BR102016003420A2

BR102016003420A2 - pino ejetor de contraponta

Info

Publication number: BR102016003420A2
Application number: BR102016003420A
Authority: BR
Inventors: Jeffrey W Carper; Thomas E Hay
Original assignee: Nat Machinery Llc
Priority date: 2015-02-19
Filing date: 2016-02-18
Publication date: 2016-10-11
Also published as: CN105903881A; IL243997A0; EP3059026A3; PH12016000060A1; CA2921143A1; RU2016105595A; HK1223065A1; US9545659B2; MX2016002047A; EP3059026A2; US20160243608A1

Abstract

pino ejetor de contraponta. a presente invenção se refere a uma máquina de formação progressiva que compreende um conjunto que possui uma cavidade de moldagem de peça de trabalho simétrica em volta de um eixo geométrico e que inclui uma parede de extremida-de transversal ao eixo geométrico, um furo cônico aberto para a parede de extremidade e centralizado no eixo geométrico, os lados do furo cônico sendo descrito por um ângulo relativamente pequeno com relação ao eixo geométrico, e um, por exemplo, para forçar as peças de trabalho da cavidade, o pino ejetor que possui uma face de extremidade e uma parte de corpo cônica para trás da face de extremidade, a parte de corpo cônica possuindo uma superfície externa que encaixa com uma cavidade da furo cônico.

Description

"PINO EJETOR DE CONTRAPONTA" FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

[001] A presente invenção refere-se a uma ferramentaria para formação a frio de peças de metal. Especificamente, a aperfeiçoamentos em pinos ejetores para cavidades de ferramenta.

ESTADO DA TÉCNICA

[002] Os formadores progressivos de alta velocidade tipicamente convertem um modelo ou peça de trabalho, começando como um comprimento de corte de fio, em uma parte de formato complexo. O processo de moldagem envolve a transferência da peça de trabalho entre estações de trabalho progressivas. Em uma estação de trabalho típica a peça de trabalho é golpeada por uma ferramenta em um aríete alternativo enquanto é posicionado em uma ferramenta fixa em um reforço. Onde uma ferramenta está na forma de uma cavidade, é usado um pino ejetor para assegurar que a peça de trabalho seja liberada da cavidade após ter sido moldado na cavidade.

[003] Convencionalmente, um pino ejetor é um elemento cilíndrico com uma extremidade plana que forma parte da parede da cavidade durante o sopro de formação e em seguida ê forçado para a cavidade para deslocar positivamente a peça de trabalho. Um problema associado a um pino ejetor convencional é a tendência do pino de comprimir longitudinal ou axialmente quando sobmetido às altas forças de formação da peça de trabalho. O deslocamento da face de pino é tipicamente refletido como uma etapa não intencional na superfície da peça de trabalho. As mudanças abruptas no contorno da superfície da peça de trabalho são censuráveis e podem levar a partes acabadas defeituosas. Uma tentativa anterior para eliminar a variação na posição da face de pino ejetor envolvida fazendo a extremidade de pino com um ângulo de afilamento relativamente alto que quando assentado foi coincidente com o ângulo da área de parede de cavidade adjacente. Essa abordagem, embora propor- cionancfo algum benefício na redução de deslocamento da face de extremidade de pino sob compressão» introduziu outros problemas. O pino era suscetível à ruptura e planos de ventilação nos esforços de substituição complicada na periferia de cabeça de pino devido aos padrões de desgaste irregular na inserção que forma a parte principal da cavidade. A juntura do perímetro de pino e remanescente da parede de cavidade foi em um local onde o fluxo de material da peça de trabalho estava propenso a produzir um flash na peça de trabalho e alta tensão na borda de pino.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[004] Esta invenção fornece uma disposição de pino ejetor que reduz muito a tendência do pino recuar para a cavidade que forma o corpo de ferramenta quando submetido às pressões de formação em uma peça de trabalho. O pino ejetor é caracterizado por um perfil afilado estreitamente que tem o diâmetro reduzido a partir de uma face de extremidade de contração de peça de trabalho. O por exemplo» é recebido em um furo moldado complementar na inserção de ferramenta. O pino e o furo de inserção são dimensionados com um ajuste que bloqueia o pino contra movimento axial de onde a face de extremidade de pino está em uma posição desejada com relação às superfícies adjacentes da cavidade. Normalmente, a disposição é onde a face de extremidade de pino encaixa suavemente com as áreas de superfície circundantes da cavidade de inserção de ferramenta.

[005] Como o pino é preso por atrito no furo de inserção adjacente à face de extremidade de pino, há mínima compressão do pino com relação à inserção da pressão de formação em uma peça de trabalho. Consequentemente» é requerido pouco ou nenhum ajuste de um pino para obter uma peça de trabalho bem formada livre de defeitos de superfície.

[008] Tipicamente, uma cavidade de ferramenta é configurada com uma área de base, algumas vezes conhecida como “forquilha" onde uma presente invenção sendo recebida na ferramenta primeiro assenta e estabiliza antes de ocorrência do sopro de formação real. Preferivelmente, a face de extremidade de pino da invenção ê situada radialmente para dentro dessa área de assento de peça de trabalho.

DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[007] A Figura 1 é uma vista em corte transversal de um par de conjuntos de ferramenta opostos em uma estação de trabalho de uma máquina de formação progressiva que mostra uma peça de trabalho antes da formação na estação;

[008} A Figura 2 é uma vista como a Figura 1 que mostra a peça de trabalho na conclusão do sopro de formação; e [009] Â Figura 3 é um vista em corte transversal de uma área de cavidade de ferramenta típica em uma escala ampliada e ilustra esquematicamente o alinhamento radial da peça de trabalho para a cavidade de ferramenta.

DESCRIÇÃO DA MODALIDADE PREFERIDA

[010] Um conjunto de ferramentas 10 mostrado nas figuras é adaptado para ser usado em uma formação a frio progressiva ou máquina de forjamento tal como mostrado e descrito, por exemplo, na patente US 7,377,042. Na disposição ilustrada, o conjunto de ferramentas 10 é adaptado para ser usado na primeira estação de trabalho na máquina onde uma peça de trabalho de metal ou modelo 24 é recebida após ser cortado de um fornecimento de fio em uma estação de recorte da máquina.

[011] .As partes de ferramentaria 11, 12 na área inferior das Figuras 1 e 2 são montadas no reforço da máquina de formação. As partes incluem uma inserção de cavidade 11 e um pino ejetor 12. As partes de ferramentaria 13, 14 na área superior das Figuras 1 e 2 são montadas no aríete móvel ou cursor da máquina formadora de modo que se movam ciclicamente para e afastado do reforço. As partes montadas corrediças incluem uma inserção de cavidade e pino ejetor 14. Convencionalmente, essas partes de ferramentaria são elementos circulares e podem ser feitos de carbono ou outro material duro adequado. Na disposição ilustrada, as partes 11 e 13 são inserções transportadas nos respectivos invólucros 18, 17.

[012] Uma inserção de ferramenta 21 é de tipo de anel deslizante descrito na Patente U.S 7,377,042 acima mencionada, A inserção de anel deslizante 21 è transportada em um invólucro tubular cilíndrico 22 montado deslizante no reforço e capaz de se mover axialmente uma distância limitada paralela à direção do movimento do cursor ou aríete. O invólucro 22, e, portanto a inserção 21, é polarizada para o aríete por molas.

[013] Na disposição ilustrada, o reforço e as ferramentas de aríete 11 a 14 possuem substancialmente a mesma configuração de modo a formar o mesmo formato em cada face de extremidade da peça de trabalho 24. Cada pino ejetor 12, 14 é concêntrico com o eixo geométrico da respectiva inserção 11, 13. Os pinos ejetares 12, 14 possuem uma geometria análoga à válvula contra ponta, que possuí uma cabeça cônica 26 e uma haste cilíndrica 27. As periferias das cabeças 26 e as hastes 27 são preferivelmente lisas e ininterruptas por fendas ou sulcos. No exemplo ilustrado, os lados da cabeça 26 se separam em um ângulo de 15 graus de um eixo geométrico 15 do pino 12, 14. O ângulo do lado preferivelmente varia de um mínimo de 7 graus e um máximo de menos de 30 graus. O eixo geométrico do pino coincide com o eixo geométrico da estação de trabalho.

[014] No caso ilustrado, o pino 12, 14 possui uma face de extremidade plana circular perpendicular ao eixo geométrico 15. Se desejado, a face de extremidade de pino 31 pode ter uma coroa rasa ou depressão, por exemplo, com um ângulo de cone entre em torno de 3 graus e em torno de 10 graus. Um furo central 32 na inserção 11, 13, alinhado com o eixo geométrico 15, fornece um ajuste deslizante com um diâmetro externo da haste de pino 27. Um furo cônico 33 em um lado externo de uma inserção respectiva 11, 13 possui o mesmo ângulo de sua cabeça de pino ejetor associada 26. O furo cônico 33 é proporcionado com relação à cabeça de pino 26 de modo que quando a cabeça é assentada no furo cônico 33, a borda periférica da face de extremidade de pino 31 é nivelada com a superfície de uma cavidade 34 em uma inserção 11, 13 em uma área que forma a boca do furo cônico (Figura 3), As bordas periféricas da cabeça de pino 26 e a boca do furo 33, idealmente, são relativamente afiadas, mas podem ser quebradas ou arredondadas conforme desejado ou necessário.

[015] As faces opostas externas das inserções de ferramentaria 11,13 são côncavas centralmente para formar as respectivas cavidades que recebem a peça de trabalho 34. Â Figura 3 ilustra uma cavidade de inserção em uma escala ampliada. O contorno das cavidades 34 inclui uma zona anular interna 36 que se estende para fora da boca do furo cônico 33 e uma zona anular externa concêntrica 37 que possui um ângulo de inclinação maior do que a zona interna 36 e menor do que 59 graus.

[016] Desejavelmente uma interseção 38 das zonas de cavidade interna e externa 36, 37 é situada de modo que esteja aproximadamente no diâmetro de uma peça de trabalho 24 como é distribuída para a respectiva estação de trabalho. A interseção 38 forma uma “forquilha" ou suporte para a extremidade da peça de trabalho 24 que serve para centralizar e estabilizar a peça de trabalho. Aqui, conforme mostrado, a zona interna 36 possui uma inclinação positiva, sua borda interna e a borda da cabeça de pino são protegidas das condições extremas impostas por um sopro de formação na peça de trabalho 24.

[017] A inserção de anel 21 é polarizada por molas em direção ao cursor para a posição ilustrada na Figura 1. A parte interna da inserção de anel deslizante 21 serve como parte da cavidade de ferramentaria tanto para o reforço quanto para o cursor. A inserção de anel deslizante 21 que possui um diâmetro interno maior do que a cavidade 34 melhora o enchimento da cavidade de ferramentaria do reforço impedindo que as forças de atrito retenham o fluxo de material para as áreas inferiores da cavidade. Essa função de anel deslizante facilita os processos tal como onde a peça de trabalho é um produto moldado livre.

[018} O pino ejetor em forma de contra ponta 12, 14 elimina problemas associados à compressão de um pino ejetor convencional ao longo de toda sua extensão que resulta no deslocamento da face de extremidade do pino e uma incompatibilidade de sua superfície e a superfície circundante da respectiva cavidade. O deslocamento da face de extremidade resulta em uma face escalonada condenável na peça de trabalho que pode produzir partes defeituosas. Quando a cabeça de pino 28 é inteiramente recebida no furo cônico 33, não havendo nenhum sulco de ventilação ao longo de sua interface, lubrificante liquido ou fluido de arrefecimento não pode passar através de sua interface, isto é, as superfícies dessas partes formam uma junção estanque a fluído. Óleo lubrificante ou fluido líquido preso em qualquer cavidade entre as periferias da face de extremidade de cabeça 31 e a zona de superfície de cavidade interna 38, devido a qualquer ligeira estría, por exemplo, irã excluir flash da peça de trabalho desenvolvendo para fenda. Embora o pino ejetor 12, 14 da invenção seja ilustrado com cavidades de ferramenta substancialmente idênticas no reforço e cursor, o pino pode ser usado com ferramentas de configuração diferente e pode ser usado em apenas um do suporte ou aríete.

[019] Deve ser claro que a presente descrição é a titulo de exemplo e que podem ser feitas várias mudanças, adições, modificações ou eliminações de detalhes sem se afastar do escopo legítimo do ensinamento contido nesta descrição. Portanto, a invenção, não está limitada a detalhes particulares desta descrição exceto à medida que as reivindicações que se seguem sejam necessariamente assim limitadas.

REIVINDICAÇÕES

Claims

1. Ferramenta para uma máquina de formação progressiva, CARACTERIZADA pelo fato de que compreende um conjunto que possui uma cavidade de moidagem de peça de trabalho simétrica em volta de um eixo geométrico e que inclui uma parede de extremidade transversal ao eixo geométrico, a parede de extremidade possuindo uma mudança inclinada em uma zona simétrica em volta do eixo geométrico que forma um bolso de centralização e estabilização para uma peça de trabalho, um furo cônico aberto para a parede de extremidade e centralizado no eixo geométrico, e um pino ejetor para forçar a peça de trabalho da cavidade, o pino ejetor possuindo uma face de extremidade e uma parte de corpo cônica para trás da face de extremidade, a parte de corpo cônica possuindo uma superfície externa que encaixa com uma superfície do furo cônico, uma boca do furo e face de extremidade do pino ejetor sendo espaçado radialmente para dentro a partir do bolso.

2. Ferramenta, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que a parede de extremidade possui áreas circulares interna e externa que formam o bolso, a área interna estando mais próxima a um plano perpendicular ao eixo geométrico do que a área externa.

3. Ferramenta, de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADA pelo fato de que a área interna é côncava.

4. Ferramenta, de acordo com a reivindicação 3, CARACTERIZADA pelo fato de que a área interna é descrita por um ângulo em torno de 7 graus a partir do plano perpendicular ao eixo geométrico.

5. Ferramenta para uma máquina de formação progressiva, CARACTERIZADA pelo fato de que compreende um conjunto que possui uma cavidade de formação de peça de trabalho simétrica em volta de um eixo geométrico e que incluí uma parede de extremidade transversal ao eixo geométrico, uma abertura de furo cônica para a parede de extremidade e centralizada no eixo geométrico, os lados do furo cônico sendo descritos por um ângulo com relação ao eixo geométrico menor do que 30 graus, e um pino ejetor para forçar as peças de trabalho da cavidade, o pino ejetor possuindo uma face de extremidade e uma parte de corpo cônica para trás da face de extremidade, a parte de corpo cônica possuindo uma superfície externa que encaixa uma superfície do furo cônico.

6. Ferramenta, de acordo com a reivindicação 5, CARACTERIZADA pelo fato de que a superfície de furo cônica e a parte de corpo cônica são destituídas de sulcos por meio dos quais seja capazes estabelecer uma vedação estanque aos fluídos entre as mesmas quando forçadas juntas.

7. Ferramenta para um formador progressivo, CARACTERIZADA pelo fato de que compreende um conjunto que possui uma cavidade de moldagem de peça de trabalho simétrica em volta de um eixo geométrico e inclui uma parede de extremidade transversal ao eixo geométrico, um furo cônico aberto para a parede de extremidade e centralizado no eixo geométrico, e um pino ejetor para forçar as peças de trabalho da cavidade, o pino ejetor possuindo uma face de extremidade e uma parte de corpo cônica para trás da face de extremidade, a parte de corpo cônica possuindo uma superfície externa que encaixa uma superfície do furo cônico, um anel deslizante concêntrico com o eixo geométrico e possuindo um diâmetro interno maior do que a parede de extremidade adaptada para confinar material de uma peça de trabalho enquanto se move com o material para a parede de extremidade.

8. Ferramenta para um formador progressivo, CARACTERIZADA pelo fato de que compreende um conjunto que possui uma cavidade de moldagem de peça de trabalho simétrica em volta de um eixo geométrico e inclui uma parede de extremidade transversa! ao eixo geométrico, um furo cônico aberto para a parede de extremidade e centralizado no eixo geométrico, e um pino ejetor para forçar as peças de trabalho da cavidade, o pino ejetor possuindo uma face de extremidade e uma parte de corpo cônica para trás da face de extremidade, a parte de corpo cônica possuindo uma superfície externa que encaixa uma superfície do furo cônico, a parede de extremidade adjacente ao furo cônico possuindo uma inclinação a partir de um plano perpendicular ao eixo geométrico menor do que 59 graus.