Инструментальное пакетное устройство
Группа изобретений относится к области обработки металлов давлением, в частности к изготовлению корпусов состоящей из двух частей металлической тары. Модульная матрица содержит кольцевой корпус с внутренней окружающей стенкой и наружной окружающей стенкой, имеющий средство фиксации штампа, множество фасонных полостей в упомянутой внутренней окружающей стенке, разнесенных по ее окружности, при этом каждая полость имеет внутренний и наружный участок, упругий амортизирующий элемент, расположенный на упомянутом наружном участке каждой упомянутой фасонной полости. Имеется также жесткий контактный элемент, расположенный на упомянутом внутреннем участке каждой упомянутой фасонной полости, имеющий в целом трапециевидную форму с множеством поверхностей трения, контактирующий с упомянутым упругим элементом и отходящий в наружном направлении от упомянутой внутренней окружающей стенки. Инструментальное пакетное устройство содержит держатель и несущий элемент штампа для вторичной вытяжки, по меньшей мере одну модульную матрицу, имеющую кольцевой корпус и множество амортизирующих средств для самоцентрирования штампа относительно упомянутого пуансона циклического действия, при этом упомянутое амортизирующее средство включает жесткий контактный элемент с множеством поверхностей трения, и по меньшей мере один разделительный элемент. Инструментальное пакетное устройство, применимое для многоциклового изготовления корпусов контейнеров, содержит модульную матрицу, имеющую кольцевой корпус с внутренней окружающей стенкой и наружной окружающей стенкой и средство фиксации штампа, у которой на упомянутой наружной окружающей стенке расположена по меньшей мере одна пластина трения, множество фасонных полостей в упомянутой внутренней окружающей стенке, разнесенных по ее окружности. При этом каждая полость имеет внутренний и наружный участок, а также крепежный участок, упругий амортизирующий элемент, расположенный на упомянутом наружном участке каждой упомянутой фасонной полости и имеющий крепежный элемент, входящий в контакт с упомянутым крепежным участком упомянутой полости. Жесткий контактный элемент расположен на упомянутом внутреннем участке каждой упомянутой фасонной полости, имеет множество поверхностей трения и контактирует с упомянутым упругим амортизирующим элементом, и отходит в наружном направлении от упомянутой внутренней окружающей стенки. Расширяются технологические возможности и повышается качество изделий. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 11 ил.
Предпосылки создания изобретения
Притязания на приоритет настоящей заявки основаны на предварительной патентной заявке США №60/619477, поданной примерно 15 октября 2004 г.
Настоящее изобретение в целом относится к вытяжным механизмам, используемым при изготовлении металлических контейнеров. В частности, изобретение относится к инструментальному пакетному устройству, используемому при протяжке и вытяжке корпусов состоящей из двух частей стальной и алюминиевой тары. Более точно, изобретение относится к усовершенствованным подвижным модульным матрицам, используемым в инструментальном пакетном устройстве для изготовления металлических контейнеров.
Предложенное в настоящем изобретении инструментальное пакетное устройство представляет собой усовершенствование инструментального пакетного устройства, описанного в выданном на имя Weishalla патенте США 4554815 (патент '815) под названием "Инструментальное пакетное устройство" (Tool Pack Assembly), правопреемником которого является правопреемник настоящей заявки. В инструментальном пакетном устройстве по патенту '815, содержание которого в порядке ссылки включено в настоящую заявку, используются подвижные вытяжные и направляющие матрицы, способные восстанавливать соосность в пределах внутренней области корпуса после извлечения пуансона из отштампованного контейнера. В частности, в настоящем изобретении усовершенствованы центрирующее и направляющее средства модульных матриц инструментального пакетного устройства.
Как правило, инструментальные пакетные устройства включают неподвижные и/или подвижные штампы, которые входят в контакт с используемыми в многоцикловом режиме более мягкими материалами, расположенными вокруг пуансона, с целью уменьшения их толщины. Для обеспечения серийного производства, качества и эффективности крайне необходимо осуществлять управление пространственным положением штампов вдоль и перпендикулярно оси перемещения пуансона. Предложенные в настоящем изобретении инструментальные пакетные устройства и модульные матрицы обеспечивают улучшение данных производственных параметров за счет усовершенствованного амортизирующего средства для центрирования и смещения модульных матриц инструментального пакета.
Предложенное в изобретении усовершенствованное амортизирующее средство для смещения матричного комплекта включает упругий пружинный элемент и взаимодействующий с ним жесткий контактный элемент. Упругий амортизирующий уретановый элемент имеет преимущества по сравнению с известными из уровня техники цилиндрическими пружинами, а именно более длительный срок службы, более широкий диапазон сил сжатия пружины и более высокую надежность в работе. Контактные элементы обеспечивают дополнительные поверхности трения, которые дополнительно улучшают характеристики и увеличивают срок службы амортизирующей структуры. Взаимодействующие элементы амортизирующего средства установлены в полостях корпуса модульной матрицы с возможностью свободного доступа для обслуживания и замены в отличие от цилиндрических пружин, которые используются в известных из уровня техники инструментальных пакетных устройствах.
Конструкция корпуса предложенной в настоящем изобретении модульной матрицы также усовершенствована за счет применения легко удаляемых пластин трения, что повышает удобство эксплуатации и обслуживания модульной матрицы в сборе. В прошлом в случае износа весь корпус модуля требовалось, например, шлифовать, а у предложенного в настоящем изобретении корпуса модуля необходимо произвести обслуживание лишь пластин трения. Предложенное в настоящем изобретении инструментальное пакетное устройство обеспечивает усовершенствования и преимущества по сравнению с известными из уровня техники устройствами.
Краткое изложение сущности изобретения
Настоящее изобретение относится к усовершенствованным модульным матрицам и инструментальным пакетным устройствам, в которых используются модульные матрицы. Предложенное в настоящем изобретении инструментальное пакетное устройство рассчитано на применение для изготовления состоящих из двух частей корпусов металлической тары. В процессе изготовления осуществляют первую вытяжку в вытяжном устройстве с целью придания детали из листового металла чашеобразной формы и формирования боковых поверхностей корпуса металлической тары. Затем осуществляют вторую вытяжку и протяжку через корпусообразующее устройство с целью утончения боковых поверхностей и увеличения высоты корпуса тары. В корпусообразующую машину может быть включено днообразующее или сводообразующее устройство. Металлический корпус или тару вытягивают через корпусообразующее устройство с использованием пуансона или штампа. Предложенное в настоящем изобретении инструментальное пакетное устройство рассчитано на применение в сочетании с корпусообразующим устройством для изготовления состоящей из двух частей тары. В частности, предложенное в настоящем изобретении инструментальное пакетное устройство образует внутренний кольцевой корпус, соосный с пуансоном или штампом. Важно, что перемещаемый пуансоном компонент плавно перемещается через внутренний корпус.
Инструментальное пакетное устройство может иметь различные сочетания компонентов, включающих, например, штампы для вторичной вытяжки, одинарные или двойные матричные комплекты, разделители и/или разделители для охладителя в зависимости от ограничений по размеру или требований к размеру и желаемой обработки или воздействия на корпус тары. Например, предложенное в настоящем изобретении инструментальное пакетное устройство может иметь держатель штампа для вторичной вытяжки, несущий элемент штампа для вторичной вытяжки, первую одинарную модульную матрицу, разделительный элемент, вторую одинарную модульную матрицу, второй разделительный элемент, разделительный элемент для охладителя и третью одинарную модульную матрицу. Элементы инструментального пакета образуют корпус для матричных комплектов, используемых для утончения боковых поверхностей металлической тары. Матричный комплект может включать, например, матрицедержатель и штамп. С корпусом сообщаются отверстия для охладителя/смазки, через которые к формируемому металлическому корпусу поступает охладитель. В процессе штампования корпусов металлической тары с использованием инструментального устройства и корпусообразующего устройства выделяется тепло. В случае нарушения центрирования корпуса тары и/или его чрезмерного нагрева в корпусообразующем устройстве возникают проблемы производства и обеспечения качества, т.е. отрыв и переплавка. В результате этого может потребоваться остановка корпусообразующего устройства для извлечения поврежденного изделия(-й), что приводит к снижению производительности и эффективности. Таким образом, преимущество настоящего изобретения заключается в создании инструментального пакетного устройства, сводящего к минимуму проблемы производства и обеспечения качества.
В настоящем изобретении предложена модульная матрица с усовершенствованным амортизирующим средством. Модульная матрица может представлять собой одинарную или двойную модульную матрицу. Модульная матрица имеет в целом круглую кольцевую структуру, образующую корпус для матрицедержателя и штампа, через который способен проходить корпус тары. Со стороны входа модульной матрицы может находиться смазочное кольцо, которое сообщается с отверстиями для охладителя/смазки и служит для равномерной подачи смазки/охладителя к корпусу тары, чтобы облегчить прохождение через штамп и предотвратить отрыв и переплавку. Со стороны выхода модульной матрицы расположен матричный комплект и предусмотрено множество полостей с углами раствора для пружин, смещающих штамп, за счет чего обеспечивается соосность корпуса тары и штампа. На входной поверхности корпуса матрицы предусмотрены воздушные каналы, которые сообщаются с отверстиями для впуска воздуха в инструментальное пакетное устройство. Поскольку матричный комплект имеет тенденцию прилипать к корпусу модульной матрицы в процессе продавливания корпуса тары через инструментальный пакет и корпусообразующее устройство, поток воздуха, проходящий через каналы, заставляет матричный комплект перемещаться от поверхности модуля в подвижное, заново центрированное положение.
Важно, что для установки матричного комплекта в заданное радиальное положение в корпусе модульной матрицы предусмотрены усовершенствованные амортизирующие средства. Амортизирующие средства включают пружину и взаимодействующий с ней жесткий контактный элемент или штифт заданной формы. Пружина предпочтительно выполнена из упругого материала, т.е. уретана или подобного упругого сжимаемого полимера или иного материала с запоминающими и амортизирующими свойствами, аналогичными уретану. Пружине также может быть придана форма цилиндрической пружины или подобная форма. Контактные элементы или штифты предпочтительно имеют заданную, в целом трапециевидную форму, обеспечивающую увеличенную поверхность трения, и изготовлены из инструментальной стали или подобного твердого и долговечного материала. Пружины взаимодействуют со штифтами или контактными элементами, образуя амортизирующее средство, смещающее штамп. Пружины и контактные элементы предпочтительно объединены в единую конструкцию.
Преимущество настоящего изобретения заключается в создании инструментального пакетного устройства, способного работать в многоцикловом режиме, т.е. с 500 единицами тары в минуту. Дополнительное преимущество настоящего изобретения заключается в предотвращении повреждения корпусов тары в процессе изготовления, т.е. отрыва и переплавки, за счет использования усовершенствованного амортизирующего средства в модульной матрице.
Особенностью настоящего изобретения является усовершенствованная модульная матрица, обеспечивающая надежное и точное совмещение металлического корпуса, перемещаемого пуансоном корпусообразующего устройства, с протяжным штампом, т.е. за счет перемещения матрицы и использования направляющего средства, центрирующего металлический корпус. Дополнительной особенностью настоящего изобретения также является смещение матрицы за счет использования упругой пружины, которая отличается долговечностью, является легко контролируемой и заменяемой. Еще одной особенностью настоящего изобретения является амортизирующее средство с контактным элементом, который обеспечивает относительно большую поверхность трения.
Данные и прочие особенности и преимущества настоящего изобретения явствуют из следующего далее описания со ссылкой на чертежи.
Краткое описание чертежей
На фиг.1 показано осевое сечение инструментального пакетного устройства согласно настоящему изобретению,
на фиг.2 показан частичный вид сверху инструментального пакетного устройства согласно настоящему изобретению,
на фиг.3 показано радиальное сечение инструментального пакетного устройства, показанного на фиг.1, включая вид сверху или с выходной стороны инструментального пакетного устройства согласно настоящему изобретению,
на фиг.4 показан вид снизу или с входной стороны инструментального пакетного устройства, показанного на фиг.3,
на фиг.5 показано боковое сечение инструментального пакетного устройства по линии 5-5 на фиг.3,
на фиг.6 показан вид спереди пластины трения согласно настоящему изобретению,
на фиг.7 показан вид сверху пластины трения согласно настоящему изобретению,
на фиг.8 показан вид сверху образованной полости, показанной на фиг.3, с упругой амортизирующей структурой внутри,
на фиг.9 показан вид сбоку упругой пружины, показанной на фиг.8,
на фиг.9А показан частично увеличенный вид фиг.9 с нижним выступом упругой пружины,
на фиг.10 показан вид в перспективе контактного элемента амортизирующего средства, показанного на фиг.8, и
на фиг.11 показано осевое сечение примерного инструментального пакетного устройства, известного из уровня техники.
Описание предпочтительных вариантов осуществления изобретения
Предложенное в настоящем изобретении инструментальное пакетное устройство рассчитано на применение при протяжке и вытяжке состоящих из двух частей корпусов металлической тары. Предложенное в настоящем изобретении инструментальное пакетное устройство рассчитано на применение в корпусообразующем устройстве для изготовления состоящих из двух частей корпусов тары. В предложенном в настоящем изобретении инструментальном пакетном устройстве помещаются штампы, которые образуют части корпуса металлической тары, а также усовершенствованная одинарная или двойная модульная матрица с усовершенствованным амортизирующим средством. Несмотря на то что инструментальное пакетное устройство может иметь различную конфигурацию и различные взаимодействующие элементы, далее рассмотрено примерное инструментальное пакетное устройство 10.
На фиг.1 показано инструментальное пакетное устройство 10, имеющее держатель 11 штампа для вторичной вытяжки, несущий элемент 12 штампа для вторичной вытяжки, одинарную модульную матрицу 13, разделительный элемент 14, одинарную модульную матрицу 15, разделительный элемент 16, разделительный элемент 17 для охладителя и одинарную модульную матрицу 18. Элементы 11-18 образуют внутренний корпус 35, в котором помещаются матричные комплекты и через который пуансон проталкивает или продавливает штампованный металлический элемент с целью штампования металлического контейнера или его части. Держатель 11 штампа для вторичной вытяжки, несущий элемент 12, одинарные модульные матрицы 13, 15 и 18 фиксируют матричный комплект, а именно матрицедержатель и штамп. Например, показано, что матрицедержатель 23 примыкает к приемному выступу 19 матрицы и помещается внутри держателя 11 штампа для вторичной вытяжки и несущего элемента 12. Аналогичным образом показано, что матрицедержатели 24, 25 и 26 соответственно примыкают к приемным выступам 20, 21 и 22 матрицы одинарных модульных матриц 13, 15 и 18 и, следовательно, расположены в одинарных модульных матрицах и внутреннем корпусе 35. Матричные комплекты сконструированы таким образом, что металлический корпус способен проходить через штамп 36 для вторичной вытяжки и штампы 32-34. Амортизирующие средства 59, включающие упругий пружинный элемент 60 и взаимодействующий контактный элемент или штифт 65, помещаются в модульных матрицах, например модульной матрице 18.
Как показано на фиг.1 и 2, в верхней части элементов 13-17 расположены отверстия 27-31 для впуска жидкости. Отверстия 27-31 для впуска жидкости сообщаются с внутренним корпусом 35. Отверстия 27, 29 и 31 для впуска жидкости служат для подачи смазочных материалов или охладителей в корпус и матрицедержатели, а отверстия 28 и 30 для впуска жидкости служат для подачи воздуха в корпус. С целью повышения качества металлического корпуса и уменьшения повреждения изделий, т.е. предотвращения отрыва и переплавки, металлический корпус до подачи через каждый штамп предпочтительно охлаждают. Например, в процессе применения металлический корпус, перемещающийся через инструментальное пакетное устройство 10, продавливают через одинарную модульную матрицу 15, матрицедержатель 25 и штамп 33. Непосредственно после прохождения через штамп 32 одинарной модульной матрицы 13 температура металлического корпуса повышается. В связи с этим до подачи через штамп 33 металлический корпус предпочтительно охлаждают. Через отверстие 29 к металлическому корпусу может быть подан охладитель и введен в смазочное кольцо (описанное далее со ссылкой на фиг.4) одинарной модульной матрицы 13. Поскольку после продавливания матричные комплекты могут прилипать к корпусам модулей, предусмотрены отверстия 28 и 30 для впуска воздуха, которые сообщаются с корпусом 35 и через которые в воздушный канал (описанный далее со ссылкой на фиг.3) одинарной модульной матрицы поступает воздух, освобождающий или перемещающий матричный комплект относительно модульных матриц.
Показанные матричные модули, разделительные элементы, охладитель и отверстия для впуска воздуха являются примерными и могут иметь различные конфигурации в зависимости от эксплуатационных требований. Например, на фиг.1 показано, что у модулей 13 и 15 отверстия 27 и 29 для охладителя расположены внутри модулей вместе со средством подачи охладителя в корпус 35 для охлаждения подаваемых металлических корпусов. В качестве альтернативы отверстие 31 для охладителя может быть расположено в разделительном элементе 17 для охладителя и сообщаться с одинарной модульной матрицей 18. Аналогичным образом показано, что отверстия 28 и 30 для впуска воздуха расположены в разделительных элементах 14 и 16 соответственно и сообщаются с модульными матрицами 13 и 15. Смазочные материалы и поток воздуха могут быть поданы в инструментальное пакетное устройство с использованием различных средств. Например, отверстия для выпуска смазочных материалов и воздуха корпусообразующего устройства могут быть совмещены с отверстиями для впуска смазочных материалов и воздуха инструментального пакетного устройства. С целью выполнения требований к подаче смазочных материалов и потока воздуха в инструментальное пакетное устройство отверстия для впуска смазочных материалов и отверстия для впуска воздуха могут сообщаться со смазочным кольцом, которое помещается, например, в модульной матрице и/или разделительном элементе. Кроме того, может быть предусмотрена двойная модульная матрица, которая рассмотрена далее и используется в инструментальном пакетном устройстве согласно настоящему изобретению.
На фиг.3 показана одинарная модульная матрица 40, имеющая корпус 41 со стенкой 44, имеющей радиально расположенные фасонные полости 45. Одинарная модульная матрица 40 является примером модульной матрицы, используемой в инструментальном пакетном устройстве согласно настоящему изобретению, например одинарных модульных матриц 13, 15 и 18 инструментального пакетного устройства 10. В корпусе 41 со стенкой 44 помещается матричный комплект, например матрицедержатель со штампом. Корпус 41 модульной матрицы имеет наружную окружающую стенку 42 и внутреннюю окружающую стенку 43. Как указано выше, на поверхности одинарной модульной матрицы 40 находится воздушный канал 46 показанной формы, включая восемь радиально проходящих канавок 49, внутреннюю кольцевую канавку 47 и наружную кольцевую канавку 48, при этом все они сообщаются с друг с другом, образуя воздушный канал 46. В фасонных полостях 45 с наклонными стенками 96 и 97, которые дополнительно описаны далее, помещаются амортизирующие средства, т.е. пружинные и контактные элементы (описанные далее со ссылкой на фиг.8-10), перемещающие матричный комплект таким образом, что проталкиваемый пуансоном корпусообразующего устройства металлический корпус, проходящий через инструментальное пакетное устройство, совмещается со штампом, за счет чего предотвращается отрыв и повышается эффективность производства и качество продукции. Фасонные полости 45 показаны в целом равномерно распределенными по стенке 44, тем не менее, в настоящем изобретении предусмотрено, что фасонные полости 45 могут быть распределены по стенке 44 иным образом с учетом, например, веса матричного комплекта.
Как показано на фиг.3, вдоль наружной окружающей стенки 42 одинарной модульной матрицы 40 расположены отверстия 54 для устройства управления (не показано). Вдоль окружающей стенки 42 расположены пластины 53 трения, зафиксированные при помощи крепежных элементов 55, т.е. винтов. Как дополнительно показано на фиг.6 и 7, в каждой пластине 53 трения имеются отверстия 57, через которые крепежные элементы 55 проходят во взаимодействующие отверстия (не показаны), расположенные в одинарной модульной матрице 40. Показано, что пластины 53 трения расположены снаружи одинарной модульной матрицы 40 предложенного в настоящем изобретении инструментального пакетного устройства в двух положениях, например максимального контакта каждой одинарной модульной матрицы со стержнями стягиваемого держателя. Таким образом, пластины трения рассчитаны на то, чтобы выдерживать высокую нагрузку, а в случае износа они могут быть легко заменены более экономичным и эффективным способом, чем при замене или шлифовании всего корпуса одинарной модульной матрицы, что в настоящее время требуется в известных из уровня техники устройствах. Предложенные в настоящем изобретении пластины трения предпочтительно изготовлены из твердой стали или подобного материала.
Как показано на фиг.4 и 5, наружная окружающая стенка 42 и внутренняя окружающая стенка 43 являются наружной и внутренней границами одинарной модульной матрицы 40. Показанная внутренняя сужающаяся цилиндрическая стенка 56 сообщается с каналом 50 для смазочных материалов, по которому смазочные материалы поступают из впускного приспособления в смазочное кольцо (не показано), расположенное на внутренней цилиндрической стенке 56. Как показано на фиг.4, канал 50 для смазочных материалов имеет кольцевой участок 52 и восемь радиально проходящих участков 51. Как указано со ссылкой на фиг.1 и 2, в инструментальное пакетное устройство может быть введен (через отверстия для впуска жидкости) охладитель или смазочный материал, который (по каналу для смазочных материалов и внутренней сужающейся цилиндрической стенке 56) может поступать в смазочное кольцо для охлаждения и смазки пропускаемого металлического корпуса.
На фиг.5а показан вид в поперечном разрезе одинарной модульной матрицы 40 по линии 5-5 на фиг.3. Показано, что корпус 41 со стенкой 44, внутренней окружающей стенкой 43 и внутренней сужающейся цилиндрической стенкой 56 образует часть внутреннего корпуса инструментального пакетного устройства, когда такая одинарная модульная матрица используется в инструментальном пакетном устройстве в сочетании с другими элементами. Как указано со ссылкой на фиг.3, на поперечном разрезе, показанном на фиг.5, проиллюстрировано внутреннее кольцо 47 и наружное кольцо 48 воздушного канала 46 и фасонная полость 45. Как указано выше со ссылкой на фиг.4, на поперечном разрезе, показанном на фиг.5, проиллюстрирован кольцевой участок 52 и один радиально проходящий участок 51 канала 50 для смазочных материалов.
На фиг.8 показан увеличенный вид фасонной полости 45 в корпусе одинарной модульной матрицы 40. В фасонную полость 45 входит амортизирующее средство 59, включающее пружинный элемент 60 и контактный элемент 63. Фасонная полость 45 имеет наклонные стенки 96 и 97, которые образуют наклонное отверстие, ведущее в фасонную полость, и через которые проходит поверхность 72 трения контактного элемента или штифта 65. Показано, что фасонная полость 45 дополнительно имеет обточенную наружную кромку 69. Как показано на фиг.8 и 9, пружинный элемент 60 имеет корпус 61 в целом продолговатой овальной формы в поперечном сечении. На фиг.8 и 9 показано, что корпус 61 имеет вдавленный участок 62. Через корпус 61 проходят отверстия 64, улучшающие функциональные возможности и увеличивающие срок службы корпуса упругой пружины. Как показано на фиг.9 и 9а, корпус 61 упругого пружинного элемента 60 имеет внешний нижний выступ 70, устанавливаемый на обточенной наружной кромке 69 фасонной полости 45. Данная конструкция облегчает фиксацию пружинного элемента и, тем самым, амортизирующего средства в полости 45. Как показано на фиг.8 и 10, штифт или контактный элемент 65 имеет жесткий усеченный корпус 66 в целом трапециевидной формы в поперечном сечении. Корпус 66 имеет выступающий задний участок 67, который сообщается с вдавленным участком 62 элемента 60. Выступающий задний участок 67 дополнительно имеет отверстие 68, расположенное в целом по центру участка 67 и сообщающееся с выступом 63 пружинного элемента 60.
Важно, что контактный элемент 65 предпочтительно имеет жесткий наклонный элемент 66 корпуса с прилегающими поверхностями 72, 73 и 74 трения. Поверхности 72, 73 и 74 трения расположены под углом 71 примерно 40 градусов к радиусу модульной матрицы. Угол 71 может находиться в пределах примерно 25-55 градусов. Как показано на фиг.8, штифт 65 предпочтительно отходит от фасонной полости 65, обеспечивая контакт с матричным комплектом на поверхности 72 трения и перемещая его. Поверхности 73 и 74 трения имеют в целом такой же угол наклона, что и наклонные стенки 96 и 97 фасонной полости, за счет чего обеспечивается максимальная площадь поверхности трения для того, чтобы штифт вошел в контакт с матрицедержателем.
В настоящем изобретении значительно усилены и увеличены поверхности трения амортизирующей конструкции по сравнению с конструкциями известных из уровня техники штифтов в целом закругленной формы, которые, в частности, показаны на фиг.11. В отличие от круглых штифтов, например, из патента '815 усовершенствованный штифт или контактный элемент имеет в целом трапециевидную или усеченную форму с тремя поверхностями трения, за счет чего увеличивается площадь контакта и поверхность трения. Корпус усовершенствованного пружинного элемента может иметь проходящие через него каналы или отверстия в нем (отверстия 64, показанные на фиг.8 и 9), которые обеспечивают улучшенные параметры сжимаемости и долговечности. Пружинные элементы предпочтительно изготовлены из уретана или подобного сжимаемого упругого материала с амортизирующими свойствами, аналогичными свойствам уретановых соединений, и заданными желаемыми параметрами упругости и твердости, т.е. согласно показаниям дюрометра. Взаимодействующий штифт или жесткие элементы усеченной формы предпочтительно выполнены из инструментальной стали или подобного твердого и долговечного материала. Кроме того, в настоящем изобретении также может применяться пружинный элемент в виде цилиндрической пружины, используемой в сочетании со штифтом или контактным элементом 65, несмотря на то что упругие пружинные элементы являются предпочтительными.
В настоящем изобретении предусмотрено, что в инструментальном пакетном устройстве может использоваться составная или двойная модульная матрица. Может использоваться двойная модульная матрица с несущим кольцом или корпусом для размещения двух смежных матричных комплектов. В корпусе двойной модульной матрицы также может использоваться предложенное в изобретении амортизирующее средство для перемещения соединенного двойного матричного комплекта, т.е. множество фасонных полостей, в которых помещаются пружинные элементы и штифты. Фасонные полости двойной модульной матрицы имеют большую глубину, чем полости одинарной модульной матрицы. За счет этого штифты, используемые в двойной модульной матрице, увеличивают площадь поверхности для перемещения двух смежных матриц, а размер пружинных элементов выбран таким образом, чтобы соответствовать увеличенному размеру штифтов.
Предложенное в настоящем изобретении инструментальное пакетное устройство также может включать различные сочетания вытяжных и/или протяжных элементов в зависимости от эксплуатационных требований. Например, на фиг.11 показан известный из уровня техники инструментальный пакет 75 с альтернативной конфигурацией. Инструментальное пакетное устройство 75 включает матричный комплект 76 для вторичной вытяжки, одинарную модульную матрицу 77, двойную модульную матрицу 78, одинарную модульную матрицу 79 и разделители 94 и 95. В одинарных модульных матрицах 77 и 79 помещаются матричные комплекты 80 и 83 соответственно. В двойной модульной матрице 78 внутри несущего кольца 87 помещаются матричные комплекты 81 и 82. Описанное выше несущее кольцо служит для перемещения матричных комплектов в двойной модульной матрице в синхронном режиме или как одно целое. Внутри модульных матриц 77, 78 и 79 расположены цилиндрические пружины 84. Показано, что в одинарной модульной матрице используется известный из уровня техники круглый штифт 85, а в двойной модульной матрице используется известный из уровня техники круглый штифт 86, который взаимодействует с обоими цилиндрическими пружинами двойной модульной матрицы. Как указано выше, при применении сочетания пружины и штифта, показанного на фиг.8-10, в двойной модульной матрице также может использоваться один удлиненный штифт и взаимодействующий пружинный элемент. Показано, что с модульными матрицами и матричными комплектами сообщаются отверстия 88, 90 и 92 для впуска смазочных материалов и отверстия 89, 91 и 93 для впуска воздуха.
Рассмотренные выше конфигурации инструментального пакетного устройства являются примерными, и в объем изобретения также входит применение предложенных в изобретении штампов для вторичной вытяжки, разделителей, одинарных матричных комплектов и/или двойных матричных комплектов в любом сочетании. Кроме того, в любом конкретном инструментальном пакетном устройстве смазочные кольца (не показанные), отверстия для впуска смазочных материалов и отверстия для впуска воздуха могут быть предусмотрены в различных положениях, например в разделительном элементе или модульной матрице.
С учетом множества изменений, которые на основании идей изобретения могут быть внесены в описанные в настоящем изобретении устройства, изложенное выше описание и сопровождающие его чертежи следует считать иллюстрирующим, а не ограничивающим объем изобретения.
1. Модульная матрица инструментального пакетного устройства для штампов, применимая для многоциклового изготовления корпусов контейнеров, содержащая кольцевой корпус с внутренней окружающей стенкой и наружной окружающей стенкой, имеющий средство фиксации штампа, множество фасонных полостей в упомянутой внутренней окружающей стенке, разнесенных по ее окружности, при этом каждая полость имеет внутренний и наружный участок, упругий амортизирующий элемент, расположенный на упомянутом наружном участке каждой упомянутой фасонной полости, жесткий контактный элемент, расположенный на упомянутом внутреннем участке каждой упомянутой фасонной полости, имеющий в целом трапециевидную форму с множеством поверхностей трения, контактирующий с упомянутым упругим элементом и отходящий в наружном направлении от упомянутой внутренней окружающей стенки.
2. Модульная матрица по п.1, отличающаяся тем, что внутренний участок каждой упомянутой полости имеет наклонные стенки, две из упомянутого множества поверхностей трения упомянутого трапециевидного контактного элемента имеют в целом одинаковый угол наклона, который составляет примерно от 25 до 55°.
3. Модульная матрица по п.1, отличающаяся тем, что упомянутый упругий амортизирующий элемент изготовлен из полиуретана, а упомянутый жесткий контактный элемент изготовлен из инструментальной стали.
4. Модульная матрица по п.1, отличающаяся тем, что упомянутый упругий амортизирующий элемент и упомянутый жесткий контактный элемент имеют соединительное средство.
5. Модульная матрица по п.4, отличающаяся тем, что упомянутый упругий амортизирующий элемент имеет в целом овальную форму с вдавленным участком, в целом по центру которого расположен выступ, а упомянутый жесткий контактный элемент имеет выступающий задний участок с отверстием для упомянутого выступа упругого амортизирующего элемента.
6. Модульная матрица по п.1, отличающаяся тем, что каждая из упомянутого множества фасонных полостей имеет в целом V-образное устье в упомянутой внутренней окружающей стенке, при этом фасонные полости в целом равномерно распределены по упомянутой внутренней окружающей стенке упомянутого корпуса модульной матрицы.
7. Модульная матрица по п.1, отличающаяся тем, что на упомянутой наружной окружающей стенке упомянутого корпуса модульной матрицы установлена по меньшей мере одна пластина трения.
8. Модульная матрица по п.1, отличающаяся тем, что упомянутый упругий амортизирующий элемент имеет по меньшей мере один проходящий через него канал.
9. Модульная матрица по п.1, отличающаяся тем, что каждая упомянутая фасонная полость имеет крепежный участок, а упомянутый упругий амортизирующий элемент имеет крепежный элемент для фиксации упомянутого крепежного участка упомянутой полости.
10. Модульная матрица по п.1, отличающаяся тем, что в упомянутом корпусе модульной матрицы предусмотрены каналы для потока смазочного материала и вторые каналы для потока воздуха, при этом используется множество модульных матриц, образующих инструментальное пакетное устройство.
11. Инструментальное пакетное устройство для штампов, применяемых с пуансоном циклического действия для вытяжки и протяжки металлического корпуса, содержащее держатель и несущий элемент штампа для вторичной вытяжки, по меньшей мере одну модульную матрицу, имеющую кольцевой корпус и множество амортизирующих средств для самоцентрирования штампа относительно упомянутого пуансона циклического действия, при этом упомянутое амортизирующее средство включает жесткий контактный элемент с множеством поверхностей трения, и по меньшей мере один разделительный элемент.
12. Инструментальное пакетное устройство по п.11, отличающееся тем, что упомянутое амортизирующее средство дополнительно включает упругий пружинный элемент, взаимодействующий с упомянутым жестким контактным элементом.
13. Инструментальное пакетное устройство по п.12, отличающееся тем, что упомянутое амортизирующее средство изготовлено из полиуретана и имеет в целом овальную форму, а упомянутый взаимодействующий жесткий контактный элемент имеет в целом трапециевидную форму.
14. Инструментальное пакетное устройство по п.11, отличающееся тем, что оно дополнительно включает средство, обеспечивающее поступление потока воздуха в упомянутую модульную матрицу, и средство, обеспечивающее поступление потока смазочного материала в упомянутую модульную матрицу.
15. Инструментальное пакетное устройство по п.11, отличающееся тем, что упомянутая модульная матрица включает множество радиально расположенных полостей, каждая из которых имеет в целом V-образное устье для упомянутого амортизирующего средства.
16. Инструментальное пакетное устройство по п.14, отличающееся тем, что упомянутое средство, обеспечивающее поступление потока воздуха в упомянутую модульную матрицу, расположено в упомянутом разделительном элементе, а упомянутое средство, обеспечивающее поступление потока смазочного материала в упомянутую модульную матрицу, также расположено в упомянутом разделительном элементе.
17. Инструментальное пакетное устройство по п.14, отличающееся тем, что упомянутое средство, обеспечивающее поступление потока воздуха в упомянутую модульную матрицу, расположено в упомянутой по меньшей мере одной модульной матрице, а упомянутое средство, обеспечивающее поступление потока смазочного материала в упомянутую модульную матрицу, также расположено в упомянутой по меньшей мере одной модульной матрице.
18. Инструментальное пакетное устройство по п.14, отличающееся тем, что в упомянутой по меньшей мере одной модульной матрице расположены каналы, сообщающиеся с упомянутым средством, обеспечивающим поступление потока смазочного материала, и с упомянутым средством, обеспечивающим поступление потока воздуха.
19. Инструментальное пакетное устройство по п.11, отличающееся тем, что упомянутое амортизирующее средство включает пружинный элемент в форме цилиндрической пружины, взаимодействующий с упомянутым жестким контактным элементом.
20. Инструментальное пакетное устройство, применимое для многоциклового изготовления корпусов контейнеров, содержащее модульную матрицу, имеющую кольцевой корпус с внутренней окружающей стенкой и наружной окружающей стенкой и средство фиксации штампа, у которой на упомянутой наружной окружающей стенке расположена по меньшей мере одна пластина трения, множество фасонных полостей в упомянутой внутренней окружающей стенке, разнесенных по ее окружности, при этом каждая полость имеет внутренний и наружный участок, а также крепежный участок, упругий амортизирующий элемент, расположенный на упомянутом наружном участке каждой упомянутой фасонной полости и имеющий крепежный элемент, входящий в контакт с упомянутым крепежным участком упомянутой полости, и жесткий контактный элемент, расположенный на упомянутом внутреннем участке каждой упомянутой фасонной полости, имеющий множество поверхностей трения, контактирующий с упомянутым упругим амортизирующим элементом и отходящий в наружном направлении от упомянутой внутренней окружающей стенки.
