PL204466B1 - Urządzenie zamykające, urządzenie do produkcji części metalowych i element narzędzia urządzenia zamykającego - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie zamykające, przeznaczone dla urządzenia do produkcji części metalowych za pomocą obróbki plastycznej w zamkniętej formie oraz urządzenie do produkcji części metalowych za pomocą obróbki plastycznej w zamkniętej formie za pomocą urządzenia zamykającego zgodnego z wynalazkiem. Wynalazek dotyczy ponadto elementu narzędzia urządzenia zamykającego do produkcji części metalowych za pomocą obróbki plastycznej w zamkniętej formie.

W rozumieniu wynalazku pojęcie „obróbka plastyczna przy lub w zamknię tej formie” obejmuje procesy obróbki plastycznej, w których oddziaływanie siły na obrabiany plastycznie przedmiot następuje we wnętrzu wieloczęściowej formy, zamkniętej w chwili oddziaływania siły, a siły zamykające, które muszą działać na formę, zasadniczo przekraczają wartość 3 MN. Przykładem tego rodzaju procesu obróbki plastycznej jest wewnętrzna wysokociśnieniowa obróbka plastyczna z wykorzystaniem form dzielonych wzdłużnie.

Przy wewnętrznej wysokociśnieniowej obróbce plastycznej stosowane są urządzenia, które są z reguły urządzeniami napędzanymi hydraulicznie. Konstrukcja tych urządzeń zależy w dużym stopniu od produkowanych obrabianych przedmiotów, przy czym formą wyjściową są z reguły elementy rurowe o przekroju zamkniętym. Cylindry główne, służące do przenoszenia siły na końce rury, są umieszczone pionowo lub poziomo, z reguły w kierunku osi rury wyjściowej i działają przeciwsobnie. Jeden z cylindrów jest zazwyczaj drążony i posiada przy łącze wysokociś nieniowe, które jest po łączone przewodem rurowym z przekładnikiem ciśnienia.

Forma takiego urządzenia składa się z co najmniej dwóch części. W najprostszym rozwiązaniu przy dwuczęściowej formie, jedna część formy zamocowana jest na stole maszyny, natomiast druga jest napędzana i zgodnie z cyklem roboczym wykonuje ruch otwierania i zamykania. W zależności od wymaganej geometrii obrabianego przedmiotu urządzenia mogą służyć do mocowania zarówno form dzielonych wzdłużnie, jak i poprzecznie, przy czym przy siłach zamykania powyżej 3 MN z reguły stosowane są urządzenia z formami dzielonymi wzdłużnie. Opłacalność tych urządzeń ma często miejsce tylko przy dużych ilościach sztuk, to znaczy przy bardzo krótkich czasach cykli roboczych.

Urządzenia do wewnętrznej wysokociśnieniowej obróbki plastycznej, posiadające formę dzieloną wzdłużnie w stosunku do osi rury, wykonane są z reguły w postaci pras wielokolumnowych lub pras ramowych. Forma jest tak usytuowana, że przy wyjmowaniu obrabianego przedmiotu jedna część formy podnoszona jest do góry przez suwak prasy. Podczas obróbki plastycznej suwak prasy musi kompensować siłę działającą na formę, wynikającą z rzutu powierzchni obrabianego przedmiotu i ciśnienia wewnętrznego oraz wywierać na formę siłę, która jest jej co najmniej równa. Ze względu na związane z technologią wysokie ciśnienia wewnętrzne (zasadniczo powyżej 1000 bar) konstrukcja stalowa urządzenia musi gwarantować odpowiednie siły zamykania powyżej 3 MN, co przy stosowaniu pras wielokolumnowych lub pras ramowych powoduje konieczność stosowania wysokich konstrukcji i wymaga dużej przestrzeni do montażu i eksploatacji. Odpowiednio do przejmowanych sił powyżej 3 MN i wynikającej stąd dużej masy własnej, urządzenie wymaga skomplikowanego posadowienia i odpowiednio dużo miejsca. Wymiana narzędzia, a zwłaszcza wymiana formy, jest skomplikowana pod względem technologicznym.

Z opisu patentowego DE 1 602 475 B2 znane jest urzą dzenie prasują ce, pozwalaj ą ce na produkcję przedmiotów o profilu zamkniętym z blachy za pomocą obróbki plastycznej na zimno, przy wykorzystaniu hydraulicznego ciśnienia wewnętrznego, przy którym ruchome części formy, otaczające obrabiany przedmiot, są podczas obróbki plastycznej na zimno połączone ze sobą za pomocą wychylnych haków ryglujących. Jeżeli takie urządzenie prasujące ma gwarantować siły zamykania powyżej 1 MN, a zwłaszcza powyżej 3 MN, to należy odpowiednio zwymiarować mechanizm zamykający, a szczególnie haki ryglują ce wzglę dnie przeguby, potrzebne do otwierania haków ryglują cych. Te urządzenia o masie kilku ton wymagają skomplikowanego posadowienia i odpowiedniej wysokości konstrukcyjnej. Jeżeli wspomniane haki ryglujące mają zapewnić wymagane siły zamykania, to są one bardzo trudne w manipulacji, a sama manipulacja wymaga dużych nakładów energetycznych.

Konieczne, dla ekonomicznej eksploatacji urządzenia przy produkcji przemysłowej, krótkie czasy cykli wynoszące od 20 do 40 sekund, nie mogą zostać zrealizowane ze względu na duże siły bezwładności. Z rozwiązaniem tym związane jest powstawanie podczas procesu obróbki plastycznej szczeliny pomiędzy częściami formy, powodowane zwłaszcza przez sprężyste odkształcenia materiału haków ryglujących, które prowadzą do niepożądanych odkształceń obrabianego przedmiotu podczas wzrostu siły.

PL 204 466 B1

Zadaniem wynalazku jest stworzenie urządzenia i elementu takiego urządzenia, cechującego się niewielką wysokością konstrukcyjną i niewielką masą własną oraz stawiającego niskie wymagania w zakresie przestrzeni inwestycyjnej, konserwacji i eksploatacji i pozwalającego na ekonomiczną eksploatację, ale równocześnie uniemożliwiającego powstawanie szczeliny pomiędzy częściami formy, podczas procesu obróbki plastycznej.

Istotą wynalazku jest urządzenie zamykające dla urządzenia do produkcji części metalowych za pomocą obróbki plastycznej prowadzonej w zamkniętej formie, które charakteryzuje się tym, że urządzenie zamykające posiada co najmniej kilka pałąków pociągowych, przy czym pałąki pociągowe posiadają co najmniej po jednej ramie pociągowej o zamkniętym konturze, która z kolei posiada dwa, umieszczone w odstępie od siebie i przeciwległe segmenty, pomiędzy którymi można umieszczać formę, przy czym każdy z segmentów posiada co najmniej jedną powierzchnię przylegania lub jedną powierzchnię przylegania i pałąki pociągowe odpowiednio zawieszone wychylnie na co najmniej jednym przegubie, przy czym rama pociągowa wykonana jest w znacznym stopniu z materiałów o wytrzymałości na rozciąganie o wartości od 1500 N/mm² do 4200 N/mm², wytrzymałości zmęczeniowej o wartości od 1200 N/mm² do 3000 N/mm² i masie właściwej około 1,2 do 2,5 g/cm³ i że posiada powierzchnię przylegania, umieszczoną ponad formą lub na jej powierzchni i służącą jako podpora dla powierzchni przylegania pałąka pociągowego oraz urządzenie, wytwarzające siłę zamykania powyżej 3 MN i posiadające kilka elementów wytwarzających siłę, przy czym siła zamykania przenoszona jest pomiędzy powierzchniami przylegania pałąków pociągowych i co najmniej jedną powierzchnią, znajdującą się pod formą.

Korzystnie, urządzenie umieszczone jest pomiędzy powierzchniami przylegania pałąków pociągowych i bezpośrednio formą.

Korzystnie, urządzenie umieszczone jest pomiędzy powierzchniami przylegania pałąków pociągowych i pośrednio formą.

Korzystnie, elementy urządzenia wytwarzające siłę i oddziaływujące na ten sam pałąk pociągowy, są tak rozmieszczone, iż średnie linie rozkładu sił tych wytwarzających siłę elementów urządzenia przebiegają praktycznie równolegle i w jednej płaszczyźnie, która nie odbiega w znaczący sposób od płaszczyzny, dzielącej pałąk pociągowy przez środek w kierunku osiowym.

Korzystnie, elementami urządzenia wytwarzającymi siłę są jeden lub kilka wysokociśnieniowych cylindrów hydraulicznych.

Korzystnie, co najmniej jeden pałąk pociągowy ma możliwość przesuwania osiowego w kierunku do formy.

Ramy pociągowe mogą być wykonane przede wszystkim z niemetalicznego materiału kompozytowego ze zintegrowanymi wzmocnieniami. Ramy pociągowe mogą być wykonane w przeważającym stopniu z kompozytu z włókien węglowych, na przykład z włókien intermodułowych o udziale objętościowym włókien około 50 do 65% w otulinie z żywicy epoksydowej.

Ponadto istotą wynalazku jest urządzenie do produkcji części metalowych za pomocą wewnętrznej wysokociśnieniowej obróbki plastycznej zawierające co najmniej dzieloną formę i urządzenie zamykające, które charakteryzuje się tym, że urządzenie zamykające posiada co najmniej kilka pałąków pociągowych, przy czym pałąki pociągowe posiadają co najmniej po jednej ramie pociągowej o zamknię tym konturze, która z kolei posiada dwa, umieszczone w odstępie od siebie i przeciwległ e segmenty, pomiędzy którymi można umieszczać formę, przy czym każdy z segmentów posiada co najmniej jedną powierzchnię przylegania lub jedną powierzchnię przylegania i pałąki pociągowe odpowiednio zawieszone wychylnie na co najmniej jednym przegubie, przy czym rama pociągowa wykonana jest w znacznym stopniu z materiałów o wytrzymałości na rozciąganie o wartości od 1500 N/mm² do 4200 N/mm², wytrzymałości zmęczeniowej o wartości od 1200 N/mm² do 3000 N/mm² i masie właściwej około 1,2 do 2,5 g/cm³ i że posiada powierzchnię przylegania, umieszczoną ponad formą lub na jej powierzchni i służącą jako podpora dla powierzchni przylegania pałąka pociągowego oraz urządzenie, wytwarzające siłę zamykania powyżej 3 MN i posiadające kilka elementów wytwarzających siłę, przy czym siła zamykania przenoszona jest pomiędzy powierzchniami przylegania pałąków pociągowych i co najmniej jedną powierzchnią, znajdującą się pod formą.

Istotą wynalazku jest również element narzędzia urządzenia zamykającego urządzenia do produkcji części metalowych za pomocą obróbki plastycznej w zamkniętej formie, który charakteryzuje się tym, że element zawiera co najmniej jeden pałąk pociągowy, przy czym pałąk pociągowy posiada co najmniej jedną ramę pociągową o zamkniętym konturze, która z kolei posiada dwa umieszczone w odstę pie od siebie i przeciwległ e segmenty, pomię dzy którymi moż na umieszczać formę , przy czym

PL 204 466 B1 każdy z tych segmentów posiada co najmniej jedną powierzchnię przylegania lub jedną powierzchnię przylegania, przy czym rama pociągowa wykonana jest w znacznym stopniu ze wzmocnionego materiału kompozytowego i że zawiera powierzchnię przylegania, która koresponduje z powierzchnią przylegania, umieszczoną ponad lub pod formą i/lub na jej powierzchni, przy czym na element może lub mogą oddziaływać jedna lub kilka sił zamykających, wynoszących łącznie co najmniej 1 MN, działająca lub działających pomiędzy powierzchniami przylegania pałąka pociągowego i co najmniej jedną powierzchnią znajdującą się pod formą, przy czym siła zamykająca lub siły zamykające tak oddziałuje lub oddziałują na dany pałąk pociągowy, że wypadkowa linii rozkładu wprowadzanych sił przebiega praktycznie równolegle i w płaszczyźnie, która nie odbiega w znaczący sposób od płaszczyzny, dzielącej pałąk pociągowy i przechodzącej przez środek w kierunku osiowym.

Pałąk pociągowy może być zamocowany wychylnie na co najmniej jednym przegubie lub mieć możliwość przesuwania osiowego w kierunku do formy.

Cel wynalazku został zrealizowany w ten sposób, że urządzenie zamykające będące przedmiotem wynalazku obejmuje co najmniej kilka pałąków pociągowych 2, przy czym pałąki pociągowe 2 posiadają po jednej ramie pociągowej 2.2 mającej zamknięty kontur, która z kolei posiada dwa umieszczone w odstępie od siebie i przeciwległe segmenty 2.3, pomiędzy którymi można umieszczać formę 12, przy czym każdy z tych segmentów 23 posiada co najmniej jedną powierzchnię przylegania 2.1 lub jedną powierzchnię przylegania 2.4, a pałąki pociągowe 2 są odpowiednio zawieszone wychylnie na co najmniej jednym przegubie 8, przy czym rama pociągowa 2.2 wykonana jest w znacznym stopniu z materiałów o wytrzymałości na rozciąganie od 1500 N/mm² do 4200 N/mm², wytrzymałości zmęczeniowej od 1200 N/mm² do 3000 N/mm² i masie właściwej około 1,2 do 2,5 g/cm³. Urządzenie to posiada ponadto powierzchnię przylegania 3.1, umieszczoną ponad formą 12 lub na jej powierzchni i służącą jako podpora dla powierzchni przylegania 2.1 pałąka pociągowego 2 oraz urządzenie 5, wytwarzające siłę zamykania powyżej 3 MN i posiadające kilka elementów wytwarzających siłę, przy czym siła zamykania przenoszona jest pomiędzy powierzchniami przylegania 2.1 i 2.4 pałąków pociągowych 2 a co najmniej jedną powierzchnią, znajdującą się pod formą 12.

Dobór materiałów i jego konstrukcyjne ukształtowanie umożliwiają między innymi technicznie łatwe odchylanie pałąków pociągowych przy niskim nakładzie energii, przez co oddziałuje to pozytywnie na realizowalne czasy cykli i powoduje występowanie niskich sił dynamicznych.

Objęte wynalazkiem zastosowanie i dobór materiałów o właściwościach zdefiniowanych w zastrzeżeniu pierwszym, na materiały konstrukcyjne umożliwia, w przeciwieństwie do typowych w technologii obróbki plastycznej materiałów, a zwłaszcza w przeciwieństwie do stali konstrukcyjnej, stworzenie nowych rozwiązań konstrukcyjnych, względnie koncepcji maszyny.

Wytrzymałość na rozciąganie kompozytu z włókien węglowych wynosi przykładowo około 2950 N/mm² (dla porównania stal konstrukcyjna ma około 320 do 690 N/mm²), wytrzymałość zmęczeniowa wynosi około 1950 N/mm² (dla porównania stal konstrukcyjna ma około 350 N/mm²) i masa właściwa włókien wynosi około 1,8 g/cm³.

Ukształtowanie elementu mechanizmu zamykającego w postaci pałąka pociągowego, który realizuje niezbędną, o dużej wartości siłę zamykania, w sposób zdecydowany wykorzystuje ulepszone właściwości fizyczne preferowanych w oparciu o wynalazek materiałów, takich jak na przykład kompozyt z włókien węglowych, czy takie jak stosunek wytrzymałości kształtowej do masy ramy pociągowej, wynoszący około 800 (dla porównania stal ma około 8 do 12).

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1a przedstawia urządzenie zamykające w widoku z boku, fig. 1b przedstawia urządzenie zamykające z fig. 1a w dodatkowym widoku z boku, fig. 2a przedstawia alternatywny wariant urządzenia zamykającego z zamkniętą formą w widoku perspektywicznym, fig. 2b przedstawia urządzenie zamykające z otwartą formą w widoku perspektywicznym, fig. 3a przedstawia element narzędzia zamykającego w widoku z boku i fig. 3b przedstawia element narzędzia zamykającego z fig. 3b w dodatkowym widoku z boku.

Na figurze 1 przedstawiony jest widok z boku urządzenia zamykającego 1, zgodnego z wynalazkiem, jako elementu składowego urządzenia do produkcji części metalowych za pomocą wewnętrznej wysokociśnieniowej obróbki plastycznej w dwuczęściowej formie 12. Na fundamencie 13 zamocowana jest podstawa maszyny 6, która składa się zasadniczo ze skrzynkowej konstrukcji ze stali konstrukcyjnej. Rama 6.3 jest na stałe połączona z następną ramą 6.1 za pomocą kolumny 6.2. Na kolumnie 6.2 znajdują się dwa przeguby 8, które są sztywno zamocowane w kierunku osi wzdłużnej podstawy maszyny 6. W przegubach 8 zawieszone są obydwa pałąki pociągowe 2, dzięki czemu

PL 204 466 B1 mogą one być wychylane praktycznie równolegle do osi podstawy maszyny 6. Odchylanie pałąków pociągowych 2 realizowane jest dwoma hydraulicznymi cylindrami wychylającymi 9, znajdującymi się w ramie 6.3. W czterech narożnikach ramy 6.3 znajdują się pionowo cztery cylindry podnoszące, opierające się na narożnikach, które połączone są z poprzecznicą 3. Poprzecznica 3 posiada płaskie powierzchnie przylegania 3.1, na których opierają się również płaskie i usytuowane równolegle powierzchnie przylegania 2.1 pałąków pociągowych 2 w stanie zamkniętym. Do poprzecznicy 3 zamocowana jest górna część dwuczęściowej, dzielonej wzdłużnie formy 12. Dolna część formy 12 jest na stałe połączona ze stołem maszyny 7. Stół maszyny 7 spoczywa swobodnie na powierzchniach tłoków czterech cylindrów prasy, stanowiących elementy wytwarzające siłę w urządzeniu 5.

Cylindry prasy są tak zamocowane w ramie 6.1, że te, wytwarzające siłę, elementy urządzenia 5, oddziałujące na ten sam pałąk pociągowy 2, preferencyjnie będące kilkoma wysokociśnieniowymi cylindrami hydraulicznymi, są tak rozmieszczone, iż średnie linie rozkładu sił tych wytwarzających siłę elementów urządzenia 5 przebiegają praktycznie równolegle i w płaszczyźnie, która nie odbiega w znaczący sposób od płaszczyzny, dzielącej pałąk pociągowy 2 przez środek w kierunku osiowym. Segmenty 2.3 są w przeważającym stopniu wykonane z metalu lekkiego, przykładowo ze stopu aluminiowego. Ramy pociągowe 2.2 wykonane są w przeważającym stopniu z kompozytu z włókien węglowych, na przykład z włókien intermodułowych o udziale objętościowym włókien ok. 50 do 65% w otulinie z żywicy epoksydowej,

Sposób działania przedstawionego urządzenia został opisany poniżej. Po włożeniu obrabianych przedmiotów do otwartej formy 12 zostaje ona zamknięta przez opuszczenie w dół tłoczysk cylindrów podnoszenia 4, przez co obie części formy 12 stykają się ze sobą. Następnie oba pałąki pociągowe 2 zostają ustawione w pozycji pionowej za pomocą cylindrów wychylających 9, przez co pomiędzy powierzchniami przylegania 3.1 poprzecznicy 3 i powierzchniami przylegania 2.1 pałąków pociągowych 2 pozostaje szczelina powietrzna, konieczna do bezdotykowego zamknięcia pałąków pociągowych 2. Przez stół maszyny 7 cylindry prasy wprowadzają teraz siły zamykania na formę 12. Stół maszyny 7 i cała forma 12 są przy tym podnoszone, aż zetkną się powierzchnie przylegania poprzecznicy 3 i pałąków pociągowych 2. Następnie obydwie części formy 12 są poddawane niezbędnej sile zamykania i forma zostaje zakleszczona.

Figura 2 pokazuje alternatywny wariant urządzenia zamykającego z otwartą lub zamkniętą matrycą (fig. 2a, względnie fig. 2b) w widoku perspektywicznym. Podstawa maszyny 6 składa się zasadniczo ze skrzynkowej konstrukcji stalowej. Dolna rama 6.3 jest na stałe połączona z następną ramą 6.1 przez cztery, umieszczone pionowo, wsporniki. Ponadto pomiędzy wspomnianymi obiema ramami znajduje się wspornik 10 pałąków pociągowych, połączony z ramą 6.3 za pomocą czterech prowadnic sprężynowych 11. Do wspornika 10 pałąków pociągowych zamocowane są obydwa przeguby 8. W dolnych częściach przegubów 8 zawieszone są oba pałąki pociągowe 2, dzięki czemu mogą one być wychylane równolegle do osi podstawy maszyny 6. Odchylanie pałąków pociągowych 2 realizowane jest dwoma hydraulicznymi cylindrami wychylającymi 9, znajdującymi się w ramie 6.3.

W czterech narożnikach ramy 6.1 znajdują się pionowe cztery cylindry podnoszące, które połączone są z poprzecznicą 3. Poprzecznica 3 posiada płaskie powierzchnie przylegania 3.1, na których opierają się również płaskie i usytuowane równolegle powierzchnie przylegania 2.1 pałąków pociągowych 2 w stanie zamkniętym (fig. 2a). Każdy z obydwóch pałąków pociągowych 2 składa się dwóch półokrągłych, umieszczonych naprzeciwległe segmentów 2.3, przy czym prawie półokrągłe kontury górnego i dolnego segmentu 2.3 są skierowane w przeciwne strony. Pierścieniowy, nieelastyczny pałąk pociągowy 2.2 obejmuje półokrągłe kontury górnego i dolnego segmentu 2.3 i jest z nimi połączony. Do poprzecznicy 3 zamocowana jest górna część dwuczęściowej formy 12. Dolna część formy 12 jest zamocowana do ramy 6.1, do której dolnej strony zamocowane są ponadto cztery, skierowane w dół, cylindry prasy 5. Cylindry prasy 5 naciskają poprzez cztery otwory wspornika 10 pałąków pociągowych na powierzchnie przylegania 2.4 dolnych segmentów 2.3. Cylindry prasy są tak zamocowane w ramie 6.1, że gdy pałąk pociągowy 2 jest zamknięty (fig. 2a) średnie linie rozkładu sił tych wytwarzających siłę elementów urządzenia 5 przebiegają praktycznie równolegle i w płaszczyźnie, która nie odbiega w znaczący sposób od płaszczyzny, dzielącej pałąk pociągowy 2 przez środek w kierunku osiowym.

Sposób działania opisanego urządzenia przedstawiony został poniżej. Po włożeniu obrabianego przedmiotu do otwartej formy 12 zostaje ona zamknięta przez opuszczenie w dół cylindrów podnoszenia 4, przez co obie części formy 12 stykają się ze sobą. Następnie oba pałąki pociągowe 2 zostają ustawione w pozycji pionowej za pomocą cylindrów wychylających 9, przez co pomiędzy powierzchniami

PL 204 466 B1 przylegania 3.1 poprzecznicy 3 i powierzchniami przylegania 2.1 pałąków pociągowych 2 pozostaje szczelina powietrzna, konieczna do bezdotykowego zamknięcia pałąków pociągowych 2. Cylindry prasy wprowadzają teraz siły na powierzchnie przylegania 2.4 pałąków pociągowych 2. Pałąk pociągowy jest przy tym poruszany w dół, aż zetkną się powierzchnie przylegania 3.1, 2.1 poprzecznicy 3 i pałąków pociągowych 2. Następnie obydwie części formy 12 zostają obciążone niezbędną siłą zamykającą, wytwarzaną przez cylindry prasy, to znaczy forma 12 zostaje zakleszczona tymi siłami zamykającymi, przez co podczas procesu obróbki plastycznej niemożliwe jest podnoszenie się części formy 12.

Na figurach 3a, 3b przedstawiony jest widok z boku elementu narzędzia zamykającego 1 jako elementu składowego urządzenia do produkcji części metalowych przez wewnętrzną wysokociśnieniową obróbkę plastyczną z dwuczęściową formą 12. Na fundamencie 13 zamocowana jest podstawa maszyny 6, która składa się zasadniczo ze skrzynkowej konstrukcji ze stali konstrukcyjnej. Rama 6.3 jest na stałe połączona z następną ramą 6.1 za pomocą kolumny 6.2. Na kolumnie 6.2 znajdują się dwa przeguby 8, które są sztywno zamocowane w kierunku osi wzdłużnej podstawy maszyny 6. W przegubach 8 zawieszone są oba pałąki pociągowe 2 i tym samym para objętych wynalazkiem podzespołów, dzięki czemu mogą one być wychylane praktycznie równolegle do osi podstawy maszyny 6.

Alternatywnie, pałąk 2 może być umieszczony w sposób umożliwiający jego przesuwanie osiowe do formy 12, czego nie przedstawiono na rys. fig. 3a, 3b.

Odchylanie pałąków pociągowych 2 realizowane jest dwoma hydraulicznymi cylindrami wychylającymi 9, znajdującymi się w ramie 6.3. W czterech narożnikach ramy 6.3 znajdują się zamocowane pionowo cztery cylindry podnoszące, opierające się na tych narożnikach, które połączone są z poprzecznicą 3. Poprzecznica 3 posiada płaskie powierzchnie przylegania 3.1, na których opierają się również płaskie i usytuowane równolegle powierzchnie przylegania 2.1 pałąków pociągowych 2 w stanie zamkniętym. Do poprzecznicy 3 zamocowana jest górna część dwuczęściowej, dzielonej wzdłużnie formy 12. Dolna część formy 12 jest na stałe połączona ze stołem maszyny 7. Stół maszyny 7 spoczywa swobodnie na powierzchniach tłoków czterech cylindrów prasy, stanowiących elementy wytwarzające siłę w urządzeniu 5. Cylindry prasy są tak zamocowane w ramie 6.1, że te wytwarzające siłę elementy urządzenia 5, oddziałujące na ten sam pałąk pociągowy 2 i preferencyjnie, jeśli jest to kilka wysokociśnieniowych cylindrów hydraulicznych, są one tak rozmieszczone, iż siła zamykająca lub siły zamykające tak oddziałuje lub oddziałują na pałąk pociągowy 2, że wypadkowa linii rozkładu wprowadzanych sił przebiega praktycznie równolegle i w płaszczyźnie, która nie odbiega w znaczący sposób od płaszczyzny, dzielącej pałąk pociągowy 2 przez środek w kierunku osiowym. Segmenty 2.3 są w przeważającym stopniu wykonane z metalu lekkiego, na przykład stopu aluminiowego. Ramy pociągowe 2.2 wykonane są w przeważającym stopniu z niemetalicznego materiału kompozytowego ze zintegrowanymi wzmocnieniami, składającymi się przede wszystkim z włókien węglowych, na przykład z włókien intermodułowych o udziale objętościowym włókien około 50 do 65% w otulinie z żywicy epoksydowej.

Sposób działania opisanego urządzenia przedstawiony został poniżej. Po włożeniu obrabianego przedmiotu do otwartej formy 12 zostaje ona zamknięta przez opuszczenie w dół tłoczysk cylindrów podnoszenia 4, przez co obie części formy 12 stykają się ze sobą.

Następnie oba pałąki pociągowe 2 zostają ustawione w pozycji pionowej za pomocą cylindrów wychylających 9, przez co pomiędzy powierzchniami przylegania 3.1 poprzecznicy 3 i powierzchniami przylegania 2.1 pałąków pociągowych 2 pozostaje szczelina powietrzna, konieczna do bezdotykowego zamknięcia pałąków pociągowych 2. Przez stół maszyny 7 cylindry prasy wprowadzają teraz siły zamykania na formę 12. Stół maszyny 7 i cała forma 12 są przy tym podnoszone, aż zetkną się powierzchnie przylegania poprzecznicy 3 i pałąków pociągowych 2. Następnie obydwie części formy 12 są poddawane niezbędnej sile zamykania, a forma zostaje zakleszczona.

Objęty wynalazkiem element może być również stosowany jako integralny element narzędzia zamykającego, które służy do obróbki plastycznej lub kształtowania części z tworzywa sztucznego, metalu, ceramiki lub szkła.

Kształtowanie obrabianego materiału może być realizowane przez formowanie, przez rozdmuchiwanie lub przez odlewanie ciśnieniowe większych części kształtowania. Przykładowo, dwudzielna forma do formowania przez rozdmuchiwanie mogłaby być zamykana bez szczeliny za pomocą podzespołu zgodnego z wynalazkiem, zawierającego jeden lub kilka elementów zgodnych z wynalazkiem. Podstawowy pomysł wynalazku może być przetransformowany przez specjalistę po odpowiedniej adaptacji w znany sposób na typowe zespoły. Dalszym przykładem zastosowania idei wynalazku jest jego użycie do odlewania części z metalu, ceramiki lub szkła według znanych sposobów.

Claims (18)

1. Urządzenie zamykające dla urządzenia do produkcji części metalowych za pomocą obróbki plastycznej prowadzonej w zamkniętej formie, znamienne tym, że urządzenie zamykające posiada co najmniej kilka pałąków pociągowych (2), przy czym pałąki pociągowe (2) posiadają co najmniej po jednej ramie pociągowej (2.2) o zamkniętym konturze, która z kolei posiada dwa, umieszczone w odstępie od siebie i przeciwległe segmenty (2.3), pomiędzy którymi można umieszczać formę (12), przy czym każdy z segmentów (2.3) posiada co najmniej jedną powierzchnię przylegania (2.1) lub jedną powierzchnię przylegania (2.1) i pałąki pociągowe (2) odpowiednio zawieszone wychylnie na co najmniej jednym przegubie (8), przy czym rama pociągowa (2.2) wykonana jest w znacznym stopniu z materiałów o wytrzymałości na rozciąganie o wartości od 1500 N/mm² do 4200 N/mm², wytrzymałości zmęczeniowej o wartości od 1200 N/mm² do 3000 N/mm² i masie właściwej około 1,2 do 2,5 g/cm³ i że posiada powierzchnię przylegania (3.1), umieszczoną ponad formą (12) lub na jej powierzchni i służącą jako podpora dla powierzchni przylegania (2.1) pałąka pociągowego (2) oraz urządzenie (5), wytwarzające siłę zamykania powyżej 3 MN i posiadające kilka elementów wytwarzających siłę, przy czym siła zamykania przenoszona jest pomiędzy powierzchniami przylegania (2.1), (2.4) pałąków pociągowych (2) i co najmniej jedną powierzchnią, znajdującą się pod formą (12).

2. Urządzenie zamykające według zastrz. 1, znamienne tym, że urządzenie (5) umieszczone jest pomiędzy powierzchniami przylegania (2.4) pałąków pociągowych (2) i bezpośrednio formą (12).

3. Urządzenie zamykające według zastrz. 1, znamienne tym, że urządzenie (5) umieszczone jest pomiędzy powierzchniami przylegania (2.4) pałąków pociągowych (2) i pośrednio formą (12).

4. Urządzenie zamykające według zastrz. 1, znamienne tym, że te wytwarzające siłę elementy urządzenia (5), oddziałujące na ten sam pałąk pociągowy (2), są tak rozmieszczone, iż średnie linie rozkładu sił tych wytwarzających siłę elementów urządzenia (5) przebiegają praktycznie równolegle i w jednej płaszczyźnie, która nie odbiega w znaczący sposób od płaszczyzny, dzielącej pałąk pociągowy (2) przez środek w kierunku osiowym.

5. Urządzenie zamykające według zastrz. 4, znamienne tym, że wytwarzającymi siłę elementami urządzenia (5) jest lub są jeden lub kilka wysokociśnieniowych cylindrów hydraulicznych.

6. Urządzenie zamykające według zastrz. 1, znamienne tym, że co najmniej jeden pałąk pociągowy (2) ma możliwość przesuwania osiowego w kierunku do formy (12).

7. Urządzenie zamykające według zastrz. 1, znamienne tym, że ramy pociągowe (2.2) wykonane są przede wszystkim z niemetalicznego materiału kompozytowego ze zintegrowanymi wzmocnieniami.

8. Urządzenie zamykające według zastrz. 7, znamienne tym, że ramy pociągowe (2.2) wykonane są w przeważającym stopniu z kompozytu z włókien węglowych, na przykład z włókien intermodułowych o udziale objętościowym włókien około 50 do 65% w otulinie z żywicy epoksydowej.

9. Urządzenie do produkcji części metalowych za pomocą wewnętrznej wysokociśnieniowej obróbki plastycznej zawierające co najmniej dzieloną formę i urządzenie zamykające, znamienne tym, że urządzenie zamykające posiada co najmniej kilka pałąków pociągowych (2), przy czym pałąki pociągowe (2) posiadają co najmniej po jednej ramie pociągowej (2.2) o zamkniętym konturze, która z kolei posiada dwa, umieszczone w odstępie od siebie i przeciwległe segmenty (2.3), pomiędzy którymi można umieszczać formę (12), przy czym każdy z segmentów (2.3) posiada co najmniej jedną powierzchnię przylegania (2.1) lub jedną powierzchnię przylegania (2.4) i pałąki pociągowe (2) odpowiednio zawieszone wychylnie na co najmniej jednym przegubie (8), przy czym rama pociągowa (2.2) wykonana jest w znacznym stopniu z materiałów o wytrzymałości na rozciąganie o wartości od 1500 N/mm² do 4200 N/mm², wytrzymałości zmęczeniowej o wartości od 1200 N/mm² do 3000 N/mm² i masie właściwej około 1,2 do 2,5 g/cm³ i że posiada powierzchnię przylegania (3.1), umieszczoną ponad formą (12) lub na jej powierzchni i służącą jako podpora dla powierzchni przylegania (2.1) pałąka pociągowego (2) oraz urządzenie (5), wytwarzające siłę zamykania powyżej 3 MN i posiadające kilka elementów wytwarzających siłę, przy czym siła zamykania przenoszona jest pomiędzy powierzchniami przylegania (2.1), (2.4) pałąków pociągowych (2) i co najmniej jedną powierzchnią, znajdującą się pod formą (12).

10. Urządzenie do produkcji części metalowych według zastrz. 9, znamienne tym, że urządzenie (5) umieszczone jest pomiędzy powierzchniami przylegania (2.4) pałąków pociągowych (2) i bezpośrednio formą (12).

PL 204 466 B1

11. Urządzenie do produkcji części metalowych według zastrz. 9, znamienne tym, że urządzenie (5) umieszczone jest pomiędzy powierzchniami przylegania (2.4) pałąków pociągowych (2) i pośrednio formą (12).

12. Urządzenie do produkcji części metalowych według zastrz. 9, znamienne tym, że te wytwarzające siłę elementy urządzenia (5), oddziałujące na ten sam pałąk pociągowy (2), są tak rozmieszczone, iż średnie linie rozkładu sił tych wytwarzających siłę elementów urządzenia (5) przebiegają praktycznie równolegle i w jednej płaszczyźnie, która nie odbiega w znaczący sposób od płaszczyzny, dzielącej pałąk pociągowy (2) przez środek w kierunku osiowym.

13. Urządzenie do produkcji części metalowych według zastrz. 12, znamienne tym, że wytwarzającymi siłę elementami urządzenia (5) jest lub są jeden lub kilka i/wysokociśnieniowych cylindrów hydraulicznych.

14. Urządzenie do produkcji części metalowych według zastrz. 9, znamienne tym, że co najmniej jeden pałąk pociągowy (2) ma możliwość przesuwania osiowego w kierunku do formy (12).

15. Urządzenie do produkcji części metalowych według zastrz. 9, znamienne tym, że ramy pociągowe (22) wykonane są przede wszystkim z niemetalicznego materiału kompozytowego ze zintegrowanymi wzmocnieniami.

16. Urządzenie do produkcji części metalowych według zastrz. 15, znamienne tym, że ramy pociągowe (22) wykonane są w przeważającym stopniu z kompozytu z włókien węglowych, na przykład z włókien intermodułowych o udziale objętościowym włókien około 50 do 65% w otulinie z żywicy epoksydowej.

17. Element narzędzia urządzenia zamykającego urządzenia do produkcji części metalowych za pomocą obróbki plastycznej w zamkniętej formie, znamienny tym, że element zawiera co najmniej jeden pałąk pociągowy (2), przy czym pałąk pociągowy (2) posiada co najmniej jedną ramę pociągową (2.2) o zamkniętym konturze, która z kolei posiada dwa umieszczone w odstępie od siebie i przeciwległe segmenty (2.3), pomiędzy którymi można umieszczać formę (12), przy czym każdy z tych segmentów (2.3) posiada co najmniej jedną powierzchnię przylegania (2.1) lub jedną powierzchnię przylegania (24), przy czym rama pociągowa (2.2) wykonana jest w znacznym stopniu ze wzmocnionego materiału kompozytowego i że zawiera powierzchnię przylegania (2.1), która koresponduje z powierzchnią przylegania (3.1), umieszczoną ponad lub pod formą (12) i/lub na jej powierzchni, przy czym na element może lub mogą oddziaływać jedna lub kilka sił zamykających, wynoszących łącznie co najmniej 1 MN, działająca lub działających pomiędzy powierzchniami przylegania (2.1) i (2.4) pałąka pociągowego (2) i co najmniej jedną powierzchnią znajdującą się pod formą (12), przy czym siła zamykająca lub siły zamykające tak oddziałuje lub oddziałują na dany pałąk pociągowy (2), że wypadkowa linii rozkładu wprowadzanych sił przebiega praktycznie równolegle i w płaszczyźnie, która nie odbiega w znaczący sposób od płaszczyzny, dzielącej pałąk pociągowy (2) i przechodzącej przez środek w kierunku osiowym.

18. Element według zastrz. 17, znamienny tym, że pałąk pociągowy (2) jest zamocowany wychylnie na co najmniej jednym przegubie (8) lub ma możliwość przesuwania osiowego w kierunku do formy (12).