ES2243690T3

ES2243690T3 - Punzon y matriz bloqueables y desmontables en un retenedor mediante una cuña.

Info

Publication number: ES2243690T3
Application number: ES02703204T
Authority: ES
Inventors: Francis Richard Janek, Jr.
Original assignee: WedgeLock Systems Ltd
Current assignee: WedgeLock Systems Ltd
Priority date: 2001-02-05
Filing date: 2002-01-22
Publication date: 2005-12-01
Anticipated expiration: 2022-01-22
Also published as: WO2002062501A2; PT1358022E; DE60204941T2; CN1281872C; EP1358022A4; EP1358022B1; JP2005503924A; AU2002236838A1; CN1531632A; ATE299055T1; CA2435833C; DE60204941D1; MXPA03006912A; EP1358022A2; US6669399B2; WO2002062501A3; US20010020410A1; WO2002062501B1; CA2435833A1

Abstract

Una construcción de herramienta que comprende: una estructura soporte para la herramienta que define una superficie de apoyo sustancialmente plana, comprendiendo dicha superficie de apoyo una superficie plana de una placa de respaldo (12) de una prensa de punzonar; una estructura de retención de la herramienta que comprende un bloque retenedor (155¿) de la herramienta apoyado sobre dicha superficie plana de la placa de respaldo de dicha estructura soporte de la herramienta; definiendo dicho bloque retenedor (155¿) una cavidad (150¿) para recibir una herramienta, incluyendo dicha cavidad (150¿) una superficie que penetra en dicho bloque retenedor (155¿) para la herramienta en una dirección vertical sustancialmente perpendicular a dicha superficie de apoyo, comprendiendo dicha cavidad (150¿) un extremo cerrado adyacente a dicha placa de respaldo (12) y un extremo abierto opuesto a dicho extremo cerrado, y definiendo dicha superficie de dicha cavidad (150¿) una pared vertical de la cavidad y una pared opuesta inclinada (154¿) de la cavidad.

Description

Punzón y matriz bloqueables y desmontables en un retenedor mediante una cuña.

La presente invención está relacionada con una construcción de una herramienta con un retenedor, utilizándose la construcción para sujetar de manera desmontable una herramienta tal como un punzón, o una matriz (o un troquel), o una herramienta de conformar, al plato de una prensa. Tal dispositivo está de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1, conocido, por ejemplo, por el documento WO-A 0103860.

Antecedentes de la invención

Un retenedor para un punzón (portapunzón) sujeta el punzón que lleva en su interior al plato de una prensa de punzonar, usualmente el superior, de manera que el punzón pueda descender y penetrar con precisión en una matriz, una y otra vez, manteniendo las estrictas especificaciones de una chapa punzonada. A su vez, la matriz está sujeta a un retenedor (portamatriz) y asegurada en el plato opuesto de la prensa de punzonar. Típicamente ambos retenedores están sujetos de manera desmontable a sus respectivos platos de la prensa; y el punzón y la matriz están también sujetos de manera desmontable a sus respectivos retenedores.

Durante varias décadas se ha venido usando un "portapunzón de bloqueo por bola" para sujetar el punzón y, en algunos casos, también la matriz, aunque este suele estar aprisionado en el plato inferior de la prensa, o estrechamente ajustado en una cavidad del mismo. A pesar de los numerosos problemas relacionados con el uso de una bola de retención empujada por muelle, que se apoya contra un muelle helicoidal situado en un conducto alargado y oblicuo del interior del retenedor, es este el mecanismo preferido por la industria debido al coste de fabricación relativamente económico de sus componentes. Sin embargo, aparte de la relativamente poca precisión con la que puede colocarse el vástago (parte superior) de tal punzón, y la exactitud tolerable con la cual la punta (parte inferior) del punzón hace una abertura pasante ("agujero" por brevedad) de sección arbitraria en una chapa en bruto que debe ser punzonada, un problema importante es que la tarea rutinaria de soltar un punzón para la sustitución del mismo es ardua y frustrante. Una de las razones es que la actuación repetida del punzón distorsiona la forma de la bola, que queda encajada inamoviblemente contra el punzón o contra un muelle helicoidal sobre el cual apoya la bola. El problema de sustituir el punzón empeora cuando se rompe la bola, lo cual sucede típicamente cuando la fuerza de separación (al extraer el punzón de la pieza en bruto) es superior a la que puede soportar la bola. Durante su funcionamiento, los punzones están sometidos rutinariamente a unas fuerzas de separación inesperadamente grandes producidas típicamente por la excoriación de la punta.

Un resultado inherente a la utilización de un asiento o cavidad para la bola en el vástago de un punzón para bloquearlo con una bola es que el vástago del punzón es necesariamente cilíndrico. Si la sección transversal de la punta del punzón no es circular, sólo puede afilarse hasta que la punta se desgaste y se llegue al vástago. Además, debido a las tolerancias requeridas entre la cavidad y la bola, y la fuerza relativamente pequeña ejercida por el muelle sobre la bola, es difícil mantener la concentricidad con una tolerancia inferior a 0,0254 mm (0,001 pulgadas). Particularmente cuando la forma del agujero a punzonar es diferente de la circular, el vástago no se mantiene fuertemente sujeto y sin girar en su conducto alargado, con el resultado de que el juego entre la bola y la cavidad provoca ligeras pero inaceptables variaciones de la orientación del agujero punzonado. Estos problemas se aprecian más fácilmente por referencia a las Figuras 1 y 2, en las cuales está descrito brevemente el mecanismo de la técnica anterior. Además, se apreciarán fácilmente las diferencias estructurales y su efecto sobre las fuerzas ejercidas sobre una herramienta que debe sustituirse, en comparación con las de la presente invención.

Son aplicables consideraciones similares para sujetar una herramienta de conformar que trabaje en una prensa de conformar y cuya herramienta de conformar se sujeta típicamente de modo análogo al punzón. Un punzón de conformar utilizado comúnmente tiene una punta para hacer el agujero deseado en una chapa en bruto, y tiene una parte cónica que se abre hacia arriba y está situada directamente por encima del extremo de la punta. La parte cónica sirve para proporcionar la deseada concavidad. En lo que sigue, por brevedad y conveniencia, un punzón y una herramienta de conformar o un punzón de conformar, y una matriz serán denominados en conjunto con el término "herramienta"; y serán identificados individualmente cuando se les cite específicamente.

Refiriéndose a las Figuras 1 y 2, se ilustra un bloque retenedor indicado genéricamente por el número de referencia 10 y un punzón 20 convencional sujeto al mismo. En caso de utilizarse una herramienta de conformar, esta se sujetaría análogamente. El bloque retenedor 10 incluye una placa de respaldo 12 endurecida que se adapta a la superficie superior del bloque retenedor, estando ambos adaptados para ser sujetos a un plato superior de una prensa de punzonar, u otra máquina con funciones de punzonado o conformado, mediante unos medios adecuados de fijación tales como unos tornillos de cabeza Allen (no representados). Puesto que una herramienta (de punzonar o de conformar) trabaja generalmente en posición vertical en una prensa de punzonar o de conformar, esta descripción utiliza los términos superior e inferior en relación con esta postura. El bloque retenedor 10 está provisto de un orificio cilíndrico o enchufe 14 de la herramienta en el cual se introduce de manera deslizante y se sujeta de manera desmontable el vástago (parte superior) 22 del punzón 20, cuya parte inferior es una punta 24 de forma ovalada. El bloque 10 está provisto además de un orificio cilíndrico 15 situado angularmente con respecto al orificio 14 y que penetra en el bloque retenedor 10 hacia dentro y hacia abajo hasta cortar parcialmente el enchufe 14. La intersección parcial se produce porque el extremo inferior del orificio 15 está provisto de una superficie en escalón que forma un asiento 13 para la bola.

Una bola retenedora 16 está situada de manera móvil en el orificio 15, y un muelle helicoidal 18 de compresión está ajustado en el orificio 15 con un extremo apoyado sobre la placa de respaldo 12 para empujar la bola 16 hacia el exterior de la parte de intersección del orificio 15. Aunque la bola penetra en el enchufe 14, la bola no puede escaparse (por el enchufe 14). El bloque retenedor está provisto además de un conducto pasante u orificio 17 de desbloqueo por el cual se introduce una barra delgada o un pasador para empujar la bola hacia arriba y sacarla del asiento 13 para la bola cuando hay que extraer el punzón 20. Para sustituir la bola 16 cuando está deformada o dañada, se retira el bloque retenedor 10 de la placa de respaldo 12 y se saca el muelle y la bola por la parte superior del orificio 15.

El vástago 22 está provisto de una semicavidad o asiento 25 para la bola con forma genérica de media lagrima cayente vista en alzado longitudinal, y que está adaptada para alojar la bola 16 de bloqueo que bloquea de modo desmontable el punzón 20 en el orificio 14. La parte superior 26 de la cavidad aparece como una sección recta que constituye una continuación del orificio 15; y la parte inferior está provista de una sección de retorno 28 que está curvada con un radio mayor que el radio de la bola 16 y que conecta la parte más profunda de la cavidad 25 con la superficie del vástago. Cuando la bola 16 se mantiene en la cavidad 25, el fondo de esta última puede estar en contacto con la bola si el radio de la sección 28 es sustancialmente mayor que el de la bola; pero si el radio de la bola es sustancialmente mayor que el de la sección de retorno 28, los bordes extremos 34, 35 de la cavidad 25 estarán en contacto con la bola.

Para apreciar la ventaja de bloquear un punzón que esté colocado con precisión en el bloque retenedor, las Figuras 3 y 4 presentan ilustrativamente el problema de usar una cavidad y una bola de retención con objeto de visualizarlo más fácilmente. Los dos problemas, concretamente la sujeción de la herramienta al plato, y la colocación precisa del punzón (y de la matriz), son particularmente severos con punzones de diámetro relativamente pequeño cuyo vástago tenga un diámetro inferior a unos 7,6 cm (3 pulgadas). Un vástago de mayor diámetro puede colocarse con precisión y sujetarse con tornillos y pasadores que atraviesan el vástago y el plato. En la Figura 3 se muestra un vástago 22A que tiene una cavidad 25A con una sección arqueada cuyo radio es sustancialmente mayor que el de la bola 16A, lo cual permite que el punzón gire ligeramente en ambos sentidos, según se muestra con la doble flecha arqueada, de manera que no puede mantenerse una alineación precisa entre un punzón no circular y su correspondiente matriz. En la Figura 4, la sección arqueada de la cavidad 25B del vástago 22B tiene un radio menor que el de la bola 16B, por lo que apoya en las partes de esquina 34B, 35B de la cavidad del vástago. En condiciones de funcionamiento que generen fuerzas elevadas, dependiendo de las durezas relativas de la bola y del vástago, uno de ellos o ambos se deforman o se dañan; como mínimo los bordes extremos 34, 35 de la cavidad se salen hacia el exterior según se muestra en 38, 39.

Así pues, para un bloqueo óptimo es deseable que el diámetro de la bola encaje con precisión en la cavidad para que la cavidad esté en contacto con la bola en dos puntos opuestos 33, separados hacia el interior desde los bordes 34, 35, según se muestra en la Figura 2, eligiéndose la distancia hacia el interior de manera que los bordes extremos 34, 35 no se salgan hacia fuera. En la práctica es difícil de conseguir esta precisión y es tan desproporcionadamente costosa que resulta antieconómica. Es evidente que, cuando se consigue, al ser la bola una esfera, el contacto en el punto 33 es esencialmente un contacto puntual con la superficie de la cavidad 25, que no difiere sustancialmente del contacto puntual de la bola 16B y del vástago 22B con la cavidad 25B.

Para evitar el uso de un mecanismo de bloqueo por bola, se han utilizado cuñas para bloquear transversalmente un punzón en un retenedor según se ilustra en la Patente Estadounidense Nº 3.137.193, cuyo vástago está provisto de un plano (plano del vástago) en uno de sus lados, cuyo plano apoya sobre un plano cooperante formado en una clavija cónica de retención encajada en una abertura transversal formada en el retenedor del punzón. Puesto que la clavija cónica no puede impedir el movimiento vertical del punzón, el vástago tiene que estar sujeto también mediante una clavija cuyo extremo interior tenga una superficie de cuña inclinada adaptada para apoyar en una superficie de cuña cooperante formada en el vástago del punzón como parte de un corte realizado en el lado opuesto al plano del vástago. Aunque hay que reconocer que este medio para sujetar un punzón a un retenedor tiene el mérito de una gran precisión, es evidente que con este punzón y retenedor el vástago se acuña lateralmente, pero no verticalmente. Las superficies inclinadas forman ángulos agudos con la horizontal en un plano horizontal, es decir "lateralmente agudos"; no con la vertical en el plano vertical, es decir "verticalmente agudos". Además, este mecanismo es de fabricación complicada y costosa. Es igualmente evidente por qué el retenedor de punzón de bloqueo por bola es el estándar actual en la industria de las máquinas herramientas.

De manera análoga, cuando es inconveniente o poco práctico aprisionar una matriz en un orificio receptor para la matriz, o cuando se pretende evitar un ajuste a presión de la matriz en el orificio receptor, o la utilización de un mecanismo de bloqueo por bola, puede sujetarse la matriz según se muestra en la Patente Estadounidense Nº 3.535.967 concedida a Whistler y otros. La matriz se coloca con precisión en un retenedor flexible en el cual encaja a presión y se sujeta en el bloque retenedor mediante una superficie plana existente en un lado de la matriz, cuyo plano coopera con un correspondiente plano de una clavija de alineación colocada transversalmente dentro de una abertura del retenedor extendida transversalmente.

La Patente Europea 0 446 536 A1, concedida a Guy Pignon, describe varias realizaciones de una invención, incluyendo una vista en perspectiva de un conjunto invertido, ilustrado en la Figura 19, de una pareja de cuñas complementarias 1 y 2 que forman un paralelepípedo, y otro conjunto, en una posición normal de funcionamiento, ilustrada según una vista seccionada en la Figura 20, de una sola cuña 1, cada uno de cuyos conjuntos asegura un punzón C sujeto a una placa soporte (o bloque retenedor) 6 que, a su vez, está asegurada a un bloque soporte (o plato) 7 a través de una placa 3 de respaldo. En ambos casos, el tornillo 5 penetra en el plato 7; en la Figura 20 el tornillo 5 se introduce a través del plato 7 y se enrosca en la cuña 1; en la Figura 19 el tornillo 5 se introduce a través del bloque retenedor 6 y se enrosca en el plato 7 (representado en la Figura 2 de la referencia de Pignon.

En cada una de las realizaciones del conjunto de Pignon, la cuña móvil 1 está directamente unida a rosca con el plato y proporciona una superficie vertical coincidente con la herramienta, contra la cual se aprisiona la herramienta (punzón C), y en ambos casos la orientación de la cuña es vertical, es decir, una postura en forma de V sustancialmente invertida en la cual la superficie coincidente con la herramienta es vertical y la superficie opuesta forma un ángulo verticalmente agudo dirigido hacia abajo desde la vertical, y la superficie opuesta de la cuña está en contacto con la superficie correspondientemente inclinada del bloque retenedor 6.

Con esta postura en forma de V sustancialmente invertida es evidente que la función de acuñamiento activo sólo se produce durante el descenso del punzón, debido a la superficie en ángulo de la cuña. Por "función de acuñamiento activo" se entiende que existe una interferencia mecánica clara, que actúa como un trinquete, debida a la superficie en ángulo que impide el movimiento en el sentido de desplazamiento de la herramienta de conformar, ya sea cuando la herramienta de conformar se introduce en la pieza en bruto o cuando se extrae de la misma (separación). En la referencia EP 0 446 536 A1, cuando el punzón ha punzonado la forma deseada en la pieza en bruto, y es retirado, no se produce ninguna función de acuñamiento activo porque las fuerzas de separación están dirigidas a lo largo de la superficie vertical del vástago y de la superficie vertical de la cuña coincidente con la herramienta (que no realizan ninguna función de acuñamiento activo, sino sólo una función de apriete); y la superficie inclinada de la cuña puede resbalar y salirse debido a la inclinación hacia abajo y hacia fuera del ángulo de la superficie de la cuña. Se produce el mismo problema con las cuñas complementarias de la Figura 19, que concretamente sólo proporcionan una función de apriete y ninguna función de acuñamiento activo. Así pues la función de acuñamiento que proporcionan los conjuntos de Pignon sólo es útil en aplicaciones de punzonado relativamente ligeras en las que la fuerza de separación es lo suficientemente baja para que el punzón aprisionado no se salga durante la retracción del mismo a través de la pieza en bruto. Esta función de apriete se aprecia más claramente en las Figuras 6 y 7 de la referencia EP 0 446 536 A1.

Durante el funcionamiento, debido a las fuerzas elevadas que se generan durante el punzonado de piezas de acero y de otros metales, cualquier cuña con una superficie en contacto con la herramienta queda fuertemente sujeta en la cavidad para la cuña. Para sustituir un punzón, es preciso soltar la cuña de su cavidad. Para ello, en el conjunto representado en la Figura 20, es necesario el acceso a través del plato. Hay que sacar el plato de la prensa, retirar el tornillo 5, y bajar la cuña 1 con una clavija que se introduce por el agujero del tornillo. En la Figura 2 de la referencia EP 0 446 536 A1, no hay ningún acceso a través del plato y no se describe como puede soltarse la
cuña.

Nótese que en cada una de las realizaciones del conjunto de Pignon, el tornillo que sujeta la cuña al bloque retenedor 6 está enroscado en el plato 7 o bien introducido de modo deslizante a través del mismo para unir directamente la cuña al plato. En ambos casos, el conjunto exige desmontar el plato de la prensa de punzonar y después volver a montar el plato en la prensa. Incluso en una prensa de punzonar relativamente pequeña de 90 toneladas, un plato típico que mide aproximadamente 61 cm x 76 cm x 5 cm (24''x 30''x 2'') pesa unos 200 Kg (440 lb) o más; el desmontaje requiere la utilización de una carretilla elevadora de horquilla o un puente grúa. Además, cada vez que se cambia la posición de las cuñas, como cuando hay que punzonar una forma diferente con un punzón diferente, es preciso mecanizar el plato con la nuevas posiciones de los orificios roscados o de los agujeros pasantes, con el correspondiente problema de que las nuevas posiciones se solapen parcialmente con las antiguas lo cual, en algunos casos, limita la vida útil de un plato.

Los problemas de usar una cuña sujeta al plato superior y que durante la separación sólo proporciona una función de apriete, y de tener que desmontar el plato de la prensa y mecanizarlo para instalar un conjunto, son ambos superados por la invención que aquí se describe. Consigue lo mismo que el bloqueo por bola, y mucho más, no sólo en lo que respecta a fuerza y precisión, sino también en cuanto a economía y facilidad de funcionamiento; y permite una rápida sustitución de la herramienta soltándola de su cavidad receptora con una fuerza proporcional al paso de rosca del medio de tornillo que sujeta la cuña, dentro de la cavidad para la cuña, a la placa de respaldo del bloque retenedor.

Resumen de la invención

Se ha descubierto que un medio de sujeción inclinado tal como un bloque en forma de cuña ("cuña") bloquea una herramienta de conformar tal como un punzón o una matriz y la coloca con precisión en un bloque retenedor sujeto a una placa de respaldo de una prensa de punzonar sin estar directamente sujeto al plato superior; aunque durante el funcionamiento la cuña está estrechamente bloqueada en el bloque retenedor, es posible sustituir la herramienta de conformar sin acceder a través del plato superior y sin desmontar el bloque retenedor; preferiblemente, un medio de empuje permite que la cuña bloquee la herramienta de conformar para proporcionar una función de acuñamiento activo.

Por lo tanto es un objetivo general de la invención proporcionar una construcción de herramienta que comprende la combinación de un bloque retenedor, una herramienta de conformar tal como un punzón, una matriz, y un medio de cuña directamente sujeto a la placa de respaldo pero no directamente sujeto al plato de una prensa de punzonar; el bloque retenedor tiene una cavidad o conducto receptor de herramienta y cuña adaptada para recibir a la vez el punzón o matriz y el medio de cuña los cuales, durante el funcionamiento, están mutuamente bloqueados en su posición; el medio de cuña está provisto de al menos una superficie inclinada desde la vertical, y una superficie en contacto con la herramienta, preferiblemente una superficie coincidente con la herramienta, y un medio de empuje para sujetar la cuña de manera desmontable dentro del bloque retenedor para bloquear y desbloquear el punzón en el interior de la cavidad para la herramienta.

Es un objetivo específico de esta invención proporcionar una cuña en forma de V sustancialmente invertida directamente sujeta a la placa de respaldo pero no directamente sujeta al plato, y asegurada de manera móvil y desmontable en una cavidad para la cuña de un bloque retenedor, teniendo la cuña una superficie vertical coincidente con la herramienta y una superficie opuesta en contacto con un bloque retenedor, formando la superficie opuesta una superficie en ángulo verticalmente agudo que se dirige hacia abajo separándose de la vertical (véase las Figuras 6 y 7).

Otro objetivo específico de esta invención es proporcionar una cuña, sustancialmente en forma de V, directamente sujeta a la placa de respaldo pero no directamente sujeta al plato superior, y asegurada de modo móvil y desmontable en una cavidad para la cuña de un bloque retenedor, teniendo la cuña una superficie vertical y una superficie opuesta que forman un ángulo verticalmente agudo (medido desde la vertical), proporcionando la superficie inclinada una función de trinquete al impedir la extracción del punzón debido a las fuerzas de separación (véase las Figuras 8, 9, 10).

Otro objetivo específico de esta invención es proporcionar una cuña, sustancialmente en forma de V, directamente sujeta a la placa de respaldo pero no directamente sujeta al plato superior, y asegurada de modo móvil y desmontable en una cavidad para la cuña de un bloque retenedor, teniendo la cuña unas superficies opuestas e inclinadas en oposición, con divergencia desde la vertical, que forman unos ángulos verticalmente agudos medidos desde la línea vertical superior (véase las Figuras 15, 15A, 17 y 18).

Otro objetivo específico de esta invención es proporcionar una cuña, sustancialmente en forma de V, directamente sujeta a la placa de respaldo pero no directamente sujeta al plato superior, y asegurada de modo móvil y desmontable en una cavidad para la cuña de un bloque retenedor, teniendo la cuña unas superficies opuestas que forman cada una un ángulo agudo vertical descendente (medido por cada lado de la vertical en los cuadrantes inferiores); los ángulos pueden estar dirigidos en sentido opuesto para proporcionar unas superficies de acuñamiento divergentes (véase la Figura 11), o dirigidos similarmente para proporcionar unas superficies de acuñamiento no divergentes (véanse las Figuras 15C, 15D, 17A, 18A).

Es también un objetivo general de esta invención proporcionar un procedimiento para asegurar un punzón y un punzón de conformar o una matriz ("herramienta") en un bloque retenedor, el cual comprende formar en el mismo una cavidad receptora de herramienta y cuña conformada para proporcionar tanto una cavidad para la herramienta como una cavidad para la cuña, en cada una de las cuales se aloja estrechamente la herramienta y la cuña respectivamente; formar un medio de cuña adaptado para ser introducido en la cavidad para la cuña, teniendo la cuña una superficie inclinada ("superficie inclinada de la cuña"); conformar la cuña para que proporcione tanto una superficie coincidente con la herramienta como una superficie inclinada de la cuña para hacer contacto con el bloque retenedor, estando preferiblemente cada superficie situada en oposición con respecto a la otra; ensamblar la cuña y el bloque retenedor de manera que se forme una cavidad para la herramienta sin sujetar directamente la cuña al plato superior de la prensa de punzonar; introducir la herramienta en la cavidad de manera que quede estrechamente alojada en la misma y pueda deslizarse sobre la superficie coincidente con la herramienta; y proporcionar un movimiento relativo, entre la superficie coincidente con la herramienta y la herramienta, suficiente para bloquear de modo desmontable la herramienta en la cavidad.

Es un objetivo específico proporcionar unas superficies correspondientemente inclinadas en las siguientes superficies cooperantes: (i) la superficie inclinada de la cuña y una pared de la cavidad en contacto con la superficie inclinada de la cuña (véase las Figuras 6-9, 15); (ii) la superficie de la herramienta y la superficie de la cuña coincidente con la herramienta (véase la Figura 10); o (iii) ambas (i) y (ii) (véase las Figuras 11, 17 y 18).

Es un objetivo específico de esta invención proporcionar un procedimiento para asegurar un punzón o herramienta de conformar en un bloque retenedor y soltarlo del mismo, el cual comprende formar en el bloque una cavidad en forma de cuña en la cual al menos una superficie del bloque ("superficie inclinada del bloque") está inclinada desde la vertical; formar una única cuña que tenga al menos una superficie inclinada ("superficie inclinada de la cuña") adaptada para cooperar de modo deslizante con una superficie correspondientemente inclinada ya sea del bloque, del punzón, o de ambos, estando adaptada la cuña para proporcionar, cuando está introducida en la cavidad para la cuña, una superficie coincidente con la herramienta y una superficie de acuñamiento, estando cada una dispuesta e inclinada en oposición con respecto a la otra, y cuya superficie coincidente con la herramienta en cooperación con las superficies de la cavidad para la cuña proporciona una abertura para la herramienta dentro de la cual debe sujetarse la herramienta; introducir la cuña en la cavidad; introducir la herramienta en la abertura para la herramienta; y asegurar de modo desmontable la cuña en el interior del bloque retenedor, permitiendo el movimiento vertical de la misma con respecto al bloque retenedor pero sin sujetar directamente la cuña al plato superior de la prensa.

Es otro objetivo general de esta invención proporcionar un procedimiento para fabricar un bloque retenedor y una herramienta adaptada para ser sujeta en una cavidad del mismo, que comprende colocar un bloque de material en una máquina de electroerosión por hilo ("EDM"); programar la máquina para cortar del bloque, con un hilo, una herramienta de la forma deseada y formar una cavidad para la herramienta que tenga una sección transversal arbitraria y esté abierta por el extremo superior y el extremo inferior del bloque; y programar la máquina para cortar del interior del bloque retenedor, con el hilo, una cuña de la forma deseada y formar una cavidad para la cuña, teniendo la cuña al menos una superficie inclinada desde la vertical con un ángulo comprendido entre unos 0,25º y unos 30º; con lo cual la cuña puede introducirse de modo desmontable en la cavidad para la cuña, y la herramienta, independientemente de la forma que tenga, puede ser introducida de manera desmontable en la cavidad para la herramienta.

Es un objetivo específico de esta invención cortar en el bloque retenedor, mediante electroerosión por hilo, no sólo la cuña, sino también la cavidad para la herramienta y la cuña utilizando un hilo delgado que tenga un diámetro suficientemente pequeño para proporcionar las tolerancias deseadas entre la herramienta, la cuña y la cavidad.

Breve descripción de los dibujos

Los anteriores y otros objetivos y ventajas de la invención se entenderán mejor por referencia a la siguiente descripción detallada, acompañada de unas ilustraciones esquemáticas de las realizaciones preferidas de la invención, en cuyas ilustraciones los mismos números de referencia se refieren a los mismos elementos, y en las cuales:

La Figura 1 es una vista vertical, seccionada por el eje, de un bloque retenedor convencional provisto de una bola de retención que sujeta un punzón de modo desmontable.

La Figura 2 es una sección transversal tomada por la línea 2-2 de la Figura 1, mirando en la dirección de las flechas.

La Figura 3 es una vista esquemática seccionada, en un plano lateral, de una bola cuyo diámetro es ligeramente mayor que el de la cavidad.

La Figura 4 es una vista esquemática seccionada, en un plano lateral, de una bola cuyo diámetro es ligeramente menor que el de la cavidad.

La Figura 5 es una vista inferior en planta, mirando hacia arriba, de un punzón que tiene un vástago cilíndrico y una punta ovalada, cuyo vástago está sujeto en un bloque retenedor con una cuña.

La Figura 6 es una vista en alzado lateral tomada por la línea 6-6 de la Figura 5, mirando en la dirección de las flechas, que muestra una cuña que tiene una superficie inclinada de la cuña que está inclinada con un ángulo \theta (theta) con respecto al eje vertical del punzón, mostrando una primera realización para asegurar el punzón de manera desmontable.

La Figura 7 es una vista en alzado lateral, análoga a la Figura 6, mostrando una cuña que tiene una superficie de cuña inclinada con un ángulo \theta, pero mostrando una segunda realización alternativa para asegurar el punzón de modo desmontable.

La Figura 8 es una vista en alzado lateral, análoga a las Figuras 6 y 7, pero mostrando una tercera realización alternativa para asegurar de modo desmontable el punzón con una cuña que tiene una superficie de cuña formando un ángulo obtuso \alpha (alfa) con respecto al eje vertical que atraviesa el punzón.

La Figura 9 es una vista en alzado lateral, análoga a la Figura 8, mostrando una cuña que tiene una superficie de cuña con un ángulo obtuso \alpha, pero mostrando una cuarta realización alternativa para asegurar el punzón de modo desmontable.

La Figura 10 es una vista en alzado lateral, análoga a la Figura 6, pero mostrando una quinta realización alternativa para asegurar el punzón de modo desmontable mediante una cuña cuya superficie coincidente con la herramienta forma un ángulo agudo \theta (theta) con respecto al eje vertical del punzón, y la superficie opuesta de la cuña en contacto con la pared de la cavidad del bloque retenedor es vertical.

La Figura 11 es una vista en alzado lateral, que muestra una sexta realización alternativa para asegurar el punzón de modo desmontable, en cuya realización las superficies de los lados opuestos de la cuña están inclinadas en oposición, y con una configuración genéricamente en forma de V invertida, una con un ángulo obtuso \alpha, y la otra con un ángulo inclinado \theta.

La Figura 12 es una vista inferior en planta, mirando hacia arriba, de varios punzones en un conjunto de punzón que tiene un bloque retenedor y una placa de respaldo comunes, en cuyo conjunto cada vástago no circular está sujeto de manera no rotativa contra la superficie de la cuña coincidente con el vástago; el vástago forma parte integral de la punta y tiene la misma sección transversal que esta, y la sección transversal es de forma arbitraria y no circular.

La Figura 13 es una vista en perspectiva de un punzón hexagonal que ilustra un vástago y una punta con una sección transversal común.

La Figura 14 es una vista superior en planta, mirando hacia abajo, de una pareja de matrices en un conjunto de matriz para una pareja de punzones que tienen una sección ovalada y hexagonal respectivamente, cuyo conjunto tiene un bloque retenedor común.

La Figura 15 es una vista en alzado lateral tomada por la línea 15-15 de la Figura 14, mirando en el sentido de las flechas, que muestra una matriz cilíndrica sujeta por una cuña asegurada a una placa de respaldo inferior de un plato inferior, cuya cuña tiene una superficie de cuña inclinada con un ángulo \theta (theta) con respecto al eje vertical del punzón.

La Figura 15A es una vista seccionada en alzado lateral, análoga a la representada en la Figura 15, de una realización de una cuña en forma de V que asegura una matriz en forma de cuña. La cuña tiene unas superficies opuestas inclinadas con unos ángulos \theta'(theta) y \theta'' medidos desde cada lado de la vertical superior, para proporcionar un acuñamiento activo en ambos sentidos hacia arriba y hacia abajo; la cuña está asegurada directamente al plato inferior.

La Figura 15B es una vista en alzado lateral, análoga a la representada en la Figura 15A, de una realización en la cual se evita el mecanizado del plato inferior.

La Figura 15C es una vista seccionada en alzado lateral, análoga a la representada en la Figura 15A, de una realización de una cuña en forma de V que tiene unas superficies opuestas inclinadas con unos ángulos agudos \beta'(beta) y \beta'', medidos en el tercer cuadrante desde la vertical inferior, para proporcionar un acuñamiento activo en ambos sentidos hacia arriba y hacia abajo; la cuña está empujada contra la placa de respaldo del plato inferior.

La Figura 15D es una vista seccionada en alzado lateral, análoga a la representada en la Figura 15C, de una realización de una cuña en forma de V que tiene una superficie vertical y una sola superficie opuesta de cuña inclinada con un ángulo agudo \beta'', medido en el tercer cuadrante desde la vertical inferior, para proporcionar un acuñamiento activo en ambos sentidos hacia arriba y hacia abajo; no existe placa de respaldo y la cuña está empujada contra el plato inferior.

La Figura 16 es una vista inferior en planta, mirando hacia arriba, de un par de punzones idénticos en un bloque retenedor común, estando un punzón asegurado en el bloque retenedor por una cuña parcialmente troncocónica con una superficie vertical arqueada coincidente con la herramienta, y estando el otro punzón asegurado por una cuña con una superficie plana de cuña, dos superficies verticales arqueadas, siendo una de ellas una superficie coincidente con la herramienta, y tres superficies planas verticales.

La Figura 17 es una vista en alzado lateral, análoga a la Figura 11, mostrando una realización alternativa para asegurar el punzón de modo desmontable, en cuya realización las superficies de los lados opuestos de la cuña están inclinadas en oposición, en una configuración sustancialmente en forma de V con las superficies divergentes de la cuña a unos ángulos agudos \theta' y \theta'' respectivamente, medidos cada uno por un lado de la vertical superior.

La Figura 17A es una vista en alzado lateral, mostrando una realización alternativa para asegurar el punzón de modo desmontable, en cuya realización las superficies de los lados opuestos de la cuña están inclinadas similarmente, en una configuración sustancialmente en forma de V con las superficies no divergentes de la cuña a unos ángulos agudos \theta' y \alpha' respectivamente, medidos ambos por el mismo lado de la vertical superior.

La Figura 18 es una vista en alzado lateral, análoga a la Figura 17, mostrando una realización alternativa en la cual las superficies de los lados opuestos de la cuña están inclinados en oposición, como en la Figura 17, pero la cuña está empujada con un muelle en sentido contrario a la placa de respaldo.

La Figura 18A es una vista en alzado lateral, análoga a la Figura 18, mostrando una realización alternativa en la cual las superficies de los lados opuestos de la cuña están inclinadas similarmente, en una configuración sustancialmente en forma de V con las superficies no divergentes de la cuña a unos ángulos agudos \theta' y \alpha' respectivamente, medidos ambos por el mismo lado de la vertical superior, inclinadas en oposición, como en la Figura 17A, pero la cuña está empujada con un muelle en sentido contrario a la placa de respaldo.

La Figura 19 es un conjunto de la técnica anterior que comprende una pareja de cuñas complementarias que forman un paralelepípedo, una de cuyas cuñas está sujeta directamente al plato superior, cumpliendo las cuñas el mismo propósito genérico que la cuña del conjunto de esta invención.

La Figura 20 es una vista en sección transversal de otra realización de la técnica anterior que utiliza una sola cuña.

Descripción detallada de las realizaciones preferidas

Refiriéndose a las Figuras 5 y 6, se ilustra un punzón 20 que tiene un vástago cilíndrico 22, sin cavidad para alojamiento de la bola, y una punta 24 con una sección transversal sustancialmente ovalada. El vástago 22 se sujeta en el bloque retenedor 30 con la cuña 31. La cuña 31 tiene, en sección lateral, una periferia genéricamente poligonal excepto por un lado 32 que es arqueado, y que representa la superficie de cuña coincidente con la herramienta, arqueada y esencialmente vertical, que está adaptada para recibir estrechamente el vástago 22. Si el vástago 22 fuera de sección rectangular, el lado 32 presentaría una superficie vertical plana y la periferia sería lineal. La forma periférica de las superficies coincidentes no es crítica, siempre que estas estén en contacto para poder sujetar la herramienta en el bloque retenedor.

La cuña 31 tiene una superficie inclinada 36 que se encuentra en el lado opuesto a la superficie 32, y está mecanizada con precisión en relación con las otras superficies de la cavidad; el borde superior de la cuña 31 está representado por la línea de trazos 14. La superficie 36 está inclinada con un ángulo \theta verticalmente agudo con respecto al eje vertical del punzón. El término "agudo" se refiere al ángulo incluido (representado) formado por la intersección de la superficie de la cuña y el plano vertical, según se mira frontalmente en el cuadrante identificado. Puesto que los lados de este ángulo se abren y divergen hacia abajo, se dice que la superficie de acuñamiento tiene un "ángulo agudo hacia abajo" medido en el cuadrante derecho inferior desde la línea vertical inferior, según se muestra, y que la cuña 31 tiene sustancialmente "forma de V invertida". Es evidente que el ángulo \theta no es especialmente crítico siempre que sea inferior a 90º y superior a 0º (con respecto al plano vertical), pero es evidente que un ángulo mucho más pequeño, inferior a 60º, proporcionará una función de acuñamiento adecuada. Preferiblemente el ángulo está comprendido aproximadamente entre 1º y 45º, y los ángulos mayores facilitan genéricamente la extracción de la cuña cuando, por ejemplo, hay que cambiar el punzón. En la mayoría de las combinaciones de punzón y retenedor, el ángulo agudo más preferible está comprendido aproximadamente entre 1º y 20º.

La cuña 31 se aloja en el bloque retenedor 30 que está provisto de una abertura pasante extendida verticalmente, también denominada cavidad 40 de alojamiento de la herramienta y la cuña, dimensionada para recibir estrechamente la parte superior o vástago 22, así como la cuña 31 que tiene una superficie 32 coincidente con la herramienta. Según se muestra en la Figura 6, una pared 41 de la cavidad está inclinada con el mismo ángulo agudo que la superficie 36 de la cuña, por lo que la cuña 31 puede desplazarse sobre la pared 41 del bloque. La cuña 31 está provista de un orificio pasante 42 en el cual se introduce un medio de fijación, tal como un tornillo de resalto 43 con cabeza Allen, y de un anillo elástico 44 colocado en una ranura circunferencial practicada por encima de la rosca. La función del anillo elástico es retener la cuña en relación funcional con el bloque retenedor y la herramienta, y proporcionar un tope eficaz contra el cual se aprieta la superficie superior de la cuña cuando se afloja el tornillo 43 de la placa de respaldo 12, en la cual está enroscado el tornillo 43. El vástago 22 se introduce en la abertura existente entre la cara 32 y la cara opuesta de la cavidad 40 para la herramienta. La cuña está dimensionada de tal modo que al apretar el tornillo Allen 43 el vástago queda fuertemente asegurado en el bloque retenedor. Para desmontar el punzón, se afloja el tornillo Allen 43 y el anillo elástico 44 empujará el bloque de la cuña, separándolo de la placa de respaldo 12 lo suficiente para liberar el punzón. Sin ese medio eficaz de compresión que empuja la cuña hacia abajo, esta quedaría fuertemente sujeta por la gran fuerza ejercida durante el funcionamiento del punzón, y sólo podría extraerse separando el bloque retenedor 30 y la placa de respaldo 12, y sacando después la cuña a martillazos.

Puesto que el propósito de la superficie inclinada de la cuña es proporcionar una fuerza de acuñamiento activa, no es necesario que la superficie coincidente con la herramienta esté enfrente de la superficie inclinada de la cuña, aunque es preferible que así sea. Como se apreciará en las realizaciones representadas en las Figuras 7 y 8, ni el plato ni la placa de respaldo tienen que estar roscadas. Naturalmente, en la práctica se usa habitualmente una placa de respaldo por conveniencia de desmontaje y sustitución, y porque un plato no está adecuadamente endurecido.

La placa de respaldo o asiento 12 del retenedor del punzón se mantiene en posición operativa contra el plato superior de una prensa mediante unos medios de retención, tales como los tornillos 11 de cabeza Allen, que se introducen en unos orificios pasantes del bloque 10 y se enroscan en la placa de respaldo 12; unas clavijas 19 alinean la placa de respaldo con precisión. Se apreciará que típicamente se provee una placa de respaldo endurecida para proteger el plato (no representado) que típicamente no está endurecido y se dañaría si se omitiese el asiento 12 del retenedor.

Refiriéndose a la Figura 7, se muestra otra realización en la cual una cuña 51 es desplazada mediante un tornillo, tal como un tornillo de ajuste 53 con cabeza Allen, por el interior de la cavidad 50 para la herramienta y la cuña de un bloque retenedor 52. Una pared 54 de la cavidad 50 está inclinada con un ángulo agudo hacia abajo \theta, como lo está una cara 55 de la cuña que coopera con la pared 54 para proporcionar la deseada fuerza de acuñamiento. La parte superior de la pared 54 tiene practicada una ranura en forma de canal cuya longitud corresponde a la longitud de la rosca del tornillo de ajuste 53. El extremo superior del tornillo 53 hace tope en lo alto del canal, en el punto 57, y la cabeza del tornillo de ajuste hace tope en la superficie inferior de la cuña, en el punto 58. La pared inclinada 54 de la cavidad 50 está roscada para recibir el tornillo de ajuste 53, de manera que cuando se gira el tornillo de ajuste en un sentido, la cuña se desplaza hacia arriba y hacia la placa 12 de montaje, y cuando se invierte el sentido de giro del tornillo 53, la cuña se desplaza hacia abajo. La extensión sobre la cual está recortada la rosca en la pared 54 (es decir, la longitud medida sobre la pared inclinada) corresponde a la distancia que debe recorrer la cuña. Como antes, la cara 56, coincidente con la herramienta, de la cuña 51 es vertical y arqueada para recibir estrechamente el vástago cilíndrico 22 del punzón 20. Como antes, la placa de respaldo está sujeta al plato, y en la descripción de las siguientes realizaciones adicionales de utilización de la cuña no se repetirá la sujeción de la placa de respaldo al plato.

Refiriéndose a la Figura 8, un bloque retenedor 66 con una pared inclinada 64 está provisto de una cavidad 60 para la herramienta y la cuña, y la cuña 61 tiene una superficie inclinada 65 que coopera con la pared 64, estando cada una de ellas inclinada con un ángulo obtuso \alpha con respecto al ángulo agudo \theta. El término "obtuso" se refiere al ángulo (según se representa) formado por la intersección de la superficie de la cuña y el plano vertical, visto frontalmente y medido hacia arriba partiendo de la vertical en el cuadrante inferior derecho. Esto es consistente con el uso del término "agudo". Es evidente que el ángulo obtuso \alpha es el ángulo complementario del ángulo agudo \theta, pero dirigido opuestamente como si se reflejase en un espejo, estando el espejo situado en un plano vertical con respecto al papel. Por conveniencia, y para apreciar visualmente esta relación, el ángulo obtuso \alpha de la superficie inclinada de la cuña se denominará de aquí en adelante "ángulo agudo hacia arriba \theta" medido en el cuadrante superior derecho desde la línea vertical superior, según se muestra, y siendo la cuña 61 sustancialmente "en forma de V". Como antes, este ángulo agudo hacia arriba no es especialmente crítico siempre que sea inferior a 180º y superior a 90º con respecto al plano vertical, pero es evidente que un ángulo superior a 120º proporcionará una función de acuñamiento adecuada. Preferiblemente el ángulo está comprendido aproximadamente entre 135º y 179º, y los ángulos numéricamente menores facilitan genéricamente la liberación de la cuña cuando. En la mayoría de las combinaciones de punzón y retenedor, el ángulo obtuso más preferible está comprendido aproximadamente entre 160º y 179º.

Una cuña inclinada hacia arriba es particularmente adecuada para utilizar con un punzón sometido durante la separación a unas fuerzas superiores a las toleradas por un mecanismo de bloqueo por bola. La cuña 61 está provista de un orificio 62 parcialmente roscado para que el giro de un tornillo Allen 63 enroscado en el orificio, cuando el extremo del tornillo empuja contra la placa de respaldo 12, desplace la cuña hacia arriba y hacia abajo. Como antes, el vástago 22 está estrechamente alojado en la superficie 67 coincidente con la herramienta. Cuando se gira el tornillo de manera que la cuña se desplace hacia abajo, la cuña bloquea el vástago 22 en su posición; cuando se desplaza hacia arriba, el vástago queda suelto.

Puesto que la cuña 61 tiene una cara inclinada hacia arriba, la combinación de bloque retenedor y cuña se ensambla antes de sujetarla al plato, a menos que el ángulo \theta sea lo suficientemente pequeño con respecto al espesor del bloque retenedor 66 como para que, cuando la cuña 61 se encuentre en su posición superior junto a la superficie inferior de la placa de respaldo 12, quede suficiente hueco para introducir el vástago en la cavidad 60 para la herramienta y la cuña. El tornillo 63 se enrosca en la cuña 61 de manera que el extremo del tornillo quede enrasado con la superficie de la cuña, y este conjunto se sujeta sobre la placa de respaldo 12. Con un ángulo típico de 3º en la cuña 61, el bloque retenedor 66 se encaja sobre la cuña de tal modo que las superficies inclinadas cooperantes están en contacto y la cuña queda capturada. A continuación se sujeta el bloque retenedor 66 a la placa de respaldo 12. Se sigue este procedimiento en todos aquellos casos en que una de las superficies de la cuña esté inclinada hacia arriba con un ángulo demasiado grande para que el vástago pueda ser introducido desde abajo con la cuña dentro de la cavidad para la herramienta y la cuña. La ventaja de capturar la cuña en el bloque retenedor antes de sujetarlo al plato es que la cuña no se descoloca.

Refiriéndose a la Figura 9, el bloque retenedor 65 está provisto de una cavidad 70 para la herramienta y la cuña que tiene una pared inclinada 74, y la cuña 71 tiene una superficie inclinada 77 que coopera con la pared 74, estando cada una inclinada con un ángulo \theta agudo hacia arriba de manera que se forma una cuña sustancialmente en forma de V. La cuña 71 está provista de un orificio roscado 72 en el cual se enrosca un tornillo 73. Una parte 73' del tornillo 73 está roscada a izquierdas, y la parte restante 73'' está roscada a derechas. En consecuencia, el orificio roscado de la cuña 71 es de una "mano" contraria con respecto al orificio roscado de la placa de respaldo 12, y el tornillo funciona de un modo análogo a un torniquete. Como antes, la cuña se captura en el bloque retenedor 75 antes de sujetar este al plato y el vástago 22 es estrechamente recibido en la superficie 76 coincidente con la herramienta. Cuando se gira el tornillo de manera que la cuña se desplace hacia abajo, la cuña bloquea el vástago 22 en su posición; cuando se desplaza hacia arriba, el vástago queda suelto.

Refiriéndose a la Figura 10, el bloque retenedor 85 está provisto de una cavidad 80 para la herramienta y la cuña que tiene una pared vertical 84, y la cuña 81 tiene una superficie vertical 83 que coopera con la pared 84. La cara 85 de la cuña coincidente con la herramienta está inclinada con un ángulo agudo \theta hacia abajo y está adaptada para recibir estrechamente a la superficie 86 del vástago 22, correspondientemente inclinada obtusamente, para formar una cuña en forma genérica de V invertida. Puesto que el vástago es cilíndrico, la superficie inclinada 86 está arqueada. La cuña 81 está provista de un orificio pasante 42 en el que se introduce un tornillo Allen 43 con un anillo elástico 44 situado en una ranura practicada por encima de la rosca. Como antes, el vástago 22 se aloja estrechamente en la superficie 85 coincidente con la herramienta; y la cuña 81 está dimensionada de manera que al apretar el tornillo Allen 43 el vástago queda sujeto en el bloque retenedor; al aflojar el tornillo, el anillo elástico ayuda a desplazar la cuña y a soltar el punzón.

Refiriéndose a la Figura 11, el bloque retenedor 95 está provisto de una cavidad 90 para la herramienta y la cuña que tiene una pared inclinada 94, y la cuña 91 tiene una superficie inclinada 95 que coopera con la pared 94, estando cada una inclinada con un ángulo \theta agudo hacia abajo. La cara opuesta 96 de la cuña que coincide con la herramienta está inclinada con un ángulo agudo \theta hacia arriba y está adaptada para recibir estrechamente a la superficie 97 del vástago 22, inclinada obtusamente en correspondencia. Para distinguir esta cuña 91 de una cuña en forma de V, la cuña 91 tiene una primera superficie de acuñamiento inclinada con un ángulo agudo hacia arriba, y una segunda superficie de acuñamiento inclinada con un ángulo agudo hacia abajo para formar una cuña en forma de V invertida. Puesto que el vástago es cilíndrico, la superficie inclinada 96 está arqueada. La cuña 91 está provista de un orificio pasante 42 en el que se introduce un tornillo Allen 43 con un anillo elástico 44 situado en una ranura practicada por encima de la rosca. Como antes, el vástago 22 se aloja estrechamente en la superficie 96 coincidente con la herramienta; y la cuña 91 está dimensionada de manera que al apretar el tornillo Allen 43 el vástago queda sujeto en el bloque retenedor; al aflojar el tornillo 43 en la placa de respaldo 12, el anillo elástico ayuda a desplazar la cuña y a soltar el punzón.

En cada una de las anteriores descripciones de realizaciones de la invención, el vástago está representado en forma cilíndrica, como es convencional, y en la mayoría de los casos en los que la punta punzona un agujero circular en una pieza en bruto, la rotación del vástago en su cavidad es indiferente siempre que las tolerancias con respecto al troquel estén correctamente establecidas. Sin embargo, en los casos en los que las tolerancias dimensionales de las superficies cooperantes del punzón, del bloque retenedor y de la matriz sean críticas y deban ser controladas estrechamente, se requiere que el agujero punzonado esté dentro de unas tolerancias inferiores a 25,4 \mum (micras o micrómetros) o 0,001'' (pulgadas). Por ejemplo cuando la punta tenga una sección transversal no circular y el vástago sea cilíndrico, y la punta deba ser colocada con precisión con una tolerancia de 12,7 \mum o (0,0005'') en una matriz de forma correspondiente, el vástago cilíndrico está provisto de un plano, y la superficie de la cuña coincidente con la herramienta está provista de un plano correspondiente con el anterior. Cuando la sección transversal de un punzón no circular sea la misma en su parte superior y en la inferior, la cavidad para el punzón del bloque retenedor está correspondientemente dimensionada con un huelgo mínimo, típicamente 12,7 \mum. Sea o no circular la sección transversal del vástago, la fuerza con la cual la cuña sujeta el punzón en el bloque retenedor es mucho mayor que la ejercida por un bloqueo convencional de bola y muelle, en la misma aplicación y con punzones del mismo tamaño. Por ejemplo, una bola de 9,84 mm (0,25'') situada en la cavidad de un punzón con un vástago de 9,5 mm (0,375'') de diámetro y un bloqueo convencional por bola y muelle, se hace pedazos cuando se ejerce sobre el punzón una fuerza de separación de 272,7 kg (600 lb); el mismo vástago sujeto con una cuña inclinada hacia abajo (Figura 6) estaba soportando una fuerza de separación de 909 kg (2000 lb) cuando se produjo el deslizamiento del punzón. Tal deslizamiento no se produce con una superficie coincidente con la herramienta inclinada hacia arriba y una superficie inclinada de la cuña con la inclinación hacia abajo (Figura 11).

Debe observarse también que en las realizaciones representadas en las Figuras 5, 6, 9, 10, 11, 12 y 14 la cuña está sujeta en la cavidad para la herramienta y la cuña con un tornillo enroscado en la placa de respaldo, pero en las realizaciones representadas en las Figuras 7 y 8 el tornillo no está roscado, aunque coopera con la placa de respaldo para desplazar la cuña en todas las realizaciones excepto la de la Figura 7.

Refiriéndose a la Figura 12, se ilustra esquemáticamente una vista inferior en planta, mirando hacia arriba, de un bloque retenedor 100 en el cual múltiples punzones 101, 102, 103 y 104 están comúnmente sujetos y situados con unas clavijas 19, y luego sujetos sobre una placa de respaldo con unos tornillos Allen 11. Cada punzón es una varilla de acero u otro metal adecuadamente endurecido, teniendo la varilla una sección transversal uniforme, pero cada varilla tiene una sección transversal de forma diferente. Cada varilla está sujeta con una cuña que tiene una superficie coincidente con la herramienta correspondientemente conformada para recibir una parte de la periferia del punzón. La parte restante de la periferia es recibida por una superficie coincidente con la herramienta correspondientemente conformada en la pared del retenedor, enfrente de la cuña. En cada una de las cuñas anteriores, la superficie coincidente con la herramienta es vertical y la superficie inclinada opuesta tiene un ángulo \theta agudo hacia abajo. En cada caso la cuña puede desplazarse verticalmente en su respectiva cavidad para la herramienta sobre una extensión suficiente para liberar la herramienta, ya sea un punzón, una herramienta de conformar o una matriz.

La Figura 13 es una vista en perspectiva del punzón 103 cuya sección transversal es sustancialmente hexagonal, como se muestra en la combinación de cuña y punzón identificada por el número de referencia 103 en la Figura 12. Aproximadamente un tercio de la periferia del punzón se recibe en una superficie del bloque retenedor 110, coincidente con la herramienta, en forma de un tercio de hexágono, y los dos tercios restantes se reciben en una superficie vertical en forma correspondiente de dos tercios de hexágono recortada en el bloque retenedor.

Refiriéndose a la Figura 14, se ilustra una pareja de matrices 105 y 106 respectivamente sujetas por unas cuñas 107 y 108 en un bloque retenedor común 110 para matrices que, a su vez, está sujeto con unos tornillos Allen 11 al plato inferior de una prensa de punzonar. Cada matriz es no circular y tiene una superficie superior plana que define un orificio de paso para la punta en el cual recibe un punzón, correspondientemente no circular, posicionado con respecto al bloque retenedor común y a los correspondientes punzones. En cada caso, la superficie inclinada de la cuña está mecanizada con precisión con relación a la punta no circular. El objetivo es proporcionar una posición precisa y muy segura de la matriz sin necesidad de ningún componente estructural que sobresalga sustancialmente por encima de la superficie del bloque retenedor 110, es decir, que no interfiera con la colocación precisa de la pieza sobre el bloque retenedor.

Refiriéndose a la Figura 15, se muestra una matriz 106 que tiene un orificio pasante 109 elíptico y escariado que proporciona, en la superficie del bloque retenedor, el huelgo preciso deseado para el punzón elíptico que debe recibir. Una parte de la matriz 106 está provista de un plano 111 que está sujeto por una correspondiente superficie plana de la cuña 108. La cavidad 112 para la herramienta y la cuña está limitada por la periferia de la matriz 106 o de la cuña 108, estando la pared 113 de la cavidad inclinada con un ángulo agudo \theta con la vertical, siendo este el ángulo incluido entre el plano de la superficie inclinada y el plano vertical que pasa por el eje del tornillo Allen 43, visto frontalmente en el cuadrante superior izquierdo. Al ser plana y vertical la superficie de la cuña coincidente con la herramienta, como antes, un tornillo Allen 43 enroscado en la placa de respaldo inferior 12' sujeta la matriz en su posición cuando se aprieta el tornillo. La placa de respaldo 12' está provista de un orificio pasante 171 para descargar el retal punzonado. Un anillo elástico 44 situado en una ranura por encima de la rosca permite soltar la matriz cuando se afloja el tornillo. En lugar de un anillo elástico, puede colocarse una arandela flexible entre la superficie inferior de la cuña y la superficie de la placa de respaldo.

Refiriéndose a la Figura 15A, se muestra una cuña 108 directamente sujeta al plato inferior 170 de una prensa. La matriz 106' tiene un orificio pasante 19 abocinado y elíptico que en la superficie del bloque retenedor 110 proporciona el huelgo preciso deseado para el punzón elíptico que debe recibir. Una parte de la matriz 106' está provista de una superficie inclinada 111 que está sujeta por una correspondiente superficie inclinada de la cuña 108. La cavidad 112 para la herramienta y la cuña está delimitada por la periferia de la matriz 106' y de la cuña 108', estando la pared 113 de la cavidad inclinada con un ángulo agudo \theta'' medido en el segundo cuadrante desde la línea vertical superior. La cuña 108' tiene unas superficies opuestas divergentes hacia arriba; una primera superficie 151 de acuñamiento está inclinada con un ángulo agudo \theta' hacia arriba y hacia fuera, medido en el primer cuadrante desde la línea vertical superior; y una segunda superficie 152 de acuñamiento, inclinada en oposición, está inclinada hacia arriba y hacia fuera con un ángulo agudo \theta'', medido en el segundo cuadrante desde la línea vertical superior, según se muestra, para formar una cuña en forma de V con las superficies divergentes. Un tornillo Allen 43 enroscado en el plato inferior 170 (representado) con un anillo elástico 44 colocado en una ranura practicada por encima de la rosca, sujeta la cuña 108' y la matriz 106' en su posición cuando se aprieta el tornillo, y suelta la matriz cuando se afloja el tornillo.

Cuando no se usa una placa de respaldo sobre el plato inferior 170, es muy deseable evitar la mecanización del plato inferior, y esto se consigue utilizando una cuña 108' provista de un orificio 114 roscado, según se muestra en la Figura 15B. La cuña 108' se introduce a martillazos para bloquear la matriz 106', que queda fuertemente bloqueada durante el funcionamiento. El giro de un tornillo Allen 63 enroscado en el orificio roscado oprime el extremo del tornillo contra el plato 170, y desplaza hacia arriba la cuña 108', para soltar la matriz 106'.

Refiriéndose a la Figura 15C, el bloque retenedor 110 está sujeto a través de una placa de respaldo inferior 12' a un plato inferior 170. Una matriz 166, que tiene un orificio 109 y está provista de una superficie vertical y de una primera superficie opuesta 165 inclinada con un ángulo agudo \beta', medido en el tercer cuadrante desde la línea vertical inferior, está sujeta en el bloque retenedor 110. La matriz 166 está asegurada en su posición por una cuña 181 que tiene un orificio central escalonado 182, cuya parte inferior está roscada para aceptar un tornillo Allen 63 que sobresale por la superficie inferior de la cuña. La cuña tiene una primera superficie 168 de acuñamiento en contacto deslizante con la superficie 165 e inclinada también con un ángulo agudo \beta'; y una segunda superficie opuesta de acuñamiento inclinada con un ángulo agudo \beta'', medido similarmente, para formar una cuña en forma de V invertida con superficies no divergentes.

Refiriéndose a la Figura 15D, el bloque retenedor está asegurado, a través de una placa de respaldo inferior, a un plato inferior (no representado) como en la Figura 15C. Una matriz 167 que tiene un orificio 109 está provista de unas superficies verticales opuestas primera y segunda 173 y 174. La cuña 184, que tiene un orificio escalonado 182 parcialmente roscado con un tornillo Allen 63, tiene una primera superficie vertical que coopera con la superficie 174 y una segunda superficie opuesta 185 inclinada con un ángulo agudo \beta'', medido en el tercer cuadrante desde la línea vertical inferior, para formar una cuña en forma de V invertida con una sola superficie divergente.

Aunque la sección transversal de las cuñas ilustradas en las Figuras 5, 12 y 14 indica que han sido cortadas de un bloque rectangular, como lo serían las cuñas cortadas de las Figuras 8, 9, 10 y 11, es evidente que la cuña podría cortarse con una sección transversal arbitraria (en el plano lateral representado) siempre que la superficie coincidente con la herramienta se corresponda con la superficie de la herramienta, y la superficie inclinada de la cuña se corresponda con la superficie inclinada del bloque retenedor.

Refiriéndose a la Figura 16, se muestra un vástago 22 de un punzón alojado en una cavidad para la herramienta formada dentro del bloque retenedor común 120 y sujeto por una cuña 121 parcialmente troncocónica alojada estrechamente en una superficie inclinada de un cono parcial recortado en el bloque retenedor, estando la superficie trazada y cortada con un ángulo \theta inclinado hacia abajo. La superficie cónica del cono parcial cortado en el bloque corresponde a la superficie cónica de la cuña cónica, cuyo límite superior está representado por la línea de trazos 122. Las superficies 123 y 126 de la cuña son verticales y planas. La superficie 124 de la cuña coincidente con la herramienta es vertical y arqueada excepto en el punto 128 en el que está aplanada, correspondiendo a la superficie cilíndrica aplanada del vástago 22. Como antes, un tornillo Allen 11 y unas clavijas 19 sujetan el bloque retenedor al plato, y un perno 125 de resalto con cabeza Allen, con un anillo elástico en una ranura situada por encima de la rosca, sujeta la cuña cónica al bloque retenedor 120, de manera que al apretar la cuña cónica contra el bloque retenedor se bloquea el vástago 22 en el bloque, y al aflojar el tornillo 125 se suelta la cuña y puede ser desplazada hacia abajo.

La otra cuña 130 situada en el bloque retenedor 120 es de forma irregular. Tiene una superficie de cuña inclinada y plana cuyo borde inferior 131 está inclinado hacia abajo con un ángulo \theta, y el borde superior de la superficie está representado por la línea de trazos 131. La superficie 133 es vertical y arqueada, siendo parcialmente cilíndrica y curvada hacia fuera; la superficie 135 coincidente con la herramienta es vertical, arqueada y parcialmente cilíndrica, curvándose hacia dentro; y la superficie 134 representa las restantes superficies verticales de la periferia que están representadas como un polígono parcial. Desde un punto de vista práctico, se elegirá la forma de cuña que mejor se adapte para el manejo a mano, utilizando la forma que sea más económica de cortar.

En cada una de las realizaciones anteriores, se apreciará que la mecanización de la cuña y del bloque retenedor, para obtener la cavidad deseada para la herramienta, es la clave para lograr una fiabilidad y una precisión que antes no existían en ninguna combinación de herramienta y retenedor, utilizada para propósitos similares, de la técnica anterior. También se apreciará que la cuña puede tener varias superficies inclinadas, si se desea. Aunque la cuña, el punzón o la matriz, y el bloque retenedor con la adecuada cavidad para la herramienta pueden ser fabricados por separado mecanizándolos a las especificaciones deseadas, un procedimiento preferido es fabricar la cavidad para la herramienta y la cuña esencialmente con simultaneidad. Esto se hace mediante una máquina convencional de electroerosión por hilo móvil (TW-EDM) en la cual un electrodo alargado y delgado, del tipo de hilo continuo, es desplazado axialmente o transportado desde un carrete de suministro hasta un carrete de bobinado (recogida), y un bloque retenedor está colocado en yuxtaposición con el electrodo de hilo móvil mientras se suministra energía eléctrica, en forma de impulsos eléctricos espaciados en el tiempo, a través de un huelgo de mecanizado que se forma entre el hilo móvil y el bloque, en presencia de un fluido dieléctrico, para efectuar una serie de descargas eléctricas que eliminan material del bloque. Según progresa la eliminación de material, el bloque se desplaza por un camino pre-establecido con relación al electrodo de hilo, que avanza axialmente, para producir en el bloque un patrón de corte deseado.

Las máquinas convencionales diseñadas para realizar el proceso de TV-EDM están provistas de una pareja de brazos de apoyo que se extienden desde una columna montada verticalmente sobre una base de la máquina, uno de cuyos brazos de apoyo guía el electrodo de hilo continuo que se desenrolla del carrete de suministro hacia la zona de mecanizado en la que está situada la parte a mecanizar de la pieza, mientras que el otro guía continuamente hasta el carrete de recogida el electrodo de hilo que ya ha realizado la acción de mecanizado. El transporte axial del electrodo de hilo se efectúa mediante un mecanismo motriz rotativo controlado, que comprende unos dispositivos de rodillos de alimentación y frenado que también sirven para tensar el hilo, el cual se desplaza, guiado entre los elementos de apoyo, con una tensión suficiente para que el electrodo de hilo pueda avanzar suavemente y con precisión en una posición de mecanizado con respecto a la pieza de trabajo. Como consecuencia, es posible cortar con precisión un bloque de acero duro para herramientas, a condición, por supuesto, de que la máquina esté adecuadamente programada. Naturalmente, la cuña puede ser cortada en un acero aleado no endurecido que no sea preciso endurecer, o que pueda ser endurecido posteriormente. La ventaja de cortar la cuña en un acero endurecido es minimizar la distorsión que pueda producirse al endurecerla. Una máquina bien adaptada para mecanizar el bloque del modo deseado es la Mitsubishi FX10, que funciona preferiblemente con un hilo de 0,254 mm (0,010'') de grosor aproximado. Las instrucciones de programación de la máquina son las utilizadas convencionalmente, muy conocidas por los expertos en la técnica, y no es preciso describirlas aquí con mayor detalle.

Se apreciará que al ser la longitud de la herramienta mayor que el espesor de un bloque retenedor al cual debe sujetarse, no es económico cortar la herramienta del mismo bloque de acero endurecido del que se corta el bloque retenedor y la cuña. Por ejemplo, para un punzón tal como el representado en la Figura 6, que tiene 7,62 cm (3'') de longitud, el espesor del bloque retenedor es típicamente 2,54 cm (1''). Por lo tanto, la herramienta, y preferiblemente muchas herramientas, iguales o diferentes, se cortan de un bloque independiente de adecuada dimensión longitudinal (7,62 cm) y no del bloque del que se cortan la cuña y el bloque retenedor (2,54 cm).

Refiriéndose a la Figura 17, se ilustra un conjunto particularmente adecuado para unas fuerzas extremas de punzonado y unas correspondientes fuerzas extremas de separación, que requieren típicamente un punzón con cabeza que se captura en la placa de respaldo antes de montar esta sobre el plato superior. En este conjunto, el bloque retenedor 155 está provisto de una cavidad 150 para la herramienta y la cuña que tiene una pared inclinada 154, y de una cuña 141 que tiene unas superficies opuestas inclinadas 145 y 146, que cooperan con la pared 154 y la superficie 147 del vástago 22, estando ambas superficies inclinadas en oposición y dirigidas hacia arriba con unos ángulos agudos \theta' y \theta'' respectivamente, medidos a ambos lados de la línea vertical superior, según se muestra. Puede apreciarse que con las superficies en ángulo agudo hacia arriba, dirigidas hacia arriba y en oposición, no puede obtenerse una acción de acuñamiento en ambas operaciones de punzonado, tanto hacia abajo, como hacia arriba en el sentido de la separación. El punzón puede salirse porque la superficie 146 de la cuña está inclinada hacia abajo y hacia fuera desde el eje vertical del cuadrante inferior. Para distinguir esta cuña 141 en forma de V, tal como está aquí colocada, de una cuña en forma de V invertida, se aprecia que la cuña 141 tiene una primera superficie de acuñamiento inclinada con un ángulo agudo hacia arriba y hacia fuera, y una segunda superficie de acuñamiento inclinada opuestamente con un ángulo agudo hacia arriba y hacia fuera, midiéndose cada ángulo desde cada lado de la línea vertical para formar una cuña en forma de V con superficies divergentes.

La cara 146 de la cuña coincidente con la herramienta está inclinada con un ángulo \theta'' y está adaptada para recibir estrechamente la superficie 147 del vástago 22 inclinada correspondientemente. La elección de los ángulos no es especialmente crítica pero es conveniente un ángulo \theta'' relativamente pequeño comprendido aproximadamente entre 0,25º y 10º, preferiblemente entre 1,5º y 3º, para desmontar y sustituir el punzón sin desmontar el bloque retenedor 155 de la placa de respaldo 12. El ángulo \theta' es preferiblemente entre 3 y 5 veces mayor que el ángulo \theta'', comprendido típicamente entre 0,75º y 30º, más preferiblemente entre 4,5º y 10º. Puesto que el vástago es cilíndrico, la superficie inclinada 147 es preferiblemente arqueada; sin embargo, la superficie 147 puede ser plana y la superficie 146 de la cuña puede ser correspondientemente plana. La cuña 141 está provista de un orificio 143 pasante y escalonado, cuya parte superior está roscada y en la cual se introduce un tornillo Allen 148 de manera que sobresalga por la superficie superior de la cuña y apoye contra la superficie inferior de la placa de respaldo 12.

Puesto que las superficies 145 y 146 de la cuña están ambas inclinadas, la cuña sólo puede ser introducida por la abertura superior de la cavidad 150 antes de sujetar el bloque 150 a la placa de respaldo. Cuando se empuja hacia arriba la cuña 141 hacia la placa de respaldo, queda suficiente espacio para introducir el vástago 22 y sujetarlo contra la superficie 146 de la cuña. Cuando se aprieta el tornillo Allen contra la placa de respaldo, la cuña bloquea fuertemente el vástago en su posición. Para extraer el punzón, se saca el tornillo Allen 148, se introduce un pasador en la parte inferior del orificio escalonado 143, y un golpe de martillo levanta la cuña contra la placa de respaldo para soltar el punzón.

Después de desmontar el punzón puede desmontarse la cuña a condición de que los lados opuestos de la cavidad para la cuña no estén orientados opuestamente e inclinados con un ángulo agudo, como ocurre en el ejemplo representado en la Figura 12, en el cual sólo está inclinado un lado de la cuña 105.

Refiriéndose a la Figura 17A, se representa una realización más preferida de una cuña en forma de V cuyas dos superficies están inclinadas en la misma dirección. El bloque retenedor 155' está provisto de una cavidad 150' para la herramienta y la cuña que tiene una pared inclinada 154', y una cuña 141' que tiene unas superficies inclinadas opuestas 145' y 146', que cooperan con la pared 154' y la superficie 147' del vástago 22', estando ambas superficies inclinadas en la misma dirección y dirigidas hacia arriba con unos ángulos agudos \theta' y \alpha', respectivamente, medidos desde ambos lados de la línea vertical superior, según se muestra para \theta'; por conveniencia, el ángulo \alpha' está representado como el correspondiente ángulo de intersección, medido en el tercer cuadrante desde la línea vertical inferior. Con las superficies en ángulo agudo hacia arriba, dirigidas hacia fuera similarmente, se aprecia que se obtiene una acción de acuñamiento activo en el sentido ascendente de separación, porque la superficie inclinada 146' impide la extracción del punzón; también se obtiene una acción de acuñamiento activo durante la acción descendente de punzonado, porque la superficie inclinada de la pared 154' impide el movimiento hacia abajo del punzón. El punzón no puede salirse porque la superficie 146' de la cuña está inclinada hacia abajo y hacia fuera desde la línea vertical inferior. Para distinguir esta cuña 141' en forma de V tal como aquí se coloca, de la anterior cuña 141 en forma de V y de una cuña en forma de V invertida, se observa que la cuña 141' tiene una primera superficie de acuñamiento inclinada con un ángulo agudo hacia arriba y hacia fuera, y una segunda superficie de acuñamiento inclinada opuestamente que también está inclinada con un ángulo agudo hacia arriba y hacia fuera, estando medidos los dos ángulos desde el mismo lado de la línea vertical del primer cuadrante. También puede decirse que la cuña 141' tiene unas superficies inclinadas y no divergentes entre sí.

Refiriéndose a la Figura 18, se muestra un conjunto análogo al representado en la Figura 17, con una cuña 161 que tiene las mismas superficies opuestas inclinadas en oposición, dirigidas hacia arriba y hacia fuera con unos ángulos agudos \theta' y \theta'', según se muestra, excepto que la cuña está provista de una cavidad 160 para un muelle, cerrada por el fondo, contra cuyo fondo 162 se aprieta un medio cautivo de empuje, preferiblemente un muelle helicoidal 163, o un fleje de acero para muelle en forma de Z, o cualquier elemento compresible con una constante de elasticidad suficientemente alta para oprimir hacia abajo el fondo de la cuña y bloquear el vástago 22 del punzón en el bloque retenedor 155. Como antes, la cuña 161 se introduce por la abertura superior de la cavidad 150, y no puede extraerse si no se retira el bloque retenedor 155 de la placa de respaldo 12. Para desmontar el punzón, se introduce un pasador por el extremo inferior de la cavidad 150 y se empuja hacia arriba para vencer la presión del muelle, con lo cual se suelta el punzón. El punzón se sustituye empujando la cuña 161 hacia arriba e introduciendo el vástago del punzón hasta que apoye sobre la placa de respaldo 12.

Refiriéndose a la Figura 18A, se muestra una realización más preferida de una cuña en forma de V análoga a la cuña representada en la Figura 17A, estando ambas superficies de esta cuña inclinadas en el mismo sentido. El bloque retenedor 155' está provisto de una cavidad 150' para la herramienta y la cuña que tiene una pared inclinada 154', y la cuña 161' tiene unas superficies inclinadas opuestas 145' y 146', que cooperan con la pared 154' y la superficie 147' del vástago 22', estando ambas superficies inclinadas en el mismo sentido y dirigidas hacia arriba con unos ángulos agudos \theta' y \alpha' respectivamente, medidos en el mismo lado de la línea vertical superior, según se describe para la Figura 17A.

La efectividad del conjunto ilustrado en las Figuras 17, 17A, 18 y 18A se demuestra con la operación siguiente. Se coloca una placa laminar de acero al carbono dulce de 9,52 mm (0,375'') de espesor sobre una matriz abierta (abocinada) hacia abajo que tiene un diámetro superior de 12,7 mm (0,500'') y un diámetro inferior de 15,24 mm (0,600''), cuya diferencia entre diámetros es convencional y típicamente igual al 20% del espesor de la pieza que se vaya a punzonar. La matriz es una cuña con un sólo ángulo como la representada en la Figura 15D. Se sujeta un punzón de 12,7 mm (0,500'') de diámetro en el conjunto ilustrado en la Figura 17A y se punzonan en la placa varios agujeros, uno tras otro, con una prensa de punzonar de 90 toneladas y bastidor en C fabricada por Fercute y Co. Cada agujero tiene 12,7 mm (0,500'') de diámetro; la pieza punzonada tiene en la superficie superior en contacto con el punzón un diámetro de 12,7 mm (0,500'') y en su superficie inferior un diámetro de 14,22 mm (0,560''). En cada ocasión, el punzón permaneció en el bloque retenedor durante el movimiento de separación.

En otra operación, se coloca una placa laminar de acero dulce del mismo espesor sobre una matriz con una cuña de doble ángulo (como la representada en la Figura 15C) cuya cavidad para la pieza punzonada tiene un mismo diámetro superior e inferior, siendo estos de 12,7 mm (0,500'') y sin ninguna tolerancia convencional. Se utiliza el mismo punzón anterior de 12,7 mm (0,500'') de diámetro, en la misma prensa de 90 toneladas, para punzonar varios agujeros a través de la chapa de acero de 9,52 mm (0,375'') de espesor. Cada agujero tiene 12,7 mm (0,500'') de diámetro; la pieza punzonada, en su superficie superior en contacto con el punzón, tiene un diámetro de 12,7 mm (0,500''), y en su superficie inferior un diámetro de 14,22 mm (0,560''). En cada ocasión el punzón se separó del acero sin soltarse de su bloque retenedor.

Después de esta discusión general, habiéndose descrito con detalle todas las combinaciones de medios de herramienta y de cuña e ilustrado la invención con ejemplos específicos del mejor modo de poner en práctica el proceso, será evidente que la invención puede incorporarse a otras construcciones de herramientas, varias de las cuales han sido descritas. La herramienta bloqueable mediante cuña proporciona una solución efectiva para un antiguo problema.

Claims

1. Una construcción de herramienta que comprende:

una estructura soporte para la herramienta que define una superficie de apoyo sustancialmente plana, comprendiendo dicha superficie de apoyo una superficie plana de una placa de respaldo (12) de una prensa de punzonar;

una estructura de retención de la herramienta que comprende un bloque retenedor (155') de la herramienta apoyado sobre dicha superficie plana de la placa de respaldo de dicha estructura soporte de la herramienta;

definiendo dicho bloque retenedor (155') una cavidad (150') para recibir una herramienta, incluyendo dicha cavidad (150') una superficie que penetra en dicho bloque retenedor (155') para la herramienta en una dirección vertical sustancialmente perpendicular a dicha superficie de apoyo, comprendiendo dicha cavidad (150') un extremo cerrado adyacente a dicha placa de respaldo (12) y un extremo abierto opuesto a dicho extremo cerrado, y definiendo dicha superficie de dicha cavidad (150') una pared vertical de la cavidad y una pared opuesta inclinada (154') de la cavidad;

una herramienta (22') colocada en dicha cavidad (150') y definiendo un eje vertical de la herramienta que penetra en dicha cavidad (150') desde dicho extremo abierto hasta dicho extremo cerrado, incluyendo dicha herramienta (22') una superficie vertical de la herramienta en contacto con dicha pared vertical de la cavidad y una superficie opuesta inclinada (147') de la herramienta que forma un ángulo hacia fuera desde dicho eje vertical de la herramienta;

una estructura de cuña (141', 161') que incluye una primera y una segunda superficie de acuñamiento (145', 146') situadas en lados opuestos de dicha estructura de acuñamiento (141', 161');

caracterizada porque dicha pared inclinada (154') de la cavidad opuesta a dicha pared vertical de la cavidad está inclinada hacia fuera apartándose de dicho eje vertical en un sentido que va desde dicho extremo abierto hacia dicho extremo cerrado de dicha cavidad (150'); y

cada una de dichas superficies de acuñamiento primera y segunda (145', 146') está inclinada hacia fuera apartándose de dicho eje vertical en un sentido que va desde dicho extremo abierto hacia dicho extremo cerrado de dicha cavidad (150'), cooperando dicha primera superficie de acuñamiento (146') con la superficie inclinada (147') de la herramienta y cooperando dicha segunda superficie de acuñamiento (145') con dicha pared inclinada (154') de la cavidad.

2. La construcción de herramienta de la reivindicación 1 incluyendo un medio de empuje (148, 163) para empujar dicha estructura de cuña (141', 161') en una dirección sustancialmente paralela a dicho eje vertical y alejándose de dicha superficie plana de la placa de respaldo (12) de dicha estructura de apoyo de la herramienta para empujar dicha estructura de cuña (141', 161') y que haga contacto con dicha herramienta (22').

3. La construcción de herramienta de la reivindicación 2 en la cual dicho medio de empuje (163, 148) se extiende a través de dicha estructura de cuña (141', 161') y se extiende desde dicha estructura de cuña (141', 161') haciendo un contacto de presión con una superficie de dicho extremo cerrado de dicha cavidad (150').

4. La construcción de herramienta de la reivindicación 3 en la cual dicho medio de empuje (163, 148) comprende una fijación roscada (148) unida a rosca con dicha estructura de cuña (141', 161') y que hace un contacto no roscado con dicha superficie de dicho extremo cerrado de dicha cavidad (150').

5. La construcción de herramienta de la reivindicación 1 en la cual dicha estructura de cuña (141', 161') no está unida directamente a la estructura soporte de la herramienta, e incluye un medio de fijación que coopera con la estructura de cuña (141', 161') para bloquear de modo desmontable dicha herramienta (22') en dicha cavidad (150').

6. La construcción de herramienta de la reivindicación 1 en la cual dichas superficies de acuñamiento primera y segunda (145', 146') forman un primer y un segundo ángulo (\alpha, \theta') con respecto a dicho eje vertical, siendo dicho primer ángulo (\alpha) diferente de dicho segundo ángulo (\theta').

7. La construcción de herramienta de la reivindicación 6 en la cual dicho primer ángulo (\alpha) es menor que dicho segundo ángulo (\theta').