ES2223991T3 - PROCEDURE OF PRODUCTION OF A TEMPERED SHEET PROFILE. - Google Patents
PROCEDURE OF PRODUCTION OF A TEMPERED SHEET PROFILE.Info
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Abstract
Description
Procedimiento de producción de un perfil de chapa templado.Production procedure of a sheet metal profile tempered.
El invento se refiere a un procedimiento para la fabricación de un perfil de chapa templado, según las medidas del preámbulo de la reivindicación 1, a partir de una platina o de un semifabricado.The invention relates to a process for manufacture of a profile of tempered sheet, according to the measures of preamble of claim 1, from a stage or from a semi-manufactured
Un procedimiento para la fabricación de un perfil de chapa templado a partir de una platina con un procedimiento de prensado y templado, en el que una platina de acero templable se calienta hasta la temperatura de templado, se conforma después en caliente en un útil de prensa y se templa después mientras el perfil de chapa permanece en el útil de la prensa, forma parte del estado de la técnica a través del documento DE 24 52 486 A1. Dado que el perfil de chapa es sujetado en el útil de la prensa durante el enfriamiento, que tiene lugar en el transcurso del proceso de templado, se obtiene un producto con una exactitud de dimensiones buena.A procedure for manufacturing a profile of tempered sheet from a stage with a procedure of pressed and tempered, in which a hardened steel plate is heats up to tempering temperature, then conforms to heat in a press tool and then warm while the profile sheet metal remains in the press tool, it is part of the state of the technique through document DE 24 52 486 A1. Since the sheet profile is held in the press tool during the cooling, which takes place during the process of tempered, a product with an accuracy of dimensions is obtained good
En el marco del documento WO 99/07492 se prevé la modificación del procedimiento de templado y prensado descrito más arriba y doblar en el útil de la prensa las zonas del borde de orificios prefabricados, de manera, que se formen cuellos.Within the framework of WO 99/07492, the modification of the tempering and pressing procedure described further up and fold the edge areas of the press tool prefabricated holes, so that necks are formed.
Esto se realiza en el útil de la prensa antes del templado. Los orificios en el perfil de chapa deben servir como orificios de paso para tornillos de fijación. También cabe imaginar, que estos orificios se utilicen para la orientación de la posición del perfil de chapa en las operaciones de fabricación siguientes.This is done in the press tool before tempered. The holes in the sheet profile should serve as through holes for fixing screws. Also fits imagine that these holes are used for the orientation of the position of the sheet profile in manufacturing operations following.
La prefabricación de los orificios en la platina de partida no es ventajosa. Está unida a costes de fabricación y de logística adicionales. Además, la exactitud de medidas del perfil de chapa fabricado depende del perforado previo. Si se rebasan las tolerancias prefijadas se obtiene un perfil de chapa inservible. En especial las preformas de las platinas para perfiles de chapa con formas geométricas complicadas tiene que ser calculadas con un desecho mayor.The prefabrication of the holes in the stage Starting is not advantageous. It is linked to manufacturing costs and additional logistics In addition, the accuracy of measurements of the profile of manufactured sheet depends on the previous perforation. If they exceed preset tolerances an unusable sheet profile is obtained. In special plate preforms for sheet profiles with complicated geometric shapes have to be calculated with a major waste
El conformado en caliente y el templado en el útil de la prensa posee, debido al procedimiento racional de la combinación del proceso de conformado y de bonificación en un útil, ventajas generales. Sin embargo, a pesar de la sujeción del perfil de chapa en el útil puede tener lugar, debido a tensiones térmicas, una deformación no exactamente predecible de la pieza. Esta deformación puede influir de manera desfavorable en las operaciones de fabricación siguientes. En este caso se puede recurrir a puntos de referencia en el perfil de chapa, que se utilizan para la orientación de la posición del perfil de chapa en las operaciones de fabricación siguientes.Hot forming and tempering in the useful of the press owns, due to the rational procedure of the combination of the forming and bonus process in one tool, general advantages However, despite the clamping of the profile sheet metal in the tool can take place, due to thermal stresses, a not exactly predictable deformation of the piece. This deformation can adversely influence operations following manufacturing. In this case you can use points reference in the sheet profile, which are used for the orientation of the position of the sheet profile in the operations of following manufacturing.
El invento se basa por ello, partiendo del procedimiento conocido a través del estado de la técnica, en el problema de configurarlo de una manera más racional y eficiente y de mejorar el desarrollo de la fabricación de perfiles de chapa.The invention is based on this, starting from the known procedure through the state of the art, in the problem of setting it up in a more rational and efficient way and of improve the development of sheet metal profile manufacturing.
La solución de este problema se halla según el invento en un procedimiento según la reivindicación 1. Este se individualiza por el hecho de que durante el proceso de conformado en el útil de la prensa se conforman cuellos a partir de las zonas no perforadas de la platina. Se suprime totalmente el perforado previo de la platina. Este paso de trabajo completo en la prefabricación puede ser suprimido. Con ello se ahorran costes de utillaje y de trabajo. Dado que los cuellos son generados directamente en el útil de la prensa, se puede realizar la preforma de la platina, respectivamente la fabricación del semifabricado con independencia de los cuellos. Esto también da lugar a una racionalización del procedimiento.The solution of this problem is according to the invention in a process according to claim 1. This is individualized by the fact that during the forming process in the press tool, necks are formed from the zones not perforated from the stage. Perforation is completely suppressed previous stage. This step of complete work in the Prefabrication can be suppressed. This saves costs of tooling and work. Since the necks are generated directly in the press tool, the preform can be made of the stage, respectively the manufacture of the semifinished with independence of the necks. This also results in a Rationalization of the procedure.
Como producto de partida se utiliza una platina de chapa de acero templable. Esta ya puede haber recibido un corte perfilado preparatorio de su forma. Según el invento también se pueden transformar piezas de chapa preconformadas de materiales semifabricados.As a starting product a stage is used of tempered steel sheet. This may have already received a cut preparatory profiling of its shape. According to the invention also can transform preformed sheet metal parts semi-manufactured
Los cuellos producidos en el útil de la prensa, respectivamente en el perfil de chapa pueden servir como puntos de referencia para la orientación de la posición del perfil de chapa en las operaciones de fabricación siguientes o para el refuerzo el perfil de chapa, respectivamente como orificios de montaje.The necks produced in the press tool, respectively in the sheet profile they can serve as points of reference for orientation of the position of the sheet profile in the following manufacturing operations or for reinforcement the sheet profile, respectively as mounting holes.
Como ya se mencionó, no es necesario un perforado previo. Esta forma de ejecución es ventajosa desde el punto de vista económico y logístico. Tampoco es necesaria una exactitud de posicionado grande de la pieza bruta, es decir de la platina, respectivamente el semifabricado en el útil de la prensa. No es necesaria la compaginación del posicionado de un perforado previo con el macho del útil. Además, también es ventajoso el mantenimiento de una altura constante del cuello.As already mentioned, a perforation is not necessary previous. This form of execution is advantageous from the point of view. Economic and logistic. Nor is an accuracy of large positioning of the blank, that is, of the stage, respectively the semi-manufactured in the press tool. It is not it is necessary to combine the positioning of a previous perforation with the tool's male. In addition, maintenance is also advantageous. of a constant neck height.
Con preferencia se utiliza una platina, respectivamente un semifabricado de un acero, que, expresado en tantos por ciento en peso, se compone de carbono (C) 0,19 a 0,25, silicio (Si) 0,15 a 0,50, manganeso (Mn) 1,10 a 1,40, titanio (Ti) 0,020 a 0,050, boro (B) 0,002 a 0,005, aluminio (Al) 0,02 a 0,06 así como fosfato (P) en una cantidad máxima de 0,025, azufre (S) máximo 0,015, cromo (Cr) máximo 0,35 y molibdeno (Mo) máximo 0,35, siendo el resto hierro (Fe) incluidas las impurezas debidas al proceso de fusión.Preferably a stage is used, respectively a semi-fabricated steel, which, expressed in as many percent by weight, is composed of carbon (C) 0.19 to 0.25, silicon (Si) 0.15 to 0.50, manganese (Mn) 1.10 to 1.40, titanium (Ti) 0.020 to 0.050, boron (B) 0.002 to 0.005, aluminum (Al) 0.02 to 0.06 as well as phosphate (P) in a maximum amount of 0.025, maximum sulfur (S) 0.015, chromium (Cr) maximum 0.35 and molybdenum (Mo) maximum 0.35, being the rest iron (Fe) including impurities due to the process of fusion.
La platina, respectivamente el semifabricado se calienta hasta la temperatura de templado, es decir hasta una temperatura, que se halle por encima de Ac_{3}, en la que el acero se halla en el estado austenítico. Esta temperatura se halla generalmente entre 775ºC y 1000ºC. A continuación tiene lugar el proceso de conformado en el útil de la prensa, iniciándose después el templado por enfriamiento. Con ello se forma una estructura martensítica o bainítica de gran fino del material. El perfil de chapa es sujetado durante el proceso de templado en el útil de la prensa. El enfriamiento puede ser realizado de manera directa o indirecta. En el enfriamiento directo se lleva el perfil de chapa al contacto inmediato con un medio de enfriamiento. En el enfriamiento indirecto se enfrían el útil de la prensa, respectivamente partes de él.The stage, respectively the semi-manufactured one heats up to tempering temperature, i.e. up to temperature, which is above Ac_ {3}, in which the steel It is in the austenitic state. This temperature is generally between 775 ° C and 1000 ° C. Then the forming process in the press tool, starting later the quenched by cooling. This forms a structure martensitic or bainitic of great fine material. The profile of sheet is held during the tempering process in the tool of the press. The cooling can be done directly or hint. In direct cooling, the sheet profile is brought to the immediate contact with a cooling medium. In cooling indirectly cool the press tool, respectively parts of he.
De acuerdo con las medidas de la reivindicación 2, los cuellos se producen en el perfil de chapa con la forma de estampados en el lado del borde. Para ello se mecaniza sin arranque de viruta durante el proceso de prensado y antes del templado un cuello en el borde de la pieza. Los cuellos sirven como puntos de referencia para la orientación de la posición del perfil de chapa en las operaciones de fabricación siguientes. El perfil de chapa es colocado, respectivamente orientado por medio de los puntos de referencia. Esto es especialmente ventajoso, ya que debido al proceso de conformado en caliente se puede producir en el perfil de chapa conformado una deformación no predecible exactamente. Sin embargo, por medio de los puntos de referencia se puede garantizar una orientación de la posición por la que se orientan las operaciones de fabricación siguientes. Con ello se garantiza una calidad constante y la reproducibilidad incluso en la fabricación de cantidades grandes de piezas. Los cuellos también pueden contribuir al refuerzo del perfil de chapa.According to the measures of the claim 2, the necks are produced in the sheet profile with the shape of stamped on the edge side. For this, it is machined without starting of chip during the pressing process and before tempering a neck at the edge of the piece. The necks serve as points of reference for position orientation of sheet metal profile in the following manufacturing operations. The sheet profile is placed, respectively oriented by means of the points of reference. This is especially advantageous, because due to the hot forming process can occur in the profile of sheet formed a deformation not predictable exactly. Without However, by means of the reference points, it can be guaranteed an orientation of the position by which the following manufacturing operations. This guarantees a constant quality and reproducibility even in the manufacture of large quantities of pieces. The necks can also contribute to the reinforcement of the sheet profile.
Para la práctica también es ventajosa la configuración del procedimiento según el invento de acuerdo con la reivindicación 3. Según ella, los cuellos se generan como abombamientos en el perfil de chapa. El perforado y el abombamiento tiene lugar casi en una operación de trabajo, respectivamente en operaciones inmediatamente sucesivas en el útil de la prensa.For practice it is also advantageous to configuration of the method according to the invention according to the claim 3. According to her, the necks are generated as bulges in the sheet profile. Perforation and bulging takes place almost in a work operation, respectively in Immediately successive operations in the press tool.
Para la fabricación de un abombamiento se puede conformar en primer lugar en el perfil de chapa un abombamiento a modo de vaso, cuyo fondo se corta a continuación, como prevé la reivindicación 4.For the manufacture of a bulge you can first form a bulge in the sheet profile glass mode, whose bottom is cut next, as expected by the claim 4.
También es posible crear, para la fabricación de un abombamiento en el útil de la prensa un orificio en el perfil de chapa y conformar al mismo tiempo a modo de cuello las zonas del borde del orificio (reivindicación 5).It is also possible to create, for the manufacture of a bulge in the press tool a hole in the profile of sheet metal and at the same time form the neck areas hole edge (claim 5).
El invento se describirá con detalle en lo que sigue por medio de los ejemplos de ejecución representados en el dibujo. En él muestran:The invention will be described in detail in what follow through the execution examples represented in the He drew. In it they show:
La figura 1, un detalle de un perfil de chapa con un cuello con forma de un estampado del borde.Figure 1, a detail of a sheet profile with a neck shaped like an edge print.
La figura 2, de manera esquemática, un primer útil de prensa y el procedimiento para la fabricación de un abombamiento en un perfil de chapa.Figure 2, schematically, a first Press tool and the procedure for manufacturing a bulging in a sheet metal profile.
La figura 3, en una vista en perspectiva, un detalle de un perfil de chapa con la representación de un abombamiento.Figure 3, in a perspective view, a detail of a sheet metal profile with the representation of a bulge
La figura 4, nuevamente de manera técnicamente simplificada, un segundo útil de prensa y el procedimiento para la fabricación de un abombamiento en un perfil de chapa.Figure 4, again technically simplified, a second press tool and the procedure for manufacture of a bulge in a sheet metal profile.
La figura 1 muestra un perfil 1 de chapa, respectivamente un detalle de él con un cuello dispuesto en un borde con la forma de un estampado 2 levantado hacia arriba en el plano del dibujo. El perfil 1 de chapa es fabricado a partir de una platina 3 de acero inicialmente plana. La platina 3 se indica en la figura 1 por medio de una línea de trazo discontinuo. En la fabricación del perfil 1 de chapa se conforma la platina 3 en caliente en un útil de prensa con una temperatura de templado entre 700ºC y 1100ºC. El perfil 1 de chapa de templó a continuación, estando todavía sujeto en el útil de la prensa, por medio de un enfriamiento rápido. El estampado 2 en el perfil 1 de chapa se creó en el transcurso del proceso de conformado. Un estampado 2 de esta clase en el borde del perfil 1 de chapa sirve como punto de referencia para la orientación de la posición del perfil 1 de chapa en las operaciones de fabricación siguientes. Se observa, que el estampado 2 sobresale del plano del perfil 1 de chapa, respectivamente de la platina 3 original.Figure 1 shows a sheet profile 1, respectively a detail of him with a neck arranged in a edge in the shape of a pattern 2 raised upwards in the drawing plane. The profile 1 of sheet metal is manufactured from a 3 steel plate initially flat. Stage 3 is indicated on the Figure 1 by means of a dashed line. In the plate 1 profile fabrication plate 3 conforms to heat in a press tool with a tempering temperature between 700 ° C and 1100 ° C. The sheet metal profile 1, then, still being held in the press tool, by means of a fast cooling Stamping 2 on sheet profile 1 was created in the course of the forming process. A print 2 of this class on the edge of sheet profile 1 serves as a point of reference for position orientation of sheet profile 1 in the following manufacturing operations. It is observed that the stamping 2 protrudes from the plane of sheet profile 1, respectively of the original stage 3.
En la figura 2 se representa el útil 4 de la prensa con una matriz 5 inferior, un macho 6 superior y un pisador 7, que fija la pieza (platina) en el útil 4 de la prensa. El macho 6 es descendido durante el proceso de conformado desde su posición de partida superior. Durante el descenso del macho 6 se genera en primer lugar un abombamiento a modo de vaso en la platina, respectivamente en el perfil 8 de chapa conformado en caliente a partir de ella. Al alcanzar el canto 9 de corte de la matriz 5 se recorta con el macho 8 el disco 10 de chapa en el fondo del abombamiento. El cuello 11 así obtenido en el perfil 8 de chapa sirve según el invento como punto de referencia para la alineación y la orientación de la posición del perfil 8 de chapa, para el refuerzo del perfil de chapa o como orificio de montaje para el paso de un tornillo o análogo. Como ya se expuso más arriba, el perfil 8 de chapa es templado estando sujeto en el útil 4 de prensa.Figure 2 shows tool 4 of the press with a bottom die 5, a top male 6 and a trampler 7, which fixes the piece (stage) in tool 4 of the press. Male 6 is descended during the forming process from its position of top game During the descent of male 6 it is generated in first a cup-like bulge on the stage, respectively in profile 8 of hot formed sheet a start from it. Upon reaching the cutting edge 9 of the die 5, cut the plate disk 10 with the male 8 at the bottom of the bulge The neck 11 thus obtained in the profile 8 of sheet it serves according to the invention as a reference point for alignment and the orientation of the position of the sheet profile 8, for the reinforcement of the sheet profile or as a mounting hole for the passage of a screw or analog. As discussed above, profile 8 sheet metal is tempered being held in the press tool 4.
En el útil 12 de prensa representado en la figura 4 se sujeta una platina 13 en una matriz 14 inferior por medio de un pisador 15. La mitad izquierda de la figura muestra la posición de partida de la platina 13 en el útil 12 de la prensa antes del proceso de conformado. La platina 13 es sujetada aquí por el pisador 15 superior y un macho 16 inferior. El macho 16 inferior está centrado en el espacio 17 libre de la matriz 14. En el pisador 15 se desplaza de manera guiada un útil de corte con forma de un casquillo 18 de punzonado y de rebordeado. Este separa durante el proceso de corte conforme con la carrera del útil 12 de la prensa durante el movimiento descendente un orificio 19 en la platina 13, respectivamente en el perfil 20 de chapa obtenido a partir de ella. Con el movimiento descendente del útil 18 de corte se rebordean a modo de cuello las zonas 21 del borde del orificio 19 obteniendo así un reborde 22 en el perfil 20 de chapa.In the press tool 12 shown in the figure 4 a stage 13 is held in a lower matrix 14 by means of a trampler 15. The left half of the figure shows the position of starting of stage 13 in tool 12 of the press before forming process Stage 13 is held here by the trampler 15 upper and one male 16 lower. The bottom 16 male is centered on the free space 17 of the matrix 14. In the treadmill 15 guides a cutting tool shaped like a bushing 18 punching and beading. This separates during the process of cut according to the stroke of tool 12 of the press during the downward movement of a hole 19 in stage 13, respectively in the sheet profile 20 obtained from it. With the downward movement of the cutting tool 18 they are beaded to neck mode the areas 21 of the edge of the hole 19 thus obtaining a flange 22 in the sheet profile 20.
El detalle de un perfil 8, respectivamente 20 de chapa representado en la figura 3 muestra un orificio 12, 22 rebordeado como el que se obtiene con el procedimiento descrito de acuerdo con la figura 2, respectivamente 4. Dos de estos orificios 12, 22 rebordeados sirven generalmente como puntos de referencia en una perfil 8, 20 de chapa para la orientación de la posición de este en las operaciones de fabricación siguientes. Los puntos de referencia se utilizan para el alojamiento y la orientación de un perfil 8, 20 de chapa en las operaciones de corte, por ejemplo el corte con laser, de ensamblaje, etc. Los puntos de referencia también pueden ser utilizados para el registro y el ajuste según coordenadas del perfil 8, 20 de chapa en las instalaciones con mando numérico.The detail of a profile 8, respectively 20 of sheet shown in figure 3 shows a hole 12, 22 beaded like the one obtained with the described procedure of according to figure 2, respectively 4. Two of these holes 12, 22 beaded generally serve as reference points in a sheet profile 8, 20 for orientation of the position of this in the following manufacturing operations. The points of reference are used for accommodation and orientation of a sheet profile 8, 20 in cutting operations, for example the laser cutting, assembly, etc. The points of reference They can also be used for registration and adjustment according coordinates of profile 8, 20 of sheet metal in the facilities with command numerical.
Sin embargo, los orificios 12, respectivamente 22 rebordeados también pueden servir fundamentalmente para el refuerzo o como orificios de montaje del perfil 8, 22.However, holes 12, respectively 22 flanged can also serve primarily for reinforcement or as mounting holes for profile 8, 22.
- 1one
- Perfil de chapaProfile of sheet metal
- 22
- EstampadoPrint
- 33
- PlatinaPlaten
- 44
- Útil de la prensaUseful from the press
- 55
- MatrizMatrix
- 66
- MachoMale
- 77
- PisadorTreadmill
- 88
- Perfil de chapaProfile of sheet metal
- 99
- Canto de corteSinging cutting
- 1010
- FondoBackground
- 11eleven
- Orificio rebordeadoBeaded Hole
- 1212
- Útil de la prensaUseful from the press
- 1313
- PlatinaPlaten
- 1414
- MatrizMatrix
- 15fifteen
- PisadorTreadmill
- 1616
- Macho inferiorMale lower
- 1717
- Espacio libreFree space
- 1818
- Útil de corteUseful cutting
- 1919
- OrificioOrifice
- 20twenty
- Zona del borde de 19Zone from the edge of 19
- 2222
- Orificio rebordeadoBeaded Hole
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