ES2308058T3 - Procedimiento para la conformacion de una pletina de un acero para bonificar y dispositivo para la realizacion del procedimiento. - Google Patents
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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.
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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2004
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