PL220352B1 - Tłocznik kompozytowy, zwłaszcza do głębokiego tłoczenia blach metalowych - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest tłocznik kompozytowy, zwłaszcza do głębokiego tłoczenia blach metalowych, składający się z matrycy i stempla, przeznaczony w szczególności do głębokiego tłoczenia dynamicznego lub statycznego części z blach ze stopów aluminium lub stopów tytanu, stosowanych w przemyśle lotniczym.

Znane i powszechnie stosowane w przemyśle lotniczym są tłoczniki do głębokiego tłoczenia blach metalowych wykonane metodami odlewania matrycy na podstawie sporządzonego wcześniej modelu i stempla odwzorowywanego z matrycy. Materiałem stosowanym do odlewnia matryc są przeważnie stopy cynku, natomiast stemple są sporządzane również zalewanie stopami ołowiu form z użebrowaniem mocującym i nośnym.

Znane jest z polskiego opisu wynalazku nr PL 85400 urządzenie do tłoczenia głębokich den cienkościennych zbiorników o dużych średnicach, składające się głównie z matrycy, wkładki matrycowej, stempla, dociskacza i dolnej matrycy, charakteryzujące się tym, że wkładka matrycowa i dociskowa posiadają wielokrotny próg cięgowy, a stempel jest dwudzielny, zewnętrzny i wewnętrzny dla dwustopniowego przeciskania krążka stalowego przez wkładkę matrycową i kształtowania dna na stemplu przez dwustopniowe dociskanie go do dolnej matrycy, wstępne - stemplem zewnętrznym i ostateczne - stemplem wewnętrznym.

Natomiast znana jest z opisu zgłoszeniowego patentu chińskiego nr CN 2582775 forma metalowo-poliuretanowa, przeznaczona do wycinania części, przy czym kompozycja poliuretanowa stanowi wypełnienie wnęki formy metalowej.

Ponadto z europejskiego opisu zgłoszeniowego nr EP 0376808 znane jest urządzenie do głębokiego tłoczenia blachy, w którym stempel wyposażony w poduszkę z elastycznego materiału, umieszczony jest przesuwnie wewnątrz tłoka kształtującego element blaszany.

Tłocznik kompozytowy, zwłaszcza do głębokiego tłoczenia blach metalowych, według wynalazku, składający się z matrycy i stempla, wyposażonych w użebrowanie wewnętrzne i zewnętrzne elementy mocujące, charakteryzuje się tym, że obudowa matrycy w postaci otwartej skrzynki z górną powierzchnią roboczą, zawierająca użebrowanie wewnętrzne, korzystnie wykonane z prętów stalowych, oraz ucha nośne, wypełniona jest kompozytem poliuretanowym, zawierającym składnik A, korzystnie izocyjanian w ilości od 13% do 40% wagowych, składnik B, korzystnie poliol, w ilości od 26% do 40% wagowych, napełniacz, korzystnie uwodniony tlenek glinu, w ilości 42% do 52% wagowych oraz wypełniacz, korzystnie rowing szklany, w ilości od 6% do 9% wagowych.

Stempel zawierający użebrowanie wewnętrzne, zakończone zewnętrznymi śrubami mocującymi oraz uchami nośnymi, ma postać bryły monolitycznej z dolną powierzchnią roboczą, wykonaną z kompozytu poliuretanowego, zawierającego składnik A, korzystnie izocyjanian w ilości od 13% do 20% wagowych, składnik B, korzystnie poliol, w ilości od 26% do 40% wagowych, napełniacz, korzystnie uwodniony tlenek glinu, w ilości 42% do 52% wagowych oraz wypełniacz, korzystnie rowing szklany, w ilości od 7% do 11% wagowych.

W innym wariancie wynalazku, tłocznik kompozytowy charakteryzuje się tym, że stempel ma obudowę zespoloną z konstrukcją stalową użebrowania wewnętrznego wraz ze śrubami mocującymi i zewnętrznymi uchami nośnymi.

W kolejnym wariancie wynalazku, tłocznik kompozytowy charakteryzuje się tym, że stempel ma od strony powierzchni roboczej warstwę elastomeru, korzystnie o grubości od 10 do 20 mm.

W następnym wariancie wynalazku, tłocznik kompozytowy charakteryzuje się tym, że matrycę stanowi monolit z kompozytu poliuretanowego zawierający użebrowanie wewnętrzne, korzystnie wykonane z prętów stalowych oraz ucha nośne.

W kolejnym wariancie wynalazku matryca ma postać dwuczęściową, przy czym jedną część stanowi rdzeń, natomiast część roboczą z wnęką stanowi monolit z kompozytu poliuretanowego.

W następnym wariancie wynalazku, stempel ma postać dwuczęściową, przy czym jedną część stanowi rdzeń, natomiast wypukłą część roboczą stempla stanowi monolit z kompozytu poliuretanowego.

Tłocznik kompozytowy, zwłaszcza do głębokiego tłoczenia blach metalowych, według wynalazku, zapewnia wystarczająco dokładne odwzorowanie kształtu i wymiarów modelu. Skład kompozycji wypełniającej strukturę nośną pozwala na optymalizację takich parametrów roboczej części stempla i matrycy jak, sprężystość, udarność, twardość, czy też wytrzymałość zmęczeniowa, jak również pozwala na tworzenie gradientu stężenia komponenta wzmacniającego a także zapewnia wystarczającą

PL 220 352 B1 odporność na ścieranie. Konstrukcja narzędzi pozwala na przenoszenie sił bocznych i zabezpiecza ich trwałość podczas statycznego i dynamicznego obciążania. Ponadto dzięki zastosowanej konstrukcji nośnej i kompozytowemu wypełnieniu, tłocznik według wynalazku ma mniejszą masę niż narzędzia metalowe, natomiast zastosowanie kompozytu poliuretanowego eliminuje używanie szkodliwego dla środowiska ołowiu. Skład kompozycji wypełniającej strukturę nośną zapewnia użytkowanie bez odkształceń trwałych, eliminujących narzędzie, przy czym konstrukcja i wykonanie zapewniają możliwość wielokrotnej regeneracji zużytych tłoczników, w szczególności po zużyciu roboczej części.

Wynalazek został uwidoczniony w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia widok tłocznika kompozytowego w przekroju, fig. 2 - przekrój A-A z fig. 3, fig. 3 - widok matrycy od góry, fig. 4 - przekrój B-B z fig. 3, fig. 5 - widok stempla od przodu, fig. 6 - widok stempla od dołu, fig. 7 - widok stempla z boku, fig. 8 - stempel z obudową w przekroju C-C z fig. 9, fig. 9 - stempel z obudową w widoku od góry, fig. 10 - stempel z warstwą elastomeru w przekroju.

Obudowa 1 matrycy M w postaci otwartej skrzynki z górną powierzchnią roboczą 2, zawierająca użebrowanie wewnętrzne 3, wykonane z prętów stalowych oraz ucha nośne, wypełniona jest kompozytem poliuretanowym zawierającym jako składnik A, izocyjanian w ilości od 13% do 20% wagowych, jako składnik B, poliol, w ilości od 26% do 40% wagowych, jako napełniacz, uwodniony tlenek glinu, w ilości 42% do 52% wagowych oraz jako wypełniacz, rowing szklany, w ilości od 6% do 9% wagowych. Stempel S zawierający użebrowanie wewnętrzne 6 zakończone zewnętrznymi śrubami mocującymi 7 oraz uchami nośnymi 8 ma postać bryły monolitycznej z dolną powierzchnią roboczą 9, wykonanej z kompozytu poliuretanowego 10 zawierającego jako składnik A, izocyjanian w ilości od 13% do 20% wagowych, jako składnik B, poliol, w ilości od 13% do 40% wagowych, jako napełniacz, uwodniony tlenek glinu, w ilości 42% do 52% wagowych oraz jako wypełniacz, rowing szklany, w ilości od 7% do 11% wagowych.

W kolejnym wariancie wynalazku stempel S ma obudowę 11 zespoloną z konstrukcją stalową użebrowania wewnętrznego 6 wraz ze śrubami mocującymi 7 i zewnętrznymi uchami nośnymi 8.

W następnym wariancie wynalazku stempel S ma od strony powierzchni roboczej 9 warstwę elastomeru 12, korzystnie o grubości od 10 do 20 mm.

W kolejnym wariancie wynalazku matrycę M stanowi monolit z kompozytu poliuretanowego 5 zawierający użebrowanie wewnętrzne 3, korzystnie wykonane z prętów stalowych oraz ucha nośne 4.

W kolejnym wariancie wynalazku matryca M ma postać dwuczęściową, przy czym jedną część stanowi rdzeń, natomiast część roboczą z wnęką stanowi monolit z kompozytu poliuretanowego 5.

W następnym wariancie wynalazku, stempel ma postać dwuczęściową, przy czym jedną część stanowi rdzeń, natomiast wypukłą część roboczą stempla stanowi monolit z kompozytu poliuretanowego 10.

Claims (6)

1. Tłocznik kompozytowy, zwłaszcza do głębokiego tłoczenia blach metalowych, składający się z matrycy i stempla, wyposażonych w użebrowanie wewnętrzne i zewnętrzne elementy mocujące, znamienny tym, że obudowa (1) matrycy (M) w postaci otwartej skrzynki z górną powierzchnią roboczą (2), zawierająca użebrowanie wewnętrzne (3), korzystnie wykonane z prętów stalowych, oraz ucha nośne (4), wypełniona jest kompozytem poliuretanowym (5) zawierającym składnik A, korzystnie izocyjanian w ilości od 13% do 20% wagowych, składnik B, korzystnie poliol, w ilości od 26% do 40% wagowych, napełniacz, korzystnie uwodniony tlenek glinu, w ilości 42% do 52% wagowych oraz wypełniacz, korzystnie rowing szklany, w ilości od 6% do 9% wagowych, natomiast stempel (S), zawierający użebrowanie wewnętrzne (6) zakończone zewnętrznymi śrubami mocującymi (7) oraz uchami nośnymi (8), ma postać bryły monolitycznej z dolną powierzchnią roboczą (9), wykonanej z kompozytu poliuretanowego (10) zawierającego składnik A, korzystnie izocyjanian w ilości od 13% do 20% wagowych, składnik B, korzystnie poliol, w ilości od 26% do 40% wagowych, napełniacz, korzystnie uwodniony tlenek glinu, w ilości 42% do 52% wagowych oraz wypełniacz, korzystnie rowing szklany, w ilości od 7% do 11% wagowych.

2. Tłocznik kompozytowy, według zastrz. 1, znamienny tym, że stempel (S) ma obudowę (11) zespoloną z konstrukcją stalową użebrowania wewnętrznego (6) wraz ze śrubami mocującymi (7) i zewnętrznymi uchami nośnymi (8).

PL 220 352 B1

3. Tłocznik kompozytowy, według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że stempel (S) ma od strony powierzchni roboczej (9) warstwę elastomeru (12), korzystnie o grubości od 10 do 20 mm.

4. Tłocznik kompozytowy, według zastrz. 1, znamienny tym, że matrycę (M) stanowi monolit z kompozytu poliuretanowego (5) zawierający użebrowanie wewnętrzne (3), korzystnie wykonane z prętów stalowych oraz ucha nośne (4).

5. Tłocznik kompozytowy, według zastrz. 1, znamienny tym, że matryca (M) ma postać dwuczęściową, przy czym jedną część stanowi rdzeń, natomiast część roboczą z wnęką stanowi monolit z kompozytu poliuretanowego (5).

6. Tłocznik kompozytowy, według zastrz. 1, znamienny tym, że stempel (S) ma postać dwuczęściową, przy czym jedną część stanowi rdzeń, wypukłą część roboczą stempla (S) stanowi monolit z kompozytu poliuretanowego (10).