BR112018013023B1

BR112018013023B1 - Ferramenta de moldar

Info

Publication number: BR112018013023B1
Application number: BR112018013023-0A
Authority: BR
Inventors: Ralf Schleich; Claus Eisinger
Original assignee: voestalpine Automotive Components Dettingen GmbH & Co. KG
Priority date: 2015-12-30
Filing date: 2016-12-23
Publication date: 2021-11-03
Also published as: CA3010420C; MX2018008188A; EP3397408B1; EP3187276A1; JP6811780B2; SI3397408T1; CN108883454B; CN108883454A; JP2019500219A; US11389852B2; KR102624949B1; EP3397408A1; CA3010420A1; ES2789757T3; US20190009322A1; KR20240014576A; WO2017114790A1; BR112018013023A2; KR20180098583A; ES2789757T8

Abstract

FERRAMENTA DE MOLDAR. A presente invenção refere-se a uma ferramenta de moldar (1) para a moldagem de uma chapa de metal (2) com uma primeira parte de ferramenta (3), a qual apresenta uma parte superior de ferramenta (5), uma matriz (6) e um calcador (7), o qual se apoia contra a parte superior de ferramenta (5) por meio de um primeiro meio de pressão (8), com uma segunda parte de ferramenta (4), a qual apresenta uma parte inferior de ferramenta (9), um cunho (10) que coopera com a matriz (6) para a moldagem da chapa de metal (2) e um suporte de chapa (11), o qual se apoia contra a parte inferior de ferramenta (9) por meio de um segundo meio de pressão (12), e com um dispositivo de travamento (13) previsto entre o suporte de chapa (11) e o calcador (7), dispositivo de travamento este que apresenta um espaçador (14), espaçador este (14) que está apoiado de modo móvel em função de um movimento relativo resultante do fechamento da ferramenta de moldar (1) de uma posição de repouso (15) para uma posição de trabalho (16) e que define a distância entre o suporte de chapa (11) e o calcador (7) quando ocorrer a abertura da ferramenta de moldar (1).

Description

[001] A presente invenção refere-se a uma ferramenta de moldar com uma primeira parte de ferramenta, a qual apresenta uma parte superior de ferramenta, uma matriz com um calcador inserido de modo móvel, o qual se apoia contra a parte superior de ferramenta por meio de um primeiro meio de pressão, com uma segunda parte de ferramenta, a qual apresenta uma parte inferior de ferramenta, um cunho que coopera com a matriz para a moldagem da chapa de metal e um suporte de chapa móvel, o qual se apoia contra a parte inferior de ferramenta por meio de um segundo meio de pressão, e com um dispositivo de travamento previsto entre o suporte de chapa e o calcador, dispositivo de travamento este que apresenta no mínimo um espaçador, espaçador este que está apoiado de modo móvel em função de um movimento relativo resultante do fechamento da ferramenta de moldar de uma posição de repouso para uma posição de trabalho e que define a distância entre o suporte de chapa e o calcador quando ocorrer a abertura da ferramenta de moldar.

Estado da Técnica

[002] Ao ocorrer a abertura de uma ferramenta de moldar, para travar um calcador e um suporte de chapa um em relação ao outro, respectivamente para fixar a distância de um em relação ao outro, conhece-se a partir do estado da técnica o procedimento de prever um dispositivo de travamento que, ao ocorrer o fechamento da ferramenta de moldar, pivote um espaçador, projetado como alavanca basculante, entre o calcador e o suporte de chapa. Por meio dessa providência do travamento torna-se possível compensar, de certo modo, uma diferença na força de pressão dos dois meios de pressão, como, por exemplo, molas de pressão a gás - para tentar impedir um movimento relativo indesejável entre o calcador e o suporte de chapa ao ocorrer a abertura da ferramenta de moldar. Nesse sentido, é possível, portanto, reduzir um prejuízo para a qualidade de moldagem. Desvantajosamente, essa solução do dispositivo de travamento requer, entre outras coisas, que devido às forças de alavanca na alavanca basculante seja necessária uma forma de execução relativamente maciça e, por isso, esses dispositivos de travamento são inadequados para ferramentas com cargas relativamente elevadas. Além disso, esses dispositivos de travamento do estado da técnica são relativamente dispendiosos quanto ao controle e à configuração construtiva dos mesmos - e, consequentemente, são dispendiosos em produção e manutenção.

[003] Por isso, partindo da ferramenta de moldar do estado da técnica descrito, a invenção se colocou o objetivo de simplificar a mesma quanto ao dispêndio de construção e de garantir uma alta estabilidade da mesma. Além disso, essa forma de execução deve ser apropriada também para grandes cargas.

Exposição da Invenção

[004] A invenção alcança esse objetivo devido ao fato de que o dispositivo de travamento apresenta no mínimo um mecanismo em forma de cunha com um cursor e um acionador, sendo que o cursor que apresenta o espaçador está apoiado de modo deslocável, mediante contato com o acionador, em função do movimento relativo resultante entre o suporte de chapa e a parte superior de ferramenta ao ocorrer o fechamento da ferramenta de moldar, para mover o espaçador para sua posição de trabalho.

[005] Uma vez que o dispositivo de travamento apresente pelo menos um mecanismo em forma de cunha com cursor e acionador, é possível aproveitar aquela função de redirecionamento de força, conhecida pelos mecanismos em forma de cunha, para acionar com facilidade o dispositivo de travamento quando o cursor que apresenta o espaçador estiver apoiado de modo deslocável, mediante contato com o acionador, em função do movimento relativo resultante entre o suporte de chapa e a parte superior de ferramenta ao ocorrer o fechamento da ferramenta de moldar, para mover o espaçador para sua posição de trabalho. Além disso, um acionamento em forma de cunha, em comparação com uma alavanca basculante, apoiada axialmente, do estado da técnica pode ser projetado em forma relativamente robusta, fazendo com que seja possível remover com segurança mesmo as cargas elevadas. Desse modo, também pode se tornar possível empregar molas de pressão a gás como meio de pressão, por exemplo. O mecanismo em forma de cunha pode fixar de modo estável a distância entre o suporte de chapa e o calcador no dispositivo de travamento de acordo com a invenção. De acordo com a invenção, disponibiliza-se, portanto, uma ferramenta de moldar que pode ser empregada mesmo no caso de cargas elevadas e que sempre admite uma alta qualidade de moldagem.

[006] Em geral, menciona-se que no caso da ferramenta de moldar pode se tratar de uma ferramenta de embutidura profunda para a moldagem por pressão de tração segundo a DIN 8584. Além disso, menciona-se em geral que com essa ferramenta de moldar é possível moldar uma chapa, uma platina de chapa (recorte de chapa) ou uma platina de chapa cortada sob medida (Tailored Blank).

[007] Para definir com segurança a distância entre o suporte de chapa e o calcador pode ser previsto que o espaçador, em sua posição de trabalho, constitua um batente para o calcador e/ou para o suporte de chapa. Além disso, essa solução mecânica relativamente robusta pode melhorar ainda mais a estabilidade da ferramenta de moldar.

[008] Se o calcador apresentar um ressalto de apoio sobressaído radialmente em relação à matriz, ressalto este que constitua um contrabatente para o batente do espaçador, então será possível simplificar ainda mais a construção da ferramenta de moldar. Além disso, com isso é possível prever o dispositivo de travamento por fora das partes de ferramenta que cooperam para a moldagem - obtendo- se, assim, uma facilitação na montagem e podendo-se evitar eventuais perfis de perturbação na ferramenta de moldar.

[009] As cargas nas partes móveis de ferramenta, respectivamente na parte superior de ferramenta, podem ser reduzidas se o acionador for fixado na parte superior da ferramenta e se o cursor for apoiado de modo deslocável no suporte de chapa.

[0010] Se o cursor, em contato com o acionador, estiver apoiado de modo deslocável contra a ação de uma primeira mola, então, depois da abertura da ferramenta de moldar - solucionada de modo construtivamente simples -, o cursor poderá ser reconduzido para sua posição de repouso livre.

[0011] Se o espaçador estiver apoiado de modo deslocável no cursor contra a ação de uma segunda mola, cuja direção de atuação seja oposta à direção de atuação da primeira mola, então o espaçador poderá ser movido para sua posição de trabalho sob tensão prévia - o que pode aumentar a operação segura do dispositivo de travamento. Além disso, com isso o espaçador poderá ser deslocado para sua posição de trabalho com defasagem temporal em relação ao movimento do cursor, facilitando, assim, o ajuste da guia de cunha para o movimento relativo entre o suporte de chapa e a parte superior de ferramenta. Desse modo, a construção da ferramenta de moldar pode ser ainda mais simplificada.

[0012] O manejo da ferramenta de moldar - tanto ao ser alimentada com uma chapa, como ao ser retirada a chapa moldada / a platina moldada - permanece vantajosamente sem ser prejudicada pelo dispositivo de travamento, se o cursor estiver apoiado de modo deslocável de um modo tal que ele, na posição de trabalho do espaçador, assuma sua próxima posição em relação à matriz. O cursor juntamente com o espaçador, precisamente com a ferramenta de moldar aberta, estão bastante distanciados da região de inserção, respectivamente de retirada, entre as duas partes de ferramenta, fazendo com que o dispositivo de travamento também não possa formar perfis de perturbação na ferramenta de moldar. Além disso, com isso, o dispositivo de travamento pode ser protegido, de modo construtivamente simples, contra danificações devidas à alimentação/retirada da chapa - o que pode contribuir para aumentar ainda mais a estabilidade da ferramenta de moldar.

[0013] Simplicidade construtiva na ferramenta de moldar pode ser obtida se o primeiro e o segundo meio de pressão forem projetados como molas de pressão a gás.

Breve Descrição dos Desenhos

[0014] Nas figuras, o objeto da invenção é exposto detalhadamente, como exemplo, com base em uma variante de execução. Mostra-se:

[0015] Figura 1: uma vista lateral em recorte de uma ferramenta de moldar aberta, com uma platina de chapa inserida;

[0016] Figura 2: a ferramenta de moldar em uma posição parcialmente fechada;

[0017] Figura 3: a ferramenta de moldar em uma posição fechada;

[0018] Figura 4: a ferramenta de moldar em seu retorno para a posição aberta.

Caminhos para a Execução da Invenção

[0019] A ferramenta de moldar 1, mostrada como prensa de atuação simples nas figuras de 1 a 4, como exemplo, serve para a embutidura profunda de uma chapa, uma platina de chapa (recorte de chapa) e/ou de uma platina de chapa cortada sob medida (Tailored Blank). Na figura 1, essa ferramenta de moldar 1 se encontra em sua posição aberta, na qual já está inserida a platina 2 plana a ser moldada. Nessa posição aberta da ferramenta de moldar 1, podem ser reconhecidas as duas partes de ferramenta 3, 4 da ferramenta de moldar 1.

[0020] À primeira parte de ferramenta, superior, 3 pertencem uma parte superior de ferramenta 5, uma matriz 6 e um calcador 7. O calcador 7 se apoia contra a parte superior de ferramenta 5 por meio de um primeiro meio de pressão 8, o qual está projetado como primeira mola de pressão a gás 108 no exemplo de execução - sobre o último, ver a figura 3. A matriz 6 está ligada rigidamente com a parte superior de ferramenta 5.

[0021] À segunda parte de ferramenta, inferior, 4 pertencem uma parte inferior de ferramenta 9, um cunho 10 e um suporte de chapa 11. O suporte de chapa 11 se apoia contra a parte inferior de ferramenta 9 por meio de um segundo meio de pressão 12, o qual está projetado como segunda mola de pressão a gás 112 - sobre o último, ver a figura 3. A ferramenta de moldar 1 de acordo com a invenção não requer, portanto, nenhum ar inferior. O cunho 10 da parte de ferramenta inferior 4 está fixado na parte inferior de ferramenta 9 e coopera com a matriz 6 da parte de ferramenta superior 3 para a moldagem da platina 2.

[0022] Além disso, a ferramenta de moldar 1 apresenta um dispositivo de travamento 13, que é previsto entre o suporte de chapa 11 e o calcador 7. O dispositivo de travamento 13 inclui um espaçador 14, com o qual é possível definir a distância entre o suporte de chapa 11 e o calcador 7. Isso é necessário para a abertura da ferramenta de moldar 1, para garantir uma alta qualidade na platina 2 moldada, por exemplo, apesar de forças de pressão eventualmente diferentes do primeiro e do segundo meio de pressão 8, 12. Esse dispositivo de travamento 13 é acionado através de movimento de fechamento da ferramenta de moldar 1, tal como pode ser reconhecido na figura 2. Olhando-se em síntese as figuras de 1 a 4, pode-se reconhecer que o espaçador 14 está apoiado de modo móvel em função de um movimento relativo resultante do fechamento da ferramenta de moldar 1 - a saber, de uma posição de repouso livre 15, com a ferramenta de moldar 1 aberta segundo a figura 1, para uma posição de trabalho 16 segundo a figura 3, a qual, ao ocorrer a abertura da ferramenta de moldar 1, define a distância entre o suporte de chapa 11 e o calcador 7.

[0023] De acordo com a invenção, esse movimento do espaçador 14 é convertido por um mecanismo em forma de cunha 17, o qual pertence ao dispositivo de travamento 13. Para isso, o mecanismo em forma de cunha 17 apresenta um cursor 18 e um acionador 19, que formam superfícies de guia 20 correspondentes no mecanismo em forma de cunha 17.

[0024] O cursor 18 apresenta o espaçador 14 e está apoiado de modo deslocável no suporte de chapa 11, a saber, nesse exemplo de execução. Em função do movimento relativo resultante entre o suporte de chapa 11 e a parte superior de ferramenta 5, o cursor 18 - em contato com o acionador 19, que no exemplo de execução está fixado na parte superior de ferramenta 5 - será então empurrado e, com isso, moverá o espaçador 14 sob o calcador 7, fazendo com que o calcador 7 se choque com o espaçador 14 e, consequentemente, com o suporte de chapa 11. Para isso, o espaçador 14 constitui um batente 24 para o calcador 7. Com isso, a distância entre o suporte de chapa 11 e o calcador 7 é definida - a saber, nesse exemplo de execução, por meio da altura do espaçador 14 e de seu deslocamento de altura em relação ao suporte de chapa 11, deslocamento de altura este que resulta da posição do espaçador 14 no cursor 18.

[0025] Desse modo, cria-se um dispositivo de travamento 13 particularmente robusto, o qual, mesmo no caso de grandes cargas, pode ajustar com segurança a distância definida entre o suporte de chapa 11 e o calcador 7. A ferramenta de moldar 1 de acordo com a invenção apresenta, portanto, uma estabilidade particularmente alta.

[0026] Como ainda se pode deduzir da figura 1, o cursor 18 está apoiado de modo deslocável contra uma ação de uma primeira mola 21, a qual está projetada como terceira mola de pressão a gás. Essa mola 21 atua entre o cursor 18 e o suporte de chapa 11 e pressiona o cursor 18 ao longo de sua primeira guia linear 22 no suporte de chapa 11 para longe da matriz 6. Devido a isso, o cursor 18, posição de trabalho 16 do espaçador 14, vai para a próxima posição em relação à matriz 6, posição 23 esta do cursor que pode ser deduzida da figura 3. Na posição de repouso 15 do espaçador 14, o cursor 18 está disposto o mais afastado possível da matriz 6. Com isso, são evitados os perfis perturbadores correlacionados a isso, ao se alimentar a ferramenta de moldar 1.

[0027] Da figura 1 também se pode deduzir que o calcador 7 constitui um ressalto de apoio 25 sobressaído radialmente em relação à matriz 6, ressalto de apoio este que constitui um contrabatente 26 para o batente 24 do espaçador 14. Esse contrabatente 26 é previsto sobre a seção 27 sobressaída axialmente do ressalto de apoio 25 sobressaído radialmente, e isso faz com que o espaçador 14 possa ser projetado em sua altura em forma correspondentemente reduzida.

[0028] Vantajosamente, o espaçador 14 está apoiado de modo deslocável no cursor 18 contra a ação de uma segunda mola 28. Essa mola 21 projetada como quarta mola de pressão a gás atua entre o espaçador 14 e o cursor 18 e solicita o espaçador 14 ao longo de sua segunda guia linear 31 no cursor 18 com uma direção de atuação 29 que é oposta à direção de atuação 30 da primeira mola 21. Devido a isso, o espaçador 14, sob tensão prévia, pode ser levado para sua posição de trabalho 16, tensão prévia esta que pode ser reconhecida na figura 2 com base no deslocamento do espaçador 14 contra a atuação da segunda mola 28.

[0029] Além disso, nas figuras de 1 a 4 pode-se reconhecer que a primeira e a segunda guia linear 22 e 31 se estendem paralelamente.

[0030] Em geral cabe mencionar - embora não mostrado - que o cursor 18 também pode ser apoiado de modo móvel na parte superior de ferramenta 5 e que o acionador 24 pode ser fixado no suporte de chapa 11. Nesse caso, então, também o espaçador constitui um batente 24 para o suporte de chapa 11, para definir a distância entre o suporte de chapa 11 e o calcador 7. Também é concebível que o espaçador 14 constitua, respectivamente, um batente 24 para o suporte de chapa 11 e para o calcador 7 - isso também não é mostrado.

Claims

1. Ferramenta de moldar (1) com uma primeira parte de ferramenta (3), a qual apresenta uma parte superior de ferramenta (5), uma matriz (6) com um calcador (7) inserido de modo móvel, o qual se apoia contra a parte superior de ferramenta (5) por meio de um primeiro meio de pressão (8), com uma segunda parte de ferramenta (4), a qual apresenta uma parte inferior de ferramenta (9), um cunho (10) que coopera com a matriz (6) para a moldagem da chapa de metal (2) e um suporte de chapa móvel (11), o qual se apoia contra a parte inferior de ferramenta (9) por meio de um segundo meio de pressão (12), e com um dispositivo de travamento (13) previsto entre o suporte de chapa (11) e o calcador (7), dispositivo de travamento este que apresenta no mínimo um espaçador (14), espaçador este (14) que está apoiado de modo móvel em função de um movimento relativo resultante do fechamento da ferramenta de moldar (1) de uma posição de repouso (15) para uma posição de trabalho (16) e que define a distância entre o suporte de chapa (11) e o calcador (7) quando ocorrer a abertura da ferramenta de moldar (1), caracterizada pelo fato de que o dispositivo de travamento (13) apresenta no mínimo um mecanismo em forma de cunha (17) com um cursor (18) e um acionador (19), sendo que o cursor (18) que apresenta o espaçador (14) está apoiado de modo deslocável, mediante contato com o acionador (19), em função do movimento relativo resultante entre o suporte de chapa (11) e a parte superior de ferramenta (5) ao ocorrer o fechamento da ferramenta de moldar (1), para mover o espaçador (14) para sua posição de trabalho (16).

2. Ferramenta de moldar de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o espaçador (14), em sua posição de trabalho (16), forma um batente (24) para o calcador (7) e/ou para o suporte de chapa (11), para fixar a distância entre o suporte de chapa (11) e o calcador (7).

3. Ferramenta de moldar de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de que o calcador (7) apresenta um ressalto de apoio sobressaído radialmente em relação à matriz (6), ressalto de apoio (25) este que constitui um contrabatente (26) para o batente (24) do espaçador (14).

4. Ferramenta de moldar de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada pelo fato de que o acionador (19) está fixado na parte superior de ferramenta (5) e o cursor (18) está apoiado de modo deslocável no suporte de chapa (11).

5. Ferramenta de moldar de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizada pelo fato de que o cursor (18) está apoiado de modo deslocável contra a ação de uma primeira mola (21), mediante contato com o acionador (19).

6. Ferramenta de moldar de acordo com a reivindicação 5, caracterizada pelo fato de que o espaçador (14) está apoiado de modo deslocável no cursor (18) contra a ação de uma segunda mola (28), cuja direção de ação (29) é oposta à direção de ação (30) da primeira mola (21).

7. Ferramenta de moldar de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizada pelo fato de que o cursor (18) está apoiado de modo deslocável de tal forma que ele, na posição de trabalho (16) do espaçador (14), ocupe sua posição (23) mais próxima da matriz (6).

8. Ferramenta de moldar de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizada pelo fato de que o primeiro e o segundo meio de pressão (8, 12) estão configurados como molas de pressão de gás (108, 112).