PL248215B1 - Elastomerowy stempel tłocznika - Google Patents

Abstract

Elastomerowy stempel, charakteryzuje się tym, że wewnątrz korpusu (1) zawiera zamkniętą komorę usytuowaną pod jego powierzchnią roboczą, przy czym twardość materiału elastomerowego korpusu (1) wynosi od 30 do 95 w skali Shore'a A.

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest elastomerowy stempel tłocznika mający zastosowanie do tłoczenia bądź gięcia blach, zwłaszcza cienkich.

Głównym problemem technicznym w procesach tłoczenia blach jest zapobieganie fałdowaniu powierzchni wyrobu. W szczególności dotyczy to wyrobów o złożonej geometrii. Podejście do rozwiązania problemu fałdowania zazwyczaj dotyczy modyfikacji systemu docisku blachy w trakcie procesu w celu zróżnicowania siły docisku w zależności od obszaru na wyrobie. Realizowane jest to poprzez zastosowanie systemów docisku segmentowego, dociskaczy z elementami elastycznymi, zastosowanie dociskaczy o zmiennej powierzchni kontaktu z wyrobem lub stosowanie programowalnego sterowania siłą docisku w trakcie procesu. Przy formowaniu z użyciem znanych narzędzi elastomerowych występuje konieczność projektowania narzędzi oraz ich mocowania w sposób, który umożliwia odkształcenie się nadmiaru materiału elastycznego poza obszar kształtowania wyrobu (formuje wypływkę).

Z polskiego opisu patentowego PL 220352 B1 znany jest tłocznik kompozytowy, do głębokiego tłoczenia blach metalowych, składający się z matrycy i stempla, wyposażony w użebrowanie wewnętrzne i zewnętrzne elementy mocujące. Tłocznik ma obudowę matrycy w postaci otwartej skrzynki z górną powierzchnią roboczą, zawierającą użebrowanie wewnętrzne z prętów stalowych, oraz ucha nośne. Obudowa matrycy jest wypełniona kompozytem poliuretanowym 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. Stempel zawiera użebrowanie wewnętrzne zakończone zewnętrznymi śrubami mocującymi oraz uchami nośnymi, a ponadto ma postać bryły monolitycznej z dolną powierzchnią roboczą, wykonanej 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.

Z europejskiego opisu patentowego EP 0530956 B1 znany jest stempel do kształtowania blach, o budowie dzielonej, zawierający część podpory oraz roboczą część czołową zamocowaną do tej podpory. Część czołowa zawiera obszary o różnej sprężystości względem stałej masy tej części czołowej. W przykładach wykonania te obszary są w postaci otworów wykonanych w części czołowej od strony jej połączenia z podporą. Te otwory mogą zawierać wypełnienie o sprężystości innej niż sprężystość materiału z którego jest korpus części czołowej.

Znane rozwiązania, w których wykorzystywane są stemple o litej budowie, nie pozwalają lub pozwalają w ograniczonym zakresie na zmianę lokalnej siły docisku a także na wymuszenie kierunku odkształcenia stempla oraz matrycy w danym obszarze.

Elastomerowy stempel tłocznika o litym korpusie, według wynalazku charakteryzuje się tym, że wewnątrz korpusu zawiera zamkniętą komorę usytuowaną pod jego powierzchnią roboczą, przy czym twardość materiału elastomerowego korpusu wynosi od 30 do 95 w skali Shore’a A.

Korzystnie zamknięta komora zawiera wypełnienie elastomerowe.

Dalsze korzyści uzyskiwane są, jeżeli wypełnienie elastomerowe jest w postaci użebrowania pomiędzy powierzchniami wewnętrznych ścianek komory.

Następne korzyści uzyskiwane są, jeśli wypełnienie jest lite i w całości wypełnia przestrzeń komory, a ponadto jest z materiału o twardości różnej od twardości elastomeru korpusu.

Kolejne korzyści uzyskuje się, jeśli twardość materiału elastomerowego wypełnienia mieści się w zakresie od 30 do 95 w skali Shore’a A.

Dalsze korzyści uzyskiwane są, jeśli elastomer z którego jest korpus stempla jest termoplastyczny.

Stempel według wynalazku dzięki zastosowanej w nim zamkniętej komorze pozwala na uzyskanie lokalnej zmiany siły nacisku narzędzia na kształtowany wyrób, a także wymuszenie kierunku odkształcenia stempla w danym obszarze. Dzięki litemu korpusowi narzędzie charakteryzuje się podwyższoną trwałością oraz jest łatwe w stosowaniu. Rozwiązanie pozwala na zapobieganie fałdowaniu powierzchni tłoczonego wyrobu. Ponadto stempel może być stosowany ze standardowymi matrycami ze sztywnego materiału.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia stempel w rzucie aksonometrycznym, fig. 2 - stempel w widoku z boku w pierwszym przykładzie wykonania, fig. 3 - stempel w przekroju wzdłuż linii A-A z fig. 2, fig. 4 - stempel w przekroju wzdłuż linii B-B z fig. 2, fig. 5 - stempel w drugim przykładzie wykonania w widoku z boku, fig. 6 - stempel w przekroju wzdłuż linii C-C z fig. 5, fig. 7 - stempel w trzecim przykładzie wykonania w widoku z boku, fig. 8 - stempel w przekroju wzdłuż linii D-D z fig. 7.

Elastomerowy stempel tłocznika, w pierwszym przykładzie wykonania, zawiera lity korpus 1 z materiału elastomerowego w postaci poliuretanu termoplastycznego - TPU. Stempel wewnątrz swojego korpusu 1 zawiera zamkniętą komorę 2 usytuowaną pod jego wypukłą powierzchnią roboczą. Wnętrze komory 2 zawiera wypełnienie 3 w postaci użebrowania z poliuretanu termoplastycznego. Twardość materiału elastomerowego wynosi 95 w skali Shore’a A.

Elastomerowy stempel tłocznika, w drugim przykładzie wykonania, zawiera lity korpus 1 z materiału elastomerowego w postaci termoplastycznego elastomeru poliolefinowego TPO. Stempel wewnątrz swojego korpusu 1 zawiera zamkniętą komorę 2 usytuowaną pod wypukłą powierzchnią roboczą stempla. Wnętrze komory 3 jest puste. Twardość materiału elastomerowego wynosi 80 w skali Shore’a A.

Elastomerowy stempel tłocznika, w trzecim przykładzie wykonania, zawiera lity korpus 1 z materiału elastomerowego w postaci termoplastycznego kopolimeru styrenu TPS. Stempel wewnątrz swojego korpusu 1 zawiera zamkniętą komorę 2 usytuowaną pod jego wypukłą powierzchnią roboczą. Komora 2 zawiera wypełnienie 3 z materiału elastomerowego w postaci termoplastycznego elastomeru poliestrowego TPEE o twardości wynoszącej 30 w skali Shore’a A. Twardość materiału elastomerowego korpusu 1 stempla wynosi 65 w skali Shore’a A.

Wykaz oznaczeń

- korpus

- komora

- wypełnienie

Claims (6)

1. Elastomerowy stempel tłocznika o litym korpusie, znamienny tym, że wewnątrz korpusu (1) zawiera zamkniętą komorę (2) usytuowaną pod jego powierzchnią roboczą, przy czym twardość materiału elastomerowego korpusu (1) wynosi od 30 do 95 w skali Shore’a A.

2. Elastomerowy stempel według zastrz. 1, znamienny tym, że zamknięta komora (2) zawiera wypełnienie (3) elastomerowe.

3. Elastomerowy stempel według zastrz. 2, znamienny tym, że wypełnienie (3) elastomerowe jest w postaci użebrowania pomiędzy powierzchniami wewnętrznych ścianek komory (2).

4. Elastomerowy stempel według zastrz. 2, znamienny tym, że wypełnienie (3) jest lite i w całości wypełnia przestrzeń komory (2), a ponadto jest z materiału o twardości różnej od twardości elastomeru korpusu (1).

5. Elastomerowy stempel według zastrz. od 3 do 4, znamienny tym, że twardość materiału elastomerowego wypełnienia (3) mieści się w zakresie od 30 do 95 w skali Shore’a A.

6. Elastomerowy stempel według zastrz. od 1 do 5, znamienny tym, że elastomer z którego jest korpus (1) stempla jest termoplastyczny.