BR112014001733B1

BR112014001733B1 - sistemas e conjuntos de ferramentas

Info

Publication number: BR112014001733B1
Application number: BR112014001733-6A
Authority: BR
Inventors: Brian J. Lee; Bryan L. Rogers
Original assignee: Wilson Tool International Inc.
Priority date: 2011-07-23
Filing date: 2012-07-06
Publication date: 2021-01-26
Also published as: BR112014001733A2; JP6122001B2; PL2734313T3; US20130019650A1; DK2734313T3; WO2013015969A1; EP2734313A1; EP2734313B1; JP2014521516A; CA2842403A1; US8752410B2; CA2842403C; HK1198292A1

Abstract

SISTEMAS E CONJUNTOS DE FERRAMENTAS. Trata-se de conjuntos de ferramentas de prensa que envolvem porções de suporte (102) e ponta (104) separáveis. Uma estrutura de auto assentamento (120) é incorporada a esses conjuntos, e pode resultar de uma ou duas porções separáveis (102, 104) dos conjuntos. Em uso, a estrutura de auto assentamento (120) facilita o posicionamento e assentamento apropriados das porções separáveis (102, 104) uma em relação à outra e, em alguns casos, pode ser usada acoplando-se de modo operativo as porções ( 102, 104) uma à outra. Vantagens em relação à montagem e desmontagem dos conjuntos de ferramentas, bem como propriedades estruturais melhoradas resultam como consequência do uso da estrutura de auto assentamento.

Description

SISTEMAS E CONJUNTOS DE FERRAMENTAS

CAMPO DA INVENÇÃO

A presente invenção refere-se, geralmente, a prensas industriais. Mais particularmente, a presente invenção se refere a conjuntos de ferramentas para tais prensas.

ANTECEDENTES

Uma variedade de prensas industriais é conhecida na técnica. Uma, dentre tais prensas, é a prensa dobradeira. Prensas dobradeiras são comumente usadas para flexionar ou, de outro modo, deformar peças de trabalho semelhantes a chapa, tais como peças de trabalho de chapa de metal. Uma prensa dobradeira convencional tem uma viga superior e uma viga inferior, pelo menos uma dentre as quais é móvel em direção a e para longe uma da outra. Tipicamente, a viga superior é móvel de modo vertical, enquanto a viga inferior é fixada em uma posição estacionária. É comum que a ferramenta (por exemplo, um perfurador de formação macho e uma matriz de formação fêmea) seja montado separadamente na prensa dobradeira superior e nas vigas inferiores. Por exemplo, em alguns casos, o perfurador deve ser montado na viga superior da prensa, enquanto a matriz de formação fêmea deve ser montada na viga inferior de prensa.

Tipicamente, o perfurador tem uma superfície deformadora de peça de trabalho (ou "ponta"). Com essa finalidade, se o perfurador for montado em uma viga superior de uma prensa dobradeira, sua ponta geralmente fica orientada para baixo. A configuração da ponta é ditada pelo formato no qual se deseje deformar uma peça de trabalho. Em contrapartida, a matriz tipicamente tem uma reentrância, ligada por uma ou mais superfícies de deformação de peça de trabalho, que está alinhada com a ponta de perfurador. Em casos em que o perfurador é montado na viga superior de prensa dobradeira, uma matriz, por sua vez, é montada na viga inferior de uma prensa dobradeira, com sua reentrância geralmente orientada para cima. A configuração da reentrância corresponde à configuração da ponta do perfurador. Desse modo, quando as vigas são dispostas em conjunto, uma peça de trabalho posicionada entre os mesmos é comprimida pelo perfurador para o interior da matriz para resultar em uma peça de trabalho com uma deformação desejada (por exemplo, uma flexão desejada).

Com a finalidade de deformar de modo preciso uma peça de trabalho, é necessário que o ferramental (por exemplo, perfurador e matriz) seja montado de forma presa na prensa. Conforme descrito acima, em relação a uma prensa dobradeira, isso geralmente envolve montar um perfurador de seleção e uma matriz de seleção nas vigas opostas da prensa dobradeira. Assim sendo, o perfurador e a matriz são geralmente montados através da preensão forçada de cada um com os suportes correspondentes de tais vigas. Com essa finalidade, cada perfurador geralmente tem uma primeira região de extremidade adaptada para ser prendida pelo suporte, e uma segunda extremidade que forma a ponta ou a porção de trabalho (por exemplo, flexão/deformação) da mesma. Da mesma maneira, cada matriz geralmente tem uma primeira região adaptada para ser prendida pelo suporte, e uma segunda região que forma a reentrância ou a porção de trabalho da mesma.

Os projetos de prensa ferramental continuam a evoluir. Por exemplo, alguns perfuradores e matrizes foram projetados para incluir porções separáveis, envolvendo, assim, conjuntos (isto é, conjuntos de ferramental) em vez de corpos integrais únicos. Em relação aos conjuntos de perfurador, as porções separáveis geralmente envolvem um suporte de ponta de perfurador e uma ponta de perfurador, com essas porções configuradas para serem acopladas ou desacopladas conforme desejado. Da mesma maneira, conjuntos de matriz envolvem porções de corpo de matriz e de inserto de matriz separáveis que podem ser acoplados e desacoplados de modo semelhante. Tais projetos de perfurador e de conjunto de matriz são vantajosos, conforme os mesmos permitem que as pontas de perfurador e os insertos de matriz sejam removidos e substituídos ou afiados após os mesmos se desgastarem. Infelizmente, esses projetos também tendem a ter aspectos que são menos do que o ideal.

Por exemplo, os métodos empregados acoplando-se/desacoplando-se a ponta de perfurador ao/a partir do suporte de ponta correspondente podem ser trabalhosos. Em particular, a ponta de perfurador é frequentemente acoplada ao suporte de ponta mediante o alinhamento dos furos fornecidos ao longo das extensões longitudinais de seus corpos e, então, prender os prendedores nos furos alinhados. No entanto, o alinhamento de maneira apropriada a ponta de perfurador e o suporte de ponta para o acoplamento entre os mesmos pode ser um processo muito trabalhoso, particularmente devido aos tamanhos e/ou pesos dos perfuradores convencionais. Adicionalmente, em muitos casos, o processo de acoplamento exige a execução de um golpe de referência para assentar uma ponta contra o suporte antes do acoplamento, de modo operacional, uma ponta e um suporte juntos. Além disso, que tem prendedores para apertar/afrouxar no processo pode ser demorado, difícil de realizar, ou ambos.

Com referência adicional aos conjuntos de perfurador acima descritos, também foi constatado que os mesmos exibem integridade reduzida e exibem desgaste aumentado ao longo do tempo, em comparação aos seus similares com corpo integral único. Por exemplo, quando usados em operações de compressão, um conjunto de perfurador convencional formado por porções separadas de suporte e ponta adjacentes exibe uma integridade estrutural diminuída em comparação a um perfurador com corpo integral. Além disso, as operações de compressão tendem a exercer esforços maiores nas superfícies adjacentes das porções contíguas, causando, assim, desgaste aumentado nessas áreas ao longo do tempo.

Além disso, em alguns casos, os conjuntos de perfurador foram constatados como sendo deficientes na distribuição de modo uniforme da força de compressão. Por exemplo, em alguns projetos, as interfaces de suporte com uma ponta em um ângulo, que fazem com que áreas do suporte encontrem força de compressão maior do que outras. Isso pode levar a uma distribuição de força menor do que a ótima e transferir para a ponta durante um processo de deformação/flexão, e a eficácia do processo pode ser, consequentemente, reduzida. Além disso, o desgaste aumentado pode ser constatado nas áreas que encontram as forças maiores, que confere esforços maiores. As questões acima frequentemente são agravadas quando se usa tamanhos maiores de ponta.

Deve-se verificar que muitos dos aspectos acima descritos são constatados como existentes em conjuntos de matriz convencionais também.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

As Figuras 1Α, 1B, e 1C são vistas frontais, de corte transversal e de conjunto explodido, respectivamente, de um conjunto de perfurador em concordância com determinadas modalidades da invenção, com a Figura 1B também mostrando uma vista ampliada adicional de um corte do conjunto.
A Figura 2 é uma vista lateral de uma configuração exemplificativa do conjunto de perfurador da Figura 1, montado e alinhado com um conjunto de matriz correspondente de uma maneira que é comumente fornecida em uma prensa dobradeira.
As Figuras 3A, 3B, e 3C são vistas frontais, de corte transversal e de conjunto explodido, respectivamente, de um conjunto de matriz em concordância com determinadas modalidades da invenção, com A Figura 3B também mostrando uma vista ampliada adicional de um corte do conjunto.
A Figura 4 é uma vista em perspectiva lateral de um conjunto de perfurador adicional em concordância com determinadas modalidades da invenção.
A Figura 5 é uma vista em perspectiva lateral de outro conjunto de perfurador em concordância com determinadas modalidades da invenção.
A Figura 6 é uma vista em perspectiva lateral de um corpo de matriz modular em concordância com determinadas modalidades da invenção.
As Figuras 7A e 7B são vistas em corte transversal e de conjunto explodido, respectivamente, de um conjunto de perfurador adicional que tem um projeto de acoplamento que envolve um prendedor exemplificativo em concordância com determinadas modalidades da invenção, com a Figura 7A também mostrando uma vista ampliada adicional de um corte do conjunto.
As Figuras 8A e 8B são vistas em corte transversal e de conjunto explodido, respectivamente, de um conjunto de perfurador adicional que tem um projeto de acoplamento que envolve um prendedor exemplificativo em concordância com determinadas modalidades da invenção, com a Figura 8A também mostrando uma vista ampliada adicional de um corte do conjunto.
As Figuras 9A e 9B são vistas em corte transversal e de conjunto explodido, respectivamente, de outro conjunto de perfurador que tem um projeto de acoplamento que envolve um conjunto de prendedores exemplificativo em concordância com determinadas modalidades da invenção, com a Figura 9A também mostrando uma vista ampliada adicional de um corte do conjunto.
As Figuras 10A e 10B são vistas em corte transversal e de conjunto explodido, respectivamente, de um conjunto de perfurador adicional que tem um projeto de acoplamento que envolve um mecanismo exemplificativo de preensão e de liberação em concordância com determinadas modalidades da invenção, com a Figura ÍOA também mostrando uma vista ampliada adicional de um corte do conjunto.
As Figuras 11A e 11B são vistas em corte transversal e de conjunto explodido, respectivamente, de outro conjunto de perfurador que tem um projeto de acoplamento que envolve um mecanismo exemplificativo de preensão e de liberação em concordância com determinadas modalidades da invenção, com a Figura 11A também mostrando uma vista ampliada adicional de um corte do conjunto.
As Figuras 12A, 12B, e 12C são vistas frontais, de corte transversal e de conjunto explodido, respectivamente, de um conjunto de perfurador adicional em concordância com determinadas modalidades da invenção.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

Em determinadas modalidades, a invenção fornece um conjunto de ferramenta configurado para ser montado em um suporte de ferramenta de uma prensa. O conjunto de ferramenta compreende porções separáveis. As porções separáveis incluem um suporte e uma ponta. o conjunto de ferramenta inclui uma estrutura de auto assentamento configurada para posicionar e assentar um primeiro dentre o suporte e uma ponta em relação a um segundo dentre o suporte e uma ponta. Uma estrutura de auto assentamento inclui um membro de união que tem a primeira e a segunda regiões de extremidade. A primeira região de extremidade forma uma fixação rígida a um primeiro dentre o suporte e uma ponta. A segunda região de extremidade se projeta a partir do primeiro dentre o suporte e uma ponta e é adaptado para o engate mediante um segundo dentre o suporte e uma ponta, de modo que uma superfície de montagem do primeiro dentre o suporte e uma ponta seja posicionada e assentada contra uma superfície correspondente do segundo dentre o suporte e uma ponta sem ajuste adicional do primeiro dentre o suporte e uma ponta é exigida.

Em determinadas outras modalidades, a invenção fornece um conjunto de ferramenta configurado para ser montado em um suporte de ferramenta de uma prensa. O conjunto de ferramenta compreende porções separáveis. As porções separáveis incluem um suporte e uma ponta. O conjunto de ferramenta inclui uma estrutura de auto assentamento configurada para posicionar e assentar uma ponta em relação ao suporte. Uma estrutura de auto assentamento compreende um membro de união que tem a primeira e a segunda regiões de extremidade. A primeira região de extremidade forma uma fixação rígida em uma porção de ponta. A segunda região de extremidade se projeta a partir da porção de ponta e é adaptado para o engate com o suporte de modo que uma superfície de montagem da ponta seja posicionada e assentada contra uma superfície correspondente do suporte. O suporte recebe um membro de acoplamento engatado de modo ajustável com o membro de união de modo a acoplar de modo operacional o suporte e uma ponta. O membro de acoplamento é ajustável em relação a um segmento do membro de união.

Em determinadas modalidades adicionais, a invenção fornece um método para fornecer um conjunto de ferramenta para o uso em um suporte de ferramenta de uma prensa que tem um eixo geométrico de compressão. O método compreende a etapas de fixar uma estrutura de auto assentamento a uma ponta do conjunto de ferramenta; engatar uma estrutura de auto assentamento a um suporte do conjunto de ferramenta, em que tal engate da estrutura de auto assentamento resulta em uma superfície de montagem da ponta ser posicionada e assentada contra a superfície correspondente do suporte sem ajuste adicional da ponta; e acoplar de modo operacional uma ponta ao suporte mediante o engate de uma estrutura de auto assentamento com um membro de acoplamento do suporte.

Opcionalmente, o membro de união não é equipado com (por exemplo, é destituído de) ferragens, tais como molas, barras de retenção, porcas, e similares.

Opcionalmente, durante o assentamento do conjunto de ferramenta, o membro de acoplamento (ou pelo menos um porção do mesmo) se move (por exemplo, axialmente) em relação ao membro de união em uma direção no sentido cruzado (por exemplo, perpendicular) ao eixo geométrico de compressão do conjunto de ferramenta.

Opcionalmente, o membro de união não é integral ao corpo de ponta, porém é fixável de maneira seletiva a e removível da ponta.

Opcionalmente, quando o conjunto de ferramenta é montado de modo operacional, uma primeira região de extremidade do membro de união é ancorada de modo removível à ponta, enquanto uma segunda região de extremidade do membro de união é retida de modo preso ao suporte pelo fato de que o membro de acoplamento é apoiado contra (por exemplo, de modo a formar uma conexão rígida com) o membro de união.

DESCRIÇÃO DETALHADA

A seguinte descrição detalhada deveria ser lida com referência aos desenhos, em que elementos semelhantes em desenhos diferentes são números de modo idêntico. Os desenhos ilustram modalidades selecionadas e não são destinadas a limitar o escopo da invenção. Será entendido que as modalidades mostradas nos desenhos e descritos abaixo são meramente para propósitos ilustrativos e não são destinadas a limitar o escopo da invenção, conforme definido nas reivindicações.

Conforme descrito acima, os projetos de ferramental (por exemplo, perfuradores e matrizes) para prensas industriais (tais como prensas dobradeiras) continuam a evoluir. Um projeto conhecido envolve perfuradores e matrizes que são fornecidos como conjuntos, em que cada um envolve suporte e porções de extremidade de trabalho separáveis - a saber, suporte de pontas de perfurador e pontas de perfurador em relação aos perfuradores e os corpos de matriz e insertos de matriz em relação às matrizes. As pontas de perfurador podem ser removidas do suporte de pontas de modo que as pontas podem ser afiadas ou substituídas, conforme desejado, e os insertos de matriz podem, de modo semelhante, serem removidos dos corpos de matriz. No entanto, esses projetos de conjunto também têm aspectos que são menos do que o ideal. Por exemplo, montagem/desmontagem das porções separáveis pode, frequentemente, envolver processos trabalhosos e demorados e, diferente de seus semelhantes com corpo integral, os conjuntos podem ter integridade estrutural reduzida e podem exibir desgaste aumentado ao longo do tempo.

Apesar dessas limitações, o perfurador e os conjuntos de matriz continuam a ganhar popularidade pelo fato de sua eficácia de um modo geral em relação ao reuso ou à substituição de suas porções de extremidade de trabalho. Além disso, esses projetos de conjunto foram modificados ao longo dos anos, com as porções separáveis sendo formadas a partir de diferentes materiais. Através do uso de diferentes materiais para as porções separáveis, permite-se que os custos de fabricação sejam reduzidos. Por exemplo, embora as pontas de perfurador e insertos de matriz tipicamente necessitam de materiais endurecidos, os suportes de perfurador ou corpos de matriz foram modificados de modo a serem formados com material(is) menos custoso(s). Desse modo, apesar dos aspectos menos do que ideais do perfurador e dos conjuntos de matriz comercializados até a presente data, a demanda por esses conjuntos continua a crescer.

Uma maneira na qual a presente invenção melhora mediante o projeto convencional de conjuntos de ferramental é mediante o fornecimento de uma maneira melhorada de montar as porções separáveis. Em determinadas modalidades da invenção, conforme detalhado adicionalmente abaixo, uma estrutura de auto assentamento é incorporada nos conjuntos. Uma estrutura de auto assentamento pode assumir uma variedade de formas e, pode resultar de uma ou mais das porções separáveis dos conjuntos. Em uso, uma estrutura de auto assentamento preferencialmente facilita o posicionamento e assentamento apropriados das porções separáveis em relação uma à outra, por exemplo, sem precisar adicionalmente de um golpe de referência da prensa (por exemplo, sem que ter que prensar o perfurador forçosamente contra a matriz para assentar as ferramentas), ("assentamento," "assentado," ou "assento," significa que a(s) superfície(s) de montagem da ponta é presa (por exemplo, firmemente) contra a superfície(s) correspondente(s) de montagem do suporte.) Consequentemente, uma estrutura de auto assentamento facilita o processo de dispor de forma adjacente as porções, e ao mesmo tempo garante que as porções sejam posicionadas e assentadas apropriadamente no processo, limitando, assim, o número de etapas necessárias para acoplar as porções.

Os depositantes constataram que quando uma estrutura de auto assentamento também é usada como um meio de acoplamento de modo operacional das porções em conjunto, o projeto pode ser particularmente vantajoso. Por exemplo, usando-se a estrutura para assentar as porções e acoplar as mesmas em conjunto na posição assentada, um conjunto de ferramenta particularmente confiável pode ser alcançado. Consequentemente, o conjunto de ferramenta resultante, como em comparação ao conjuntos de ferramentas convencional, é constatado como exibindo integridade estrutural maior e desgaste reduzido nas áreas das porções assentadas.

Adicionalmente, uma estrutura de auto assentamento da invenção não envolve ferragens correspondentes associadas a isso. Com essa finalidade, quando através do uso de conjuntos de perfurador com pontas de perfurador arredondadas, conforme os raios dessas pontas varia, uma estrutura de auto assentamento precisa ser correspondentemente trocada para acoplar de maneira eficaz uma ponta ao suporte. Em tais casos, se uma estrutura de auto assentamento teve ferragens correspondentes associadas a isso, tais ferragens não necessitariam ser adicionalmente trocadas, o que adiciona tempo e despesas ao processo de acoplamento. Esse não é o caso com uma estrutura de auto assentamento da invenção, pois a mesma é destituída de quaisquer ferragens separadas (por exemplo, molas, barras de retenção, porcas, etc.). Mais detalhes serão mencionados posteriormente.

Além disso, as superfícies assentadas das porções contíguas podem ser opcionalmente orientadas de modo que uma distribuição uniforme de força de compressão através do conjunto de ferramenta seja alcançada. Por exemplo, uma estrutura de auto assentamento pode ser configurada para ter uma orientação particular em relação a um eixo geométrico de compressão da prensa, e, quando usada para assentar as superfícies das porções separáveis, a estrutura pode funcionar para orientar as superfícies assentadas em relação ao eixo geométrico de compressão de modo a promover distribuição de força uniforme. Em alguns casos, essas superfícies são orientadas para serem geralmente perpendiculares ao eixo geométrico de compressão da prensa. Assim, a força de compressão, quando entregue, é distribuída uniformemente através da interface das superfícies de montagem assentadas. Por exemplo, em relação aos conjuntos de perfurador, a configuração acima leva a um uso mais uniforme e eficaz da força de deformação/flexão da prensa, independentemente do tamanho da ponta de perfurador. Além disso, na distribuição uniforme dessa força, constata-se que o conjunto de perfurador geralmente exibe desgaste reduzido através de suas superfícies de montagem assentadas. Essas e outras vantagens dos projetos incorporados são descritas adicionalmente abaixo.

As Figuras 1A, 1B, e 1C (por vezes coletivamente denominadas no presente documento como Figura 1) ilustram vistas frontais, de corte transversal e de conjunto explodido, respectivamente, de um conjunto de perfurador 100 em concordância com determinadas modalidades da invenção. Embora alguns conjuntos de ferramentas incorporados no presente documento sejam mostrados e que envolvem conjuntos de perfurador (as na Figura 1), deve-se verificar que tais modalidades são apenas aplicáveis aos conjuntos de matriz, por exemplo, conforme exemplificado nas Figuras 3A, 3B, e 3C e descritos abaixo. Além disso, deve-se verificar que os conjuntos de ferramentas incorporados podem ser Estilo Americano, estilo Europeu, Estilo Wila, ou qualquer outro estilo de ferramental que se beneficie do fato de ter as características da presente invenção. Além disso, embora seja descrito no presente documento em relação a sua aplicabilidade a uma prensa dobradeira, os conjuntos de ferramentas são apenas aplicáveis a outros máquinas que tem funcionamento similar, tais como máquinas de dobrar, células de flexão robóticas, e similares.

Retornando as figuras, de modo muito notável, na Figura 1C, o conjunto de perfurador 100 inclui duas porções primárias, um suporte de ponta de perfurador 102 e uma ponta de perfurador 104, que são configuradas para serem dispostas em contiguidade (isto é, fixadas uma à outra) e separadas conforme desejado. No entanto, em modalidades que envolvem conjuntos de matriz, por exemplo, conforme exemplificado nas Figuras 3A, 3B, e 3C, as duas porções primárias envolvem, correspondentemente, uma corpo de matriz e um inserto de matriz. Deve-se verificar que quando é feito referência a um conjunto de ferramenta e sua ponta e porções de suporte no presente documento, a "ponta" pode ser ou uma ponta de perfurador ou um inserto de matriz. Da mesma maneira, o "suporte" pode, correspondentemente, ser ou um suporte de ponta de perfurador ou um corpo de matriz.

Em determinadas modalidades, o suporte de ponta de perfurador 102 é usado com (e pode ser fornecido em combinação com) pontas de perfurador de aço endurecidas de ferramenta. Tal aço de ferramenta frequentemente tem dureza na faixa de 20 HRc a 80 HRc. No entanto, o suporte 102 pode ser usado com uma variedade de pontas de ferramenta formadas a partir de qualquer material, como outro equivalente, tal como, material(ais) endurecido(s) ou material (ais) compósito(s), ou conhecido na técnica (incluindo os que atualmente tem o uso menos difundido) ou àqueles não ainda desenvolvidos. De modo alternativo, em alguns casos, o suporte 102 pode ser adaptado para o uso com pontas de ferramenta de materiais não endurecidos que são ainda aplicáveis para o seu uso destinado de funcionalidade deflexão/deformação.

Em alguns casos, o suporte de ponta de perfurador 102 tem uma chave de segurança 106. Talvez, como melhor mostrado na Figura 1B, uma haste 108 do suporte 102 pode ter, opcionalmente, tal chave de segurança 106. A Figura 2 ilustra uma vista lateral de uma configuração exemplificativa do conjunto de perfurador 100, montado e alinhado a um conjunto de matriz correspondente de uma maneira que é comumente fornecida em uma prensa dobradeira. Em referência à Figura 2, a chave de segurança 106 é adaptada para engatar uma reentrância de segurança (ou sulco de segurança) 202 e/ou mover em alinhamento com uma prateleira de segurança, definida por um suporte de ferramenta de prensa 200. Quando fornecida, a chave de segurança 106 pode ser retrátil ou não retrátil. As chaves de segurança de ambos os tipos são descritas na Patente № U.S. 6.467.327 e na Patente № U.S. 7.021.116, cujo conteúdo está incorporado ao presente documento em sua integridade a titulo de referência. No entanto, deve-se verificar que, embora não mostradas, as modalidades podem envolver o suporte de ponta de perfurador 102 que não tem chave de segurança.

Em referência à Figura 1B, no caso de uma retrátil chave de segurança, a chave 106 é montada no suporte de ponta de perfurador 102 de modo a ser móvel entre uma posição estendida e uma posição retraída. Em mais detalhes, a chave 106 preferencialmente compreende uma porção rígida de engate 110 que é móvel em relação à (por exemplo, geralmente em direção a e para longe de) haste 108 do suporte de ponta 102. Em alguns casos, conforme mostrado, a chave de segurança 106 é parte de um conjunto (por exemplo, montada no interior e/ou no suporte de ponta de perfurador 102) que tem pelo menos um membro de mola 1 12 que apoia de modo resiliente (diretamente ou através de um ou mais membros de união e/ou outros corpos) a chave de segurança 106 em direção a sua posição estendida. Além disso, em alguns casos, conforme mostrado, o conjunto inclui a botão de pressionamento 114, que quando o mesmo é abaixado para dentro, move a porção de engate 110 e o membro de mola 112 de modo semelhante, movendo, assim, a chave de segurança 106 para sua posição retraída de modo a permitir que o suporte de ponta 102 seja removível para baixo a partir do suporte de ferramenta de prensa.

A ponta 104 pode ser para um perfurador de formação macho. No entanto, conforme descrito acima, deve-se verificar que tal ponta 104 poderia apenas também ser um inserto para uma matriz de formação fêmea (isto é, um inserto de matriz), por exemplo, conforme exemplificado nas Figuras 3 A, 3B, e 3C. Da mesma maneira, o suporte 102 pode ser um suporte de ponta de perfurador ou um corpo de matriz. Isso é verdadeiro para todas as modalidades reveladas no presente documento. Tipicamente, a ponta de perfurador 104 geralmente tem primeira e segunda regiões de extremidade opostas 116 e 118. Preferencialmente, a primeira região de extremidade 116 da ponta 104 define uma superfície deformadora de peça de trabalho configurada para realizar uma deformação desejada (por exemplo, uma flexão) em uma peça de trabalho quando a superfície é forçada contra uma peça de trabalho (por exemplo, quando uma ponta 104 é forçada contra uma peça de chapa de metal ou similar, e/ou quando uma peça de trabalho é forçada contra uma ponta 104). A segunda região de extremidade 118 da ponta de perfurador 104 tem uma ou mais superfícies configuradas para se conjugarem com a(s) superfície (s) correspondente (s) do suporte de ponta de perfurador 102. Em determinadas modalidades, uma segunda região de extremidade 118 define uma superfície de montagem plana 150 configurada para ser transportada diretamente contra uma superfície de montagem plana 152 definida pelo suporte de ponta de perfurador 102, com tais superfícies 150, 152 mostradas na Figura 1C. Mais detalhes serão mencionados posteriormente.

Conforme descrito acima, uma estrutura de auto assentamento é incorporada ao projeto de conjunto de ferramenta. Uma ou mais das porções separáveis (por exemplo, suporte de ponta de perfurador 102 ou ponta de perfurador 104) podem incluir tal estrutura de auto assentamento. Em tais casos, a estrutura pode ser acoplada a (por exemplo, acoplada de modo operacional a) ou integralmente formada com uma primeira dentre as porções separáveis (por exemplo, a ponta de perfurador 104). Assim, a estrutura (por exemplo, um membro de união da mesma) pode ser configurada para formar uma fixação rígida com, e também para definir um segmento que se projeta a partir de, a primeira porção separável. O segmento protuberante pode ser configurado para se conjugar com uma segunda dentre as porções separáveis (por exemplo, o suporte de ponta de perfurador 102) de modo a posicionar e assentar apropriadamente a primeira porção em relação à segunda porção.

Deve-se verificar que existe uma variedade de configurações para uma estrutura de auto assentamento.

Conforme descrito acima, uma estrutura de auto assentamento pode ser usada para posicionar e assentar a ponta de perfurador 104 em relação ao suporte de ponta de perfurador 102, e em alguns casos, a estrutura também pode ser usada acoplando-se uma ponta 104 e o suporte 102 em conjunto. Por exemplo, em determinadas modalidades, uma estrutura de auto assentamento inclui um membro de união 120. Em referência à Figura 1C, em determinadas modalidades, o membro de união 120 é um eixo, haste, pino, ou um membro alongado de outro modo (tal como a cavilha de puxar ilustrada), e inclui a primeira e a segunda regiões de extremidade 122 e 124. Em alguns casos, o membro de união é alongado de modo gue, quando o conjunto de ferramenta é montado de modo operacional em uma prensa, o membro de união tem sua eixo geométrico central geralmente paralela a um eixo geométrico de compressão da prensa. Em determinadas modalidades, a primeira região de extremidade 122 inclui uma parte rosqueada. Quando fornecida, a parte rosqueada da primeira região de extremidade 122 permite que o membro de união 120 seja fixado rigidamente (por exemplo, de modo rosqueado) a uma das porções separáveis 102 ou 104 (por exemplo, à ponta de perfurador 104), com a segunda região de extremidade 124 se projetando a partir da porção de modo a ser engatável com (por exemplo, através de um membro de acoplamento 136 montado na mesma) a outra porção (por exemplo, no suporte de ponta de perfurador 102).

Em determinadas modalidades, a primeira e a segunda regiões de extremidade 122, 124 do membro de união 120 são configuradas para serem recebidas no interior das aberturas correspondentes (por exemplo, orifícios) das porções separáveis. Por exemplo, a ponta de perfurador ilustrada 104 define uma abertura rosqueada (por exemplo, orifício) 126 adaptada para receber uma parte rosqueada da primeira região de extremidade 122, enquanto um suporte de ponta de perfurador 102 define uma abertura de montagem (opcionalmente um orifício liso não rosqueado) 128 adaptado para receber a segunda região de extremidade 124. Consequentemente, a segunda região de extremidade 124 é configurada para ser seletivamente adjacente a ou removida de uma abertura de suporte 128, e como tal, o suporte 102. Deve-se verificar que uma abertura de suporte 128 preferencialmente é definida de modo a formar um ajuste justo com (por exemplo, limitando o movimento lateral de) a segunda região de extremidade do membro de união 122. Isso pode fornecer bom posicionamento e assentamento da ponta de perfurador 104 no suporte de ponta de perfurador 102 sem exigir um golpe de referência subsequente da prensa para propósitos de assentamento. Em determinadas modalidades, conforme mostrado, uma abertura 128 tem espaço 129 entre uma extremidade dianteira da segunda região de extremidade do membro de união 122 e a extremidade cega ilustrada 131 de uma abertura de montagem 128. Conforme deveria ser verificado, isso também pode ser o caso em relação a outro suporte de ferramentas exemplificado nas Figuras 3 e de 7 a 12. Tal espaço 129 pode permitir que a segunda região de extremidade do membro de união seja empurrada adicionalmente no interior da abertura 128 através de engate de ajuste com um membro de acoplamento do suporte. Mais detalhes serão mencionados posteriormente.

Enquanto o acoplamento rosqueado é exemplificado para fornecer fixação rígida entre a primeira região de extremidade 122 do membro de união 120 e a ponta de perfurador 104, outros meios de acoplamento poderiam também ser usados. Além disso, embora apenas um único membro de união 120 seja mostrado na Figura 1, deve-se verificar que para extensões maiores (isto é, comprimentos maiores) do conjunto de perfurador 100, uma pluralidade de membros de união 120 pode ser espaçada ao longo do comprimento da ponta de perfurador 104. Esse conceito é exemplificado nas Figuras 4 e 5, e também é aplicável a comprimentos maiores de um conjunto de matriz. Mais detalhes serão mencionados posteriormente.

Em alguns casos, o conjunto de perfurador 100 pode incluir uma estrutura de auto assentamento adicional. Por exemplo, em determinadas modalidades, tal estrutura adicional pode incluir um ou mais trilhos (ou paredes laterais) 130. Os trilhos 130, em determinadas modalidades, podem se projetar de uma extremidade 132 do suporte de ponta de perfurador 102 e serem adaptados para se conjugarem às ponta de perfurador 104. Conforme mostrado, os trilhos 130 são integrais ao suporte de ponta de perfurador 102, porém isso não é exigido. Em determinadas modalidades, cada um dos trilhos 130 é configurado para se conjugar com uma ou mais superfícies externas (por exemplo, lateral) da ponta de perfurador 104. Por exemplo, em referência à Figura 1B, cada um dos trilhos 130 é configurado para se conjugar com superfícies externas opostas 134 da ponta de perfurador 104. Desse modo, o suporte de ponta de perfurador 102 pode ter (por exemplo, definir) um canal de montagem, opcionalmente iam canal alongado retangular (ou geralmente retangular) no interior do qual uma região de montagem de extremidade 118 da ponta de perfurador 104 é configurada para ser montada de maneira justa. Os trilhos 130 podem definir, vantajosamente, as paredes laterais do canal de montagem. Usando-se os trilhos 130 em combinação com um membro de união 120, o conjunto de perfurador 100 é dotado de um meio duplo para posicionar e assentar a ponta de perfurador 104 ao suporte de ponta de perfurador 102.

Mediante o posicionamento e o assentamento da ponta de perfurador 104 no suporte de ponta de perfurador 102 através da estrutura de auto assentamento, um meio de acoplamento pode ser fornecido, opcionalmente, para prender uma ponta 104 ao suporte 102. Conforme descrito brevemente acima, em determinadas modalidades, uma estrutura de auto assentamento pode ser usada em tal acoplamento. Deve-se verificar que o meio de acoplamento pode assumir uma variedade de formas. Por exemplo, o meio de acoplamento pode envolver um membro de acoplamento 136, que pode ser, opcionalmente, um prendedor (ou conjunto de prendedores). Em determinadas modalidades, o membro de acoplamento 136 é um parafuso ajustado que o suporte de ponta de perfurador 104 é adaptado para receber (por exemplo, portar). Conforme mostrado, em determinadas modalidades, o membro de acoplamento 136 é recebido em uma perfuração rosqueada (ou orifício) 138 do suporte de ponta de perfurador 102, com a perfuração (ou orifício) 138 geralmente orientada de modo a se dividir (isto é, se abrir em) a abertura (ou orifício) 128 no suporte 102. Em determinadas modalidades, uma abertura (ou orifício) 128 se estende em uma direção pelo menos substancialmente paralela a um eixo geométrico de compressão PA do conjunto 100 (mostrado na Figura 1B) . Assim, o movimento do membro de acoplamento 136 em direção ou para longe do membro de união 120 (isto é, a segunda região de extremidade 124 do mesmo) pode ser em uma direção no sentido cruzado ao eixo geométrico de compressão do conjunto PA. Em determinadas modalidades, o movimento do membro de acoplamento 136 em direção ou para longe do membro de união 120 é axial. Além disso, em determinadas modalidades, conforme mostrado, a direção em sentido cruzado é pelo menos substancialmente perpendicular ao eixo geométrico de compressão do conjunto PA. Deve-se verificar que a descrição acima é aplicável de modo correspondente ao conjunto de matriz 300 das Figuras 3A, 3B, e 3C, com o eixo geométrico de compressão PA do conjunto 300 sendo mostrado na Figura 3B.

Com referência ao corte ampliado da Figura 1B, quando a segunda região de extremidade 124 do membro de união 120 é inserido no interior de uma abertura correspondente (ou orifício) 128 do suporte 102, o membro de acoplamento 136 entra em contato com tal segunda região de extremidade 124 conforme o membro de acoplamento é avançado na perfuração rosqueada 138, travando, assim, o membro de união 120 em sua posição e prendendo a ponta de perfurador 104 em sua posição assentada no suporte de ponta de perfurador 102. Com essa finalidade, no caso em que o membro de acoplamento 136 é fornecido no suporte 102 (na perfuração 138), pelo menos uma porção do membro 136 pode ser seletivamente móvel em direção ou para longe de um segmento (isto é, segunda região de extremidade 124) do membro de união 120 em tal momento em que o segmento é recebido na abertura de montagem (ou orifício) 128 do suporte 102. Por sua vez e conforme detalhado adicionalmente abaixo, o movimento do membro de acoplamento 136 em direção ao membro de união 120 pode fazer com que a porção de membro de acoplamento se apoie contra o dito segmento de membro de união de modo a assentar uma ponta 104 no suporte 102. Conforme mostrado, o membro de união 120 pode ter, opcionalmente, um ombro 121, que, quando montado de modo operacional à ponta 104, é transportado contra uma superfície de montagem 150 da ponta 104. Conforme mostrado, isso também pode ser o caso, se os membros de união usados forem os conjuntos de ferramentas das Figuras 3 e de 7 a 12. Neste, a superfície de montagem 150 da ponta 104 pode, opcionalmente, contatar tanto o ombro 121 do membro de união 120 quanto a superfície de montagem 152 do suporte de ponta 102. Além disso, o movimento do membro de acoplamento 136 para longe do dito segmento de membro de união pode permitir que o membro de união 120 seja liberado a partir de uma abertura de montagem (ou orifício) 136 do suporte 102. Deve-se verificar que a descrição acima é aplicável de modo correspondente ao conjunto de matriz 300 de Figuras 3 A, 3B, e 3C.

Em determinadas modalidades, como talvez seja mais bem mostrado a partir do corte ampliado da Figura 1B e da Figura 1C, sendo que a segunda região de extremidade 124 do membro de união 120 tem um detentor fêmea (por exemplo, uma endentação, reentrância, região estreita de pescoço, e/ou canal) 140 formado em ou ao redor de uma porção do mesmo e opcionalmente ligado em um lado por uma cabeça 141 do membro de união 120. O detentor fêmea 140 fornece um assento para que o membro de acoplamento 136 se estenda para o interior quando avançado na perfuração 138, o que fornece um acoplamento preso. Conforme adicionalmente mostrado, em determinadas modalidades, o detentor 140 tem superfícies externas em rampa (ou "inclinadas") 142 para se conjugar com uma superfície externa correspondentemente configurada 144 na região de extremidade dianteira 146 do membro de acoplamento 136. Nesse caso, o engate geométrico da região de extremidade dianteira do membro de acoplamento 146 e do detentor fêmea do membro de união 140 permite um acoplamento mais firme. Em particular, conforme o membro de acoplamento 136 é avançado na perfuração rosqueada 138 ilustrada, sendo que a superfície inclinada do membro de acoplamento 144 se engata (por exemplo, faz contato com) às superfícies externas inclinadas 142 do detentor 140. Durante o avanço adicional do membro de acoplamento 136 no interior da perfuração rosqueada 138, a região de extremidade dianteira do membro de acoplamento 146 se move adicionalmente para o interior do detentor 140. Consequentemente, a superfície inclinada do membro de acoplamento 144 se encaixa à superfície inclinada do detentor 142, e no processo, puxa a segunda região de extremidade do membro de união 124 em sua posição montada de modo operacional final no interior da abertura de suporte 128. Tal ação de puxar (e nesse caso, erguer, por exemplo, para quando o conjunto 100 é montado em uma viga superior de uma prensa, com uma representação disso fornecida na Figura 2) do membro de união 120 no interior da abertura de suporte 128 fornece um acoplamento firme entre a ponta de perfurador 104 e o suporte de ponta de perfurador 102, eliminando ou limitando quaisquer vãos ou tolerâncias entre as superfícies adjacentes da ponta 104 e do suporte 102, fornecendo, assim, um conjunto firmemente ligado sem a necessidade de executar um golpe de referência anterior da prensa (para propósitos de assentamento). Em outras modalidades (não mostrado), o meio de acoplamento (por exemplo, o prendedor 136) , quando fornecido, simplesmente se apoia forçosamente contra o lado de um membro de união que não tem detentor fêmea. Ou, outros tipos de detentores fêmea podem ser usados. Além disso, em bora o meio de acoplamento ilustrado possa ser um parafuso ajustado rosqueado externamente, vários outros meios de acoplamento podem ser usados. Por exemplo, um corpo pode ser apoiado por mola (ou, de outro modo, forçado) em engate com o membro de união.

Conforme descrito brevemente acima, mediante a incorporação de uma estrutura de auto assentamento (por exemplo, um membro de união 120) no conjunto de ferramenta projetos para posicionar e assentar, e/ou para acoplar, o suporte de ponta e as porções de ponta, em que o projeto pode facilitar o processo de conjunto e também tem um impacto favorável no desempenho e na durabilidade do conjunto de ferramenta. Por exemplo, conforme descrito acima, usando-se a estrutura para assentar inicialmente as porções e, então, acopla-las juntas na posição assentada, um conjunto firmemente ligado de ferramenta é alcançado. Consequentemente, o conjunto de ferramenta resultante, em comparação com conjuntos de ferramentas convencionais, exibe propriedades estruturais aprimoradas. Por exemplo, acoplando-se o membro de união 120 em sua posição operativa com o suporte de ponta de perfurador 102, vãos indesejados entre a ponta 104 e o suporte 102 são eliminados ou limitados no conjunto de perfurador resultante 100. Desse modo, quando montados de modo operacional, as superfícies conjugadas engatadas da ponta de perfurador e do suporte de ponta de perfurador preferencialmente são mantidas em contato direto estável entre si em todos os momentos durante as operações de compressão. Consequentemente, o conjunto 100 pode exibir integridade estrutural maior e desgaste reduzido em áreas das porções assentadas.

Além disso, em determinadas modalidades em referência à Figura 1C, a estrutura de auto assentamento (o membro de união 120, e opcionalmente, os trilhos 130) são configurados de modo que as superfícies de montagem conjugadas 150 e 152 da ponta 104 e os suporte de ponta 102, respectivamente, sejam mantidas em uma orientação particular em relação ao eixo geométrico de compressão da prensa. Em determinadas modalidades, o membro de união 120 se projeta a partir da ponta de perfurador 104 em uma direção (por exemplo, ao longo um eixo geométrico) paralelo (ou substancialmente paralela) ao eixo geométrico de compressão da prensa. Assim, em determinadas modalidades, as superfícies conjugadas 150, 152, assim que estiverem assentadas (isto é, transportadas diretamente contra cada outra em sua posição operacional), são perpendiculares (ou substancialmente perpendiculares) ao eixo geométrico de compressão. Na Figura 2, o eixo geométrico de compressão A ilustrado é geralmente vertical, embora isso não seja estritamente necessário. Assim, a força de compressão verticalmente correspondente, quando entregue ao conjunto de perfurador 100, é distribuída uniformemente através de toda a área de interface das superfícies assentadas 150, 152. Isso leva a um uso mais uniforme e eficaz da força de deformação/flexão a partir da prensa, independente de tamanho da ponta de perfurador. Além disso, na distribuição uniforme dessa força, o conjunto de perfurador 100 pode produzir menos desgaste próximo às superfícies assentadas 150, 152 em comparação ao que é tipicamente exibido usando-se conjuntos de perfurador convencionais.

Conforme mencionado acima, as modalidades da invenção são apenas aplicáveis aos conjuntos de matriz, e isso é exemplificado nas Figuras 3A, 3B, e 3C (por vezes coletivamente denominadas no presente documento de Figura 3) , que ilustra vistas frontais, de corte transversal e de conjunto explodido, respectivamente, de um conjunto de matriz 300. Similar ao conjunto de perfurador 100 da Figura 1, o conjunto de matriz 300 inclui duas porções primárias configuradas para serem dispostas em contiguidade e separadas conforme desejado, porém nesse caso, as porções envolvem um corpo de matriz 302 e um inserto de matriz 304.

Em determinadas modalidades, o corpo de matriz 302, similar ao suporte de ponta de perfurador 102 descrito acima, é usado com (e pode ser fornecido em combinação com) insertos de matriz de aço de ferramenta endurecido. No entanto, o corpo de matriz 302 pode ser usado com uma variedade de insertos de matriz formados de qualquer material, tal como outros material(ais) endurecido(s) ou material(ais) compósito(s) equivalentes, ou conhecidos na técnica (incluindo os que são amplamente usados na atualidade) ou os que ainda não foram desenvolvidos. De modo alternativo, em alguns casos, o corpo 302 pode ser adaptado para o uso com insertos de outros materiais endurecidos ou não endurecidos que são aplicáveis para sua funcionalidade de flexão/deformação destinada. Por exemplo, em determinadas modalidades, o inserto de matriz 304 pode ser formado a partir de um aço duro de um material de polimero/compósito (por exemplo, através de moldagem, fundição, ou extrusão), com o material sendo mais benéfico em aplicações em que uma flexão livre de marcas seja assegurada, por exemplo, do tipo que envolve materiais polidos ou pintados.

Conforme mostrado, o inserto de matriz 304 tem geralmente a primeira e a segunda regiões de extremidade opostas 316 e 318. Preferencialmente, a primeira região de extremidade 316 do inserto 304 define uma reentrância (ou "canal") 306, ligada por uma ou mais superficies de deformação de peça de trabalho. A primeira região de extremidade 316 do inserto 304, quando usada em uma prensa, é alinhado a um perfurador correspondente e, geralmente, fornece suporte a uma peça de trabalho na mesma. Durante uma operação de compressão, uma deformação desejada (por exemplo, uma flexão) é criada na peça de trabalho quando o perfurador é forçado contra uma peça de trabalho (por exemplo, quando a ponta de perfurador é forçada contra uma peça de chapa de metal ou similar e/ou quando uma peça de trabalho é forçada contra uma ponta), sendo que uma peça de trabalho é flexionada de acordo com um formato da reentrância de inserto 306. A segunda extremidade 318 do inserto de matriz ilustrado 304 tem uma ou mais superficies configuradas para se conjugarem com superfície correspondente(s) do corpo de matriz 302. Em determinadas modalidades, a segunda extremidade 318 define uma superfície de montagem plana 350 configurada para ser transportada diretamente contra uma superfície de montagem plana 352 definida pelo corpo de matriz 302, com tais superfícies 350, 352 mostradas na Figura 3C.

Similar ao conjunto de perfurador 100 da Figura 1, uma estrutura de auto assentamento é incorporada no projeto do conjunto de matriz 300, sendo que essa estrutura compartilha muitos dos mesmos atributos e da funcionalidade descritos acima em relação ao conjunto de perfurador 100. Por exemplo, conforme mostrado, uma estrutura de auto assentamento inclui um membro de união 120. Conforme anteriormente descrito, o membro de união 120 pode incluir a primeira e a segunda regiões de extremidade 122 e 124, com a primeira região de extremidade 122 opcionalmente incluindo uma parte rosqueada. Quando fornecida, conforme mostrado, a parte rosqueada da primeira região de extremidade 122 permite que o membro de união 120 seja rigidamente (por exemplo, de modo rosqueado) fixado a uma das porções separáveis 302 ou 304 (por exemplo, ao inserto de matriz 304) , com a segunda região de extremidade 124 se projetando a partir daquela porção de modo a ser engatável a (por exemplo, através de um membro de acoplamento 136 montada em) outra porção (por exemplo, no corpo de matriz 302).

Em determinadas modalidades, a primeira e a segunda regiões de extremidade 122, 124 do membro de união 120 são configuradas para serem recebidas no interior de aberturas correspondentes (por exemplo, orifícios) das porções separáveis. Por exemplo, o inserto de matriz ilustrado 304 define uma abertura rosqueada (por exemplo, orifício) 326 adaptada para receber uma parte rosqueada da primeira região de extremidade 122, enquanto o corpo de matriz 302 define uma abertura (opcionalmente uma lisa e não rosqueada) 328 adaptada para receber a segunda região de extremidade 124. Consequentemente, a segunda região de extremidade 124 é configurada para ser seletivamente adjacente a ou removida da abertura do corpo 328 e, como tal, o corpo 302. Deve-se verificar que uma abertura de corpo de matriz 328 preferencialmente é definida de modo a formar um ajuste justo com (por exemplo, que limita o movimento lateral de) a segunda região de extremidade do membro de união 122, o que resulta em bom posicionamento e assentamento do inserto de matriz 304 no corpo de matriz 302.

Em alguns casos, conforme mostrado, o conjunto de matriz 300 inclui uma estrutura de auto assentamento adicional, tal como um ou mais trilhos (ou paredes laterais) 330. Tais trilhos 330, em determinadas modalidades, podem se projetar a partir de uma região de extremidade 332 do corpo de matriz 302 e serem adaptados para se conjugar com o inserto de matriz 304. Conforme mostrado, os trilhos 330 são integrais ao corpo de matriz 302, porém isso não é exigido. Em determinadas modalidades, cada um dos trilhos 330 é configurado para se conjugar com uma ou mais superfícies externas (por exemplo, lateral) do inserto de matriz 304. Por exemplo, em referência à Figura 1B, cada um dos trilhos 130 é configurado para se conjugar com superfícies externas opostas (por exemplo, lateral) 334 do inserto de matriz 304. Desse modo, similar ao suporte de ponta de perfurador 102, o corpo de matriz 302 pode ter (por exemplo, definir) um canal de montagem, opcionalmente um canal retangular alongado (ou geralmente retangular) , no interior do qual uma região de montagem de extremidade 318 do inserto de matriz 304 é configurada para ser montada de maneira justa. Os trilhos 330 podem vantajosamente definir as paredes laterais do canal de montagem. Usando-se os trilhos 330 em combinação com um membro de união 120, o conjunto de matriz 300 pode ser dotado de um meio duplo de posicionar e assentar o inserto de matriz 304 no corpo de matriz 302.

Mediante o posicionamento e o assentamento do inserto de matriz 304 no corpo de matriz 302 através da estrutura de auto assentamento, um meio de acoplamento (por exemplo, um membro de acoplamento) pode ser fornecido, opcionalmente, para prender o inserto 304 ao corpo 302, por exemplo, similar àquele já descrito em relação ao conjunto de perfurador 100. Com essa finalidade, em determinadas modalidades, uma estrutura de auto assentamento pode ser usada em tal acoplamento, com um meio de acoplamento que envolve o mesmo tipo de membro de acoplamento 136, tal como um prendedor ou conjunto de prendedores, opcionalmente que envolve um parafuso ajustado, conforme descrito acima. Assim, em determinadas modalidades, o membro de acoplamento 136 é recebido em uma perfuração rosqueada (ou orificio) 338 do corpo de matriz 302, com a perfuração (ou orificio) 338 geralmente orientada de modo a dividir (isto é, se abrir em) um abertura (ou orificio) 328 no corpo 302. Assim, com referência ao corte ampliado da Figura 3B, quando a segunda região de extremidade 124 do membro de união 120 é inserido no interior de uma abertura correspondente (ou orificio) 328 do corpo 302, o membro de acoplamento 136 entra em contato com tal segunda região de extremidade 124 conforme o membro de acoplamento é avançado na perfuração rosqueada 338, travando, assim, o membro de união 120 em sua posição e prendendo o inserto de matriz 304 em sua posição assentada no corpo de matriz 302.

Conforme deveria ser verificado a partir dos desenhos, talvez como melhor mostrado a partir do corte ampliado da Figura 3B e da Figura 3C, a segunda região de extremidade 124 do membro de união 120, em determinadas modalidades, tem um detentor fêmea 140 conforme descrito acima em relação às modalidades em relação ao conjunto de perfurador 100. Com essa finalidade, o detentor fêmea 140 fornece um assento para que o membro de acoplamento 136 se estenda para o interior quando avançado na perfuração 338, fornecendo um acoplamento preso. Como também descrito acima, em determinadas modalidades, o detentor 140 tem bordas externas em rampa (ou "inclinadas") 142 para se conjugar com uma superfície externa correspondentemente configurada 144 na região de extremidade dianteira 146 do membro de acoplamento 136. Assim, o engate geométrico da região de extremidade dianteira do membro de acoplamento 146 e o detentor fêmea do membro de união 140 permite um acoplamento mais firme através da ação de puxar da segunda região de extremidade do membro de união 124 (tanto quanto possível) em sua posição montada operacional final no interior da abertura de corpo de matriz 328. Tal ação de puxar (e nesse caso, rebaixar, por exemplo, para quando o conjunto 300 é montado em uma viga inferior de uma prensa, com uma representação disso fornecida na Figura 2) do membro de união 120 no interior da abertura 328 fornece um acoplamento firme entre o inserto de matriz 304 e o corpo de matriz 302, eliminando ou limitando quaisquer vãos ou tolerâncias entre as superfícies adjacentes do inserto 304 e do corpo 302, fornecendo, assim, um conjunto firmemente ligado sem a necessidade de executar um golpe de referência anterior da prensa (para propósitos de assentamento). Conforme descrito acima, em outras modalidades (não mostradas), o meio de acoplamento (por exemplo, o prendedor 136), quando fornecido, simplesmente se apoia forçosamente contra o lado de um membro de união que não tem detentor fêmea. Ou, outros tipos de detentores fêmea podem ser usados. Além disso, embora o meio de acoplamento ilustrado possa ser um parafuso ajustado rosqueado externamente, vários outros meios de acoplamento podem ser usados. Por exemplo, um corpo pode ser apoiado por mola (ou, de outro modo, forçado) em engate com o membro de união.

Similar ao que foi descrito acima em relação ao conjunto de perfurador 100, mediante a incorporação de uma estrutura de auto assentamento (por exemplo, um membro de união 120) no conjunto de matriz projetos para posicionar e assentar, e/ou para acoplar, o corpo de matriz e as porções de inserto, o projeto pode facilitar o processo de conjunto e também ter um impacto favorável no desempenho e na durabilidade do conjunto de matriz. Por exemplo, conforme descrito acima, um conjunto firmemente ligado de matriz é alcançado, que em comparação aos conjuntos de matriz convencionais, exibe propriedades estruturais aprimoradas. Por exemplo, acoplando-se o membro de união 120 em sua posição operativa ao corpo de matriz 302, vãos indesejados entre o inserto 304 e o corpo 302 são eliminados ou limitados no conjunto de matriz resultante 300. Desse modo, quando montado de modo operacional, as superficies conjugadas engatadas do corpo de matriz e porções de inserto preferencialmente são mantidas em contato direto estável entre si em todos os momentos durante as operações de compressão. Consequentemente, o conjunto 300 pode exibir integridade estrutural maior e desgaste reduzido em áreas das porções assentadas.

Além disso, em determinadas modalidades em referência à Figura 3C, a estrutura de auto assentamento (o membro de união 120, e opcionalmente, os trilhos 330) é configurada de modo que as superfícies conjugadas 350 e 352 do inserto de matriz 304 e do corpo de matriz 302, respectivamente, sejam mantidas em uma orientação particular em relação ao eixo geométrico de compressão da prensa. Em determinadas modalidades, o membro de união 120 se projeta a partir do inserto de matriz 304 em uma direção (por exemplo, ao longo de um eixo geométrico) paralela (ou substancialmente paralela) ao eixo geométrico de compressão da prensa. Sendo assim, em determinadas modalidades, as superficies conjugadas 350, 352, uma vez assentadas (isto é, portadas diretamente uma contra a outra em sua posição operativa) , são perpendiculares (ou substancialmente perpendiculares) ao eixo geométrico de compressão, que é comumente vertical em configurações de compressão (conforme ilustrado na Figura 2). Tal orientação do conjunto de matriz 300 é particularmente útil em operações de compressão em que o conjunto de matriz (e a peça de trabalho no mesmo) é forçado em direção e contra um perfurador estacionário. Em tais casos, a força de compressão orientada de modo vertical correspondente, quando entregue ao conjunto de matriz 300, é distribuída de modo uniforme através de toda a área de interface das superfícies assentadas 350, 352. Isso resulta em um uso mais uniforme e eficaz da força de flexão/deformação da prensa, independentemente do tamanho do inserto de matriz. Além disso, distribuindo-se essa força de modo uniforme, o conjunto de matriz 300 pode produzir menos desgaste próximo às superfícies assentadas 350, 352 em comparação com o que é tipicamente exibido usando-se conjuntos de matriz convencionais.

Em resumo, a invenção fornece modalidades em que uma estrutura de auto assentamento é fornecida em um conjunto de ferramentas (conjuntos de matriz ou perfurador), o que permite que porções separáveis do conjunto sejam assentadas e posicionadas de modo eficaz uma em relação à outra, simplificando, assim, sua montagem e assegurando o assentamento e posicionamento apropriado das porções durante a montagem. A descrição acima também fornece um exemplo em que a estrutura de auto assentamento (por exemplo, um membro de união 120) é usada acoplando-se de modo operativo as porções separáveis, de maneira que o conjunto resultante seja firmemente ligado a fim de melhorar sua integridade estrutural e reduzir o desgaste, particularmente nas superficies adjacentes das porções. Além disso, configurando-se a estrutura de auto assentamento (o membro de união 120, e opcionalmente, os trilhos 130 ou 330) para assentar as superficies correspondentes das porções separáveis de modo que as superficies sejam uniformemente perpendiculares ao eixo geométrico de compressão, uma transferência mais uniforme da força de compressão pode resultar entre as porções, possibilitando adicionalmente menos desgaste entre as mesmas.

Conforme aludido acima, embora apenas um único membro de união 120 seja mostrado na Figura 1, extensões maiores (isto é, comprimentos mais longos) do conjunto de perfurador 100 geralmente envolvem uma pluralidade de membros de união distanciados 120 de modo apropriado ao longo do comprimento da ponta de perfurador 104. Esse conceito é exemplificado nas Figuras 4 e 5, e também é adicionalmente aplicável a comprimentos mais longos de conjuntos de matriz. Em particular, embora se mostre um estilo diferente da ponta de perfurador 104, a ponta de perfurador 404 da Figura 4 inclui uma pluralidade de membros de união separados 120 (não mostrado) conforme demonstrado pelas aberturas distanciadas (ou orifícios) 438 ao longo de uma superfície lateral 406 de seu suporte de ponta de perfurador adjacente 402. Conforme descrito acima, essas aberturas (ou orifícios) 438 podem ser configuradas para receber meios de acoplamento (por exemplo, membros de acoplamento), cada uma, para reter respectivamente um membro de união 120 (não mostrado) que se estende para o interior do suporte 402 a partir da ponta de perfurador 404.

Deve-se verificar que várias configurações do suporte de ponta de perfurador 402 podem ser usadas. Em determinadas modalidades, conforme mostrado na Figura 4, o suporte 402 pode envolver um corpo integral único. De modo alternativo, em determinadas modalidades, o suporte de ponta de perfurador pode ser segmentado, sendo que seus segmentos são distanciados ou contíguos. Por exemplo, conforme mostrado na Figura 5, o suporte 502 envolve uma pluralidade de segmentos de suporte de ponta de perfurador separados 502', cada um configurado para ser acoplado de modo operativo a uma ponta de perfurador 504. Uma abertura 538 é mostrada de modo exemplificativo em cada segmento 502'. Conforme descrito acima, essas aberturas 538 podem ser configuradas, cada uma, para receber meios de acoplamento para reter respectivamente um membro de união 120 (não mostrado) para acoplar o segmento 502' à ponta de perfurador 504 (semelhante ao projeto já descrito). Deve-se verificar que outros projetos de acoplamento podem ser usados de modo alternativo.

Referindo-se novamente às Figuras 1 e 3, cortes de um conjunto de perfurador e de um conjunto de matriz são ilustrados, respectivamente. Sabe-se que a ferramenta de prensa (por exemplo, para prensas dobradeiras) é geralmente fabricado em comprimentos padrão, por exemplo, 500 mm, 835 mm, 36" (91,44 cm) etc. Para comprimentos de ferramenta mais longos, deve-se verificar que a estrutura de auto assentamento, quando envolve membros de união 120 conforme exemplificado acima, pode incluir vantajosamente uma pluralidade de tais corpos 120 acoplados e distanciados de modo apropriado ao longo do comprimento do conjunto de ferramentas, com aberturas (por exemplo, orifícios) posicionados de modo correspondente ao longo do comprimento do suporte de ponta de perfurador 102. No entanto, em vez de ser limitado a comprimentos de ferramental padrão, em determinadas modalidades, o conjunto de ferramental 100 pode ser configurado para ser modular de modo a formar qualquer comprimento desejado. Deve-se verificar que o comprimento da ponta de perfurador 104 (geralmente na faixa de 1' a 20' (30,48 cm a 609,6 cm) ) torna preferível usar um corpo integral único, de modo a não comprometer sua função de flexão/deformação. No entanto, em determinadas modalidades, o suporte de ponta de perfurador 102 é formado por seções, sendo que tais seções são alinhadas para formar o comprimento necessário para acomodar a extensão da ponta de perfurador 104. Esse pode, da mesma maneira, ser o caso com o conjunto de matriz.

Um exemplo de um suporte de ferramenta segmentado, de projeto modular, é ilustrado na Figura 6. Diferentemente das Figuras 4 e 5, a Figura 6 ilustra um corpo de matriz 602; no entanto, semelhante às Figuras 4 e 5, seu projeto é aplicável a conjuntos de matriz e perfurador. O corpo de matriz 602 é formado por uma pluralidade de seções alinhadas 604, em oposição ao corpo de matriz 302 ilustrado nas Figuras 3 A, 3B e 3C. Embora o corpo de matriz 602 da Figura 6 seja mostrado como tendo quatro seções 604 para acomodar a extensão de um inserto de matriz (não mostrado, porém geralmente com extensão semelhante às barras de matriz 606 mostradas), deve-se verificar que o comprimento do corpo de matriz 602 pode ser ajustado conforme necessário adicionando-se/removendo-se uma ou mais seções 604 para/a partir do conjunto 600 e/ou usando-se seções 604 de comprimentos variados. As seções 604, uma vez fornecidas, podem ser adjacentes em qualquer um dentre uma variedade de modos. Por exemplo, embora não mostrado, cada uma das seções 604 pode incluir um prendedor e uma abertura em extremidades opostas da mesma (por exemplo, tal como um prendedor semelhante ao membro de união 120 e suas aberturas correspondentes descritas acima). Sendo assim, em determinadas modalidades, cada uma das extremidades opostas das seções 604 pode incluir um prendedor e uma abertura, respectivamente, em que a abertura de uma seção 604 é configurada para aceitar o prendedor de uma seção adjacente 304, e assim por diante, formando-se o conjunto de suporte de ferramentas 600 a seu comprimento desejado. Muitos outros meios podem ser usados de modo alternativo para prender, uma à outra, tais múltiplas seções 604.

Conforme observado acima, outros meios podem ser usados no acoplamento do membro de união 120 e, assim, as porções separáveis dos conjuntos de matriz ou perfurador 100, 300 uma à outra. Embora as modalidades descritas acima exemplifiquem o membro de acoplamento 136 como um parafuso fixador, outros prendedores ou projetos de fixação podem ser usados de modo alternativo. Além disso, os meios de acoplamento podem envolver mecanismos que prendem o membro de união sem precisar usar uma ferramenta. Sendo assim, pode-se realizar a união e acoplamento do membro de união (e assim, a ponta de perfurador) ao suporte por meio de uma operação sem ferramentas (ou "livre de ferramentas") e, em algumas modalidades, com uma operação livre de ferramentas de único movimento. Ademais, em determinadas modalidades, os meios de acoplamento podem envolver mecanismos que têm funcionalidade de liberação adicionalmente a sua funcionalidade de preensão, de modo que os processos de montagem e desmontagem possam ser realizados por meio de uma operação sem ferramentas e, em determinadas modalidades, por meio de uma operação livre de ferramentas de único movimento.

As Figuras 7 e 8 ilustram vistas de montagem explodidas e em corte transversal de conjuntos de perfurador que têm projetos de acoplamento que envolvem outros prendedores exemplificativos em concordância com determinadas modalidades da invenção, enquanto as Figuras 9 a 11 ilustram vistas de montagem explodidas e em corte transversal de conjuntos de perfurador que têm projetos de acoplamento que envolvem mecanismos de preensão e liberação exemplificativos. Os conjuntos de perfurador das Figuras 7 a 11 envolvem conjuntos de perfurador 700, 800, 900, 1000 e 1100, respectivamente. No entanto, conforme descrito acima, modalidades da invenção são igualmente aplicáveis a conjuntos de matriz. Embora o estilo varie em relação ao conjunto de perfurador 100 da Figura 1, os conjuntos de perfurador 700, 800, 900, 1000 e 1100 geralmente compartilham as mesmas características funcionais. Em particular, os conjuntos de perfurador 700, 800, 900, 1000 e 1100 têm suportes de ponta de perfurador 702, 802, 902, 1002 e 1102, respectivamente, que pode ser contíguos ou separados conforme desejado em relação às pontas de perfurador 704, 804, 904, 1004 e 1104, respectivamente.

Também semelhante ao conjunto de perfurador 100, cada um dos conjuntos de perfurador 700, 800, 900, 1000 e 1100 incorpora uma estrutura de auto assentamento que envolve um membro de união para posicionar e assentar as pontas de perfurador em seus suportes correspondentes. Em muitos aspectos, esses membros de união compartilham os mesmos atributos do membro de união 120 já descrito. Com essa finalidade, em determinadas modalidades, cada um dos membros de união das Figuras 7, 8, 9, 10 e 11 tem uma primeira região de extremidade (ou porção) para possibilitar o acoplamento a uma ponta e uma segunda região de extremidade (ou porção) para possibilitar o acoplamento a um suporte. Além disso, semelhante ao conjunto de perfurador 100 da Figura 1 e ao conjunto de matriz 300 da Figura 3, em determinadas modalidades, a segunda região de extremidade inclui um detentor fêmea, e engate entre uma borda (ou uma superfície) dos meios de acoplamento e uma borda (ou uma superfície) que delimita o detentor fêmea retém uma superfície de montagem da ponta diretamente contra uma superfície correspondente do suporte.

As Figuras 7A e 7B (por vezes coletivamente denominadas, no presente documento, Figura 7) e as Figuras 8A e 8B (por vezes coletivamente denominadas, no presente documento, Figura 8) ilustram meios de acoplamento que envolvem membros de acoplamento exemplificativos (por exemplo, prendedores) 736 e 836, cujos respectivos suportes de ponta de perfurador 702 e 802 são adaptados para receber (por exemplo, portar). Conforme mostrado, em determinadas modalidades, os membros de acoplamento 736 e 836 são recebidos em perfurações rosqueadas (por exemplo, orifícios rosqueados) 738 e 838 respectivamente, dos suportes 702 e 802. Em tais casos, as perfurações (ou orifícios) 738 e 838 são geralmente orientadas para dividir (isto é, abrir para o interior de) aberturas de suporte de ponta de perfurador (por exemplo, orifícios) 728 e 828, respectivamente.

O membro de acoplamento 736 da Figura 7 envolve um tipo diferente de parafuso fixador. Em determinadas modalidades, conforme mostrado, o membro de acoplamento 736 tem uma extremidade dianteira 7 60 que define uma reentrância 762 que geralmente se estende para dentro. Conforme talvez mais bem mostrado na vista ampliada da Figura 7A, o formato da reentrância 762 é definido por suas superfícies internas 764. Aqui, a reentrância 762 é conformada geralmente como um cone; no entanto, a reentrância 762 pode ser definida com outros formatos. O membro de união 720 ilustrado define um detentor fêmea 740 em sua segunda região de extremidade 724 e também tem uma cabeça conformada em esfera 742 na extremidade dianteira de tal região 724. Quando o membro de acoplamento 736 é parcialmente recuado em sua perfuração 738 correspondente, a extremidade dianteira do membro de acoplamento 760 é, por sua vez, recuada para fora da abertura 728 para o membro de união 720, de modo a permitir que a cabeça 7 42 do membro de união 720 seja totalmente avançada na abertura 728. Em contrapartida, quando o membro de acoplamento 736 é apertado, sua extremidade dianteira 760 é avançada para o interior da abertura 72 8, em que a cabeça do membro de união 742 é recebida no interior da reentrância do membro de acoplamento 764, sendo que a posição da cabeça (e do membro de união) é retida através de contato entre as superficies internas 764 da reentrância 762 e superfícies externas 744 da cabeça do membro de união 742.

Em determinadas modalidades, conforme talvez amis bem observado na vista ampliada da Figura 7A, as superfícies internas 764 da reentrância 762 são inclinadas (ou "anguladas") para serem conjugadas com as superfícies externas configuradas de modo correspondente 744 da cabeça 742. Nesse caso, o engate geométrico da extremidade dianteira do membro de acoplamento 760 e da cabeça do membro de união 742 possibilita um acoplamento mais firme. Em particular, à medida que o membro de acoplamento 736 é avançado na perfuração rosqueada 738 ilustrada, as superfícies internas anguladas 766 que definem a reentrância do membro de acoplamento 762 se engatam às superfícies externas 744 correspondentes da cabeça do membro de união 742. Avançando-se adicionalmente o membro de acoplamento 736 na perfuração 738, a cabeça 742 do membro de união 720 avança adicionalmente no interior da reentrância 762. Consequentemente, as superfícies internas anguladas 7 64 do membro de acoplamento 736 se encaixam às superfícies externas 744 da cabeça 742, e no processo, adicionalmente puxa a segunda região de extremidade 724 do membro de união em sua posição montada de modo operativo final no interior da abertura de suporte 728. Tal empuxo (e nesse caso, elevação) do membro de união 720 com a abertura de suporte 728 fornece um acoplamento firme entre a ponta de perfurador 704 e o suporte de ponta de perfurador 702, fornecendo, assim, um conjunto ligado de modo firme sem a necessidade de realizar um golpe de referência anterior da prensa (com a finalidade de assentamento).

O prendedor 836 da Figura 8 envolve um membro de acoplamento 836 que compreende um parafuso do tipo para encaixe. Em determinadas modalidades, conforme mostrado, o prendedor de parafuso do tipo para encaixe 836 define uma perfuração 870 que se estende geralmente de modo perpendicular através de uma extremidade dianteira do prendedor 836. O membro de união 820 tem estrutura semelhante àquela descrita acima em relação ao membro de união 720, que tem uma cabeça conformada em esfera 842 na extremidade dianteira de sua segunda região de extremidade 824. Em uma orientação do parafuso de encaixe, a perfuração 870 permite que a cabeça 842 do membro de união 820 se mova axialmente em relação ao parafuso de encaixe. No entanto, quando o parafuso de encaixe é girado para fora daquela orientação (conforme mostrado) , uma borda (ou superfície) 872 que delimita a perfuração 870 se apoia contra (e se encaixa a) a cabeça 842. Em determinadas modalidades, conforme talvez mais bem mostrado na vista ampliada da Figura 8A, a borda 872 é conformada em esfera para ser conjugada com a cabeça de prendedor conformada em esfera 842. Sendo assim, quando o parafuso de encaixe é girado de modo a reter o membro de união 820 (conforme descrito acima), o encaixe entre a borda conformada em esfera (ou superfície) 872 e a cabeça 842 resulta em um empuxo da segunda região de extremidade 824 do membro de união para sua posição montada de modo operativo final no interior da abertura 828. Tal empuxo do membro de união 820 no interior da abertura 828 fornece um acoplamento firme entre a ponta de perfurador 804 e o suporte de ponta de perfurador 802, formando, assim, um conjunto ligado de modo firme sem a necessidade de realizar um golpe de referência anterior da prensa (com a finalidade de assentamento).

Assim como as Figuras 7 e 8, as Figuras 9A e 9B (por vezes coletivamente denominadas, no presente documento, Figura 9) ilustram um meio de acoplamento que envolve um membro de acoplamento 936 exemplificativo que o suporte de ponta de perfurador 902 é adaptado para receber. Conforme mostrado, em determinadas modalidades, o membro de acoplamento 936 compreende um parafuso recebido em uma perfuração rosqueada (por exemplo, orifício rosqueado) 980 do suporte 902. No entanto, diferentemente dos projetos das Figuras 7 e 8 (bem como os projetos das Figuras 1 e 3, que também exemplificam meios de acoplamento de parafuso), o parafuso é parte de um conjunto que se projeta para o interior da abertura de suporte de ponta de perfurador (por exemplo, orifício) 928 para receber a segunda região de extremidade 924 do membro de união 920. Em determinadas modalidades, conforme mostrado, o conjunto de prendedor inclui um membro de retenção 970, que é orientado para se estender para dentro da abertura (orifício) 928. Conforme mostrado, em determinadas modalidades, o membro de retenção 970 tem uma configuração geralmente "conformada em L", por exemplo, de modo a ter regiões de extremidade opostas, uma perpendicular à outra. Uma primeira região de extremidade 972 do membro de retenção 970 ilustrado é acoplada ao parafuso 936 ilustrado; no entanto, o membro de retenção 970 pode, de modo alternativo, ser integralmente formado com o parafuso. Embora um acoplamento exemplificativo seja mostrado, que envolve um furo 976 (definido no membro de retenção 970) através do qual o parafuso 936 se estende, muitos outros mecanismos de acoplamento podem ser usados.

Conforme mostrado, a primeira região de extremidade 972 do membro de retenção 970 se estende do parafuso 936 ao longo de um canal 978 do suporte 902. O canal 978, adicionalmente à comunicação fluida com (por exemplo, estando aberto para) a perfuração 980 para o parafuso 936, se comunica com uma perfuração (por exemplo, orifício) 938 adicional configurada para receber a segunda região de extremidade 974 do membro de retenção 970 e para dividir (se abrir para o interior de) a abertura (por exemplo, orifício) 928 que recebe o membro de união 920. O membro de união 920 pode ter estrutura semelhante àquela descrita acima em relação ao membro de união 720, isto é, que define um detentor fêmea 940 em sua segunda região de extremidade 924 e tem uma cabeça conformada em esfera 942 na extremidade dianteira de tal região 924. A segunda região de extremidade 974 do membro de retenção 970, em determinadas modalidades, tem uma extremidade dianteira 960 que tem pernas separadas 962 que definem uma reentrância geralmente conformada em v ou conformada em u 964 entre as mesmas.

Conforme mostrado, o parafuso 936 é usado como um acionador do membro de retenção 970. Quando o parafuso 936 ilustrado é parcialmente recuado para fora em sua perfuração 980 correspondente, a segunda região de extremidade 974 do membro de retenção 970 pode, por sua vez, ser parcialmente recuada para fora da abertura 928 para o membro de união 920, de modo a permitir que a cabeça 942 do membro de união 920 passe entre as pernas 962 e através da reentrância 964. Por sua vez, quando o prendedor 936 é apertado, o membro de retenção 970 é ancorado contra o suporte 902 de modo que as pernas do membro de retenção 962 sejam posicionadas em uma posição de travamento no interior da abertura 928 e se estende para o interior do detentor 940, retendo, assim, a cabeça 942 em sua posição operativa. Em determinadas modalidades, conforme talvez mais bem mostrado na vista ampliada da Figura 9A, as superficies (por exemplo, superficies de encaixe) 982 das pernas 962 que engatam a cabeça 942 se inclinam (por exemplo, são anguladas) para cima a partir de suas extremidades de modo a se encaixar a uma superfície externa 984 correspondente da cabeça do membro de união 942. Sendo assim, quando o prendedor 936 é apertado de modo a estar conjugado com a segunda região de extremidade 974 através da abertura 928, a ação de encaixe entre as superfícies de perna inclinadas 982 e as superfícies externas de cabeça 984 resulta em um empuxo do membro de união para sua posição operativa. Tal empuxo do membro de união 920 no interior da abertura 928 fornece um acoplamento firme entre a ponta de perfurador 904 e o suporte de ponta de perfurador 902, formando, assim, um conjunto ligado de modo firme sem a necessidade de realizar um golpe de referência anterior da prensa (com a finalidade de assentamento).

Conforme descrito acima, as Figuras 10A e 10B (por vezes coletivamente denominadas, no presente documento, Figura 10) e As Figuras 11A e 11B (por vezes coletivamente denominadas, no presente documento, Figura 11) ilustram projetos de acoplamento que envolvem mecanismos de preensão e liberação exemplificativos. Em determinadas modalidades, seja por meio mecânico, elétrico, magnético, hidráulico e/ou pneumático, tal projeto de acoplamento pode envolver um atuador para disparar seletivamente a preensão ou liberação do membro de união (e assim, as pontas de perfurador 1004 ou 1104 correspondentes) em relação ao suporte de ponta de perfurador 1002 ou 1102, respectivamente.

Conforme mostrado, os meios de acoplamento das Figuras 10 e 11 são algumas vezes semelhantes ao projeto da Figura 9. Por exemplo, o mesmo tipo de membro de retenção 970 (conforme detalhado acima) e o membro de união 920 são fornecidos. Sendo assim, esses elementos têm as mesmas referências numéricas nas Figuras 10 e 11 assim como na Figura 9. Desse modo, em determinadas modalidades, quando a segunda região de extremidade 974 do membro de retenção 970 é avançada, o encaixe entre as superfícies de perna inclinadas 982 do membro de retenção 970 e a(s) superfície (s) externa(s) 984 da cabeça do membro de união 942 resulta em um empuxo do membro de união para sua posição operativa. Tal empuxo do membro de união 920 no interior da abertura de suporte fornece um acoplamento firme entre as pontas de perfurador 1004 e 1104 e os suportes de ponta de perfurador 1002 e 1102 nos projetos das Figuras 10 e 11, respectivamente (e sem ter que realizar um golpe de referência da prensa com a finalidade de assentamento em cada caso).

Além disso, conforme no projeto da Figura 9, os suportes de ponta de perfurador 1002, 1102 são dotados de canais configurados de modo semelhante 1078, 1178 e perfurações 1038, 1138 para respectivamente receber a primeira e a segunda regiões de extremidade 972, 974 do membro de retenção 970. Ademais, os membros de prendedor 1016, 1118 das Figuras 10 e 11 servem como acionadores do membro de retenção 970 e, particularmente, da segunda região de extremidade 974 do membro de retenção 970. No entanto, em vez de avançar e recuar de modo rosqueado os membros de prendedor para prender e liberar o membro de união 920, os conjuntos das Figuras 10 e 11 envolvem conjuntos de solenoide e botão que são atuados para mover os membros de prendedor 1016, 1118, disparando, assim, as operações de liberação e preensão, conforme descrito abaixo.

Um aspecto distinto dos projetos de acoplamento das Figuras 10 e 11 é o disparo para atuar o movimento do membro de retenção 970. Observando-se o conjunto de perfurador 1000 da Figura 10A, o atuador envolve um conjunto de botão. Com essa finalidade, em determinadas modalidades, o conjunto inclui um botão operado de modo mecânico 1012, uma mola 1014 e um membro prendedor 1016. O conjunto 1010, conforme mostrado, se estende através de uma perfuração (por exemplo, orifício) 1080 da ponta suporte 1002. Na construção do conjunto 1010, o membro prendedor 1016 é acoplado à primeira região de extremidade 972 do membro de retenção 970 (opcionalmente por meio de um furo 976 conforme exemplificado acima) e, então, avançado através da perfuração 1080 a fim de receber a mola 1014 e ter sua extremidade dianteira 1018 acoplada a uma extremidade traseira 1020 do botão 1012. Em determinadas modalidades, conforme mostrado, a extremidade traseira de botão 1020 pode ter uma abertura rosqueada (por exemplo, orifício) 1022 para receber de modo rosqueado a extremidade dianteira 1018 do membro prendedor 1016; no entanto, outras maneiras de acoplamento podem ser usadas de modo alternativo.

Em determinadas modalidades, quando o botão 1012 é atuado (por exemplo, pressionando-se o botão 1012), o meio de acoplamento é levado a um "estado aberto" (não mostrado) , em que o membro de união 920 (e assim, a ponta de perfurador 1004) é liberado do (caso previamente mantido pelo) suporte de ponta de perfurador 1002. O estado aberto também pode fornecer um período de tempo durante o qual a segunda região de extremidade 924 do membro de união pode ser seletivamente adjacente ou removida do suporte de ponta de perfurador 1002. Tal "estado aberto" não é mostrado, no entanto, a partir do que já foi detalhado em referência à Figura 9, o estado aberto resulta quando a segunda região de extremidade 974 do membro de retenção 970 é recuada da abertura 102 8, de modo a permitir o livre avanço e remoção do membro de união 920 no interior da abertura (ou orifício) 1028. Talvez conforme mais bem mostrado na vista ampliada da Figura 10, a atuação do botão 1012 força o membro prendedor 1016 para fora da perfuração 1080, o que também força, assim, o membro de retenção 970 a recuar da abertura 1028. Deve-se verificar que, enquanto atuado, o botão 1012 é adverso à (isto é, ultrapassa) força de inclinação da mola 1014, por exemplo, devido ao fato de que o botão 1012 está em uma posição pressionada.

Em determinadas modalidades, conforme mostrado, quando o membro de união 970 é totalmente avançado na abertura de suporte de ponta de perfurador 1028 durante o "estado aberto" dos meios de acoplamento, o botão 1012 pode ser liberado (por exemplo, por meio um pressionamento adicional do botão, ou simplesmente liberando-se o botão), de modo que o meio de acoplamento seja levado a um "estado fechado." Desse modo, em contrapartida ao "estado aberto," o "estado fechado" envolve a segunda região de extremidade 974 do membro de retenção 97 0 que se estende para dentro através da abertura 1028, de modo a reter o membro de união 920 na abertura (ou orifício) 1028. Em relação ao conjunto de botão 1010, em determinadas modalidades, um canal 1024 é fornecido e é coaxial à perfuração 1080 para assentar a mola 1014 no mesmo. O canal 1024, conforme mostrado, se abre em direção ao botão 1012, de modo que a mola 1014 possa se apoiar no botão 1012. Desse modo, a mola 1014 força o botão 1012 para se estender para fora da perfuração 1080, o que, como resultado, empurra o membro prendedor 1016 para dentro em relação à perfuração 1080. Consequentemente, o membro de retenção 970 é mantido em posição, prendendo, assim, o membro de união 920 (e assim, a ponta de perfurador 1004) ao suporte de ponta de perfurador 1002.

Em relação ao conjunto de perfurador 1000 da Figura 10, embora não mostrado, deve—se verificar que o botão 1012 pode ser eletricamente alimentado, e em determinados projetos, pode envolver um comutador. Dado o projeto do conjunto de botão 1010, deve-se verificar que um processo de uma etapa pode ser usado para liberar o membro de união 920 (e assim, a ponta de perfurador 1004 correspondente) em relação ao suporte de ponta de perfurador 1002. Em determinadas modalidades, o processo de uma etapa envolve apenas um processo de único movimento. Por exemplo, uma vez que o membro de união 920 é preso na abertura (por exemplo, orifício) 1028 do suporte 1002, atuando-se o botão 1012 (por exemplo, por meio de um processo de uma etapa de único movimento de pressionamento do botão 1012), o membro de retenção 970 (por meio do membro prendedor 1016) é automaticamente lançado para fora da abertura de suporte 1028 de modo a destravar o membro de união 1020 do suporte 1002. Um processo de duas etapas pode ser realizado para prender o membro de união 920, isto é, assentar a ponta de perfurador 1004 em relação ao suporte de ponta de perfurador 1104 (por meio de inserção do(s) membro(s) de união 920 na(s) abertura(s) 1028 correspondente(s)), e liberar o botão 1012 para prender o membro de união(s) 920 (e assim, a ponta de perfurador 1004) ao suporte de ponta de perfurador 1002. Deve-se verificar que as etapas desses processos podem ser vantajosamente realizadas sem ter que usar ferramentas secundárias.

Desse modo, em determinadas modalidades, o projeto de acoplamento do conjunto de perfurador usa um atuador para disparar a preensão ou liberação do membro de união (e assim, a ponta de perfurador) em relação ao suporte de ponta de perfurador. Embora o conjunto de perfurador 1000 da Figura 10 use um conjunto de botão, o atuador para o conjunto de perfurador 1100 da Figura 11 é um conjunto de solenoide. Os projetos das Figuras 10 e 11 são semelhantes, exceto pela adição de um solenoide 1112 no interior da perfuração (ou orifício) 1180 para o conjunto de solenoide 1110 e a substituição do botão 1012 por uma capa 1114. Conforme mostrado, em determinadas modalidades, o conjunto 1110 inclui adicionalmente a capa 1114, uma mola 1116 e um membro prendedor 1118. O conjunto de solenoide 1110, em determinadas modalidades, é construído de modo semelhante ao conjunto de botão 1010 da Figura 10, exceto pelo fato de que o solenoide 1112 é fornecido, e a capa 1114 (que substitui o botão 1012 da Figura 10) é acoplada à extremidade dianteira 1120 do membro prendedor 1118. Conforme mostrado, em determinadas modalidades, o solenoide 1110 é assentado em um canal 1122 (ou região de orifício) que é coaxial à perfuração 1180 e se abre na direção da mola 1116 e da capa 1114. Em determinadas modalidades, quando atuado (com a finalidade de levar os meios de acoplamento a um "estado aberto"), o solenoide 1112 é configurado para forçar o membro prendedor 1118 para fora em relação à perfuração 1080, o que, assim, também força a extensão 970 a recuar a partir da abertura 1128, liberando, dessa maneira, o membro de união 920 (e assim, a ponta de perfurador 1104) do suporte de ponta de perfurador 1102. Em contrapartida, quando o solenoide é desativado (levando os meios de acoplamento a um "estado fechado"), o solenoide 1112 libera o membro prendedor 1118. Como resultado, a mola 1116 se apoia na capa 1114 de modo a avançar parcialmente para fora da perfuração 1180, o que puxa o membro prendedor 1118 para dentro em relação à perfuração 1180. Consequentemente, o membro de retenção 970 (acoplado ao membro prendedor 1118) é travado em posição, prendendo, assim, o membro de união 920 (e assim, a ponta de perfurador 1104) ao suporte de ponta de perfurador 1102.

Embora não mostrado, o solenoide 1112 geralmente envolve uma fonte externa para sua ativação, seja de projeto pneumático, hidráulico ou eletromagnético. Além disso, dado o projeto do conjunto de solenoide 1110, deve-se verificar que um processo de uma etapa de atuação do solenoide pode ser usada para liberar o membro de união 920 (e assim, a ponta de perfurador 1104 correspondente) em relação ao suporte de ponta de perfurador 1102. Em determinadas modalidades, o processo de uma etapa envolve apenas um processo de único movimento. Por exemplo, em casos nos quais tal atuação é disparada por meio de um botão ou comutador, o processo de uma etapa de único movimento envolve pressionar/alternar tal botão/comutador para desativar o solenoide. Em contrapartida, um processo de três etapas pode ser usado para prender o membro de união 920 (e assim, a ponta de perfurador 1104) ao suporte de ponta de perfurador 1102. Tais etapas envolvem atuar o solenoide 1120 para abrir a(s) abertura(s) 1028 do suporte 1102, inserir o membro de união 920 na(s) abertura(s) (por exemplo, orifício) 1028 do suporte 1002, e desativar o solenoide (por exemplo, por meio de pressionamento/alternação de um botão/comutador) de modo a prender o membro de união(s) 920 no interior da(s) abertura(s) 1028 do suporte 1002. Deve-se verificar que cada etapa dos dois processos pode ser realizada sem o uso de ferramentas secundárias.

Embora os projetos das Figuras 10 e 11 sejam descritos acima em relação a estados "abertos" dos meios de acoplamento que são associados à atuação do meio de disparo (botão 1012 ou solenoide 1112), deve-se verificar que os projetos poderiam igualmente apenas ser modificados para funcionar como alternativa também. Ou seja, atuando-se o meio de disparo, o meio de acoplamento pode ser levado a um "estado fechado".

As Figuras 12A, 12B e 12C (por vezes coletivamente denominadas, no presente documento, Figura 12) ilustram vistas de montagem frontal, em corte transversal e explodida, respectivamente, de um conjunto de perfurador adicional 100' em concordância com determinadas modalidades da invenção. Em muitos aspectos, o conjunto de perfurador 100' compartilha a mesma estrutura e atributos já descritos em relação ao conjunto de perfurador 100 da Figura 1. Por exemplo, o conjunto de perfurador 100' inclui um suporte de ponta de perfurador 102 e uma ponta de perfurador 104' que são configurados para serem adjacentes (por exemplo, conectados rigidamente um ao outro) ou separados conforme desejado. No entanto, a ponta de perfurador 104' é uma configuração diferente da ponta de perfurador 104 de conjunto de perfurador 100. Em particular, a primeira extremidade 116' da ponta 104' define uma superfície de deformação de peça de trabalho configurada para produzir um ângulo de flexão diferente da ponta de perfurador 104 de conjunto de perfurador 100. Conforme mostrado, essa diferença na configuração da extremidade de ponta 116' possibilita que o tamanho da ponta de perfurador 104' seja diminuído, o que, por sua vez, pode afetar o tamanho e o formato do suporte 102' correspondente. Independentemente dessas diferenças entre os conjuntos de perfurador 100 e 100', deve—se verificar que a estrutura de auto assentamento (por exemplo, o corpo de prendedor 120, os trilhos 130' e o canal de montagem) são igualmente aplicáveis a esses outros tipos de projeto de ferramenta.

A Figura 12 é representativa de um grupo de modalidades em que o membro de acoplamento é configurado para se mover seletivamente na direção do membro de união ou para longe do mesmo em resposta à rotação do membro de acoplamento. As Figuras 1, 3, 7, 8 e 12 são outros exemplos. Aqui, a rotação do membro de acoplamento em uma primeira direção (por exemplo, no sentido horário) faz com que o membro de acoplamento se mova (por exemplo, axialmente) na direção do membro de união, enquanto a rotação do membro de acoplamento em uma segunda direção (por exemplo, no sentido anti-horário) faz com que o membro de acoplamento se mova (por exemplo, axialmente) para longe do membro de união.

O projeto arredondado das pontas de ferramenta 704, 804, 904, 1004 e 1104 das Figuras 7, 8, 9, 10 e 11, respectivamente, não permite que as superfícies de suporte de ponta conjugadas sejam uniformemente perpendiculares ao eixo geométrico de compressão. Em conformidade, mesmo com o uso da estrutura de auto assentamento, uma distribuição de força uniforme pode não ser inteiramente possível. No entanto, mesmo com tais projetos, posicionando-se a estrutura de auto assentamento (por exemplo, o membro de união 120a, 120b, 120c ou 102d) de modo a se estender entre as superfícies de suporte de ponta confrontantes possibilita uma distribuição razoavelmente boa através dos conjuntos de ferramentas 700, 800, 900, 1000 e 1100. Além disso, incorporando-se a estrutura de auto assentamento, esses conjuntos ainda realizam outros dentre os aspectos favoráveis, incluindo montagem/desmontagem simplificada, integridade estrutural melhorada e desgaste reduzido.

Além disso, em oposição aos conjuntos de ferramentas que têm superfícies de montagem geralmente planas, os conjuntos de ferramentas adaptados para receber pontas de ferramentas arredondadas (com seus tamanhos e raios diferentes) apresentam outros desafios que se descobriu que os membros de união resolvem. Por exemplo, em referência ao conjunto de perfurador 1100 conforme mostrado na Figura 11A, à medida que o raio da ponta de perfurador 1104 aumenta, a distância 1190 entre o ponto central 1192 da ponta de perfurador 1104 e o ápice 1194 do suporte de ponta de perfurador 1102 aumenta. Consequentemente, o membro de união 920 recua da abertura de suporte 1128. Em conformidade, o membro de união 920 pode ser dimensionado em conformidade de modo que seu detentor 940 ainda cruze com a segunda extremidade de extrusão 974. Isso envolve um processo simples de alterar o membro de união 920. No entanto, se o membro de união 920 fosse associado a ferragens de acoplamento variáveis, as ferragens precisariam de alteração. Tais ferragens poderiam invariavelmente incluir molas, barras de retenção, porcas etc. No entanto, visto que o membro de união da invenção não tem (isto é, não é equipado com) quaisquer ferragens correspondentes, o membro de união serve como uma solução mais eficiente (em termos de custo) e eficaz (em termos de facilidade de alteração).

Tendo, agora, descrito as modalidades concernentes aos projetos de conjunto de ferramentas com uma estrutura de auto assentamento, faz-se referência adicional às porções separáveis desses conjuntos, por exemplo, o suporte de ponta de ferramenta 102 e a ponta de ferramenta 104 da Figura 1 e os materiais usados na produção dessas porções. Conforme descrito acima, as porções separáveis de tais conjuntos foram produzidas a partir de diferentes materiais ao longo dos anos. Com essa finalidade, embora as pontas de perfurador e insertos de matriz (ou "placas de matriz") preferencialmente sejam produzidas a partir de materiais reforçados de alta qualidade, tais como aço-ferramenta, outros materiais reforçados foram substituídos ao longo dos anos para que os suportes de perfurador e corpos de matriz forneçam uma opção forte e menos dispendiosa. Um desses materiais substitutos envolvia alumínio. Além da economia de custos, outros benefícios do uso do alumínio para os suportes de perfurador e corpos de matriz envolvem obter um projeto mais leve e ainda poder alcançar uma dureza de material razoavelmente boa.

Os requerentes constataram que os suportes de perfurador e/ou corpos de matriz podem ser produzidos, por exemplo, através de moldagem, fundição ou extrusão, com o uso de uma variedade de materiais não ferrosos, sendo que esses materiais são leves, menos dispendiosos do que o aço-ferramenta e têm propriedades de dureza razoavelmente boas. Por exemplo, em determinadas modalidades, o alumínio (ou outro metal de aeronaves) pode ser produzido para os suportes de perfurador e corpos de matriz de modo a ter resistência à tração de pelo menos cerca de 551,58 MPa (80 ksi), e talvez mais preferencialmente, na faixa entre cerca de 551,58 MPa (80 ksi) e cerca de 689, 48 MPa (100 ksi), o que geralmente corresponde a valores de dureza próximos de alcançar a faixa inferior para o aço-ferramenta. Outros materiais leves que exibem propriedades de dureza adequadas incluem compósitos de fibra de carbono e titânio. Em um grupo de modalidades, o suporte do conjunto de ferramentas compreende, consiste essencialmente em, ou consiste em um metal (por exemplo, um metal de aeronaves) selecionado a partir do grupo que consiste em berílio, titânio, magnésio, alumínio e ligas que compreendem um ou mais desses metais.

Preferencialmente, a ponta (seja uma ponta de perfurador ou inserto de matriz) compreende, consiste essencialmente em, ou consiste em aço. Além disso, os suportes e corpos, uma vez produzidos, podem ser revestidos ou tratados com calor para reduzir seu desgaste e aumentar sua resistência de superfície. Por exemplo, o processo de revestimento pode envolver qualquer um dentre tratamento de nitretação, indução ou anodização, cada um dos quais é conhecido na técnica. Ademais, as pontas de perfurador e insertos de matriz também podem ser revestidos para reduzir seu desgaste e aumentar sua lubricidade. Por exemplo, o processo de revestimento pode envolver qualquer um dentre tratamento de nitretação, indução, laser, cada um dos quais é conhecido na técnica. Para referência particular, por exemplo, em relação à nitretação, a revelação da Patente n- U.S. 4.790.888 é citada, cujos ensinamentos estão incorporados ao presente documento em sua integridade a título de referência.

Em referência ao que foi exposto acima, em determinadas modalidades, os suportes de ponta de perfurador e/ou insertos de matriz podem ser produzidos a partir de um corpo integral único em relação a tais materiais. No entanto, em determinadas modalidades, os suportes e pontas (por exemplo, ao longo de suas extensões se alinham com um eixo geométrico de compressão) podem envolver separadamente porções formadas em conjunto. Por exemplo, as extremidades de tais suportes e pontas são frequentemente usadas para encontrar as maiores forças e esforços. Desse modo, em determinadas modalidades, uma ou mais dentre as extremidades superior ou inferior dos suportes e insertos pode ser produzida a partir de materiais reforçados, embora o restante dos suportes e insertos sejam produzidos a partir dos materiais exemplificados acima (por exemplo, que são leves, menos dispendiosos do que o aço-ferramenta, e que têm propriedades de dureza razoavelmente boas). Esse mesmo principio pode ser adicionalmente aplicável às pontas de perfurador e/ou corpos de matriz. Por exemplo, em determinadas modalidades, as extremidades de trabalho de as pontas de perfurador e/ou corpos de matriz podem ser produzidos a partir de materiais reforçados, sendo que o restante dos suportes e insertos são produzidos a partir dos materiais exemplificados acima (por exemplo, que são leves, menos dispendiosos do que o aço-ferramenta, e que têm propriedades de dureza razoavelmente boas).

Embora as modalidades preferenciais da presente invenção tenham sido descritas, deve-se entender que numerosas alterações, adaptações e modificações podem ser feitas às modalidades preferenciais sem se afastar do espirito da invenção e do escopo das reivindicações. Desse modo, a invenção foi descrita em conexão com as modalidades especificas com a finalidade de ilustração. 0 escopo da invenção é descrito nas reivindicações, que são apresentadas abaixo.

Claims

Conjunto de ferramentas (100, 700, 800, 900, 1000, 1100) configurado para ser montado em um suporte de ferramentas (200) de uma prensa, sendo que o conjunto de ferramentas é caracterizado pelo fato de que compreende porções separáveis, sendo que as porções separáveis incluem um suporte (102, 302, 402, 502, 602, 702, 802, 902, 1002, 1102) e uma ponta (104, 304, 404 504, 604, 704, 804, 904, 1004, 1104), o conjunto de ferramentas inclui uma estrutura de autoassentamento configurada para posicionar e assentar um primeiro dentre o suporte (102, 302, 402, 502, 602, 702, 802, 902, 1002, 1102) e a ponta (104, 304, 404 504, 604, 704, 804, 904, 1004, 1104) em relação a um segundo dentre o suporte e a ponta, a estrutura de autoassentamento inclui um membro de união (120, 720, 820, 920) que tem primeira e segunda regiões de extremidade (122,124, 722, 724, 822, 824, 922, 924), sendo que a primeira região de extremidade (122, 722, 822, 922) forma uma fixação rígida a um primeiro dentre o suporte e a ponta, a segunda região de extremidade (124, 724, 824, 924) se projeta a partir do primeiro dentre o suporte e a ponta e é adaptada para engate por um segundo dentre o suporte e a ponta, de modo que uma superfície de montagem (150) do primeiro dentre o suporte e a ponta seja posicionado e assentado contra uma superfície correspondente (152) do segundo dentre o suporte e a ponta sem ajuste adicional do primeiro dentre o suporte e a ponta que são necessários, um membro de acoplamento (136, 736, 836, 936) sendo fornecido no segundo dentre o suporte e ponta, pelo menos uma porção do membro de acoplamento sendo seletivamente móvel na direção de um segmento do membro de união (120, 720, 820, 920), ou para longe do mesmo, no momento em que aquele segmento é recebido em uma abertura ou orifício de montagem (138, 338, 438, 538, 738, 838, 980, 1080, 1180) do segundo dentre o suporte e da ponta, em que tal movimento da porção do membro de acoplamento na direção ao segmento do membro de união está em uma direção axial em relação ao segmento, de modo a fazer com que a referida porção seja correspondentemente encaixada com o segmento, puxando, assim, a segunda região de extremidade do membro de união mais adiante dentro da abertura ou orifício de montagem, a fim de proporcionar um acoplamento firme entre a ponta e o suporte, em que o conjunto de ferramentas é configurado para ser montado em uma prensa dobradeira, o suporte do conjunto de ferramentas adaptado para montagem operacional em uma viga superior ou inferior da prensa dobradeira.
Conjunto de ferramentas (100, 700, 800, 900, 1000, 1100), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o primeiro dentre o suporte e a ponta é a ponta (104, 704, 804, 904, 1004, 1104), de tal forma que a primeira região de extremidade (122, 722, 822, 922) do membro de união (120, 720, 820, 920) forma a fixação rígida com a ponta, e em que o segundo dentre o suporte e a ponta é o suporte (102, 702, 802, 902, 1002, 1102), de tal forma que a segunda região de extremidade (124, 724, 824, 924) do membro de união (120, 720, 820, 920) é configurada para ser seletivamente adjacente ao suporte ou removida do mesmo.
Conjunto de ferramentas (100, 700, 800, 900, 1000, 1100), de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a ponta compreende uma ponta de perfurador (104, 704, 804, 904, 1004, 1104) e em que o suporte compreende um suporte de ponta de perfurador (102, 702, 802, 902, 1002, 1102).
Conjunto de ferramentas (100, 700, 800, 900, 1000, 1100), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a ponta (104, 704, 804, 904, 1004, 1104) é produzida a partir de um primeiro material, e o suporte (102, 702, 802, 902, 1002, 1102) é produzido a partir de um segundo material que é mais leve do que o primeiro material, o segundo material compreendendo um material não ferroso e não aço.
Conjunto de ferramentas (100, 700, 800, 900, 1000, 1100), de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o segundo material compreende alumínio que tem uma resistência de material de pelo menos aproximadamente 551,58 MPa (80 ksi).
Conjunto de ferramentas (100, 700, 800, 900, 1000, 1100), de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o suporte (502) compreende uma pluralidade de segmentos modulares (502') alinhados para formar uma extensão longitudinal do suporte, em que a ponta (504) compreende um único corpo da mesma extensão longitudinal, e em que a estrutura de autoassentamento compreende uma pluralidade de membros de união (120) distanciados ao longo da extensão do único corpo e cada um corresponde a uma abertura (538) definida em um dos segmentos de suporte modular (502').
Conjunto de ferramentas (100, 700, 800, 900, 1000, 1100), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o membro de acoplamento (136, 736, 836, 936) é parte de um meio de acoplamento configurado para ser atuado, por meio de um processo de uma etapa, a fim de liberar o membro de união (120, 720, 820, 920).
Conjunto de ferramentas (1000), de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o processo de uma etapa é uma operação sem ferramentas.
Conjunto de ferramentas (1000), de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o meio de acoplamento compreende um conjunto de botão (1010).
Conjunto de ferramentas (1000), de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o meio de acoplamento compreende um conjunto de solenoide.
Conjunto de ferramentas (100, 700, 800, 900, 1000, 1100), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o segmento compreende um detentor fêmea (140, 740, 840, 940) e o engate entre uma borda ou uma superfície do membro de acoplamento (136, 736, 836, 936), e uma borda ou superfície que delimita o detentor fêmea (140, 740, 840, 940) resulta em uma superfície de montagem da ponta sendo puxada em direção e, portanto assentada diretamente contra uma superfície correspondente do suporte, e em que o desengate entre a borda ou superfície do membro de acoplamento (136, 736, 836, 936) e a borda ou superfície que delimita o detentor fêmea (140, 740, 840, 940) resulta em liberação do membro de união (120, 720, 82 0, 92 0) e o primeiro dentre o suporte e a ponta do segundo dentre o suporte e a ponta.
Conjunto de ferramentas (100), de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a estrutura de autoassentamento compreende adicionalmente um par de trilhos (130) que se projetam a partir do suporte (102) entre o qual a ponta (104) é assentada, sendo que os trilhos (130) e o membro de união (120) fornecem um meio de duas dobras para posicionar a ponta (104) e o suporte (102) um em relação ao outro.
Conjunto de ferramentas (100, 700, 800, 900, 1000, 1100), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a abertura ou orifício de montagem (138, 338, 438, 538, 738, 838, 980, 1080, 1180) é definida pelo suporte (102, 302, 402, 502, 602, 702, 802, 902, 1002, 1102) e se estende em uma direção pelo menos substancialmente paralela a um eixo geométrico de compressão (PA) do conjunto de ferramentas, e o dito movimento do membro de acoplamento (136, 736, 836, 936) na direção do dito segmento, ou para longe do mesmo, do membro de união (120, 720, 820, 920) é em uma direção transversal ao eixo geométrico de compressão do conjunto de ferramentas.
Conjunto de ferramentas (100, 700, 800, 900, 1000, 1100), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o membro de acoplamento (136, 736, 836, 936) está no suporte, o suporte é um suporte de ponta de perfurador, a ponta é uma ponta de perfurador, e a dita porção do membro de acoplamento é configurada para se encaixar ao dito segmento do membro de união (120, 720, 820, 920) de modo a assentar a ponta no suporte, em que o referido encaixe faz com que a ponta de perfurador seja puxada em direção ao suporte de perfuração em uma posição assentada.
Conjunto de ferramentas (100, 700, 800, 900, 1000, 1100), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a segunda região de extremidade (124, 724, 824, 924) do membro de união se estende a partir da primeira região de extremidade (122, 722, 822, 922) do membro de união (120, 720, 820, 920), sendo que a primeira região de extremidade é recebida dentro de uma abertura do primeiro dentre o suporte e a ponta, e sendo a segunda região de extremidade configurada para receber dentro de uma abertura do segundo dentre o suporte e a ponta, de tal forma que o membro de união (120, 720, 820, 920) está contido dentro das aberturas quando o primeiro dentre o suporte e a ponta estiver posicionado e assentado em relação ao segundo dentre o suporte e a ponta.
Método para fornecer um conjunto de ferramentas (100, 700, 800, 900, 1000, 1100), para o uso em um suporte de ferramentas de uma prensa que tem um eixo geométrico de compressão, sendo que o método é caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de:
fixar uma estrutura de autoassentamento a uma ponta (104, 304, 404, 504, 604, 704, 804, 904, 1004, 1104) do conjunto de ferramentas, em que a estrutura de autoassentamento inclui um membro de união (120, 720, 820, 920) possuindo uma primeira e segunda regiões de extremidades (122, 124, 722, 724, 822, 824, 922, 924), e em que engatar a estrutura de autoassentamento à ponta compreende engatar rigidamente a primeira região de extremidade (122, 722, 822, 922) à ponta;
engatar a estrutura de autoassentamento a um suporte (102, 302, 402, 502, 602, 702, 802, 902, 1002, 1102) do conjunto de ferramentas (100, 700, 800, 900, 1000, 1100), em que tal engate da estrutura de autoassentamento resulta em uma superfície de montagem da ponta que é posicionada e assentada contra uma superfície correspondente do suporte sem ajuste adicional da ponta, em que o referido engate determina o uso de um membro de acoplamento (136, 736, 836, 936) fornecido no suporte, em que pelo menos uma parte do membro de acoplamento é movida seletivamente em direção a um segmento do membro de união (120, 720, 820, 920), quando o segmento é recebido em uma abertura ou orifício de montagem (138, 338, 438, 538, 738, 838, 980, 1080, 1180) do suporte, em que a parte do membro de acoplamento é movida em direção ao segmento do membro de união em uma direção axial em relação ao segmento, de modo a fazer com que a dita parte se encaixe correspondentemente com o segmento, puxando, assim, a segunda região de extremidade do membro de união mais adiante dentro da abertura ou orifício de montagem para fornecer um acoplamento firme entre a ponta e o suporte,
em que o conjunto de ferramentas é configurado para ser montado em uma prensa dobradeira, o suporte do conjunto de ferramentas adaptado para montagem operacional em uma viga superior ou inferior da prensa dobrável.
Método, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que o membro de união (120, 720, 820, 920) é fixado à ponta (104, 304, 404, 504, 604, 704, 804, 904, 1004, 1104) de modo que um eixo geométrico do membro de união seja substancialmente paralelo ao eixo geométrico de compressão (PA), sendo que a superfície de montagem da ponta e a superfície correspondente do suporte são substancialmente perpendiculares ao eixo geométrico de compressão.
Método, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado fato de que o dito acoplamento da ponta ao suporte envolve atuar o membro de acoplamento por meio de uma operação sem ferramentas.
Método, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que a operação sem ferramentas envolve pressionar um botão de um conjunto de botão (1010).