BR0209533B1

BR0209533B1 - ferramenta para acabamento mecánico de placas.

Info

Publication number: BR0209533B1
Application number: BRPI0209533-5A
Authority: BR
Inventors: Eugen Rapp
Priority date: 2001-05-11
Filing date: 2002-05-13
Publication date: 2011-02-08
Also published as: ES2271254T3; DE50208073D1; CA2446424A1; RU2306193C2; DE10221247A1; KR20040022218A; CZ20033049A3; WO2002092256A1; CN1505548A; RU2003135847A; ATE338593T1; CN1505548B; US20040143948A1; EP1385649B1; AU2002304903B2; EP1385649A1; DE10292020D2; BR0209533A; KR100967454B1; PL363647A1

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "FERRAMEN-TA PARA ACABAMENTO MECÂNICO DE PLACAS".

ESTADO DA TÉCNICA

A invenção refere-se a uma ferramenta para o acabamento me-cânico de placas, para a união das mesmas (junção por encaixe ou similar),por meio de uma prensa e uma matriz como definido na reivindicação 1 e 2.

Segundo o documento US 5,117,861, uma ferramenta desse tipoé conhecida, no entanto com o objetivo de desenvolver um novo processode união que estabelece uma boa e oticamente atrativa união. Para conse-guir isso, essa ferramenta se torna muito cara de ser produzida. As paredeslaterais do afastamento das matrizes possuem uma flexibilidade radial, sen-do que o espaço dos segmentos descritos devem também compreender asparedes laterais da matriz nas altas forças de repuxo profundo, sendo queuma armazenagem em balanço desta é bastante sensível. As matrizes con-forme a concretização do documento norte-americano é configurada comototalmente endurecida, o que em ferramentas deste tipo, em comparação àrecepção de ferramenta por si transportada, ocorre na maioria dos casos. Aschapas são primeiramente repuxadas profundamente com auxilio de cavi-Ihas e matrizes sem impulsão e após isto a borda do fundo da seção dechapa que foi repuxada profundamente é tratada radialmente contra as pa-redes adjacentes, de maneira que se dá uma ancoragem firme, a qual exter-namente aparenta ser uma solda, o que naturalmente possui vantagens óti-cas. Uma vez que durante esmagamento radial as paredes laterais são osci-ladas uma para fora da outra sobre as laterais voltadas para as chapas, o-corre, no entanto, um deslocamento dificilmente controlável do apoio daschapas nas matrizes.

Em uma ferramenta usual, que serve para a junção por encaixe,do tipo segundo à espécie (DE-PS 3710929), a prensa apresenta um pino dediâmetro menor, pelo qual placas a serem interligadas são embutidas emprofundidade em um furo cego de uma matriz e esmagadas, para, dessemodo, obterem uma união fixa entre as placas. Também são conhecidosoutros processos de acordo com a espécie, nos quais são usadas ferramen-tas que consistem em prensa e matriz, que servem para prensagem, estam-pagem ou similar de placas, entre outros, também para a ligação de peçasem placas (DE-OS 19913695).

Também é conhecido em uma união por junção refrigerar forte-mente as ferramentas, isto é, prensa e matriz, no lado da prensa e/ou nolado da matriz, para, desse modo, também poder interligar placas que con-sistem pelo menos parcialmente em polímeros ou que contêm polímeros(DE-OS 19752201). Desse modo, no acabamento de placas de materiaisviscoelásticos, tal como polímeros, caucho etc. com outros materiais, tal co-mo, por exemplo, metal, é necessário que haja pressupostos físicos seme-lhantes, que então possibilitem uma união desse tipo. Essas ferramentas depeças múltiplas, naturalmente, são complexas e só são usadas no caso deuma finalidade correspondente ou necessidade correspondente.

Em um outro processo conhecido do tipo de acordo com a espé-cie (DE-OS 10006789), é considerado, particularmente, o alojamento da fer-ramenta, portanto, da prensa ou da matriz, no alojamento de ferramenta damáquina de ferramenta, com o objetivo de uma troca favorável dessas fer-ramentas, para o que está prevista uma deslocabilidade radial correspondente.

A durabilidade das ferramentas usadas nesse caso correspondeao uso e às exigências do material de ferramenta e, em muitos casos, é in-satisfatoriamente baixa. Para obter o padrão válido, o esforço para a produ-ção das ferramentas é muito alto, uma vez que as mesmas precisam apre-sentar uma dureza correspondente na região solicitada (US 5,177,861). Poroutro lado, essas durezas podem levar à ruptura da ferramenta, particular-mente se houver uma extensão longitudinal considerável, muitas vezes ne-cessária, transversalmente à direção de trabalho da mesma. Devido à fixa-ção, é necessária, além disso, uma extensão longitudinal mínima na direçãode trabalho, isto é, que devido a essas condições, a prensa e matriz, a umadureza desse tipo, necessária para uma alta durabilidade, apresentam umadeterminada tendência à ruptura, sendo que essa ruptura pode ter conse-qüências devastadoras. Particularmente, se a ferramenta for usada na pro-dução em série, na união de chapas em automóveis, essas deficiências têmconseqüências devastadoras.

A INVENÇÃO E SUAS VANTAGENS

A ferramenta de acordo com a invenção, com as características

pleiteadas nas reivindicações 1 e 2, tem, por outro lado, a vantagem de queapenas a parte que é efetivamente necessária para o acabamento, a saber,a parte de inserção, apresenta a dureza desejada e, devido à sua configura-ção, sofre menos ou nenhuma solicitação de ruptura, enquanto a outra parte,a saber, a parte de alojamento, pode consistir, de acordo com sua finalidade,em um material mais macio e elástico. Apesar da divisão em dois de, res-pectivamente, prensa e/ou, respectivamente, matriz, a complexidade de pro-dução da ferramenta, particularmente levando em consideração o risco des-crito acima, é mais vantajosa do que no estado da técnica comparável. Aisso acresce o fato de que as seções transversais de prensa e/ou matriz,que transmitem as forças de trabalho, são maiores do que as seções trans-versais que estão expostas ao acabamento das placas em si, de modo quena invenção, vantajosamente existem seções transversais maiores de mate-rial elástico, para transmissão de força e para o acabamento das placas emsi servem seções transversais menores, com dureza de ferramenta corres-pondente.

Dependendo do tipo de ferramenta, a invenção pode encontraraplicação quer no lado da prensa, quer no lado da matriz, ou em ambos oslados.

De acordo com uma configuração vantajosa da invenção, aprensa e/ou matriz estão formadas de modo dividido transversalmente à di-reção de acionamento (à direção de trabalho), para, com isso, obter umaunião por encaixe de forma ou união com encaixe por força daí decorrente.Nesse caso, não há problema em formar as superfícies opostas uma à outrana direção de trabalho, de parte de inserção e parte de alojamento, de umtamanho tal que não haja nenhuma solicitação excessiva, sobretudo na su-perfície da parte de alojamento.

De acordo com uma configuração adicional, vantajosa, da inven-ção, no lado frontal da parte de alojamento voltada para a parte de inserçãoexiste uma cavidade, para a união por encaixe de forma com a parte de in-serção. Usualmente, no caso dessa cavidade, trata-se de um furo ou similar,no qual a parte de inserção correspondente pode ser inserida ou introduzidacom a extremidade voltada para o mesmo. Nesse caso, as bordas da partede inserção podem estar chanfradas ou arredondadas, para obter uma intro-dução mais fácil.

De acordo com uma configuração da invenção, vantajosa nessesentido, a união por encaixe de forma entre parte de inserção e parte de alo-jamento está formada como união prensada, isto é, que existe uma pressãoradial entre a parede interna da cavidade e a área externa da parte de inserção.

De acordo com uma configuração adicional, vantajosa, da inven-ção, a parte de inserção está formada segundo o tipo de um tampão e, de-pois de sua inserção nas cavidades, forma o fundo das mesmas. Essa confi-guração da invenção refere-se, sobretudo, à matriz, na qual, depois, a partede inserção não se salienta da cavidade, uma vez que ela deve apenas for-mar o fundo, devido à solicitação extraordinariamente alta ali existente.

De acordo com uma configuração adicional, vantajosa, da inven-ção, a união entre parte de alojamento e parte de inserção está formada àprova de torção. Essa união à prova de torção pode ser obtida por simplesachatamento da seção transversal circular que serve de base para o alojamento.

De acordo com uma configuração especial, vantajosa, da inven-ção, as paredes laterais da cavidade apresentam uma distância radial dasáreas externas da prensa, sendo que a cavidade está formada como abertu-ra cega em direção radial e axial, cujas paredes laterais estendem-se na di-reção de movimento da prensa e, tal como o fundo da cavidade, estão for-madas de modo não elástico. Uma configuração desse tipo e associação deprensa e matriz é em si conhecida (EP 0215449), no entanto, com as des-vantagens do estado da técnica, mencionadas no início. Pelo uso da inven-ção, é obtido aqui um progresso considerável, uma vez que, como se sabe,na embutição profunda e subseqüente esmagamento das partes de placa, acarga que avança na direção de trabalho é extraordinariamente alta, sendoque, por outro lado, as forças de resistência radiais podem ser substancial-mente menores.

De acordo com uma outra configuração especial da invenção, aferramenta serve para a união de componentes, a saber, pinos, porcas ousimilares, com uma placa, sendo que à prensa de ferramenta está antepos-ta uma prensa perdida, que depois do acabamento permanece na placa(DE-OS 19913695).

Outras vantagens e configurações vantajosas da invenção po-dem ser tiradas da descrição subseqüente, do desenho e das reivindicações.

Desenho

Um exemplo de realização do objeto da invenção está represen-tado no desenho e é descrito mais detalhadamente a seguir. Mostram:

Figura 1 um corte longitudinal parcial pela prensa, matriz e su-porte de ferramenta em representação em explosão, em parte, de acordocom a linha I-I na Figura 2 e

Figura 2 uma seção transversal de acordo com a linha Il -II naFigura 1.

DESCRIÇÃO DO EXEMPLO DE REALIZAÇÃO

No desenho, a ferramenta de acordo com a invenção está mos-trada com suportes de ferramenta em representação em explosão, mas semo alojamento da mesma na própria máquina de ferramenta, sendo que entreuma prensa 1 e uma matriz 2 estão dispostas duas chapas 3 a serem unidasentre si. Para unir as chapas uma com a outra, a prensa 1 é acionada parabaixo e puxa com um pino 4 disposto em sua extremidade as seções daschapas 3 solicitadas de modo correspondente para dentro de uma cavidade5 da matriz 2, para no prosseguimento do curso também esmagar radial-mente essas seções de chapa embutidas em profundidade, de modo que sedá um engate por trás das seções de placa embutidas em profundidade eesmagadas, pelo qual através dessa junção por encaixe, se dá uma uniãofixa entre as placas 3.A prensa 1 está disposta através de um suporte de ferramenta 6na máquina de ferramenta, não representada aqui, e consiste em duas par-tes, a saber, uma parte de alojamento 7 e uma parte de inserção 8, que a-presenta um pino 4. Devido à solicitação mais alta, a parte de inserção 8com o pino 4 apresenta uma dureza substancialmente mais alta do que aparte de alojamento 7, menos solicitada, também devido à sua seção trans-versal maior do que o suporte de ferramenta 6. A parte de alojamento 7 e aparte de inserção 8 estão unidas entre si através de uma união prensada,sendo que a extremidade superior da parte de inserção 8 está inserida comunião por encaixe de forma em uma cavidade 10 da parte de alojamento 7 eé apropriada para absorver altas forças. Como garantia contra torção entreparte de inserção 8 e parte de alojamento 7 serve um achatamento 11 naseção terminal da parte de inserção 8, que se salienta para dentro da cavi-dade 10.

Também a matriz 2, que está igualmente disposta em um supor-te de ferramenta 6, é formada em duas partes, consistindo em uma parte dealojamento 12, que apresenta a cavidade 5, e um tampão 13 comprimido nacavidade 5, que para melhor introdução na cavidade 5 apresenta em seulado inferior uma chanfradura 14. Em seu lado superior também pode estarprevista uma chanfradura 15, de modo que é formada definitivamente umaestria 16, vantajosa para a produção. O restante da cavidade 5 serve demodo conhecido como abertura de embutidura profunda 17 da matriz 2. Ofundo dessa abertura de embutidura profunda 17 é, portanto, formada pelotampão 13, que igualmente apresenta uma dureza de material substancial-mente maior do que a parte de alojamento 12 dessa matriz.

O suporte de ferramenta 6 apresenta, respectivamente, uma par-te de base 18, na qual a prensa 1 ou a matriz 2 é inserida e é retida em suaposição de trabalho por porcas de capa 19 ou discos de mola 20, bem comomolas 21.

Todas as características apresentadas na descrição, nas reivin-dicações abaixo e no desenho podem ser essenciais para a invenção, tantoisoladamente como também em qualquer combinação desejada.LISTAGEM DE REFERÊNCIA

1 prensa 2 matriz 3 chapas 4 pino 5 cavidade 6 ferramenta 7 parte de alojamento 8 parte de inserção 9 união de encaixe prensada 10 cavidade 11 achatamento 12 parte de alojamento 13 tampão 14 chanfradura 15 chanfradura 16 estria 17 abertura de matriz 18 parte de base 19 porcas de capa 20 disco de mola 21 mola

Claims

1. Ferramenta para o acabamento mecânico de placas (3) ousimilar, para união das mesmas entre si ou para união do tipo de solda decomponentes com placas por junção por encaixe com uma prensa (1) e umamatriz (2), que estão respectivamente sustentadas em suas extremidadesafastadas das placas (3) em um alojamento de ferramenta de uma máquinade ferramenta, sendo que para cada das placas (3) afastadas na prensa (1)está previsto um pino (4) e na matriz (2) formada por uma pluralidade de par-tes está alinhado uma cavidade (5), caracterizada pelo fato de que- a cavidade na matriz (2) é formada como abertura cega comparedes laterais não-elásticas;- a matriz (2) é projetada em duas partes, em que está previstacomo fundo da abertura cega em uma parte de alojamento de um tampão(13), a qual consiste em um material mais duro do que a parte de alojamento (12) e- este tampão (13) está previsto sobre o lado afastado das pla-cas (3) por encaixe devido à forma na abertura cega.

2. Ferramenta para o acabamento mecânico de placas (3) ousimilar, para união das mesmas entre si ou para união do tipo de solda decomponentes com placas por junção por encaixe com uma prensa (1) e umamatriz (2), que estão respectivamente sustentadas em suas extremidadesafastadas das placas (3) em um alojamento de ferramenta de uma máquinade ferramenta, sendo que para cada das placas (3) afastadas na prensa (1)está previsto um pino (4) e na matriz (2) formada por uma pluralidade de par-tes está alinhado uma cavidade (5), de acordo com a reivindicação 1 carac-terizada pelo fato de que- a prensa (1) é configurada em duas partes com uma parte deinserção (8) que serve para o acabamento direto das placas e dos pinos (4);- a parte de inserção (8) está retida sobre o lado voltado das pla-cas (3) por encaixe devido à forma em uma cavidade (1) da parte de aloja-mento (7); e- a parte de inserção (8) consiste de um material mais duro quea parte de alojamento (7).

3. Ferramenta de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracteri-zada pelo fato de que as paredes laterais apresentam uma abertura cegaformadas pela cavidade (5) das matrizes (2) que apresentam uma distânciaradial em relação às superfícies de cobertura dos pinos (4) da prensa (1) ecorrem na direção de movimento da prensa (1).

4. Ferramenta de acordo com a reivindicação 3, caracterizadapelo fato de que a união por encaixe devido à forma entre a parte de inser-ção (8, 13) e parte de alojamento (7, 12) está formada como união prensada.

5. Ferramenta de acordo com uma das reivindicações 1 a 4, ca-racterizada pelo fato de que a união entre parte de alojamento (7) e parte deinserção (8) é à prova de torção.

6. Ferramenta de acordo com uma das reivindicações 1 a 5, pa-ra a união à maneira de rebite de componentes, tal como placas, pinos, por-cas ou similares com uma placa, caracterizada pelo fato de que o empregode uma parte de inserção útil à prensa de ferramenta ligada previamente éutilizada como prensa de ferramenta na placa de uma prensa perdida inserí-vel por compressão.