PL70950Y1 - Tool for die-additive drawing - Google Patents

Tool for die-additive drawing Download PDF

Info

Publication number
PL70950Y1
PL70950Y1 PL126296U PL12629617U PL70950Y1 PL 70950 Y1 PL70950 Y1 PL 70950Y1 PL 126296 U PL126296 U PL 126296U PL 12629617 U PL12629617 U PL 12629617U PL 70950 Y1 PL70950 Y1 PL 70950Y1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
diameter
tool
shank
conical
maximum deflection
Prior art date
Application number
PL126296U
Other languages
Polish (pl)
Other versions
PL126296U1 (en
Inventor
Krzysztof Karbowski
Marek Szczybura
Original Assignee
Politechnika Krakowska Im Tadeusza Kosciuszki
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 Krakowska Im Tadeusza Kosciuszki filed Critical Politechnika Krakowska Im Tadeusza Kosciuszki
Priority to PL126296U priority Critical patent/PL70950Y1/en
Publication of PL126296U1 publication Critical patent/PL126296U1/en
Publication of PL70950Y1 publication Critical patent/PL70950Y1/en

Links

Landscapes

  • Dental Tools And Instruments Or Auxiliary Dental Instruments (AREA)
  • Milling Processes (AREA)

Abstract

Narzędzie do punktowego wytłaczania przyrostowo-matrycowego, realizowanego na 3-osiowym centrum frezarskim do metalu, stanowi monolityczne, obrotowe narzędzie trzpieniowe zakończone kulistą częścią roboczą typu punca kulowa, składające się z części chwytowej (1) w kształcie walca o średnicy (D), umożliwiającej zamocowanie narzędzia w standardowej oprawce, środkowej części stożkowej (2) o kształcie odwróconego stożka ściętego o średnicy dolnej podstawy (D) równej średnicy części chwytowej oraz średnicy górnej (d), określonej na prostopadłej, do osi części stożkowej, średnicy kulistej części roboczej (3) oraz kulistej części roboczej o promieniu (R), przy czym spełniony jest warunek 2R > d, a długość (L) środkowej części stożkowej (2), obejmującej długość narzędzia od końca części chwytowej (1) do środka kulistej części roboczej (3), równej 100 mm.The tool for incremental-die point extrusion, performed on a 3-axis metal milling center, is a monolithic, rotating shank tool with a spherical working part of the ball point type, consisting of a gripping part (1) in the shape of a cylinder with a diameter (D), enabling mounting the tool in a standard holder, the central conical part (2) in the shape of an inverted truncated cone with the lower base diameter (D) equal to the diameter of the shank part and the upper diameter (d), determined on the spherical diameter of the working part (3) perpendicular to the axis of the conical part ) and a spherical working part with a radius (R), where the condition 2R > d is met, and the length (L) of the central conical part (2), covering the length of the tool from the end of the shank part (1) to the center of the spherical working part (3) , equal to 100 mm.

Description

PL 70 950 Y1 2 Opis wzoru Przedmiotem wzoru uzytkowego jest narzedzie znajdujace zastosowanie w procesie wytlaczania przyrostowo-matrycowego metalowych wytloczek o powierzchni nierozwijalnej, realizowanym na 3-osio- wym centrum frezarskim do metalu. Wytlaczanie przyrostowo-matrycowe realizowane jest za pomoca operacji tloczenia, któremu poddawany jest plaski material metalowy, wtlaczany do formy odwróconej przez tlocznik specjalnie za- projektowany. W ten sposób tloczy sie np. czesci karoserii samochodowych. Realizacja operacji tlocze- nia przyrostowo-matrycowego jest droga w przygotowaniu i dlatego jest wykorzystywana przede wszyst- kim w produkcji masowej. Istnieje równiez szereg metod tloczenia – ksztaltowania o specjalnym przeznaczeniu, które wy- korzystuje sie w produkcji jednostkowej lub malych serii wyrobów o specyficznych ksztaltach lub wyko- nywanych z materialów o niskiej tlocznosci. Zastosowanie specjalnych metod tloczenia – ksztaltowania pozwala na obnizenie kosztów wyko- nania tloczników, w których stempel zastapiony zostaje oddzialywaniem cisnienia wywieranego na po- wierzchnie blachy za posrednictwem osrodka cieklego, gazowego lub stalego (sypkiego, wzglednie w postaci gumy lub tworzywa sztucznego) albo narzedzia typu puncyna. Znany jest z niemieckiego opisu patentowego DE 10231430 sposób formowania przyrostowego polegajacy na wytlaczaniu materialu obrabianego, który jest umieszczony na bloku matrycy, w której odwzorowana jest negatywna forma o pozadanym ksztalcie. Material jest formowany przez robota, który jest narzedziem w postaci udarowego mlotka, wielokrotnie uderza w obrabiana powierzchnie wedlug zaprogramowanego wzorca odwzorowujac ksztalt negatywnej formy. Równiez z niemieckiego opisu patentowego DE 10317880 znany jest sposób formowania przy- rostowego polegajacy na wytlaczaniu materialu obrabianego poprzez prowadzenie i dociskanie narze- dzia do wytlaczania za pomoca sterowanego urzadzenia do manewrowania. Element ksztaltujacy na- rzedzia do przetwarzania, wyposazony w naped udarowy jest dociskany do przedmiotu obrabianego. Obrabiany przedmiot jest zamocowany wzdluz jego obrzeza. Przebieg sciezki wytlaczania reali- zowany jest wedlug zaprogramowanych polozen narzedzia. Z polskiego opisu patentowego PL 205 001 znana jest glowica obrotowa do tocznego nagniatania powierzchni, zwlaszcza powierzchni zlozonych przeznaczona do stosowania na frezarkach i centrach obróbczych. Znana jest glowica ze sprezystym dociskiem, której korpus sklada sie z czesci chwytowej i czesci roboczej w postaci suwliwej tulei, na której czolowej powierzchni umieszczony jest pierscien biezni kulek nagniatajacych. Tuleja dociskana jest do kulek i przedmiotu obrabianego sprezyna tale- rzowa. Glowica wedlug wynalazku wyróznia sie tym, ze ma dwie bieznie obrotowe tocznych elementów nagniatajacych, jedna bieznie osiowa i druga bieznie promieniowa, zas elementami nagniatajacymi sa kulki osadzone w gniazdach pierscieniowego koszyka, korzystnie o budowie monolitycznej, przymo- cowanego na sztywno do korpusu glowicy. Znany jest z japonskiego opisu patentowego JP2000153313 sposób formowania przyrostowego zapobiegajacy pekaniu formowanego materialu oraz redukcji grubosci obrabianego materialu w trakcie przeksztalcania go w pozadany ksztalt. Wytlaczanie odbywa sie przy pomocy narzedzia, które ma nie- kompletny kulisty ksztalt tzn. zakonczone jest pólkula o srednicy równej srednicy trzpienia narzedzia, który ma ksztalt scietego stozka. Wytlaczanie prowadzone jest przez narzedzie obracajace sie i wspól- pracujace z narzedziem pomocniczym o identycznym ksztalcie usytuowanym po drugiej stronie mate- rialu wytlaczanego i pelniacym role matrycy. Znany jest z niemieckiego opisu patentowego DE 102006002146 sposób formowania przyrosto- wego poprzez przyrostowe ksztaltowania blachy umocowanej nad matryca, przez trzpien stanowiacy narzedzie zamontowane we wrzecionie centrum CNC (Computerized Numerical Control urzadzenie ste- rowne numerycznie), które prowadzone jest przez odpowiedni algorytm pozycjonujacy w odpowiedni sposób narzedzie. Do przypadków jednostkowego stosowania metody wytlaczania przyrostowo-matrycowego o specjalnym przeznaczeniu, dla których konwencjonalne metody nie sa efektywne, nalezy proces wy- twarzania form do ksztaltowania protez kosci czaszki, które wykorzystywane sa podczas zabiegu kra- nioplastyki. Protezy takie znajduja zastosowanie w przypadku urazu glowy lub krwiaka sródczaszko- wego, powodujacych koniecznosc usuniecia fragmentu kosci czaszki. Ubytek kosci czaszki, bedacy skutkiem urazu mechanicznego i wykonanego zabiegu odbarczenia kostno-oponowego wymaga zasto- sowania protezy kosci czaszki podczas zabiegu kranioplastyki. PL 70 950 Y1 3 Protezy wytwarzane sa w ten sposób, ze na formie metalowej odwzorowujacej potrzebny ksztalt protezy odtwarza sie, z utwardzanej termicznie dzianiny polipropylenowo-poliestrowej brakujacy frag- ment kosci czaszki. Formy metalowe wykonywane sa w oparciu o technologie wytlaczania przyrosto- wego. Na podstawie projektu protezy wykonywane sa matryce do wytlaczania, a proces ksztaltowania plastycznego form (wytlaczanie przyrostowo-matrycowe) wykonywany jest na 3-osiowym centrum fre- zarskim metoda wytlaczania punktowego, z wykorzystaniem kulistych tloczników obrotowych, prze- mieszczajacych sie po trajektoriach analogicznych do trajektorii frezowania powierzchni krzywolinio- wych zastosowanych przy wytwarzaniu matrycy. Pod dzialaniem kulistego tlocznika obrotowego mate- rial ulega uplastycznieniu i stopniowo przemieszcza sie w glab matrycy, bez naruszenia jego spójnosci. Wytlaczanie powoduje zmniejszenie grubosci blachy, w szczególnosci na stromych scianach ma- trycy. Aby skompensowac te zmiane grubosci nalezy kazdorazowo dokonac obliczen i na ich podstawie skorygowac trajektorie narzedzia, co jest procesem skomplikowanym i pracochlonnym. W przypadku jednostkowej produkcji formy metalowej odwzorowujacej potrzebny ksztalt protezy, jest to niecelowe i nieoplacalne. W oparciu o doswiadczenia mozna oszacowac zmiane grubosci blachy i na tej podstawie progra- mowac trajektorie narzedzia, ale w sposób taki, ze narzedzie nie tylko odksztalca blache, dociskajac ja do sciany matrycy, ale równiez czesciowo zaglebia sie w material formowanej blachy. Niesie to ze soba niebezpieczenstwo uszkodzenia narzedzia i obrabiarki, poprzez dzialanie znacznej sily obciaza- jacej lozyska wrzeciona. Problemem wymagajacym rozwiazania jest taka konstrukcja narzedzia, dla wytlaczania przyro- stowo-matrycowego, realizowanego na 3-osiowym centrum frezarskim do metalu, które bedzie kom- pensowac sily dzialajacej podczas wytlaczania na narzedzie, w trakcie zaglebiania sie narzedzia w wy- tlaczana blache. Konstrukcja narzedzia ma zapewnic sprezyste odksztalcanie sie narzedzia w trakcie pracy tak, aby zabezpieczyc narzedzie i obrabiarke przed uszkodzeniem, w wyniku dzialania sily obciazajacej lo- zyska wrzeciona obrabiarki w trakcie wytlaczania. Powyzszy problem rozwiazuje monolityczne, obrotowe narzedzie trzpieniowe zakonczone kulista czescia robocza typu punca kulowa, przystosowane do realizacji procesu punktowego wytlaczania przy- rostowo-matrycowego elementu metalowego, na 3-osiowym centrum frezarskim. Zgodnie ze wzorem monolityczne, obrotowe narzedzie trzpieniowe zakonczone kulista czescia robocza typu punca kulowa majace czesc chwytowa, stozkowa czesc srodkowa oraz kulista czesc ro- bocza, znamienne tym, ze czesc chwytowa narzedzia ma ksztalt walca o srednicy D, umozliwiajacy zamocowanie narzedzia w standardowej oprawie obrabiarki i wysokosci umozliwiajacej jej pelne zamo- cowanie tak, aby cala walcowa czesc chwytowa znajdowala sie w oprawie. Natomiast srodkowa czesc stozkowa narzedzia, w postaci odwróconego stozka scietego, ma od strony czesci chwytowej sred- nice dolna D oraz dlugosc L, wyznaczajaca dlugosc narzedzia, od konca czesci chwytowej do srodka kulistej czesci roboczej. Dlugosc L jest uzalezniona od glebokosci wytlaczania i dla glebokosci tlocze- nia ? 100 mm, dlugosc narzedzia wedlug wzoru wynosi L = 100 mm. Srodkowa czesc stozkowa narze- dzia ma srednice dolna D równa srednicy czesci chwytowej oraz górna d, okreslona na plaszczyznie prostopadlej do osi srodkowej czesci stozkowej, i przechodzacej przez srodek kulistej czesci roboczej. Kulista czesc robocza ma promien R spelniajacy warunek 2R ? d. Narzedzie do wytlaczania przyrostowo-matrycowego wedlug wzoru uzytkowego wykonane jest ze stali o minimalnej granicy plastycznosci Re = 350 MPa. Podczas punktowego wytlaczania przyrostowo-matrycowego, realizowanego na 3-osiowym cen- trum frezarskim do metalu, na narzedzie dziala sila P. Gdy narzedzie swobodnie ksztaltuje blache, sila P ma niewielka wartosc nie powodujaca istotnego odksztalcenia narzedzia. Gdy formowana blacha opiera sie na scianie matrycy, a kulista czesc robocza narzedzia jest wciskana w powierzchnie blachy, wtedy wartosc sily P znaczaco wzrasta, co powoduje sprezyste odksztalcenie narzedzia. Wielkosc czesci roboczej, w ksztalcie kuli o promieniu R, uzalezniona jest od krzywizny matrycy. Korzystnym skutkiem zastosowania narzedzia wedlug wzoru uzytkowego jest umozliwienie rezy- gnacji z pracochlonnych obliczen grubosci blach po obróbce plastycznej, które dotychczas musial wy- konywac technolog a co bylo szczególnie trudne w przypadku formowania powierzchni krzywoliniowych w warunkach produkcji jednostkowej. Przy zastosowaniu narzedzia wedlug wzoru uzytkowego techno- log projektuje proces w taki sposób, ze trajektoria narzedzia jest blizsza scianie matrycy, niz by to wy- nikalo z obliczen grubosci blachy. PL 70 950 Y1 4 Odksztalcenia sprezyste, jakim ulega narzedzie, bedace przedmiotem wzoru uzytkowego w trak- cie pracy, zabezpieczaja uklad napedowy wrzeciona frezarki przed uszkodzeniem, a wytlaczana przy- rostowo-matrycowego blache przed przerwaniem lub zluszczeniami. Wzór uzytkowy uwidoczniono na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia narzedzie do wytlaczania przyrostowo-matrycowego widok z boku, zas fig. 2 przedstawia schematycznie narzedzie do wytlacza- nia przyrostowo-matrycowego w trakcie procesu wytlaczania. Narzedzie do wytlaczania przyrostowo-matrycowego wedlug wzoru uzytkowego, wykonane zo- stala ze stali o minimalnej granicy plastycznosci Re = 350 MPa, jako monolityczne, obrotowe narze- dzie trzpieniowe zakonczone kulista czescia roboczymi 3 o promieniach R, posiadajace srodkowa czesc stozkowa 2 o dlugosci L = 100 mm oraz majacych czesc chwytowa 1, o srednicach D, w zakresie 18 do 32 mm oraz d w zakresie 7,5 mm do 21,5 mm. Pomiary sporzadzonych narzedzi pozwolily na stwo- rzenie tabel zaleznosci wymiarów i parametrów dla 8 narzedzi. W tabeli przedstawiono zaleznosci srednicy d srodkowej czesci stozkowej narzedzia do wytla- czania przyrostowo-matrycowego, o dlugosci L = 100 mm oraz maksymalnego ugiecia sprezystego f kazdego narzedzia, w zaleznosci od srednicy D jego czesci chwytowej. Stosunek d/D, narzedzia do wytlaczania przyrostowo-matrycowego, o dlugosci L = 100 mm, mie- sci sie w przedziale od 0,41 do 0,67. Narzedzia o dlugosci L = 100 mm srodkowej czesci stozkowej 2, dla poszczególnych wartosci sred- nicy D czesci chwytowej 1 osiagnieta zostala maksymalna strzalka ugiecia f w zakresie od 0,43 mm do 0,85 mm przy zachowaniu srednicy d srodkowej czesci stozkowej 2 w zakresie od 7,5 mm do 21 mm. Ponizej przedstawiono sposób doboru parametrów narzedzia wedlug wzoru. Dobór narzedzia do wytlaczania przyrostowo-matrycowego metalowych wytloczki o glebokosci tloczenia max 80 mm i promieniu kulistej czesci roboczej równym R = 15 mm oraz mozliwosci kompen- sacji odksztalcenia f = 0,6 mm, przy czym narzedzie ma byc montowane w tulejce ER = 30, czyli D = 30 mm polega na: 1. Sprawdzeniu w tabeli jakie jest maksymalne f dla narzedzia o L = 100 mm oraz D = 30 mm okresla sie narzedzie, dla którego: f ? 0,6 mm, L ? 80 mm oraz D = 30 mm. 2. Dla narzedzia o L ? 80 mm oraz D = 30 mm, max f wynosi 0,48 a wiec spelnienie tego warunku jest mozliwe przez narzedzie w dlugosci L, wiekszej niz 100 mm. Dobór narzedzia do wytlaczania przyrostowo-matrycowego metalowych wytloczki o glebokosci tloczenia max 80 mm i promieniu kulistej czesci roboczej równym R = 15 mm oraz mozliwosci kompen- sacji odksztalcenia f = 0,4 mm, przy czym narzedzie ma byc montowane w tulejce ER = 30, czyli D = 30 mm polega na: 1. Sprawdzeniu w tabeli jakie jest maksymalne f dla narzedzia o L = 100 mm oraz D = 30 mm, dla którego: f ?: 0,4 mm, L ? 80 mm oraz D = 30 mm. 2. Dla narzedzia o L ? 80 mm oraz D = 30 mm, max f wynosi 0,48 a wiec spelniony jest warunek wyboru. 3. W nastepnym etapie doboru sprawdzeniu sie czy narzedzie spelnia warunek okreslony w odniesieniu do R a mianowicie czy 2R ? d. 4. Warunek ten spelnia narzedzie z drugiego wiersza tabeli gdzie d = 19,5 mm oraz f = 0,48 mm. Zaleta stosowania narzedzia wedlug wzoru uzytkowego, jest zwiekszenie bezpieczenstwa pracy obrabiarki w trakcie wytlaczania oraz uproszczenie procesu projektowania trajektorii narzedzia. PL 70 950 Y1 5 Uzyskane w procesie wytlaczania przyrostowo-matrycowego, realizowanym na 3-osiowym cen- trum frezarskim do metalu, wytloczki metalowe o powierzchni nierozwijalnej, stanowiace matryce dla wykonania protez, umozliwiaja realizacje protez z wystarczajaca dokladnoscia ich dopasowania do kon- kretnego ubytku kosci czaszki. Wytloczka wytworzona przy pomocy narzedzia wedlug wzoru stanowi w procesie uzupelniania stanowi matryce, na która nanosi sie polimerowe warstwy wlasciwej protezy. Protezy wykonane na matrycach wytloczonych przy zastosowaniu narzedzia bedacego przed- miotem wzoru uzytkowego znacznie skracaja czas zabiegu, przy braku koniecznosci sródoperacyjnego dobierania i docinania protez oraz wplywaja na zmniejszenie ryzyka zakazenia i powiklan. PL PLPL 70 950 Y1 2 Description of the pattern The subject of the utility model is a tool that can be used in the process of additive-die extrusion of metal stampings with a non-expandable surface, carried out on a 3-axis milling center for metal. Additive-die stamping is performed by a pressing operation on which a flat metal material is subjected to the inverted mold by a specially designed die. This is how, for example, car body parts are crowded. The implementation of additive-die stamping operations is expensive to prepare and therefore is primarily used in mass production. There are also a number of special-purpose stamping methods, which are used in the production of individual or small series of products with specific shapes or made of low-pressure materials. The use of special methods of stamping - shaping allows to reduce the cost of making dies, in which the stamp is replaced by the effect of pressure exerted on the surface of the sheet by means of a liquid, gas or solid medium (loose, or in the form of rubber or plastic) or tools such as puncin. A method of incremental forming is known from the German patent description DE 10231430, which consists in extruding the workpiece, which is placed on a die block, in which a negative mold with a desired shape is mapped. The material is formed by a robot, which is a tool in the form of an impact hammer, it repeatedly hits the treated surface according to a programmed pattern, reproducing the shape of the negative form. Also, from the German patent DE 10317880, a method of incremental forming is known, which consists in extruding the workpiece by guiding and pressing the extrusion tool by means of a controllable handling device. The shaping element of the processing tool, equipped with an impact drive, is pressed against the workpiece. The workpiece is clamped along its periphery. The sequence of the extrusion path is performed according to the programmed positions of the tool. The Polish patent description PL 205 001 describes a rotary head for rolling surface burnishing, especially of complex surfaces, intended for use on milling machines and machining centers. A head with an elastic clamp is known, the body of which consists of a grip part and an operating part in the form of a sliding sleeve, on the front surface of which is a race ring of the burnishing balls. The sleeve is pressed against the balls and the workpiece by a disk spring. The head according to the invention is distinguished by the fact that it has two rotating raceways of the rolling elements, one axial race and the other a radial race, and the burnishing elements are balls embedded in the sockets of the ring-shaped basket, preferably of monolithic structure, rigidly attached to the head body. It is known from the Japanese patent description JP2000153313 a method of incremental forming which prevents cracking of the formed material and the reduction of the thickness of the processed material during its transformation into the desired shape. Extruding is performed with a tool which has an incomplete spherical shape, ie a hemisphere with a diameter equal to the diameter of the tool shank, which has the shape of a truncated cone, ends. The stamping is carried out by a tool that rotates and cooperates with an auxiliary tool of identical shape located on the other side of the material being extruded and acting as a matrix. There is known from the German patent description DE 102006002146 the method of incremental forming by incrementally shaping the sheet fixed above the die by a mandrel constituting a tool mounted in the spindle of a CNC center (Computerized Numerical Control numerically controlled device), which is guided by an appropriate positioning algorithm in the appropriate tool way. The case of single application of the special purpose additive die extrusion method, for which conventional methods are not effective, is the process of producing molds for shaping the skull bone prostheses, which are used during the pelvic surgery. Such prostheses are used in the event of a head injury or intracranial hematoma, which necessitates the removal of a fragment of the skull bone. The defect of the skull bone, resulting from a mechanical injury and the performed osteo-meningeal decompression, requires the use of a skull bone prosthesis during cranioplasty. EN 70 950 Y1 3 The prostheses are manufactured in such a way that the missing fragment of the skull bone is recreated on the metal mold which imitates the necessary shape of the prosthesis, from the thermally hardened polypropylene-polyester knitted fabric. Metal molds are made on the basis of incremental extrusion technologies. On the basis of the design of the prosthesis, extrusion dies are made, and the process of plastic forming of forms (incremental-matrix extrusion) is performed on a 3-axis milling center using the point-cutting method, using spherical rotary dies, moving along trajectories analogous to the trajectories milling of curved surfaces used in the manufacture of the die. Under the action of the spherical rotary die, the material becomes plasticized and gradually moves into the depth of the die, without disturbing its cohesiveness. Extrusion reduces the thickness of the sheet, especially on steep die walls. In order to compensate for this change in thickness, it is necessary to make calculations each time and on their basis correct the tool trajectories, which is a complicated and laborious process. In the case of a unit production of a metal mold that replicates the necessary shape of the prosthesis, it is pointless and unprofitable. Based on the experience, it is possible to estimate the change of the sheet thickness and on this basis program the tool trajectories, but in such a way that the tool not only deforms the sheet metal, pressing it against the die wall, but also partially sinks into the formed sheet material. This carries the risk of damaging the tool and the machine tool due to the action of a considerable force acting on the spindle bearing. The problem to be solved is such a construction of the tool, for incremental-die extrusion, performed on a 3-axis metal milling center, which will compensate for the force acting during the extrusion on the tool, during the penetration of the tool into the cut-off sheet. The design of the tool is to ensure the elastic deformation of the tool during work so as to protect the tool and the machine tool against damage as a result of the force acting on the machine spindle head during extrusion. The above problem is solved by a monolithic rotary shank tool with a spherical working part of the ball point type, adapted to the spot extrusion of a step-and-die metal element on a 3-axis milling center. According to the pattern, the monolithic rotary pin tool is ended with a spherical working part of the ball point type having a shank part, a conical central part and a spherical working part, characterized in that the shank part of the tool has the shape of a cylinder with a diameter of D, enabling the tool mounting in a standard machine tool holder and a height to allow it to be fully clamped so that the entire cylindrical shank fits into the housing. On the other hand, the central conical part of the tool, in the form of an inverted taper, has a lower diameter D on the hand side and a length L, defining the length of the tool, from the end of the hand part to the center of the spherical working part. The length L depends on the depth of extrusion and the depth of extrusion? 100 mm, the length of the tool according to the formula is L = 100 mm. The central conical part of the tool has a lower diameter D equal to the diameter of the shank and an upper diameter d, defined in a plane perpendicular to the central axis of the conical part and passing through the center of the spherical working part. The spherical workpiece has a radius R satisfying the condition 2R? d. The tool for incremental die stamping according to the utility formula is made of steel with the minimum yield strength Re = 350 MPa. During point additive die stamping, performed on a 3-axis metal milling center, the P force acts on the tool. When the tool freely forms the sheet, the P force is small and does not cause significant deformation of the tool. When the formed sheet rests on the die wall and the spherical working part of the tool is pressed into the surface of the sheet, the value of the force P increases significantly, which causes an elastic deformation of the tool. The size of the working part, in the shape of a sphere with radius R, depends on the curvature of the matrix. The advantageous effect of using the tool according to the utility formula is that it makes it possible to resign from labor-intensive calculations of the sheet thickness after plastic working, which had to be performed by the technologist so far and which was particularly difficult in the case of forming curvilinear surfaces in unit production conditions. When using the tool according to the utility formula, the technology designs the process in such a way that the trajectory of the tool is closer to the die wall than it would result from the calculations of the sheet thickness. PL 70 950 Y1 4 The elastic deformation which the tool undergoes, which is the subject of the utility pattern during operation, protects the milling spindle drive system against damage, and the extruded incremental sheet metal against breakage or flaking. The utility pattern is shown in the drawing, in which Fig. 1 is a side view of an incremental embossing tool, and Fig. 2 is a schematic view of an incremental stamping tool during the embossing process. The tool for additive die stamping according to the utility model, made of steel with a minimum yield strength of Re = 350 MPa, as a monolithic, rotating pin tool with a spherical working part 3 with radii R, having a central conical part 2 of length L = 100 mm and having a shank part 1 with diameters D in the range 18 to 32 mm and d in the range 7.5 mm to 21.5 mm. Measurements of the prepared tools made it possible to create tables of relationships between dimensions and parameters for 8 tools. The table shows the relationship between the diameter d of the central conical part of an incremental die-cutting tool with a length L = 100 mm and the maximum elastic deflection f of each tool, depending on the diameter D of its shank part. The d / D ratio for incremental die-cutting tools with a length L = 100 mm ranges from 0.41 to 0.67. Tools with a length L = 100 mm of the central conical part 2, for the individual values of the diameter D of the grip part 1, the maximum deflection f is achieved in the range from 0.43 mm to 0.85 mm while maintaining the diameter d of the central conical part 2 in the range from 7.5mm to 21mm. The method of selecting the parameters of the tool according to the formula is presented below. Selection of the tool for additive-die stamping of metal stampings with a depth of stamping max. 80 mm and a radius of the spherical working part equal to R = 15 mm and the possibility of compensating the deformation of f = 0.6 mm, while the tool is to be mounted in a sleeve ER = 30, ie D = 30 mm consists in: 1. Checking in the table what is the maximum f for a tool with L = 100 mm and D = 30 mm the tool for which: f? 0.6 mm, L? 80 mm and D = 30 mm. 2. For the L tool? 80 mm and D = 30 mm, max f is 0.48, so the fulfillment of this condition is possible by a tool with a length L greater than 100 mm. Selection of a tool for additive die stamping of metal stampings with a depth of stamping max. 80 mm and a radius of the spherical working part equal to R = 15 mm and the possibility of compensating the deformation f = 0.4 mm, while the tool is to be mounted in a sleeve ER = 30, ie D = 30 mm consists in: 1. Checking in the table what is the maximum f for a tool with L = 100 mm and D = 30 mm, for which: f?: 0.4 mm, L? 80 mm and D = 30 mm. 2. For the L tool? 80 mm and D = 30 mm, max f is 0.48, so the selection condition is met. 3. At the next stage of selection, it is checked whether the tool meets the condition specified in relation to R, namely whether 2R? d. 4. This condition is fulfilled by the tool from the second row of the table where d = 19.5 mm and f = 0.48 mm. The advantage of using the tool according to the utility model is the increase in the safety of the machine tool during extrusion and the simplification of the process of designing the tool trajectory. PL 70 950 Y1 5 Metal stampings with a non-retractable surface, constituting matrices for the manufacture of dentures, obtained in the process of incremental-die extrusion, performed on a 3-axis milling center for metal, enable the fabrication of dentures with sufficient accuracy to match a specific cavity skull bones. The extrudate made with the use of a tool according to the pattern constitutes a matrix in the supplementing process, on which the polymer layers of the proper prosthesis are applied. Dentures made on matrices embossed with the use of a tool that is the subject of a utility pattern significantly reduce the time of the procedure, without the need for intra-operative selection and cutting of dentures and reduce the risk of infection and complications. PL PL

Claims (4)

1. Zastrzezenia ochronne 1. Narzedzie do punktowego wytlaczania przyrostowo-matrycowego, realizowanego w 3-osio- wym centrum frezarskim do metalu, stanowiace monolityczne, obrotowe narzedzie trzpie- niowe zakonczone kulista czescia robocza kulowa typu punca, skladajace sie z czesci chwy- towej w ksztalcie walca, umozliwiajacej zamocowanie narzedzia oprawie wrzeciona obra- biarki, czesci srodkowej oraz kulistej czesci roboczej, znamienne tym, ze srodkowa czesc narzedzia (2) ma ksztalt odwróconego stozka scietego o srednicy dolnej podstawy (D) równej srednicy czesci chwytowej i srednicy górnej (d), okreslonej na plaszczyznie prostopadlej do osi srodkowej czesci stozkowej i przechodzacej przez srodek kulistej czesci roboczej (3) oraz o dlugosci (L), która wynosi 100 mm i obejmuje dlugosc narzedzia od konca czesci chwyto- wej (1) do srodka kulistej czesci roboczej (3), przy czym czesc robocza ma ksztalt kuli o pro- mieniu (R) takim, ze spelniony jest warunek 2R d, a ponadto, ze stosunek srednicy górnej podstawy (d) do srednicy dolnej podstawy (D) wynosi od minimum 0,41 do maksimum 0,67.1. Claims of protection 1. Tool for point additive die stamping, performed in a 3-axis metal milling center, constituting a monolithic, rotary shank tool with a spherical working part of the punch type, consisting of a shank part in the shape of a cylinder, enabling the mounting of the tool in the machine spindle housing, the central part and the spherical working part, characterized in that the central part of the tool (2) has the shape of an inverted truncated cone with a lower base diameter (D) equal to the diameter of the shank and upper diameter (d ), defined in a plane perpendicular to the central axis of the conical part and passing through the center of the spherical working part (3) and with a length (L) that is 100 mm and covers the length of the tool from the end of the gripping part (1) to the center of the spherical working part (3), the working part has the shape of a sphere with radius (R) such that the condition 2R d is met, and furthermore that the ratio sr the diameter of the upper base (d) to the diameter of the lower base (D) is from a minimum of 0.41 to a maximum of 0.67. 2. Narzedzie wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze czesc chwytowa ma ksztalt walca o sred- nicy (D), odpowiadajacej srednicy oprawy wrzeciona obrabiarki oraz o maksymalnej wysoko- sci równej glebokosci oprawy wrzeciona obrabiarki.2. The tool according to claim The shank of claim 1, characterized in that the shank has the shape of a cylinder with a diameter (D) corresponding to the diameter of the machine spindle mount and with a maximum height equal to the depth of the machine spindle mount. 3. Narzedzie wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze dla czesci chwytowej o srednicy (D) rów- nej 18 mm, srednica górna czesci stozkowej (d) wynosi 7,5 mm, a maksymalna strzalka ugie- cia (f) wynosi 0,85 mm, dla srednicy (D) równej 20 mm, srednica górna czesci stozkowej (d) wynosi 9,5 mm, a maksymalna strzalka ugiecia (f) wynosi 0,79 mm, dla srednicy czesci chwy- towej o srednicy (D) równej 22 mm, srednica górna czesci stozkowej (d) wynosi 11,5 mm a maksymalna strzalka ugiecia (f) wynosi 0,71 mm, dla srednicy czesci chwytowej o sred- nicy (D) równej 24 mm, srednica górna czesci stozkowej (d) wynosi 13,5 mm a maksy- malna strzalka ugiecia (f) wynosi 0,65 mm, dla srednicy czesci chwytowej o srednicy (D) rów- nej 26 mm, srednica górna czesci stozkowej (d) wynosi 15,5 a maksymalna strzalka ugiecia (f) wynosi 0,58 mm, dla srednicy czesci chwytowej o srednicy (D) równej 28 mm, srednica górna czesci stozkowej (d) wynosi 17,5 mm a maksymalna strzalka ugiecia (f) wynosi 0,53 mm, dla srednicy czesci chwytowej o srednicy (D) równej 30 mm, srednica górna czesci stozkowej (d) wynosi 19,5 mm a maksymalna strzalka ugiecia (f) wynosi 0,48 mm, natomiast dla srednicy czesci chwytowej o srednicy (D) równej 32 mm, srednica górna czesci stozkowej (d) wy- nosi 21,5 mm a maksymalna strzalka ugiecia (f) wynosi 0,43 mm.3. The tool according to claim 1, characterized in that for the handle part with a diameter (D) equal to 18 mm, the upper diameter of the conical part (d) is 7.5 mm, and the maximum deflection arrow (f) is 0.85 mm, for (D) equal to 20 mm, the upper diameter of the conical part (d) is 9.5 mm and the maximum deflection arrow (f) is 0.79 mm, for the shank diameter with a diameter (D) of 22 mm, the upper diameter for the conical section (d) is 11.5 mm and the maximum deflection arrow (f) is 0.71 mm, for a shank diameter (D) of 24 mm, the upper diameter of the conical section (d) is 13.5 mm and the maximum deflection arrow (f) is 0.65 mm, for a handle diameter (D) of 26 mm, the upper conical diameter (d) is 15.5 and the maximum deflection arrow (f) is 0 58 mm, for the shank diameter (D) 28 mm, the upper conical diameter (d) is 17.5 mm and the maximum deflection arrow (f) is 0.53 mm, for the shank diameter (D) ) various 30 mm, the upper diameter of the conical part (d) is 19.5 mm and the maximum deflection arrow (f) is 0.48 mm, while for the diameter of the grip part with a diameter (D) of 32 mm, the upper diameter of the conical part (d) is 21.5 mm and the maximum deflection arrow (f) is 0.43 mm. 4. Narzedzie wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze jest uformowane ze stali o minimalnej granicy plastycznosci Re = 350 MPa. PL 70 950 Y1 6 Rysunki PL 70 950 Y1 7 PL 70 950 Y1 8 Departament Wydawnictw UPRP PL PL4. The tool according to claim 2. A method according to claim 1, characterized in that it is formed of steel with a minimum yield strength Re = 350 MPa. PL 70 950 Y1 6 Drawings PL 70 950 Y1 7 PL 70 950 Y1 8 Department of Publications of the Polish Patent Office PL PL
PL126296U 2017-04-26 2017-04-26 Tool for die-additive drawing PL70950Y1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL126296U PL70950Y1 (en) 2017-04-26 2017-04-26 Tool for die-additive drawing

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL126296U PL70950Y1 (en) 2017-04-26 2017-04-26 Tool for die-additive drawing

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL126296U1 PL126296U1 (en) 2018-11-05
PL70950Y1 true PL70950Y1 (en) 2019-08-30

Family

ID=63998365

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL126296U PL70950Y1 (en) 2017-04-26 2017-04-26 Tool for die-additive drawing

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL70950Y1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
PL126296U1 (en) 2018-11-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3023169B1 (en) High stiffness and high access forming tool for incremental sheet forming
CN102601595B (en) Cold extrusion forming method for 20CrMnTi cylinder spur gear
CN114986178B (en) Aluminum alloy annular sheet metal part combination manufacturing die and method
CN104551780A (en) Air clamper for bore hole of thin-wall cylinder sleeve
US8167316B2 (en) Clamping head provided with floating clamping jaws
US11529688B2 (en) Hydraulic-expansion chuck and the use thereof
PL70950Y1 (en) Tool for die-additive drawing
PL70949Y1 (en) Tool for die-additive drawing
PL70951Y1 (en) Tool for die-additive drawing
PL70961Y1 (en) Tool for die-additive drawing
PL70962Y1 (en) Tool for die-additive drawing
PL70960Y1 (en) Tool for die-additive drawing
CN208912916U (en) Mold is used in a kind of production and processing of auto parts and components
JP2010194636A (en) Tool for positioning internal gear workpiece
US9676021B2 (en) Stamping press
PL247393B1 (en) Additive extrusion die
DE102014109654B4 (en) Devices for processing optical workpieces
CN108311633B (en) Multi-step forming equipment for large-specification straight bevel gear
Moayedfar et al. Incremental sheet forming (ISF) of AISI 316 stainless steel sheet using CNC milling machine
JP6291938B2 (en) Diameter reduction processing method and diameter reduction processing equipment
CH718531B1 (en) Device for supporting workpieces, method for machining flat, round workpieces and machine tool for multi-axis machining.
ITVI20070319A1 (en) AUTOMATED STATION FOR CUTTING AND MACHINING IN GENERAL OF MATERIALS.
CN108247151A (en) For the fixture and gear-hobbing machine of harmonic wave speed reducing machine flexbile gear gear hobbing process
JP3942907B2 (en) Method for manufacturing joint member
JPH0337808B2 (en)