ES2240334T3 - Dispositivo y procedimiento para la conformacion por alta presion interna (ihu), y sistema de utiles correspondiente. - Google Patents

Dispositivo y procedimiento para la conformacion por alta presion interna (ihu), y sistema de utiles correspondiente.

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ES2240334T3 ES01270389T ES01270389T ES2240334T3 ES 2240334 T3 ES2240334 T3 ES 2240334T3 ES 01270389 T ES01270389 T ES 01270389T ES 01270389 T ES01270389 T ES 01270389T ES 2240334 T3 ES2240334 T3 ES 2240334T3
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Abstract

Dispositivo para la conformación por alta presión interna, comprendiendo: - por lo menos un útil (5, 5¿) que está dividido en dos mitades de útil (5a, 5b) a lo largo de un plano de separación, de modo que ambas mitades de útil (5a, 5b) forman por lo menos una cámara de conformación (6) a impulsar con una presión interna hidrostática (Pi) para dar forma a una pieza a conformar (7); - un soporte de útil (2) que presenta para cada mitad de útil (5a, 5b) por lo menos un componente de soporte (3, 4) respectivo para cada mitad de útil (5a, 5b); - en que cada par de componentes de soporte de útil (3, 4) y mitades de útil (5a, 6b) lleva por lo menos una cámara de fluido (8), formada por un componente de pistón y un componente de alojamiento del pistón; y - en que, se han previsto medios para la consecución de una presión hidrostática interna (Pi), ejerciéndose por lo menos una presión de fluido hidrostática (Pa) del mismo valor en cada cámara de fluido (8) que, con la compensación de la presiónhidrostática interna (Pi), produce una fuerza de cierre en ambas mitades de útil (5a, 5b), caracterizado por el hecho de en que los costados opuestos del útil (5) hay prevista una correspondiente cantidad de cámaras de fluido (8) dispuestas unas al lado de otras, y que los medios para generar la presión hidrostática en las cámaras de fluido (Pa) están conformados de manera que las cámaras de fluido (8) son impulsadas parcial o conjuntamente con la misma o diferente presión de cámara de fluido (Pa).

Description

Dispositivo y procedimiento para la conformación por alta presión interna (IHU), y sistema de útiles correspondiente.
El invento hace referencia a un dispositivo y un procedimiento para la conformación por alta presión interna (IHU).
La conformación con alta presión interna (IHU) sirve para la conformar piezas mediante impulsión por presión hidrostática y sirve, por ejemplo, en la industria del automóvil. Para ello, la pieza a trabajar es rodeada por un útil, generalmente partido, para darle la forma, el cual presenta un conducto de fluido para impulsar con la presión hidrostática necesaria la pieza a conformar. Las piezas a conformar pueden ser, por ejemplo tubos o chapas gruesas, de modo que la cámara de moldeo situada en el interior de útil y que está en conexión con el conducto de fluido tiene la forma deseada que debe tener la pieza a conformar.
Puesto que las mitades que forman el útil, como consecuencia de la presión hidrostática aplicada, tienden a separarse entre sí, se requiere un soporte para apretar el útil, de manera que los componentes de sujeción o de soporte del útil deben ejerce una fuerza igual o mayor que la fuerza ejercida por la presión hidrostática interna aplicada a la cámara de moldeo. Según el valor de la presión interna necesaria para conformar la pieza, las fuerzas de sujeción necesarias pueden ser tan grandes que produzcan deformaciones elásticas en los componentes del soporte del útil, que a su vez son transferidas sobre las mitades del útil. Como consecuencia de ello, ya no se consigue el preciso cierre de forma del útil, necesario para la conformación por presión interna, de manera que la presión interna puede escapar en las fugas locales que se producen e interrumpirse el proceso de conformación. Este problema aparece de manera especialmente grave cuando hay que llevar a cabo complejas conformaciones, para mecanizar chapas, por ejemplo piezas de carrocería de automóvil, en varios planos, puesto que entonces los planos de separación entre las mitades de útil están curvados tridimensionalmente y las exigencias en las respectivas superficies de cierre que forman las juntas herméticas de la cámara de conformación deben ser correspondientemente grandes. Como consecuencia de ello, mediante los conocidos métodos y dispositivos para la conformación por alta presión interna resulta prácticamente imposible conformar complejas geometrías de chapa tridimensionales, como para las piezas de carrocería de automóviles.
Se conoce un dispositivo y un procedimiento para la conformación por alta presión interna, en los cuales la fuerza de sujeción necesaria para compensar la presión interna se consigue mediante un paquete de cilindro dispuesto debajo de una mesa de prensa. Con la correspondiente conexión y regulación del cilindro se puede determinar exactamente la fuerza de sujeción en función de las necesidades en la pieza. Para limitar la influencia de deformaciones elásticas en los componentes del soporte del útil, éste se provee de refuerzos constructivos en forma de un aumento del espesor de las paredes. Como consecuencia de la necesaria aportación de mayores masas de material también aumentan notablemente el tamaño constructivo, la complejidad y el peso del soporte del útil, de manera que por un lado se incrementan los costes de adquisición, instalación y funcionamiento de tales dispositivos y son más caros, mientras por otro lado no se cumplen los altos requisitos antes citados en las superficies de junta para cerrar herméticamente la cámara de conformación, cuando se conforman chapas con complejas geometrías tridimensionales.
A través de la patente DE-19.716.663 C1 se conoce un dispositivo para la conformación hidrostática de material metálico plano conformable en frío, en que el cuerpo de chapa a formar se coloca entre dos placas de matriz, una de las cuales tiene grabada la forma deseada, de manera que actúa sobre la placa superior de la matriz un pistón de prensa que se mueve verticalmente. Para ello, por lo menos una de ambas placas de matriz tiene una construcción flexible, y entre la placa de matriz flexible y el pistón de la prensa va dispuesta una capa efectiva tensada por todos costados de un modo hidráulicamente pasivo.
Ciertamente se consigue la reducción, con un determinado grado de presión de la superficie del material plano a conformar sobre las placas de matriz contiguas, de los efectos de las deformaciones de dichas placas de matriz sobre la hermeticidad durante el proceso de conformación, sin embargo dicha compensación solamente es efectiva dentro de limitados grados de presión, de modo que en el caso de las necesarias fuerzas de cierre del útil también son necesarios refuerzos constructivos complementarios para conservar el requerido cierre de forma de las mitades del útil.
A través de la patente DE-19.834.471 A1 se conoce un dispositivo para llevar a cabo un mecanizado por moldeo hidráulico, que tiene un recipiente de presión colocado en un aparato, el cual comprende una parte de recipiente superior y una parte de recipiente inferior, cada una de las cuales lleva partes de molde. Entre las partes de molde hay un espacio hueco de moldeo en el cual va colocada una pieza a mecanizar por medio de un proceso de moldeo hidráulico. Además, entre una o ambas partes de molde y las partes superior e inferior de recipiente existe un fuelle de soplado, en el cual, durante la impulsión del espacio hueco de moldeo con un fluido a presión, se introduce un fluido a presión, para impedir el desplazamiento hacia afuera de las partes de molde.
Sin embargo, este dispositivo tiene por un lado el inconveniente de que los materiales flexibles necesarios para la conformación del fuelle flexible capaz de aceptar la alta presión tienen la propiedad de que pueden penetrar en las pequeñas rendijas del dispositivo. Asimismo, para que la parte del recipiente que se encuentra encima o debajo del fuelle pueda moverse en sentido vertical debe existir un espacio entre la parte del recipiente y la correspondiente parte de molde, de manera que el fuelle flexible de soplado debe trabajar dentro de la rendija durante la conformación IHU y más pronto más tarde se estropea. Además, en este dispositivo también se produce la transferencia de deformaciones elásticas a las correspondientes partas del recipiente a través del fuelle flexible sobre la parte de molde limítrofe, de modo que ya no se garantizan más las correspondientes altas presiones del preciso y necesario cierre de forma de las mitades del útil. Esto es particularmente así cuando, tal como se ha descrito antes, se conformas chapas de geometría compleja, puesto que entonces resultan insuficientes las citadas deformaciones elásticas que son necesarias para compensar las superficies de cierre curvadas tridimensionales del fuelle flexible.
A través de la patente GB-A-820.027 se conoce un dispositivo para conformar piezas de chapa metálica por medio de presión hidrostática, en el cual se alimenta un líquido a presión a través de un primer conducto a una cámara de moldeo a fin de conformar una pieza de chapa metálica colocada en la cámara de moldeo, de manera que en el costado opuesto a la cámara de moldeo de los componentes de soporte del útil que sostiene la pieza de chapa metálica hay formada otra cámara que, para generar una fuerza de sujeción sobre los componentes de soporte del útil, también se alimenta un líquido a presión a través de otro conducto.
El objeto del invento es crear un dispositivo y un procedimiento de conformación por alta presión interna para la realización también de chapas con complejas geometrías tridimensionales, garantizando un proceso de conformación que funcione sin problemas, de manera que se obtenga una gran flexibilidad en cuanto a la posición de las mitades de útil y que facilite un equipamiento del dispositivo.
Dicho objeto se consigue gracias a las particularidades que figuran en las reivindicaciones adjuntas.
Para ello, un dispositivo para la conformación por alta presión interna comprende:
-
por lo menos un útil que está dividido en dos partes de útil a lo largo de un plano de separación, de modo que ambas mitades de útil forman por lo menos una cámara a impulsar con una presión interna hidrostática para dar forma a una pieza a conformar;
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un soporte de útil que presenta para cada mitad de útil por lo menos un componente de soporte respectivo para cada mitad de útil;
-
en que cada par de componentes de soporte de útil y mitades de útil lleva por lo menos una cámara de fluido, formada por un componente de pistón y un componente de alojamiento del pistón;
-
en que, se han previsto medios para la consecución de una presión hidrostática interna, ejerciéndose por lo menos una presión de fluido hidrostática del mismo valor en cada cámara de fluido, que, con la compensación de la presión hidrostática interna, produce una fuerza de cierre en ambas mitades de útil, y que los costados opuestos del útil hay previstos una correspondiente cantidad de cámaras de fluido dispuestas unas al lado de otras, y que los medios para generar la presión hidrostática en las cámaras de fluido están conformados de manera que las cámaras de fluido son impulsadas parcial o conjuntamente con la misma o diferente presión de la cámara de fluido.
El dispositivo de acuerdo con el invento presenta, respecto a la posición de las mitades de útil en el soporte del útil, una gran flexibilidad, puesto que las cámaras de fluido, por ejemplo, arriba y abajo, pueden ser impulsadas sincrónicamente una tras otra, conjuntamente o también sólo parcialmente con presión hidrostática externa. De esta manera, para conseguir una distribución equitativa de la fuerza de sujeción no se requiere ni una posición central del útil ni un determinado tamaño mínimo de los componentes del soporte del útil, de modo que se facilita notablemente el equipamiento del dispositivo según el invento respecto a los dispositivos conocidos.
Puede conseguirse una máxima flexibilidad en lo que respecta a la colocación del útil entre los componentes de soporte del útil y por tanto un cómodo equipamiento y manipulación.
Como consecuencia de las cámaras de fluido de acuerdo con el invento, que son impulsadas con una presión hidrostática interna en la cámara de conformación que compensa la presión hidrostática de la cámara de fluido, se consigue aportar la fuerza de sujeción necesaria sobre las mitades de útil para el cierre de forma de dichas mitades de útil durante el proceso de conformación, sin que se transmitan las deformaciones elásticas de los componentes del soporte sobre las mitades del útil. Las mismas se ejercen respectivamente en oposición a los costados vueltos hacia las mitades de útil de los correspondiente componentes de soporte, y por tanto aparecen únicamente en las superficies laterales del soporte de útil opuestos a las mitades del útil, donde, por ejemplo son derivadas a un marco del dispositivo IHU. De este modo, incluso en la conformación de piezas complejas, por ejemplo de chapas con superficies curvadas tridimensionalmente, se garantiza la necesaria precisión del cierre de forma para asegurar la realización sin problemas del proceso de conformación.
Dado que así se compensan automáticamente las deformaciones elásticas de los componentes del soporte del útil en dirección de las respectivas mitades de útil, las deformaciones elásticas restantes de los componentes de soporte del útil no ejercen ninguna influencia sobre la hermeticidad durante el proceso de conformación, de manera que tampoco se requieren otros refuerzos constructivos adicionales ni aumentos de espesor de las paredes, sino que más bien pueden realizarse dispositivos de construcción ligera.
Asimismo, el dispositivo y/o el procedimiento de acuerdo con el invento tiene la ventaja de que pueden conectarse cámaras de fluido de varios componentes de soporte de útil formando una unión de unas junto a otras, con lo cual es posible construir dispositivos de tamaño notable, de varios metros de longitud y elevadas fuerzas de sujeción, lo cual tiene especial importante al conformar muy grandes chapas gruesas, por ejemplo para fachadas en el campo de la construcción, pero también para aeronáutica, navegación y transporte por ferrocarril.
De acuerdo con una ventajosa forma de realización, se forma por lo menos un par de componente de pistón y el correspondiente componente para alojar el pistón a través de dos matrices de soporte de útil y los respectivos componentes de soporte de útil. Sin embargo, también pueden formarse por lo menos un par de componente de pistón y el correspondiente componente para alojar el pistón a través de un componente de soporte de útil y la correspondiente mitad de útil.
De acuerdo con otra ventajosa forma de realización, por lo menos en uno de los componentes de soporte de útil la respectiva matriz de soporte de útil para formar el componente del pistón, dispone de resaltes a modo de pistón y la otra matriz de soporte de útil tiene las correspondientes cavidades para los mismas. Para ello, cada par de cavidades y/o de resaltes puede incluir respectivamente una cámara de fluido, o pueden formar una única cámara de fluido común, en que toda la zona restante entre las cavidades y los resaltes a modo de pistón sirve como superficie de acción hidráulica.
De acuerdo con otra ventajosa forma de realización existen medios para guiar los componentes de soporte del útil en el dispositivo IHU, por ejemplo a lo largo de un marco en el dispositivo IHU.
De acuerdo con otra ventajosa forma de realización, hay respectivamente dos cámaras de fluido dispuestas una sobre otra en diferentes mitades de útil, de modo que se asegura que, con la misma impulsión de las cámaras de fluido superpuestas, se consigue una presión en la cámara de fluido del mismo valor.
De acuerdo con otra ventajosa forma de realización, cada par de componentes de pistón y los respectivos componentes de alojamiento de pistón se forma una correspondiente unidad de cierre hermético en cada cámara de fluido. Sin embargo, también puede estar cerrada herméticamente solo la zona del borde exterior del respectivo componente de soporte de útil, de modo que todo el espacio que queda en el interior de la junta, entre las matices de soporte de útil del componente de soporte, puede servir como superficie de acción hidráulica.
Las cámaras de fluido pueden tener, perpendicularmente el aje del pistón, respectivamente una sección transversal circular, ovalada o cualquier otra forma, como por ejemplo triangular o rectangular.
De acuerdo con otra ventajosa forma de realización, los medios para generar la presión hidrostática de la cámara de fluido están realizados de manera que la presión de la cámara de fluido conseguida en las cámaras de fluido opuestas es idéntica. Sin embargo, los medios para generar la presión de la cámara de fluido están concebidos ventajosamente de tal modo que las fuerzas ejercidas por la presión de la cámara de fluido sobre ambas mitades del útil son opuestas y tiene el mismo valor.
De acuerdo con otra ventajosa forma de realización, existe un circuito de regulación para regular la presión hidrostática de la cámara de fluido en función de la fuerza ejercida sobre la correspondiente mitad del útil. De este modo pueden compensarse las diferencias en el tamaño de las superficies efectivas de los componentes del soporte del útil a fin de compensar las tolerancias debidas a las necesidades de fabricación, así que, con independencia del tamaño de las respectivas superficies efectivas, se ejerce una fuerza definida sobre la correspondiente mitad del útil.
De acuerdo con otra ventajosa forma de realización se ha previsto un elemento de moldeo en el plano de separación del útil, entre ambas mitades del útil que, junto con cada una de las mitades del útil forma una respectiva cámara de moldeo a impulsar con presión hidrostática interna para la conformación de una correspondiente pieza a conformar. El elemento de moldeo está formado, preferiblemente, de manera simétrica a espejo al plano de separación del útil.
De este modo, colocando una respectiva pieza a conformar en cada una de ambas cámaras de moldeo es posible formar, en una sola fase de fabricación, dos componentes coincidentes impulsando hidrostáticamente ambas cámaras de moldeo con idéntica presión hidrostática interna, puesto que el elemento de moldeo actúa impulsado hidráulicamente por ambos costados, es decir, en cada una de ambas cámaras de moldeo, dando forma a la pieza que se encuentra en la respectiva cámara de moldeo.
Por tanto, por un lado se consigue un proceso de fabricación especialmente eficaz. Pero, por otro lado, de esta manera también se consigue simplemente la fabricación de un par de componentes que se adaptan exactamente entre sí, lo que tiene gran importancia en la fabricación de estructuras tipo sándwich de chapas delgadas, las cuales deben presentar complejas geometrías superficiales.
Según una ventajosa forma de realización, el elemento de moldeo va fijado entre las mitades de útil en un marco que lleva el soporte del útil. Esta forma de realización es particularmente ventajosa puesto que el equipamiento del dispositivo IHU con las piezas a mecanizar o su retirada una vez conformadas, puede realizarse simplemente desplazando en sentido vertical los correspondientes componentes de soporte del útil, mientras que el elemento de moldeo permanece en su posición definida.
Sin embargo, el elemento de moldeo también puede ser acogido herméticamente por las mitades de útil, estando sobre todo montado flotante entre ambas mitades de útil. El montaje "flotante" debe aquí entenderse con respecto al sentido vertical de las respectivas mitades de útil, es decir, que el elemento de moldeo circundado o encerrado herméticamente por las mitades del útil puede desplazarse en dicho sentido vertical, mientras queda circundado en sentido horizontal por las mitades de útil y permanece en una posición definida.
De acuerdo con otra forma de realización ventajosa hay una serie de útiles con el correspondiente elemento de moldeo previsto en el plano de separación existente entre las mitades de útil cercano en sentido perpendicular plano de separación del útil.
Según otra forma de realización ventajosa, el plano de separación del útil está provisto por lo menos de un elemento de moldeo entre las correspondientes mitades del útil, el cual forma una cámara de moldeo con cada una de las correspondientes mitades de útil para la conformación de una pieza a conformar impulsado una presión hidrostática interna.
De acuerdo con otra ventajosa forma de realización, el soporte del útil está integrado en una mesa de sujeción (mesa de prensa) para apretar las mitades de útil. Esto tiene especial importancia cuando se forma una unión entre varias mesas de prensa para alanzar un mayor tamaño del espacio constructivo.
En el procedimiento de acuerdo con el invento, para la conformación por alta presión interna se impulsa por lo menos un útil dividido en dos mitades a lo largo de un plano de separación de útil, estado por lo menos una de las mitades de útil hecha como cámara de moldeo para la conformación de una pieza a conformar, con una presión hidrostática interna, y construidos por un componente de pistón y un componente para el alojamiento del pistón, generándose respectivamente en una de las cámaras de fluido dispuestas en una de las mitades de útil una presión interna que por lo menos tiene el mismo valor que la presión hidrostática de la cámara de fluido, ejerciendo una fuerza de cierra del útil sobre ambas mitades de útil al compensar la presión hidrostática interna.
De acuerdo con otra ventajosa forma de realización en los costados opuestos del útil se impulsan una serie de respectivas cámaras de fluido dispuestas contiguas parcial y/o conjuntamente con la misma o diferente presión de cámara de fluido.
De acuerdo con otra ventajosa forma de realización, la presión hidrostática de la cámara de fluido se regula en función de la fuerza que se ejerce a través de la cámara de fluido sobre la correspondiente mitad de útil.
Según otra ventajosa forma de realización, en el útil se forman dos cámaras de moldeo dispuestas en oposición, cada una de las cuales está constituida en cada mitad de útil por un elemento de moldeo dispuesto en el plano de separación entre ambas mitades del útil, siendo impulsadas al mismo tiempo con presión hidrostática interna.
Preferiblemente, el elemento de moldeo va colocado simétricamente a espejo con respecto al plano de separación del útil y ambas cámaras de moldeo son impulsadas al mismo tiempo con idéntica presión hidrostática interna para la conformación de dos componentes idénticos.
De acuerdo con otra ventajosa forma de realización, una serie de útiles dispuestos contiguos perpendiculares a los correspondientes planos de separación, estando provistos de una serie de cámaras de moldeo existentes en elementos de moldeo entre las respectivas mitades de útil, realizadas cada una de ellas con una de las mitades de útil junto con uno de los elementos de moldeo, son impulsados simultáneamente con una presión hidrostática interna.
Otras formas de realización del invento pueden extraerse de la siguiente descripción y de las reivindicaciones adicionales.
A continuación se explica con mayor detalle el invento con ayuda de ejemplos de formas de realización representadas en los dibujos adjuntos:
En los mismos:
La figura 1 es una vista lateral esquemática, parcialmente en sección, de un dispositivo de acuerdo con el invento para la conformación por alta presión interna (dispositivo IHU);
La figura 2 es una vista en sección tomada a lo largo de la línea de corte "A-A", de los componentes de soporte inferiores del útil del dispositivo IHU de la figura 1;
Las figuras 3a y 3b son vistas en perspectiva de los componentes inferiores del soporte del útil del dispositivo IHU de la figura 1; y
Las figuras 4a-d muestra, vistas en planta, diferentes formas preferidas de realización de una matriz de soporte de útil empleada por el dispositivo IHU de la figura 1;
La figura 5 es una vista en sección transversal de una forma de realización alternativa de un componente de soporte de útil para el dispositivo IHU según el invento;
Las figuras 6 y 7 son representaciones esquemáticas para explicar el principio del dispositivo IHU de acuerdo con el invento, sin (figura 6) y con (figura 7) impulsión por medio de presión hidrostática;
La figura 8 es una representación esquemática de una sección de un dispositivo IHU, en que se ha previsto un útil según otra forma de realización preferida; y
La figura 9 es una vista esquemática en sección transversal de una unión de dos soportes de útil para un dispositivo IHU.
Según la figura 1, un dispositivo para la conformación con alta presión interna (dispositivo IHU) 1 comprende, en una forma de realización preferida, un soporte de útil 2, formado por un componente de soporte superior 3 y un componente de soporte inferior 4. El soporte de útil 2 es sostenido por un marco (aquí no representado), de modo que el marco, según la figura 9, puede estar construido, de manera ya conocida, por ejemplo de barras de unión horizontales fijadas a láminas verticales. Los componentes de soporte 3, 4 del soporte del útil 2 son entonces guiados verticalmente de manera móvil y pueden detenerse en las láminas de acero verticales del marco. De modo especial, el componente de soporte del útil inferior puede estar integrado en una mesa de sujeción (mesa de prensa) del dispositivo IHU 1.
Cada componente de soporte de útil 3, 4 lleva una matriz de soporte de útil superior 3a y 4a, y una matriz de soporte de útil inferior 3b y 4b, respectivamente. Entre las mitades de útil 3, 4 va montado un útil 5, el cual comprende una mitad de útil superior 5a y una mitad de útil inferior 5b. La mitad de útil inferior 5b tiene en su costado vuelto hacia la mitad de útil superior 5a una escotadura, situada aproximadamente en el centro, que forma una cámara de moldeo 6 cuando las mitades de útil 5a, 5b están situadas planas una sobre otra, colocándose en dicha cámara una pieza a conformar 7. La cámara de moldeo 6 está realizada de acuerdo con la forma deseada de la pieza a conformar y también puede estar colocada en otro lugar entre las mitades de útil 5a, 5b.
Además, la mitad de útil 5a presenta un canal de fluido (de acuerdo con la representación de la figura 6) que está en comunicación con la cámara de moldeo 6 y va lateralmente hacia afuera por dentro de la mitad de útil 5a. Para mecanizar la pieza 7 se alimenta un fluido, preferiblemente imcomprimible (por ejemplo agua o aceite), por medio de una bomba hidráulica, a través del canal de fluido de la cámara de moldeo 6, consiguiéndose así una presión interna Pi necesaria para la conformación de la pieza 7.
En tal caso, la presión hidrostática interna Pi conseguida dentro de la cámara de moldeo 6 alcanza un fuerza Fi = Pi x A dirigida hacia fuera sobre ambas mitades de útil 5a, 5b, siendo A la superficie de proyección de la pared circundante de la cámara de moldeo 6 sobre el plano de separación de ambas mitades de útil 5a, 5b. Por tanto, para mantener un contacto plano y hermético de las mitades de útil 5a, 5b se requiere una fuerza Fa que actúe desde fuera sobre las mitades de útil 5a, 5b, de modo que, durante todo el proceso de conformación, debe cumplirse la condición Fa \geq Fi.
Para generar la fuerza Fa que actúa desde fuera sobre las mitades de útil 5a, 5b sirven, en el dispositivo IHU 1 de acuerdo con el invento, las cámaras de fluido 8 dispuestas respectivamente encima y debajo de los componentes de soporte del útil 3, 4, cuya disposición puede verse representada en las figuras 2 y 3a, 3b en el componente de soporte de útil inferior 4, pudiéndose construir idénticos los componentes de soporte de útil 3, 4.
Según las figuras 2 y 3a, 3b, el componente de soporte del útil superior 3 y el componente de soporte del útil inferior 4 comprenden respectivamente una serie de cámaras de fluido 8 montadas a modo de matriz, que en la ventajosa forma de realización representada están dispuestas de tal modo que hay una cámara de fluido 8 en la mitad de útil inferior 4 y una cámara de fluido 8 en la mitad de útil superior 3, colocadas en oposición en una línea de fuerza. En el ejemplo de forma de realización representada, cada componente de soporte de útil 3, 4 comprende una matriz de 3x6 cámaras de fluido 8, pero no obstante puede preverse cualquier cantidad de cámaras de fluido 8 que se desee. Pero, preferiblemente en este caso, los componentes de soporte de útil superior e inferior 3, 4 comprenden por lo menos dos cámaras de fluido contiguas 8, con lo cual puede aumentarse la flexibilidad respecto a la posición del útil cuando se equipa el dispositivo IHU.
De acuerdo con la figura 1, (parte inferior derecha), y tal como se ha representado en las figuras 2 y 3, cada cámara de fluido 8 está realizada de manera que las matrices de soporte del útil 4a, 4b de la mitad inferior del útil 4 están conformadas de manera positiva y negativa una respecto a la otra, y presentan contornos de matrices que encajan, esencialmente con ajuste de forma, una a la otra. A tal objeto, la matriz de soporte de útil superior 4a, según las figuras 3a, 3b, forma un componente para alojamiento de pistón, mientras que la matriz de soporte del útil inferior 4b forma el correspondiente componente de pistón.
En la matriz de soporte de útil superior 4a, comprende como componente para el alojamiento del pistón una disposición matricial (en el ejemplo de forma de realización representado una matriz 3x6) de cavidades 13, esencialmente de forma cilíndrica, abiertas hacia al costado vuelto a la matriz de soporte de útil inferior 4b, mientras que la matriz de soporte inferior 4b comprende, como componente de pistón una correspondiente disposición matricial (en el ejemplo de forma de realización representado también una matriz de 3x6) de salientes en forma de pistón 14 que se corresponden con las cavidades 13. Los salientes en forma de pistón 14 de la matriz de soporte de útil inferior 4b van dispuestos en las mismas posiciones que las cavidades 13 de la matriz de soporte de útil superior 4a, de manera que los componentes de soporte de útil inferior y superior 4a, 4b encajan esencialmente con ajuste de forma uno al otro. La posición de las cavidades 13 y de los salientes en forma de pistón 14, respectivamente, puede variarse con respecto a la forma de realización representada en las figuras 3a, 3b, de manera que las cavidades 13 se encuentren en la matriz de soporte de útil inferior 4b del componente de soporte de útil inferior 4 (o respectivamente en la matriz de soporte de útil superior 3a del componente de soporte de útil superior 3).
Además, la matriz de soporte de útil inferior 4b lleva orificios, preferiblemente cilíndricos, para formar canales de fluido 6, según la figura 3b, que en el ejemplo de forma de realización representa van dispuestos respectivamente en el centro de los correspondientes salientes en forma de pistón 14, y se extienden desde el costado del saliente en forma de pistón 14 vuelto a la correspondiente cavidad 13 hasta el costado de la matriz de soporte de útil inferior 4b opuesto a la cavidad 13. Sin embargo, los orificios para formar los canales de fluido 9 también pueden encontrarse de la manera correspondiente en la matriz de soporte de útil superior 4a, o sea dirigidos desde fuera de las cavidades 13.
Para el cierre hermético de las cámaras de fluido 4, cada cavidad 13 comprende una ranura 11 que, en estado de acoplamiento de las matrices de soporte de útil inferior y superior 4a, 4b queda concéntrica alrededor del correspondiente saliente en forma de pistón 14, la cual aloja un anillo de junta 12 para formar una junta hermética 10, de manera que el componente de pistón formado por una de las matrices de soporte de útil 4b y el componente para el alojamiento de pistón formado por la otra matriz de soporte de útil 4a forman una unidad hermética a la presión hacia afuera en cada cámara de fluido 8.
Como alternativa a la ventajosa forma de realización representada, por lo menos un par de componentes de pistón y los correspondientes componentes para el alojamiento de pistón para formar las cámaras de fluido 8 también pueden estar formados por un componente de soporte de útil y la respectiva mitad de útil. En este caso, el correspondiente componente de soporte de útil puede estar hecho de una pieza y presentar salientes en forma de pistón 14, según las figuras 3a, 3b, sobre las superficies laterales de los correspondientes componentes de soporte de útil vueltas hacia las respectivas mitades de útil 5a, 5b, de manera que entonces las cavidades correspondientes se encuentran en la superficie lateral de las correspondientes mitades de útil 5a y 5b, vueltas a dicho componente de soporte de útil. Esta clase de realización de las cámaras de fluido 8 puede elegirse tan solo sobre uno o sobre ambos costados del útil. En tal caso, las cavidades 13 también pueden preverse en los respectivos componentes de soporte de útil y en los salientes en forma de pistón 14 de las correspondientes mitades de útil 13.
A través de los canales de fluido 9, cuando las matrices de soporte de útil inferior y superior 4a, 4b están acopladas entre sí, pueden alimentarse un líquido, preferiblemente incompresible, en el espacio existente entre los salientes en forma de pistón 14 y las correspondientes cavidades 13, a fin de ejercer una presión hidrostática en la cámara de fluido Pa en la cámara de fluido 8 allí formada.
Los salientes en forma de pistón 14 de la matriz de soporte del útil 4b y las correspondientes cavidades 13 de la matriz de soporte del útil superior 4a no deben ser necesariamente cilíndricos, sino que pueden presentar una forma de superficie a voluntad. Por ejemplo, en la figura 4a se ha representado una matriz de soporte del útil superior 15, en que una zona parcial interna 15'' impulsada con presión hidrostática está separada de una zona parcial externa 15' a través de una junta 15a de forma superficial redondeada y extendida. En las figuras 4b, 4c y 4d se han representado otras posibles formas de realización de las matrices de soporte del útil 16, 17 y 18, las cuales están divididas, con zonas parciales 16'', 17'' y 18'', respectivamente, impulsadas con presión hidrostática, a través de juntas 16a, 17a y 18a, respectivamente, de las respectivas zonas parciales externas 16', 17' y 18', respectivamente, y en que las zonas parciales 16'', 17'' y 18'', respectivamente, impulsadas por presión hidrostática poseen una forma superficial ovalada (figura 4b), hexagonal (figura 4c) o irregular (figura 4d).
La impulsión de las cámaras de fluido 8 a través de los respectivos canales de fluido 9 con la presión hidrostática de la cámara de fluido Pa para la necesaria fuerza de sujeción Fa se realiza mediante la alimentación de un fluido, ventajosamente imcomprimible, como agua o aceite, con ayuda de una bomba hidráulica convencional o similar, de manera que las cámaras de fluido pueden ser impulsadas parcialmente, es decir, independientemente unas de otras, pero también conjuntamente, con la misma o diferente presión de cámara de fluido Pa. De este modo es posible una posición flexible de las mitades de útil 5a, 5b en el soporte de útil 2, puesto que las cámaras de fluido 8 pueden controlarse según la posición de las mitades de útil 5a, 5b en el soporte de útil 2, de modo que no se requiere, especialmente, ninguna colocación central del útil 5. Asimismo, mediante el gobierno parcial de las cámaras de fluido 8 también puede conseguirse una distribución regular de fuerza para cada posición del útil 5, sin que para ello sea necesario un tamaño mínimo del soporte del útil 2.
Para estar seguros que, durante todo el proceso de conformación la fuerza de sujeción Fa ejercida por los componentes del soporte de útil 3, 4, a través del impulso hidráulico de las cámaras de fluido 8, sobre las correspondientes mitades de útil 5a, 5b siempre es mayor o igual a la fuerza Fi resultante de la alta presión interna Pi que actúa entre las mitades de útil 5a, 5b, es particularmente ventajoso impulsar la cámara de moldeo 6 y las cámaras de fluido 8 desde las mismas fuentes de presión (por ejemplo, bomba hidráulica) con una presión unitaria, pues entonces como consecuencia de la gran superficie efectiva de las matrices de soporte del útil 3b y 4a, respectivamente (respecto a las paredes circundantes de la cámara de moldeo 6) siempre es mayor la fuerza de sujeción Fa que la fuerza Fi que actúa entre las mitades del útil 5a, 5b. No obstante, también pueden emplearse fuentes de presión separadas para impulsar la cámara de moldeo 6 y las cámaras de fluido 8.
Preferentemente, la bomba hidráulica para impulsar las cámaras de fluido 8 está construida de manera que la presión de las cámaras de fluido Pa aplicada en las varias cámaras de fluido 8 colocadas en oposición en una línea de fuerza siempre sea idéntica. De esta manera, con un coste constructivo relativamente reducido se garantiza la consecución, con idéntica impulsión hidrostática de presión de las cámaras de fluido 8 a ambos costados del útil 5, de siempre la misma presión hidrostática en las cámaras de fluido.
Sin embargo, diferencias en el tamaño de las superficies efectivas de las matrices de soporte del útil 3b y 4a pueden hacer que se ejerzan diferentes fuerzas sobre el útil 5, a pesar de que la presión hidrostática impulsada en las cámaras de fluido Pa sea idéntica a ambos costados del útil 5. Para compensar tales diferencias, es ventajoso que la presión hidrostática Pa en las respectivas cámaras de fluido 8 se regule en función de la fuerza Fa que realmente se ejerce sobre el útil 5, lo cual puede conseguirse mediante un simple circuito de regulación (no representado) que tenga como valor de regulación la presión hidrostática de la cámara de fluido Pa y como valor de gobierno la fuerza Fa ejercida a través del correspondiente componente de soporte del útil 3 y 4, respectivamente, sobre el útil 5. Gracias a uno de tales circuitos de regulación, también puede compensarse una caída de presión en las cámaras de fluido 8 que pudiera darse, en determinados casos, durante el proceso de conformación, pues entonces se alimenta reguladamente el fluido a través de los canales de fluido 9 y se mantiene constante la fuerza Fa ejercida por la presión en las cámaras de fluido 8 y en el útil 5, respectivamente. Para ello, preferiblemente el circuito de regulación se establece de manera que las fuerzas ejercidas por el componente de soporte del útil superior 3 de la matriz de soporte de útil inferior 3b, y el componente de soporte del útil inferior 4 de la matriz de soporte superior 4a sobre las respectivas mitades del útil 5a y 5b, respectivamente sean opuestas y del mismo valor.
La realización, según el invento, de las cámaras de fluido 8 en las cuales en las respectivas matrices de soporte de útil 3a, 3b, 4a y 4b existen cavidades 13 y salientes en forma de pistón 14, respectivamente, que se corresponden entre sí y encajan esencialmente unas con otros con cierre de forma hacen que, con un movimiento relativo de las respectivas matrices de soporte del útil 3a y 3b, así como 4a y 4b, respectivamente, se forma una guía integrada, que garantiza un sentido de movimiento ampliamente definido de las matrices de soporte del útil 3a, 3b, 4a y 4b, sin que para ello sea preciso adoptar medidas constructivas, lo que asimismo sirve para mantener el cierre hermético de precisión de las mitades del útil 5a, 5b que es necesario para un funcionamiento correcto del proceso de conformación.
Según la figura 5, se ha representado una forma de realización alternativa de un componente de soporte del útil 19 con una matriz de soporte del útil superior 19a y una matriz de soporte del útil inferior 19b, en las cuales los salientes en forma de pistón de la matriz de soporte del útil inferior 19b y las cavidades de la matriz de soporte del útil superior 19a están realizados de manera que, en estado de acoplamiento de las matrices de soporte del útil 19a, 19b se forma una cámara de fluido continua 20. La cámara de fluido 20 se impulsa a través de canales de fluido dispuestos en cada saliente en forma de pistón, regularmente desde fuera, mediante un fluido hidráulico preferentemente imcomprimible. En este caso tan solo se ha previsto una junta 22 en el borde externo del componente de soporte del útil 19. La junta 22 puede estar colocada, por ejemplo, en una ranura que circunda y cierra toda la cámara de fluido 20. De esta manera sirve como superficie hidráulica activa toda la zona cerrada por la junta 22 entre los componentes de soporte del útil superior e inferior 19a, 19b. Los salientes en forma de pistón y las cavidades de los componentes de soporte del útil 19a, 19b acoplados entre sí vuelven a ejercer, durante la impulsión hidráulica, una guía integrada del movimiento relativo de ambos componentes de soporte del útil 19a, 19b.
Con ayuda de las figuras 6 y 7 se describe ahora con más detalle el principio en que está basado el dispositivo IHU y el procedimiento, respectivamente, de acuerdo con el invento.
Para ello, se ha representado en la figura 1, una sección 1' del dispositivo IHU 1 sin (figura 6) y con (figura 7) impulsión por medio de presión hidrostática, de modo que los elementos del dispositivo IHU 1 de la figura 1 vienen indicados con los mismos números de referencia. De modo especial en las figuras 6 y 7, se han representado esquemáticamente secciones 3', 4' de los componentes de soporte del útil 3, 4 con las correspondientes secciones 3a', 3b', 4a', 4b' de las respectivas matrices de soporte de útil 3a, 3b, 4a, 4b, habiéndose elegido las secciones de manera que hay una cámara de fluido 8 representada con un correspondiente canal de fluido 9.
Entre las secciones 3', 4' de los componentes de soporte de útil 3, 4 se ha representado de nuevo un útil 5 con mitades de útil superior e inferior 5a, 5b, mostrándose también un canal de fluido 23 que lleva a la cámara de moldeo 6 tal como se ha descrito anteriormente.
En la figura 7 se han representado esquemáticamente los efectos de aportar una presión hidrostática interna Pi en la cámara de moldeo 6, así como una presión hidrostática de la cámara de fluido Pa en las cámaras de fluido 8. La presión interna P1 generada en la cámara de moldeo 6 como consecuencia de la impulsión de la cámara de moldeo 6 a través del canal de fluido 23, se distribuye regularmente sobre las paredes de la cámara de moldeo 6 y ejerce una fuerza Fi dirigida hacia fuera sobre las mitades de útil 5a, 5b, tal como se ha representado mediante la doble flecha dentro de la cámara de moldeo 6.
Al mismo tiempo se distribuye regularmente la presión hidrostática de fluido Pa conseguida por la impulsión de los canales de fluido 9 de los componentes de soporte de útil inferior y superior 3, 4, respectivamente, sobre las paredes de las cámaras de fluido 8, lo cual se ha vuelto a representar mediante dobles flechas. Para ello hay que garantizar que la fuerza Fa correspondiente a la presión hidrostática de la cámara de fluido Pa, durante todo el proceso de conformación, siempre sea mayor o igual a la correspondiente fuerza Fi de la presión hidrostática interna Pi, para asegurar así la necesaria precisión del cierre de forma de las mitades de útil 5a, 5b.
Tal como se ha representado esquemáticamente en la figura 7, tan solo aparecen deformaciones elásticas de los componentes de soporte del útil 3', 4' en las superficies laterales del soporte de útil 2' separadas del útil 5 (aquí se ha representado con trazos el estado antes de la deformación elástica) y por tanto no pueden transmitirse sobre el útil 5 montado entre los componentes de soporte del útil 3', 4'. Como consecuencia de ello, se reducen las deformaciones elásticas en el útil 5, de modo que existe la seguridad requerida de preciso cierre de forma de las mitades de útil 5a, 5b, para garantizar un proceso de conformación sin problemas.
Caso de que en una elevación de la presión hidrostática interna Pi en la cámara de moldeo 6 se requiera una elevación de la presión hidrostática de la cámara de fluido Pa para mantener el cierre de forma entre las mitades del útil 5a, 5b, entonces la compensación volumétrica dinámica en las cámaras de fluido 8 produce una deformación elástica en las superficies laterales de los componentes de soporte de útil 3', 4' opuestas al útil 5. Como consecuencia de ellos el cierre de forma de precisión de las mitades del útil 5a, 5b y con el mismo la hermeticidad durante todo el proceso de conformación no es influida por causa de las deformaciones elásticas de los componentes de soporte del útil 3', 4', puesto que por contra son desviadas hacia fuera, por ejemplo en un marco del dispositivo IHU 1'.
De acuerdo con la figura 8 se ha representado esquemáticamente una sección de un dispositivo IHU según el invento, en que se ha previsto un útil 5' de acuerdo con otra forma ventajosa de realización. Por lo demás, los componentes del dispositivo IHU equivalentes a los representados en la figura 6 han sido indicados con los mismos números de referencia.
El útil 5', según la figura 8, está hecho de tal manera que en el plano de separación del útil entre ambas mitades de útil 5'a, 5'b del útil 5' existe un elemento de moldeo 5'c. El elemento de moldeo 5'c puede tener, por ejemplo, la geometría superficial indicada en la figura 8 o bien cualquier otra geometría superficial deseada, en función de la geometría superficial que se desee tenga la pieza a conformar. El elemento de moldeo 5'c forma con cada mitad de útil 5'a, 5'b una cámara de moldeo 6'a y 6'b, respectivamente, para la conformación de una respectiva pieza a conformar (no representada) con ayuda de la impulsión de una presión hidrostática interna Pi.
Para conseguir un montaje hermético a la presión del elemento de moldeo 5'c entre las mitades de útil 5'a, 5'b, según la forma de realización representaba en la figura 8, las mitades de útil 5'a, 5'b presentan preferentemente un apéndice en el costado final vuelto hacia al elemento de moldeo 5'c, de modo que entre dichos apéndices y el tramo final del elemento de moldeo 5'c contiguo existen respectivas juntas (no representadas). Para ello, la pared de cada cámara de moldeo 6'a, 6'b está formada por los apéndices previstos en el costado extremo de las mitades de útil 5'a, 5'b y las superficies laterales vueltas una hacia otra de los respectivos mitades de útil 5'a, 5'b y el elemento de moldeo 5'c.
Ambas cámaras de moldeo 6'a, 6'b, según la figura 8, están unidas, de manera análoga a la forma de realización representada en la figura 6, a través de canales de fluido 23a, 23b, por ejemplo a una bomba hidráulica (no representada) a fin de poder ser impulsadas por una presión hidráulica interna Pi.
Al trabajar con la forma de realización representada en la figura 8, el dispositivo IHU se equipa con la pieza a conformar abierto entre el elemento de moldeo 5'c y las correspondientes mitades de útil 5'a y 5'b, respectivamente, para a continuación poner en contacto con los tramos finales de la misma ambas mitades de útil 5'a, 5'b con el elemento de moldeo 5'c, de manera que forman las cámaras de moldeo 6'a, 6'b. A continuación se lleva a cabo el proceso de conformación impulsado hidráulicamente las cámaras de moldeo 6'a, 6'b a través de los canales de fluido 23a, 23b, de manera análoga con la forma de realización representada en las figuras 6 y 7. Durante dicho proceso de conformación, tal como ya se ha descrito antes, se genera por impulsión hidráulica de las cámaras de fluido 8 una presión hidrostática interna Pi en las cámaras de moldeo 6'a, 6'b compensada por la presión hidrostática externa Pa en las cámaras de fluido 8, de modo que se garantiza la fuerza de cierre necesaria en el útil del dispositivo IHU.
Al equipar el útil, cada cámara de moldeo 6'a y 6'b se divide con las piezas a conformar en una cámara de presión y una cámara de conformación con la respectiva pieza. Mientras la cámara de presión vuelta hacia al correspondiente canal de fluido 23a, 23b es impulsada con la presión hidrostática interna Pi, la conformación tiene lugar en la cámara de conformación situada en el costado opuesto de la pieza.
Asimismo, el elemento de moldeo 5'c tiene preferentemente aberturas de salida (no representadas).
Preferiblemente, el mismo elemento de moldeo 5'c va fijado en el marco, que también soporta el soporte del útil 2.
Para que, de manera sencilla, pueden conseguirse a ambos costados del elemento de moldeo 5'c en las cámaras de molde 6'a y 6'b idénticas relaciones de presión hidrostática mediante impulsión hidráulica, el elemento de moldeo 5'c está construido simétricamente a espejo respecto al plano de separación del útil, a fin de pueden formarse cámaras de moldeo 6'a, 6'b de geometría equivalente. En este caso ambas cámaras de moldeo 6'a, 6'b pueden ser impulsadas fácilmente con idéntica presión hidrostática interna Pi, por lo que en una sola fase de fabricación se forman dos componentes equivalentes.
Tal como puede verse en la figura 9, con el dispositivo IHU según el invento también pueden conectarse las cámaras de fluido de varios componentes de soporte de útil formando una unión continua, los cuales pueden contener dispositivos con notables tamaños constructivos de muchos metros de largo y elevadas fuerzas de sujeción.
En la figura 9, el soporte de útil 2 de la figura 1 se ha representado unido con otro soporte de útil 24, de construcción idéntica, con los componentes de soporte de útil 25, 26, donde cada soporte de útil 2, 24 va montado en un bastidor 27 y 28, respectivamente. Para ello, los componentes de soporte de útil inferiores 4 y 26 respectivamente del soporte de útil 2, 24 están integrados preferiblemente en una mesa de apriete (mesa de prensa).
Cada marco 27 y 28, respectivamente, está compuesto por barras de unión horizontales 31 y 32, respectivamente, fijadas en láminas verticales 29 y 30, respectivamente, pudiendo las láminas 29, 30 y las barras de unión 31, 32 estar hechas, por ejemplo de acero. Los componentes de soporte de útil 3 y 4, o 25 y 26, respectivamente, del soporte de útil 2 y 24 pueden moverse de nuevo en las láminas verticales 29 y 30, respectivamente, en guías no representadas y pueden detenerse en una deseada posición, estando por lo demás construidas según la forma de realización de los componentes de soporte de útil 3 y 4, representados en las figuras 1 a 3.
Ambos marcos 27 y 28 están colocados tan próximos entre sí que los componentes de soporte del útil 3 y 25 o 4 y 26, respectivamente, montados en ellos también están dispuestos cerca unos de otros. Ambos soportes de útil 2 y 24 constituyen pues una unidad funcional, formando un soporte de útil continuo con superficie de sección transversal horizontal respectivamente ampliada. De esta manera se consigue una unidad funcional de dispositivo IHU formada por la unión de dispositivos IHU individuales.
En la unión de dispositivo IHU formada, ambos soportes de útil 2 y 24 se colocan de nuevo un útil 33 dividido en dos mitades de útil 33a, 33b, que puede impulsarse con presión hidrostática interna Pi a través de un conducto de fluido 36 procedente de una bomba hidráulica indicada esquemáticamente. La bomba hidráulica 35, en el ejemplo de forma de realización representada, también sirve para impulsar las cámaras de fluido 8 con la presión hidrostática de las cámaras de fluido Pa. En la unión de soportes de útil 2, 24 representada en la figura 9, el útil 33 puede, igual como la cámara de moldeo 34 formada en su interior, presentar una superficie de sección transversal, paralela a las barras horizontales de unión 31, 32, mayor respecto a los soportes de útil individuales 2, de manera que también pueden mecanizar las correspondientes mayores geometrías de plancha.
Las cámaras de moldeo individuales y los canales de fluido incorporados en las mismas pueden ser impulsadas a partir de diferentes fuentes o de una fuente de presión común (por ejemplo bomba hidráulica) con la necesaria presión hidrostática interna. Además, dichas cámaras de moldeo y las cámaras de fluido 8, previstas para generar la necesaria fuerza de sujeción Fa en los soportes de útil 2, pueden ser impulsadas a partir de la misma fuente de presión con una presión unitaria, con lo cual se garantiza nuevamente que, como consecuencia de las mayores superficies activas de las matrices de soporte del útil 3b, 3b' y 4a, 4a' la fuerza de sujeción Fi siempre sea mayor que la fuerza Fi que actúa en las cámaras de moldeo. Sin embargo, también pueden utilizarse fuentes de presión separadas para impulsar las cámaras de moldeo y las cámaras de fluido 8.

Claims (27)

1. Dispositivo para la conformación por alta presión interna, comprendiendo:
-
por lo menos un útil (5, 5') que está dividido en dos mitades de útil (5a, 5b) a lo largo de un plano de separación, de modo que ambas mitades de útil (5a, 5b) forman por lo menos una cámara de conformación (6) a impulsar con una presión interna hidrostática (Pi) para dar forma a una pieza a conformar (7);
-
un soporte de útil (2) que presenta para cada mitad de útil (5a, 5b) por lo menos un componente de soporte (3, 4) respectivo para cada mitad de útil (5a, 5b);
-
en que cada par de componentes de soporte de útil (3, 4) y mitades de útil (5a, 6b) lleva por lo menos una cámara de fluido (8), formada por un componente de pistón y un componente de alojamiento del pistón; y
-
en que, se han previsto medios para la consecución de una presión hidrostática interna (Pi), ejerciéndose por lo menos una presión de fluido hidrostática (Pa) del mismo valor en cada cámara de fluido (8) que, con la compensación de la presión hidrostática interna (Pi), produce una fuerza de cierre en ambas mitades de útil (5a, 5b),
caracterizado por el hecho de en que los costados opuestos del útil (5) hay prevista una correspondiente cantidad de cámaras de fluido (8) dispuestas unas al lado de otras, y que los medios para generar la presión hidrostática en las cámaras de fluido (Pa) están conformados de manera que las cámaras de fluido (8) son impulsadas parcial o conjuntamente con la misma o diferente presión de cámara de fluido (Pa).
2. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1, en que por lo menos un par de componente de pistón y el correspondiente componente para el alojamiento del pistón está formado por un componente de soporte de útil (3, 4) y la respectiva mitad de útil (5a, 5b).
3. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1, en que por lo menos un par de componente de pistón y el correspondiente componente para el alojamiento del pistón está formado por dos matrices de soporte de útil (3a, 3b, 4a, 4b) y la respectiva componente de soporte de útil (3, 4).
4. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 3, en que por lo menos un componente de soporte de útil (3, 4) está provista de una correspondiente matriz de soporte de útil (3a, 4b) para formar el componente de pistón con resaltes a motor de pistón (14) y la otra matriz de soporte de útil (3b, 4a) dispone de las correspondientes cavidades (13) para ellas.
5. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 4, en que cada par de cavidades (13) y/o de resaltes a modo de pistón (14) encierra respectivamente una cámara de fluido (8).
6. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en que existen medios para guiar los componentes de soporte del útil (3, 4).
7. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en que hay dos cámaras de fluido (8) en oposición una a la otra dispuestas en diferentes mitades de útil (5a, 5b).
8. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en que cada par de componente de pistón y el correspondiente componente de alojamiento del pistón forma respectivamente una unidad de junta que cierra herméticamente a presión cada cámara de fluido (8).
9. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 8, en que las cámaras de fluido (8) tiene una sección transversal, perpendicular al eje del pistón, que es cilíndrica u ovalada.
10. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 8, en que las cámaras de fluido (8) tiene una sección transversal, perpendicular al eje del pistón, que es triangular o rectangular.
11. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en que los medios para generar la presión hidrostática de la cámara de fluido (Pa) están realizados de manera que la presión de fluido (Pa), ejercida en las cámaras de fluido (8) opuestas entre sí, es respectivamente idéntica.
12. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en que los medios para generar la presión hidrostática de la cámara de fluido (Pa) están realizados de manera que las fuerzas ejercidas por la presión de la cámara de fluido (Pa) sobre ambas mitades de útil (5a, 5b) son contrarias y del mismo valor.
13. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en que existe un circuito de regulación para regular la presión hidrostática de las cámaras de fluido (Pa) en función de la fuerza ejercida sobre la correspondiente mitad de útil (5a, 5b).
14. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en que el soporte del útil (2) está integrado a una mesa de apriete para sujetar las mitades del útil (5a, 5b).
15. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en que el plano de separación del útil entre ambas mitades (5'a, 5'b) del útil (5') se ha previsto un elemento de moldeo (5'c), que con cada una de las mitades de útil (5'a, 5'b) forma una respectiva cámara de moldeo (6'a, 6'b) a impulsar con presión hidrostática interna para la conformación de una correspondiente pieza a conformar.
16. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 15, en que el elemento de molde (5'c) tiene una construcción simétrica con respecto al plano de separación del útil.
17. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 15 ó 16, en que el elemento de moldeo (5'c) entre las mitades de útil (5'a, 5'b) va fijado en un marco que lleva el soporte del útil (2).
18. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 15 ó 16, en que el elemento de moldeo (5'c) está comprendido cerrado herméticamente a la presión por las mitades del útil (5'a, 5'b).
19. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 18, en que el elemento de moldeo (5'c) va montado flotante entre ambas mitades de útil (5'a, 5'b).
20. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 15 a 19, en que hay una serie de útiles (5) contiguos colocados en sentido perpendicular al plano de separación del útil.
21. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 20, en que en el plano de separación de por lo menos uno de los útiles (5) se ha previsto un elemento de moldeo (5'c) entre las correspondientes mitades de útil (5'a, 5'b), que forma con cada una de las respectivas mitades de útil (5'a, 5'b) una cámara de moldeo (6'a, 6'b) a impulsar con presión hidrostática interna para la conformación de una respectiva pieza a conformar.
22. Unión de dispositivo IHU, comprendiendo por lo menos dos dispositivos, que forman una unidad funcional, de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 21.
23. Procedimiento para la conformación con alta presión interna, en que para la conformación por alta presión interna se impulsa por lo menos un útil (5) dividido en dos mitades (5a, 5b) a lo largo de un plano de separación de útil, estado por lo menos una de las mitades de útil (5a, 5b) hecha como cámara de moldeo (6) para la conformación de una pieza a conformar (7), con una presión hidrostática interna (Pi), y constituidos por un componente de pistón y un componente para el alojamiento del pistón, generándose respectivamente en una de las cámaras de fluido (8) dispuestas en una de las mitades de útil (5a, 5b) una presión interna (Pi) que por lo menos tiene el mismo valor que la presión hidrostática de la cámara de fluido (Pa), ejerciendo una fuerza de cierre del útil sobre ambas mitades de útil (5a, 5b) al compensar la presión hidrostática interna (pi), caracterizado por el hecho de que sobre los costados opuestos del útil (5) se impulsan una serie de cámaras de fluido (8) dispuestas contiguas, parcial o conjuntamente con la misma o diferente presión de la cámara de fluido (Pa).
24. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 23, en que la presión hidrostática de la cámara de fluido (Pa) se regula en función de la fuerza, que se ejerce por la cámara de fluido (8) sobre la correspondiente mitad de útil (5a, 5b).
25. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 23 ó 24, en que existen dos cámaras de moldeo opuestas entre sí (6'a, 6'b) en el útil (5'), formadas respectivamente por un elemento de moldeo (5'c) dispuesto entre ambas mitades (5'a, 5'b) del útil (5') en el plano de separación de las mitades de útil (5'a, 5'b), siendo impulsadas simultáneamente con una presión hidrostática interna.
26. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 25, en que el elemento de moldeo (5'c) va dispuesto simétricamente a espejo con respeto el plano de separación del útil y ambas cámaras de moldeo (6'a, 6'b) son impulsadas simultáneamente con una idéntica presión hidrostática interna (Pi) para la conformación de dos componentes idénticos a partir de las correspondientes piezas a conformar.
27. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 25 ó 26, en que en una serie de útiles (5) dispuestos contiguos perpendiculares a los respectivos planos de separación de útil, con una serie de cámaras de moldeo en elementos de moldeo (5'c) previstos entre los correspondientes planos de separación entre las respectivas mitades de útil (5'a, 5'b), realizadas respectivamente con cada una de las mitades de útil (5'a, 5'b) y uno de los elementos de moldeo (5'c), son impulsados al mismo tiempo con una presión hidrostática interna.
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WO (1) WO2002047839A1 (es)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10334660B3 (de) 2003-07-30 2004-11-04 Theodor Gräbener GmbH & Co. KG Vorrichtung zur Herstellung von Formteilen durch Innenhochdruckumformung
KR20070112414A (ko) 2005-03-17 2007-11-23 인더스트리얼 오리가미, 엘엘씨. 정밀하게 폴딩된 고강도 내피로성 구조체 및 이를 위한시트
TW200833434A (en) * 2006-09-04 2008-08-16 Ind Origami Inc Apparatus for forming large-radii curved surfaces and small-radii creases in sheet material
WO2008052174A2 (en) 2006-10-26 2008-05-02 Industrial Origami, Inc. Forming three dimensional object
CN101652597A (zh) 2007-02-09 2010-02-17 奥里加米工业股份有限公司 载荷承载三维结构
US8936164B2 (en) * 2012-07-06 2015-01-20 Industrial Origami, Inc. Solar panel rack

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR919836A (fr) * 1946-01-08 1947-03-19 Procédé et appareil pour emboutir, conformer ou refouler de la tôle et des matières analogues
GB820027A (en) * 1956-06-08 1959-09-16 Radiation Ltd Means for shaping sheet metal articles
US3380272A (en) * 1965-12-27 1968-04-30 Kaiser Aluminium Chem Corp Apparatus for forming foil containers
US3512239A (en) * 1967-04-19 1970-05-19 Rosenblad Corp Method of forming dimpled plate heat exchanger elements by the use of hydrostatic pressure
US3914975A (en) * 1970-12-25 1975-10-28 Amada Co Ltd Hydraulic press brake
FR2119528A5 (es) * 1970-12-25 1972-08-04 Amada Co Ltd
US4362037A (en) * 1980-10-24 1982-12-07 Emhart Industries, Inc. Hollow article internal pressure forming apparatus and method
DE19705244A1 (de) * 1997-02-12 1998-08-13 Huber & Bauer Gmbh Umformvorrichtung
DE19716663C1 (de) * 1997-04-22 1998-06-25 Hde Metallwerk Gmbh Vorrichtung zum hydrostatischen Umformen von kaltumformbarem metallischem Flachmaterial
US5927120A (en) * 1997-07-30 1999-07-27 Dana Corporation Apparatus for performing a hydroforming operation
DE19839353C1 (de) * 1998-08-28 1999-11-11 Daimler Chrysler Ag Verfahren und Vorrichtung zum Innenhochdruckumformen eines Werkstückes
DE19939504A1 (de) * 1999-08-20 2001-03-08 Konrad Schnupp Verfahren zur Betätigung einer Umformpresse
DE19957888C2 (de) * 1999-12-01 2002-11-14 Benteler Werke Ag Vorrichtung zum hydraulischen Hochdruckformen eines rohrförmigen Bauteils oder einer Platine

Also Published As

Publication number Publication date
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