ES2287571T5

ES2287571T5 - Dispositivo para la extrusión lateral de piezas de trabajo y procedimiento para poner en funcionamiento un dispositivo de este tipo.

Info

Publication number: ES2287571T5
Application number: ES03807787T
Authority: ES
Inventors: Hubert Brida; Thomas Keppler-Ott
Original assignee: ThyssenKrupp Presta AG
Current assignee: ThyssenKrupp Presta AG
Priority date: 2002-10-08
Filing date: 2003-08-09
Publication date: 2011-05-20
Anticipated expiration: 2023-08-09
Also published as: EP1551574B1; DE10246940B4; DE50307782D1; DE10246940C5; WO2004033123A1; EP1551574A1; ATE367872T1; AU2003263206A1; ES2287571T3; EP1551574B2; DE10246940A1

Abstract

Dispositivo para la extrusión lateral de piezas (24) de trabajo a partir de lingotes (23), que presenta una mesa de prensa que porta una primera mitad (10) de matriz, y un macho de prensa que se desplaza perpendicularmente a la mesa de prensa, que aporta la fuerza de conformación requerida, al cual está sujeta la segunda mitad (9) de matriz, y con dispositivos controlados por separado y sometidos a esfuerzos para el soporte de las mitades (9, 10) de las matrices, estando asignados a ambas mitades (9, 10) de las matrices sendos punzones (13, 14) de prensa, y al menos uno de los punzones (13, 14) de prensa está configurado para ser regulado independientemente y para que se pueda desplazar en la dirección de trabajo hasta el contorno de conformación de las mitades (9, 10) de las matrices, caracterizado porque los punzones (13, 14) de prensa antes de la colisión de las mitades (9, 10) de las matrices se pueden mover uno respecto del otro de tal manera que el lingote (23) quede soportado entre los punzones (13, 14).

Description

La invención concierne a un dispositivo para la extrusión lateral de piezas de trabajo de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1 (véase por ejemplo el documento US-A-4 977 773). El cambio de forma de las piezas de trabajo se efectúa en dos medias matrices situadas una encima de la otra, comprimiendo la pieza de trabajo entre dos machos de embutición de tal manera que una parte del material se desvía y fluye transversalmente con respecto a la dirección de compresión, penetrando en las cavidades formadas por las dos medias matrices.

En esta forma de la extrusión lateral es fundamental que durante el proceso de conformación las medias matrices estén siempre situadas una encima de la otra y tampoco puedan ser separadas entre sí por las fuerzas de deformación. Por esta causa las medias matrices se mantienen juntas mediante dispositivos sometidos a esfuerzos, con preferencia pistones o émbolos hidráulicos o neumáticos que tienen que aportar un esfuerzo tan elevado que las fuerzas de deformación no sean capaces de abrir las medias matrices.

Otro dispositivo se muestra en el documento DE 199 22 660. Se presenta una desventaja en este tipo de herramientas de construcción tan complicada el hecho de que el lingote que ha de ser conformado solamente se pueda introducir en la herramienta con gran dificultad y frecuentemente también con imprecisión. Es también otra desventaja el hecho de que no está asegurado que el lingote se encuentre correctamente situado en la herramienta de conformación durante el proceso de conformado, preferentemente debiera encontrarse en la posición central y en el centro del plano de separación.

La invención tiene como misión configurar un dispositivo para la extrusión lateral de piezas de trabajo de tal manera que el lingote se pueda meter con facilidad en ese dispositivo y disponer los medios para que el lingote se mantenga sujeto dentro de la herramienta en la posición prevista.

Esta tarea queda resuelta de acuerdo con la invención con las características de la reivindicación 1. En las reivindicaciones 2 a 7 se describen configuraciones y desarrollos ventajosos. Las reivindicaciones 8 y 9 describen un procedimiento preferido para la explotación de un dispositivo acorde con las reivindicaciones 1 a 7.

Para la solución acorde con la invención del problema planteado resulta ventajoso que con los medios acordes con la invención se puede conseguir que durante el proceso de conformación se pueda llevar a cabo un control deliberado del comportamiento de la fluencia del material. Esto se consigue debido a que las cavidades que van a ser solicitadas por el punzón de prensa se pueden regular por separado en cada media matriz con respecto a su comportamiento en relación con esfuerzos y tiempos.

En los dibujos se ha representado un ejemplo de ejecución de la invención que a continuación será descrito con mayor detalle. Muestran, figura 1, el dispositivo en estado abierto, figura 2, el dispositivo de la figura 1 después de la fijación del lingote, figura 3, el dispositivo en estado de choque, y figura 4, el dispositivo después del proceso de conformación.

El dispositivo representado se adecua especialmente para la extrusión lateral de piezas de trabajo en máquinas de conformación que trabajan en posición horizontal, con preferencia en máquinas de conformación de varias etapas. En este caso, el proceso de conformación se puede realizar también, a diferencia del ejemplo de ejecución, con varias herramientas en varias etapas de conformación.

Como se desprende de las figuras 1 a 4 las mitades del dispositivo de conformación están construidas casi idénticas. Cada mitad del dispositivo presenta un dispositivo 1, 2 portador. Estos dispositivos 1, 2 portadores están unidos con la mesa de prensa que no está representada con detalle y con el macho de prensa o el dispositivo de acogida del lado hembra y del lado macho de una prensa horizontal.

Los dispositivos 1, 2 portadores disponen cada uno de una culata 3, 4. Dichas culatas 3, 4 disponen a su vez de pistones 5, 6 anulares que están conducidos en las carcasas de las culatas 3, 4 y con sendas prolongaciones 7, 8 en forma de manguitos por el interior de taladros en el fondo de las culatas 3, 4.

Las mitades 9, 10 de las matrices están sujetas a las partes frontales de los pistones 5, 6 anulares, estando pretensazas dichas mitades 9, 10 de las matrices con armaduras 1, 12 frente a la expansión radial.

Las mitades 9, 10 de las matrices están atravesadas axialmente por sus centros por punzones 13, 14 de prensa. Dichos punzones 13, 14 de prensa van conducidos en las mitades 9, 10 de las matrices y en un taladro central por los pistones 5, 6 anulares. Los punzones 13, 14 de prensa se apoyan por el lado de la herramienta a través de piezas 15, 16 intermedias en pistones 17, 18 de empuje.

Mediante esta construcción, entre las culatas 3, 4 y los pistones 5, 6 anulares se forman cavidades 19, 20 de compresión que pueden ser sometidas a presión con un líquido hidráulico o con gas o aire comprimido. Por encima de los pistones 17, 18 de empuje están dispuestas las respectivas cavidades 21, 22 de presión para poder someter a presión a éstos.

La figura 1 muestra la herramienta en posición desplegada. En esta posición se puede por ejemplo a través de mordazas colocar el lingote 23 entre los punzones 13, 14 de prensa que se encuentran separados entre sí (se ha representado mediante flechas). Los punzones 13, 14 de prensa, tal como está representado en la figura 2, se desplazan uno contra el otro. Esto se puede hacer, como también está representado en la figura 2, mediante desplazamiento del macho de prensa sobre la mesa de prensa. Sin embargo, puesto que hay varios componentes que se desplazan axialmente unos dentro de otros, esto también podría tener lugar por ejemplo a través de un adelantamiento del pistón 6, 7 anular superior y/o inferior en la culata 3, 4 pero del mismo modo también mediante un adelantamiento de los punzones 13, 14 de prensa, que entonces en la posición de partida tienen que estar en situación retraída.

Mediante otra aproximación del macho de prensa y la mesa de prensa se juntan entonces como se muestra en la figura 3 las mitades 9, 10 de las matrices una sobre la otra. Para ello pueden encontrar su uso algunos dispositivos con los que se realiza el enhebrado y el posicionado de las mitades de la herramienta (no representado aquí). Antes

o después se tiene que establecer una presión hidráulica o neumática en las cavidades 19, 20 de compresión que tenga un nivel tal que la siguiente conformación del lingote 23 para formar la pieza 24 de trabajo acabada (mostrado en la figura 4) no conduzca a que las mitades 9, 10 de las matrices queden mal encajadas. En el ejemplo de ejecución los punzones 13, 14 de prensa están configurados de tal manera que antes del comienzo del propio proceso de conformación se apoyan en los dispositivos 1, 2 portadores a través de las piezas 15, 16 intermedias y los pistones 17, 18 de empuje. De esta forma se puede utilizar toda la fuerza del macho de prensa para la conformación.

La figura 4 muestra el dispositivo después de la conformación del lingote 23 convertido en pieza 24 de trabajo acabada. En esta posición los pistones 5, 6 anulares están metidos dentro de las culatas 3, 4. El líquido hidráulico o el medio neumático han sido evacuados o comprimidos de un modo adecuadamente controlado o regulado.

Mediante una evacuación o compresión regulada del líquido hidráulico o del medio neumático, por ejemplo a través de válvulas de regulación, se puede controlar de forma adecuada el comportamiento en relación con esfuerzos y tiempos de todas las partes del dispositivo. De esta forma, por una parte mediante la evacuación debidamente regulada del líquido hidráulico o del medio neumático de las cavidades 21, 22 de compresión se puede estar seguro de que en cada fase de su conformación para convertirse en pieza 24 de trabajo está garantizada la posición correcta [del lingote 23] en relación con la colisión de los punzones 13, 14 de prensa con las mitades 9, 10 de las matrices. Mediante las modificaciones correspondientes se puede incluso conseguir un comportamiento de fluencia particularmente adecuado. Esta actuación puede ser ayudada por la evacuación regulada del líquido hidráulico o del medio neumático de las cavidades 10, 20 de presión.

Finalmente, uno o los dos punzones 13, 14 de prensa pueden servir como extractores. Incluso también es posible que la pieza de trabajo acabada pueda ser soportada entre los punzones 13, 14 de prensa y a continuación ser captada por un dispositivo de mordaza y poder ser conducida adecuadamente a otra elaboración.

Lista de símbolos de referencia

1.: dispositivo portador

2.: dispositivo portador

3.: culata

4.: culata

5.: pistón anular

6.: pistón anular

7.: prolongación

8.: prolongación

9.: mitad de matriz

10.: mitad de matriz

11.: armadura

12.: armadura

13.: punzón de prensa

14.: punzón de prensa

15.: pieza intermedia

16.: pieza intermedia

17.: pistón de empuje

18.: pistón de empuje

19.: cavidad de compresión

20.: cavidad de compresión

21.: cavidad de compresión

22.: cavidad de compresión

23.: lingote

24.: pieza de trabajo

Claims

REIVINDICACIONES

1. Dispositivo para la extrusión lateral de piezas (24) de trabajo a partir de lingotes (23), con

- una mesa de prensa que porta una primera mitad (10) de matriz,

- un macho de prensa que se desplaza perpendicularmente a la mesa de prensa, que aporta la fuerza de conformación requerida, al cual está sujeta la segunda mitad (9) de matriz,

- con dispositivos controlados por separado y sometidos a esfuerzos para el soporte de las mitades

(9, 10) de las matrices, estando asignados a ambas mitades (9, 10) de las matrices sendos punzones (13, 14) de prensa, en donde los dos punzones (13, 14) de prensa están solicitados por cavidades de compresión (21, 22), pueden ser regulados independientemente y pueden ser desplazados en la dirección de trabajo hasta el contorno de conformación de las mitades (9, 10) de las matrices, así como del plano de la herramienta, en donde los punzones (13, 14) de prensa antes de la colisión de las mitades (9, 10) de las matrices se pueden mover uno respecto del otro de tal manera que el lingote (23) quede soportado entre los punzones (13, 14), y en donde los punzones (13, 14) de prensa, mediante regulación del desarrollo de presión, pueden ser regulados en la cavidad de compresión (21, 22) asociada en cada caso por separado para cada una de las mitades (9, 10) de las matrices respecto a su comportamiento en relación con esfuerzos y tiempos.
2.

Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque los punzones (13, 14) de prensa, al menos durante la última fase de la conformación, se apoyan en la parte que los soporta de la mitad (9, 10) de matriz.
3.

Dispositivo según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque los dispositivos para la soportación de las mitades (9, 10) de las matrices están configurados como pistones (5, 6) anulares hidráulicos o neumáticos.
4.

Dispositivo según la reivindicación 3, caracterizado porque el desarrollo de la presión en las cavidades (19, 21, 20, 22) de compresión que están asignadas a los pistones (5, 6) anulares y a los punzones (13, 14) están unidas con dispositivos separados de control de la presión que permiten un desarrollo de la presión en la cavidad de presión asociada controlado o regulado de forma diferente que el otro.
5.

Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque los punzones (13, 14) de prensa están conducidos en las respectivas mitades (9, 10) de las matrices.
6.

Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque las mitades (9, 10) de las matrices presentan sendos dispositivos (1, 2) portadores, en los que están dispuestos sendos dispositivos de cierre, y un pistón (17, 18) de empuje del punzón (13, 14) de prensa que se desplaza en la dirección de trabajo.
7.

Dispositivo según la reivindicación 6, caracterizado porque el respectivo pistón (17, 18) de empuje del punzón (13, 14) de prensa está conducido concéntricamente en el dispositivo (5, 6) portador.
8.

Procedimiento para poner en funcionamiento el dispositivo según una de las

reivindicaciones 1 a 7, en el que durante la colocación en el dispositivo, al principio el lingote (23) está soportado entre los punzones de prensa, antes de que las herramientas lleguen a chocar por el acercamiento del macho de prensa y la mesa de prensa, en donde los punzones (13, 14) de prensa, mediante la regulación del desarrollo de presión en la cavidad de compresión (21, 22) asociada, son regulados durante la conformación de la pieza de trabajo por separado para cada una de las mitades de las matrices respecto a su comportamiento en relación con esfuerzos y tiempos.
9.

Procedimiento según la reivindicación 8, caracterizado porque al principio y con las mitades (9, 10) de las matrices separadas entre sí el lingote (23) es colocado mediante unas tenazas entre los punzones (13, 14) de prensa separados entre sí y es mantenido allí sujeto, porque a continuación los punzones (13, 14) de prensa son movidos uno hacia el otro hasta que soporten al lingote (23), y porque entonces las herramientas mediante el movimiento de aproximación del macho de prensa y la mesa de prensa se colocan una encima de la otra conformando el lingote (23).