Spôsob tvarovania predmetu, lisovací nástroj na vykonávanie tohto spôsobu a tvarovaný predmet

Číslo patentu: 283087

Dátum: 27.12.2002

Autor: Corcoran Terence

Stiahnuť PDF súbor.

Zhrnutie / Anotácia

Predmet (10), ktorý má bočné otvory (11), t. j. rozperka na radiátory ústredného vykurovania, je vytvorený z lisovaného sypkého časticového materiálu v tvarovacom nástroji, ktorý obsahuje dosku (1) majúcu vertikálne vybranie (2), horný razník (7) a dolný razník (4). Vnútorná tyčová jadrová výstuž (3) vytvára v rozperke axiálny priechod (12) a bočné tyčové jadrové výstuže (6) vytvárajú bočné otvory (11). Hustota vylisovaného materiálu určujúceho bočné otvory (11) je väčšia ako vo zvyšku predmetu (10).

Text

Pozerať všetko

Vynález sa týka tvarovania predmetov, ktoré majú otvory. Predovšetkým sa vynález týka výroby predmetu stláčanim alebo zhutňovaním časticového materiálu do tvarovaného tvaru, aby sa vytvoril výrobok s otvorom rozkladajúcim sa v pravých uhloch k smeru lisovania. Ďalej sa vynález týka lisovacieho nástroja na vykonávanie tohto spôsobu a tvarovaného predmetu.V priemysle je nastolená taká prax, že ak je lisovaním vyrábaný predmet z kovového prášku alebo podobne, nemôžu byť otvory tvarované v smere v pravých uhloch na os lisovania, napr. Iron Powder Handbook, 1957 diel l, časť D, kapitola 20, str. 45, a Handbook of Powder Metallurgy,druhé vydanie 1982, str. 144. Ako dôsledok je považované za nevyhnutné vytvárať taký otvor ako druhú operáciu obrábanim. Teraz sme objavili spôsob výroby bočného otvoru súčasne s tvarovanim predmetu.Predmetom vynálezu je spôsob tvarovania predmetu z časticového materiálu v jednej lisovacej operácii, ktorý má v bočnej stene najmenej jeden otvor spojený s priechodom,umiestneným v smere lisovania, zahŕňajúcí umiestnenie voľného časticového materiálu v jednej tvarovacej časti,prvej tvarovacej časti s druhou tvarovacou časťou, tvarovanie časticovćho materiálu a vyňatie tvarovaného predmetu z formy, pričom podstatou spôsobu podľa vynálezu je, že sa umiestni bočná tyčová jadrová výstuž na vytvorenie otvoru do jednej pevnej tvarovacej časti tak, aby sa rozkladala z jednej strany fomiy k jej druhej strane pred umiestnením voľného časticového materiálu do jednej tvarovacej časti a stláčanie materiálu pôsobením tlaku pozdĺž osi v podstate v pravých uhloch na os jadrovej výstuže na tvarovanie predmetu s otvorom, načo sa zatiahne bočná jadrová výstuž na vytvorenie predmetu s priechodom a otvorom pred vyňatím predmetu z formy.Prednosme spôsob zahŕňa operáciu umiestnenia vnútornej tyčovej jadrovej výstuže do tvarovacích častí, takže jadrová výstuž sa rozkladá v smere tlaku aplikovaného na tvarovanie časti, čim sa V predmete vytvára priechod, otvor je tvorený bočnou tyčovou jadrovou výstužou, ktorá sa rozkladá od bočnej steny predmetu smerom k priechodu. Prednostne je bočná tyčová jadrová výstuž dimenzovaná tak, že sa otvor stýka s priechodom. Prednostne spôsob zahŕňa umiestnenie najmenej dvoch tyčových jadrových výstuži formujúcich otvory v úplne protiľahlých stranách tvarovacej časti.Pri známom lisovacom nástroji je sypký časticový materiál, t. j. kovový prášok umiestnený do otvorenćho lisovadla. Razník je potom priamočiaro premiestnený, aby stlačil častícový materiál faktorom približne 21 na vopred určenú hustotu, zvyčajne približne 6,5 g/cm 3. Pokial je podľa tohto vjmálezu bočná tyčová jadrová výstuž upravená v tvarovacom nástroji, je pomer stlačenia vyšší, zvlášť v oblastiach jadrovej výstuže, takže hustota týchto oblastí môže byť až približne 7,4 g/cm 3. Rozsah, v ktorom je možné nastaviť hustotu v oblasti vytváranćho otvoru, bude závisieť od množstva faktorov, t. j. rozmerov priečneho prierezu a tvaru bočnej tyčovej jadrovej výstuže. Hoci nie je cieľom, aby bol rozsah monopolu akokoľvek obmedzenýnasledujúcou teóriou, ukazujú výskumy, že pri tomto vynáleze majú častice sklon premiestňovať sa bočne, rovnako ako v smere stláčania, čím vedú ku koncentrácii zhutneného materiálu, a preto vyššej hustote v oblastiach, ktoré určujú a obklopujú tvarované otvory. Presnejšie, výskumy ukazujú, že oproti zvyčqnej teórii sú práškovité častice v priebehu počiatočných fáz stláčania odstránené z vrchu a spodku bočných tyčových jadrových výstuži V dostatočnom objeme, aby boli dosiahnuté uspokojívé stredné hustoty medzi otvormi s vyššou hustotou nad a pod otvormi. Spôsob podľa vynálezu teda môže byť použitý na výrobu predmetov, ktoré majú rôznu hustotu v rôznych oblastiach prostredníctvom jedného lisovania. To môže poskytnúť zväčšenú pevnosť a tvrdosť v týchto oblastiach. Existuje potreba jednoduchého spôsobu na výrobu takýchto predmetov, kde majú byť časti predmetu vystavené vysokej sile. Jedným príkladom je rozperka na radiátor horúcovodného ústredného vykurovania alebo iného výmenníka tepla, ktorá je vystavená trhacej sile, keď je pripájaná, t. j. nitovaná k jednému alebo viacerým panelom. Radiátory môžu byť akejkoľvek známej konštrukcie. Spôsob podľa vynálezu môže byť aplikovaný na výrobu predmetu lisovanim, kde má byť vytvorený otvor v bočnej stene.Pri prednosti-tom uskutočnení vytvára vynález spôsob tvarovania rúrkovitého predmetu z lísovaného časticového materiálu, ktorý má vo svojej bočnej stene najmenej jeden otvor, pričom zahŕňa umiestnenie vnútomej tyčovej jadrovej výstuže do otvorovej tvarovacej časti, umiestnenie najmenej jednej bočnej tyčovej jadrovej výstuže do tvarovacieho nástroja tak, že sa rozkladá v podstate v pravých uhloch k vnútomej tyčovej jadrovej výstuži, umiestnenie sypkého časticového materiálu do tvarovacieho nástroja, zavedenie tuhej plnej tvarovacej časti do otvorovej tvarovacej časti, aby sa sypký časticový materiál vylisoval, odtiahnutie jadrových výstuži a odstránenie vytvoreného rúrkovitého predmetu, ktorý má vo svojej bočnej stene najmenej jeden otvor, z tvarovacieho nástroja.Časticový materiál môže byť akýkoľvek vhodný materiál, zvyčajne kovový prášok alebo slinutý kovový prášok,alebo podobne.Po tvarovaní môže byť vyformovaný predmet vystavený ďalšiemu spracovaniu, t. j. tepelnému spracovaniu, Ďalej vynález vytvára lisovaci nástroj na výrobu rúrkovitého predmetu z lísovaného časticového materiálu, kde predmet má priechod a bočný otvor, pričom lisovaci nástroj je tvorený lisovnicou s dutou tvarovacou časťou a prvým razníkom na jednom konci dutiny, kde podstatou vynálezu je, že lisovaci nástroj má aspoň jednu tyčovú jadrovú výstuž rozkladajúcu sa V dutine v pravých uhloch k vnútornej tyčovej jadrovej výstuži a druhý razník pri druhom konci dutiny. Takéto usporiadanie pri použití, po presunutí prvého razníka, spôsobuje, aby sa vnútomá tyčová jadrová výstuž rozkladala do vybrania, a po presimutí bočnej jadrovej výstuže, aby zasahovala smerom k vnútomej tyčovej jadrovej výstuži, čim je sypký časticový materiál zavedený do vybrania a razníky sú premiestnené smerom k sebe, aby zlisovali časticový materiál vo vybraní na vytvorenie predmetu.Ďalej vynález rieši tvarovaný predmet z lísovaného časticového materiálu, lisovaný v jednej lisovacej operácií opatrený axiálnym priechodom, ktorého podstatou je, že predmet má ďalej otvor prechádzajúci naprieč predmetom a priechodom, pričom lisovaný materiál v oblasti otvoru na protiľahlých stranách axiálneho priechodu je kompaktnejší ako v oblastiach vzdialených od otvoru.Vynález poskytuje hospodámy spôsob výroby predmetov vylučujúci nutnosť vŕtania bočných otvorov po liso SK 283087 B 6vani znižuje množstvo požadovaného surového materiálu a ponúka kontrolu hustoty predmetu na poskytnutie vyššej pevnosti V oblastiach najväčšieho napätia pri použití vzhľadom na oblasti s nižším napätím, ktoré pri použití trpia menším napätím.Sme si vedomí toho, že DE-A-2145006 opisuje technológiu izostatického lisovania s použitím tlexibilnej otvorovej tvarovacej časti a bočnej tyčovej výstuže. Táto technológia nie je vzhľadom na predložený vynález relevantná,pretože lisovanie je v priečnom smere, nie pozdĺžne, a výstuže plávu. V GB-A-l 097355 je predmetom lisovacej operácie predtvarovanie v tvarovacom nástroji, ktorý zahŕňa bočné výstuže, ale tie sú umiestnené vo vopred vytvarovaných otvoroch.Prehľad obrázkov na výkresochAby bolo možné vynálezu lepšie porozumieť, bude bližšie vysvetlený pomocou výkresov konkrétneho prlkladu vyhotovenia, na ktorých predstavuje obr. l čiastočný pohľad na lisovací nástroj na výrobu rozperky na radiátor ústredného vykurovania,obr. 2 rovnaký pohľad ako obrázok l v priebehu vstrekovacej operácie,obr. 3 perspektívny pohľad na vytvarovaný predmet a obr. 4 bočný zväčšený pohľad na predmet.Lisovací nástroj obsahuje kovovú dosku 1, ktorá má vertikálne vybranie 2. Vo vybraní 2, ktoré je pri svojom spodnom konci obklopené dolnýrn razníkom 4, je vnútomá tyčová jadrová výstuž 3. Ked je vybranie 2 prázdne, je vnútomá tyčová jadrová výstuž 3 v rovine s homým čelom Iisovacieho nástroja. V bokoch dosky 1 sú priechody 5,ktoré sa otvárajú do vybrania 2 priechody 5 sú horizontálne axiálne vyrovnané do jednej osi. Priechody 5 obsahujú bočné tyčové jadrové výstuže 6, ktoré môžu byť presúvané silovými prostriedkami, čo nie je znázornená, aby prišli do styku s vnútornou tyčovou jadrovou výstužou 3. Sú prítomné štyri takéto jadrové výstuže 6. Horný raznik 7 je upravený nad vybranim 2.Pri použití je vybranie 2 vyplnené sypkým lisovaným materiálom, ako je železný prášok, výhodne s vhodnými prísadami. Fred plnením vybrania 2 je horný koniec vnútornej tyčovej jadrovej výstuže 3 v rovine s horným čelom dosky l, Bočné jadrové výstuže 6 sú prednostne už v kontakte s vnútornou tyčovou jadrovou výstužou 3. Homý raznik 7 je spustený a dolný raznik 4 zdvihnutý vzhľadom na homý raznik 7, aby sa zhutnil materiál na vytvorenie tvarovanćho predmetu 10, ktorým je rozperka. Tlak je teda V osi vertikálneho vybrania 2. Pomer stlačenia je približne 2 l. Po aplikácii tlaku po vopred určený čas je homý raznik 7 voľne zdvihnutý z dosky 1 a bočné tyčové jadrové výstuže 6 sú zatiahnuté a dolný raznik 4 je ďalej zdvihnutý, aby sa vytvorená rozperka priviedla k homému povrchu dosky 1. Vytvarovaný predmet 10, ktorým je rozperka (znázomené na obrázkoch 3 a 4) je odstránená a cyklus je zopakovaný. Tvarovaný predmet 10 - rozperka - pozostáva z prstenca zhutneného železného prášku, ktorý má axiálny priechod 12 a dva páry úplne protiľahlých otvorov 11. Axiálny priechod 12 bol vyformovaný pomocou vnútomej tyčovej jadrovej výstuže 3 a bočné otvory l prostredníctvom bočnej tyčovej jadrovej výstuže 6. Prieskum stien otvorov 11 ukázal, že otvory 11 majú zvýšenú hustotu materiálu a tvrdosťnad a pod otvormi 11 a že stena otvorov 11 je menej ostra ako by sa dalo očakávať, ked by otvory ll boli vŕtané. Vytvarovaná rozperka môže byť ďalej spracovávaná, t. j. vystavené tepelnému spracovaniu.Vďaka spôsobu, akým sa uskutoční lisovanie, je možné takto lisovať časticový materiál, takže vyformovaný predmet má oblasti alebo zóny s rozličnou hustotou. Materiál má zvâčšenú hustotu okolo otvoru vytvoreného prostredníctvom bočných tyčových jadrových výstužĺ 6. To znamená, že tvarovaný predmet 10 je pevnejší, ako by inak bol v oblasti zoslabenia aje ho možno vyrobiť lacnejšie, pretože predmet je tvarovaný v jedinej operácii.Väčšina radíátorov na horúcovodné ústredné vykurovania, ktoré majú konštrukciu z lísovanej ocele, má vstupnú a výstupnú spojovaciu časť vstupujúcu do zadného panelu v rohoch. Niektoré majú iba spodné spojovacie časti, niektoré majú tak horné, ako i spodné spojovacie časti, t. j. v každom rohu na zadnom paneli. Podľa väčšiny výrobných projekcií sú spojovacie časti privarené na zadnom paneli. Pretože panel je v tomto mieste dutý, je tvarovaný predmet 10 - rozperka - umiestnená medzi čelný a zadný panel, aby podoprela zadný panel v priebehu zváracej operácie. Rozperky sú zvyčajne v tvare prstenca, takže pri použití môže voda prechádzať spojením do stredu prstenca a von cez otvory alebo štrbiny vytvorené v rozperke. Počas výroby musí byť rozperka napájaná a presne umiestnená bud cez otvor, ktorý už bol vytvorený v zadnom paneli, alebo do presnej polohy pod raznik v tvare diamantu. Potom je rozperka zaístená k panelu razníkom, ktorý zatlačí materiál do stredového otvoru rozperky, alebo razníkom v tvare diamantu, ktorý preniká a drží rozperku v polohe. Je rovnako máme preraziť otvor v paneli, do ktorého je uložená rozperka s nákružkom, ktorý je potom slabo spechovaný, aby držal. Pretože rozperka podľa tohto vynálezu má zväčšenú pevnosť okolo otvoru ll, je viac schopná odolať silám, ktorým je podrobovaná pri ich upevňovaní k panelom, ktoré môžu tvoriť časť radiatora, ktorý môže byť jednotlivej,dvojitej alebo trojitej panelovej konštrukcie.Vynález nie je obmedzený na opísaný a znázomený príklad konkrétneho vyhotovenia. Napríklad môžu byť do prášku pridané prísady, aby bol zlisovaný, t. j. také, ktore sú známe na zlepšenie tečenia sypkého časticového materiálu. Množstvo vlastností bočných tyčových jadrových výstuží sa môže rôzniť. Môžu byť vykonané kroky na zamedzenie zničenia bočných tyčových jadrových výstuží, t. j. vyrovnaný tlak nad a pod tým, že sa umožní lisovaciemu nástroju plávať dole V priebehu lisovania.l. Spôsob tvarovania predmetu (10) z časticového materiálu v jednej lisovacej operácii, ktorý má v bočnej stene najmenej jeden otvor (11) spojený s priechodom (12), umiestneným v smere lísovania, zahŕňajúcí umiestnenie voľného časticového materiálu v jednej tvarovacej časti (2),prvej tvarovacej časti (2) s druhou tvarovacou časťou (4, 7),tvarovanie časticového materiálu a vyňatie tvarovaného predmetu (10) z formy, vyznačuj úei sa t ý m , že sa umiestni bočná tyčová jadrová výstuž (6) na vytvorenie otvoru (11) do jednej pevnej tvarovacej časti (2) tak, aby sa rozkladala z jednej strany formy k jej druhej strane pred umiestnením voľného časticového materiálu do jednej tvarovacej časti (2) a stláčanie materiálu pôsobením tlaku pozdĺž osi v podstate v pravých uhloch na os jadrovej výstuže (6) na tvarovanie predmetu (10) s otvorom (ll),načo sa zatiahne bočná jadrová výstuž (6) na vytvoreniepredmetu (10) s priechodom (12) a otvorom (1 l) pred vyňatím predmetu (10) z formy.2. Spôsobpodľanároku l, vy z n a č uj ú ci s a t ý m , že zahŕňa umiestnenie aspoň dvoch tyčových jadrových výstuží (6) v úplne protiľahlýeh stranách pevnej tvarovacej časti (2).3. Spôsob podľa nároku l alebo 2, v y z n a č u j ú c i s a t ý m , že tvarovaným predmetom (10) je rozperka na radiátor teplovodného ústredného vykurovania,tepelný výmenník a podobne.4. Lisovací nástroj na výrobu tvarovanćho predmetu(10) z lisovaného časticového materiálu, kde predmet (l 0) má priechod (12) a bočný otvor (1 l), pričom lisovací nástroj je tvorený lisovnícou (1) s dutou tvarovacou časťou(2) a prvým razníkom (4) na jednom konci dutiny, v y značujúci sa tým, žemáaspoňjednutyčovú jadrovú výstuž (6) rozkladajúcu sa v dutine v pravých uhloch kvnútomej tyčovej jadrovej výstuži (3) a druhý razník (7) pri druhom konci dutiny.5. Tvarovaný predmet (10) z lisovanćho časticovćho materiálu, lisovaný V jednej Iísovacej operácii opatrený axiálnym priechodom (12), v y z n a č uj ú e i s a t ý m , že má otvor (11) prechádzajúci naprieč telesom a priechodom (12), pričom lisovaný materiál v oblastí otvoru(ll) na protiľahlých stranách axiálneho priechodu je kompaktnejší ako v oblastiach vzdialených od otvoru (11).

MPK / Značky

MPK: B22F 5/00, B22F 3/02

Značky: předmět, lisovací, nástroj, tvarovaný, spôsob, tohto, tvarovania, předmětů, vykonávanie, spôsobu

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/6-283087-sposob-tvarovania-predmetu-lisovaci-nastroj-na-vykonavanie-tohto-sposobu-a-tvarovany-predmet.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Spôsob tvarovania predmetu, lisovací nástroj na vykonávanie tohto spôsobu a tvarovaný predmet</a>

Podobne patenty