lisovací nástroje

Katedra konstruování strojů
Fakulta strojní
KϬ2Ͳ<h^d/<1>z
>/^Ks1E^dZK:E
doc. Ing. Martin Hynek, PhD. a kolektiv
verze - 1.0
Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem
a státním rozpočtem České republiky
LISOVACÍ NÁSTROJE
ÚVODNÍ INFORMACE
Jsou to nástroje pro lisování kobercových dílů.
Základem lisovacích nástrojů jsou bloky z plného materiálu, které jsou frézovány.
Vzorové lisovací nástroje zpracované v rámci tohoto projektu jsou WP_501 (KA 03.07), WPD_346 (KA 02.03),
WP_1007 (KA 03.01)
Zdroje obrázků: alibaba.com, eltoppraha.cz, marsystems.cz, Sonnenberg-niestetal.de, tradekorea.com,
walther-praezision.de, zpaul.cz
SOUČÁSTI LISOVACÍCH NÁSTROJŮ
Transportní oka
Horní blok
Spodní blok
Vedení nástroje
Transportní pásy
Dorazy nástroje
Teploměr
PODKLADOVÁ DESKA





Podkladové desky se nacházejí na horním i spodním nástroji.
Chrání stůl lisu před přímým ohřevem od formy, která je opatřena temperační soustavou.
Zabraňuje poškození izolační desky.
Obsahují prvky uchycení k lisu.
Horní podkladová deska
Tloušťka se pohybuje od 6 do 40 mm.
Spodní podkladová deska
SYSTÉM UCHYCENÍ PODKLADOVÉ DESKY
Běžně se využívají 3 základní systémy
 Uchycení šroubem v pouzdře
o Pro úzké izolační desky kde není možno použít pouze sřoubu, je
nutno použít pouzdro, které prochází izolační deskou a dosedá na
blok

Uchycení šroubem v pouzdře s pružinami
o
Další způsob uchycení podkladové desky.

Uchycení pouze šroubem
o Tento způsob lze použít tehdy, když je podkladová deska dost silná na
to, aby bylo možné zapustit celou hlavu šroubu. Proti uvolnění šroubu
lze použít pružnou podložku.
VODÍCÍ ELEMENTY NÁSTROJE


Vodící elementy slouží pro přesné vedení pohyblivé části formy vůči nepohyblivé části formy.
Podle polohy se dělí vedení nástroje na dva typy
o Externí vedení
 Umístěno v bloku nástroje
 Tento typ vedení používáme z důvodu úspory materiálu formy, není třeba přídavek materiálu
bloku pro dodržení předepsané vzdálenosti vyráběného dílu od vedení (tzv. volný prostor).
o
Interní vedení
 Umístěno v bloku nástroje.
 Tento typ vedení zvyšuje celkovou tuhost soustavy, ovšem je nutnost přídavku, aby byl dodržen
volný prostor mezi vyráběným dílem a vedením.
 Výhodou je použití menšího počtu dílů vedení.

Podle typu dělíme vedení
o Mečové vedení
 Obecně se vedení se skládá z jednoho meče, dvou držáků kluzných destiček a dvou kluzných
destiček. Může být ve vedení též obsažena kapsa, ve které jsou uloženy oba držáky.
 Mezi nevýhody lze uvažovat složitou konstrukci, menší schopnost centrováni a fakt, že většinu dílů
musíme vyrábět.
 Meče je třeba konstruovat co nejkratší vzhledem k požadované vysoké tuhosti a úspoře materiálu
Držáky kluzných destiček
Kluzné destičky
Meč
Kapsa
o
Čepová



vedení
Vedení pracující na principu čepu a vodícího pouzdra.
Jednoduchá konstrukce.
Díly se nemusejí vyrábět, mohou se zakoupit u firmy Sankyo oilless.
Sloup horního
vedení
Vodící pouzdro
Čep
Čepová vedení
Sloup spodního
vedení
Řez vedením
Vodicí pouzdra
o
Kuželová vedení
 Jednoduché, velice přesné vedení.
 Díly jsou nakupované od firmy Sonnenberg.
 Kuželové vedení má lepší schopnost centrování horní poloviny nástroje vůči spodní, než mečové
nebo čepové vedení. Je to dáno kuželovitostí čepu.
Závrtný šroub
Blok horního
vedení
Kuželový čep
Vodící pouzdro
Blok spodního
vedení
Nakupované součásti od firmy Sonnenberg
DORAZY NÁSTROJE



Dorazy v lisovacích nástrojích stanovují pracovní polohu nástroje.
Dorazy jsou uchyceny k blokům dorazů, nebo k bloku nástroje pomocí šroubů.
Stejně jako u vodicích elementů se podle polohy dělí dorazy nástroje na dva typy
o Externí dorazy
 Jsou umístěny vně bloku a jsou opatřeny bloky dorazu.
 Tento typ dorazů používáme z důvodu úspory materiálu formy, není třeba přídavek materiálu
bloku pro dodržení předepsané vzdálenosti vyráběného dílu od dorazů (tzv. volný prostor).
Blok horního dorazu
Horní doraz
Spodní doraz
Blok spodního dorazu
o
Interní dorazy
 Jsou umístěny v drážce uvnitř bloků.
 Oproti externím dorazům jsou interní dorazy přišroubovány dvěma šrouby přímo k bloku nástroje,
není zapotřebí bloků dorazů.
 Nutnost přídavku pro dodržení volného prostoru mezi vyráběným dílem a dorazy.
Horní doraz
Spodní doraz

Podle typu se dělí na dorazy
o Drážkované dorazy
 Sestava dorazu se skládá z horního a spodního dorazu a distančních podložek (popř. bloků
dorazů).
 Drážkovaný doraz je možno kdykoliv umístit jako horní, nebo spodní doraz.
Distanční podložky
Horní doraz
Spodní doraz

Spodní doraz – tělo spodního dorazu je opatřeno drážkami. Funkce drážek spočívá
v možnosti vyběhnutí přebytečného materiálu z formy, aniž by vytlačený materiál ovlivnil
nastavení nástroje.

Horní doraz – rozměrem stejný jako spodní doraz, ale styková plocha je rovná.

Distanční podložky – hlavní funkcí je nastavení přesné vzdálenosti dorazů. Podložky se
umisťují pod horní, nebo spodní dorazy. Standardně se využívá tlouštěk 0,1 a 0,2 mm.
o
Ploché dorazy
 Tento typ lze použít pouze pro externí dorazy, které nejsou v kontaktu s bloky nástroje, nemohlo
by totiž dojít k vyběhnutí přebytečného materiálu z formy (viz. drážkové dorazy).
 Ploché dorazy lze použít v kombinaci s vedením (viz. čepová vedení).
 Výroba těchto dorazů je jednodušší.
Horní doraz
Spodní doraz
Distanční podložka
Plochý doraz
MATERIÁLOVÉ DORAZY




Zaručuje správnou polohu polotovaru v pracovním bloku nástroje.
Vyrábí se z pásové oceli.
Materiálové dorazy se většinou zapouštějí do vyfrézovaných kapes bloků, aby nedošlo ke kolizi materiálových.
dorazů s nástrojem
Materiálový doraz obsahuje drážku, která umožňuje nastavení polohy pomocí šroubu.
Materiálový doraz
Horní kapsa
Materiálový doraz v pracovní poloze
Spodní doraz
Materiálové dorazy
Rozmístění materiálových dorazů
ve spodním nástroji
Rozmístění kapes materiálových
dorazů v horním nástroji
Kapsy materiálových
dorazů
TOPNÉ SYSTÉMY


Mohou se nacházet se v obou polovinách nástroje.
Slouží k nahřátí materiálu za účelem zlepšení jeho plasticity.
Systém olejového ohřevu
 Systém rozvodu oleje musí do značné míry kopírovat tvarové plochy nástroje, aby se zajistilo dostatečné prohřátí
3D tvaru bloku, na kterém leží tvářený díl.
 Pracovní médium je olej.
 Pracovní teplota oleje se pohybuje okolo 190 °C.
 Systém rozvodu oleje má jasně daný vstup a výstup.
 Proudění média ve formě musí být jednosměrné, bez slepých míst, kde by mohl olej stydnout a forma by se
v těchto míste špatně prohřála.
 Oběh média je zaručen oběhovým čerpadlem.
Systém olejového ohřevu

Usměrňování toku pomocí ucpávek
o do vyvrtaných děr se vkládá závitová tyč, na které jsou nasazeny ucpávky a ty jsou ustaveny pomocí
dvojice matic.
o Ucpávka zabraňuje kapalině v průtoku.
Ucpávka
Závitová
tyč
Matice
Ukázka usměrňování
pomocí ucpávek

Usměrňování toku pomocí hradícího plechu
o princip spočívá v přehrazení toku média, který je nucen hradící plech obtékat a dochází tak k neustálému
rovnoměrnému ohřevu.
o Tento způsob se využívá u neprůchozích děr a tvarově složitých součástí.
Hradící plech

Prvky systému
o
Rychlospojka – je vždy umístěna u vstupu a výstupu z temperančního systému. Zajišťuje přívod a
odvod oleje z temperanční soustavy. Jedná se o nakupovanou součást opatřenou trubkovým závitem pro
zašroubování do bloku formy.
Rychlospojka
o
Zátka – slouží k zaslepení děr, aby nedocházelo k úniku oleje z bloku formy do okolí. Jedná se o
nakupovanou součást opatřenou trubkovým závitem pro zašroubování do bloku formy.
Zátka
o
Teploměr – slouží pro sledování teploty formy. Jedná se o nakupovanou součást opatřenou trubkovým
závitem pro zašroubování do bloku formy. Teploměry jsou umístěny čelem k obsluze.
Teploměr
Systém elektrického ohřevu
o K vyhřívání formy slouží topné patrony vsazené do předvrtaných děr.
o Délka patrony by měla být alespoň do ¾ délky formy.
o Formu je nutno uzemnit.
o Vývody topných patron musejí být chráněny proti kontaktu s tekutinou.
o Ohřev pomocí topných patron nemusí být usměrňován.

Prvky systému
o Topná patrona – jedná se o průmyslový topný element pracující na principu elektrickém odporu. Jedná
se o nakupovanou součást, která je opatřena dvěma přívody pro připojení napájecích kabelů
Topná patrona
o
Teplotní snímač – slouží pro sledování teploty formy. Jedná se o nakupovanou součást opatřenou
trubkovým závitem pro zašroubování do bloku formy.
Teplotní snímač
PARNÍ SYSTÉM
Systém pro přívod páry
o Pracovní médium je pára.
o Slouží ke zlepšení plasticity polotovaru pro snadnější tvarování dílu.
o Oběhové systémy se mohou nacházet v obou polovinách nástroje.
o Vstup parního oběhu je jasně dán a výstup je ve tvarových plochách po celém bloku.
o Rozvod páry nemá jasně definovanou cestu, ale je nutno zajistit, aby pára byla rovnoměrně přiváděna na
celý povrch bloku.
o Vývody páry jsou opatřeny parními tryskami.
Parní okruh nástroje
Hlavní rozvod páry
Hlavní rozvody páry
Zátka
Parní tryska
o
Tryska – pára je rozváděna pomocí trysek zašroubovaných do bloku. Tryska musí být ustavena kolmo ke
tvaru plochy dílu. Tryska je zfrézována s tvarem bloku tak, aby nevyčnívala ani nebyla zapadlá
Parní tryska v bloku
Parní tryska
IZOLACE





Snižuje tepelné ztráty formy.
Zvyšuje cenu formy.
Mezi používané izolační materiály patří např. Necuron, nebo S4000 .
Podle rozložení izolace ji lze rozdělit do dvou skupin.
o Boční izolace
 Umístění po obvodě horního i spodního bloku.
 Skládá se z určitého počtu menší kusů požadovaných tvarů přišroubovaných k obvodu bloku
pomocí šroubů.
 Použití menších kusů je z důvodu velké křehkosti izolačního materiálu.
Boční izolace
horního nástroje
Boční izolace
spodního nástroje
Boční izolace nástroje
o
Izolační deska
 Vkládá se mezi podkladovou desku a blok v horním i spodním nástroji.
 Obvodový tvar i umístění děr pro upevnění izolační desky odpovídá tvaru a umístění děr
podkladové desky.
Podkladová deska
Izolační deska
Izolační deska horní
Izolační deska spodní
Nástroj s izolačními
deskami
UPÍNACÍ SYSTÉM FORMY


Slouží k upnutí formy k lisu
Prvky upnutí se nacházejí na obou polovinách formy
o
Upínací kapsy
 Upínací systém je umístěn na straně obsluhy a na zadní straně nástroje
 Obsahuje vybrání pro hlavy upínacích šroubů
Propojená upínací kapsa
horního nástroje
Uzavřená upínací kapsa
spodního nástroje
Propojená upínací kapsa
spodního nástroje
Otevřená upínací kapsa
spodního nástroje
TRANSPORTNÍ PRVKY FORMY


Slouží k přemisťování nástroje a spojení obou polovin nástroje
Při přemisťování nesmí dojík k poškození dorazů, vedení a fukčních ploch v bloku nástvroje
Transportní oka
Transportní pásy
Transportní pásy s oky
Nosné čepy
Tlačná deska
Nosné čepy
o
Transportní destičky
 Tyto destičky zaručují, že při transportu nedojde k poškození funkčních ploch a dorazů
 Aby nemohly destičky vyklouznout z dorazů při transportu, jsou destičky opatřeny středícími prvky
 Řetízek zabraňuje ztrátě destičky při provozu nástroje, když není destička používána
Řez systému upnutí
transportní destičky
Systém upnutí
transportní destičky
o
Transportní oka
 Slouží pro přemístění nástroje
 Formy bývají přemisťovány pomocí vysokozvižných vozíku, rozteč ok proto musí odpovídat rozteči
vidlic vozíků
 Jedno oko je svařeno celkem ze sedmi dílů pomocí koutových svarů
 Nevýhodou řešení je fakt, že je potřeba použít ještě transportní pás pro spojení obou polovin
nástroje.
 Výroba svařováním je nákladnější a pracnější, než řezání transportních pásů s oky z plechu.
Transportní oko
o
Transportní pásy
 Zaručuje spojení mezi spodním a horním nástrojem
 Vyrobený z pásové oceli
 Umístění se volí většinou na delších stranách nástroje
Transportní pás
o
Transportní pásy s oky
 Kombinuje funkce transportních ok a pásů v jednom
 Výroba je jednodušší, než svařovaná oka
Transportní pás s okem
o
Nosný



čep
Pro přemístění formy pomocí čepu slouží lano
Část rozšíření krčku slouží jako pojištění proti uvolnění lana
Jedná se o nakupovanou součást od firmy Fibro
Nosný čep
o
Tlačná deska
 Jestliže je forma navržena pro transport po vodorovné ploše, můžeme formu opatřit tlačnými
deskami
 Na desky se vyvíjí posuvová síla, která nezatěžuje žádnou funkční část, ale tlačné desky
Tlačná deska
STŘEDÍCÍ ČEP


Hlavní funkcí je zajistit přesné ustavení horního a spodního bloku vůči sobě
Na ustavených blocích lze pak vyfrézovat drážky interního vedení, nebo vyvrtat díry pro šrouby externího vedení u
obou bloků současně a tím zajistit dodržení požadované vysoké přesnosti
Středící čep
Středící čepy
Středící čep v pracovní poloze