 A, consists of projections corresponding to the profile of the grooves to be formed.

Głowica narzędzia do formowania przyrostowego ujawnionego w opisie wynalazku CN109622760A jest cylindrycznym wygiętym prętem, w którego geometrii można wydzielić część zaciskową, część przejściową i zakończoną kuliście część formującą. Konstrukcja narzędzia umożliwia formowanie bocznych zagłębień w wytłoczkach.The head of the incremental forming tool disclosed in the patent description CN109622760A is a cylindrical, bent rod whose geometry can be divided into a clamping portion, a transition portion, and a spherically terminated forming portion. The tool design enables the formation of lateral recesses in extrusions.

Formowanie przyrostowe jest procesem, który może odbywać się w różnych temperaturach, zarówno w temperaturze otoczenia, jak i w podwyższonej temperaturze. Jednakże, podwyższenie temperatury blachy jest szczególnie korzystne podczas kształtowania trudno odkształcalnych stopów metali. Zwiększenie temperatury blachy pozytywnie wpływa na obniżenie granicy plastyczności kształtowanego materiału, co ułatwia jego odkształcanie.Additive forming is a process that can be performed at various temperatures, both ambient and elevated. However, increasing the sheet metal temperature is particularly beneficial when forming difficult-to-form metal alloys. Increasing the sheet metal temperature positively affects the lowering of the yield strength of the formed material, facilitating its deformation.

Narzędzie, znane z opisu zgłoszeniowego CN 103317007 A, to samonagrzewająca się głowica narzędziowa, która wykorzystuje energię cieplną do formowania przyrostowego. Narzędzie składa się z pręta zaciskowego, kuliście zakończonej końcówki formującej, pręta grzejnego z termoparą, przyrządu do regulacji temperatury i płyty termoizolacyjnej. Końcówka formująca jest wymienna i połączona z prętem zaciskowym za pomocą gwintowego połączenia. Dzięki temu narzędzie umożliwia podgrzewanie kontaktowe blachy, co ułatwia jej kształtowanie.The tool, known from application description CN 103317007 A, is a self-heating tool head that uses thermal energy for incremental forming. The tool consists of a clamping rod, a spherical forming tip, a heating rod with a thermocouple, a temperature control device, and a thermal insulation plate. The forming tip is replaceable and connected to the clamping rod via a threaded connection. This allows the tool to conduct contact heating of the sheet metal, facilitating its forming.

Podczas kształtowania przede wszystkim cienkich blach oraz folii istotne jest zapewnienie możliwie najmniejszych oporów tarcia pomiędzy powierzchniami blachy i narzędzia. Warunek ten może zostać spełniony przez obtaczanie powierzchni narzędzia po powierzchni odkształcanej blachy. Znane z analizy stanu techniki narzędzia trzpieniowe do formowania przyrostowego wykonywane są jako jednolite. Podczas kształtowania blach grubych, ze względu na duże naciski, tarcie występujące pomiędzy powierzchniami blachy i narzędzia jest w stanie pokonać opory tarcia w głowicy obrabiarki lub uchwycie robota, w których zamocowane jest narzędzie, wprawiając trzpień w swobodny ruch obrotowy. Kształtowanie przyrostowe blach cienkich lub folii z udziałem swobodnie obracającego się narzędzia jest bardziej wymagające ze względu na możliwość marszczenia materiału oraz dużą podatność na utratę spójności materiału blachy.When forming thin sheets and foils, it is crucial to ensure the lowest possible frictional resistance between the sheet metal and tool surfaces. This condition can be achieved by rolling the tool surface over the surface of the deformed sheet metal. Pin-type tools for incremental forming, as known from the analysis of the state of the art, are made of solid materials. During forming thick sheets, due to the high pressures, the friction between the sheet metal and tool surfaces can overcome the frictional resistance in the machine head or robot holder where the tool is mounted, setting the pin in free rotation. Incremental forming of thin sheets or foils using a freely rotating tool is more demanding due to the possibility of material wrinkling and the high susceptibility to loss of sheet material cohesion.

Narzędzie do kształtowania przyrostowego blach, zawierające trzpień, który na jednym swoim końcu ma część chwytną a na drugim końcówkę roboczą, według wynalazku charakteryzuje się tym, że od strony końcówki roboczej trzpień jest połączony z współosiową względem niego tuleją nośną, która na swojej końcówce od strony końcówki roboczej ma poprzeczne otwory przelotowe rozmieszczone na jej obwodzie w równych odstępach, a wewnątrz tych otworów przelotowych osadzone są kule robocze, zaś wewnątrz tulei nośnej jest końcówka dociskowa trzpienia, a pomiędzy tą końcówką dociskową a kulami roboczymi wewnątrz tulei nośnej jest usytuowana kula centralna, której średnica jest luźno spasowana z wewnętrzną średnicą tulei nośnej, a końcówka robocza jest w postaci nakładki o półkolistej powierzchni zewnętrznej i zawiera gniazdo, w którym osadzona jest końcówka tulei nośnej, przy czym kule robocze wystają z otworów przelotowych do wnętrza tulei nośnej oraz na zewnątrz tulei nośnej, a końcówka robocza zawiera wewnątrz swojego gniazda bieżnię usytuowaną prostopadle do osi trzpienia, a kule robocze są dociśnięte do powierzchni tej bieżni kulą centralną, która jest do nich dociśnięta końcówką dociskową trzpienia.A tool for incremental forming of sheet metal, comprising a mandrel which has a gripping part at one end and a working end at the other, according to the invention is characterized in that on the side of the working end the mandrel is connected to a support sleeve which is coaxial with respect to it, which has transverse through holes at its end on the side of the working end arranged on its circumference at equal intervals, and inside these through holes are mounted working balls, and inside the support sleeve there is a pressure tip of the mandrel, and between this pressure tip and the working balls inside the support sleeve there is a central ball, the diameter of which is loosely fitted to the inner diameter of the support sleeve, and the working end is in the form of an overlay with a semicircular outer surface and includes a socket in which the tip of the support sleeve is mounted, wherein the working balls protrude from the through holes into the interior of the support sleeve and outside the support sleeve, and the working end includes inside its seat has a raceway situated perpendicular to the axis of the spindle, and the working balls are pressed against the surface of this raceway by the central ball, which is pressed against them by the pressure tip of the spindle.

Korzystnie trzpień po stronie przeciwnej względem jego części chwytnej zawiera cześć gwintowaną, a tuleja nośna jest nakręcona na tą część gwintowaną, przy czym pomiędzy częścią chwytną a tuleją nośną na część gwintowaną jest nakręcona przeciwnakrętka, a pomiędzy końcówką dociskową a kulą centralną wewnątrz tulei nośnej jest wkładka dociskowa, która od strony kuli centralnej ma soczewkową powierzchnię wklęsłą.Preferably, the mandrel on the side opposite its gripping part comprises a threaded part, and a support sleeve is screwed onto this threaded part, wherein a locknut is screwed onto the threaded part between the gripping part and the support sleeve, and between the pressure tip and the central ball inside the support sleeve there is a pressure insert which has a concave lens-shaped surface on the side of the central ball.

Dalsze korzyści uzyskiwane są, jeżeli trzpień zawiera na swojej osi kanał smarowy pierwszy na całej swojej długości, a wkładka dociskowa zawiera kanał smarowy drugi, który prowadzi od kanału smarowego pierwszego do wewnętrznej przestrzeni tulei nośnej, w której jest kula centralna oraz do gniazda półkolistej końcówki roboczej.Further benefits are obtained if the mandrel has a first lubrication channel on its axis along its entire length and the pressure insert has a second lubrication channel leading from the first lubrication channel to the inner space of the support sleeve containing the central ball and to the seat of the semicircular working end.

W narzędziu według wynalazku zminimalizowane zostały opory tarcia końcówki roboczej w stosunku do oporów obrotu głowicy narzędziowej. Zaletą rozwiązania jest możliwość kształtowania blachy w warunkach swobodnego obrotu końcówki roboczej, nawet w warunkach zablokowanego kinematycznie obrotu głowicy narzędziowej lub wykorzystania obrabiarki, bądź innego urządzenia bez możliwości zadawania ruchu obrotowego narzędzia. Wykorzystanie elementów pośredniczących pomiędzy półkulistą końcówką roboczą a końcówką mocującą trzpienia, w postaci kul roboczych, zapewnia swobodny obrót końcówki roboczej podczas realizacji poziomych trajektorii ruchu narzędzia z możliwością sterowania siłą docisku kul roboczych do bieżni końcówki roboczej. Zmiana położenia tulei nośnej względem części gwintowanej zapewnia kompensację zużycia bieżni oraz soczewkowej wklęsłej powierzchni wkładki.The tool according to the invention minimizes frictional resistance of the working tip relative to the rotational resistance of the tool head. The advantage of this solution is the ability to shape sheet metal with free rotation of the working tip, even with kinematically locked rotation of the tool head or when using a machine tool or other device without the ability to control the tool's rotational motion. The use of intermediate elements, in the form of working balls, between the hemispherical working tip and the arbor's mounting tip, ensures free rotation of the working tip during horizontal tool motion trajectories, with the ability to control the pressure force of the working balls on the working tip's raceway. Changing the position of the support sleeve relative to the threaded portion compensates for wear on the raceway and the insert's concave lens surface.

Narzędzie do kształtowania przyrostowego blach, zostało bliżej wyjaśnione w przykładach wykonania, pokazanych na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia narzędzie w pierwszym przykładzie wykonania w widoku z boku; fig. 2 - to samo narzędzie w przekroju wzdłuż linii A-A pokazanej na fig. 1; fig. 3 - narzędzie w drugim przykładzie wykonania podczas kształtowania zagłębień w bocznych ściankach wytłoczek; fig. 4 - narzędzie w drugim przykładzie wykonania podczas kształtowania wytłoczek bez zagłębień w ściankach bocznych.The tool for incremental forming of sheet metal is explained in more detail in the embodiment examples shown in the drawing, in which Fig. 1 shows the tool in the first embodiment in a side view; Fig. 2 - the same tool in a cross-section along the line A-A shown in Fig. 1; Fig. 3 - the tool in the second embodiment when forming recesses in the side walls of drawpieces; Fig. 4 - the tool in the second embodiment when forming drawpieces without recesses in the side walls.

Narzędzie do kształtowania przyrostowego blach, w przykładzie wykonania, zawiera trzpień 1, który na jednym swoim końcu ma część chwytną 2 a od strony drugiego końca ma cześć gwintowaną 3, na którą nakręcona jest tuleja nośna 4. Pomiędzy tuleją nośną 4 a częścią chwytną 2 na część gwintowaną 3, nakręcona jest przeciwnakrętka 5. Od strony przeciwnej względem części chwytnej 2 tuleja nośna 4 ma poprzeczne otwory przelotowe 6 usytuowane w jednej płaszczyźnie prostopadłej do osi trzpienia 1 promieniowo w równych odstępach. W każdym z otworów przelotowych 6 jest osadzona kula robocza 7 o średnicy spasowanej ze średnicą otworu przelotowego 6, tak że otwory przelotowe stanowią prowadnice koszykowe dla kul roboczych 7. Wewnątrz tulei nośnej 4 trzpień 1 jest zakończony końcówką dociskową 8, a pomiędzy końcówką dociskową 8 a otworami przelotowymi 6 wewnątrz tulei nośnej 4 jest kula centralna 9, której średnica jest spasowana z wewnętrzną średnicą tulei nośnej 4. Końcówka robocza 10 ma półkolistą powierzchnię roboczą oraz gniazdo 11, w którym osadzona jest końcówka tulei nośnej 4 z otworami przelotowymi 6. Kule robocze 7 wystają z otworów przelotowych 6 zarówno na zewnątrz jak i do wewnątrz tulei nośnej 4, a kula centralna 9 jest dociśnięta do powierzchni kul roboczych 7 wystających do wewnątrz tulei nośnej 4, przy czym wewnątrz gniazda 11 końcówki roboczej 10 jest bieżnia 12, która jest usytuowana w płaszczyźnie prostopadłej do osi trzpienia 1 a średnica gniazda jest największa w obszarze tej bieżni 12. Kule robocze 6 dociśnięte są kulą centralną 9 do powierzchni bieżni 12. Pomiędzy końcówką dociskową 8 trzpienia 1 a kulą centralną 9 jest wkładka dociskowa 13, która od strony kuli centralnej 9 ma soczewkową powierzchnię wklęsłą 14. We wnętrzu gniazda 11 końcówki roboczej 10 jest smar 15 zapewniający smarowanie kul roboczych 7.A tool for incremental forming of sheet metal, in an embodiment, comprises a mandrel 1 which has a gripping part 2 at one end and a threaded part 3 at the other end onto which a support sleeve 4 is screwed. Between the support sleeve 4 and the gripping part 2, a locknut 5 is screwed onto the threaded part 3. On the side opposite to the gripping part 2, the support sleeve 4 has transverse through holes 6 situated in one plane perpendicular to the axis of the mandrel 1 radially at equal intervals. In each of the through holes 6 there is mounted a working ball 7 with a diameter matching the diameter of the through hole 6, so that the through holes constitute basket guides for the working balls 7. Inside the support sleeve 4, the mandrel 1 is terminated with a pressure tip 8, and between the pressure tip 8 and the through holes 6 inside the support sleeve 4 there is a central ball 9, the diameter of which is matched with the internal diameter of the support sleeve 4. The working tip 10 has a semicircular working surface and a socket 11, in which the tip of the support sleeve 4 with the through holes 6 is mounted. The working balls 7 protrude from the through holes 6 both outside and inside the support sleeve 4, and the central ball 9 is pressed against the surfaces of the working balls 7 protruding inside the support sleeve 4, wherein inside the socket 11 of the tip The working end 10 is a raceway 12, which is situated in a plane perpendicular to the axis of the mandrel 1 and the diameter of the seat is the largest in the area of this raceway 12. The working balls 6 are pressed by the central ball 9 to the surface of the raceway 12. Between the pressure tip 8 of the mandrel 1 and the central ball 9 there is a pressure insert 13, which on the side of the central ball 9 has a concave lens-shaped surface 14. Inside the seat 11 of the working end 10 there is a grease 15 ensuring the lubrication of the working balls 7.

Narzędzie do kształtowania przyrostowego blach, w drugim przykładzie wykonania ma trzpień 1, w którego osi jest kanał smarowy pierwszy 16, zakończony wylotem na końcówce dociskowej 8 trzpienia 1, a wkładka dociskowa 13 zawiera kanał smarowy drugi 17, który prowadzi od wylotu kanału smarowego pierwszego 16 do wewnętrznej przestrzeni tulei nośnej 4, w której jest kula centralna 9 oraz do gniazda 11 półkolistej końcówki roboczej 10. W pozostałym zakresie wykonanie narzędzia jest takie jak w przykładzie pierwszym.The tool for incremental forming of sheet metal, in the second embodiment, has a mandrel 1 in whose axis there is a first lubrication channel 16, terminated with an outlet at the pressure tip 8 of the mandrel 1, and the pressure insert 13 has a second lubrication channel 17, which leads from the outlet of the first lubrication channel 16 to the inner space of the support sleeve 4, in which there is a central ball 9, and to the seat 11 of the semicircular working tip 10. In the remaining scope, the design of the tool is the same as in the first embodiment.

Poniżej opisano zasady działania narzędzia do kształtowania przyrostowego, według wynalazku.The operating principles of the incremental forming tool according to the invention are described below.

Po nakręceniu tulei nośnej 4 na część gwintowaną 3 trzpienia 1 roboczego, odpowiednim momentem skręcającym, za pomocą klucza dynamometrycznego, nie pokazanego na rysunku, nacisk wkładki dociskowej 13 przenoszony jest poprzez kulę centralną 9 na kule robocze 7, które są w ten sposób rozpierane do bieżni 12 półkulistej końcówki roboczej 10. Obrót tulei nośnej 4 względem części gwintowanej 3 trzpienia 1 roboczego blokowany jest za pomocą przeciwnakrętki 5. Narzędzie zawiera pięć otworów przelotowych 6, a co za tym idzie pięć kul roboczych 7, przy czym liczba otworów przelotowych 6 i kul roboczych jest uzależniona od promienia R półkolistej końcówki roboczej 10 i jest tym większa im większy jest ten promień. Podczas kształtowania przyrostowego kule robocze 7 przemieszczają się po powierzchni bieżni 12, do której są dociskane za pomocą kuli centralnej 9.After screwing the support sleeve 4 onto the threaded part 3 of the working mandrel 1 with an appropriate torque using a torque wrench, not shown in the drawing, the pressure of the pressure insert 13 is transferred through the central ball 9 to the working balls 7, which are thus expanded to the track 12 of the hemispherical working tip 10. The rotation of the support sleeve 4 relative to the threaded part 3 of the working mandrel 1 is blocked by means of a locknut 5. The tool comprises five through holes 6 and, consequently, five working balls 7, wherein the number of through holes 6 and working balls depends on the radius R of the hemispherical working tip 10 and is the greater the larger this radius. During incremental forming, the working balls 7 move on the surface of the track 12, to which they are pressed by means of the central ball 9.

W narzędziu według drugiego przykładu wykonania, które przeznaczone jest do kształtowania wytłoczek 18 bez zagłębień w bocznych ściankach, smar 14 może być dostarczany w sposób ciągły z głowicy obrabiarki lub innego zasobnika, nie umieszczonych na rysunku, za pomocą kanału smarowego pierwszego 16 oraz kanału smarowego drugiego 17. Narzędzie może być usytuowane prostopadle do kształtowanej powierzchni - zgodnie z fig. 4 - albo może być względem niej nachylone pod kątem α - zgodnie z fig. 3. Smar 15 zapewnia smarowanie kul roboczych 7.In the tool according to the second embodiment, which is intended for shaping extrusions 18 without recesses in the side walls, the lubricant 14 may be supplied continuously from the machine head or another reservoir, not shown in the drawing, by means of a first lubrication channel 16 and a second lubrication channel 17. The tool may be situated perpendicularly to the surface to be shaped - in accordance with Fig. 4 - or may be inclined thereto at an angle α - in accordance with Fig. 3. The lubricant 15 provides lubrication to the working balls 7.

Claims (3)

1. Narzędzie do kształtowania przyrostowego blach, zawierające trzpień, który na jednym swoim końcu ma część chwytną a na drugim końcówkę roboczą, znamienne tym, że od strony końcówki roboczej (10) trzpień (1) jest połączony z współosiową względem niego tuleją nośną (4), która na swojej końcówce od strony końcówki roboczej (10) ma poprzeczne otwory przelotowe (6) rozmieszczone na jej obwodzie w równych odstępach, a wewnątrz tych otworów przelotowych (6) osadzone są kule robocze (7), zaś wewnątrz tulei nośnej (4) jest końcówka dociskowa (8) trzpienia (1), a pomiędzy tą końcówką dociskową (8) a kulami roboczymi (7) wewnątrz tulei nośnej (4) jest usytuowana kula centralna (9), której średnica jest luźno spasowana z wewnętrzną średnicą tulei nośnej (4), a końcówka robocza (10) jest w postaci nakładki o półkolistej powierzchni zewnętrznej i zawiera gniazdo (11), w którym osadzona jest końcówka tulei nośnej (4), przy czym kule robocze (7) wystają z otworów przelotowych (6) do wnętrza tulei nośnej (4) oraz na zewnątrz tulei nośnej (4), a końcówka robocza (10) zawiera wewnątrz swojego gniazda (11) bieżnię (12) usytuowaną prostopadle do osi trzpienia (1), a kule robocze (7) są dociśnięte do powierzchni tej bieżni (12) kulą centralną (9), która jest do nich dociśnięta końcówką dociskową (8) trzpienia (1).1. A tool for incremental forming of sheet metal, comprising a mandrel which has a gripping part at one end and a working end at the other, characterised in that at the side of the working end (10) the mandrel (1) is connected to a support sleeve (4) which is coaxial with respect to it, which at its end on the side of the working end (10) has transverse through holes (6) arranged on its circumference at equal intervals, and inside these through holes (6) are mounted working balls (7), and inside the support sleeve (4) there is a pressure tip (8) of the mandrel (1), and between this pressure tip (8) and the working balls (7) inside the support sleeve (4) there is a central ball (9) situated, the diameter of which is loosely fitted to the inner diameter of the support sleeve (4), and the working end (10) is in the form of an overlay with a semicircular outer surface and contains a socket (11), in which in which the tip of the support sleeve (4) is mounted, wherein the working balls (7) protrude from the through holes (6) into the interior of the support sleeve (4) and outside the support sleeve (4), and the working tip (10) contains inside its seat (11) a track (12) situated perpendicularly to the axis of the mandrel (1), and the working balls (7) are pressed against the surface of this track (12) by the central ball (9), which is pressed against them by the pressure tip (8) of the mandrel (1). 2. Narzędzie według zastrz. 1, znamienne tym, że trzpień (1) po stronie przeciwnej względem jego części chwytnej (2) zawiera część gwintowaną (3), a tuleja nośna (4) jest nakręcona na tą część gwintowaną (3), przy czym pomiędzy częścią chwytną (2) a tuleją nośną (4) na część gwintowaną (3) jest nakręcona przeciwnakrętka (5), a pomiędzy końcówką dociskową (8) a kulą centralną (9) wewnątrz tulei nośnej (4) jest wkładka dociskowa (13), która od strony kuli centralnej (9) ma soczewkową powierzchnię wklęsłą (14).2. A tool according to claim 1, characterized in that the mandrel (1) on the side opposite its gripping part (2) comprises a threaded part (3), and the support sleeve (4) is screwed onto this threaded part (3), wherein a lock nut (5) is screwed onto the threaded part (3) between the gripping part (2) and the support sleeve (4), and between the pressure tip (8) and the central ball (9) inside the support sleeve (4) there is a pressure insert (13), which has a concave lens-shaped surface (14) on the side of the central ball (9). 3. Narzędzie według zastrz. 2, znamienne tym, że trzpień (1) zawiera na swojej osi kanał smarowy pierwszy (16) na całej swojej długości, a wkładka dociskowa (13) zawiera kanał smarowy drugi (17), który prowadzi od kanału smarowego pierwszego (16) do wewnętrznej przestrzeni tulei nośnej (4), w której jest kula centralna (9) oraz do gniazda (11) półkolistej końcówki roboczej (10).3. A tool according to claim 2, characterized in that the mandrel (1) comprises a first lubrication channel (16) on its axis along its entire length, and the pressure insert (13) comprises a second lubrication channel (17) which leads from the first lubrication channel (16) to the inner space of the support sleeve (4) in which there is a central ball (9) and to the seat (11) of the semicircular working tip (10).
PL445460A 2023-07-04 2023-07-04 A tool for incremental sheet metal forming PL249285B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL445460A PL249285B1 (en) 2023-07-04 2023-07-04 A tool for incremental sheet metal forming

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL445460A PL249285B1 (en) 2023-07-04 2023-07-04 A tool for incremental sheet metal forming

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL445460A1 PL445460A1 (en) 2025-01-07
PL249285B1 true PL249285B1 (en) 2026-03-23

Family

ID=94174431

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL445460A PL249285B1 (en) 2023-07-04 2023-07-04 A tool for incremental sheet metal forming

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL249285B1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19848153A1 (en) * 1998-10-20 2000-04-27 Mate Precision Tooling Gmbh Tool for the rolling treatment of a workpiece comprises upper part with body guided by guide wit ha die and roller ball with a universal mount
CN201470750U (en) * 2009-08-31 2010-05-19 扬州恒德模具有限公司 Rolling rib head
EP3495058A1 (en) * 2016-08-05 2019-06-12 Amada Holdings Co., Ltd. Stamping punch die capable of adjusting initial load of coil spring in accordance with material quality of workpiece, stamping die set, and chamfering method

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19848153A1 (en) * 1998-10-20 2000-04-27 Mate Precision Tooling Gmbh Tool for the rolling treatment of a workpiece comprises upper part with body guided by guide wit ha die and roller ball with a universal mount
CN201470750U (en) * 2009-08-31 2010-05-19 扬州恒德模具有限公司 Rolling rib head
EP3495058A1 (en) * 2016-08-05 2019-06-12 Amada Holdings Co., Ltd. Stamping punch die capable of adjusting initial load of coil spring in accordance with material quality of workpiece, stamping die set, and chamfering method

Also Published As

Publication number Publication date
PL445460A1 (en) 2025-01-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9901968B2 (en) Pipe bend die unit, and pipe bending apparatus having the unit
US9238269B2 (en) End mill and shank structure of end mill
US20180304344A1 (en) Internally cooled valve for internal combustion engines, as well as method and device for the production thereof
WO2000020170A1 (en) Burnishing method and apparatus for providing a layer of compressive residual stress in the surface of a workpiece
AU775549B2 (en) Burnishing method and apparatus for providing a layer of compressive residual stress in the surface of a workpiece
KR900005406B1 (en) Manufacturing method of work hardened high alloy tube
CN104271314A (en) Device and method for electromechanically-assisted roller burnishing
US20100109262A1 (en) Self-tightening drill chuck
PL249285B1 (en) A tool for incremental sheet metal forming
JP2012520775A5 (en) Shrink fit chuck tool holder with adjusting device
EP1426139B1 (en) Burnishing apparatus for providing a layer of compressive residual stress in the surface of a workpiece
US7650772B2 (en) Rotary flaring tool and method of use
US20040140629A1 (en) Draw down chuck
US20130025338A1 (en) Tube-forging method
JP3302244B2 (en) Internal grooved tube processing equipment
FI101458B (en) Pipe wall machining tools
JP2004162913A (en) Manufacturing method and manufacturing apparatus for rolling bearing unit for wheel support
US20200147746A1 (en) Tool Head
PL248338B1 (en) Sheet metal additive forming tool
US7278286B2 (en) Rolling die and a method of making a rod with a ball portion
CN105195971B (en) A kind of plane rolling tool for giving electromagnetic heating
CN205237434U (en) Give electromagnetic heating's plane rolling tool
JP2003112227A (en) Spinning tool and working method therewith
RU42231U1 (en) DEVICE FOR FRICTION-MECHANICAL APPLICATION OF COATINGS ON INTERNAL CYLINDRICAL SURFACES
RU211117U1 (en) Mandrel for fixing and centering parts