ES2255424A1 - Dispositivo y procedimiento para la transformacion a alta presion hidraulica de una pletina. - Google Patents
Dispositivo y procedimiento para la transformacion a alta presion hidraulica de una pletina.Info
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Abstract
Dispositivo y procedimiento para la transformación a alta presión hidráulica (1) de una pletina (2) de una manera adecuada para grandes series. A tal fin, el dispositivo está configurado con un útil superior (6) y un útil inferior (3),en el que al menos una unidad de generación de presión (7, 8) está dispuesta entre el empujador de prensado (9) de una prensa mecánica y el útil superior (6), y el medio de presión de la unidad de generación de presión (7, 8) se utiliza como medio activo para la transformación hidráulica de la pletina (2), de tal manera que las superficies de contacto (14, 15, 18) de los útiles (6, 3) se apoyan directamente sobre la superficie de la pletina a lo largo de su zona de empotramiento (13) y cierran herméticamente la zona de transformación (12) impulsada con medio activo simplemente a través de junta de contacto sin medios de obturación adicionales. También se propone un procedimiento.
Description
Dispositivo y procedimiento para la
transformación a alta presión hidráulica de una pletina.
La invención se refiere a un dispositivo y a un
procedimiento para la transformación a alta presión hidráulica.
Se conoce realizar la transformación con medios
activos durante la fabricación de componentes de chapa de geometría
compleja. En este caso se impulsa, por ejemplo, una pletina de
chapa con una presión de medio activo y se transforma en primer
lugar libremente sin reproducción de la forma de un útil. Por
último, se aplica la chapa al contorno de la forma del útil rígido
inferior o superior y se lleva a la forma final deseada por medio
de una presión de calibración a través del medio activo o por medio
de técnica de prensado convencional (DE 196 24 036 A1). En los
procesos de este tipo son un inconveniente los tiempos de ciclo muy
largos en virtud de las etapas de transformación que se desarrollan
de forma secuencial y en virtud de la formación lenta de la
presión, de manera que estos procedimientos no son adecuados para
el empleo en la fabricación de grandes series de chapas
transformadas.
Para acelerar tales procesos y, por lo tanto,
para acortar los tiempos de ciclo, se ha propuesto con el documento
DE 199 57 888 C2 la transformación hidráulica de tubos o pletinas
bajo una prensa mecánica.
En particular, el dispositivo conocido para la
realización del procedimiento comprende un útil de moldeo con una
cámara de moldeo delimitada por una estampa inferior y una estampa
superior. El empujador de prensado de una prensa mecánica conectada
está unido con la estampa superior y, en concreto, a través de la
unidad de generación de presión o bien de la unidad de cilindro y
pistón, cuya cámara cilíndrica está unida con efecto de conducción
de fluido con la cámara de moldeo del útil de moldeo. En virtud de
esta disposición, se consigue una transformación hidráulica de alta
velocidad, porque cuando el útil de moldeo está ya cerrado,
mientras el empujador de prensado se desplaza todavía más hacia
abajo y, por lo tanto, el pistón de la unidad de cilindro y pistón
se mueve hacia abajo, la pieza de trabajo es moldeada ya debido a
la presión del medio activo que actúa desde la unidad de cilindro y
pistón. Cuando la prensa mecánica o bien el cigüeñal de una prensa
de cigüeñal ha alcanzado su punto muerto inferior, ya ha concluido
la transformación hidráulica.
En todas estas soluciones es necesaria una
obturación más o menos costosa de la chapa para realizar la
formación de la presión con el medio activo. Estas juntas de
obturación están sometidas a un desgaste grande debido a un
movimiento relativo entre el útil y la chapa, lo que se ha revelado
como desfavorable especialmente en la fabricación de series
grandes.
Partiendo de aquí, la invención tiene el cometido
de mejorar un dispositivo así como un procedimiento para la
transformación a alta presión hidráulica de una pletina con
respecto a la fabricación de series grandes.
Este cometido se soluciona por medio de un
dispositivo así como de un procedimiento con las características de
las reivindicaciones 1 y 6. Los desarrollos ventajosos están
descritos en las reivindicaciones dependientes.
De acuerdo con la invención, se lleva a cabo una
transformación hidráulica a alta velocidad de pletinas bajo la
prensa mecánica, es decir, que se transforma una chapa con una
prensa con unidad integrada de generación de la presión. Con el
movimiento continuado del empujador de la prensa, el útil superior o
bien el sujetador se desplaza en primer lugar sobre la pletina que
está colocada sobre el útil inferior, para fijarla y al mismo
tiempo cerrarla herméticamente. La obturación de la pletina con
respecto al útil se realiza según la invención solamente por medio
de una junta de contacto, apoyándose la superficie respectiva del
útil plana y hermética sobre la superficie de la pletina a lo largo
de la zona de empotramiento. Puesto que la prensa, con el útil
cerrado, no ha alcanzado todavía su punto muerto inferior, a medida
que se mueve la prensa adicionalmente hacia abajo, inmediatamente
después se lleva el medio activo o medio de presión desde la
unidad de generación de la presión a la zona de transformación
cerrada o bien obturada por encima o por debajo de la pletina y se
lleva a cabo la transformación previa de la pletina. La calibración
siguiente del componente se realiza o bien igualmente a través del
medio activo o con el útil (útil superior y/o útil inferior).
Por lo tanto, en general, es posible hacer que, a
partir de un único movimiento del útil, se desarrolle la
transformación asistida por medio activo en un tiempo de ciclo muy
corto. La obturación de la pletina se realiza solamente a través
del contacto del útil superior o bien del sujetador del útil y del
útil inferior con la pletina dispuesta en medio. Se pueden
suprimir totalmente las juntas de obturación adicionales propensas
a averías. Puesto que las unidades de generación de presión, que
están dispuestas entre el empujador de la prensa y el útil
superior, posibilitan una formación muy rápida de la presión, son
admisibles incluso las fugas en la obturación de la chapa, sin que
por ello se ejerza una influencia negativa sobre la configuración o
calibración del componente.
El efecto de la junta de obturación es apoyado
por medio del empleo de un medio activo con alta viscosidad, porque
éste se puede escapar menos rápidamente que un gas, por ejemplo el
aire, desde el marco de la junta de obturación, que está formado
por la junta de obturación de contacto. Como medios activos se
contemplan especialmente aceites de alta viscosidad.
Otros detalles y ventajas de la invención se
deducen a partir de las reivindicaciones dependientes y a partir de
la descripción siguiente, en la que se explican en detalle las
formas de realización representadas en las figuras. En este
caso:
Las figuras 1 a 3 muestran de forma esquemática
en la sección longitudinal parcial una prensa mecánica para la
transformación a alta presión interior de una pletina en diferentes
posiciones de funcionamiento, siendo realizada la transformación
final con la ayuda del medio hidráulico.
Las figuras 4 a 6 muestran de forma esquemática
en la sección longitudinal una prensa mecánica para la
transformación a alta presión interior de una pletina en diferentes
posiciones de funcionamiento, siendo realizada la transformación
final por medio del útil.
En las figuras 1 a 3 se designa, en general, con
1 un dispositivo para la transformación a alta presión hidráulica
interna de una pletina 2 o bien de una chapa. El dispositivo 1
comprende un útil inferior 3 con un anillo de estiramiento 4 y con
una matriz 5 integrada. En los lados del útil superior 6 están
dispuestas en este ejemplo dos unidades de generación de la presión
o bien unidades de cilindro y pistón 7, 8 entre el útil superior 6
y el empujador de prensado 9 de una prensa mecánica, por ejemplo de
una prensa de extrusión, prensa de cigüeñal o prensa de palanca
acodada. El útil superior 6 comprende una placa de retención 10,
que se extiende sobre toda la superficie de la chapa. En esta placa
de retención 10 están insertados los conductos de entrada y de
salida 11, respectivamente, para el medio activo desde las unidades
de generación de la presión 7, 8, que se abren hacia la superficie
de la chapa en la zona de transformación 12. La zona de
transformación 12 de la pletina 2 está rodeada por la zona de
empotramiento 13, que está formada simplemente por las superficies
de contacto 14 de la placa de retención 10 sobre la superficie de la
pletina y por las superficies de contacto 15 del anillo de
estiramiento 4 sobre el otro lado de la pletina y que cierra
herméticamente la pletina frente a la cámara de moldeo 16. A través
de la entrada del medio activo especialmente muy viscoso en la
cámara de moldeo 16 se moldea la pletina por embutición profunda,
siendo introducido el material debajo del sujetador dentro de las
superficies de contacto cada vez en mayor medida en el interior del
útil inferior (ver las figuras 2 y 3).
Con las figuras 4 a 6 se representa una segunda
forma de realización de la invención, en la que los componentes
iguales están provistos con los mismos signos de referencia. En
oposición a la primera forma de realización, la zona de
empotramiento 13 para la pletina 2 está configurada por medio de un
sujetador 17 del útil superior 6 con superficies de contacto 18
laterales paralelas al plano de la superficie de la pletina. El
útil inferior 3 es un anillo de estiramiento 4 con matriz 5
integrada, que están dispuestos sobre una mesa de prensa 19. Dentro
del sujetador superior 17 está dispuesta móvil una estampa 20, que
está fijada con un sujetador de estampa 25 en una placa cilíndrica
26 de las unidades de generación de la presión 7, 8. Los conductos
de entrada y salida 21 del medio activo desde y hacia las dos
unidades de generación de la presión 7, 8 están unidas con taladros
22 en el sujetador o en el anillo de estiramiento inferior
(23).
El procedimiento de transformación se desarrolla
de la siguiente manera. La pletina 2 es colocada sobre las
superficies de contacto circundantes 15 del útil inferior 3 o bien
del anillo de estiramiento y son retenidas y empotradas en su
posición a través de los sujetadores 10, 17 que se desplazan hacia
abajo cuando se cierra la prensa. Cuando el útil está cerrado, la
prensa no ha alcanzado todavía su punto muerto inferior, de manera
que a medida que el empujador de prensado se desplaza
adicionalmente hacia abajo se transfiere por medio del pistón 24
fluido de transformación desde la cámara cilíndrica de las unidades
de cilindro y pistón 7, 8 a través de los conductos 11, 21 sobre la
superficie (12) de la pletina que está rodeada por la zona de
empotramiento 13. Esta parte de la pletina comienza a premoldearse
en virtud de la presión que se aplica sobre el fluido de
transformación, siendo suficientes presiones de 40 a 50 bar para la
transformación de la pletina a través del medio de presión.
De acuerdo con una primera variante del
procedimiento, la pletina 2 es premoldeada simplemente a través del
medio activo (figura 2) y a continuación es prensado en la forma
final (figura 3).
En la segunda variante del procedimiento, el
medio activo se utiliza solamente para un premoldeo de la pletina 2
(figura 5). Se lleva a cabo una primera etapa de moldeo previo
solamente a través del medio activo que está bajo presión, que
rellena la cámara de moldeo 16 por encima de la pletina 2. A
continuación se mueve también hacia abajo la estampa 20 dentro de la
cámara de moldeo 16 rellena con medio activo para apoyar el moldeo
previo. Para el moldeo final se extrae el medio activo desde la
cámara de moldeo 16 y se prensa y moldea el componente premoldeado
a través de la estampa superior 20 sobre la matriz inferior 5
(figura 6).
Puesto que están previstos también taladros 23
para el medio activo en el útil inferior 3, es posible igualmente
un moldeo de la pletina hacia el otro lado en la dirección del útil
superior, siendo movida para el moldeo final una estampa en el útil
inferior hacia arriba contra una matriz o contra una estampa
opuesta.
Con la ayuda del dispositivo y del procedimiento
propuestos es posible de una manera económica la fabricación de
piezas transformadas con tiempos de ciclo cortos con una simple
obturación por contacto de la pletina frente al útil.
- 1
- Dispositivo para la transformación a alta presión hidráulica interna
- 2
- Pletina, respectivamente chapa
- 3
- Útil inferior
- 4
- Anillo de estiramiento
- 5
- Matriz
- 6
- Útil superior
- 7
- Unidad de generación de presión
- 8
- Unidad de generación de presión
- 9
- Empujador de la prensa
- 10
- Placa de sujeción
- 11
- Conductos
- 12
- Zona de transformación
- 13
- Zona de empotramiento
- 14
- Superficie de contacto de la placa de sujeción con la pletina
- 15
- Superficie de contacto del anillo de estiramiento con la pletina
- 16
- Cámara de moldeo
- 17
- Sujetador con superficies de contacto laterales
- 18
- Superficies de contacto
- 19
- Mesa de la prensa
- 20
- Estampa
- 21
- Conductos de entrada y salida en el sujetador
- 22
- Taladros en el sujetador
- 23
- Taladros en el anillo de estiramiento
- 24
- Pistón
- 25
- Sujetador de estampa
- 26
- Placa cilíndrica
Claims (8)
1. Dispositivo para la transformación a alta
presión hidráulica (1) de una pletina (2) con un útil superior (6)
y un útil inferior (3), en el que al menos una unidad de generación
de presión (7, 8) está dispuesta entre el empujador de prensado (9)
de una prensa mecánica y el útil superior (6), y el medio de
presión de la unidad de generación de presión (7, 8) se utiliza como
medio activo para la transformación hidráulica de la pletina (2),
caracterizado porque las superficies de contacto (14, 15,
18) de los útiles (6, 3) se apoyan directamente sobre la superficie
de la pletina a lo largo de su zona de empotramiento (13) y cierran
la zona de transformación (12) impulsada con medio activo
simplemente a través de junta de contacto sin medios de obturación
adicionales.
2. Dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado porque el medio activo es altamente
viscoso.
3. Dispositivo según la reivindicación 1 ó 2,
caracterizado porque el útil superior (6) comprende una
placa de sujeción (10) que está en una posición seleccionada entre
en contacto con la superficie de la pletina y paralela al plano de
la pletina, en cuya placa de sujeción están integrados los conductos
(11) del medio activo que están en comunicación con la unidad de
generación de presión (7, 8) respectiva.
4. Dispositivo según la reivindicación 1 ó 2,
caracterizado porque el útil superior (6) comprende un
sujetador (17) con superficies de contacto (18) laterales,
paralelas al plano de la superficie de la pletina.
5. Dispositivo según una de las reivindicaciones
1, 2, 3 ó 4, caracterizado porque el útil inferior (3)
comprende un anillo de estiramiento (4) con superficies de contacto
(15) laterales, paralelas al plano de la superficie de la
pletina.
6. Procedimiento para la transformación a alta
presión hidráulica de una pletina (2) con un útil superior (6) y un
útil inferior (3), en el que al menos una unidad de generación de
presión (7, 8) está dispuesta entre el empujador de prensado (9) de
una prensa-mecánica y el útil superior (6), y el
medio de presión de la unidad de generación depresión (7, 8) se
utiliza como medio activo para la transformación hidráulica de la
pletina (2), siendo retenida la pletina a través del movimiento
descendente de la prensa y a través de un prensado de las
superficies de contacto (14, 15, 17) de los útiles a lo largo de la
zona de empotramiento (13) de la pletina, especialmente con un
dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 5,
caracterizado porque la zona de la pletina impulsada con
medio activo se cierra simplemente a través de la junta de contacto
de las superficies de contacto (14, 15, 17) prensadas unas sobre las
otras de los útiles (6, 3) sobre la superficie de la pletina sin
medios de obturación adicionales y porque la pletina (2) es
premoldeada con la ayuda del medio activo y a continuación es
moldeada finalmente por medio de la presión de calibración del
medio activo o a través del útil.
7. Procedimiento según la reivindicación 6,
caracterizado porque la pletina (2) es impulsada con un
medio activo altamente viscoso.
8. Procedimiento según la reivindicación 6 ó 7,
caracterizado porque en el instante del moldeo previo a
través del medio de presión, una estampa es desplazada (20) contra
una matriz opuesta (5) o una estampa opuesta del útil opuesto en la
dirección de la pletina premoldeada, a continuación se retira el
medio activo desde la cámara de moldeo (16) y luego se moldea
finalmente el componente por medio de la estampa (20).
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