PL249090B1 - Matryca do procesu produkcji redukcji rurowych - Google Patents

Abstract

Matryca do procesu produkcji redukcji rurowych, posiadająca cylindryczny korpus z wykonanym centralnie otworem przelotowym, w którym suwliwie osadzony jest wypychacz, charakteryzuje się tym, że wewnątrz matrycy (11) osadzona jest centralnie z zachowaniem luzu ruchoma wkładka matrycy (10), mająca zarys zewnętrzy odpowiadający kształtowi wybrania wewnętrznego matrycy (11), przy czym w górnej powierzchni dna matrycy (11) wykonane są obwodowo otwory, w których osadzone są sprężyny (30). Ruchoma wkładka matrycy (10) zabezpieczona jest przed wypadnięciem z matrycy (11) pierścieniem dzielonym (4) wyposażonym w sprężyny pierścienia (5), osadzonym w rowku górnej części kołnierza matrycy (11), ponadto matryca wyposażona i połączona jest z prostopadłościennym akumulatorem oleju (25), który zainstalowany jest na stole prasy, połączony z korpusem iniektora (27), który połączony jest dwoma króćcami z matrycą (11), w których zainstalowane są odpowiednio zawory zwrotne (19, 29) to jest górny zawór zwrotny (19) oraz dolny zawór zwrotny (29), przy czym wkładka matrycy (10), ma wykonane na obwodzie otwory olejowe (9), zaś matryca (11) ma wykonany odpowiednio otwór olejowy zasilający (20), przez który tłoczony jest olej pod ciśnieniem, poprzez krócieć z górnym zaworem zwrotnym (19).

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest matryca do procesu produkcji redukcji rurowych.

Obecnie podczas produkcji elementów armatury wykonywanych z metalu, przy wykorzystaniu form ważnym aspektem jest dokładność wymiarowo-kształtowa matryc. Dokładność wykonania matryc ma bezpośredni wpływ na kształt i właściwości wytwarzanego elementu oraz przebieg procesu produkcyjnego. Zbyt duże błędy wykonania matrycy bądź jej nadmierne zużycie w czasie jej eksploatacji powoduje, że uformowany przedmiot wymaga prowadzenia dodatkowych procesów obróbczych, co zwiększa koszty i czasochłonność procesu i energochłonność procesu, a także może prowadzić do konieczności powtarzania procesu tłoczenia. Powtórzenie tłoczenia oznacza, że element został zakwalifikowany jako brak i musi zostać poddawany utylizacji. Zbyt duże odstępstwa wykonanego profilu wewnętrznego matrycy od jej założonego kształtu może powodować wzrost siły jaka potrzebna jest do procesu przetłaczania a także niesymetryczne rozłożenie sił oddziaływujących na matrycę, co przekłada się na większe zużycie narzędzi podczas procesów produkcyjnych.

Znana jest z publikacji zgłoszeniowej wynalazku TW202014254 matryca do wytwarzania tulei metalowej ramy rurowej, zawierająca blok matrycy kształtującej, pręt tłoczący i kolumnę matrycy. Rozwiązanie dotyczy matrycy do tłoczenia okucia ramy z metalowej rurki. Matryca zawiera kształtujący blok matrycy, tłocznik i kolumnę matrycy. Blok matrycy kształtującej jest uformowany z otworem kształtującym. Pręt wykrawający przechodzi od górnego końca otworu kształtującego, aby jego część znajdowała się w otworze kształtującym. Pręt wykrawający jest ruchomy w tym samym kierunku co blok matrycy kształtującej w celu przeprowadzenia operacji wykrawania oraz jest przesuwny i przemieszczalny w otworze kształtującym. Dolny koniec tłocznika jest utworzony z pierwszą częścią kształtującą. Górny koniec pierwszej części kształtującej jest utworzony z pierwszą częścią kształtującą sfazowanie. Kolumna matrycy jest ustawiona w stałym stanie, którego nie można przesuwać i jest ustawiona przeciwstawnie góra-dół względem pręta tłoczącego oraz jest dopasowana do otworu kształtującego bloku matrycy kształtującej podczas operacji tłoczenia. Górny koniec kolumny matrycy jest utworzony z drugą częścią kształtującą. Dolny koniec drugiej części kształtującej jest utworzony z drugą częścią kształtującą sfazowanie.

Znane jest z publikacji zgłoszeniowej wynalazku CN101497096 urządzenie do obróbki kształtek redukcyjnych o dużej różnicy przekrojów i sposób ich kształtowania. Rozwiązanie dotyczy sprzętu do obróbki i sposobu formowania złączki rurowej reduktora o dużej różnicy przekrojów. Celem wynalazku jest rozwiązanie problemów polegających na tym, że znane łączniki rur redukcyjnych dużej różnicy przekrojów często mają nadmierną redukcję grubości ścianek, pęknięcia i dolną granicę formowania, nie mogą spełnić wymagań projektowych i tym podobne. Wyposażenie przetwórcze obejmuje formę wklęsłą umocowaną na stałe na stole roboczym, formę wtykową umieszczoną w wewnętrznej wnęce formy wtykowej, końcówkę głowicy stempla umieszczoną w wewnętrznej wnęce formy wtykowej, głowicę stempla pokrywa się olejem, forma wtykowa wyposażona jest w wewnętrzny otwór wlewu, wewnętrzny otwór wlewu połączony jest z zaworem przelewowym, oraz pierścień uszczelniający jest umieszczony pomiędzy głowicą stempla a formą wnękową.

Znany jest z polskiej publikacji wynalazku Pat.221675 sposób kształtowania plastycznego cięgien rurowych. Półfabrykat rurowy z umieszczoną w jej końcówce wkładką umieszcza się na nieruchomej matrycy dolnej, a następnie zaciska się górnym narzędziem i dociska stemplem podając następnie do wnętrza rury ciecz pod ciśnieniem, a po jej rozpęczeniu obniża się ciśnienie cieczy spęczając końcówkę rury za pomocą stempla, a następnie za pomocą przyrządu obciskającego, szczękami promieniowo obciska końcówkę rury utwierdzając wkładkę kształtując na jej zewnętrznej powierzchni spłaszczenia umożliwiające przytrzymywanie cięgna za pomocą klucza.

Celem wynalazku jest opracowanie nowej konstrukcji matrycy do procesu produkcji redukcji rurowych, umożliwiającej zastosowanie instalacji podawania środka smarującego w miejscach najbardziej narażonych na proces zużycia. Zastosowanie innowacyjnej konstrukcji formy z możliwością wymiany powierzchni kształtującej oraz zastosowania iniekcyjno-punktowego podawania środka smarującego, znacząco poprawi efektywności procesu formowania kolan - redukcji, ograniczy zjawisko tarcia, które powoduje wydzielanie ciepła, przyspieszone zużycie powierzchni formy, co powoduje defekty powierzchni przetłaczanych półfabrykatów. Zastosowanie systemu impulsowego podawania dodatkowego środka smarnego umożliwi, również lepsze odprowadzanie ciepła oraz produktów powstających podczas zużywania się formy, oczyszczając powierzchnie roboczą formy. Zamknięty obieg środka smarnego ogranicza również do minimum jego utratę w trakcie procesu produkcyjnego.

Matryca do procesu produkcji redukcji rurowych, mająca cylindryczny kształt, która zamocowana jest na stole prasy z wykonanym centralnie otworem przelotowym, w którym suwliwie osadzony jest wypychacz, charakteryzuje się tym, że wewnątrz matrycy osadzona jest centralnie z zachowaniem luzu, ruchoma wkładka matrycy, mająca zarys zewnętrzny odpowiadający kształtowi wybrania wewnętrznego matrycy, przy czym w górnej powierzchni dna matrycy wykonane są obwodowo otwory, w których osadzone są sprężyny. Ruchoma wkładka matrycy zabezpieczona jest przed wypadnięciem z matrycy pierścieniem dzielonym wyposażonym w sprężyny, osadzonym w rowku górnej części kołnierza matrycy, ponadto, matryca wyposażona jest w prostopadłościenny akumulator oleju, który zainstalowany jest na stole prasy i połączony jest z korpusem iniektora, który połączony jest dwoma króćcami z matrycą, w których zainstalowane są odpowiednio zawory zwrotne, to jest górny zawór zwrotny oraz dolny zawór zwrotny. Wkładka matrycy, ma na obwodzie wykonane otwory olejowe, zaś matryca ma wykonany odpowiednio otwór olejowy zasilający, przez który tłoczony jest olej pod ciśnieniem, poprzez króciec z górnym zaworem zwrotnym, przy czym z otworem olejowym zasilającym połączony jest rowek olejowy wykonany obwodowo w matrycy. W korpusie iniektora osadzony jest suwliwie nurnik zakończony pierścieniowym prowadzeniem, z wykonanymi obwodowo oknami przepływowymi przez które przepływa olej, zaś nurnik ma zamocowany u góry zderzak, który połączony ze śrubą zespoloną ze sprężyną iniektora, która przytwierdzona jest do magnesu przymocowanego na dnie korpusu iniektora. Dodatkowo w dnie matrycy, na wysokości dolnego zaworu zwrotnego, wykonany jest otwór olejowy powrotny.

Korzystnie, powyżej i poniżej rowka olejowego wykonane są pierścieniowe wybrania, w których osadzone są odpowiednio uszczelka górna i uszczelka dolna.

Korzystnie, wypychacz zabezpieczony i uszczelniony jest pierścieniem uszczelniającym, który zamocowany jest centralnie w kieszeni wykonanej w dnie matrycy.

Dzięki zastosowaniu iniektora oraz akumulatora oleju, podających olej pod ciśnieniem odpowiednio przez matrycę i ruchomą wkładkę matrycy, uzyskano bardzo dobre właściwości smarujące przetłaczanego półfabrykatu, który jest smarowany równomiernie na całym swoim obwodzie. Dodatkowo, dzięki zastosowaniu wymiennej ruchomej wkładki matrycy i sprężynowego dzielonego pierścienia zabezpieczającego wkładkę, możliwa jest szybka i bezinwazyjna wymiana zużytej wkładki oraz łatwe czyszczenie całej matrycy, co nie było możliwe w znanych do tej poiy rozwiązaniach. Ponadto, poprzez zastosowanie automatycznego systemu smarowania realizowanego przez iniektor i akumulator oleju, cały proces produkcji redukcji rurowych jest znacznie szybszy i tańszy, ponieważ eliminuje konieczność smarowania każdego półfabrykatu z osobna oraz ogranicza do minimum użycie środka smarnego, który aplikowany jest w trakcie procesu produkcyjnego.

Przedmiot wynalazku został przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia przekrój matrycy zainstalowanej na stole roboczym prasy, fig. 2 - matrycę w rzucie aksonometrycznym, fig. 3 - pierścień dzielony matrycy w rzucie aksonometrycznym, fig. 4 - widok nurnika matrycy, fig. 5 - widok w powiększeniu matrycy i ruchomej wkładki matrycy wraz z otworem olejowym wkładki w pozycji górnej zamkniętej, fig. 6 - widok w powiększeniu matrycy i ruchomej wkładki matrycy wraz z otworem olejowym wkładki w pozycji dolnej otwartej.

Matryca do procesu produkcji redukcji rurowych zamontowana jest na prasie posiadającej trawersę 1 z wykonanym centralnie otworem, w którym osadzony jest stempel 2, którego zadaniem jest bezpośrednie wywieranie nacisku na przetłaczany półfabrykat 3, mający kształt stożkowo zwężonej rury. Trawersa 1 zamocowana jest w górnej części prasy, zaś matryca przykręcona jest do stołu 13 prasy, który również ma wykonany centralnie otwór przelotowy, w którym suwliwie osadzony jest walcowy wypychacz 14. W dnie matrycy 11 wykonany jest centralnie otwór, przez który przesuwa się wypychacz 14, umożliwiający wyjęcie uformowanego półfabrykatu 3 w gotowy wyrób, czyli redukcję. Wewnątrz matrycy 11 osadzona jest centralnie, z zachowaniem luzu, ruchoma wkładka matrycy 10, mająca zarys zewnętrzy odpowiadający kształtowi wybrania wewnętrznego matrycy 11, zaś kształt otworu wewnętrznego ruchomej wkładki matrycy 10 odpowiada kształtowi redukcji jaki chcemy uzyskać z przetłaczanego półfabrykatu 3, zasadniczo zbliżonego do stożka. Dodatkowo, w górnej powierzchni dna matrycy 11 wykonane są obwodowo otwory, w których osadzone są sprężyny 30, współpracujące i unoszące ku górze ruchomą wkładkę matrycy 10. Ruchoma wkładka matrycy 10 zabezpieczona jest przed wypadnięciem z matrycy 11 poprzez pierścień dzielony 4 wraz ze sprężynami pierścienia 5, pokazanym na fig. 3, który to pierścień dzielony 4 włożony jest w rowek wykonany po obwodzie w górnej części kołnierza matrycy 11. Dodatkowo, wypychacz 14 zabezpieczony jest pierścieniem uszczelniającym 12, który zamocowany jest centralnie w kieszeni wykonanej w dnie matrycy 11, w miejscu zamocowania na stole 13 prasy.

Ponadto, matryca 11 wyposażona jest i połączona z prostopadłościennym akumulatorem oleju 25, który zainstalowany jest na stole 13 prasy. Akumulator oleju 25 połączony jest z korpusem iniektora 27, który połączony jest dwoma króćcami z matrycą 11, co pokazano na fig. 2. W króćcach łączących matrycę 11 z korpusem iniektora 27, zainstalowane są zawory zwrotne, to jest górny pierwszy zawór zwrotny 19 oraz dolny zawór zwrotny 29, które odpowiedzialne są odpowiednio za wtłaczanie pod ciśnieniem oraz odbieranie środka smarującego w postaci oleju.

Na fig. 5 i fig. 6 przedstawiono w powiększeniu budowę matrycy 11 i współpracującej z nią ruchomej wkładki matrycy 10, w której wykonane są na obwodzie otwory olejowe 9, zaś w matrycy 11 wykonany jest odpowiednio otwór olejowy zasilający 20, przez który tłoczony jest olej pod ciśnieniem, poprzez króciec z górnym zaworem zwrotnym 19. Z otworem olejowym zasilającym 20 połączony jest rowek olejowy 7 wykonany obwodowo w matrycy 11, umożliwiający równomierne rozprowadzanie oleju po półfabrykacie 3, który jest przetłaczany otworem olejowym 9. Powyżej i poniżej rowka olejowego 7 wykonane są w matrycy 11 wybrania, w których osadzone są odpowiednio uszczelka górna 6 i uszczelka dolna 8, które uszczelniają rowek olejowy 7, podczas ruchu góra-dół ruchomej wkładki matrycy 10.

W korpusie iniektora 27 osadzony jest suwliwie nurnik 16 zakończony pierścieniowym prowadzeniem z wykonanymi obwodowo oknami przepływowymi 22 przez które przepływa olej, co pokazano na fig. 4. Nurnik 16 ma zamocowany u góry zderzak 15, współpracujący z trawersą 1 prasy, która pod naciskiem popycha w dół zderzak 15 nurnika 16. Zderzak 15 połączony jest za pomocą nurnika 16 ze śrubą 21, która kolejno połączona jest ze sprężyną iniektora 23, przytwierdzoną do magnesu 28 zamocowanego na dnie korpusu iniektora 27. Magnes 28 ma za zadanie przyciąganie i zbieranie opiłków metali, powstających podczas procesu tłoczenia półfabrykatu 3. Sprężyna iniektora 23 realizuje ruch posuwisto-zwrotny nurnika 16, który dociskany jest od góry trawersą 1 prasy. Nurnik 16 ustalony jest centralnie w korpusie iniektora 27 poprzez pokrywę iniektora 17 z wykonanym centralnie otworem, uszczelniającą nurnik 16.

W dolnej części korpusu iniektora 27, z przeciwległej strony od króćca z dolnym zaworem zwrotnym 29, przymocowany jest króciec łączący korpus iniektora 27 z akumulatorem oleju 25, w którym zgromadzony jest olej 24 pod ciśnieniem. Akumulator oleju 25, zamknięty jest od góry pokrywą 18, która umożliwia uzupełnianie ubytków zużytego oleju. W akumulatorze oleju 25, powyżej poziomu oleju 24 znajduje się gaz, który podczas pracy matrycy spręża się i rozpręża, powodując tłoczenie oleju 24 pod ciśnieniem. Olej 24 przetłaczany jest z akumulatora oleju 25 kanałem łączącym 26 akumulator z iniektorem. Dodatkowo, w dolnej części matrycy 11, na wysokości dolnego zaworu zwrotnego 29, wykonany jest otwór olejowy powrotny 31.

Zasada działania matrycy polega na wywieraniu nacisku przez trawersę 1 prasy, na zderzak 15 nurnika 16, powodując wytworzenie ciśnienia gazu nagromadzonego w akumulatorze oleju 25, który to gaz oddziałuje na olej 24. Jednocześnie, ruch trawersy 1 z zamocowanym stemplem 2, powoduje nacisk na półfabrykat 3, który z kolei naciska na ruchomą wkładkę matrycy 10, powodując jej przemieszczenie w dół dzięki ugięciu sprężyn wkładki 30. Tym samym, przemieszenie się ruchomej wkładki matrycy 10 otwiera otwór olejowy wkładki 9, który zrównuje się z poziomem rowka olejowego 7 i otworu olejowego zasilającego 20 matrycy 11. Następuje tym samym otwarcie górnego zaworu zwrotnego 19, poprzez ciśnienie oleju przepychającego metalową kulkę zaworu, która w pozycji spoczynkowej jest dociśnięta przez sprężynę. Z chwilą zrównania się otworu olejowego wkładki 9 z poziomem rowka olejowego 7 i otworu olejowego zasilającego 20 oraz otwarciem górnego zaworu zwrotnego 19, następuje przetłoczenie i podanie oleju 24, na przetłaczany półfabrykat 3, zapewniając jego równomierne smarowanie, co pokazano na fig. 6. Ruch powrotny trawersy 1, powoduje efekt odwrotny, czyli powrót ruchomej wkładki matrycy 10 do pozycji wyjściowej na sprężynach wkładki 30 i tym samym zamknięcie otworu olejowego wkładki 9, który wraca na pozycję poniżej uszczelki górnej 6, co przedstawiono na fig. 5. Sprężyna 23 wypycha nurnik 16 do góry powodując zasysanie otworem olejowym powrotnym 31 z powrotem do obiegu spływającego oleju 24 z wnętrza matrycy 11. Ubytek oleju jest uzupełniany przez zassanie kanałem łączącym 26 korpusu iniektora 27 z akumulatorem oleju 25.

Następnie prasa uruchamia wypychacz 14, który wypycha przetłoczony półfabrykat 3, będący gotowym wyrobem, czyli redukcją rurową.

Wykaz oznaczeń:

1. Trawersa prasy

2. Stempel

3. Półfabrykat

4. Pierścień dzielony

5. Sprężyna pierścienia

6. Uszczelka górna

7. Rowek olejowy

8. Uszczelka dolna

9. Otwór olejowy wkładki

10. Ruchoma wkładka matrycy

11. Matryca

12. Pierścień uszczelniający

13. Stół prasy

14. Wypychacz

15. Zderzak

16. Nurnik

17. Pokrywa iniektora

18. Pokrywa zbiornika oleju

19. Górny zawór zwrotny

20. Otwór olejowy zasilający

21. Śruba

22. Okno przepływowe nurnika

23. Sprężyna iniektora

24. Olej

25. Akumulator oleju

26. Kanał łączący akumulator z iniektorem

27. Korpus iniektora

28. Magnes trwały/elektromagnes

29. Dolny zawór zwrotny

30. Sprężyna wkładki

31. Otwór olejowy powrotny

Claims (3)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Matryca do procesu produkcji redukcji rurowych, posiadająca cylindryczny korpus z wykonanym centralnie otworem przelotowym, w którym suwliwie osadzony jest wypychacz, znamienna tym, że wewnątrz matrycy (11) osadzona jest centralnie z zachowaniem luzu ruchoma wkładka matrycy (10), mająca zarys zewnętrzy odpowiadający kształtowi wybrania wewnętrznego matrycy (11). przy czym w górnej powierzchni dna matrycy (11) wykonane są obwodowo otwory, w których osadzone są sprężyny (30), przy czym ruchoma wkładka matrycy (10) zabezpieczona jest przed wypadnięciem z matrycy (11) pierścieniem dzielonym (4) wyposażonym w sprężyny pierścienia (5), osadzonym w rowku górnej części kołnierza matrycy (11), ponadto matryca wyposażona i połączona jest z prostopadłościennym akumulatorem oleju (25), który zainstalowany jest na stole prasy, połączony z korpusem iniektora (27), który połączony jest dwoma króćcami z matrycą (11), w których zainstalowane są odpowiednio zawory zwrotne (19, 29), to jest górny zawór zwrotny (19) oraz dolny zawór zwrotny (29), przy czym wkładka matrycy (10), ma wykonane na obwodzie otwory olejowe (9), zaś matryca (11) ma wykonany odpowiednio otwór olejowy zasilający (20), przez który tłoczony jest olej pod ciśnieniem, poprzez króciec z górnym zaworem zwrotnym (19), przy czym z otworem olejowym zasilającym (20) połączony jest rowek olejowy (7) wykonany obwodowo w matrycy (11), przy czym w korpusie iniektora (27) osadzony jest suwliwie nurnik (16) zakończony pierścieniowym prowadzeniem z wykonanymi obwodowo oknami przepływowymi (22), przez które przepływa olej, zaś nurnik (16) ma zamocowany u góry zderzak (15), który połączony jest za pomocą nurnika (16) ze śrubą (21), która kolejno połączona jest ze sprężyną iniektora (23),

   PL 249090 Β1 przytwierdzoną do magnesu (28) przymocowanego na dnie korpusu iniektora (27), zaś w dolnej części matrycy (11), na wysokości dolnego zaworu zwrotnego (29), wykonany jest otwór olejowy powrotny (31).
2. 2. Matryca, według, zastrz. 1, znamienna tym, że powyżej i poniżej rowka olejowego (7) wykonane są wybrania, w których osadzone są odpowiednio uszczelka górna (6) i uszczelka dolna (8).
3. 3. Matryca, według, zastrz. 1, znamienna tym, że wypychacz (14) zabezpieczony jest pierścieniem uszczelniającym (12), który zamocowany jest centralnie w rowku wykonanym w dnie matrycy (11).