Способ выдавливания и надрезки заготовок и инструмент для выдавливания

Изобретения относятся к обработке давлением листового металла и могут быть использованы при выдавливании и надрезании плоских заготовок (4). Заготовку (4) размещают между пуансоном (2) и вырезной матрицей (5), выполненной с режущей кромкой (6). Пуансон (2) имеет канавку (3), расположенную напротив режущей кромки (6). Производят прессование заготовки (4) между пуансоном (2) и вырезной матрицей (5). При этом происходит врезание режущей кромки (6) в заготовку (4) и вытяжка материала заготовки. При врезании и вытяжке материал заготовки по меньшей мере на ее участках тормозят и осуществляют направление его течения. В результате обеспечивается возможность минимизировать перекос заготовки. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к способу выдавливания и надрезки заготовок, включающему следующие этапы способа:

- предоставление плоской заготовки,

- помещение плоской заготовки между пуансоном и вырезной матрицей, причем пуансон имеет канавку, которая расположена напротив режущей кромки,

- прессование заготовки между пуансоном и вырезной матрицей, причем происходит врезание режущей кромки в заготовку и вытяжка материала, из которого изготовлена заготовка.

Изобретение также относится к инструменту для выдавливания для осуществления способа описанного выше вида, содержащему пуансон, в котором выполнена канавка для принятия материала заготовки, и расположенную напротив пуансона вырезную матрицу, имеющую режущую кромку, которая может врезаться в материал заготовки так, что материал вытесняется в расположенную напротив режущей кромки выемку, причем пуансон и вырезная матрица подвижны относительно друг друга.

Из патентного документа DE 10 2011 121 664 A1 известно выполнение в заготовках фланцевых заглушек для прокладки кабеля. На заготовке, которая впоследствии может быть использована в распределительном или электротехническом шкафу, посредством фасонного ножа может предварительно выдавливаться форма фланца.

При этом фасонный нож врезается до определенной глубины в материал заготовки. При этом материал уплотняется и вытесняется в стороны. Это связано с тем, что усилие прессования, требуемое для врезания, относительно высоко. Оно значительно выше усилия, которое требовалось бы для штампования заготовки.

Вследствие врезания в заготовку в ее материале может происходить перекос. В частности, при надрезах в деталях из листового металла или листовой стали в них может возникать перекос. Перекос существенно ограничивает пригодность надрезанной заготовки для последующей обработки.

Заготовка, подвергнутая перекосу, может быть, например, в дальнейшем использована в сварочных процессах только со значительными проблемами.

Поэтому задача изобретения состоит в предложении способа и инструмента для выдавливания и надрезки заготовок, в частности, заготовок из стального листа, с помощью которых в заготовке может быть минимизирован перекос.

В соответствии с изобретением указанная выше задача решается посредством способа выдавливания и надреза заготовок с признаками п.1 формулы изобретения.

Кроме того, упомянутый выше способ отличается тем, что материал заготовки при надрезании и вытяжке, по меньшей мере, на участках тормозится, и течение материала направляется.

Сначала согласно изобретению было установлено, что при введении режущей кромки в материал, такой как стальной лист, возникает течение материала и/или деформация сжатия материала. Далее было определено, что вследствие течения и/или деформаций сжатия материала в заготовку вносятся значительные напряжения. В рамках изобретения было установлено, что эти напряжения хотя и не могут быть предотвращены, но они могут контролироваться. Конкретно было установлено, что благодаря комбинации этапов способа врезания, вытяжки и торможения материала может направляться течение материала и минимизироваться перекос. Также предложен способ выдавливания и надрезки заготовок, в частности, заготовок из стали листовой, при котором утяжка в заготовке может быть минимизирована.

Таким образом, решается упомянутая выше задача.

Преимущественно при врезании материал направляется от режущих кромок целенаправленно в резервуары. Материал, деформированный при врезании, целенаправленно направляется от режущей кромки в предназначенные для этого резервуары. Это становится возможным благодаря специальной геометрии пуансона и вырезной матрицы. Необходимое при этом усилие прессования примерно на 20% ниже усилия, которое требовалось бы при выдавливании фланца согласно уровню техники. Благодаря специальной геометрии пуансона и вырезной матрицы предотвращается нежелательное образование изгибов в заготовках и обеспечивается их оптимальная ровность.

В качестве заготовки преимущественным образом используется плоский стальной лист. Такая заготовка после обработки посредством описанного здесь способа может применяться в распределительных или электротехнических шкафах, поскольку в ней могут быть легко выполнены фланцевые заглушки.

Согласно изобретению указанная выше задача решается также с помощью инструмента для выдавливания и надрезки заготовок с признаками соответствующего пункта формулы изобретения.

Кроме того, упомянутый выше инструмент для выдавливания отличается тем, что предусмотрены средства торможения, которые удерживают материал, по меньшей мере, на участках.

Во избежание повторений в отношении изобретательского уровня, здесь делается ссылка на соответствующие доводы в отношении способа.

Предпочтительно средства торможения расположены на прижиме, который окружает пуансон. Посредством прижима предотвращается изгибание заготовки вверх при проникновении в нее режущей кромки.

Кроме того, является предпочтительным, когда вырезная матрица окружена вытяжной матрицей. Вытяжная матрица деформирует заготовку и формует в ней наклонные поверхности.

На чертежах показано.

Фиг.1 показывает в виде фрагмента инструмент для выдавливания и надрезки заготовок, содержащий пуансон и вырезную матрицу для осуществления способа выдавливания и надрезки заготовок, причем пуансон и вырезная матрица перемещаются вместе, и

Фиг.2 показывает в виде фрагмента инструмент для выдавливания согласно фиг.1, причем стрелки показывают направление направленного течения материала.

Фиг.1 показывает в виде фрагмента инструмент 1 для выдавливания для осуществления способа описанного ниже вида, содержащий пуансон 2, в котором выполнена канавка 3 для принятия материала заготовки 4, и расположенную напротив пуансона 2 вырезную матрицу 5, имеющую режущую кромку 6, которая врезается в материал заготовки 4 так, что материал вытесняется в лежащую напротив режущей кромки 6 канавку 3, причем пуансон 2 и вырезная матрица 5 подвижны друг относительно друга.

Фиг.1 показывает перемещающийся вместе инструмент 1 для выдавливания. Между пуансоном 2 и вырезной матрицей 5 расположена заготовка 4 в виде сэндвича. Заготовка 4 изготовлена из стального листа.

Предусмотрены средства 7 торможения, которые удерживают материал, по меньшей мере, на участках. Средства 7 торможения выполнены в виде закругленного, полукруглого в поперечном сечении утолщения.

Средства 7 торможения расположены на прижиме 8, который окружает пуансон 2 снаружи. Пуансон 2 проходит, начиная от средств 7 торможения или, соответственно, утолщения, по направлению внутрь конусообразно на отдельных участках. Середина и ось симметрии инструмента 1 для выдавливания представлена пунктирной линией.

Вырезная матрица 5 окружена вытяжной матрицей 9. Вытяжная матрица 9 выполнена комплиментарно к конической форме пуансона 2. Таким образом, изначально ровная плоская заготовка 4 посредством формования может быть снабжена наклонными плоскостями или профилями.

С помощью описанного выше инструмента 1 для выдавливания может осуществляться способ выдавливания и надрезки заготовок 4, который включает следующие этапы способа:

- предоставление плоской заготовки 4,

- помещение плоской заготовки 4 между пуансоном 2 и вырезной матрицей 5, причем пуансон 2 имеет канавку 3, которая расположена напротив режущей кромки 6,

- прессование заготовки 4 между пуансоном 2 и вырезной матрицей 5, причем происходит врезание режущей кромки 6 в заготовку 4 и вытяжка материала, из которого изготовлена заготовка 4.

Материал заготовки 4 при врезании и вытяжке тормозится, по меньшей мере, на участках, и течение материала направляется. Направление течения материала показано на фиг.2 стрелками.

Материал при врезании направляется в сторону от режущей кромки 6 целенаправленно в резервуары 10. В качестве заготовки 4 используется плоский стальной лист.

Материал, который находится в боковом направлении снаружи от средств 7 торможения, т.е. в области прижимов 8, тормозится средствами 7 торможения или, соответственно, утолщением, и не может течь.

Перечень условных обозначений:

1 - инструмент для выдавливания

2 - пуансон

3 - канавка

4 - заготовка

5 - вырезная матрица

6 - режущая кромка

7 - средства торможения

8 - прижим

9 - вытяжная матрица

10 – резервуар

1. Способ выдавливания и надрезания заготовок (4), включающий следующие этапы:

- предоставление плоской заготовки (4),

- помещение плоской заготовки (4) между пуансоном (2) и вырезной матрицей (5), причем пуансон (2) имеет канавку (3), которая расположена напротив режущей кромки (6) вырезной матрицы (5),

- прессование заготовки (4) между пуансоном (2) и вырезной матрицей (5), при котором осуществляют надрезание заготовки (4) врезанием в нее режущей кромки (6) вырезной матрицы (5) и вытяжку материала заготовки (4),

отличающийся тем, что материал заготовки (4) при надрезании и вытяжке тормозят по меньшей мере на участках заготовки (4), при этом течение материала заготовки (4) направляют.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что материал заготовки при надрезании направляют от режущей кромки (6) целенаправленно в пространство (10) между пуансоном и вырезной матрицей.

3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что в качестве плоской заготовки (4) используют плоский стальной лист.

4. Инструмент (1) для выдавливания и надрезания заготовок (4) способом по любому из пп. 1-3, содержащий пуансон (2), в котором выполнена канавка (3) для принятия материала заготовки (4), и расположенную напротив пуансона (2) вырезную матрицу (5), имеющую режущую кромку (6), выполненную с возможностью врезания в материал заготовки (4) с обеспечением его вытеснения в расположенную напротив режущей кромки (6) канавку (3), причем пуансон (2) и вырезная матрица (5) подвижны относительно друг друга,

характеризующийся тем, что предусмотрены средства (7) торможения, выполненные с возможностью удерживания материала заготовки по меньшей мере на ее участках.

5. Инструмент по п.4, отличающийся тем, что средства (7) торможения расположены на прижиме (8), который окружает пуансон (2).

6. Инструмент по п.4 или 5, отличающийся тем, что вырезная матрица (5) окружена вытяжной матрицей (9).