ES2232749T3 - Procedimiento y dispositivo de mecanizacion de piezas anulares. - Google Patents

Abstract

Procedimiento para la mecanización de piezas (6) que presentan al menos un sector de la pieza, de forma anular, a proveer con un taladro (10) partido, comprendiendo las siguientes fases: a) preparación de una pieza (6) provista al menos con un punto de rotura controlada, b) aplicación de una fuerza de esparrancado en una periferia interior del taladro (10) para separar por fractura al menos un sector de forma anular de la pieza, y para producir partes (6.2, 6.4) de la pieza, separadas por fractura, que se correspondan una con otra, con un taladro (10) partido, c) ajuste y unión desmontable de las partes (6.2, 6.4) de la pieza, separadas por fractura, generadas mediante la fase b), d) aplicación de al menos una capa (12) anular de material antifricción, cerrada en sí misma, sobre la periferia interior del taladro (10) partido de la pieza (6.2, 6.4) separada por fractura, e) desmontaje de la unión entre las partes (6.2, 6.4) ajustadas de la pieza, f) aplicación (2, 8, 18, 20, 22, 24) de una fuerza de esparrancado a la totalidad de la periferia (16) interior de la capa (12) anular de material antifricción, cerrada en sí misma, para la separación por fractura de la capa (12) de material antifricción, caracterizado porque la capa (12) anular de material antifricción se apoya (8) en su perímetro (16) interior, elásticamente y en toda la superficie.

Description

Procedimiento y dispositivo de mecanización de piezas anulares.

Ámbito técnico

La presente invención se refiere a un procedimiento y a un dispositivo para la mecanización de piezas que presenten al menos un sector de la pieza, de forma anular, a proveer con un taladro partido, según el preámbulo de las reivindicaciones 1 y 7. Un procedimiento semejante y un dispositivo semejante, se hacen públicos en el documento US 5551782A. Ejemplos de tales piezas son bielas, sectores anulares de carcasas, o similares.

Estado actual de la técnica

Se conocen procedimientos en los que por mecanización con arranque de virutas, se fabrican piezas que presentan al menos un sector de la pieza, de forma anular, a proveer con un taladro partido (por ejemplo, una biela con tapa desmontable del cojinete). No obstante, a causa de la necesaria exactitud de ajuste del taladro partido y de los sectores de la pieza en la junta de separación del taladro, estos procedimientos convencionales son relativamente costosos y antieconómicos.

Por consiguiente se han desarrollado procedimientos de mecanización y dispositivos, conocidos como procedimientos de separación por fractura y dispositivos de separación por fractura, en los que la pieza de forma anular se provee con al menos un punto de rotura controlada, y se separa o se divide completamente un sector de la pieza mediante un dispositivo de separación por fractura, que aplica una fuerza de esparrancado en una periferia interior del taladro. Gracias al microdentado formado en las superficies de rotura, se producen en esta técnica partes de la pieza o zonas de la pieza, separadas por fractura, que se corresponden una con otra con ajuste preciso.

Los dispositivos de separación por fractura, en cuestión, comprenden normalmente un útil de esparrancar en forma de mordazas expansibles o de casquillos extensibles que se encajan en el taladro formado por el componente constructivo de forma anular. Los diseños de mordazas expansibles son por lo regular de dos piezas, siendo la mayoría de las veces estacionaria, una de las mordazas expansibles, en lo esencial de forma semicircular en sección transversal, y la otra, móvil. Mediante un mecanismo expansible, por ejemplo, una cuña o similar accionada entre las mordazas expansibles, se presionan las mordazas expansibles, separándolas una de otra en la dirección radial del taladro. En cambio los diseños de casquillos extensibles presentan un casquillo circular en sección transversal, ranurado en forma de corona, cuyos segmentos del casquillo, formados por las ranuras, pueden esparrancarse en flexión elástica radialmente hacia fuera, acuñando un mandril o similar. Tanto las mordazas expansibles como también los casquillos extensibles, están fabricados normalmente de metal.

Los procedimientos de separación por fractura y los dispositivos de separación por fractura, que utilizan mordazas expansibles, se han hecho públicos, por ejemplo, en el documento EP-0-396 797, así como en el documento EP-0 661 125. Los procedimientos de separación por fractura y los dispositivos de separación por fractura, que utilizan casquillos extensibles, se infieren, por ejemplo, del documento DE 44 42 062 A1.

Además, se conoce en general proveer piezas de forma anular, de una o de varias piezas, o componentes constructivos de máquinas, en su taladro, con un cojinete de una sola pieza (es decir, cerrado en sí mismo) o, si no, también de varias piezas (es decir, partido), que está fabricado de un material antifricción, apropiado para el respectivo objeto de aplicación. Existen tanto diseños en los que el material antifricción se inserta en el taladro en forma de un semicojinete o casquillo del cojinete, separado y, por ejemplo, se suelda blando o se pega, como también, variantes tales en las que se aplica un material antifricción y se une con la pared del taladro, mediante un procedimiento de rellenado por colada, de centrifugación, de vertido en cinta, de aplicación por laminación, de recubrimiento por laminación, de metalización por evaporación al vacío, de metalización por proyección, o por vía galvánica.

A causa de las altas exigencias impuestas en general a los cojinetes en la estabilidad de forma y en la precisión del ajuste, en especial la fabricación de diseños partidos de cojinetes, es muy costosa. Estos cojinetes exigen también operaciones de mecanización en acabado, no irrelevantes. Globalmente los diseños partidos de cojinetes son pues muy caros.

Presentación de la invención

La misión o el problema técnico que sirve de base a la invención, es crear un procedimiento novedoso de mecanización, así como un dispositivo novedoso de mecanización, que permita fabricar en forma y manera efectiva comparativamente sencilla, piezas que presenten al menos un sector de forma anular de la pieza, que esté provisto con un taladro partido y con un cojinete, y obtener al mismo tiempo, un producto final de muy alta calidad.

La misión antes citada se resuelve mediante un procedimiento según la invención con las notas características de la reivindicación 1.

Este procedimiento para la mecanización de piezas que presenten al menos un sector de la pieza, de forma anular, a proveer con un taladro partido, comprende las fases siguientes, aunque no forzosamente en el orden dado:

a) Preparación de una pieza provista al menos con un punto de rotura controlada

b) Aplicación de una fuerza de esparrancado en una periferia interior del taladro para separar por fractura al menos un sector de forma anular de la pieza, y para producir partes (o zonas) de la pieza, separadas por fractura, que se correspondan una con otra, con un taladro partido;

c) Ajuste y unión desmontable de las partes de la pieza, separadas por fractura, generadas mediante la fase b);

d) Aplicación de al menos una capa anular de material antifricción, cerrada en sí misma, sobre la periferia interior del taladro partido de la pieza separada por fractura;

e) Desmontaje de la unión entre las partes ajustadas de la pieza; y

f) Aplicación de una fuerza de esparrancado a la totalidad de la periferia interior de la capa anular de material antifricción, cerrada en sí misma, para la separación por fractura de la capa de material antifricción.

El punto de rotura controlada citado en la fase a), se realiza de preferencia en forma de una o de varias entallas para separación por fractura, que definan un plano predeterminado de separación por fractura. Estas entallas para separación por fractura, pueden producirse por mortajado, brochado, mecanización con láser, u otro método apropiado.

Por un taladro partido, hay que entender en el sentido de la invención, no sólo un taladro que esté separado o abierto en dos o más puntos de su periferia interior, o sea, que puede formarse por dos o más partes separadas de la pieza, sino también uno tal en el que la periferia interior del taladro, esté abierta únicamente en un punto.

La unión desmontable a realizar en la fase c), de las partes de la pieza separadas por fractura, generadas mediante la fase b), puede llevarse a cabo tanto mediante medios de unión aplicables en la misma pieza, como por ejemplo, tornillos que se encajan en la pieza, como también mediante útiles externos, como por ejemplo, útiles de sujeción o de amarre. Siempre y cuando la unión se realice mediante medios de unión aplicables en la misma pieza, la pieza está equipada ya por conveniencia de antemano, con alojamientos correspondientes o posibilidades de fijación para estos medios de unión. El tipo y forma de desmontaje de la unión, en la fase e), depende del tipo de unión previamente elegida.

Para la aplicación de la capa de material antifricción, en la fase d), se utiliza un material antifricción apropiado y adaptado al correspondiente caso de aplicación, como por ejemplo, un metal antifricción o un material antifricción compuesto. Mediante la aplicación de la capa de material antifricción, se unen de nuevo uno con otro, los sectores previamente separados por fractura, es decir, o bien separados, o bien completamente divididos, en la zona interior del borde del plano de rotura, generado y que atraviesa la periferia interior del taladro.

En la fase f) se separa de nuevo esta unión formada por la capa de material antifricción, y por cierto otra vez mediante un proceso de separación por fractura que está adaptado especialmente a la capa de material antifricción. Puesto que los sectores de la pieza, separados por fractura en la fase b), no poseen ninguna cohesión directa más, a excepción de la capa de material antifricción, y la capa de material antifricción, es, además, relativamente delgada, para la rotura de la capa de material antifricción, sólo son necesarias fuerzas relativamente pequeñas. No obstante, dado que la capa de material antifricción, posee características del material, completamente diferentes y, por tanto, un comportamiento a la separación por fractura, distinto al resto del material, se realiza la separación por fractura de la capa de material antifricción, de preferencia con otros medios y con otros parámetros de separación por fractura, que en la separación por fractura de la pieza inicial.

Los inventores del presente objeto de la solicitud, han reconocido que en piezas que presenten al menos un sector de la pieza de forma anular, que esté provisto con un taladro partido con un cojinete partido, el material antifricción se aplica directamente sobre una zona de la pieza ya separada previamente por fractura, y la capa de material antifricción, así producida que une de nuevo las partes de la pieza, antes separadas por fractura, pueden separase o dividirse mediante una fase renovada de separación por fractura, sin una mecanización con arranque de viruta. Así pues, para la separación por fractura de la pieza inicial, y para la separación por fractura de la capa de material antifricción, son necesarias dos fases de separación por fractura, totalmente independientes una de otra. Por el contrario, uno de los métodos ensayados por los inventores para comparación, en el que primeramente se aplica el material antifricción, en una pieza inicial no separada por fractura, y después se separa por fractura la pieza junto con la capa de material antifricción, en una fase de trabajo, no proporcionó resultados satisfactorios ningunos.

Sin embargo, la solución según la invención, consigue con relativamente pocas fases del procedimiento, un producto final de alta calidad, en el que en todo el plano de separación por fractura, que discurre a través de la pieza y de la capa de material antifricción, se configura un microdentado de ajuste muy preciso, y en especial una juntura uniforme de ajuste preciso en la zona del borde del plano de la separación por fractura, que desemboca en el taladro, que como tal no necesita ninguna otra mecanización ulterior. El procedimiento según la invención, puede aplicarse básicamente, tanto en piezas que estén equipadas con sólo un único sector de forma anular de la pieza, como también en piezas que presenten axialmente varios de tales sectores unos tras otro, o unos junto a otros. Así pues, el procedimiento según la invención permite fabricar en forma y manera comparativamente sencillas, efectivas y muy económicas, piezas con un sector de la pieza de forma anular, separado por fractura, y con un cojinete separado por fractura, partido, colocado en este sector de la pieza, con una alta calidad del cojinete y precisión de ajuste. No son necesarias costosas fases de mecanización ulterior, que excedan del acabado usual de precisión de los cojinetes. Esto inaugura, respecto a procedimientos convencionales, un ahorro considerable de fases de mecanización y en consecuencia, importantes posibilidades de racionalización.

Según el procedimiento según la invención, la capa de material antifricción, se apoya en la fase f) en su periferia interior (es decir, actuando desde la cara interior de la abertura del taladro radialmente hacia fuera), elásticamente, de preferencia elásticamente como la goma, y en toda la superficie (es decir, en un taladro circular, en todos sus 360º). Así pues, la fase f) tiene una función múltiple. No sólo se aplica la fuerza de esparrancado necesaria para la separación por fractura de la capa de material antifricción, en la periferia interior de la capa, sino que al mismo tiempo la capa anular de material antifricción se apoya también radialmente en un lado, en lo esencial durante todo el tiempo de esparrancado hasta la rotura o rotura completa (o sea, durante el proceso de rotura), y en el otro lado ejerce presión en el material de la pieza del taladro de base, sobre la que se aplicó. De esta manera se puede impedir eficazmente un desprendimiento no deseado del material antifricción, crítico desde el punto de vista técnico de transformación. En este punto se advierte que este efecto positivo no puede realizarse con mordazas expansibles semicirculares convencionales, que justo en la zona del plano de separación por fractura, de la pieza, presentan un espacio intermedio considerable, o con casquillos extensibles que poseen elementos extensibles contiguos de forma de segmento, con sus respectivos espacios intermedios.

Otras notas características preferentes y ventajosas de realización del procedimiento según la invención, son objeto de las reivindicaciones 2 a 6 secundarias.

La misión que sirve de base a la presente invención, se resuelve por lo demás, mediante un dispositivo según la invención con las notas características de la reivindicación 7.

Este dispositivo para la mecanización de piezas que presenten al menos un sector de la pieza, de forma anular, a proveer con un taladro partido, comprende: Un útil de separación por fractura, para la separación por fractura del sector de la pieza de forma anular, y para la producción de las partes de la pieza, separadas por fractura, que se corresponden una con otra, con un taladro partido; un útil para revestimiento de material antifricción, para la aplicación de al menos una capa anular de material antifricción, cerrada en sí misma, en la periferia interior del taladro partido de una pieza separada por fractura; y un útil de separación por fractura de la capa anular de material antifricción, cerrada en sí misma, de la pieza separada por fractura.

El útil de separación por fractura para la pieza inicial original, y el útil de separación por fractura de la capa de material antifricción, son distintos uno de otro. Pueden estar dispuestos separados espacialmente uno de otro, aunque también en la proximidad inmediata uno de otro, es decir, estar agrupados en una unidad. En caso de una separación espacial de los dos útiles, tampoco es forzosamente necesario transportar la pieza de uno a otro útil. En el sentido de la invención, cabe imaginar, por ejemplo, que para la mecanización mediante los útiles diferentes de separación por fractura, la pieza permanece sujeta en el mismo útil de amarre.

El dispositivo según la invención, ofrece en lo esencial las mismas ventajas que el procedimiento según la invención ya bosquejado antes. Además, el dispositivo según la invención permite poder prescindir de costosos útiles de mecanización ulterior, como los que son necesarios hasta ahora para cojinetes partidos convencionales.

Otras notas características preferentes y ventajosas de acondicionamiento del dispositivo según la invención, son objeto de las reivindicaciones 8 a 13 secundarias.

Un ejemplo preferente de realización de la invención, con detalles adicionales de acondicionamiento y otras ventajas, se describe y explica en detalle a continuación, con referencia a los dibujos adjuntos.

Breve descripción del dibujo

La figura muestra un alzado esquemático, muy simplificado y parcialmente cortado, de un útil de separación por fractura de la capa de material antifricción del dispositivo según la invención, que es apropiado para la realización del procedimiento según la invención.

Presentación de un ejemplo preferente de realización

Para la presente descripción se supone que en la pieza que debe de mecanizarse mediante el procedimiento según la invención, se trata de la pieza bruta prefabricada de una biela, que posee un pie de biela, todavía no partido, con un taladro del cojinete, todavía no partido. Para más tarde poder fijar y accionar la biela en una muñequilla de un cigüeñal, la pieza bruta de la biela, tiene que separarse en la zona del sector de forma anular del pie de la biela, que contiene el taladro del cojinete, en dos partes, a saber, cuerpo de la biela y sombrerete de la biela, y aplicar un material antifricción en el taladro. El taladro todavía no provisto con el material antifricción, se designa también a continuación como taladro de base.

Para el fin antes citado, se realizan ahora las siguientes fases, aunque no forzosamente en el orden dado.

Primeramente se lleva a cabo una preparación de la pieza bruta de la biela, que contiene ya el taladro todavía no partido de la biela, estando fabricados en la biela los taladros roscados para el ulterior sombrerete de la biela. Esta operación comprende en el ejemplo presente, tanto la mecanización de los agujeros ciegos, como también la mecanización de la rosca interior para el atornillado del sombrerete. Después, por ejemplo, con ayuda de un láser, se labran en la periferia interior del taladro de base, dos entallas diametralmente opuestas que forman cada una, un punto de rotura controlada.

La pieza bruta así preparada se continúa trabajando después en un útil de separación por fractura, en el que por aplicación de una fuerza de esparrancado en la periferia interior del taladro de base, se divide el sombrerete a lo largo de un plano de rotura que discurre por los puntos de rotura controlada y en consecuencia, a través del taladro de base. Como útil de separación por fractura, puede encontrar aquí aplicación, por ejemplo, un útil convencional, equipado con mordazas expansibles, casquillos extensibles, o con un mandril rompedor.

Las partes de la pieza, separadas por fractura, es decir, el sombrerete de la biela y el cuerpo restante de la biela, se ajustan de nuevo a continuación, y se unen una con otra desmontables pero sólidamente, por atornillado.

A continuación, con ayuda de un útil conocido en sí mismo, para el revestimiento de material antifricción, se aplica un material antifricción en la periferia interior del taladro partido de base, de la pieza bruta de la biela, ya separada por fractura previamente. El material antifricción (aquí: metal antifricción) se aporta, por ejemplo, mediante un procedimiento de inyección, y forma una capa anular relativamente delgada de material antifricción, cerrada en sí misma, sobre la periferia interior del taladro partido de base. A pesar de que en este ejemplo de realización sólo se aplique una capa única, la invención comprende también aquellas variantes en las que en esta fase se aplican varias capas de material antifricción.

Después de terminar la capa de material antifricción, que tiene con la superficie del taladro de base, una unión relativamente sólida, pero no poco crítica para solicitaciones mecánicas que sean diferentes de las solicitaciones previsibles en el cojinete, se mecaniza en acabado la capa de material antifricción. Es necesaria la mecanización en acabado, puesto que por lo regular el material antifricción no puede aplicarse de forma totalmente uniforme, sino que en general está un poco ondulado y desigual, y en consecuencia todavía tiene que llevarse a las cotas exactas del cojinete. En cada caso según el material antifricción utilizado, cabe imaginar también casos en los que pueda suprimirse la mecanización en acabado.

Desatornillando el atornillado se deshace ahora de nuevo la unión entre el sombrerete de la biela y el cuerpo de la biela. Aquí el atornillado puede o bien retirarse totalmente, o si no, desatornillarlo sólo parcialmente. Como consecuencia de la aplicación del material antifricción, el sombrerete de la biela y el cuerpo de la biela, que sí que se habían separado totalmente uno de otro por el proceso precedente de separación por fractura, están unidos de nuevo uno con otro en la zona interior del borde del plano de separación por fractura, que atraviesa la periferia interior del taladro de base, previamente partido.

La pieza bruta de la biela, que se encuentra en este estado, se somete ahora a un segundo proceso de separación por fractura, en el que mediante un útil de separación por fractura de la capa de material antifricción, todavía a describir a continuación en detalle, se aplica una fuerza de esparrancado a toda la periferia interior de la capa anular de material antifricción, cerrada en sí misma, formada por la inyección del material antifricción. Al mismo tiempo la capa de material antifricción se apoya elásticamente y en toda la superficie por la cara interior de la abertura del taladro (o sea, actuando radialmente desde la periferia interior de la capa hacia fuera). Gracias a la acción combinada en cierto modo de esparrancado y de apoyo, se comprime además la cara de la capa de material antifricción, que limita en el taladro de base, en el material del taladro de base, sobre el que se aplicó.

De este modo se separa por fractura en dos mitades, la capa de material antifricción, mediante el útil de separación por fractura de la capa de material antifricción y, por tanto, se separa de nuevo completamente el sombrerete de la biela, del cuerpo de la biela. El plano de separación por fractura que discurre por la capa de material antifricción, forma aquí una continuación esencialmente directa del plano de separación por fractura, ya existente y producido en la primera fase de separación por fractura. Para ello no es necesaria básicamente una colocación previa de puntos de rotura controlada en la capa de material antifricción. La acción antes citada de apoyo y compresión, se mantiene en lo esencial hasta la rotura completa. Los medios precisos con los que puede conseguirse una acción semejante, se explican todavía en detalle a continuación, en relación con el dispositivo según la invención.

En caso de que no se hubiera realizado ya antes la descrita mecanización de precisión de la capa de material antifricción, podría llevarse a cabo también en el momento actual, y precisamente después de que el sombrerete de la biela y el cuerpo de la biela se hayan ajustado de nuevo en la forma y manera ya expuestas, y se hayan unido uno con otro en forma desmontable por atornillado.

El procedimiento según la invención como tal, está así concluido, y pueden continuarse otras fases necesarias de mecanización.

Ahora se describe el dispositivo según la invención.

La estructura básica y el funcionamiento del útil de separación por fractura, para la separación por fractura de la pieza inicial, es decir, de la pieza bruta de la biela todavía de una sola pieza, y del útil para aplicación del material antifricción, ya se han explicado junto con el procedimiento según la invención, de manera que en este momento sobran otras explicaciones para estos componentes del dispositivo.

La figura adjunta muestra un alzado esquemático, muy simplificado de un forma posible de realización del útil 2 para separación por fractura de la capa de material antifricción del dispositivo según la invención, con el que puede efectuarse la separación por fractura de la capa anular de material antifricción, cerrada en sí misma, en la forma y manera descritas arriba en detalle.

Como puede reconocerse en el dibujo, el útil 2 para separación por fractura de la capa de material antifricción, comprende un apoyo o base 4 en el que se deposita, o sujeta o se fija la pieza 6 bruta de la biela, a mecanizar. Los correspondientes útiles de sujeción o amarre, así como el atornillado del sombrerete 6.2 de la biela y del cuerpo 6.4 de la biela, no están representados en el plano para mejor claridad. Además, el útil 2 para separación por fractura de la capa de material antifricción, está equipado con un elemento 8 elástico de esparrancado y de apoyo (seguidamente llamado por brevedad, elemento 8), que puede introducirse axialmente en la abertura del taladro de la biela, formada por el taladro 10 de base, partido y revestido y, por tanto, en el espacio limitado por la periferia 16 interior de la capa 12 anular de material antifricción, y puede aplicarse en toda la superficie en la periferia 16 interior de la capa 12 de material antifricción. La cara inferior del elemento 8 se apoya asimismo, en el ejemplo presente, en el apoyo 4. El elemento 8 está aquí o bien insertado suelto en la abertura del taladro de la biela, o bien, si no, fijado en el apoyo 4. En el último caso citado, se coloca la biela 6 entonces con su abertura del taladro sobre el elemento 8 dispuesto estacionario. Pero básicamente el elemento 8 también puede disponerse mediante un útil separado de posicionamiento, dentro del anillo formado por la capa 12 de material antifricción, y/o fijarse en el punzón 22.

El elemento 8 posee un cuerpo 8.2 fabricado de material elastómero, que puede comprimirse elásticamente, con una figura cilíndrica o de forma de tonel, de simetría rotativa con relación al eje 14 del taladro. La altura H del elemento 8 elástico, medida en la dirección axial del taladro 10 de base o de la abertura del taladro, es mayor que la profundidad T axial del taladro 10 de base o del anillo de la capa de material antifricción. En la figura que representa el elemento 8 en un estado no esparrancado, puede reconocerse que el elemento 8 rellena en lo esencial totalmente, el taladro de la biela o el espacio limitado por la periferia 16 interior de la capa 12 anular de material antifricción. Por el contrario, en el estado esparrancado, el elemento 8 rellena por completo el espacio indicado.

En el ejemplo presente, el cuerpo 8.2 comprimible, está configurado como cuerpo macizo. No obstante, del mismo modo puede estar moldeado como cuerpo hueco. Con independencia de que el cuerpo 8.2 esté acondicionado como cuerpo macizo o hueco, puede tener una estructura de una o varias piezas, o de una o varias capas, con elasticidades y/o durezas diferentes, y presentar también un núcleo, piezas suplementarias, medios de fijación, medios auxiliares para orientación o similares, de los mismos o diferentes materiales. De este modo se consigue una elasticidad apropiada para el respectivo objeto de aplicación, un comportamiento a la deformación, necesario para el apoyo en toda la superficie del elemento 8 ó de su cuerpo 8.2 en toda la periferia 16 interior de la capa 12 anular de material antifricción, cerrada en sí misma, así como un determinado comportamiento de apriete y esparrancado.

De la figura puede deducirse, además, que el útil 2 de separación por fractura de la capa de material antifricción, posee un útil 18 para aplicación de presión, que actúa en la dirección del eje 14 del taladro 10 de base, sobre el elemento 8 elástico o sobre su cuerpo 8.2 comprimible elásticamente. Este útil 18 para aplicación de presión, comprende en el ejemplo presente de realización, un cilindro 20 hidráulico con un punzón 22 que puede entrar y salir, y que puede apoyarse con su cara 24 inferior en la cara superior del elemento 8 elástico, es decir en su zona superior que sobresale de la abertura de la biela. En lugar de un útil hidráulico para aplicación de presión, en el sentido de la invención son posibles también, no obstante, útiles de aplicación de presión, mecánicos, neumáticos, eléctricos, electromagnéticos, electrohidráulicos, así como formas mixtas de ellos.

Para la separación por fractura de la capa 12 de material antifricción de la pieza 6 bruta preparada de la biela (véanse las explicaciones de más arriba para el procedimiento según la invención), se desciende el punzón 22, y con su cara 24 inferior se comprime sobre el elemento 8 elástico. (En una forma de realización en la que el elemento esté fijado al punzón 22, se comprime preferentemente el elemento 8 sobre el apoyo o cuerpo 4 de base). De este modo se aplasta el elemento 8 elástico, o su cuerpo 8.2, y se deforma tanto en la dirección axial como radial, dentro del anillo formado por la capa 12 de material antifricción, o dentro de la abertura del taladro de la biela. Aquí el elemento 8 elástico se apoya en toda la superficie, en la periferia 16 interior de la capa 12 anular de material antifricción, cerrada en sí misma.

De este modo el elemento 8 elástico o su cuerpo 8.2, ejerce una fuerza radial de esparrancado sobre la capa 12 de material antifricción, mientras al mismo tiempo la capa 12 de material antifricción se apoya elásticamente y en toda la superficie, desde la cara interior de la abertura del taladro (o sea, desde la periferia 16 interior de la capa 12 radialmente hacia fuera) y, además, comprime la cara de la capa 12 de material antifricción, que limita en el taladro 10 de base, en el material del taladro 10 de base sobre el que se había aplicado la capa 12. Al llegar a una fuerza predeterminada de esparrancado que se deduce en especial, de los parámetros del material y del espesor de la capa 12 de material antifricción, así como de las condiciones de sujeción de la pieza 6, la capa 12 de material antifricción se separa por fractura en dos mitades de forma anular y, por tanto, una vez más se divide totalmente el sombrerete 6.2 de la biela, del cuerpo 6.4 de la biela. Una vez llevada a cabo la rotura, se retira el punzón 22, y se libera el elemento 8. Aquí el elemento 8 se deforma recuperando elásticamente su forma inicial.

Aunque en el ejemplo antes descrito de realización, se ha llevado a cabo la aplicación de presión del elemento 8 elástico, solamente por una cara, suministrando la reacción en el apoyo 4 la correspondiente fuerza antagonista, el ejemplo presente comprende también aquellas variantes en la que el elemento 8 elástico se aplasta por los dos lados del taladro. Para ello hay que prever entonces un segundo cilindro 20 hidráulico con un segundo punzón 22, y dejar libre correspondientemente el apoyo 4. En un caso semejante hay que elegir, además, la altura o espesor del elemento 8 elástico, medido en la dirección axial del taladro 10, de manera que el elemento 8 en estado descargado sobresalga por las dos caras de la abertura del taladro. En lugar de disponer la biela 6 a mecanizar, de plano sobre el apoyo 4, sería posible entonces asimismo sujetar de canto la biela 6, y mover los punzones 22 en dirección horizontal.

Aunque en el procedimiento según la invención, como ya se ha mencionado arriba, para la separación por fractura de la capa de material antifricción, no es necesario básicamente prever un punto de rotura controlada en la capa de material antifricción, sin embargo, el presente ejemplo comprende esta posibilidad opcionalmente para capas de material antifricción, especialmente gruesas y/o materiales antifricción especialmente tenaces. La ejecución de tales puntos de rotura controlada se lleva a cabo entonces por conveniencia, después de la fabricación de la capa de material antifricción, pero todavía antes de la separación por fractura de la capa. Es posible separar la capa de material antifricción con arranque de virutas. Según el ejemplo, la capa de material antifricción puede separarse también al menos parcialmente por arranque de virutas, y la parte restante separarse una vez más por fractura.

En especial está previsto también que el dispositivo esté equipado con elementos apropiados de maniobra, así como con útiles de control y/o de mando y/o de regulación. En el marco del ejemplo presente, el útil de separación por fractura de la capa de material antifricción, puede presentar por lo demás elementos apropiados de sujeción, útiles de amarre y/o guías para la pieza a mecanizar.

Aunque en el ejemplo de realización de arriba, el elemento elástico de esparrancado y de apoyo, está configurado como cuerpo elástico comprimible, el ejemplo de realización comprende también aquellos diseños en los que el elemento elástico de esparrancado y de apoyo posee un cuerpo hueco elástico expansible, el cual rellena completamente el espacio limitado por la periferia interior de la capa de material antifricción. Es preferente que también un cuerpo hueco semejante, comprenda uno o varios materiales elastómeros. El cuerpo hueco tiene una forma adaptada correspondientemente a la geometría y dimensión del taladro. En lo esencial, cuerpos huecos esféricos, cilíndricos o de forma de tonel, se han confirmado como especialmente apropiados. Hay que hacer notar que el cuerpo hueco puede presentar en el estado no expandido, una dimensión esencialmente menor que el correspondiente taladro de la pieza. Por conveniencia el espacio interior del cuerpo hueco está unido con un útil para la aplicación de presión interior. Para la producción de una presión interior para el ensanchamiento del cuerpo hueco, son especialmente apropiados medios gaseosos o líquidos. El modo de acción del cuerpo hueco elástico expansible, corresponde en lo esencial a aquél del cuerpo elástico comprimible.

Tanto el cuerpo comprimible elásticamente, como también el cuerpo hueco extensible elásticamente, del útil de separación por fractura de la capa de material antifricción, no tienen que presentar forzosamente una forma de la sección transversal simétrica o circular respecto al eje del taladro de la pieza. Especialmente en la zona del plano de separación por fractura a obtener, de la capa anular de material antifricción, el cuerpo respectivo puede poseer también en estado comprimido o expandido, una forma asimétrica o irregular de la sección transversal, y/o diferentes dimensiones radiales dentro de una sección transversal. Por ejemplo, el cuerpo comprimible elásticamente puede disponer de una forma oval de la sección transversal, extendiéndose el eje mayor de la sección transversal, en lo esencial a lo largo del ulterior plano de separación por fractura de la capa de material antifricción. De este modo se obtienen entonces determinadas características de deformación, esparrancado, apoyo y de compresión de la capa de material antifricción, del respectivo cuerpo deformable elásticamente.

En lugar del útil de esparrancado arriba descrito para el material antifricción, el útil de aplicación de material antifricción, puede comprender también un útil de colada, de centrifugación, de vertido en cinta, de aplicación por laminación, de recubrimiento por laminación, de metalización por evaporación al vacío, de aplicación galvánica, de material antifricción, o similares.

Los símbolos de referencia en las reivindicaciones, en la descripción y en los dibujos, sirven únicamente a la mejor comprensión de la invención, y no deben de restringir el ámbito de protección.

Lista de símbolos de referencia

Leyenda:

2

Útil de separación por fractura de la capa de material antifricción

4

Apoyo / base

6

Pieza bruta de la biela / pieza

6.2

Sombrerete de la biela

6.4

Cuerpo de la biela

8

Elemento deformable elásticamente de esparrancado y de apoyo

8.2

Cuerpo deformable elásticamente de 8

10

Taladro de base / taladro de la biela

12

Capa anular de material antifricción

14

Eje del taladro

16

Periferia interior de 12

18

Útil para aplicación de presión

20

Cilindro hidráulico de 18

22

Punzón de 18

24

Cara inferior de 22

H

Altura de 8

T

Profundidad axial del taladro 10

Claims (13)

1. Procedimiento para la mecanización de piezas (6) que presentan al menos un sector de la pieza, de forma anular, a proveer con un taladro (10) partido, comprendiendo las siguientes fases:

a) preparación de una pieza (6) provista al menos con un punto de rotura controlada,

b) aplicación de una fuerza de esparrancado en una periferia interior del taladro (10) para separar por fractura al menos un sector de forma anular de la pieza, y para producir partes (6.2, 6.4) de la pieza, separadas por fractura, que se correspondan una con otra, con un taladro (10) partido,

c) ajuste y unión desmontable de las partes (6.2, 6.4) de la pieza, separadas por fractura, generadas mediante la fase b),

d) aplicación de al menos una capa (12) anular de material antifricción, cerrada en sí misma, sobre la periferia interior del taladro (10) partido de la pieza (6.2, 6.4) separada por fractura,

e) desmontaje de la unión entre las partes (6.2, 6.4) ajustadas de la pieza,

f) aplicación (2, 8, 18, 20, 22, 24) de una fuerza de esparrancado a la totalidad de la periferia (16) interior de la capa (12) anular de material antifricción, cerrada en sí misma, para la separación por fractura de la capa (12) de material antifricción, caracterizado porque la capa (12) anular de material antifricción se apoya (8) en su perímetro (16) interior, elásticamente y en toda la superficie.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque la aplicación de la al menos una capa (12) de material antifricción, se lleva a cabo por colada, centrifugación, vertido en cinta, aplicación por laminación, recubrimiento por laminación, metalización por evaporación al vacío, metalización por proyección, o por vía galvánica, o similar.

3. Procedimiento según una o varias de las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque en la fase d) se aplican varias capas (12) de material antifricción.

4. Procedimiento según una o varias de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la capa (12) aplicada de material antifricción se mecaniza de precisión después de la fase d), y antes de la fase e) o f).

5. Procedimiento según una o varias de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque

- después de la fase f), las partes (6.2, 6.4) de la pieza separadas por fractura, originadas en las fases b) y f), se ajustan de nuevo y se unen desmontables una con otra, y después

- se mecaniza de precisión la capa (12) aplicada de material antifricción.

6. Procedimiento según una o varias de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque después de la fase d) y antes de la fase f) se prepara al menos un punto de rotura controlada de la capa de material antifricción, en la periferia interior de la capa (12) de material antifricción.

7. Dispositivo para la mecanización de piezas (6) que presentan al menos un sector de la pieza, de forma anular, a proveer con un taladro (10) partido, comprendiendo

- un útil de separación por fractura, para la separación por fractura del sector de la pieza de forma de anillo, y para la producción de las partes (6.2, 6.4) de la pieza, separadas por fractura, que se corresponden una con otra, con un taladro (10) partido,

- un útil para revestimiento de material antifricción, para la aplicación de al menos una capa (12) anular de material antifricción, cerrada en sí misma, en la periferia interior del taladro (10) partido de una pieza (6.2, 6.4) separada por fractura, y

- un útil (2; 8, 8.2, 18, 20, 22, 24) de separación por fractura de la capa anular de material antifricción, cerrada en sí misma, de la pieza (6.2, 6.4) separada por fractura,

caracterizado porque el útil (2) de separación por fractura de la capa de material antifricción, posee al menos un elemento (8) deformable elásticamente de esparrancado y apoyo, que puede introducirse axialmente en la abertura formada por el taladro (10) partido revestido, y colocarse en toda la superficie en la periferia (16) interior de la capa (12) anular de material antifricción.

8. Dispositivo según la reivindicación 7, caracterizado porque el elemento (8) deformable elásticamente, de esparrancado y de apoyo, posee un cuerpo (8.2) comprimible elásticamente, que en lo esencial rellena completamente un espacio limitado por la periferia (16) interior de la capa (12) anular de material antifricción, y posee en la dirección axial del taladro (10), una altura (H) que es mayor que la profundidad (T) axial del taladro (10).

9. Dispositivo según la reivindicación 8, caracterizado porque el cuerpo (8.2) comprimible elásticamente, posee en lo esencial una forma cilíndrica o de tonel.

10. Dispositivo según la reivindicación 7 u 8, caracterizado porque el cuerpo (8.2) comprimible elásticamente, comprende al menos un material elastómero.

11. Dispositivo según la reivindicación 8, 9 ó 10, caracterizado porque el útil (2) de separación por fractura de la capa de material antifricción, posee un útil (18; 20, 22) para aplicación de presión, que actúa sobre el cuerpo (8.2) comprimible elásticamente.

12. Dispositivo según la reivindicación 7, caracterizado porque el elemento deformable elásticamente, de esparrancado y de apoyo, posee un cuerpo hueco expansible elásticamente, que en lo esencial rellena completamente el espacio limitado por la periferia (16) interior de la capa (12) anular de material antifricción.

13. Dispositivo según la reivindicación 12, caracterizado porque un espacio interior del cuerpo hueco, está unido con un útil para aplicación de presión interior.