ES2274332T3 - PROCEDURE AND DEVICE FOR MANUFACTURING A PREFORMED PART. - Google Patents
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Abstract
Description
Procedimiento y dispositivo para fabricar una pieza preformada.Procedure and device for manufacturing a preformed piece.
La invención se refiere a un procedimiento y a un dispositivo para el embutido al torno de una pieza en bruto de aluminio para obtener una pieza preformada abombada.The invention relates to a method and to a device for sausage lathe of a blank of aluminum to obtain a preformed piece domed.
En el embutido al torno se hace girar una pieza en bruto que se presenta como chapa redonda o preforma y se conforma mediante un útil de embutido aproximado y avanzado para obtener la pieza preformada rotacionalmente simétrica deseada. En "Blech-Rohre- Profile" 28 (1981) 11, páginas 514-517 se ofrece una visión de conjunto de los procedimientos de embutido conocidos. En los procedimientos de embutido conocidos, la pieza en bruto se sujeta de forma céntrica en un plato para embutir, cuyo contorno exterior corresponde al contorno interior de la pieza preformada deseada. El útil de embutido en forma de un rodillo para embutir sigue, en cambio, el contorno exterior de la pieza preformada deseada, de modo que la pieza en bruto pueda conformarse entre el rodillo para embutir y el plato para embutir. En dispositivos de embutido modernos, los movimientos del rodillo para embutir se controlan mediante plantillas de copiar o mediante control NC.In the sausage to the lathe a piece is rotated raw that is presented as round or preformed sheet and is shaped by an approximate and advanced sausage tool for obtain the desired rotationally symmetric preformed piece. In "Blech-Rohre- Profile" 28 (1981) 11, pages 514-517 provides an overview of known sausage procedures. In the procedures of known sausage, the blank is fastened centrally in a plate for stuffing, whose outer contour corresponds to the Inner contour of the desired preformed part. The useful of sausage in the form of a rolling pin follows, however, the outer contour of the desired preformed part, so that the blank can be formed between the inlay roller and the sausage plate In modern inlay devices, the inlay roller movements are controlled by copy templates or by NC control.
Las piezas preformadas especialmente usuales en la práctica son fondos de recipiente de recipientes a presión con pared cilíndrica. Según el grado de abombado de la calota de fondos de recipientes se distingue entre fondos toriesféricos, fondos bombeados elípticos, fondos semiesféricos, así como fondos tipo plato y fondos planos. A medida que se reduce el abombado de la calota o a medida que aumenta el radio de abombado se simplifica la fabricación, de modo que, en particular, los fondos toriesféricos tipo Klöpper y los fondos bombeados elípticos se fabrican a partir de una pieza en bruto de una pieza (véanse DIN 28011 y 28013).Preformed parts especially usual in the practice are pressure vessel container bottoms with cylindrical wall According to the degree of bulge of the shell of funds of recipients distinguishes between toriespheric funds, funds elliptical pumped, hemispherical bottoms, as well as type bottoms plate and flat bottoms. As the bulge of the shell or as the bulge radius increases, the manufacturing, so that, in particular, the toriespheric bottoms Klöpper type and elliptical pumped bottoms are manufactured from of a blank of a piece (see DIN 28011 and 28013).
Se consideran generalmente conocidos los procedimientos en los que se conforma una pieza en bruto, en particular una chapa, en una primera etapa de cambio de forma para que tenga un radio global definido, realizándose a continuación una conformación con un radio especialmente pronunciado en la zona exterior de la chapa. Las tensiones que se generan durante este proceso de conformación para dar forma se eliminan mediante posterior recocido a aproximadamente 300 a 350ºC.They are generally known as procedures in which a blank is formed, in particular a sheet, in a first stage of change of form to that has a defined global radius, then a conformation with a specially pronounced radius in the area outside of the sheet. The tensions that are generated during this shaping process to shape are removed by after annealing at approximately 300 to 350 ° C.
Por el documento DE3534796A1 se conoce un procedimiento, así como un dispositivo para la conformación de chapas y tableros. En principio, se procede aquí a una sujeción de las piezas que han de ser deformadas, de modo que resulte una conformación elástica. A continuación, se aplica la energía de conformación mediante calor eléctricamente inducido en una capa cercana a la superficie de la pieza que está bajo tensión elástica, de modo que se produce una fluencia del material en esta capa bajo la influencia de la tensión elástica superándose la resistencia a la conformación mediante aumento de la temperatura. De esta forma pueden conseguirse deformaciones de un grado considerable independientemente de la dirección, sin que se produzcan huellas por la sujeción, como es el caso, por ejemplo, en el embutido con estirado, puesto que los medios previstos para la sujeción son apoyos, que atacan en la pieza prácticamente sin superficies de sujeción. Este documento representa sólo el estado general de la técnica, debiendo servir la aplicación de una cantidad de calor sólo para reducir la energía de deformación que ha de ser aplicada.From document DE3534796A1 a known procedure, as well as a device for shaping plates and boards. In principle, we proceed here to a subjection of the parts to be deformed, so that it results in a elastic conformation. Next, the energy of electrically induced heat forming in a layer close to the surface of the part that is under elastic tension, so that a material creep occurs in this low layer the influence of elastic tension overcoming resistance to conformation by increasing the temperature. Thus deformations of a considerable degree can be achieved regardless of address, without fingerprints clamping, as is the case, for example, in sausage with stretched, since the means provided for clamping are supports, which attack on the piece with virtually no surfaces of subjection. This document represents only the general state of the technique, the application of a quantity of heat should only serve to reduce the deformation energy to be applied.
Además, se conoce por el documento DE10047491A1 un procedimiento para la conformación de estructuras de aleaciones de aluminio, que calienta una pieza que ha de ser conformada mediante formación elástica en un contorno predeterminado bajo la acción de fuerza externa y calentamiento de la pieza elásticamente formada a una temperatura mayor que la temperatura necesaria para una conformación por fluencia y relajación de tensiones de la aleación, de modo que la pieza se conforme manteniendo el contorno. Este procedimiento es un ejemplo de procedimientos en los que actúan, en primer lugar, fuerzas en una primera etapa de cambio de forma, para conseguir un contorno predeterminado de una pieza, realizándose en una segunda etapa un tratamiento térmico, mediante el cual se eliminan a continuación las tensiones que se han formado.In addition, it is known from document DE10047491A1 a procedure for forming alloy structures of aluminum, which heats a piece that has to be shaped by elastic formation in a predetermined contour under the external force action and heating of the piece elastically formed at a temperature higher than the temperature needed to a conformation by creep and relaxation of tensions of the alloy, so that the piece conforms keeping the contour. This procedure is an example of procedures in which first, forces act in a first stage of change of shape, to get a predetermined contour of a piece, performing a heat treatment in a second stage, by which then eliminates the tensions that have been formed.
Esta realización del procedimiento de conformación en dos etapas es muy costosa y requiere el calentamiento de toda la pieza para la eliminación de las tensiones existentes.This realization of the procedure of Two-stage conformation is very expensive and requires the heating of the whole piece for the elimination of tensions existing.
Por el estado de la técnica se conoce otro procedimiento, en el que según el documento DE4016097A1 se conforma una pieza en bruto mediante embutido al torno para obtener una pieza preformada abombada, sujetándose la pieza en bruto en el contorno y abombándose hacia el interior de un espacio libre. En este procedimiento se usa ya en la primera etapa de cambio de forma una temperatura de trabajo elevada durante el embutido al torno mediante un calentamiento de la pieza en bruto en dos etapas, calentándose fundamentalmente toda la pieza en bruto a una primera temperatura, que está por debajo de la temperatura de trabajo y manteniéndose a ésta, calentándose sólo zonas parciales de la pieza en bruto antes del embutido a la temperatura de trabajo. Aquí existe el inconveniente de que en el procedimiento debe calentarse necesariamente toda la pieza en bruta en primer lugar a una temperatura de trabajo por debajo de la temperatura de trabajo necesaria más tarde durante el embutido al torno en zonas parciales de la pieza en bruto. Además, el procedimiento requiere un dispositivo en el que está previsto un dispositivo de calentamiento de dos etapas para el embutido al torno en función de las temperaturas deseadas, para poder realizar el cambio de forma en dos etapas a distintas temperaturas de trabajo.Another state of the art is known procedure, in which according to document DE4016097A1 conforms a blank by means of lathe to obtain a piece preformed domed, holding the blank in the contour and swelling into a free space. In this procedure is already used in the first stage of change of form a high working temperature during lathe sausage by heating the blank in two stages, essentially heating the entire blank to a first temperature, which is below the working temperature and keeping it, heating only partial areas of the piece raw before sausage at working temperature. Here there is the disadvantage that the procedure must be heated necessarily the entire blank first of all to a working temperature below working temperature needed later during lathe sausage in partial areas of the blank. In addition, the procedure requires a device in which a heating device is provided two-stage for sausage lathe depending on the desired temperatures, to be able to make the change of shape in two stages at different working temperatures.
El documento US-A-2300527 da a conocer un dispositivo según el preámbulo de la reivindicación 7, que es adecuado para la fabricación de un fondo de recipiente de aluminio, así como un procedimiento para el embutido al torno de una pieza en bruto para obtener una pieza preformada abombada. La pieza en bruto se sujeta en el contorno y se abomba una calota hacia el interior de un espacio libre hasta alcanzarse un radio de abombado predeterminable, sujetándose la calota a continuación en rotación, formándose con un suministro de calor simultáneo en una zona de transición definida por un diámetro predeterminable de la calota un reborde con un radio predeterminable.The document US-A-2300527 unveils a device according to the preamble of claim 7, which is suitable for the manufacture of an aluminum container bottom, as well as a procedure for sausage around the lathe of a piece in gross to obtain a preformed piece domed. The blank it is held in the contour and a shell is bulged inwards of a free space until a bulge radius is reached predetermined, holding the shell below in rotation, forming with a simultaneous heat supply in an area of transition defined by a predetermined shell diameter a flange with a predetermined radius.
La conformación de un radio con suministro de calor local simultáneo se conoce en el sector de la fabricación de piezas preformadas abombadas de este tipo usándose distintos medios para la formación de los radios.The conformation of a radio with supply of Simultaneous local heat is known in the manufacturing sector of preformed pieces of this type using different means for the formation of radios.
Por lo tanto, la invención tiene el objetivo de proponer un procedimiento y un dispositivo que permita de forma económica una conformación con medidas exactas de piezas preformadas, en particular de fondos de recipientes, pudiendo evitarse, en particular, en las zonas en las que se producen tensiones importantes por el proceso de conformación, las tensiones ya durante el proceso de conformación o produciéndose las mismas sólo en un grado muy reducido.Therefore, the invention aims at propose a procedure and a device that allows economic a conformation with exact measurements of pieces preformed, in particular container funds, being able to be avoided, in particular, in the areas where they occur important tensions by the conformation process, the tensions already during the process of conformation or producing the same only to a very small degree.
Este objetivo se consigue mediante un procedimiento y un dispositivo según la reivindicación 1 y la reivindicación 7.This goal is achieved through a method and a device according to claim 1 and the claim 7.
Gracias a que una calota con un radio de abombado predeterminable se sujeta en rotación, conformándose con un suministro de calor simultáneo en una zona de transición definida por un diámetro predeterminable de la calota un reborde con un radio predeterminable, se evita desde un principio la formación de tensión en la zona de transición entre la calota y el reborde, de modo que puede renunciarse generalmente a un recocido posterior. Es ventajoso que por esta razón la calota sólo debe calentarse en la zona de transición para la reducción de las tensiones, de modo que puede renunciarse a un calentamiento de toda la pieza.Thanks to a shell with a radius of predetermined bulge is held in rotation, complying with a simultaneous heat supply in a defined transition zone by a predetermined diameter of the shell a flange with a predetermined radius, the formation of tension in the transition zone between the shell and the flange, of so that a subsequent annealing can generally be waived. Is advantageous that for this reason the shell should only be heated in the transition zone for stress reduction, so that You can give up a warm-up of the entire piece.
Además, gracias a que está previsto un dispositivo de rotación, en el que la calota en rotación puede ser calentada mediante al menos un dispositivo de suministro de calor estacionario y un útil de conformación estacionario al menos en la zona de transición del diámetro predeterminable y puede conformarse un reborde hasta alcanzar un radio predeterminable, queda realizado un dispositivo que permite de forma ventajosa conformar la calota exactamente en la zona de transición predeterminada mediante el dispositivo de suministro de calor y conformar el reborde sin tensiones hasta alcanzar un radio predeterminable mediante un útil de conformación estacionario aquí dispuesto.In addition, thanks to a planned rotation device, in which the rotating shell can be heated by at least one heat supply device stationary and a stationary shaping tool at least in the transition zone of the predetermined diameter and can be shaped a flange to reach a predetermined radius, is made a device that advantageously allows shaping the shell exactly in the default transition zone using the heat supply device and shape the flange without tensions until reaching a predetermined radius by means of a tool of stationary conformation arranged here.
Mediante el procedimiento según la invención y el dispositivo correspondiente se obtienen piezas preformadas, en particular fondos de recipientes, como fondos toriesféricos, fondos bombeados elípticos o también fondos semiesféricos, que se distinguen porque comprenden una calota y un reborde, presentando la calota un radio de abombado y el reborde un radio reducido en comparación con el radio de abombado y una zona de transición realizada en un diámetro predeterminable entre la calota y el reborde, quedando realizadas gracias a un tratamiento térmico realizado durante la fabricación del reborde en la zona de transición con pocas tensiones o, en un caso ideal, incluso sin tensiones.By the method according to the invention and the corresponding device preformed parts are obtained, in particular recipient funds, such as toriespheric funds, funds pumped elliptical or hemispherical bottoms, which distinguish because they include a shell and a flange, presenting the shell a radius of bulge and the flange a reduced radius in comparison with the bulging radius and a transition zone made in a predetermined diameter between the shell and the flange, being made thanks to a heat treatment made during flange manufacturing in the area of transition with few tensions or, in an ideal case, even without tensions
Se realiza y se calienta la zona de transición entre el radio de abombado predeterminable de la calota y la zona del radio que ha de ser conformado del reborde.The transition zone is made and heated between the predetermined bulge radius of the shell and the zone of the radius to be shaped from the flange.
En la zona de transición se posiciona para ello el al menos un dispositivo de suministro de calor delante del útil de conformación visto en la dirección de rotación. Preferiblemente están dispuestos varios dispositivos de suministro de calor en la zona de transición entre la calota y el reborde, que en una primera variante de realización están dispuestos uno opuesto al otro o en una segunda variante de la realización de forma simétrica en la calota.In the transition zone it is positioned for it the at least one heat supply device in front of the tool of conformation seen in the direction of rotation. Preferably several heat supply devices are arranged in the transition zone between the shell and the flange, which in a first variant embodiment are arranged opposite each other or in a second variant of the embodiment symmetrically in the shell.
Es preferible una disposición del dispositivo de suministro de calor desde un lado exterior de la calota, pudiendo conseguirse una disposición desde el lado interior o desde el lado exterior e interior y, por lo tanto, un efecto unilateral o bilateral en la zona de transición.An arrangement of the device of heat supply from an outer side of the shell, being able to get an arrangement from the inner side or from the side exterior and interior and, therefore, a unilateral effect or Bilateral in the transition zone.
Según la invención, la zona de transición se calienta uniformemente mediante el dispositivo de suministro de calor previsto, pudiendo elegirse una temperatura de conformación deseada para la pieza preformada. El calentamiento de la pieza preformada a la temperatura predeterminada conduce a una conformación plástica de la calota en la zona de transición formándose el reborde, teniendo lugar al mismo tiempo una relajación de las tensiones.According to the invention, the transition zone is heats evenly by means of the delivery device expected heat, being able to choose a forming temperature desired for the preformed piece. The heating of the piece preformed at the predetermined temperature leads to a plastic shaping of the shell in the transition zone forming the flange, taking place at the same time a relaxation of tensions.
Además, es preferible que la temperatura predeterminable en la zona de transición entre la calota y el reborde se ajuste mediante control del dispositivo de suministro de calor y/o el ajuste de la distancia del dispositivo de suministro de calor a la superficie de la calota o del reborde. Finalmente, se ajusta mediante control y/o ajuste de la distancia del dispositivo de suministro de calor una superficie activa del dispositivo de suministro de calor en función de la superficie deseada que ha de ser calentada de la zona de transición.In addition, it is preferable that the temperature predetermined in the transition zone between the shell and the flange is adjusted by control of the supply device heat and / or adjustment of the distance of the supply device of heat to the surface of the shell or flange. Finally I know adjust by control and / or adjust the distance of the device of heat supply an active surface of the device heat supply depending on the desired surface to be be heated from the transition zone.
El dispositivo según la invención para la realización del procedimiento comprende un útil de embutido para el embutido al torno de una pieza en bruto, un medio de sujeción para la sujeción de la pieza en bruto y un dispositivo de rotación, en la que puede formarse la calota en rotación mediante al menos un dispositivo de suministro de calor estacionario y un útil de conformación estacionario.The device according to the invention for the realization of the process comprises a sausage tool for the embedded in the lathe of a blank, a clamping means for the holding of the blank and a rotation device, in which can be formed the rotational shell by at least one stationary heat supply device and a useful stationary conformation.
En una configuración preferible, el dispositivo de rotación presenta una mesa de rotación con un elemento de apoyo y un sujetador. El sujetador ataca preferiblemente en el centro de un lado interior de la pieza preformada, en particular, de la calota. El útil de embutido y el útil de conformación estacionario pueden estar realizados en un dispositivo común o en dispositivos separados.In a preferable configuration, the device Rotating presents a rotation table with a support element and a bra. The bra preferably attacks in the center of an inner side of the preformed part, in particular, of the shell. The sausage tool and the stationary forming tool they can be made in a common device or in devices separated.
El útil de embutido ataca en el lado interior de la calota, siendo el útil de conformación estacionario en una configuración preferible de la invención un bulbo de rebordear, que ataca también en el lado interior de la calota, y un rodillo de rebordear, que ataca en un lado exterior de la calota.The sausage tool attacks on the inner side of the shell, being the stationary conformation tool in a preferable configuration of the invention a beading bulb, which also attacks on the inner side of the shell, and a roller of beading, which attacks on an outer side of the shell.
La calota puede calentarse a lo largo del diámetro predeterminable y la zona de transición realizada mediante el dispositivo de suministro de calor de tal forma que el reborde pueda realizarse a lo largo de un radio predeterminable mediante conformación plástica del material.The shell can be heated along the predetermined diameter and the transition zone made by the heat supply device such that the flange can be done over a predetermined radius by plastic conformation of the material.
El dispositivo de suministro de calor presenta un elemento de montante, un elemento base, un primero y un segundo elemento de fijación y una toma de fluidos, así como un quemador. El primero y el segundo elemento de fijación sirven para el ajuste de un ángulo y de una distancia entre el quemador y la calota o para el ajuste de una altura del quemador respecto a la calota.The heat supply device presents an upright element, a base element, a first and a second fixing element and a fluid outlet, as well as a burner. He first and second fixing element are used to adjust an angle and a distance between the burner and the shell or for the adjustment of a burner height relative to the shell.
En una configuración preferible, el quemador
puede estar dispuesto mediante el primero y el segundo dispositivo
de tal forma que la llama del quemador llegue en ángulo recto a la
zona de transición, pudiendo reajustarse el quemador en cualquier
momento antes y durante el procedimiento, es decir, pudiendo
ajustarse también en otros ángulos respecto a la superficie que ha
de ser conformada en la zona de
transición.In a preferable configuration, the burner can be arranged by the first and the second device such that the burner flame arrives at a right angle to the transition zone, the burner being able to be readjusted at any time before and during the procedure, i.e. , and can also be adjusted in other angles with respect to the surface to be shaped in the area of
transition.
Mediante el procedimiento, en el que la conformación de la pieza preformada en la zona de transición y su calentamiento se realizan al mismo tiempo, a la temperatura adecuada para el material que ha de ser conformado, que sólo está situada aproximadamente en 120ºC y que está en cualquier caso por debajo de una temperatura de recocido, se evita de forma ventajosa desde un principio la formación de tensiones en la zona de transición entre la calota y el reborde que ha de ser conformada fuertemente.Through the procedure, in which the conformation of the preformed piece in the transition zone and its heating are done at the same time, at the right temperature for the material to be shaped, which is only located at approximately 120 ° C and which is in any case below an annealing temperature is advantageously avoided from a principle the formation of tensions in the transition zone between the shell and the flange to be strongly shaped.
Gracias al suministro de calor a este nivel relativamente bajo, por ejemplo, con dos fuentes de calor opuestas o con varias fuentes de calor dispuestas de forma simétrica, en caso de la rotación del fondo de recipiente, la zona de rebordeado, es decir, la zona entre la calota y el reborde, se calienta de forma muy uniforme, de modo que se consigan propiedades óptimas de material para una conformación y una ausencia de tensiones después del proceso de conformación.Thanks to the heat supply at this level relatively low, for example, with two opposite heat sources or with several heat sources arranged symmetrically, in case of the rotation of the container bottom, the beading zone, is that is, the area between the shell and the flange, heats up so very uniform, so that optimal properties of material for a conformation and an absence of tensions after of the conformation process.
Gracias a la disposición de un quemador relativamente ancho o a un calentamiento en una superficie relativamente grande se consigue que todo el material se caliente uniformemente en la zona de deformación mecánica. De esta forma pueden reducirse de forma ventajosa las fuerzas de conformación que han de aplicarse.Thanks to the disposition of a burner relatively wide or at a surface heating relatively large all the material gets hot evenly in the zone of mechanical deformation. Thus the forming forces that can advantageously be reduced They have to be applied.
Además, existe la posibilidad de conseguir una exactitud de medidas fundamentalmente mayor que en los procedimientos conocidos hasta ahora, de modo que no sean necesarios retoques, lo cual es ventajoso. Durante el recocido conocido de un fondo de recipiente ya deformado, por ejemplo, de un fondo bombeado elíptico, hay que retocar el fondo respecto al radio total definido y el radio del borde. Gracias al procedimiento según la invención es posible suprimir estas etapas del procedimiento sin sustituirlas.In addition, there is the possibility of getting a accuracy of measures fundamentally greater than in procedures known so far, so that they are not necessary touch-ups, which is advantageous. During annealing known from a container bottom already deformed, for example, from a elliptical pumped bottom, the bottom must be retouched relative to the radius Defined total and edge radius. Thanks to the procedure according the invention is possible to suppress these steps of the process without replace them
Otras configuraciones preferibles de la invención resultan de las características indicadas en las reivindicaciones subordinadas.Other preferable settings of the invention result from the characteristics indicated in the subordinate claims.
A continuación, la invención se explicará más detalladamente con ayuda de un ejemplo de realización haciéndose referencia a los dibujos correspondientes. Muestran:Next, the invention will be explained more in detail with the help of an example of embodiment becoming Reference to the corresponding drawings. They show:
la figura 1, un dispositivo para el embutido al torno como útil de embutido de una pieza preformada con el medio de sujeción correspondiente;Figure 1, a device for sausage to lathe as a sausage tool of a preformed piece with the means of corresponding restraint;
la figura 2, la pieza preformada y un dispositivo de suministro de calor;Figure 2, the preformed piece and a heat supply device;
la figura 3, la pieza preformada y un dispositivo para la conformación como útil de conformación;Figure 3, the preformed piece and a shaping device as a shaping tool;
la figura 4, el útil de conformación con los dispositivos de suministro de calor previstos durante la conformación;Figure 4, the tool of conformation with the heat supply devices provided during conformation;
la figura 5, el útil de conformación con el dispositivo de suministro de calor después de la conformación yFigure 5, the tool for conforming to the heat supply device after shaping and
la figura 6, una representación esquemática de la pieza preformada, en particular, un fondo bombeado elíptico.Figure 6, a schematic representation of the preformed part, in particular, an elliptical pumped bottom.
En primer lugar, la figura 6 muestra una representación esquemática de un fondo de recipiente 30, en particular, de un fondo bombeado elíptico. El fondo del recipiente 30 presenta una calota 22 y un reborde 20. La calota 22 presenta un radio de abombado r_{wi} y el reborde 20 un radio r_{ki}. La calota 22 propiamente dicha es definida por el diámetro d_{k} y el reborde 20 y la calota 22 por un diámetro nominal d_{a}. La figura 6 muestra una zona de transición 32 entre el reborde 20 y la calota 22.First, Figure 6 shows a schematic representation of a container bottom 30, in particular, of an elliptical pumped bottom. The bottom of the container 30 has a shell 22 and a flange 20. Shell 22 has a doming radius r_ {wi} and flange 20 a radius r_ {ki}. The shell 22 itself is defined by the diameter d_ {k} and the flange 20 and the shell 22 for a nominal diameter d_ {a}. The Figure 6 shows a transition zone 32 between the flange 20 and the shell 22.
La fabricación de un fondo de recipiente 30 según la figura 6, en particular, con zonas de transición 32 entre la calota 22 y el reborde 20, que deben ser realizarse en la fabricación de fondos toriesféricos tipo Klöpper o de fondos bombeados elípticos, se explicará más detalladamente con ayuda de un ejemplo de realización representado en las figuras 1 a 5.The manufacture of a container bottom 30 according to figure 6, in particular, with transition zones 32 between shell 22 and flange 20, which must be carried out in the manufacture of Klöpper type toric bottoms or funds elliptical pumped, will be explained in more detail with the help of a exemplary embodiment depicted in figures 1 to 5.
La figura 1 muestra un dispositivo 10 según la invención, que sujeta el fondo de recipiente 30, en particular, la calota 22, en un medio de sujeción 12, de modo que se use un útil de embutido 14 para una deformación de la pieza en bruto para obtener la calota 22. El medio de sujeción 12 puede estar realizado de distintas formas, siendo fundamental que el medio de sujeción 12 sujete la calota 22 en rotación en una posición sujetada. Como se muestra en la figura 1, el útil de embutido 14 permite además de la fijación de la calota 22 una rotación en el interior de los útiles del medio de sujeción 12. Gracias a la conformación mediante el útil de embutido 14, la pieza en bruta, en particular, la calota 22, obtiene el radio de abombado r_{wi}.Figure 1 shows a device 10 according to the invention, which holds the bottom of container 30, in particular the shell 22, in a clamping means 12, so that a tool of sausage 14 for a deformation of the blank to obtain the shell 22. The clamping means 12 may be made of different ways, it being essential that the clamping means 12 Hold the shell 22 in rotation in a secured position. How I know shown in figure 1, the sausage tool 14 allows in addition to the fixing the shell 22 a rotation inside the tools of the clamping means 12. Thanks to the shaping by the tool of sausage 14, the blank, in particular, shell 22, get the radius of bulge r_ {wi}.
La figura 2 muestra fundamentalmente un dispositivo de suministro de calor 18 para la realización del reborde 20 en la calota 22 formada como se describe en la figura 1. El dispositivo de suministro de calor 18 presenta un elemento de montante 18A, un elemento base 18B, una toma de fluidos 18E, así como un quemador 18F, cuya longitud es ajustable mediante un primer elemento de fijación 18C y cuya altura y ángulo es ajustable mediante un segundo elemento de fijación 18D. El dispositivo de suministro de calor 18, en particular el quemador 18F, actúa sobre la zona de transición 32 entre el reborde 20 y la calota 22; en el ejemplo de realización, desde un lado exterior 38 del fondo de recipiente 30.Figure 2 basically shows a heat supply device 18 for carrying out the flange 20 in shell 22 formed as described in Figure 1. The heat supply device 18 has an element of upright 18A, a base element 18B, a fluid outlet 18E, as well as an 18F burner, whose length is adjustable by a first fixing element 18C and whose height and angle is adjustable by a second fastener 18D. The device of heat supply 18, in particular burner 18F, acts on the transition zone 32 between the flange 20 and the shell 22; at exemplary embodiment, from an outer side 38 of the bottom of container 30.
La figura 3 muestra el dispositivo 10, en particular un útil de conformación 16, que está realizado en forma de un bulbo de rebordear 42 y que actúa desde un lado interior 36 sobre el fondo del recipiente 30. El útil de conformación 16 forma en el lado opuesto al bulbo de rebordear 42 al menos un rodillo de rebordear 24, que guía el fondo del recipiente 30 en la zona del reborde 20 que ha de ser realizado sujetándolo allí. La figura 3 muestra además del rodillo de rebordear 24 dos rodillos de presión 24a, que estabilizan la pieza. Durante la conformación del reborde 20 en la calota 22, el fondo del recipiente 30 gira en la dirección de rotación 46. Para la realización de la rotación, el dispositivo 10 presenta una mesa de rotación 40.Figure 3 shows the device 10, in particular a shaping tool 16, which is made in shape of a beading bulb 42 and acting from an inner side 36 on the bottom of the container 30. The forming tool 16 forms on the opposite side of the beading bulb 42 at least one roller of beading 24, which guides the bottom of the container 30 in the area of the flange 20 that has to be made by holding it there. Figure 3 shows in addition to the beading roller 24 two pressure rollers 24a, which stabilize the piece. During the conformation of the flange 20 in the shell 22, the bottom of the container 30 rotates in the direction of rotation 46. To perform the rotation, the device 10 presents a rotation table 40.
La mesa de rotación 40 está representada en la figura 4 y presenta fundamentalmente un elemento de apoyo 28 y un sujetador 26. El fondo de recipiente 30 se mueve en el útil de conformación 16 de forma rotatoria en la mesa de rotación 40 y se conforma en la zona del bulbo de rebordear 42 y de los rodillos 24 (no representados en la figura 4).The rotation table 40 is represented in the Figure 4 and presents essentially a support element 28 and a fastener 26. The bottom of container 30 moves in the tool of shaping 16 rotationally on the rotation table 40 and is forms in the area of the beading bulb 42 and the rollers 24 (not shown in figure 4).
Según la invención, el reborde 20 se conforma con suministro de calor simultáneo en la zona de transición 32 partiéndose del diámetro predeterminado d_{k} de la calota 22 con un radio r_{ki} predeterminado.According to the invention, the flange 20 is shaped with simultaneous heat supply in transition zone 32 starting from the predetermined diameter d_ {k} of shell 22 with a default radius r_ {ki}.
La figura 4 muestra este proceso de la conformación del reborde 20, estando dispuestos los dispositivos de suministro de calor 18 de forma simétrica respecto al bulbo de rebordear 42 y los rodillos de rebordear 24. Los dispositivos de suministro de calor 18 están dispuestos de tal forma que se consiga un suministro de calor a través del quemador 18F justamente en la zona de transición 32 entre el reborde 20 y la calota 22. En el ejemplo de realización, el dispositivo de suministro de calor 18 actúa desde el lado exterior 38 sobre la calota 22 o el reborde 20 en la zona de transición 32, pudiendo realizarse también un suministro de calor desde el lado interior 36 o a los dos lados, lado interior 36 y lado exterior 38. Gracias al suministro de calor se consigue durante la conformación del reborde 20 en la zona de transición 32 al mismo tiempo una relajación de tensiones.Figure 4 shows this process of the conformation of the flange 20, the devices being arranged heat supply 18 symmetrically with respect to the bulb of beading 42 and beading rollers 24. The devices of heat supply 18 are arranged such that it is achieved a heat supply through the 18F burner just in the transition zone 32 between flange 20 and shell 22. In the exemplary embodiment, the heat supply device 18 acts from the outer side 38 on the shell 22 or the flange 20 in transition zone 32, and a heat supply from the inner side 36 or both sides, inner side 36 and outer side 38. Thanks to the heat supply is achieved during the conformation of the flange 20 in the area of transition 32 at the same time a relaxation of tensions.
Como se muestra en la fig. 4, para la
realización del procedimiento, embutido al torno de la pieza en
bruto, mediante el útil de embutido 14 y, conformación de la calota
22, con la conformación del reborde 20 mediante el útil de
conformación 16, está disponible una unidad de mando 48 con un
sistema de mando para el mando de todo el dispositivo 10, formado
por el útil de embutido 14 y el útil de conformación 16. La unidad
de mando y el sistema de mando 48 también pueden usarse para el
mando del dispositivo de suministro de calor 18 (no representado).
Otra posibilidad es ajustar la temperatura sólo mediante el
tiempo.As shown in fig. 4, for the realization of the procedure, embedded in the lathe of the blank, by means of the inlay tool 14 and, forming the shell 22, with the conformation of the flange 20 by means of the forming tool 16, a control unit is available 48 with a control system for the control of the entire device 10, formed by the inlay tool 14 and the forming tool 16. The control unit and the control system 48 can also be used for the control of the supply device of heat 18 (not shown). Another possibility is to adjust the temperature only by
weather.
La figura 5 muestra el fondo de recipiente 30 fabricado, en particular un fondo bombeado elíptico, después del retorno del sujetador 26 del útil de conformación 16.Figure 5 shows the bottom of container 30 manufactured, in particular an elliptical pumped bottom, after return of fastener 26 of forming tool 16.
Si se comparan la figura 5 y la figura 4, se ve que el elemento de apoyo 28 está realizado de forma ajustable en altura.If you compare Figure 5 and Figure 4, you see that the support element 28 is made adjustable in height.
Como se muestra en la figura 5, los útiles de conformación 18 pueden desplazarse, además, sin problemas por rodillos 44, para la retirada del fondo de recipiente 30.As shown in Figure 5, the tools of conformation 18 can also move smoothly by rollers 44, for removal of container bottom 30.
El procedimiento y el dispositivo son especialmente adecuados para la fabricación de fondos toriesféricos y de fondos bombeados elípticos de aluminio. En caso de radios r_{ki} del reborde decrecientes, la fabricación de fondos de recipientes más grandes conduce en la mayoría de los casos a que la calota 22 y el reborde 20 se fabriquen de forma separada y se vuelvan a unir más tarde, en particular mediante uniones por soldadura. Este procedimiento se realiza, en particular, porque en una fabricación en una pieza las tensiones se pueden evitar en la mayoría de los casos sólo de forma insuficiente.The procedure and the device are especially suitable for the manufacture of toriespheric bottoms and of elliptical pumped aluminum bottoms. In case of radios r_ {ki} of decreasing flange, the manufacture of funds from larger vessels leads in most cases to the shell 22 and flange 20 are manufactured separately and are join again later, in particular by joining welding. This procedure is performed, in particular, because in one-piece manufacturing tensions can be avoided in the Most cases only insufficiently.
El nuevo procedimiento y el nuevo dispositivo correspondiente permiten ahora fabricar fondos de recipiente 30 en una pieza con suministro de calor en la zona de transición 32 y conseguir una relajación de tensiones, en particular, también cuando un radio r_{ki} decreciente debe conformarse para obtener un reborde 22 conformado de forma especialmente
\hbox{pronunciada.}The new procedure and the corresponding new device now allow to manufacture container bottoms 30 in a piece with heat supply in the transition zone 32 and achieve a relaxation of stresses, in particular, also when a decreasing radius r_ {ki} must be shaped to obtain a specially shaped flange 22
\ hbox {pronounced.}
- 1010
- DispositivoDevice
- 1212
- Medio de sujeciónMeans, medium clamping
- 1414
- Útil de embutidoUseful inlay
- 1616
- Útil de conformación (rodillo de rebordear/bulbo de rebordear)Useful Forming (beading roller / beading bulb)
- 1818
- Dispositivo de suministro de calorDelivery device hot
- 18A18
- Elemento de montanteStile element
- 18B18B
- Elemento baseBase element
- 18C18C
- Primer elemento de fijación (ángulo, longitud)First fixing element (angle, length)
- 18D18D
- Segundo elemento de fijación (altura)Second fixing element (height)
- 18E18E
- Toma de fluidosTaking of fluids
- 18F18F
- QuemadorBurner
- 20twenty
- RebordeFlange
- 2222
- CalotaShell
- 2424
- Rodillo de rebordearBeading roller
- 24a24th
- Rodillo de presiónPressure roller
- 2626
- SujetadorBra
- 2828
- Elemento de apoyoSupport element
- 3030
- Fondo de recipienteBackground of container
- 3232
- Zona de transiciónZone of Transition
- 343. 4
- CentroCenter
- 3636
- Lado interiorSide inside
- 3838
- Lado exteriorSide Exterior
- 4040
- Mesa de rotaciónTable of rotation
- 4242
- Bulbo de rebordearBulb of beading
- 4444
- RodilloRoller
- 4646
- Dirección de rotaciónRotation direction
- 4848
- Sistema de mando/unidad de mandoControl system / unit I send
- r_{wi}r_ {wi}
- Radio de abombado calotaRadius of bulging shell
- r_{ki}r_ {ki}
- Radio rebordeFlange radius
- d_{k}d_ {k}
- Diámetro calotaShell diameter
- d_{s}d_ {s}
- Diámetro nominalNominal diameter
Claims (13)
- a)to)
- realizándose y calentándose la zona de transición (32) entre el radio de abombado (r_{wi}) predeterminable de la calota (22) y la zona del radio (r_{ki}) que ha de ser conformado del reborde (22),performing and heating the area of transition (32) between the bending radius (r_ {wi}) preset of the shell (22) and the radius zone (r_ {ki}) to be shaped from the flange (22),
- b)b)
- posicionándose al menos un dispositivo de suministro de calor (18) en la zona de transición (32) delante de un útil de conformación (16) visto en la dirección de rotación (46),positioning at least one device of heat supply (18) in the transition zone (32) in front of a forming tool (16) seen in the direction of rotation (46),
- c)C)
- actuando el al menos un dispositivo de suministro de calor (18) desde un lado exterior (38) y/o un lado interior (36) de la calota (22) sobre la zona de transición (32),at least one device acting heat supply (18) from an outer side (38) and / or one side inside (36) of the shell (22) over the transition zone (32),
- d)d)
- calentando el al menos un dispositivo de suministro de calor (18) uniformemente la zona de transición (32),heating the at least one device heat supply (18) evenly the transition zone (32),
- e)and)
- realizándose a una temperatura predeterminable con relajación de tensiones una conformación plástica de la calota (22) formándose el reborde (22) en la zona de transición (32) yperforming at a temperature predetermined with stress relaxation a conformation plastic shell (22) forming the flange (22) in the area of transition (32) and
- f)F)
- ascendiendo la temperatura predeterminable a aprox. 120ºC.temperature rising default to approx. 120 ° C.
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