PL70962Y1 - Tool for die-additive drawing - Google Patents

Tool for die-additive drawing Download PDF

Info

Publication number
PL70962Y1
PL70962Y1 PL126299U PL12629917U PL70962Y1 PL 70962 Y1 PL70962 Y1 PL 70962Y1 PL 126299 U PL126299 U PL 126299U PL 12629917 U PL12629917 U PL 12629917U PL 70962 Y1 PL70962 Y1 PL 70962Y1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
diameter
tool
shank
equal
working part
Prior art date
Application number
PL126299U
Other languages
Polish (pl)
Other versions
PL126299U1 (en
Inventor
Krzysztof Karbowski
Marek Szczybura
Original Assignee
Politechnika Krakowska Im Tadeusza Kosciuszki
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Politechnika Krakowska Im Tadeusza Kosciuszki filed Critical Politechnika Krakowska Im Tadeusza Kosciuszki
Priority to PL126299U priority Critical patent/PL70962Y1/en
Publication of PL126299U1 publication Critical patent/PL126299U1/en
Publication of PL70962Y1 publication Critical patent/PL70962Y1/en

Links

Landscapes

  • Dental Tools And Instruments Or Auxiliary Dental Instruments (AREA)
  • Milling Processes (AREA)

Abstract

Narzędzie do punktowego wytłaczania przyrostowo-matrycowego, realizowanego na 3-osiowym centrum frezarskim do metalu, stanowi monolityczne, obrotowe narzędzie trzpieniowe zakończone kulistą częścią roboczą typu punca kulowa, składające się z części chwytowej (1) w kształcie walca o średnicy (D), umożliwiającej zamocowanie narzędzia w standardowej oprawce, środkowej części stożkowej (2) o kształcie odwróconego stożka ściętego o średnicy dolnej podstawy (D) równej średnicy części chwytowej oraz średnicy górnej (d), określonej na prostopadłej, do osi części stożkowej, średnicy kulistej części roboczej (3) oraz kulistej części roboczej o promieniu (R), przy czym spełniony jest warunek 2R > d, a długość (L) środkowej części stożkowej (2), obejmującej długość narzędzia od końca części chwytowej (1) do środka kulistej części roboczej (3), równej 180 mm.The tool for incremental-die point extrusion, performed on a 3-axis metal milling center, is a monolithic, rotating shank tool with a spherical working part of the ball point type, consisting of a gripping part (1) in the shape of a cylinder with a diameter (D), enabling mounting the tool in a standard holder, the central conical part (2) in the shape of an inverted truncated cone with the lower base diameter (D) equal to the diameter of the shank part and the upper diameter (d), determined on the spherical diameter of the working part (3) perpendicular to the axis of the conical part ) and a spherical working part with a radius (R), where the condition 2R > d is met, and the length (L) of the central conical part (2), covering the length of the tool from the end of the shank part (1) to the center of the spherical working part (3) , equal to 180 mm.

Description

PL 70 962 Y1 2 Opis wzoru Przedmiotem wzoru uzytkowego jest narzedzie znajdujace zastosowanie w procesie wytlaczania przyrostowo-matrycowego metalowych wytloczek o powierzchni nierozwijalnej, realizowanym na 3-osio- wym centrum frezarskim do metalu. Wytlaczanie przyrostowo-matrycowe realizowane jest za pomoca operacji tloczenia, któremu poddawany jest plaski material metalowy, wtlaczany do formy odwróconej przez tlocznik specjalnie za- projektowany. W ten sposób tloczy sie np. czesci karoserii samochodowych. Realizacja operacji tlocze- nia przyrostowo-matrycowego jest droga w przygotowaniu i dlatego jest wykorzystywana przede wszyst- kim w produkcji masowej. Istnieje równiez szereg metod tloczenia-ksztaltowania o specjalnym przeznaczeniu, które wyko- rzystuje sie w produkcji jednostkowej lub malych serii wyrobów o specyficznych ksztaltach lub wykony- wanych z materialów o niskiej tlocznosci. Zastosowanie specjalnych metod tloczenia-ksztaltowania pozwala na obnizenie kosztów wyko- nania tloczników, w których stempel zastapiony zostaje oddzialywaniem cisnienia wywieranego na po- wierzchnie blachy za posrednictwem osrodka cieklego, gazowego lub stalego (sypkiego, wzglednie w postaci gumy lub tworzywa sztucznego) albo narzedzia typu puncyna. Znany jest z niemieckiego opisu patentowego DE 10231430 sposób formowania przyrostowego polegajacy na wytlaczaniu materialu obrabianego, który jest umieszczony na bloku matrycy, w której odwzorowana jest negatywna forma o pozadanym ksztalcie. Material jest formowany przez robota, który narzedziem w postaci udarowego mlotka, wielokrotnie uderza w obrabiana powierzchnie wedlug zapro- gramowanego wzorca odwzorowujac ksztalt negatywnej formy. Równiez z niemieckiego opisu patentowego DE 10317880 znany jest sposób formowania przy- rostowego polegajacy na wytlaczaniu materialu obrabianego poprzez prowadzenie i dociskanie narze- dzia do wytlaczania za pomoca sterowanego urzadzenia do manewrowania. Element ksztaltujacy na- rzedzia do przetwarzania, wyposazony w naped udarowy, jest dociskany do przedmiotu obrabianego. Obrabiany przedmiot jest zamocowany wzdluz jego obrzeza. Przebieg sciezki wytlaczania reali- zowany jest wedlug zaprogramowanych polozen narzedzia. Z polskiego opisu patentowego PL 205 001 znana jest glowica obrotowa do tocznego nagniatania powierzchni, zwlaszcza powierzchni zlozonych, przeznaczona do stosowania na frezarkach i centrach obróbczych. Znana jest glowica ze sprezystym dociskiem, której korpus sklada sie z czesci chwytowej i czesci roboczej w postaci suwliwej tulei, na której czolowej powierzchni umieszczony jest pierscien biezni kulek nagniatajacych. Tuleja dociskana jest do kulek i przedmiotu obrabianego sprezyna tale- rzowa. Glowica wedlug wynalazku wyróznia sie tym, ze ma dwie bieznie obrotowe tocznych elementów nagniatajacych, jedna bieznie osiowa i druga bieznie promieniowa, zas elementami nagniatajacymi sa kulki osadzone w gniazdach pierscieniowego koszyka, korzystnie o budowie monolitycznej, przymoco- wanego na sztywno do korpusu glowicy. Znany jest z japonskiego opisu patentowego JP2000153313 sposób formowania przyrostowego zapobiegajacy pekaniu formowanego materialu oraz redukcji grubosci obrabianego materialu w trakcie przeksztalcania go w pozadany ksztalt. Wytlaczanie odbywa sie przy pomocy narzedzia, które ma nie- kompletny kulisty ksztalt tzn. zakonczone jest pólkula o srednicy równej srednicy trzpienia narzedzia, który ma ksztalt scietego stozka. Wytlaczanie prowadzone jest przez narzedzie obracajace sie i wspól- pracujace z narzedziem pomocniczym o identycznym ksztalcie usytuowanym po drugiej stronie mate- rialu wytlaczanego i pelniacym role matrycy. Znany jest z niemieckiego opisu patentowego DE 102006002146 sposób formowania przyrosto- wego poprzez przyrostowe ksztaltowania blachy umocowanej nad matryca, przez trzpien stanowiacy narzedzie zamontowane we wrzecionie centrum CNC (Computerized Numerical Control – urzadzenie sterowne numerycznie), które prowadzone jest przez odpowiedni algorytm pozycjonujacy w odpowiedni sposób narzedzie. Do przypadków jednostkowego stosowania metody wytlaczania przyrostowo-matrycowego o specjalnym przeznaczeniu, dla których konwencjonalne metody nie sa efektywne, nalezy proces wy- twarzania form do ksztaltowania protez kosci czaszki, które wykorzystywane sa podczas zabiegu kra- nioplastyki. Protezy takie znajduja zastosowanie w przypadku urazu glowy lub krwiaka sródczaszko- wego, powodujacych koniecznosc usuniecia fragmentu kosci czaszki. Ubytek kosci czaszki, bedacy skutkiem urazu mechanicznego i wykonanego zabiegu odbarczenia kostno-oponowego wymaga zasto- sowania protezy kosci czaszki podczas zabiegu kranioplastyki. PL 70 962 Y1 3 Protezy wytwarzane sa w ten sposób, ze na formie metalowej odwzorowujacej potrzebny ksztalt protezy odtwarza sie, z utwardzanej termicznie dzianiny polipropylenowo-poliestrowej, brakujacy frag- ment kosci czaszki. Formy metalowe wykonywane sa w oparciu o technologie wytlaczania przyrosto- wego. Na podstawie projektu protezy wykonywane sa matryce do wytlaczania, a proces ksztaltowania plastycznego form (wytlaczanie przyrostowo-matrycowe) wykonywany jest na 3-osiowym centrum fre- zarskim metoda wytlaczania punktowego, z wykorzystaniem kulistych tloczników obrotowych, przemiesz- czajacych sie po trajektoriach analogicznych do trajektorii frezowania powierzchni krzywoliniowych za- stosowanych przy wytwarzaniu matrycy. Pod dzialaniem kulistego tlocznika obrotowego material ulega uplastycznieniu i stopniowo przemieszcza sie w glab matrycy, bez naruszenia jego spójnosci. Wytlaczanie powoduje zmniejszenie grubosci blachy, w szczególnosci na stromych scianach ma- trycy. Aby skompensowac te zmiane grubosci, nalezy kazdorazowo dokonac obliczen i na ich podstawie skorygowac trajektorie narzedzia, co jest procesem skomplikowanym i pracochlonnym. W przypadku jednostkowej produkcji formy metalowej odwzorowujacej potrzebny ksztalt protezy jest to niecelowe i nieoplacalne. W oparciu o doswiadczenia mozna oszacowac zmiane grubosci blachy i na tej podstawie progra- mowac trajektorie narzedzia, ale w sposób taki, ze narzedzie nie tylko odksztalca blache, dociskajac ja do sciany matrycy, ale równiez czesciowo zaglebia sie w material formowanej blachy. Niesie to ze soba niebezpieczenstwo uszkodzenia narzedzia i obrabiarki, poprzez dzialanie znacznej sily obciazajacej lo- zyska wrzeciona. Problemem wymagajacym rozwiazania jest taka konstrukcja narzedzia, dla wytlaczania przyro- stowo-matrycowego, realizowanego na 3-osiowym centrum frezarskim do metalu, które bedzie kom- pensowac sily dzialajace podczas wytlaczania na narzedzie, w trakcie zaglebiania sie narzedzia w wy- tlaczana blache. Konstrukcja narzedzia ma zapewnic sprezyste odksztalcanie sie narzedzia w trakcie pracy tak, aby zabezpieczyc narzedzie i obrabiarke przed uszkodzeniem, w wyniku dzialania sily obciazajacej lo- zyska wrzeciona obrabiarki w trakcie wytlaczania. Powyzszy problem rozwiazuje monolityczne, obrotowe narzedzie trzpieniowe zakonczone kulista czescia robocza typu punca kulowa, przystosowane do realizacji procesu punktowego wytlaczania przy- rostowo-matrycowego elementu metalowego, na 3-osiowym centrum frezarskim. Zgodnie ze wzorem monolityczne, obrotowe narzedzie trzpieniowe zakonczone kulista czescia robocza typu punca kulowa majace czesc chwytowa, stozkowa czesc srodkowa oraz kulista czesc ro- bocza, znamienne tym, ze czesc chwytowa narzedzia ma ksztalt walca o srednicy D, umozliwiajacy zamocowanie narzedzia w standardowej oprawie obrabiarki i wysokosci umozliwiajacej jej pelne zamo- cowanie tak, aby cala walcowa czesc chwytowa znajdowala sie w oprawie. Natomiast srodkowa czesc stozkowa narzedzia, w postaci odwróconego stozka scietego, ma od strony czesci chwytowej srednice dolna D oraz dlugosc L, wyznaczajaca dlugosc narzedzia, od konca czesci chwytowej do srodka kulistej czesci roboczej. Dlugosc L jest uzalezniona od glebokosci wytla- czania i dla glebokosci tloczenia ? 180 mm, dlugosc narzedzia wedlug wzoru wynosi L ? 180 mm. Srod- kowa czesc stozkowa narzedzia ma srednice dolna D równa srednicy czesci chwytowej oraz górna d, okreslona na plaszczyznie prostopadlej do osi srodkowej czesci stozkowej, i przechodzacej przez sro- dek kulistej czesci roboczej. Kulista czesc robocza ma promien R spelniajacy warunek 2R ? d. Narzedzie do wytlaczania przyrostowo-matrycowego wedlug wzoru uzytkowego wykonane jest ze stali o minimalnej granicy plastycznosci Re ? 350 MPa. Podczas punktowego wytlaczania przyrostowo-matrycowego, realizowanego na 3-osiowym cen- trum frezarskim do metalu, na narzedzie dziala sila P. Gdy narzedzie swobodnie ksztaltuje blache, sila P ma niewielka wartosc niepowodujaca istotnego odksztalcenia narzedzia. Gdy formowana blacha opiera sie na scianie matrycy, a kulista czesc robocza narzedzia jest wciskana w powierzchnie blachy, wtedy wartosc sily P znaczaco wzrasta, co powoduje sprezyste odksztalcenie narzedzia. Wielkosc czesci roboczej, w ksztalcie kuli o promieniu R, uzalezniona jest od krzywizny matrycy. Korzystnym skutkiem zastosowania narzedzia wedlug wzoru uzytkowego jest umozliwienie rezy- gnacji z pracochlonnych obliczen grubosci blach po obróbce plastycznej, które dotychczas musial wy- konywac technolog, a co bylo szczególnie trudne w przypadku formowania powierzchni krzywoliniowych w warunkach produkcji jednostkowej. Przy zastosowaniu narzedzia wedlug wzoru uzytkowego techno- log projektuje proces w taki sposób, ze trajektoria narzedzia jest blizsza scianie matrycy, niz by to wy- nikalo z obliczen grubosci blachy. PL 70 962 Y1 4 Odksztalcenia sprezyste, jakim ulega narzedzie, bedace przedmiotem wzoru uzytkowego w trak- cie pracy, zabezpieczaja uklad napedowy wrzeciona frezarki przed uszkodzeniem, a wytlaczana przy- rostowo-matrycowo blache przed przerwaniem lub zluszczeniami. Wzór uzytkowy uwidoczniono na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia narzedzie do wytlaczania przyrostowo-matrycowego – widok z boku, zas fig. 2 przedstawia schematycznie narzedzie do wytla- czania przyrostowo-matrycowego w trakcie procesu wytlaczania. Narzedzie do wytlaczania przyrostowo-matrycowego wedlug wzoru uzytkowego wykonane zo- stalo ze stali o minimalnej granicy plastycznosci Re ? 350 MPa, jako monolityczne, obrotowe narzedzie trzpieniowe zakonczone kulista czescia robocza 3 o promieniach R, posiadajace srodkowa czesc stoz- kowa 2 o dlugosci L ? 180 mm oraz majacych czesc chwytowa 1, o srednicach D, w zakresie 24 do 32 mm oraz d w zakresie 5,1 mm do 13,1 mm. Pomiary sporzadzonych narzedzi pozwolily na stworzenie tabel zaleznosci wymiarów i parametrów dla 5 narzedzi. W tabeli przedstawiono zaleznosci srednicy d srodkowej czesci stozkowej narzedzia do wytla- czania przyrostowo-matrycowego, o dlugosci L ? 180 mm oraz maksymalnego ugiecia sprezystego f kazdego narzedzia, w zaleznosci od srednicy D jego czesci chwytowej. Stosunek d/D, narzedzia do wytlaczania przyrostowo-matrycowego, o dlugosci L ? 180 mm, mie- sci sie w przedziale od 0,21 do 0,41. Dla narzedzia o dlugosci L ? 180 mm srodkowej czesci stozkowej 2, dla poszczególnych wartosci srednicy D czesci chwytowej 1 osiagnieta zostala maksymalna strzalka ugiecia f w zakresie od 1,43 mm do 1,60 mm przy zachowaniu srednicy d srodkowej czesci stozkowej 2 w zakresie od 5,1 mm do 13,1 mm. Ponizej przedstawiono sposób doboru parametrów narzedzia wedlug wzoru. Dobór narzedzia do wytlaczania przyrostowo-matrycowego metalowych wytloczek o glebokosci tloczenia max 170 mm i promieniu kulistej czesci roboczej równym R ? 15 mm oraz mozliwosci kom- pensacji odksztalcenia f ? 1,7 mm, przy czym narzedzie ma byc montowane w tulejce ER ? 30, czyli D ? 30 mm, polega na: 1. Sprawdzeniu w tabeli, jakie jest maksymalne f dla narzedzia o L ? 180 mm oraz D ? 30 mm okresla sie narzedzie, dla którego: f ? 1,7 mm, L ? 170 mm oraz D ? 30 mm. 2. Dla narzedzia o L ? 170 mm oraz D ? 30 mm, max f wynosi 1,59, a wiec spelnienie tego warunku jest mozliwe przez narzedzie w dlugosci L wiekszej niz 180 mm. Dobór narzedzia do wytlaczania przyrostowo-matrycowego metalowych wytloczek o glebokosci tloczenia max 170 mm i promieniu kulistej czesci roboczej równym R ? 15 mm oraz mozliwosci kom- pensacji odksztalcenia f ? 1,5 mm, przy czym narzedzie ma byc montowane w tulejce ER ? 30, czyli D ? 30 mm, polega na: 1. Sprawdzeniu w tabeli, jakie jest maksymalne f dla narzedzia o L ? 180 mm oraz D ? 30 mm, dla którego: f ? 1,5 mm, L ? 170 mm oraz D ? 30 mm. 2. Dla narzedzia o L ? 170 mm oraz D ? 30 mm, max f wynosi 1,59, a wiec spelniony jest warunek wyboru. 3. W nastepnym etapie doboru sprawdzeniu, czy narzedzie spelnia warunek okreslony w od- niesieniu do R, a mianowicie czy 2R ? d. 4. Warunek ten spelnia narzedzie z drugiego wiersza tabeli, gdzie d ? 11,1 mm oraz f ? 1,59 mm. Zaleta stosowania narzedzia wedlug wzoru uzytkowego jest zwiekszenie bezpieczenstwa pracy obrabiarki w trakcie wytlaczania oraz uproszczenie procesu projektowania trajektorii narzedzia. Uzyskane w procesie wytlaczania przyrostowo-matrycowego, realizowanym na 3-osiowym cen- trum frezarskim do metalu, wytloczki metalowe o powierzchni nierozwijalnej, stanowiace matryce dla wykonania protez, umozliwiaja realizacje protez z wystarczajaca dokladnoscia ich dopasowania do kon- kretnego ubytku kosci czaszki. PL 70 962 Y1 5 Wytloczka wytworzona przy pomocy narzedzia wedlug wzoru stanowi w procesie uzupelniania matryce, na która nanosi sie polimerowe warstwy wlasciwej protezy. Protezy, wykonane na matrycach wytloczonych przy zastosowaniu narzedzia bedacego przed- miotem wzoru uzytkowego znacznie skracaja czas zabiegu, przy braku koniecznosci sródoperacyjnego dobierania i docinania protez oraz wplywaja na zmniejszenie ryzyka zakazenia i powiklan. PL PLPL 70 962 Y1 2 Description of the pattern The subject of the utility model is a tool that can be used in the process of additive-die extrusion of metal stampings with an unrollable surface, performed on a 3-axis milling center for metal. Additive-die stamping is performed by a pressing operation on which a flat metal material is subjected to the inverted mold by a specially designed die. This is how, for example, car body parts are crowded. The implementation of additive-die stamping operations is expensive to prepare and therefore is primarily used in mass production. There are also a number of special-purpose stamping-forming methods that are used in the production of one piece or small series of products with specific shapes or made of low-pressure materials. The use of special methods of stamping-shaping allows to reduce the cost of making dies, in which the stamp is replaced by the effect of pressure exerted on the surface of the sheet through a liquid, gas or solid medium (loose, or in the form of rubber or plastic) or tools such as puncin. A method of incremental forming is known from the German patent description DE 10231430, which consists in extruding the workpiece, which is placed on a die block, in which a negative mold with a desired shape is mapped. The material is formed by a robot which, using an impact hammer, repeatedly hits the treated surface according to the programmed pattern, imitating the shape of the negative form. Also, from the German patent DE 10317880, a method of incremental forming is known, which consists in extruding the workpiece by guiding and pressing the extrusion tool by means of a controllable handling device. The shaping element of the processing tool, equipped with an impact drive, is pressed against the workpiece. The workpiece is clamped along its periphery. The sequence of the extrusion path is performed according to the programmed positions of the tool. The Polish patent description PL 205 001 discloses a rotary head for rolling surface burnishing, especially of complex surfaces, intended for use on milling machines and machining centers. A head with an elastic clamp is known, the body of which consists of a grip part and an operating part in the form of a sliding sleeve, on the front surface of which is a race ring of the burnishing balls. The sleeve is pressed against the balls and the workpiece by a disk spring. The head according to the invention is distinguished by the fact that it has two rotating raceways of the rolling elements, one axial race and the other a radial race, and the burnishing elements are balls embedded in the sockets of the ring-shaped basket, preferably of monolithic structure, rigidly fixed to the head body. It is known from the Japanese patent description JP2000153313 a method of incremental forming which prevents cracking of the formed material and the reduction of the thickness of the processed material during its transformation into the desired shape. Extruding is performed with a tool which has an incomplete spherical shape, ie a hemisphere with a diameter equal to the diameter of the tool shank, which has the shape of a truncated cone, ends. The stamping is carried out by a tool that rotates and cooperates with an auxiliary tool of identical shape located on the other side of the material being extruded and acting as a matrix. There is known from the German patent description DE 102006002146 the method of incremental forming by incrementally shaping the sheet fixed above the die, by a mandrel constituting a tool mounted in the spindle of the CNC center (Computerized Numerical Control - numerically controlled device), which is guided by an appropriate positioning algorithm in an appropriate manner tool. The case of single application of the special purpose additive die extrusion method, for which conventional methods are not effective, is the process of producing molds for shaping the skull bone prostheses, which are used during the pelvic surgery. Such prostheses are used in the event of a head injury or intracranial hematoma, which necessitates the removal of a fragment of the skull bone. The defect of the skull bone, resulting from a mechanical injury and the performed osteo-meningeal decompression, requires the use of a skull bone prosthesis during cranioplasty. EN 70 962 Y1 3 The prostheses are manufactured in such a way that the missing part of the skull bone is recreated from the thermally hardened polypropylene-polyester knitted fabric on the metal mold which imitates the necessary shape of the prosthesis. Metal molds are made on the basis of incremental extrusion technologies. On the basis of the design of the prosthesis, extrusion dies are made, and the process of plastic forming of forms (incremental-matrix extrusion) is performed on a 3-axis milling center using the point-extrusion method, using spherical rotary dies, moving along trajectories analogous to trajectories milling of curved surfaces used in the manufacture of the die. Under the action of the spherical rotary die, the material becomes plasticized and gradually moves into the depth of the die, without disturbing its cohesion. Extrusion reduces the thickness of the sheet, especially on steep die walls. To compensate for this change in thickness, it is necessary to make calculations each time and on their basis correct the tool trajectories, which is a complicated and laborious process. In the case of a unit production of a metal mold imitating the necessary shape of the prosthesis, it is pointless and unprofitable. Based on the experience, it is possible to estimate the change of the sheet thickness and on this basis program the tool trajectories, but in such a way that the tool not only deforms the sheet metal, pressing it against the die wall, but also partially sinks into the formed sheet material. It carries the risk of damaging the tool and the machine tool due to the action of a significant force on the spindle bearing. The problem to be solved is such a design of the tool, for incremental-die extrusion, performed on a 3-axis metal milling center, which will compensate for the forces acting during the extrusion on the tool, during the penetration of the tool into the withdrawn sheet. The design of the tool is to ensure the elastic deformation of the tool during work so as to protect the tool and the machine tool against damage as a result of the force acting on the machine spindle head during extrusion. The above problem is solved by a monolithic rotary shank tool with a spherical working part of the ball point type, adapted to the spot extrusion of a step-and-die metal element on a 3-axis milling center. According to the pattern, the monolithic rotary pin tool is ended with a spherical working part of the ball point type having a shank part, a conical central part and a spherical working part, characterized in that the shank part of the tool has the shape of a cylinder with a diameter of D, enabling the tool mounting in a standard machine tool holder and a height to allow it to be fully clamped so that the entire cylindrical shank fits into the housing. On the other hand, the central conical part of the tool, in the form of an inverted taper, has a lower diameter D on the hand side and a length L, defining the length of the tool, from the end of the hand part to the center of the spherical working part. The length L depends on the extrusion depth and the embossing depth? 180 mm, the length of the tool according to the formula is L? 180 mm. The central conical part of the tool has a lower diameter D equal to the diameter of the grip part and an upper diameter d, defined in a plane perpendicular to the central axis of the conical part and passing through the spherical working part. The spherical workpiece has a radius R satisfying the condition 2R? d. The utility pattern additive die stamping tool is made of steel with the minimum yield strength Re? 350 MPa. In point additive die stamping on a 3-axis metal milling center, the P force acts on the tool. When the tool freely forms the sheet, the P force is small, with no significant deformation of the tool. When the formed sheet rests on the die wall and the spherical working part of the tool is pressed into the surface of the sheet, the value of the force P increases significantly, which causes an elastic deformation of the tool. The size of the working part, in the shape of a sphere with radius R, depends on the curvature of the matrix. The advantageous effect of using the tool according to the utility formula is that it makes it possible to resign from the labor-intensive calculations of the thickness of the sheets after plastic working, which had to be performed by the technologist until now, and which was particularly difficult in the case of forming curved surfaces under the conditions of unit production. When using the tool according to the utility formula, the technology designs the process in such a way that the trajectory of the tool is closer to the die wall than it would result from the calculations of the sheet thickness. EN 70 962 Y1 4 The elastic deformation which the tool undergoes, which is the subject of the utility pattern during operation, protects the milling spindle drive system against damage, and the die-cut sheet metal against breakage or flaking. The utility pattern is shown in the drawing, in which Fig. 1 is a side view incremental stamping tool, and Fig. 2 is a schematic representation of an incremental stamping tool during the embossing process. The utility model additive die stamping tool made of steel with the minimum yield strength Re? 350 MPa, as a monolithic rotary pin tool ended with a spherical working part 3 with radii R, having a central conical part 2 of length L? 180 mm and having a handle part 1 with diameters D in the range 24 to 32 mm and d in the range 5.1 mm to 13.1 mm. Measurements of the prepared tools made it possible to create tables of dependence of dimensions and parameters for 5 tools. The table shows the dependence of the diameter d of the central conical part of an incremental die-cutting tool of length L? 180 mm and the maximum elastic deflection f of each tool, depending on the diameter D of its shank. D / D ratio, incremental die-cutting tools, length L? 180 mm, is in the range from 0.21 to 0.41. For a tool L length? 180 mm of the central conical part 2, for individual values of the diameter D of the grip part 1, the maximum deflection f is achieved in the range from 1.43 mm to 1.60 mm while maintaining the diameter d of the central conical part 2 in the range from 5.1 mm to 13, 1 mm. The method of selecting the parameters of the tool according to the formula is presented below. Selection of a tool for additive-die stamping of metal stampings with a depth of stamping max 170 mm and a radius of the spherical working part equal to R? 15 mm and the possibility of compensation for deformation f? 1.7 mm, with the tool being mounted in an ER sleeve? 30, which is D? 30 mm, consists in: 1. Checking in the table what is the maximum f for a tool with L? 180 mm and D? 30 mm, a tool is defined for which: f? 1.7 mm, L? 170 mm and D? 30 mm. 2. For the L tool? 170 mm and D? 30 mm, max f is 1.59, so that this condition can be met by a tool with a length L greater than 180 mm. Selection of a tool for additive die stamping of metal stampings with a depth of stamping max 170 mm and a radius of the spherical working part equal to R? 15 mm and the possibility of compensation for deformation f? 1.5 mm, the tool is to be mounted in an ER sleeve? 30, which is D? 30 mm, consists in: 1. Checking in the table what is the maximum f for a tool with L? 180 mm and D? 30 mm, for which: f? 1.5 mm, L? 170 mm and D? 30 mm. 2. For the L tool? 170 mm and D? 30 mm, max f is 1.59, so the selection condition is met. 3. In the next stage of selection, it is checked whether the tool meets the condition defined in relation to R, namely whether 2R? d. 4. This condition is fulfilled by the tool from the second row of the table, where d? 11.1 mm and f? 1.59 mm. The advantage of using the tool according to the utility pattern is the increase in the safety of the machine tool during extrusion and the simplification of the process of designing the tool trajectory. Metal stampings with a non-unfoldable surface, constituting matrices for the fabrication of dentures, enable the fabrication of dentures with sufficient accuracy to match the specific defect of the skull bone, obtained in the process of additive-die extrusion, performed on a 3-axis milling center for metal. PL 70 962 Y1 5 The extrudate made with the use of a tool according to the pattern in the filling process constitutes a matrix on which the polymer layers of the proper denture are applied. Prostheses, made on matrices embossed with the use of a tool that is the subject of a utility pattern, significantly reduce the time of the procedure, without the need for intraoperative selection and cutting of prostheses and reduce the risk of infection and complications. PL PL

Claims (4)

1. Zastrzezenia ochronne 1. Narzedzie do punktowego wytlaczania przyrostowo-matrycowego, realizowanego w 3-osio- wym centrum frezarskim do metalu, stanowiace monolityczne, obrotowe narzedzie trzpieniowe zakonczone kulista czescia robocza kulowa typu punca, skladajace sie z czesci chwytowej w ksztalcie walca, umozliwiajacej zamocowanie narzedzia w oprawie wrzeciona obrabiarki, czesci srodkowej oraz kulistej czesci roboczej, znamienne tym, ze srodkowa czesc narze- dzia (2) ma ksztalt odwróconego stozka scietego o srednicy dolnej podstawy (D) równej sred- nicy czesci chwytowej i srednicy górnej (d), okreslonej na plaszczyznie prostopadlej do osi srodkowej czesci stozkowej i przechodzacej przez srodek kulistej czesci roboczej (3) oraz o dlugosci (L), która wynosi 180 mm i obejmuje dlugosc narzedzia od konca czesci chwyto- wej (1) do srodka kulistej czesci roboczej (3), przy czym czesc robocza ma ksztalt kuli o pro- mieniu (R) takim, ze spelniony jest warunek 2R ? d, a ponadto, ze stosunek srednicy górnej podstawy (d) do srednicy dolnej podstawy (D) wynosi od minimum 0,21 do maksimum 0,41.1. Claims of protection 1. Tool for point incremental stamping, realized in a 3-axis metal milling center, constituting a monolithic, rotating arbor tool with a spherical working part of the punch type, consisting of a shaft-shaped shank part, enabling mounting of the tool in the machine spindle housing, the central part and the spherical working part, characterized by the fact that the central part of the tool (2) has the shape of an inverted taper with a lower base diameter (D) equal to the diameter of the shank and upper diameter (d) defined in a plane perpendicular to the central axis of the conical part and passing through the center of the spherical working part (3) and a length (L) which is 180 mm and covers the length of the tool from the end of the grip part (1) to the center of the spherical working part ( 3), the working part having the shape of a sphere with radius (R) such that the condition 2R is met? d, and further that the ratio of the upper base diameter (d) to the lower base diameter (D) is from a minimum of 0.21 to a maximum of 0.41. 2. Narzedzie wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze czesc chwytowa ma ksztalt walca o sred- nicy (D), odpowiadajacej srednicy oprawy wrzeciona obrabiarki oraz o maksymalnej wysokosci równej glebokosci oprawy wrzeciona obrabiarki.2. The tool according to claim The shank according to claim 1, characterized in that the shank has the shape of a cylinder with a diameter (D) corresponding to the diameter of the machine spindle mount and with a maximum height equal to the depth of the machine spindle mount. 3. Narzedzie wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze dla czesci chwytowej o srednicy (D) równej 24 mm, srednica górna czesci stozkowej (d) wynosi 5,1 mm, a maksymalna strzalka ugiecia (f) wynosi 1,43 mm, dla srednicy czesci chwytowej o srednicy (D) równej 26 mm, srednica górna czesci stozkowej (d) wynosi 7,1, a maksymalna strzalka ugiecia (f) wynosi 1,56 mm, dla sred- nicy czesci chwytowej o srednicy (D) równej 28 mm, srednica górna czesci stozkowej (d) wy- nosi 9,1 mm, a maksymalna strzalka ugiecia (f) wynosi 1,60 mm, dla srednicy czesci chwytowej o srednicy (D) równej 30 mm, srednica górna czesci stozkowej (d) wynosi 11,1 mm, a maksy- malna strzalka ugiecia (f) wynosi 1,59 mm, natomiast dla srednicy czesci chwytowej o sred- nicy (D) równej 32 mm, srednica górna czesci stozkowej (d) wynosi 13,1 mm, a maksymalna strzalka ugiecia (f) wynosi 1,54 mm.3. The tool according to claim 1, characterized in that for the handle part with a diameter (D) equal to 24 mm, the upper diameter of the conical part (d) is 5.1 mm, and the maximum deflection arrow (f) is 1.43 mm, for the handle part diameter with a diameter of (D) is 26 mm, the upper diameter of the conical part (d) is 7.1, and the maximum deflection arrow (f) is 1.56 mm, for the shank diameter (D) of 28 mm, the upper diameter of the part is taper (d) is 9.1 mm, and the maximum deflection arrow (f) is 1.60 mm, for the shank diameter (D) equal to 30 mm, the upper diameter of the taper section (d) is 11.1 mm , and the maximum deflection arrow (f) is 1.59 mm, while for the gripper part diameter (D) equal to 32 mm, the upper conical diameter (d) is 13.1 mm, and the maximum deflection arrow ( f) is 1.54 mm. 4. Narzedzie wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze jest uformowane ze stali o minimalnej granicy plastycznosci Re ? 350 MPa. PL 70 962 Y1 6 Rysunki PL 70 962 Y1 7 PL 70 962 Y1 8 Departament Wydawnictw UPRP PL PL4. The tool according to claim 2. The process of claim 1, characterized in that it is formed of steel with a minimum yield strength Re? 350 MPa. PL 70 962 Y1 6 Drawings PL 70 962 Y1 7 PL 70 962 Y1 8 Department of Publications of the Polish Patent Office PL PL
PL126299U 2017-04-26 2017-04-26 Tool for die-additive drawing PL70962Y1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL126299U PL70962Y1 (en) 2017-04-26 2017-04-26 Tool for die-additive drawing

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL126299U PL70962Y1 (en) 2017-04-26 2017-04-26 Tool for die-additive drawing

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL126299U1 PL126299U1 (en) 2018-11-05
PL70962Y1 true PL70962Y1 (en) 2019-08-30

Family

ID=63998358

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL126299U PL70962Y1 (en) 2017-04-26 2017-04-26 Tool for die-additive drawing

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL70962Y1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
PL126299U1 (en) 2018-11-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105598245B (en) High Stiffness and High Accessibility Forming Tool for Incremental Forming of Sheet Metal
CN102601595B (en) Cold extrusion forming method for 20CrMnTi cylinder spur gear
CN114986178B (en) Aluminum alloy annular sheet metal part combination manufacturing die and method
CN102248292A (en) Device and method for punching and moulding micro parts by utilizing laser cavitation micro jet
CN104551780A (en) Air clamper for bore hole of thin-wall cylinder sleeve
US8167316B2 (en) Clamping head provided with floating clamping jaws
PL70961Y1 (en) Tool for die-additive drawing
PL70960Y1 (en) Tool for die-additive drawing
PL70949Y1 (en) Tool for die-additive drawing
US11529688B2 (en) Hydraulic-expansion chuck and the use thereof
PL70951Y1 (en) Tool for die-additive drawing
PL70950Y1 (en) Tool for die-additive drawing
CN208912916U (en) Mold is used in a kind of production and processing of auto parts and components
CN101786135A (en) Mould for locking ring of wheel type construction mechanical wheel
CN108927447A (en) A kind of auto parts and components production and processing mold and its preparation process
CN108311633B (en) A multi-step forming equipment for large-size straight bevel gears
US9676021B2 (en) Stamping press
PL247393B1 (en) Additive extrusion die
AU2016210762A1 (en) Precision manufacture of lawn bowling balls
Moayedfar et al. Incremental sheet forming (ISF) of AISI 316 stainless steel sheet using CNC milling machine
JP6291938B2 (en) Diameter reduction processing method and diameter reduction processing equipment
ITVI20070319A1 (en) AUTOMATED STATION FOR CUTTING AND MACHINING IN GENERAL OF MATERIALS.
CN106541153B (en) Generator progressive die die block processing technology for inner hole method and products thereof
CN108247151A (en) For the fixture and gear-hobbing machine of harmonic wave speed reducing machine flexbile gear gear hobbing process
KR100357889B1 (en) Pinion gear of the seat belts