RO107566B1 - Procedeu si dispozitiv de ambutisare - Google Patents

Description

Prezenta invenție are ca obiect un procedeu și un dispozitiv de ambutisare a materialelor în foi, în special a tolclor semifabricat exOasubțiri, având dimensiuni mari, utilizabile, de exemplu, în industria automobilelor și/sau comp or tând forme complexe, cu un poanson deformabil sub un plonjor.

Este cunoscut un procedeu pentru realizarea pieselor prin ambutisarea materialelor sub formă de foaie, mai ales a tablelor, pe o presă cu dublu efect, aplicând o forța de presare pe porțiunea periferică a tablei, apoi aplicând o forță pe porțiunea centrală a tablei.

Dispozitivul de ambutisare pentru realizarea procedeului cunoscut cuprinde, în principal, o pernă eleastică montată într-un soclu, care formează o matriță inferioară și două culisouri, indepen dente; un culisou exterior și un al doilea culisou central. Suprafața activă a soclului, care arc rolul dc menținere a tablei, este situată la un nivel superior în raport cu suprafața activă a pernei elastice. Culisoul exterior cuprinde un corp cu diametrul mai mic decât diametrul interior al soclului. Partea superioară a culisoului exterior este prevăzută cu o placă suprioară de fixare, care conlucrează cu suprafața activă a soclului. Suprafața frontală a culisoului central este gravată corespunzător piesei de prelucrat, formând matrița superioară.

Procedeul și dispozitivul cunoscute prezintă dezavantajul că nu permit ambutisarea tolclor extrasubțiri, dc exemplu, cu o grosime mai mică de 45/100 mm. deoarece rigiditatea matriței și a poanson ui ui, precum și strângerea tolei de către placa de fixare, generează deformări neomogene, care se traduc în anumite zone prin alungiri susceptibile să provoace subțieri excesive, luând în considerare slaba grosime inițială a tolei, și, în alte zone, la eforturi care să provoace îngroparea tolei - semifabricat, ceea ce duce la formarea de cute.

Utilizarea acestor dispozitive la ambutisarea tablelor din oțeluri cu limită mare de elasticitate, necesită, pentru evitarea formării de cute sub placa de fixare, ca acestea sa exercite asupra tolei - semifabricat o presiune foarte ridicată, pe care majoritatea mașinilor n-o pot furniza.

Problema tehnică pe care o rezolvă invenția de față constă în conceperea unui procedeu și realizarea unui dispozitiv de obținere a unor piese ambutisate, cu adâncime medie, dar cu suprafață mare, așa cum sunt piesele pentru caroseria automobilelor, ale căror părți centrale nu au practic niciodată forme de revoluție și reprezintă forme complexe nedesfășurabile, menținând eficacitatea și longevitatea pernei elastice.

Procedeul de ambutisare cu ajutorul unei perne din material elastic, conform căruia o tolă-semifabricat, care urmează a fi ambutisată, se așează pe o suprafața de fixare inferioară a unui soclu în a cărui parte centrală este prelucrată o suprafață profilată, conjugată piesei de ambutisat, după care se aplica, sub acțiunea unui piston tabular, o suprafață dc fixare superioară, pe partea periferică a tolei - semifabricat, urmată de deplasarea unei plăci acționată de un piston, conform invenției, înlătură dezavantajele arătate mai sus, prin aceea că, într-o primă fază, se aplică, sub acțiunea pistonului, perna elastică care formează un poanson deformabil, pe tola - semifabricat și realizează preformarea acesteia pe o suprafață periferică sensibil egala cu suprafața corespunzătoare a piesei de ambutisat, urmată de faza a doua, în care, tot sub acțiunea pistonului, continuă coborârea pernei elastice, simultan cu deplasarea unei părți sau a întregii suprafețe profilate, pentru a realiza forma definitivă a piesei ambutisate.

Dispozitivul de ambutisare cu pernă elasrică pentru realizarea procedeului, cuprinzând un soclu a cărui parte periferică formează o suprafață de fixare inferioară și în a cărui parte centrală este prelucrată o suprafață profilată, mijloace de preformare a unei tole 107566 semifabricat prevăzut‘ cu un piston tubular, ce are o suprafață de fixare superioară, și mijloace de formare definitivă a numitei tole - semifabricat, prevăzute cu un piston care acționează asupra unei plăci, conform invenției, înlătură deza vantajele arătate mai sus, prin aceea că perna elastica are un volum constant, fiind construită dintr-un material deformabil și incompresibil, plasat într-o învelitoare, și este dispusă deasupra tolei - semifabricat, fiind solidară cu placa mobilă în direcție verticală, iar suprafața profilată are o parte fixată și o decupare centrală în care intră un poanson, care cooperează cu un dispozitiv de reglare a poziției acestuia, pentru realizarea formei definitive a piesei ambutisate; pentru reglarea strângerii suprafeței de fixare superioare pe zona periferică a tolei semifabricat fiind prevăzuți cilindri hidraulici sau arcuri.

Dispozitivul de ambutisare, într-o altă variantă de realizare, conform invenției, are poansonul fix, iar suprafața profilată mobilă în direcție verticală, fiind acționat de un dispozitiv de reglare a poziției acestuia, în vederea realizării formei definitive a piesei ambutisate; pentru preluarea volumului excedentar al pernei elastice, în raport cu cel determinat de volumul piesei ambutisate, placa putând fi alcătuită din două părți, între acestea fiind montate arcuri.

Invenția prezintă următoarele avantaje:

permite creșterea gamei dimen sionale a pieselor prelucrate pe aceeași mașină;

- permite reducerea volumului pernei elastice;

- permite mecanizarea operațiilor.

Se dă, în continuare, un exemplu de realizare a invenției, cu referire la fig. 1+- 13, care reprezintă:

- fig. 1, vedere în perspectivă, explodată. arătând diferitele elemente care alcătuiesc dispozitivul de ambutisare;

- fig.2, vedere schematică, îu perspectivă, a soclului arătând poziția tolei - semifabricat pe acesta, înainte de ambutisare:

- fig.3 la 6, secțiuni cu un plan I-I din fig.l, în cursul etapelor succesive de formare a unei piese;

-fig. 7, vedere în perspectivă, explodată, a unei prime variante a dispozitivului de ambutisare;

-fig.8 la 10, secțiuni cu un plan II-II din fig.7, în cursul etapelor succesive de formare a unei piese;

-fig. 11, secțiune prin dispozitivul de ambutisare, într-o a doua variantă;

- fig. 12, secțiune prin dispozitivul de ambutisare, într-o a treia variantă;

- fig. 13, diagrama ciclului de lucru a dispozitivului, în timpul preformării și formării piesei.

Procedeul de ambutisare, conform invenției, începe cu așezarea unei tole - semifabricat 20, care urmează a fi ambutisată, pe o suprafața de fixare inferioară 2 a unui soclu 1 în a cărui parte centrală este prelucrată o suprafața profilată 3, conjugată piesei de ambutisat. Pe partea periferică a tolei - semifabricat 20 se aplica, sub acțiunea unui piston tubular 21, o suprafață de fixare superioară 9.

în continuare, sub acțiunea unui piston 22, se deplasează o placă 11, care, prin intermediul unei perne elastice 12, ce formează un poanson deformabil, apasă asupra tolei - semifabricat 20, realizând preformarea acesteia pe o suprafață periferica egală cu suprafața corespunzătoare a piesei de ambutisat.

Continuând coborârea pernei elastice 12, simultan cu deplasarea unei părți sau a întregii suprafațe profilate 3, se realizează formarea definitivă a piesei ambutisate.

Perpendicular pe suprafața profilată 3 este prelucrată o decupare centrală în care culiseaza un poanson 5 a cărui față superioară completează suprafața profilată 3, pentru a obține profilul piesei finite.

Conform unei prime variante de realizare, reprezentată în fig.l, poanso107.^66 nul 5 este mobil și coopeiează cu un dispozitiv 6 dc reglare a deplasării numitului poanson, care poate fi, dc cxcm piu, v frână muiulame, un arc, un vinci sau orice ah dispozitiv corespunzător, cu o construcție în sine cunoscuta.

Deasupra soclului 1, dispozitivul de amhutiwire are o ramă 7, a cărei parte inferioara constituie o suprafață de fixare superioară 9.

Suprafața de fixare superioară 9 ,-irr dimensiunile exterioare mai mici decât cele practicate pe soclul 1. în așa tei încât numita suprafața dc fixare superioară 9 să poată pătrunde în numitul soclu 1. pentru a atinge suprafața de fixare inferioară 2.

Rama 7 eoni portă o gaură 10, în care pătrunde o placă 11. Pe partea inferioară a plăcii 11 este fixată o pernă elastică 12, iar pe partea superioară a acesteia este prinsă o placă superioară 13. Rama 7 este prevăzută pe periferia sa cu două flanșe cu guler suprapuse, respectiv 14 și 15.

Pe prima flanșă cu guler 14, sunt, fixați cilindrii hidraulici 10, tija fiecăruia dintre aceștia traversând a doua flanșă cu guler ÎS, prin niște orificii 17 și cooperând cu placa superioară 13 pentru a realiza deplasarea în sus a pernei elastice 12 la sfârșitul fazei de formare definitivă a piesei ambutisate și, eventual, pentru a regla presiunea plăcii de fixare superioară 9.

Tola - semifabricat 20 este prevăzută la colțuri cu niște proeminențe 20a care, atunci când aceasta este poziționată pe suprafața superioară a soclu ho Ț se suprapun peste niște zone 2a dc îndoire a marginii, așa cum se rcprezinTâ in fig.2 îndoirea marginii este deci realizata numai în zonele proeminențelorZOa ale tolei-semifabricat. 20, corespunzând zonelor 2a ale părții superioare a soclului

1.

Pentru realizarea piesei ambutisate din tola semifabricat 20 se procedează în modul următor:

Se așează tola - semifabricat 20 pe suprafața superioară a soclului 1, în așa tei încât numai proeminențele 20a să vină în contact cu zonele 2a. In acest timp, atât poansonul 5, care ar e o poziție superioară suprafaței profilate 3, cât și dispozitivul 6 de reglare a deplasării numitului poanson 5, sunt blocate printrun dispozitiv corespunzător, nereprezentat intr-o primă fază, un piston tubular 21 al nnci prese, nefigurate, acționează asupra lamei 7, prin intermediul flanșei cu guler 15, coborând în mod progresiv în așa fel încât suprafața de fixare superioară 9 să provoace, în zonele în care tola - semifabricat 20 se sprijină pe zonele 2a, îndoirea proeminențelor 20a.

in consecință, în cumul acestei prime faze, zonele localizate ale părții periferice ale tolei semifabricat 20, care ar fi supuse unui efort puternic, în condiții altele decât cele ale prezentei invenții, sunt menținute între zonele determinate 2a și suprafața de fixare superioară 9, pentru a realiza îndoirea marginii tolei - semifabricat 20, permițând astfel reținerea metalului supus efortului.

In sfârșit, un piston 22 al presei vine în contact cu placa superioară 13 a plăcii 11 și provoacă coborârea pernei elastice 12, a cărei față de lucru intră în contact cu tola - semifabricat 20.

în cursul acestei coborâri, poansonul 5 intră în contact cu perna elastică 12, deformând-o și, sub efectul acestei acțiuni de compresiune, provoacă deformarea tolei semifabricat 20, în așa fel încât să se realizeze preformarea numitei tole - semifabricat 20 pe o suprafața egală cu cea a piesei finite dc obținut

Fig.6 reprezintă dispozitivul în poziția finală de deformare a tolei - semifabricat 20. Aceasta se obțne continuând coborârea pistonului 22 până în poziția extremă a acestuia, ceea ce provoacă, prin intermediul pernei elastice 12, obținerea formei definitive a piesei ambutisate.

Simultan cu coborârea pistonului 22 și a plăcii 11, dispozitivul 6 este deblocat inii-atât încât poanson al 5 să se retragă, în așa fel încât să se elibereze suprafețele desfășurate ale tolei - semifabricat 20, necesare configurației piesei ambuiisate.

Efortul de compresiune, datorat spri jinirii tolei - semifabricat 20 pe semifabricat profilată 3 se transformă, prin acțiunea pernei elastice 12, în eforturi de tracțiune exercitate asupra întregii suprafețe a tolei - semifabricat 2ft și provoacă deplasarea acestei tole - semifabricat M în tot volumul disponibil.

Pe măsură ce perna elastică 12 coboară în cursul fazelor de preformarc și de formare finală, marginile tolei semifabricat 20 sunt ținute în așa fel încât să se permită alunecarea lor între suprafața de fixare inferioară 2 și suprafața de fixare superioară 9; înălțimea proeminențelor 20a îndoite ale numitului semifabricat 20diminuându-se în zonele 2a.

Pe de altă parte, în cursul acestor faze, placa superioară 13 a plăcii 11 comprimă cilindrii hidraulici 16, ceea ce are ca efect in aceiași timp, reglarea efortului suprafeței de fixare superioară 9 pe marginile tolei - semifabricat 20.

baza de eliberare a piesei formate se efectuează în primul rând prin ridicarea pistonului 22, care elibeiează placa 11. Subefectul cilindrilor hidraulici 16, placa 11 sc ridică, antrenând perna elastică 12. Desprinderea pernei eiasiice 12 de piesa ambutisată se efectuează de la periferie spre centru, astfel încât aerul pătrunde intre piesa și fața exterioară a pernei elastice 12, evitând astfel efectul de absorbție.

In sfârșit, pistonul tubular 21 se ridică §i antrenează rama 7, eliberând astfel în mod definitiv piesa ambu tisată care poate avea o formă ca cea reprezentată în fig.1.

Conform unei a doua variante ilustrate în fig. 7 la 10. soclul 1, în care este prelucrată suprafața profilată 3, este mobil în direcție verticală și, ca urmare, se sprijină pe o talpă 30, care cooperează cu un dispozitiv 31, de reglare a deplasării numitului soclu 1, constituit, de exemplu, dintr-o frână multilame, un resort, un vinci sau orice alt dispozitiv corespunzător. La fel ca în varianta precedenta, perpendicular pe suprafața profilata 3 este prelucrata o decupare centrală în care culisează un poanson 32 a cărui față superioară completează suprafața profilată 3, pentru a obține profilul piesei finite Tn această variantă, poansonnl 32 este fix.

Coborârea și reglajul efortului ramei 7, sub acțiunea pistonului tubular 21, se efectuează prin intermediul unor arcuri 33 ghidate prin niște coloane 34, dispuse între pistonul tubular 21 și rama 7.

Operațiile de îndoire a marginilor periferice ale tolei - semifabricat 20, în zonele localizate (fig.8), și de preformare a numitului semifabricat 20 (fig.9) se efectuează într-o manieră identica cu cea din varianta precedentă, prin coborâri succesive ale suprafaței de fixare superioare 9 și a plăcii 11, dispozitivul 31 dc reglare a deplasării soclului 1 fiind blocat

Simultan cu efectuarea fazei de formare definitivă (fig. 10), dispozitivul 31 de reglare a deplasării soclului 1 este deblocat în așa fel încât să elibereze suprafațele desfășurate ale tolei - semifabricat 20, prin coborârea suprafaței profilate 3 în timpul acestei faze de formare definitivă.

Conform unei alte variante, ilustrată în fig. 11, soclul 1 este fix, iar suprafața profilată 3 este mobilă în sens vertical. Suprafața profilată 3 cooperează cu un dispozitiv 31 dc reglare a deplasării numitei suprafaței profilate, constuit, de exemplu, de o frână multi-lame, cu arc, un vinci sau orice alt dispozitiv corespunzător. Formarea piesei ambutisate se efectuează de o manieră identică cu cele din variantele precedente.

Conform încă unei alte variante ilustrată în fig. 12, dispozitivul de ambutisaie comportă mijloace de absorbție a volumului excedentar al pernei elastice

12, față de cel determinat de suprafața piesei ambutisate. De fapt în cursul fazei de preformare, în timpul coborârii pernei elastice 12, se deformează partea centrală a tolei - semifabricat 20, conferindu-i 5 acesteia la finele fazei de preformare o suprafață sensibil egală cu suprafața piesei ambutisate. Continuarea coborârii pernei elastice 12 pentru formarea finală a tolei - semifabricat 20, produce o creștere a 10 presiunii în perna elastica 12 și în funcție de piesa care urmează a se realiza, eventual o diferență de volum a numitei perne elastice între fazele de preformare și faza de formare finală. 15

Pentru aceasta, placa 11 (fig. 12) este alcătuită dintr-o parte superioară 11a și o parte inferioară 11b, între care sunt montate niște arcuri 40 sau orice alt dispozitiv echivalent Aceste arcuri 40 se 20 comprimă la atingerea unui anumit efort, pentru a absorbi volumul excedentar al pernei elastice 12.

Mijloacele de absorbție a volumului excedentar al pernei elastice 12 pot. de 2.5 asemenea, sa fie dispuse în apropierea numitei perne 12, cum ar fi, de exemplu, în pereții laterali ai ramei 7.

Pe diagrama din fig. 13, curba III reprezintă un ciclu al pistonului tubular 30 21, iar curba IV reprezintă un ciclu al pistonului 22. Cursa pistonului tubular 21 se efectuează pe o distanță A iar cursa plonjorului 22 pe o distanță B.

Pe această diagramă se regăsește 35 pentru fiecare ciclu, în C, îndoirea marginii tolei semifabricat pe zonele loca Uzate, în D menținerea marginii periferice a tolei - semifabricat 20, în E, faza de preformare și în F, faza de formare 40 definitivă a piesei ambutisate.

Combinarea îndoirii în zone localizate cu utilizarea pernei elastice permite obținerea de piese de forme complexe nedesfășurabile din tole, cu capacitate 45 slabă de defotmaie și care au grosime redusă.

Perna elastică 12 are un volum constant și poate fi constituită dintr-un material deformabil și incompresibil, 50 eventual plasată într-o învelitoare. Acest material poate fi un elastomer sau orice alt produs care satisface aceste condiții.

Cu toate că descrierea s-a făcut cu referire la formarea tolelor - semifabricat, adică a unor plăci subțiri, de regulă metalice, trebuie însă înțeles ca procedeul conform cu prezenta invenție nu este deloc limitat la această aplicație. Procedeul conform cu prezenta invenție poate fi aplicat la plăci subțiri, îndeosebi din material plastic.

Astfel, în prezenta descriere, termenului de tolă trebuie să i se dea un sens general de placă subțire din material în foi, fără a vrea să se limiteze aplicarea la produse metalice.

Claims (3)

1. Revendicări

   1. Procedeu de ambutisare a materialelor în foi, mai ales a tolelor, pe o presă, cu ajutorul unei perne (12) din material elastic, conform căruia o tolă semifabricat (20), care urmează a fi ambutisată, sc așează pc o suprafață dc fixare inferioară (2) a unui soclu (1) în a cărui parte centrală este prelucrată o suprafață profilată (3), conjugată piesei de ambutisat, după care se aplica sub acțiunea unui piston tubular (21), o suprafață de fixare superioară (9), pe partea periferică a tolei semifabricat (20), urmată de deplasarea unei plăci (11) acționată de un piston (22),caracterizat prin aceea că, într-o primă fază, se aplică, sub acțiunea pistonului (22), perna elastică (12), care formează un poanson deformabil, pe foia semifabricat (20), și realizează preformarca acesteia pc o suprafața periferică sensibil egală cu suprafața corespunzătoare a piesei de ambutisat, urmată de faza a doua, în care tot sub acțiunea pistonului (22), continuă coborârea pernei elastice (12), simultan cu deplasarea unei părți sau a întregii suprafețe profilate (3), pentru a realiza forma definitivă a piesei ambutisate.
2. 2. Dispozitiv de ambutisare pentru realizarea procedeului, conform reven107566 «licării 1, cuprinzând a peină elastică (12). un soclu (1) a cărui parte periferică formează o suprafață de fixare inferioară (2) și în a cărui parte centrală esie prelucrată o suprafață profilată (3), mijloace dc preformare a unei tole semi fabricat (20), prevăzute cu un piston tubular (21). ce an o suprafață de fixare superioară (9), și mijloace de formare definitivă a numitei tole - semifabricat (20) prevăzute cn nn piston (22)_> rare acționează asupra unei plăci (11), caracterizat prin aceea ca perna elastica (12) are un volum constant, este constituită diiiri-uit material deformabil și incompresibil. plasat într-o învelitoare și este dispusă deasupra tolei semifabricat (20), fiind solidară cu placa (11), mobilă în direcție verticală: suprafața profilată (3) ure o parte fixă, nepoziționată, și o decupare centrală (4) în care intră un poanson (5), care cooperează cu un dispozitiv (6) de reglare a poziției acestuia, pentru realizarea formei definitive a piesei ambutisate; pentru reglarea strân5 gerii suprafeței de fixare superioară (9) pe zona periferică a tolei - semifabricat (20) fiind prevăzut cu cilindri hidraulici (16) sau arcuri (33).
3. 3. Dispozitiv, conform revendicării 10 2, caracterizat prin aceea că un poanson (32) este fix, iar suprafața profilată (3) este mobilă în direcție verticală, fiind acționată de un dispozitiv (31) de reglare a poziției acesteia, în vederea realizării 15 formei definitive a piesei ambutisate; pentru preluarea volumului excedentar al pernei elastice (12), în raport cu cel determinat de volumul piesei ambutisate, placa (11) putând fi alcătuită din două 20 părți (11a, 11b), între acestea fiind montate arcuri (40).