DK178066B1 - Optimeret metaltrykning ved anvendelse af drejebænk - Google Patents

Abstract

Opfindelsen består i at anvende en drejebænk til en procesbearbejdning bestående af en eller flere operationer i forbindelse metaltrykning (spinning) samt færdigbehandling af et emne. Emneopspænding i drejebænken er uden pinol modhold.

Description

Optimeret metaltrykning ved anvendelse af drejebænk

Teknisk område

Opfindelsen består i at forme metalliske emner ved hjælp af metaltrykning, også benævnt ’spinning’ ved anvendelse af en ’drejebænk’ uden pinol modhold.

Baggrund for opfindelsen

Metaltrykning (spinning) ved anvendelse af en ’trykbænk’ er kendt teknologi. Emne-bearbejdningen kan betegnes som punktvis omformning og emnets opspænding i bænken understøttes af pinol modhold (tail stock). På grund af dette fysiske modhold er der ikke megen fleksibilitet i mulighederne for at anvende flere alternerende processer og dermed slutbearbejde emnet endnu mens det er opspændt.

I den skitserede opfindelse opspændes emnet i en drejebænk uden pinol modhold hvilket muliggør kombinations-bearbejdning af emnet. Der opnås således mulighed for: spinning i drejebænk, omformning og spåntagende bearbejdning i én og samme opspænding.

Som eksempel haves et cirkulært emne der bearbejdes til at blive dæk plade til en lampe-fod.

Delprocesserne er: 1) emnet i form af en plade i aluminium opspændes i matricen i en drejebænk; 2) der bores et hul i emnet, som en del af emnets specifikation; 3) kanten på emnet ’lægges ned’ i vinkel ved hjælp af trykrullen og støttet af formen på matricen; 4) kanten afdrejes; 5) emnet slutbearbejdes ved hjælp af ’solpudsning’.

Set i forhold til anvendelse af en ’trykbænk’ til spinning giver opfindelse med anvendelse af en ’drejebænk’ til spinning stor fleksibilitet i processerne og dermed store besparelser i tid ved emne håndtering og - bearbejdning.

Figuroversigt

Figur 1. Denne skitse viser et eksempel på et cirkulært slut produkt.

Figur 2. Denne skitse viser emnets opspænding i en drejebænk.

Figur 3. Denne skitse viser et eksempel på specialværktøjet.

Figur 4. Denne skitse viser et eksempel på procesopstilling.

Kendt teknik er beskrevet i GB 1 389 480 A, men den aktuelle opfindelse adskiller sig fra kendt teknik med flere aspekter: • Emner der kan bearbejdes er metalplader (28).

• Emnet omformes fra plan tilstand til en vinkelnedbøjet tilstand f.eks. vinkelret, dvs. en 90 graders omformning (28,29).

• Tilholderrullen (24) har en passiv rolle i bearbejdningen; funktionen af tilholderrullen er at fastholde emnet på fiksturet (22), og ikke deltage aktivt i emneformningen. Det er således kun trykrullen (23) som aktivt deltager i omformningen af emnet (28).

• Tilholderrullen er fjederbelastet og ikke fast fikseret.

• Afpasningen/indstillingen af spinne-værktøjet (26) sker i forhold til emnegeometrien.

Beskrivelse af opfindelsen

Emner i form af plader i forskellige metaller kan bearbejdes f. eks, men ikke begrænset til materialerne: stål, aluminium, kobber, messing, zink og rustfri stål.

Figur 1 viser et eksempel på et emne (10), hvor udgangsmaterialet er en 2 mm aluminiums plade. Emnet kan have en forbearbejdning, f.eks. i form af et udstanset hul (12).

Efter bearbejdning er den ydre kant omformet f.eks. til en 90 graders nedbukning (15).

Emnet positioneres og fastspændes i drejebænken (20) ved hjælp af vakuum (Figur 2a).

Figur 2a illustrerer ligeledes, hvordan emnet (rondel) (28) er placeret på fikstur/matrice (22) således at kanten på emnet kan presses i vinkel. Emnets rotation foretages af drejebænkens hovedspindel (21).

Figur 2 illustrerer ligeledes, hvordan specialværktøjet (26) til at udføre den egentlige metaltrykning er opbygget af delkomponenterne a) en fjederpåvirket tilholderrulle (24,25) og b) en trykrulle (23).

Figur 2b illustrerer hvorledes emnet er omformet (29) efter bearbejdning af specialværktøjet (26).

Figur 3 viser detaljer i specialværktøjet med tilholderrulle (24) og trykrulle (23).

Det modhold som er nødvendigt for at kunne udføre spindingen varetages af en fjederbelastet (25) tilholderrulle (24).

Afhængig af bevægelsesretningen (27) af specialværktøjet (26), dvs. vinklen imellem fikstur og specialværktøj, udformes tilholder-, og trykrulle angrebsvinkler tilsvarende.

I en implementering af opfindelsen, er emnet (28) i form af en plade er fastspændt på matricen (22) således at: • emnets overflade (28) er i parallel plan med matricens overflade (22), • matricen (22) er monteret i vinkelret plan med den roterende spindel (21), • bevægelsesretningen (27) af specialværktøjet er vinkelret på drejebænkens matrice (22), • tilholderrulle (24) er vinkelret på emnet (28) og den angribende overflade af trykrulle (23) er vinklet ca. 45 grader i forhold til emnet (28).

I andre givne implementeringer kan værktøjet (26) indstilles efter emnets geometri (28).

Et vigtigt aspekt ved bearbejdningen er at tilholderrullen (24) holdes ren således spåner ikke sætter sig fast på emnet (28). Dette kan opnås ved en standardiseret tilførsel af k/s middel på emne og værktøj under spinning-processen.

De kvalitetsmæssige - og økonomiske fordele ved at anvende den skitserede opfindelse kan sammenfattes: a) der haves kun én opspænding, dvs. at der opereres med mindre tolerancer; b) udnytter maskinventetid, dvs. at proces-tid frigøres; c) større plan hed på emnet end ved optræk; d) billigere råvare.

Et eksempel til fremstilling af et aluminiums emne, hvor det færdige produkt udgør en dæk-plade til en fod til en TV stand er beskrevet i det følgende.

Materiale - og maskine krav:

Materiale: 2mm aluminium plade AL99, 7MgCu 0.8 (PA 708) tilstand H111 overflade (430 højglans).

Fikstur: opbygget i aluminium.

Maskine: Brinkmann UNO.

Planslæde X akse: drivmoment 16Nm, max tilspændingskraft 10200N.

Langsgående slæde Z akse: drivmoment 16Nm, max tilspændingskraft max 20400N.

Emne fastholdelse: vakuum.

Special værktøj med tilholderrulle og trykrulle.

Udgangsmaterialet er rund plan plade (rondel), som er fastholdt på et vakuum fikstur: 1. Det specialudformede spindeværktøj bevæges imod rondellen; 2. Den fjedrende tilholderrulle ’’støtter” rondellen og trykrullen omformer rondellen ("lægger” kanten ned); 3. Det specielt udformede spindeværktøj bevæges tilbage; 4. Emnet spåntages; 5. Emnet er færdigt og kan fjernes fra fikstur.

Et vigtigt aspekt i opfindelsen er, at der opereres med kraftpåvirkninger, hvor der er taget hensyn til maskinsikkerhed samt til fikstur sikkerhed.

Der er i den anførte vurdering set bort fra passivkraften (i X retningen) da dennes størrelse er ubetydelig.

Figur 4 viser hvorledes en komplet og integreret proces-station (40) i praksis kan konfigureres i en standard drejebænk med tilhørende vision udstyr (41), poleringsfunktion (42) og styring til emner ind (43) og styring til emner ud (44).

Claims (4)

1. En metode til at frembringe et formet metalobjekt ved hjælp af metaltrykning, hvor emnet opspændes i en drejebænk uden anvendelse af pinolmodhold og emnet bearbejdes under påvirkning af en trykrulle, hvor metoden er kendetegnet ved • at emnet (28) bearbejdes af et specialværktøj (26) der har en fjederpåvirket (25) tilholderrulle (24), • at tilholderrulle (24) fastholder emnet på fiksturet (22) under emnets bearbejdning, • at emnet (28) omformes fra plan tilstand til vinkelret tilstand, der inkluderer en 90 graders omformning, • at det metalobjekt (28,10) som skal bearbejdes er en plade af et af formbare materialer såsom aluminium, stål, rustfri stål, jern, messing, zink og kobber.

2. En metode ifølge krav 1, hvor specialværktøjet fremføres i en bevægelsesretning kendetegnet ved, at bevægelsesretningen (27) under bearbejdning af emnet (28) er vinkelret på emnet og vinkelret på fikstur X,Y plan (22).

3. En metode ifølge alle ovenstående krav, hvor et metalobjekt i samme opspænding bearbejdes ved flere alternerende processer kendetegnet ved at bestå af en eller flere af en række individuelle operationer til metaltrykning, spåntagning og polering.

4. Et specialværktøj til fremstilling af metaltrykte emner kendetegnet ved at kombinere en fjederpåvirket tilholderrulle (24) og en trykrulle (23) i samme værktøj (26).