RS56311B1 - Sistem za deformaciju metala - Google Patents

Description

Opis pronalaska

Pronalazak se odnosi na sistem za deformaciju metala, posebno za oblikovanje delova, kao što je oblikovanje oboda.

Važnu oblast predstavlja oblikovanje oboda na radnom komadu od čelika, na primer ploče od čeličnog lima od materijala ploče. Vidi na primer DE 102006 029 124 B4 kao i DE 1 916 826. Radni komad se postavlja na matricu. Matrica ima otvor, koji se graniči sa radnim komadom. Tada se zašiljenim žigom utiskuje otvor u radni komad i pri tom se materijal izvlači iz nivoa lima i uvlači u otvor matrice. Pritom nastaje obod, koji ostaje deo radnog komada. Navedeni princip se koristi posebno u automobilskoj industriji.

Kod opisanog postupka deformacije dolazi do naprezanja radnog komada unutar zone deformacije. Tako pri postavljanju oboda u ivici lima deluju uglavnom naprezanja pri istezanju. Postoji ograničenje u pogledu visine oboda, koji može da se postigne. Što je manji odnos između prečnika oboda i njegove visine, utoliko je veća i opasnost od kidanja materijala u oblasti oboda.

Veliki problem predstavlja neuspešno deformisanje. Ponekad je to prepoznatljivo tek prilikom upotrebe. U takvom slučaju posebno mnogo vremena uzima demotaža neispravnih delova i njihova zamena ispravnim delovima.

Već je izvršen pokušaj da se otpimizira postupak izvlačenja korišćenjem toplote. Na primer prvo se zagrevao žig, da bi se toplota dovela do zone deformacije radnog komada - na primer limene ploče. Nedostatak je što žig usled zagrevanja gubi svoju čvrstoću i ima samo kratak vek trajanja. JP-A-2009262184 navodi sistem prema uvodnom delu zahteva 1. Ovim sistemom se predmet oblika lonca zagreva pre procesa deformacije. U tu svrhu moraju da se dovedu elektrode do radnog komada i ponovo da se uklone da bi se napravilo mesta za dovođenje podizača sa žigom.

Proces obrade se deli time u dve faze, što zahteva dosta vremena.

JP-A-2007260761 opisuje sistem, koji obuhvata dve elektrode za zagrevanje čeličnog lima. Prilikom zagrevanja lima mora da se prvo podigne podizač, i nakon zagrevanja da se ponovo spusti. I to zahteva dosta vremena.

Pronalazak je zasnovan na zadatku da se navede sistem za oblikovanje oboda na radnom komadu od lima, pre svega na limenoj ploči ili slično, kojim se poboljšava sistem deformacije i smanjuje opasnost od kidanja oboda, a istovremeno elementi alata zadržavaju svoju čvrstoću. Sistem treba posebno da sadrži mali broj delova, da bi se proces obrade odvijao brže nego kod poznatih sistema.

Ovaj zadatak je rešen karakteristikama zahteva 1.

Pronalazači su shvatili da moraju da traže rešenje, kod koga će se, doduše, zagrevati oblast deformacije radnog komada, ali ne i alat, a posebno žig. Trebalo je tražiti sistem po principu "topli radni komad, hladni alat".

Rešenje prema pronalasku sastoji se od sledećeg:

– Predviđena je jedna čaura, koja okružuje žig i sačinjena je od dobro provodljivog materijala.

– Predviđen je držač, koji se postavlja u otvor matrice i sastoji se od materijala, koji je takođe dobar električni provodnik.

– Držač može da se pomera na dole u skladu sa kretanjem žiga na dole.

– Čaura služi kao pritiskivač i istovremeno kao elektroda.

Kod ovakvog sistema se ne vrši zagrevanje žiga, budući da električna struja ne prolazi kroz žig, već kroz pritiskivač i držač.

Pronalaskom se na izuzetan način rešava postavljen zadatak:

– Uglavnom se zagreva samo radni komad, i to samo u oblasti deformacije, a na taj način se fokusira na usku oblast. Nasuprot tome, alat ostaje uglavnom hladan. – Mogu da se koriste i sklopovi ili profili od vrlo čvrstog i tankog lima, jer se na osnovu pronalaska smanjuje opasnost od kidanja prilikom deformacije (izvlačenja) oboda. Na taj način se štedi na težini kao i na troškovima.

Interesantne verzije proizilaze iz podzahteva kao i opisa crteža.

Pronalazak je bliže objašnjen crtežom. Detaljno je prikazano sledeće

Crtež 1 prikazuje sistem sa žigom, matricom i radnim komadom, dalje sa čaurom koja okružuje žig, kao i držačem u matrici.

Crtež 2 prikazuje drugu verziju.

Crtež 3 prikazuje još jednu verziju.

Crtež 4 vizuelno prikazuje verziju crteža 3 nakon deformacije oboda.

Iz crteža 1 se detaljno prepoznaje sledeće:

Prikazani sistem obuhvata jedan žig1, kao i matricu 2, dalje jedan konduktivan električni grejni sistem sa strujnim izvorom 3. Žig 1 je okružen pritiskivačem u obliku čaure 5.

Na matricu 2 postavljena je limena ploča 4 od čelika visoke čvrstoće.

Žig 1 se sastoji od materijala visoke čvrstoće. Žig 1 ima vrh 1.1. On prodire u otvor 4.1 u limenu ploču 4. Otvor u limenoj ploči 4 može da se napravi i pre postupka deformacije. Limena ploča 4 može biti i bez otvora, tako da tek žig 1 napravi otvor prilikom utiskivanja u limenu ploču 3. Žig 1 može biti i tup. I oblik prednjeg vrha žiga može da se prilagodi zahtevima postupka deformacije. Žig 1 je okružen čaurom 5. Kroz čauru prolazi električna struja tokom rada.

Kao što je prikazano, postoji protok električne energije 3.1 polazeći od izvora električne struje 3 kroz električno dobro provodljiv pritiskivač 5, dalje proz određenu oblast deformacije limene ploče 4 i potom do matrice 2. Matrica 2 se sastoji od električno dobro provodljivog materijala, na primer od bakra.

Kod prikaza prema crtežu 1 postupak deformacije se odvija upravo u početnoj fazi. Kada se završi postupak deformacije, otvor 4.1 je proširen za oblikovanje željenog oboda - ovde nije prikazano. Obod tako dobija unutrašnji prečnik jednak prečniku pečata 1. To se vidi na crtežu 5.

Čaura 5 ima tri funkcije. Prvo, služi kao pritiskivač, drugo kao provodnik struje i konačno kao skidač.

Dalje se vidi držač 6.

Strujanje električne energije ide kroz pritiskivač 5 i limenu ploču 4, kao i kroz držač 6. Žig 1 je potpuno slobodan od strujanja električne energije i zbog toga se aktivno ne zagreva. Može dakle da se radi o čeliku za alate uobičajenog kvaliteta ili toplo obrađenom čeliku.

Između žiga 1 i pritiskivača 5 može postojati vazdušni zazor. Međutim, to ne mora biti tako.

Pritiskivač 5 ne mora da ima veliku čvrstoću. Može biti od bakra. U svakom slučaju treba da bude od električno provodljivog materijala. Isto važi i za držač 6.

Materijal matrice 2 u ovom slučaju nije bitan. Može biti bilo koji materijal - čelik ili bakar, ali je bolje da bude malo toplotno provodljiv materijal, tako da toplota dobijena od električne energije ostane ograničena na stvarnu oblast deformacije.

Kod varijante prema crtežu 2 vidimo pečat 1, matricu 2, limenu ploču 3. Ovde se odustalo od prikaza i dejstva sistema za električno grejanje. Međutim, on ipak postoji.

Kod crteža 2 merodavan deo je izolacionu prevlaka 7. Ona može biti čaura ili obloga. Postupak deformacije odvija se na sledeći način:

Limena ploča 4 prvo naleže na matricu 2. Pritiskivač 5 se pokreće na dole i postavlja na limenu ploču 4, tako da se aktivira protok električne energije i zagreva zona deformacije. Pečat se potom pomera dalje ka dole, a pritiskivaču 5 se sabijaju opruge. Neposredno pre kontakta žiga sa limenom pločom 4 isključuje se električna energija i držač 6 se odmiče. Obod se formira.

Specifičnost kod verzije prema crtežu 3 predstavlja ureznik navoja 1.2 na žigu 1. Žig 1 opremljen je rotacionim pogonom, koji ovde nije prikazan. Ako se pomera na dole, žig 1, a sa njim i urezivač navoja 1.2, dobijaju rotaciono kretanje. Na taj način se na obodu, koji se oblikuje (nije prikazano), formira navoj, kroz koji može da se provuče zavrtanj.

Kod verzije prema crtežu 4 prvo vidimo obod 4.2 - jednodelni sa uobičajenom limenom pločom 4.

Kod ovog crteža opet vidimo ureznik navoja 1.2, kao i kod verzije prema crtežu 3, i izolacionu prevlaku 7, kao kod verzije prema crtežu 2.

Ako sposobnost deformacije postojegeć oboda nije dovoljna za urezivanje navoja, on takođe može aktivno da se zagreva.

Za sve navedene verzije za zagrevanje može da se koristi jednosmerna struja ili niskofrekventna naizmenična struja.

Kod svih prikaza mogu međusobno da se menjaju pojedinačni elementi sistema, na primer žig i matrica. Smer rada žiga može takođe odstupati od vertikale.

Suština pronalaska sastoji se u tome da se isključivo ili pretežno zagreva radni komad. Nasuprot tome, alat se ne zagreva, ili samo u manjoj meri, tako da se čvrstoća samo neznatno smanjuje.

Referentna lista crteža

1 Žig

1.1 Vrh žiga

1.2 Ureznik navoja

2 Matrica

2.1 Otvor u matrici

3 Izvor električne energije

3.1 Protok električne energije

4 Limena ploča

Otvor

Obod

Pritiskivač Držač

Izolaciona prevlaka

Claims (3)

Patentni zahtevi

1. Sistem za obradu radnog komada (4) koji sadrži sledeće karakteristike:

1.1 žig (1) sa jedne strane radnog komada (4);

1.2 matrica (2) na suprotnoj strani radnog komada;

1.3 konduktivno električno grejanje (3) za dobijanje električne struje, koja u potpunosti ili pretežno prolazi kroz radni komad (4), polazeći od elementa, koji se nalazi sa jedne strane radnog komada izvan žiga (1), do elementa, koji se nalazi sa druge strane radnog komada izvan matrice (2), naznačen time što se karakteriše sledećim svojstvima:

1.4 jedan deo je čaura (5) od električno dobro provodljivog materijala, koja se postavlja na radni komad (4) i okružuje pečat (1);

1.5 drugi deo je držač (6) od električno dobro provodljivog materijala, koji se postavlja u otvor matrice (2.1);

1.6 držač (6) može da se kreće na dole u skladu sa kretanjem pečata;

1.7 čaura (5) služi kao pritiskivač i istovremeno kao elektroda.

2. Sistem prema zahtevu 1 naznačen time što je udubljenje otvora matrice (2.1) obložen elektroizolacionim i/ili termoizolacionim materijalom (7).

3. Sistem prema bilo kom od zahteva 1 ili 2 naznačen time što je udubljenje čaure (5) obloženo termoizolacionim ili elektroizolacionim materijalom.

3. Sistem prema bilo kom od zahteva 1 do 3 naznačen time što žig (1) može da se pogoni oko svoje uzdužne ose i ima ureznik navoja (2.1) za urezivanje navoja u udubljenje oboda (4.2).