HU210052B - Method and apparatus for deep-drawing of plates - Google Patents

Description

A találmány tárgya eljárás és berendezés csekély nyúlású emezanyagok mélyhúzására.

A találmány szerinti berendezés egy tartóelemet tartalmaz, amelyre a formázandó fémlemezt (4 ) lehet behelyezni, továbbá egy külső és egy belső nyomófejet (1, 10), valamint egy rugalmas párnát (5) tartalmaz.

A találmány szerinti eljárás során a formázandó fémlemezt (4) egy belső lemeztartó gyűrűre (3) helyezik, amelyben rugalmas párna (5) részére bemélyedés van kialakítva, és amelynek felső, a fémlemezt (4) tartó felülete a rugalmas párna (5) munkafelületénél (7) magasabban helyezkedik el, először az első, külső nyomófejet (1) használják, amelynek teste (8) a belső lemeztartó gyűrű (3) átmérőjénél kisebb átmérőjű, és amelynek külső részénél a belső lemeztartó gyűrűvel (3) együttműködő és a fémlemezt (4) azzal együtt beszorító felső lemeztartó gyűrű (2) van elrendezve, a külső nyomófejet (1) tovább mozgatják lefelé a rugalmas párna (5) felé és azzal a fémlemez (4) szélénél egy peremet lenyomják és a rugalmas párna (5) anyagában tartós hidegfolyást idéznek elő, és a fémlemez (4) középső részét oly módon deformálják, hogy annak felülete lényegében megegyezik a munkadarab végső, kialakítandó felületével, ezután a középső nyomófejet (10) eltávolítják és ezzel a szögletes részeket valamint a fémlemez (4) középső részét a tartóelem végső megfolyásával formázzák.

A leírás terjedelme: J0 oldal (ezen belül 4 lap ábra) ζ · . -ti S —^12. 12 — Ί3 lábra

HU 210 052 B

HU 210 052 Β

A találmány tárgya eljárás és berendezés lemezanyagok mélyhúzására, különösen, de nem kizárólagosan acélok mélyhúzására.

Ismeretes, hogy a nagy méretű darabok mélyhúzása szokásos módon kettős hatású, mechanikus vagy hidraulikus sajtolószerszámmal, hengerléssel történik. Ezek a berendezések lényegében egy rögzített bélyeget és két egymástól független nyomófejet tartalmaznak, az egyik nyomófej, mely középen van elrendezve, egy búvárdugattyú, amelyen egy lyukasztóbélyeg van elrendezve, a másik, külső nyomófej szerepe pedig az, hogy a mélyhúzással formálandó lemezt megtartó húzógyűrűként szolgál, azaz amely a nyomóbélyeg által kifejtett nyomóerővel szemben elegendő tartást biztosít.

Az ilyen berendezések általában a következőképpen működnek: a lemeztartó húzógyűrű gyorsan leereszkedik és állandó nagyságú nyomást gyakorol a fémlemezre, ezzel megakadályozza annak elmozdulását; a nyomóbélyeg gyorsan leereszkedik egészen addig, amíg a fémlemezzel érintkezésbe lép; majd a nyomóbélyeg a mélyhúzási fázisban lassan tovább halad lefelé; és a középső nyomófej gyorsan felemelkedik, miközben magával húzza a húzógyűrűt is.

Ennek az ismert, hagyományos eljárásnak a végrehajtása azonban, mely a különösen lágy acélok nyúlóképességén alapul, a korlátozott rugalmasságú acélok esetében több szempontból is problémát jelent, mivel ezeknek az acéloknak a nyúlási együtthatója igen kis értékű (körülbelül kétszer kisebb). A nyúlóképesség csökkenése gyakorlatilag elengedhetetlenné teszi a húzógyűrű alatti periferikus zónákból jövő fém eltávolítását.

A mélyhúzási művelet folyamán a húzógyűrűből kinyúló felületnek ilyen módon történő csökkentése miatt a korlátozott rugalmasságú acélok esetében sokkal nagyobb nyomóerőt kell kifejteni a húzógyűrűvel, mint a különösen lágy acélok esetében, mégpedig azért, hogy a ráncképződést megakadályozzák. A megnövelt nyomóerő viszont azzal jár, hogy a fémlemez és a szerszám között súrlódás jön létre, ami a húzógyűrűt, valamint a nyomóbélyeg középső részét gyorsan elkoptatja.

A korlátozott rugalmasságú acélok mélyhúzásakor a második probléma, amivel szembetaláljuk magunkat, hogy a fémlemez a mélyhúzó szerszám középső részében ráncosodik, amikor a nyomóbélyeg hozzáér.

Ez a ráncosodásra való hajlam, melynek formája a nyomóbélyegtől függ, annál jelentősebb, minél vékonyabb a fémlemez és minél nagyobb annak ellenállása.

Ez utóbbi probléma megoldására a bejelentő FR 84 07 678 számú szabadalmában egy olyan mélyhúzási eljárást javasolt, melyben egy rugalmas párnát alkalmaz, amely egy kettős hatású présszerszámban alátét formájában van elrendezve.

A fenti eljárás szerint az első, külső nyomófejen legalább egy aktív részt alakítanak ki, melynek formája a kialakítandó mennyiséghez képest felesleges felületnek felel meg, ez az aktív rész a fémlemezzel magával, annak külső részével lép érintkezésbe, többi részénél pedig a rugalmas párnával.

A fent említett eljárás szerint gyakorlatilag állandó vastagságú mélyhúzás lehetséges, és ez különösen alkalmas nagyon vékony fémlemezek megmunkálására. Ugyanakkor bonyolult az eljárás, mivel a felesleges felületnek megfelelő alakokat pontosan meg kell határozni, komplex matematikai módszerekkel, és azután ezeket a formulákat nagyon pontosan kell használni, hogy az első külső nyomófej aktív részeit létrehozzák.

Ezeket kifinomult módszereket nagyon nehéz követni, és kifejezetten csak a különösen lágy acélok esetében, különösen mélyhúzásra lehet ezeket használni.

Ismeretes továbbá a visszafordító mélyhúzási technika, melyet ezidáig lényegében acélok mélyhúzására használtak.

Ez a technika abból áll, hogy a mélyhúzandó fémlemezt egymást követő lépésekben alakítják úgy, hogy külső részét több részre osztják, vagyis egy peremet alakítanak ki. Ez az eljárás nagyon nagy mértékű alakváltoztatásra alkalmazható, és ennek során az egyes lépésekben fémlemeznek a húzógyűrű alatti felületét olyan paraméterekkel csökkentik, hogy a fémlemez vastagsága lényegében állandó marad.

Ez az eljárási mód azonban nem teszi lehetővé, hogy a mélyhúzó szerszám közepénél bonyolult alakokat állítsanak elő. Valóban, ez a módszer lényegében egyszerű alakú mélyhúzásokra alkalmas, mivel a szélek leesésével megvalósított, egymást követő deformációkat használják ki a fémlemez szélrészénél.

A találmány célja olyan eljárás és berendezés létrehozása, amely alkalmas kis mélységű, de nagy felületű munkadarabok mélyhúzással történő kialakítására, például gépjármű darabok előállítására, melyeknek középső részei a gyakorlatban sohasem forgástest alakúak, hanem összetett, nem kifejthető alakzatokat képviselnek.

Márpedig az ilyen összetett alakzatok nem valósíthatók meg egyetlen lépésben egy fémnyomóbélyeggel anélkül, hogy ne állna fenn a gyűrődések keletkezésének és a mélyhúzó szerszám összetörésének veszélye.

A találmány szerint tehát olyan eljárást fejlesztettünk ki lapos, nevezetesen fémlemez anyagú munkadarabok mélyhúzására, ahol egy rugalmas anyagból készült párnát tartalmazó, kettős hatású sajtolószerszámot alkalmazunk, és a találmány szerinti eljárásban a formálandó fémlemezt egy tartófelületre helyezzük, a fémlemez külső részénél egy első, külső nyomófejet alkalmazunk, majd egy második, középső nyomófejet alkalmazunk a fémlemez középső részénél.

A találmány szerinti eljárás lényege abban áll, hogy a megmunkálandó fémlemezt egy belső lemeztartó gyűrűre helyezzük, amelyben a rugalmas anyagból készült párna részére egy bemélyedés van kialakítva, és amelynek felső, a fémlemezt tartó felülete a rugalmas párna munkafelületénél magasabban helyezkedik el, először az első nyomófejet használjuk, amelynek teste a belső lemeztartó gyűrű átmérőjénél kisebb átmérőjű, és amelynek külső részénél a belső lemeztartó gyűrűvel együttműködő és a fémlemezt azzal együtt beszorító felső lemeztartó gyűrű van elrendezve, a külső nyo2

HU 210 052 Β mófejet tovább mozgatjuk lefelé a rugalmas párna felé és azzal a fémlemez szélénél egy peremet lenyomunk és a rugalmas párna anyagában tartós deformációt idézünk elő, és a fémlemez középső részét oly módon deformáljuk ezáltal, hogy annak felülete lényegében megegyezik a munkadarab végső, kialakítandó felületével, ezután a középső nyomófejet eltávolítjuk és ezzel a szögletes részeket, valamint a fémlemez középső részét a tartóelem végső deformációjával formázzuk.

A találmány szerinti megoldás lényeges jellemzője abban van, hogy a fémlemez szélső részének peremét lenyomjuk, aminek célja az, hogy csökkentsük a kikalapálandó fém mennyiségét, és ami következésképpen ahhoz vezet, hogy a nyomóbélyegnek megfelelő nyomás csökken, vagyis a találmány szerint a rugalmas párna rugalmas deformálása esetében a párnában uralkodó nyomás csökken.

Valójában a találmány szerinti eljárásban a középső nyomófejnek a fémlemezzel érintkező felülete játsza a bélyeg aljának szerepét, a deformációra képes anyagból készült rugalmas párna pedig a nyomóbélyeg szerepét, amikor a fémlemezt a bélyeg aljára helyezzük, hogy a szögletes részeket formázzuk.

A húzófeszültségek és nyomófeszültségek lényegében véve egyenlő nagyságúak, a ráncok megjelenésének veszélye jelentősen lecsökkent. Egy mélyhúzással előállítandó munkadarab esetében, mely a középső részénél éles sarkokat és éleket vagy kis részleteket tartalmaz, tehát egy külső nyomófejet alkalmazunk, amelynek a fémlemezzel érintkezésben lévő és szélső bélyeget képező munkafelülete olyan aktív részeket tartalmaz, amilyenekről (a korábbiakban már említett) FR 8 407 678 számú szabadalmi leírásban szó van, kombinálva a jelen találmány szerint a szélek lenyomásának műveletével. Meg kívánjuk jegyezni, hogy ezek az aktív részek egy domború és homorú részeket egyaránt tartalmazó felületet képeznek, a szóbanforgó munkadarab szempontjából a legelőnyösebb elrendezésben.

Emlékeztetőül megjegyezzük, hogy ezek az aktív részek határozzák meg a külső nyomófej alatt elhelyezkedő lenyomott perem közelében a fémlemez szélső részében azokat a formákat, amelyek a kész munkadarab bizonyos zónáiban kiegyenlítik a fölösleges felületeket és így a fémlemez vastagsága lényegében változatlan marad a megmunkálás kezdetétől, a formálandó tömeghez viszonyítva.

Ezeket az aktív részeket elhelyezhetjük a középső nyomófejen lévő bélyeg aljában is, mivel ezek megfelelnek a kész munkadarab azon zónáinak, amelyeket úgy akarunk kialakítani, hogy a végső kikalapálást el lehessen kerülni.

A találmány szerinti eljárás további előnyös végrehajtási módjainál:

- egy első időszakban a középső nyomófejet olyan helyzetbe visszük, amelyben az korlátozza a fémlemeznek a tartóelem anyagának deformálódása hatására bekövetkező deformálódását;

- a rugalmas párna anyaga kis Shore keménységű elasztomer, például 30 Shore A-nál kisebb;

- a megfelelő formázási műveletet követően a rugalmas párna anyagában nyomáscsökkenést idézünk elő;

- a rugalmas párna anyagának tömegét lehűtjük.

A találmány szerint továbbá kialakítottunk egy mélyhúzó berendezést, amely egy tartóelemet tartalmaz amelyre a formálandó fémlemezt lehet helyezni, tartalmaz továbbá egy első külső nyomófejet, egy második, középső nyomófejet és egy rugalmas anyagú párnát.

A találmány szerinti megoldás lényege, hogy a tartóelem egy belső lemeztartó gyűrű, amely a rugalmas párna számára mélyedéssel van ellátva, és amelynek a fémlemezt tartó felülete magasabban helyezkedik el, mint a rugalmas párna munkafelülete, a külső nyomófej teste a belső lemeztartó gyűrű átmérőjénél kisebb átmérőjű, így be tud hatolni ez utóbbiba, amikor a fémlemez szélénél egy peremet hajtunk le és el tudja érni a rugalmas anyagból készült párnát és elő tudja idézni annak alakváltozását, a külső nyomófej külső részénél a belső lemeztartó gyűrűvel együttműködő és a fémlemezt azzal együtt beszorító felső lemeztartó gyűrű van elrendezve, és a középső nyomófej egy bélyeg-aljat hordoz.

A találmány szerinti berendezés egy előnyös kiviteli alakjánál a külső nyomófej belső felületénél, mely a szélrészhez tartozó bélyeget képezi, legalább egy domború vagy homorú felületű aktív részt tartalmaz, amelynek alakja megfelel a fémlemez eltávolítandó része felületének, oly módon, hogy annak vastagsága gyakorlatilag állandó lesz.

Egy további előnyös kiviteli alak szerint a középső nyomófej egy bélyeg-aljat tartalmaz, amely legalább egy domború vagy homorú felületű aktív részt tartalmaz, amelynek alakja megfelel a fémlemez eltávolítandó része felületének, oly módon, hogy annak vastagsága gyakorlatilag állandó lesz.

A rugalmas párna anyaga előnyösen könnyen deformálható anyag, például egy olyan elasztomer, amelynek Shore A keménysége kisebb 30-nál.

A találmány szerinti berendezés további jellemzői:

- olyan behúzható támasztékokat tartalmaz a tartóelemben, amelyek egy időszakban kiálló helyzetben vannak, egy második időszakban pedig visszahúzhatok a formázási művelet után, hogy a fent említett tartóelem anyagának összenyomódása megszűnhessen, abban dekompressziót lehessen előidézni;

- a tartóelemet alkotó anyagban hűtőeszközök vannak;

- tartalmaz továbbá olyan eszközöket, amelyek segítségével a kész munkadarab a tartóelemről leválasztható.

A találmány szerinti eljárást és berendezést az alábbiakban kétkiviteli példa kapcsán, a mellékelt rajz alapján ismertetjük részletesebben, ahol az

1-5. ábrákon a találmány szerinti mélyhúzó berendezés vázlatos keresztmetszete látható egy munkadarab formálásának egymást követő szakaszaiban; a

6. és 7. ábrákon a találmány szerinti mélyhúzó berendezés egy kiviteli változatának két megvalósítási

HU 210 052 Β módja látható, vázlatos keresztmetszet formájában, amelyen csak a mélyhúzáshoz előkészített fémlemeznek a felhelyezését tartalmazó előkészítő' szakaszt mutatjuk be.

Az 1-5. ábrákon bemutatott első változat szerint az

1. ábrán a berendezés a formázás előtti helyzetben van, és a berendezés egy kettős hatású mélyhúzó berendezés szokásos elemeit tartalmazza, melyek közül tehát csak a találmánnyal kapcsolatos részt tüntettük fel.

Az 1. ábra szerint külső 1 nyomófej külső részén egy felső 2 lemeztartó gyűrű van elrendezve, amely egy belső 3 lemeztartó gyűrűvel működik együtt, mely utóbbi egy olyan tartóelemet képez, melyre a mélyhúzandó 4 fémlemezt helyezzük.

A belső 3 lemeztartó gyűrűben egy bemélyedés van kialakítva, amelybe 5 rugalmas párna van behelyezve, amely a mélyedés teljes felületét elfoglalja. A 3 lemeztartó gyűrűnek a 4 fémlemezt tartó 6 felülete az 5 rugalmas párna 7 felső munkafelületénél magasabban helyezkedik el.

A külső 1 nyomófejnek 8 teste van, amelynek külső átmérője kisebb a belső 3 lemeztartó gyűrű belső átmérőjénél, oly módon, hogy a külső 1 nyomófej 9 belső oldala, mely a 4 fémlemez felőli oldalon van, be tud hatolni a belső 3 lemeztartó gyűrűbe, ha a 4 fémlemez nincs ott, és el tudja érni az 5 rugalmas párnát, annak lassú alakváltozását elő tudja idézni.

Az 1. ábrán látható továbbá, hogy a berendezés tartalmaz egy középső 10 nyomófejet, amelynek 11 belső oldala van, és ennek külső részét a külső 1 nyomófej 9 belső oldala képezi.

A külső 1 nyomófejet és a középső 10 nyomófejet egymással szinkronizálva működtetjük, mint azt a továbbiakból majd látni’ lehet, és ezek a 9, illetve 11 belső oldalak játsszák a bélyeg szerepét, az 5 rugalmas párna pedig a nyomóbélyeg szerepét a berendezés működése során.

Az 5 rugalmas párna elasztomer anyagból készül, melynek Shore A keménysége 30-nál kisebb, és nagyon fontos, hogy ezt a jellemzőjét az időben megtartsa, amíg az anyag kiindulási állapotába gyorsan visszatér (előnyös, ha ez az időtartam 1 secundumnál rövidebb). Erre a célra például valamilyen szilikon bázisú anyagot lehet használni. A középső 10 nyomófejen lévő bélyeget képező 11 belső oldalt olyan anyagból alakítjuk ki, melyet könnyű megmunkálni, ilyen anyag például a műanyag, ezen belül valamilyen poliuretán, poliepoxi, poliészter, beton, gyanta tartalmú beton, valamilyen összetett anyag, mely anyagok valamilyen szállal, például üvegszállal vannak megtöltve; vagy keményfa, például a cipészeiben használatos sarok- és talpcsiszolófa.

Az 1. ábrán láthatók továbbá 12 behúzható támasztékok (fa támasztódúcok vagy felfújható légzsákok), melyek belenyúlnak az 5 rugalmas párnába, és az 5 rugalmas párnába belenyúló térfogatuk körülbelül megfelel az elasztomernek a formázás utáni tágulási térfogatának.

Az 5 rugalmas párna belsejébe 13 vezeték nyúlik bele, mely lehetővé teszi, hogy abban valamilyen hűtő közeget, például sűrített levegőt áramoltassunk. Az 5 rugalmas párnában továbbá egy második 14 vezeték is el van helyezve, mely arra szolgál, hogy amikor a sűrített levegőt használjuk, a kész munkadarabot le tudjuk választani az 5 rugalmas párnáról. Az 5 rugalmas párna tömegének hűtéséhez abba beleágyazott fémszálakat is lehet alkalmazni, vagy pedig fémport, mélyé az 5 rugalmas párna anyagának hővezetőképességét javítják.

A 2. ábrán az a munkafázis látható, amikor a 4 fémlemez 20 peremét lehajlítjuk, mely behatol a külső 1 nyomófej 8 testének külsejénél lévő 21 körgyűrű alakú térbe; mely utóbbi az 1. ábrán is jól látható.

A 2. ábrán bemutatott munkafázisban a külső 1 nyomófejet, mely a bélyeget képező 9 belső oldalt hordozza, leengedjük. Ez érintkezésbe lép a 4 fémlemez peremével vagy szélrészével, mely rész fokozatosan beszorul a felső 2 lemeztartó gyűrű és a belső 3 lemeztartó gyűrű közé, így elkerülhetjük a 4 fémlemez szélrészének ráncosodását.

A külső 1 nyomófej leengedése folyamán a bélyeget képező 9 belső oldal a 4 fémlemezen kialakítja a lehajtott 20 peremet, egyidejűleg reakció révén összenyomja az 5 rugalmas párnát. Az 5 rugalmas párna a szélrészére ható nyomóhatásra alakváltozást szenved a 4 fémlemez középső zónájában és annak deformálódását idézi elő.

A 4 fémlemez középső részének felduzzadását a középső 10 nyomófejen levő, bélyeget képező 11 belső oldal határolja, ezáltal elkerülhető a fém anizotrópiája vagy az aszimmetrikus munkadarabok formái következtében fellépő, ellenőrizetlen anyagvándorlások és az azokból következő deformációk. A bélyeget képező 9 belső oldalt hordozó, külső 1 nyomófej lefelé haladó mozgását oly módon korlátozzuk, hogy a 4 fémlemez középső részében a deformáció által egy olyan felület jön létre, mely gyakorlatilag megegyezik az előállítani kívánt kész munkadarabok felületével.

A 3. ábrán mutatjuk be a kész munkadarab kialakítási munkafázisát. A középső 10 nyomófej, mely a 11 belső oldalt hordozza, leereszkedik alsó helyzetébe és létrehozza az előző munkafázisok során előformázott 4 fémlemez középső részének végső alakját.

Azok a nyomófeszültségek, melyek a 4 fémlemezben azáltal jönnek létre, hogy annak felpúposodott középső részére a 11 belső oldal feltámaszkodik, az 5 rugalmas párna hatására átalakulnak húzófeszültségekké, mely 5 rugalmas párna a 4 fémlemez szemben lévő oldalára hat, húzófeszültségek és ezek a húzófeszültségek a 4 fémlemez teljes felületén ébrednek, melyeket nem egyenlít ki a 11 belső oldal jelenléte és ennek hatására a 4 fémlemez teljes rendelkezésre álló tömegében anyagvándorlás jön létre.

Ezek a feszültségek (nyomó- és húzófeszültségek) tehát ilyen módon igyekeznek egymást megsemmisíteni (az elasztomerhez közeli intenzitással), és így a kész munkadarabot a lemezvastagság minimális megváltozásával lehet létrehozni.

A 4. ábrán az 5 rugalmas párna dekompressziójának fázisát szemléltetjük, mely a 12 behúzható támasz4

HU 210 052 Β tékok visszahúzásával történik. Ennek a műveletnek az a célja, hogy elkerüljük a mélyhúzott munkadarabnak az 5 rugalmas párna kitágulásának hatására bekövetkező deformációját.

Az 5. ábrán a kész, 25 formázott munkadarab leválasztásának munkafázisát szemléltetjük, mely munkafázisban a bélyegeket hordozó két 1 és 10 nyomófej újbóli felemelése egyidejűleg történik. Annak érdekében, hogy az 5 rugalmas párna felmelegedését elkerüljük, például sorozatban végzett munkák során, a 13 hűtővezetékekben sűrített levegőt cirkuláltatunk. Az 5 rugalmas párna lehűtése az előző, dekompressziós munkafázisban is történhet (lásd 4. ábrát). A sűrített levegőt egyébként a 14 vezetékeken keresztül továbbítjuk, melyek a 25 formázott munkadarab leválasztását teszik lehetővé.

A találmány szerinti mélyhúzó berendezés 6. ábrán bemutatott változatánál a külső 1 nyomófej egy bélyeget képező 9 belső oldallal rendelkezik, melynek sarkainál egy megfelelő alakú kidomborodó rész található, azaz egy 22 kiszögellés, mely a 9 belső oldalból kinyúlik (ezen 22 kiszögellés alakja megfelel a felesleges felületnek), és annak aktív felülete gondosan polírozva van, azért, hogy a formázás során a többlet anyagmennyiség el tudjon azon mozdulni; ezt az aktív felületet felületkezeléssel is el lehet látni, hogy a 4 fémlemez azon könnyebben el tudjon csúszni.

A 6. ábra szerinti mélyhúzó berendezés egy további megvalósítási változatánál, melyet a 7. ábrán mutatunk be, a külső 1 nyomófejen egy olyan 9 belső oldal található, amelyben homorú aktív részek, azaz 23 bemélyedések vannak kialakítva, melyek ugyanazt a szerepet töltik be, mint a 6. ábrán látható 22 kiszögellések, melyeknek helyzetét úgy választjuk meg, hogy az a mélyhúzott munkadarab szempontjából optimális legyen. Tehát a 23 bemélyedéseket, melyek szintén aktív részek, esetleg azokban a mélyhúzási zónákban lehet elhelyezni, melyeket a kész munkadarabról levágással eltávolítunk. A fentiekben ismertetett funkciót ellátó 24 aktív részeket lehet elhelyezni ezenkívül a középső 10 nyomófejen lévő, bélyeg szerepét betöltő 11 belső oldalon is, mely esetben ezek a 24 aktív részek a mélyhúzás olyan középső zónájában helyezkednek el, amelyeket a kész munkadarabról levágással eltávolítunk, vagy ha ez utóbbi megfelel a 4 fémlemez azon részének, mely lényegében a külső 1 nyomófej alatt helyezkedik el.

Ezt a kiviteli változatot különösen arra az esetre javasoljuk, amikor a mélyhúzás középső részénél éles sarkokkal, szögletekkel rendelkező bonyolult formákat kell előállítani.

A visszafordításos mélyhúzási módszer, amelyről a korábbiakban már szó volt, és ahol a fémlemez szélén peremet alakítunk a nyomóbélyeg hagyományos ciklusának megfordításával, lehetővé teszi a formázáshoz szükséges nyomás csökkentését. A nyomás, melyet kizárólag a 4 fémlemez formázására használunk a belépő bélyegnek megfelelő helyen, a visszafordítás után a mélyhúzó szerszám középső felületének egészére hat.

A 4 fémlemeznek ehhez az előformázásához szükséges nyomás nagyon csekély (legfeljebb 10-20 bar /1-2 MPa/értékű).

Ez az alacsony nyomású eljárás tehát lehetővé teszi felületek formázását kis Shore keménységű elasztomerből készült bélyeggel rendelkező kettős hatású szerszámot alkalmazó technika kialakítását, melyet a meglévő karosszéria sajtolásokhoz is alkalmazni lehet.

A mélyhúzási művelet első fázisa abból áll, hogy a külső 1 nyomófejjel kialakítjuk a fémlemezen a szélső részen a peremet (lásd 2. ábrát).

Az első fázisban egyidejűleg a görbült előformázott felületet is előállítjuk, melynek során a 4 fémlemez kiterjed és így elkerüljük a ráncok képződését.

Fontos megjegyezni, hogy ezt a kiterjedést több módon is korlátozzuk:

1. ) az elmozduló elasztomer tömegével, mely meghatározza a 4 fémlemez görbült felületét.

2. ) a nyomóbélyeg közelségével, mely megakadályozza a 4 fémlemez anyagvándorlás útján bekövetkező deformálódását és rendezi az előformázást.

3. ) a 4 fémlemez szélrészeinek duzzasztásával, melyet úgy állítunk be, hogy a 4 fémlemez két tengely mentén történő kiterjedését kis értékre, 3-5%-ra korlátozzuk, mely érték lehetővé teszi a ráncképződés megakadályozását.

A felület görbültségét főképpen a 4 fémlemez több irányú meghajlítása révén érjük el, ami lehetővé teszi, hogy a második formálási művelet és a mélyhúzási művelet utolsó fázisa során, melyben ezeket a hajlításokat módosítjuk, a kialakított formákat nagyon széles határok között és nagyon könnyen változtassuk.

Jóllehet, a leírásban fémlemez formázásáról, azaz általában fémből készült, vékony lemezek formázásáról volt szó, megjegyezzük, hogy a találmány szerinti eljárás nem korlátozódik kizárólag arra, mint arra a leírás első soraiban utaltunk már. A találmány szerinti eljárást más vékony lemezek, például műanyagból készült lemezek esetében is lehet alkalmazni.

A találmány szerinti eljárással formázható műanyag lemezek többek között a következő anyagokból készülhetnek:

- polibuténből, melynek tulajdonságai Jean BŐST: „Matieres Plastiques, Chimie-applications” („Műanyagok, kémiai alkalmazások”) c. művének 244-245. oldalain vannak leírva;

- polietilénből, klórozott polietilénből, polipropilénből, propilénből, PVC-ből;

- klórozott PVC-ből, ABS (akrilnitril, butadién, sztirol) gyantából, polikarbonátból, poli(fenilén-oxi)ból, poliszulfonból, klór-trifluor-etilénből, cellulózacetátból, cellulóz-acetát-butirátból, poliacetátból, fenoxiból, nylon 6-ból, nylon 66-ból.

Ezeknek a műanyagoknak a tulajdonságai igen részletesen le vannak írva a „Polimere Engineering and Science” 1971. márciusi számának 11. kötet, 2. sz. 106. oldalán. Ugyancsak a műanyagok közé értendők az esetlegesen töltőanyagokat is tartalmazó vegyi anyagok is.

A találmányi leírásban 4 fémlemezként említett lemez általános értelemben vett vékony, lemezszerű lap,

HU 210 052 Β nem korlátozódik kizárólag a fémből készült termékekre. A találmány szerinti eljárást lemez alakú anyagok hőközléssel történő, ún. termoformázására is lehet alkalmazni. Ebben az esetben az anyagokat elő lehet melegíteni egy olyan hőmérsékletre, mely nem károsítja az 5 rugalmas párna anyagát.

Claims (15)

1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK

   1. Eljárás lemezanyagok, különösen fémlemezek mélyhúzására, kettős hatású sajtolószerszámmal, mely rugalmas párnát tartalmaz, melynek során a formázandó fémlemezt tartóelemre helyezzük, külső részénél egy első, külső nyomófejet, majd a fémlemez középső részénél egy második, középső nyomófejet alkalmazunk, azzal jellemezve, hogy a formázandó fémlemezt (4) egy belső lemeztartó gyűrűre 3 helyezzük, amelyben a rugalmas párna (5) részére bemélyedés van kialakítva, és amelynek felső, a fémlemezt (4) tartó felülete a rugalmas párna (5) munkafelületénél magasabban helyezkedik el, először az első, külső nyomófejet (1) használjuk, amelynek teste (8) a belső 3 átmérőjénél kisebb átmérőjű, és lemez tartó gyűrű (3) átmérőjénél kisebb átmérőjű, és amelynek külső részénél a belső lemeztartó gyűrűvel (3) együttműködő és a fémlemezt (4) azzal együtt beszorító felső lemeztartó gyűrű (2) van elrendezve, a külső nyomófejet (1) tovább mozgatjuk lefelé a rugalmas párna (5) felé és azzal a fémlemez (4) szélénél egy peremet (20) lenyomunk és a rugalmas párna (5) anyagában lassú alakváltozást idézünk elő, és a fémlemez (4) középső részét oly módon deformáljuk, hogy annak felülete megegyezik a munkadarab végső, kialakítandó felületével, ezután a középső nyomófejet (10) eltávolítjuk és ezzel a szögletes részeket, valamint a fémlemez (4) középső részét a tartóelem végső deformációjával formázzuk.
2. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a fémlemezből (4) kialakítandó kész munkadarabban a felesleges felületeket kiegyenlítjük úgy, hogy a fémlemez (4) vastagsága a kiindulási vastagsághoz képest nem változik.
3. 3. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a fémlemez (4) középső részét a középső nyomófejen (10) elrendezett, bélyeget képező belső oldal (11) legalább egy aktív része (24) segítségével oly módon formázzuk, hogy a fémlemezből (4) kialakítandó kész munkadarabban a felesleges felületet kiegyenlítjük úgy, hogy a fémlemez (4) kiindulási vastagsága nem változik, a középső nyomófej (10) egyidejű eltávolítása során.
4. 4. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy egy első időszakban a középső nyomófejet (10) olyan helyzetbe visszük, melyben az korlátozza a fémlemeznek (4) a tartóelem anyagának alakváltozása hatására bekövetkező deformálódását.
5. 5. Az 1-4. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a rugalmas párna (5) anyaga kis, 30-nál kisebb Shore keménységű elasztomer.
6. 6. Az 1-5. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a formázási műveletet követően a rugalmas párnában (5) nyomáscsökkenést idézünk elő.
7. 7. Az 1-6. igénypontok bármelyike szerinti eljárás azzal jellemezve, hogy a rugalmas párnát (5) alkotó anyag tömegét lehűtjük.
8. 8. Berendezés lemezanyagok mélyhúzására, mely egy tartóelemet tartalmaz, amelyre a formázandó fémlemezt lehet helyezni, továbbá egy első, külső nyomófejet és egy második, középső nyomófejet valamint egy rugalmas párnát tartalmaz, azzal jellemezve, hogy a tartóelem egy belső lemeztartó gyűrű (3), amelynek a fémlemezt (4) tartó felülete (6) a rugalmas párna (5) munkafelületénél (7) magasabban helyezkedik el, a külső nyomófej (1) teste (8) a belső lemeztartó gyűrű (3) átmérőjénél kisebb átmérőjű, a külső nyomófej (1) külső részénél a belső lemeztartó gyűrűvel (3) együttműködő és a fémlemezt (4) azzal együtt beszorító felső lemeztartó gyűrű (2) van elrendezve, és a középső nyomófej (10) egy bélyeget képező belső oldallal (11) van ellátva.
9. 9. A 8. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a külső nyomófej (1) bélyeget képező belső oldalánál (9) legalább egy domború vagy homorú felületű aktív rész, kiszögellés (22) vagy bemélyedés (23) található, melynek formája megfelel a fémlemez (4) eltávolítandó része felületének, oly módon, hogy annak vastagsága állandó lesz.
10. 10. A 8. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a középső nyomófej (10) egy bélyeget képező belső oldalt (11) tartalmaz, amelynek alakja megfelel a fémlemez (4) eltávolítandó része felületének, oly módon, hogy annak vastagsága állandó lesz.
11. 11. A 8-10. igénypontok bármelyike szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a rugalmas párna (5) anyaga elasztomer, melynek Shore A keménysége kisebb 30-nál.
12. 12. A 8-11. igénypontok bármelyike szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a középső nyomófejen (10) lévő belső oldal (11) könnyen megmunkálható vagy könnyen alakítható anyagból készült, például műanyagból, előnyösen poliuretánból, poliepoxiból, poliészterből, betonból, gyantaadalékot tartalmazó betonból, összetett anyagból, melyek szállal, például üvegszállal vannak töltve, vagy kemény fából, például cipészed sarok- vagy talpcsiszolófából.
13. 13. A 8-12. igénypontok bármelyike szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy olyan behúzható támasztékokat (12) tartalmaz, melyek egy első időszakban kiálló és a rugalmas párna (5) tömegébe benyúló helyzetben vannak, egy második, a formázás után időszakban pedig visszahúzhatok.
14. 14. A 8-13. igénypontok bármelyike szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a kész munkadarabot a rugalmas párnáról (5) leválasztó eszközt képező hűtővezetékkel (13) van ellátva.
15. 15. A 8-14. igénypontok bármelyike szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a kész munkadarabot a rugalmas párnáról (5) leválasztó eszközt képező vezetékkel (14) van ellátva.