ES2308058T3 - Procedimiento para la conformacion de una pletina de un acero para bonificar y dispositivo para la realizacion del procedimiento. - Google Patents

Procedimiento para la conformacion de una pletina de un acero para bonificar y dispositivo para la realizacion del procedimiento. Download PDF

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Abstract

Procedimiento para la conformación de una pletina de un acero para bonificar, con las siguientes fases del procedimiento: - En una primera fase del procedimiento se fabrica a partir de la pletina (1) todavía no templada, a temperatura ambiente, mediante acción mecánica dinámica, un componente (6) prefabricado blando por conformación, recorte del contorno y en su caso detalles, que con respecto a su geometría corresponde ya al componente (7) terminado templado. - En una segunda fase del procedimiento, se alimenta el componente (6) prefabricado blando a un horno (8), y se austenitiza bajo atmósfera controlada. - En una tercera fase del procedimiento se alimenta el componente (6'') prefabricado austenitizado desde el horno (8), bajo atmósfera (9) controlada, a un útil (11) refrigerado de bonificado, y allí se templa para formar el componente (7) terminado.

Description

Procedimiento para la conformación de una pletina de un acero para bonificar y dispositivo para la realización del procedimiento.
La invención se refiere a un procedimiento para la conformación de una pletina de un acero para bonificar, según la reivindicación 1, y a un dispositivo para la realización del procedimiento, según el preámbulo de la reivindicación 6.
Se conocen en general varios procedimientos de conformación para pletinas de un acero para bonificar, junto con procesos de temple:
En un procedimiento directo de conformación conocido en general, se austenitiza una pletina plana de un acero para bonificar, en un horno, de preferencia en un horno de paso continuo, bajo atmósfera controlada. Por ejemplo, se puede utilizar un acero para bonificar en la calidad 22MnB5 que para la austenitización se calienta a unos 950º durante unos 7 minutos. A continuación, la pletina plana austenitizada caliente, se mete con un dispositivo de transferencia, de preferencia automatizado, en un útil refrigerado de conformación - bonificado para procesos en serie. Este útil es parte integrante de una prensa, y al cerrarse la prensa, la pletina caliente se transforma en un componente en su forma final, y en el útil cerrado con la fuerza de cierre aplicada, se enfría rápidamente y de este modo se templa. El componente templado se saca del útil y en una fase de limpieza, se descascarilla, por ejemplo, mediante chorro de arena o de bolas de acero. Ahora, en otra fase del procedimiento sigue un recorte del contorno terminado y perforación del componente conformado en acabado y templado, de preferencia mediante corte con láser. En una última fase del procedimiento se lleva a cabo un galvanizado por piezas para la protección contra la corrosión. Utilizando chapas aluminadas por inmersión en caliente, se suprimen las fases del procedimiento, descascarillado y galvanizado por piezas.
En otro llamado procedimiento indirecto, conocido en general, para la conformación de una pletina de un acero para bonificar, mediante procedimientos convencionales de conformación, en especial por embutición mecánica profunda y, eventualmente, por un recorte mecánico previo, se fabrica a partir de una pletina plana, una pieza conformada previamente, que en cada caso según las circunstancias, presenta aproximadamente de un 80 a un 95% de la geometría final. Esta pieza conformada previamente se calienta en un horno y se mete en un útil refrigerado de conformación/bonificado. También aquí el útil refrigerado de conformación/bonificado, es parte integrante de una prensa, llevándose la pieza caliente conformada previamente, al cerrarse rápidamente el útil por la prensa, a la forma final mediante conformación ulterior. En el útil cerrado, con la fuerza aplicada de cierre, se templa entonces el componente. Las fases del procedimiento que siguen ahora, limpieza, descascarillado, recorte y galvanizado por piezas, corresponden al procedimiento antes descrito, y no pueden suprimirse aquí, puesto que en especial un aluminado por inmersión en caliente se llegaría a perjudicar durante la conformación previa aquí en frío.
En los procedimientos precedentes son desventajosas las costosas fases del procedimiento para la limpieza/descas-
carillado, junto con la eliminación de la cascarilla, y el costoso recorte en el estado templado del componente, que hay que realizar por lo regular, mediante corte con láser o en el mejor de los casos con herramientas mecánicas especiales de corte, de alta resistencia.
Es misión de la invención proponer un procedimiento para la conformación de una pletina de acero para bonificar, así como un dispositivo para la realización del procedimiento, que conduzcan a una reducción del gasto de procedimiento y de dispositivo.
Esta misión se resuelve con respecto al procedimiento, con las notas características de la reivindicación 1, y con respecto al dispositivo, con las notas características de la reivindicación 6.
En comparación con los procedimientos conocidos de conformación, descritos al principio, se fabrica ya a partir de la pletina todavía no templada, a temperatura ambiente, con medidas convencionales de conformación, un componente prefabricado "blando" que con respecto a su geometría, incluido el recorte, corresponde ya al componente terminado templado. Dado el caso, en esta conformación pueden tenerse en cuenta pequeñas variaciones de forma y material condicionadas por las siguientes fases del procedimiento, en especial por el temple, por ejemplo, una pequeña dilatación, aumentando el componente terminado, por ejemplo, menos del 1%. Con ello puede suprimirse con ventaja un recorte del componente templado, puesto que todas las medidas de conformación y recorte ya se han realizado antes del temple.
Puesto que en el útil refrigerado de bonificado no tiene lugar ninguna otra conformación o reconformación más, este puede estar realizado dado el caso, más sencillo en comparación con el útil de conformación/bonificado según el estado actual de la técnica, puesto que no es necesaria en especial ninguna fuerza de cierre de conformación relativamente alta, de una prensa.
Gracias a la utilización de una atmósfera controlada para la transferencia del componente desde la salida del horno hasta el útil refrigerado de bonificado, puede suprimirse con ventaja la limpieza/descascarillado del componente.
En conjunto pues, el procedimiento según la invención en unión con un proceso de temple, por la pérdida de fases del procedimiento, está simplificado en comparación con el procedimiento del estado actual de la técnica, indicado al principio, lo cual conduce, para igual calidad del componente, a una reducción de los costes de fabricación de los componentes.
Para la fabricación del componente "blando" prefabricado, pueden utilizarse según la reivindicación 2, procedimientos de conformación convencionales usuales y bien fáciles de controlar, como procedimientos mecánicos de embutición profunda y procedimientos de recortar, empleando al menos una prensa.
Según la reivindicación 3 es ventajoso que la transferencia del componente prefabricado caliente, desde el horno al útil refrigerado de bonificado en la atmósfera controlada, se realice automatizado mediante un dispositivo transportador controlable.
Como dispositivo transportador es apropiado, por ejemplo, un robot industrial con un brazo prensor.
Según la reivindicación 4, el útil refrigerado de bonificado, contiene un dispositivo de compresión con herramientas de compresión que se pueden enfriar directamente o indirectamente. Las herramientas de compresión presentan superficies de apoyo que en su forma corresponden a la geometría del componente blando prefabricado en la primera fase del procedimiento. Con el componente prefabricado introducido y el dispositivo de compresión cerrado, únicamente se establecen pues (sin ulterior conformación del componente), superficies frías de apoyo entre el componente prefabricado y las herramientas de compresión, para asegurar una buena y rápida transferencia de calor. El dispositivo de compresión sólo necesita pues aplicar aquí la fuerza para el proceso de cierre, sin fuerza adicional de conformación, de manera que el útil refrigerado de bonificado es relativamente sencillo en comparación con el estado actual de la técnica, y puede ser barato de fabricar y explotar.
Según la reivindicación 5, en otra fase del procedimiento se conecta un galvanizado por piezas para la protección contra la corrosión.
Con un dispositivo según la invención pueden conseguirse las ventajas citadas al comienzo, en conjunción con el procedimiento, debiendo contener el útil refrigerado de bonificado, en especial según la reivindicación 7, herramientas que se puedan cerrar y enfriar indirectamente o directamente, y que correspondan a la geometría del componente terminado, para el establecimiento de superficies frías de apoyo, con sólo muy pequeñas desviaciones condicionadas por, y ajustadas al ciclo del procedimiento.
La invención se explica en detalle de la mano de un dibujo.
En la única figura se muestra esquemáticamente el ciclo del procedimiento según la invención, para la conformación de una pletina 1 de un acero para bonificar, mediante un dispositivo 2. Del acero suministrado en estado enrollado, de una llamada bobina 3, mediante un útil 4 se desenrolla el acero, se allana y se estampa o tronza el tamaño de la pletina 1, necesario para un componente 7 terminado. La pletina 1 todavía sin templar se conforma en una prensa 5 a temperatura ambiente, mediante acción dinámica mecánica en un componente 6 prefabricado blando y, además, se recorta, de manera que con respecto al cambio de forma, al recorte del contorno y a posibles detalles, el componente 6 prefabricado corresponda ya en su geometría, al componente 7 terminado templado.
En la siguiente fase del procedimiento se alimenta el componente 6 prefabricado blando a un horno 8, y allí se austenitiza bajo atmósfera 9 controlada. La atmósfera 9 controlada está dibujada en la figura 1, únicamente de forma esquemática, en forma de una caja de fondo gris. Mediante un dispositivo 10 transportador controlable se alimenta el componente 6' prefabricado todavía caliente que viene del horno 8, a un útil 11 refrigerado de bonificado, y allí se templa para formar el componente 7 terminado. El útil 11 refrigerado de bonificado contiene un dispositivo 12 de compresión cuyas herramientas de compresión presentan superficies de apoyo que corresponden en su geometría al componente 6 prefabricado blando, producido en la primera fase del procedimiento. Por lo tanto, con el componente 6' prefabricado introducido, y el dispositivo 12 de compresión cerrado, se establecen superficies frías de apoyo, de manera que el componente 6' prefabricado se pueda enfriar con seguridad funcional y controlada para el temple, para formar el componente 7 terminado. Para el enfriamiento, el útil 11 refrigerado de bonificado está acoplado con un dispositivo 13 refrigerante.
La transferencia del componente desde la salida del horno 8 al útil 11 refrigerado de bonificado tiene lugar en un recinto con atmósfera 9 controlada, de manera que se puede suprimir con ventaja una limpieza o un descascarillado del componente 7 terminado. A continuación se puede galvanizar por piezas el componente 7 terminado en un baño 14 de cinc, para una protección contra la corrosión.
Visto en conjunto, en este procedimiento según la invención para la conformación de una pletina 1 de un acero de bonificar mediante el dispositivo 2, para el moldeado en acabado o recorte en acabado, del componente 6 prefabricado mediante la prensa 5, se pueden emplear medidas convencionales de conformación, como por ejemplo, un procedimiento mecánico de embutición profunda. Así pues, con ventaja, ya no es necesario más, un recorte del componente 7 terminado templado, de manera que mediante la pérdida de este proceso de recorte, puede alcanzarse una reducción de los costes de fabricación. Gracias al empleo de la atmósfera controlada en la transferencia del componente desde la salida del horno 8 al útil 11 refrigerado de bonificado, no es necesaria una limpieza o descascarillado subsiguiente del componente 7 terminado, de manera que con ello pueden reducirse asimismo los costes de fabricación. Puesto que con el útil 11 refrigerado de bonificado no se realizan medidas ninguna de conformación en el componente 6 prefabricado, sino que el componente 6 prefabricado solamente se mantiene en el útil 11 refrigerado de bonificado, para la refrigeración y bonificado para formar el componente 7 terminado, el útil refrigerado de bonificado se puede realizar más sencillo, puesto que no es necesaria ninguna fuerza relativamente alta de cierre de conformación, como en una prensa de conformación.

Claims (7)

1. Procedimiento para la conformación de una pletina de un acero para bonificar, con las siguientes fases del procedimiento:
-
En una primera fase del procedimiento se fabrica a partir de la pletina (1) todavía no templada, a temperatura ambiente, mediante acción mecánica dinámica, un componente (6) prefabricado blando por conformación, recorte del contorno y en su caso detalles, que con respecto a su geometría corresponde ya al componente (7) terminado templado.
-
En una segunda fase del procedimiento, se alimenta el componente (6) prefabricado blando a un horno (8), y se austenitiza bajo atmósfera controlada.
-
En una tercera fase del procedimiento se alimenta el componente (6') prefabricado austenitizado desde el horno (8), bajo atmósfera (9) controlada, a un útil (11) refrigerado de bonificado, y allí se templa para formar el componente (7) terminado.
2. Procedimiento para la conformación de una pletina según la reivindicación 1, caracterizado porque para la fabricación del componente (6) prefabricado blando, en la primera fase del procedimiento se utilizan procedimientos convencionales mecánicos de embutición profunda y procedimientos de recortar, empleando al menos una prensa (5).
3. Procedimiento para la conformación de una pletina según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque la transferencia del componente (6') prefabricado caliente desde el horno (8) al útil (11) refrigerado de bonificado, se lleva a cabo mediante un dispositivo (10) transportador controlable.
4. Procedimiento para la conformación de una pletina según alguna de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el útil (11) refrigerado de bonificado, contiene un dispositivo (12) de compresión con herramientas de compresión que se pueden enfriar directamente o indirectamente, presentando las herramientas de compresión superficies de apoyo que en su forma corresponden a la geometría del componente (6) prefabricado blando en la primera fase del procedimiento, de manera que con el componente (6') prefabricado introducido y el dispositivo de compresión cerrado, se establecen superficies frías de apoyo.
5. Procedimiento para la conformación de una pletina según alguna de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque como cuarta fase del procedimiento está dispuesto a continuación un galvanizado (14) por piezas, del componente (9) terminado templado.
6. Dispositivo para la realización del procedimiento según alguna de las reivindicaciones 1 a 5, en el que para la fabricación del componente (6) prefabricado blando, después de la prensa (5) está dispuesto un horno (8), y caracterizado porque después del horno (8) están dispuestos un dispositivo (10) transportador controlable y un útil (11) refrigerado de bonificado, estando alojados el útil (11) refrigerado de bonificado, el dispositivo (10) transportador y al menos la salida del horno (8) en un recinto con atmósfera (9) controlada.
7. Dispositivo según la reivindicación 6, caracterizado porque el útil (11) refrigerado de bonificado contiene herramientas que se pueden cerrar y enfriar directamente o indirectamente, y que corresponden a la geometría del componente (6') prefabricado, para la producción de superficies frías de apoyo.
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