DE1279623B

DE1279623B - Plastic die

Info

Publication number: DE1279623B
Application number: DEL52387A
Authority: DE
Inventors: Paul Ensio Leskinen
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1965-01-08
Filing date: 1965-12-15
Publication date: 1968-10-10

Description

Matrize aus Kunststoff Die Erfindung bezieht sich auf eine zum Formpressen von Blechwerkstücken bestimmte Matrize aus Kunststoff (Plast), deren formgebende Seite gegen Verschleiß mit einer Schale aus Blech bekleidet ist.Plastic die The invention relates to one for compression molding Die made of plastic (Plast) determined by sheet metal workpieces, its shaping The side is covered with a sheet metal shell to prevent wear.

Bisher sind solche Matrizen derart hergestellt worden, daß man erst die Matrize in Kunststoff oder Plast zu einer Form der Preßfläche gießt, die sich von der endgültigen Form nur durch die Dicke der Schutzschale unterscheidet. Mit der unbekleideten Preßfläche wird darauf eine solche Schale zu der Form dieser Fläche aus Blech gepreßt, die so dünn ist, daß das Pressen durchgeführt werden kann, ohne daß die unbekleidete Matrize beschädigt wird, und mit dieser Schale auf ihrem Platz ist die Matrize zum Pressen von gröberen Blechwerkstücken gebrauchsfertig. Matrizen für komplizierte Preßformen.können, in dieser Weise erheblich billiger hergestellt werden als durch Ausfräsen der Preßfläche im metallischen Grundmaterial.So far, such matrices have been produced in such a way that one only the die in plastic or plastic is poured into a shape of the pressing surface, which is differs from the final shape only by the thickness of the protective shell. With on the bare pressing surface, such a shell then becomes the shape of this surface pressed from sheet metal so thin that pressing can be carried out without that the bare die is damaged, and with this shell in place the die is ready to use for pressing coarser sheet metal workpieces. Matrices for complicated Preßformen.können, manufactured in this way considerably cheaper than by milling out the pressing surface in the metallic base material.

Zum Pressen, das große Deformationsarbeit fordert, auch wenn diese örtlich begrenzt ist, ist eine solche Plastrnatrize jedoch weniger geeignet, trotz der sehr guten Festigkeitseigenschaften des Plastes an und für sich. Es hat sich nämlich gezeigt, daß das Plastmaterial dicht unter der Schale, wo eine besonders kräftige Deformation nach der Preßfläche stattfindet, leicht infolge der dort entwickelten Wärme zerfällt; dies hat bisher eine starke Begrenzung des Anwendungsgebietes der Matrize mit sich geführt.For pressing, which requires a lot of deformation work, even if it does is localized, such a plastic die is less suitable, despite the very good strength properties of the plastic in and of itself. It has namely shown that the plastic material close under the shell, where one particularly strong deformation after the pressing surface takes place, slightly as a result of the developed there Heat breaks down; this has hitherto severely limited the area of application of the Die carried with it.

Der Erfinder hat festgestellt, daß die Ursache dieser Wirkung die sehr geringe Wärmekapazität der dünnen Schale und das sehr geringe Vermögen ist, örtlich zugeführte Wärme über die übrigen Teile der Schale schnell zu verteilen, was eine sehr hohe Erwärmung der Schale und des Plastmaterials innerhalb dieser an allen Stellen, an denen das Preßstück am stärksten deformiert wird, mit sich bringen muß. Der Ausweg ist also an sich eine erheblich dickere Schale; eine solche entsprechende Erhöhung der Blechdicke ist jedoch im Rahmen der obengenannten einfachen Methode zur Herstellung der Matrize nicht durchführbar. Der Anmelder hat daher einen anderen Weg gefunden, und die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Schale in an sich bekannter Weise aus ineinandergepreßten Lamellen aus dünnerem Blech als das zu pressende Blechwerkstück besteht und so viele dieser Lamellen enthält, daß die Gesamtdicke der Lamellen die Dicke des Blechwerkstückes übersteigt.The inventor has found that the cause of this effect is the very low heat capacity of the thin shell and the very low capacity is to distribute locally applied heat quickly over the remaining parts of the shell, resulting in a very high level of heating of the shell and the plastic material inside it at all points where the pressed piece is most severely deformed, with it must bring. The way out is in itself a considerably thicker shell; such However, a corresponding increase in the sheet thickness is within the scope of the above-mentioned simple Method of making the die cannot be carried out. The applicant therefore has one found another way, and the invention is characterized in that the shell in a manner known per se from pressed together lamellae made of thinner sheet metal than the sheet metal workpiece to be pressed consists and contains so many of these lamellae that the total thickness of the lamellas exceeds the thickness of the sheet metal workpiece.

Schalen aus ineinandergepreßten Lamellen aus dünnem Blech sind bei Matrizen zum Formpressen bekannt, die jedoch nicht aus Kunststoff bestehen und nicht für die Blech oder Metallbearbeitung dienen. Die vorgenannten Probleme treten also bei dieser bekannten Matrize nicht auf. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung erhält die Schale eine hohe Wärmekapazität und ein hohes Wärmeleitungsvermögen. Dies bringt mit sich, daß die bei jedem Preßvorgang durch Stauchen und Strecken des Materials an örtlich begrenzten Stellen erzeugte Wärme schnell derart verteilt wird, daß als Resultat eine mäßige Erwärmung über so großen Zonen der Schale erzielt wird, daß beim Freilegen der Preßfläche nach jedem Preßvorgang ein so großer Teil der zugeführten Wärme von ihr an die Umgebung abgehen kann, daß keine schädliche Erwärmung des Plastmaterials eintritt.Shells made from pressed together lamellas made of thin sheet metal are included Known dies for compression molding, but which are not made of plastic and are not serve for sheet metal or metalworking. So the aforementioned problems arise does not occur with this known die. Obtained by the training according to the invention the shell has a high heat capacity and a high thermal conductivity. This brings with each pressing process by upsetting and stretching the material Heat generated in localized places is quickly distributed in such a way that as The result is moderate heating over such large areas of the shell that when exposing the pressing surface after each pressing process, such a large part of the supplied Heat can dissipate from it to the environment, so that no harmful heating of the plastic material entry.

Der durch die Erfindung erreichte Fortschritt besteht darin, daß durch Beseitigung des Aufheizungsproblemes das Anwendungsgebiet für die verhältnismäßig billigen und leicht herstellbaren bekleideten Plastmatrizen auch auf Preßvorgänge erweitert wird, bei denen dieses Problem früher ein Hindernis war.The advance achieved by the invention is that by Elimination of the heating problem the area of application for the relatively cheap and easy to manufacture covered plastic matrices also on pressing processes where this problem has previously been an obstacle.

Es soll bemerkt werden, daß eine abgenutzte oder beschädigte Preßfläche einer Matrize gemäß der Erfindung durch Austausch von nur der äußersten Lamelle leicht instand gesetzt werden kann. Nur diese Lamelle braucht eine wesentliche Härte zu besitzen, was man nach einem weiteren Vorschlag mit in Luft härtbaremMaterial erreichen kann, das bei den ersten Preßvorgängen gehärtet worden ist. Die übrigen Lamellen haben in erster Linie die Aufgabe des Stützens, der Wärmeaufnahme und Wärmeleitung, was mit vielen metallischen Materialien leicht erreicht werden kann.It should be noted that a worn or damaged pressing surface a die according to the invention by replacing only the outermost lamella can be easily repaired. Only this lamella needs substantial hardness to own what, according to a further proposal, with air-curable material can achieve that has been hardened in the first pressing operations. The remaining Slats primarily have the task of supporting, absorbing and conducting heat, What can be easily achieved with many metallic materials.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt F i g. 1 eine Matrize gemäß der Erfindung in Richtung auf die formgebende Preßfläche gesehen; F i g: 2 die Matrize im Schnitt nach der Linie II-II in F i g. 1 im größeren Maßstab, F i g. 3 im Schnitt entsprechend -F i g:-2. - ein mit der Matrize gepreßtes Blechwerkstück, F i g. 4 die Schale der Matrize gemäß F i g. 2 und F i g. 5 Lamellen und ein Werkzeug, mit dem die Schale gemäß F i g. 4 hergestellt wird.The invention is described in more detail with reference to the drawing. It shows F i g. 1 shows a die according to the invention in the direction of the shaping press surface seen; F i g: 2 the die in section along the line II-II in FIG. 1 in the larger Scale, fig. 3 in section corresponding to -F i g: -2. - one pressed with the die Sheet metal workpiece, F i g. 4 the shell of the die according to FIG. 2 and F i g. 5 slats and a tool with which the shell according to FIG. 4 is produced.

. In den Figuren sind identische Teile mit gleichen chen Bezugszeichen versehen.. In the figures, identical parts are given the same reference numerals Mistake.

Die formgebende Seite 2 der Matrize 1 ist mit einer Schale 3 bekleidet; die Außenseite derselben stellt die Preßfläche der Form a dar und besteht aus einer Anzahl Lamellen 3 a, 3 b, 3 c, 3 d und 3 e aus dünne Blech (F i g. 4). Der Matrizenkörper selbst besteht aus Kunststoff oder Plast in zwei Abschnitten: 4 a in gegossener Form und 46 in Form von Laminat. Ein mittels der Matrize 1 gepreßtes Werkstück 5 aus Blech mit der Stärke s erhält die in. F i g. 3 dargestellte Form und schließt sich der Form a der Preßfläche an. Die Lamellen 3 a -bis 3 e der Schale 3 sind erheblich dünner als das Blechwerkstück 5, doch ist die zusammengesetzte Schale erheblich dicker als dieses.The shaping side 2 of the die 1 is covered with a shell 3; the outside of the same represents the pressing surface of the form a and consists of one Number of slats 3 a, 3 b, 3 c, 3 d and 3 e made of thin sheet metal (Fig. 4). The die body itself is made of plastic or plast in two sections: 4 a in cast Form and 46 in the form of laminate. A workpiece 5 pressed by means of the die 1 from sheet metal with the thickness s, the in. F i g. 3 shown shape and closes conforms to the shape a of the pressing surface. The lamellae 3 a to 3 e of the shell 3 are considerable thinner than the sheet metal workpiece 5, but the assembled shell is considerable thicker than this.

Die Matrize kann in der folgenden Weise hergestellt werden: Zuerst wird die Schale 3- (F i g. 4) mittels einer Hilfsmatrize 6 (F i g. 5) hergestellt, die in Plast mit der Preßfläche a gegossen werden kann, gegen die die Lamellen 3 a, 3 b, 3 c, 3 d und 3 e ineinander in der genannten Reihenfolge gepreßt werden. Sie werden dabei nach und nach aneinander mittels Punktschweißstellen 7, gegebenenfalls an mehreren Stellen, befestigt. Da die Lamellen sehr dünn sein können, z. B. 0,7 mm, kann dieses- Pressen gegen ein Gummipolster durchgeführt werden, ohne daß ein großer Preßdruck angewandt werden muß. In die Schale wird darauf der Abschnitt 4 a des Matrizenkörpers gefüllt und zuletzt wird der Laminatabschnitt 4 b schichtweise aufgebaut, .wobei zweckmäßig - eine Zwischenlage aus z. B. Glasfasern angebracht wird.The matrix can be produced in the following way: First the shell 3- (Fig. 4) is produced by means of an auxiliary matrix 6 (Fig. 5), which can be cast in plastic with the pressing surface a against which the Lamellae 3 a, 3 b, 3 c, 3 d and 3 e are pressed into one another in the order mentioned. They are thereby gradually attached to one another by means of spot welds 7, optionally at several points. Since the slats can be very thin, e.g. B. 0.7 mm, this pressing against a rubber pad can be carried out without a large pressure must be applied. The section 4 a of the die body is then filled into the shell and finally the laminate section 4 b is built up in layers. B. fiberglass is attached.

In der gleichen Weise kann man eine formgebende Gegenmatrize mit einer weiteren Hilfsmatrize für das Schalenpressen herstellen, die mit Rücksicht auf die Stärke des zu pressenden Bleches geformt ist. Gegebenenfalls kann die fertige Matrize gemäß F i g: 2 als solche Hilfsmatrize angewandt werden, wobei sie zeitweise mit weiteren ineinander gepreßten Lamellen belegt wird, die zusammen diese Stärke ergeben.In the same way you can create a countermatrix with a Produce another auxiliary die for the shell pressing, which takes into account the Thickness of the sheet to be pressed is shaped. If necessary, the finished die in accordance with FIG. 2 are used as such an auxiliary die, with them at times with other lamellas pressed into one another are occupied, which together give this strength.

Zur Erleichterung des Austauschs der Lamellen kann man die Punktschweißstellen 7 z. B. durch einen ; Bolzen ersetzen, der gegen die Innenseite der Lamelle 3 a geschweißt wird und die Matrize durchdringt sowie auch eine Mutter auf der anderen Seite der Matrize aufweist. Der die Vertiefungen der Schale füllende Abschnitt 4 a des Matrizenkörpers kann auch aus anderem Material als Kunststoff oder Plast hergestellt werden. Beispielsweise kann der Abschnitt 4 a durch Metallisierung'gefiillt werden.The spot welds can be used to facilitate the exchange of the lamellas 7 z. B. by one; Replace the bolt that is against the inside of the lamella 3 a is welded and penetrates the die as well as a nut on the other Has side of the die. The section 4 filling the wells of the tray a of the die body can also be made of other material than plastic or plastic will. For example, the section 4 a can be filled by metallization.

Claims

Claims: 1. For compression molding of sheet metal workpieces made of plastic, the shaping side of which is covered with a sheet metal shell against wear, characterized in that the shell (3) is made up of lamellas (3a, 3) pressed into one another in a known manner b, 3 c, 3 d, 3-e) consists of thinner sheet metal than the sheet metal workpiece to be pressed (5) and contains so many of these lamellae that the total thickness of the lamellae exceeds the thickness (s) of the sheet metal workpiece. .

2. Die according to claim 1, characterized in that that the outermost, the pressing surface (a) of the lamella (3a) forming the die Shell is made of material curable in air.

3. Die according to claim 1, characterized characterized in that the lamellae of the shell (3) are welded together by spot welds (7) are connected: -

4. Die according to claim 1, characterized in that the depressions (4a) the shell are filled with plastic.

5. Die according to claim 1, characterized in that that the recesses (4a) of the shell are at least partially filled with metal mass are.

6. A method for producing a die according to claim 1, characterized in that the shell (3) is produced by means of an auxiliary die (6) against which first the outermost lamella (3a) of the shell to form the pressing surface (a) of the die is pressed, after which the remaining lamellae (3 b, 3 c, 3 d, 3 e) are pressed in sequence and the depressions (4a) of the shell thus produced are filled on the side facing away from the auxiliary die in such a way that this side becomes even, and that finally layers of laminated plastic (4 b) are applied to this side up to the strength required for the necessary strength of the die. Considered publications: German utility model No. 1759 021; U.S. Patent Nos. 2,005,591, 2,420,359.