ES2256203T3 - Moldeo guiado de una pieza en bruto. - Google Patents

Abstract

Método de conformación controlado de una pieza de trabajo metálica, preferiblemente en la forma de placas o bandas, dicha pieza de trabajo metálica está constituida por un material ultrarresistente, que tiene un límite a la tracción que supera los 1000 N/mm2, y está destinada para conformarse adicionalmente, caracterizada porque a lo largo de muescas o zonas (2, 3) de plegamiento predeterminado a través de la pieza (1) de trabajo cuando ésta está en un estado sustancialmente plano, se reduce dicho límite a la tracción del material mediante calentamiento hasta el límite de tracción, que es sustancialmente inferior al del material de base adyacente, después se somete la pieza (1) de trabajo, no antes de que se haya enfriado, a operaciones de curvatura, plegamiento o conformación posteriores para proporcionar una forma bi o tridimensional y/o a una extensión de la pieza (1) de trabajo a lo largo de las muescas o zonas (2, 3) de plegamiento tratadas.

Description

Moldeo guiado de una pieza en bruto.

La presente invención se refiere a un moldeo guiado de una pieza en bruto o una conformación controlada de una pieza de trabajo de metal, preferiblemente en la forma de placas o bandas, ésta pieza de trabajo metálica tiene un límite a la tracción que supera los 1000 N/mm^{2} y está destinada para conformarse adicionalmente. (Véase por ejemplo el documento US-A-5 359 872).

Los métodos de conformación utilizados hoy día se basan en el hecho de que una pieza de trabajo, preferiblemente en forma de placas o bandas, se conforme a una forma deseada en una máquina o con una herramienta, que determine la forma del producto final. El método de conformación basado puede estar constituido por laminación, prensado, embutición profunda etc. En la curvatura de los bordes/ el plegamiento de los bordes/el prensado de los bordes es una combinación de herramientas y configuraciones de maquinaria la que decide la forma del producto final. Estos métodos de conformación previamente conocidos tienen una pluralidad de inconvenientes y en una conformación tridimensional, por ejemplo, las herramientas son muy caras. En la conformación de materiales ultrarresistentes que tienen un límite a la tracción que es superior a 10000 N/mm^{2} la conformación es muy difícil de llevar a cabo y en particular cuando se trata de llevar a cabo la conformación con radios estrechos en las operaciones de curvatura, curvatura de los bordes, plegamiento de los bordes y laminación.

El objeto de la presente invención es proporcionar una conformación controlada de la pieza de trabajo de metal, preferiblemente en forma de placas o bandas, en la que a partir de una pieza de trabajo de placa previamente conformada o plana puede hacerse posible la curvatura o la conformación de formas bi y tridimensionales de una manera muy simple y reproducible. Además, es muy sencillo por medio de una pieza de trabajo según la presente invención conformar esta última hasta un producto final con una herramienta relativamente simple u otros dispositivos, en algunos casos cuando el material es de pared delgada, manualmente. Mediante esta invención ahora pueden conformarse materiales ultrarresistentes con un límite a la tracción que supera los 1000 N/mm^{2} tanto en formas bidimensionales como tridimensionales, en la que se eliminan los inconvenientes anteriormente enumerados. Las características de la invención se exponen en las reivindicaciones 1 y 7 adjuntas.

Las reivindicaciones dependientes describen realizaciones adicionales de la invención.

Gracias a la invención se ha logrado una conformación controlada de pieza de trabajo de piezas de trabajo metálicas, preferiblemente en forma de placas o bandas, método que cumple de manera excelente su objetivo al mismo tiempo que además es tanto simple como barato de llevar a cabo. Con la pieza de trabajo según la invención ahora puede llevarse a cabo una conformación adicional a lo largo de las muescas o zonas de plegamiento predeterminado a través de la pieza de trabajo en la que se reduce el límite de elasticidad del material por calentamiento hasta un límite de elasticidad que es sustancialmente inferior al del material base adyacente. Ahora la pieza de trabajo es muy sencilla de conformar a lo largo de dichas muescas o zonas de plegamiento a cualquier forma deseada que sea incluso de un tipo complicado. Al mismo tiempo la laminación y el plegamiento de los bordes/la curvatura de los bordes de perfiles de un material con un límite a la tracción superior a 1000 N/mm^{2} con un radio muy estrecho. Por este aumento en la posibilidad para tratar esta pieza de trabajo de alta resistencia se reduce la necesidad de operaciones de soldadura y de caro seguimiento, en particular cuando han de producirse radios de plegamiento muy cerrados en la pieza en cuestión que va a producirse. Además, durante la fabricación pueden tanto perforarse como cortarse fácilmente rebajes u orificios en la pieza de trabajo que deben existir en la construcción o para un montaje posterior al mismo tiempo que puede llevarse a cabo la curvatura en ángulos opcionales.

La invención se describe a continuación en más detalle con la ayuda de un ejemplo de realización preferida que hace referencia a los dibujos adjuntos, en los que

la figura 1 muestra una pieza de trabajo plana, que está provista de muescas de curvatura según la invención para lograr una forma bidimensional del producto final conformado,

la figura 2 muestra la pieza de trabajo de la figura 1, tras haberse conformado a la forma predeterminada a lo largo de las muescas de curvatura,

la figura 3 muestra otra pieza de trabajo plana, que está provista de muescas de curvatura según la invención para lograr una forma tridimensional del producto finalmente conformado y

la figura 4 muestra la pieza de trabajo de la figura 3, tras haberse conformado a una forma predeterminada a lo largo de las muescas de curvatura.

El método según la invención implica hacer muescas 2, 3 de plegamiento/curvatura en una pieza 1 de trabajo con forma de placa o banda que consiste en un material con un límite a la tracción elevado y preferiblemente superior a 1000 N/mm^{2} y que está destinado para conformarse adicionalmente a partir de su estado original sustancialmente plano. A lo largo de dichas muescas 2, 3 de plegamiento/curvatura o zonas a través de la pieza de trabajo se reduce el límite de elasticidad del material calentándolo hasta un valor, que es sustancialmente inferior al punto de elasticidad del material de base adyacente. A través de dicho tratamiento de las muescas o zonas 2, 3 de plegamiento puede someterse entonces a la pieza 1 de trabajo a las siguientes operaciones de curvatura. Durante dicha operación se conforma la pieza 1 de trabajo de placa en o a lo largo de las zonas 2, 3 parcialmente calentadas y cuya conformación se hace posible gracias al punto de elasticidad inferior en dichas muescas o zonas de plegamiento. Cuando se ha completado el tratamiento térmico se deja que el material se enfríe mientras se espera a la próxima operación de curvatura.

Cuando se ha plegado o curvado la pieza 1 de trabajo a lo largo de las zonas 2, 3 tratadas por calor, dependiendo de la dirección de las zonas 2, 3 tratadas por calor, que pueden ser rectas, curvas, con forma de un segmento circular o que se extienden a lo largo de una curva opcional, la pieza 1 de trabajo se curvará fuera del plano y entonces toda la pieza 1 de trabajo adopta una forma y/o extensión bi o tridimensional.

Según la invención ahora se ha proporcionado una pieza de trabajo de placa metálica previamente conformada o plana, que está destinada para conformarse adicionalmente y que tiene un límite a la tracción, preferiblemente superior a 1000 N/m^{2} cuya forma puede variarse y en la que se han calentado una o más zonas estrechas alargadas hasta una temperatura, de manera que se cambian las propiedades del material y se logra una reducción real del límite a la tracción del material a lo largo de dichas zonas. El tratamiento térmico de dichas zonas puede tener lugar en uno o dos lados, con la ayuda de un arco eléctrico, una llama de gas, calentamiento por reducción, láser, infrarrojos, luz visible o invisible en todas sus formas, zapatas calientes, inducción, etc.

Toda la fabricación de la pieza de trabajo según la invención tiene lugar en una máquina con la ayuda de cualquiera de los métodos de calentamiento anteriormente mencionados y que proporciona la pieza de trabajo final, que ha de conformarse entonces. El radio de curvatura, que ha de utilizarse en la conformación de la pieza de trabajo, está determinado por la anchura de la zona que se trata por calor. Puede variar la anchura de la zona en su dirección longitudinal, lo que hace posible que pueda variarse el radio de una y la misma curvatura o ángulo a lo largo de la longitud de la curvatura. Controlando el calentamiento puede lograrse una variación en la reducción del límite a la tracción y también puede variarse el límite a la tracción en la dirección del espesor de la placa. Tal como se menciona previamente el método de calentamiento de las muescas o zonas de plegamiento en cuestión puede tener lugar con la ayuda de uno cualquiera de los métodos enumerados anteriormente.

El patrón que las muescas o zonas de plegamiento tratadas por calor forman en la pieza de trabajo de placa previamente conformada o plana controla la forma final. La pieza de trabajo según la invención está constituida por un material metálico adecuado para el objeto, preferiblemente una pared delgada, de material inoxidable ultrarresistente.

Las realizaciones de la invención descritas anteriormente pueden utilizarse de manera separada o en combinación una con la otra.

Claims (8)

1. Método de conformación controlado de una pieza de trabajo metálica, preferiblemente en la forma de placas o bandas, dicha pieza de trabajo metálica está constituida por un material ultrarresistente, que tiene un límite a la tracción que supera los 1000 N/mm^{2}, y está destinada para conformarse adicionalmente, caracterizada porque a lo largo de muescas o zonas (2, 3) de plegamiento predeterminado a través de la pieza (1) de trabajo cuando ésta está en un estado sustancialmente plano, se reduce dicho límite a la tracción del material mediante calentamiento hasta el límite de tracción, que es sustancialmente inferior al del material de base adyacente, después se somete la pieza (1) de trabajo, no antes de que se haya enfriado, a operaciones de curvatura, plegamiento o conformación posteriores para proporcionar una forma bi o tridimensional y/o a una extensión de la pieza (1) de trabajo a lo largo de las muescas o zonas (2, 3) de plegamiento tratadas.

2. Método según la reivindicación 1, caracterizado porque se adapta la anchura de la zona (2, 3) tratada por calor en la pieza (1) de trabajo en cuestión a un radio de curvatura predeterminado.

3. Método según la reivindicación 1, caracterizado porque se varía la anchura de la zona (2, 3) tratada por calor en la pieza (1) de trabajo en la dirección longitudinal de la pieza de trabajo.

4. Método según la reivindicación 1, caracterizado porque se controla el calentamiento en respuesta a la reducción variable deseada del límite a la tracción de la pieza (1) de trabajo y también en respuesta al espesor de la pieza (1) de trabajo.

5. Método según la reivindicación 1, caracterizado porque la pieza (1) de trabajo está constituida por una pared delgada de material metálico ultrarresistente.

6. Método según la reivindicación 1, caracterizado porque la forma final de la pieza (1) de trabajo está determinada por el patrón que las muescas/zonas (2, 3) tratadas por calor forman en la pieza de trabajo base.

7. Pieza de trabajo metálica, preferiblemente en la forma de placas o bandas, que está constituida por un material ultrarresistente que tiene un límite a la tracción superior a 1000 N/mm^{2} y que está destinado para conformarse adicionalmente, caracterizada porque la pieza (1) de trabajo está constituida por un material, que tiene un límite a la tracción que se reduce mediante calentamiento hasta el límite de tracción, que es sustancialmente inferior al del material de base adyacente, cuando la pieza de trabajo está fría, a lo largo de muescas o zonas (2, 3) de plegamiento predeterminado a lo largo de la pieza (1) de trabajo posibilitando una conformación sencilla de la pieza de trabajo hasta una forma bi o tridimensional deseada y/o una extensión en o a lo largo de las muescas o zonas (2, 3) de plegamiento trata-
das.

8. Pieza de trabajo fría según la reivindicación 7, caracterizada porque se ha calentado a lo largo de las muescas o zonas (2, 3) de plegamiento predeterminado en uno o dos lados mediante un arco eléctrico, una llama de gas, calentamiento por reducción, láser, infrarrojos, zapatas calientes, inducción o
similar.