ES2332660T3 - Procedimiento y dispositivo para fabricacion y/o mecanizacion de piezas. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento para la fabricación y/o tratamiento de piezas, especialmente para la fabricación de piezas estampadas, con al menos una herramienta (1) que se puede someter bajo presión y/o fuerza, en cuyo caso la presión y/o fuerza aplicada sobre al menos una herramienta (1) será distribuida en la herramienta (1) transversalmente a la dirección de presión, caracterizado en que, la presión/fuerza distribuída transversalmente a la dirección de presión será redistribuída en forma de elementos flexibles (10, 17) sobre varios campos de transmisión de fuerza, independientes entre sí, con el fin de compensar las fuerzas basculantes que ejercen sobre la al menos única herramienta (1).
Description
Procedimiento y dispositivo para fabricación y/o
mecanización de piezas.
El presente invento se refiere a un
procedimiento y a un dispositivo para la fabricación y/o tratamiento
de piezas, especialmente para la fabricación de piezas estampadas,
con al menos una herramienta que se puede someter a presión y/o
fuerza, según el término general correspondiente de la
reivindicación del procedimiento 1, o bien de la reivindicación del
dispositivo 4.
El presente invento se refiere a todas las
máquinas que presentan una herramienta con la que se fabrican o se
trabajan piezas bajo presión. Estas máquinas pueden ser por ejemplo
dispositivos para realizar embuticiones profundas o similares. Pero
este invento se refiere especialmente a las máquinas para estampado,
en las cuales se fabrican piezas estampadas en una herramienta que
consiste de una sección de herramienta superior y de una sección de
herramienta inferior, entre las cuales se presiona una cinta de
material. Los correspondientes elementos de corte o de
transformación presionan entonces sobre el material y lo separan de
la cinta o bien lo transforman.
Una subespecie del estampado es el corte fino.
Un dispositivo correspondiente para corte fino, por ejemplo, está
representado en la DE 3576129 D1. Una herramienta para el corte fino
se encuentra en la DE 19751238 A1.
Además, de la EP-A 0418779, la
cual forma la base para el término general de las reivindicaciones
independientes, así como también de la patente "Abstracts of
Japan" Vol. 007, nº 020(M-188), 26 de
Enero 1983 (1983k-01-26)-&Jp57
175027 A (TAKESHI OOSHIMA), 27.10.1982
(1982-10-27) se conoce una
herramienta de corte o bien de estampado, en cuyo caso un elemento
de herramienta se apoya contra los elementos de presión mediante
elementos flexibles y de este modo es mantenido a distancia de un
disco de herramienta.
De la EP-A 0418779 se conoce que
una presión aplicada sobre un pistón de corte será transmitida a la
superficie inferior del pistón anular a través de una guía del
pistón y de un disco de punzón mediante un pistón de presión, de
tal modo que la presión pueda distribuirse en la dirección de la
presión.
Los problemas se pueden generar, entre otros,
por la introducción de las fuerzas en la herramienta, es decir, la
colocación de elementos que transmiten fuerza es muy limitada. De
modo clásico las herramientas de hoy en día están construidas de la
siguiente manera:
Los cilindros de presión del anillo dentado o
bien del contra soporte están colocados de forma céntrica en el
cuerpo de presión o bien en el empujador. La transmisión de fuerza
desde el cilindro de presión hasta la herramienta tiene lugar a
través de un elemento conocido como anillo incrustado o bien de una
placa de molde que está colocada de forma céntrica encima del
cilindro de presión. La desventaja de esta colocación central del
cilindro de presión es que la transmisión de la fuerza no puede ser
ajustada con los requerimientos de la herramienta. Además, no hay
ninguna posibilidad de repartir las fases operacionales cuando se
necesitan diferentes alturas de presión o bien de elevación. Esto
se refiere tanto al número de elementos transmisores de fuerza,
como a su tamaño y posición. Debido a esta colocación rígida de los
cilindros de presión la placa de presión se vuelca o bien se ladea
en el caso de la utilización de herramientas con una carga
excéntrica. Con el fin de evitar este punto débil ya se han
utilizado almohadillas de presión desplazables, las cuales
presentan sin embargo la gran desventaja de que el esfuerzo de
preparación requiere un volumen no aceptable y que tanto el cuerpo
de la prensa como el empujador se verán debilitados en su estructura
correspondientemente debido a las grandes aperturas y a que las
medidas de las almohadillas no pueden ser variadas de cualquier
forma.
El presente invento tiene como objetivo
desarrollar un procedimiento y un dispositivo de la manera
anteriormente descrita, los cuales permitan una colocación y
activación libre y flexible de los elementos transmisores de
fuerza, de tal modo que como resultado final se puedan fabricar
piezas estampadas de cualquier forma y tamaño.
Para la consecución de dicho objetivo es
necesario seguir un procedimiento adecuado por medio de las
características de la reivindicación 1 y utilizar un dispositivo
adecuado conforme a las características de la reivindica-
ción 4.
ción 4.
La idea fundamental del presente invento es la
de un campo con elementos transmisores de fuerza, de tal manera que
éstos puedan ser realizados en cualquier cantidad, con una
colocación variable, y con superficies de transmisión variables.
Las fuerzas mismas, las cuales serán transmitidas a través de los
elementos transmisores de fuerza, pueden ser generadas
hidráulicamente, neumáticamente, por medio de una fuerza de muelle,
mecánicamente o electromagnéticamente. Cada uno de los elementos
transmisores de fuerza pueden ser independientes entre sí y
depender tanto de la fuerza como del recorrido, y pueden ser
dirigidos y/o controlados según las necesidades de la
herramienta.
El dispositivo correspondiente está compuesto de
varios elementos individuales de máquina (cilindros, muelles)
transmisores de fuerza, los cuales están colocados de manera
repartida según un esquema cualquiera sobre la superficie completa
de la mesa o bien del empujador de la prensa. Cada uno de los
elementos/estaciones puede ser controlado de forma independiente
entre sí o en cualquier colocación dependiente de la presión y/o del
recorrido y/o de la fuerza. Cada uno de los estaciones/elementos
puede ser unido en cualquier cantidad y colocación mediante
listones de puentes con diferentes longitudes o mediante piezas
formadas de cualquier forma en los discos de cambio de herramienta
o bien en la herramienta. De esta manera se pueden poner a
disposición varios campos de transmisión de fuerza independientes
entre sí con diferentes longitudes/extensiones y fuerzas.
Para cubrir cada posición del bulón de presión
de cada uno de los escalones de la herramienta (módulos), están
colocados en la herramienta los correspondientes listones de puentes
transversales (o bien piezas formadas). Estos puentes transversales
están realizados conforme a los diferentes escalones de la
herramienta y forman parte de la herramienta.
Gracias a esta construcción se pueden alcanzar
los siguientes puntos:
- -
- Cualquier cantidad de campos de transmisión de fuerza;
- -
- Diferentes fuerzas de cada uno de los elementos transmisores;
- -
- Cualquier extensión/tamaño de campo de los elementos de transmisión de fuerza a través de su acoplamiento mediante los puentes descritos;
- -
- Diferentes recorridos/longitudes de elevación de cada uno de los elementos de transmisión de fuerza;
- -
- Casi cualquier cantidad y posición de bulones de presión (bulón de presión = elemento de transmisión de fuerza en la herramienta);
- -
- Soporte de la herramienta en toda la superficie
El procedimiento conforme al invento y el
correspondiente dispositivo poseen la gran ventaja de que:
- -
- La flexibilidad en la estructura constructiva de una herramienta (de corte fino) puede ser sustancialmente aumentada. Los elementos de transmisión de fuerza pueden ser colocados en una posición totalmente libre, de acuerdo con las necesidades, las cuales resultan de la geometría de la pieza estampada. Esta colocación a voluntad permite un diseño óptimo de los pasos de proceso así como de la herramienta.
- -
- La posibilidad de fabricación de las piezas finas estampadas ya no se ve restringida por las limitaciones geométricas de la construcción de la herramienta o reducida por las limitaciones en la colocación de los pasos de proceso en la herramienta.
- -
- La construcción de la herramienta será más fácil. Varios pasos de procesos, los cuales están integrados parcialmente en un escalón de herramienta de herramientas continuas de hoy en día pueden ser rectificados. Es por ello, que se puede aumentar la seguridad del proceso, reducir los esfuerzos para el ajuste de los elementos de herramienta, y acortar los tiempos de preparación.
- -
- La herramienta se apoya sobre toda la superficie del soporte, a diferencia de lo que ocurre en la actualidad, consiguiéndose aumentar de esta manera la precisión de las piezas y la duración de la vida útil de la herramienta.
Otras ventajas, características y detalles del
presente invento resultan de la siguiente descripción de ejemplos
de ejecución preferidos, así como también del dibujo, el cual
muestra en:
Figura 1 una sección transversal parcialmente
representada a través de un dispositivo conforme al invento para la
fabricación y/o el tratamiento de las piezas;
Figura 2 una sección transversal parcialmente
representada a través del dispositivo conforme a la figura 1, que
se muestra girado en un ángulo de 90º.
Del dispositivo P para la fabricación y/o
tratamiento de piezas se muestra en las figuras 1 y 2 una
herramienta 1, un disco de cambio 2 colocado por debajo, y una mesa
3 colocada por debajo del disco de cambio 2. El disco de cambio 2
está unido con la mesa 3 preferiblemente a través de
tiras-T, las cuales engranan al menos parcialmente
en ranuras-T 4. En la DE 36 62 351 D se muestra por
ejemplo el modo en el que esto ocurre.
Un pistón 12, y dentro de él un elemento de
fuerza de presión 5, por ejemplo otro pistón hidráulico, es
conducido en la mesa 3. Un anillo 36 rodea el pistón de fuerza de
presión 5 en posición de uso.
En la mesa 3 están colocados numerosos elementos
de fuerza de presión 5, encima de los cuales está asentado un bulón
de presión 6, el cual es conducido y sujetado en el disco de cambio
2. Entre una cabeza 7 encima del bulón de presión 6 y un hombro 8
en un disco de cambio 2 se encuentra un muelle de soporte 9, el cual
mantiene el bulón de presión 6 en posición de soporte. En esta
posición de soporte los bulones de presión 6 sujetan un puente
transversal 10, de tal modo que se forma un espacio libre 11 entre
el puente transversal 10 y el disco de cambio 2 debido a la
formación de una distancia a. Esta posición de soporte del bulón de
presión 6 permite un cambio sin dificultades del disco de cambio 2
junto con el listón de puente transversal 10, ya que los bulones de
presión 6 no cuelgan hacia abajo del disco de cambio 2.
El puente transversal 10 está equipado con un
tornillo de presión de bola 13 amortiguado. Este tornillo de
presión de bola 13 encastra en una ranura 14 del disco de cambio y
fija de esta manera el puente transversal 10.
Las longitudes de los puentes transversales 10
serán diseñadas conforme a los requerimientos de la herramienta, de
tal modo que cubren dos o más bulones de presión 6.
Un armazón 15 está colocado por encima del
puente transversal 10. En este armazón 15 se puede reconocer un
compartimento 16, en el cual un puente de bulón de presión 17 está
guiado de modo que pueda ser desplazado. El puente de bulón de
presión 17 se soporta frente al puente transversal 10 por medio de
un cojinete de seta 18 (algo como soporte en forma de hongo), en
cuyo caso el cojinete de seta 18 está unido con el puente de bulón
de presión 17 mediante un bulón de tornillo 19. El cojinete de seta
18 consigue que el puente de bulón de presión 17 mantenga también
la distancia a con la superficie del disco de cambio 2. Esta
distancia se corresponde también con la distancia a del puente
transversal 10 dentro del espacio libre 11 de la placa libre 2.
Dicha distancia define la elevación máxima de la almohadilla de
presión.
La forma del compartimento 16 y del puente de
bulón de presión 17 se rige por las necesidades correspondientes de
la herramienta. El puente de bulón de presión, así como tampoco el
puente transversal, no tiene que ser necesariamente una pieza con
forma recta, sino que se pueden imaginar piezas de cualquier forma,
como por ejemplo ovalada, redondeada o con un ángulo entre sí. Las
ejecuciones correspondientes presentan también entonces los
compartimentos 16 y los espacios libres 11.
Además, en la figura 1 se reconoce un elemento
de retorno 20 para el puente de bulón de presión 17. Este elemento
presenta un bulón de tornillo 21, el cual está atornillado en el
puente de bulón de presión 17. La cabeza 22 se apoya contra un
escalón inferior 25 de este taladro escalonado 23 mediante un muelle
de tornillo 24.
Debido a esta ejecución el puente de bulón de
presión 17 con los cojinetes de seta 18 será tirado hacia arriba y
el borde inferior de los cojinetes de seta 18 termina entonces a ras
con el borde inferior del armazón 15 o bien de la parte inferior de
la herramienta 1. De este modo se puede introducir y extraer
fácilmente la parte inferior de la herramienta 1 cuando se hace
necesario cambiar la herramienta.
Sobre el puente de bulón de presión 17 y a
través de un bulón 28 presiona un elemento de herramienta 26, el
cual es un expulsor en el presente ejemplo de ejecución. De este
expulsor se muestra un anillo de expulsor 27, el cual está colocado
encima de un bulón de presión 28. A través de este bulón de presión
28 el anillo de expulsor 27 puede ser presionado contra el puente
de bulón de presión 17. Mediante un muelle helicoidal 29 será
presionado para volver a su posición inicial.
El bulón de presión 28 atraviesa una placa base
30, la cual está colocada sobre el armazón 15. Esta placa base 30
está conectada con una matriz 32 a través de un compensador de
altura 31, lo que tiene lugar mediante un correspondiente bulón
helicoidal 33. En la matriz 32 se reconoce un diente anillar 34 para
el corte fino.
El funcionamiento del presente invento es el
siguiente:
Por ejemplo, si se tiene que cortar una pieza de
una lámina de chapa, especialmente por medio de corte fino, se
utiliza entonces un dispositivo para el corte fino, tal y como está
descrito, por ejemplo, en la DE 3576129 A. En este caso la
correspondiente herramienta consiste de dos mitades de herramienta,
es decir una mitad superior y una mitad inferior de la herramienta.
El dispositivo conforme al invento puede encontrar aplicación en
ambas mitades de herramienta, sin embargo, en el marco del presente
invento también está considerado que el dispositivo conforme al
invento encuentre aplicación únicamente en una de las dos partes de
la herramienta.
Si a continuación tiene lugar un proceso de
corte fino se conducen ambas mitades de herramienta para que se
reúnan, en cuyo caso la chapa, de la cual se debe cortar la pieza,
está ubicada entre ambos mitades de la herramienta. La matriz 32
actúa conjuntamente con un elemento contrario, en cuyo caso se
ejerce una fuerza/presión considerable sobre la matriz 32 y también
sobre el elemento de herramienta 26. Conforme al invento esta
presión/fuerza será transmitida a través de un compensador de
altura 31 y de la placa base 30 así como también del armazón 15 al
o a los soportes transversales 10, los cuales también absorben a su
vez fuerzas (por ejemplo fuerza de volcado o fuerzas desiguales),
de tal manera que los bulones de presión 6 de los cilindros
principales 5 ceden de forma correspondiente. Esta cesión ocurre en
el área del espacio libre 11 mediante la disminución de la
distancia a entre el puente transversal 10 y el disco de cambio
2.
En el caso de que se transmitan fuerzas
desiguales sobre el elemento de herramienta 26, se produce entonces
una transmisión de estas fuerzas a través del puente de bulón de
presión 17 y del cojinete de seta 18 hacia el puente transversal
10, y desde éste nuevamente a través del bulón de presión 6 hasta el
elemento de fuerza de presión 5. De este modo tiene lugar una
compensación ideal de las fuerzas desiguales.
Tanto el número como la colocación de los
bulones de presión 6 y de los elementos de presión 5 pueden ser
asignados a las diferentes estaciones de trabajo de la herramienta a
través de los puentes transversales 10. Los puentes de bulón de
presión 17 pueden ser entonces adaptados a las necesidades de cada
estación de trabajo.
Para el elemento de fuerza de presión 5 está
prevista una ejecución especial. Preferiblemente está ubicado en el
punzón 12 en un cilindro hidráulico. Encima de él, por ejemplo,
están colocados tres pistones, en cuyo caso cada pistón posee una
propia cámara de presión, la cual puede ser tratada con un medio de
presión. De esta manera se aumenta sustancialmente la fuerza sobre
el elemento de fuerza de presión 5, la cual actúa en contra del
sumergimiento del bulón de presión 6.
\vskip1.000000\baselineskip
La lista de referencias citada por el
solicitante lo es solamente para utilidad del lector, no formando
parte de los documentos de patente europeos. Aún cuando las
referencias han sido cuidadosamente recopiladas, no pueden excluirse
errores u omisiones y la OEP rechaza toda responsabilidad a este
respecto.
- \bullet DE 3576129 D1 [0003]
- \bullet JP 27101982 D [0016]
- \bullet DE 19751238 A1[0003]
- \bullet DE 3662351 D [0016]
- \bullet EP 0418779 A [0004][0005]
- \bullet DE 3576129 A [0028]
\bullet JP 57175027 A, TAKESHI OOSHIMA
[0004]
\bulletPATENT ABSTRACTS OF JAPAN. 26
Enero 1983, vol. 007, 020(M-188) [0004]
Claims (12)
1. Procedimiento para la fabricación y/o
tratamiento de piezas, especialmente para la fabricación de piezas
estampadas, con al menos una herramienta (1) que se puede someter
bajo presión y/o fuerza, en cuyo caso la presión y/o fuerza
aplicada sobre al menos una herramienta (1) será distribuida en la
herramienta (1) transversalmente a la dirección de presión,
caracterizado en que, la presión/fuerza distribuída
transversalmente a la dirección de presión será redistribuída en
forma de elementos flexibles (10, 17) sobre varios campos de
transmisión de fuerza, independientes entre sí, con el fin de
compensar las fuerzas basculantes que ejercen sobre la al menos
única herramienta (1).
2. Procedimiento conforme a la reivindicación 1,
caracterizado en que se proporcionan los elementos flexibles,
como puentes transversales (10, 17) con diferentes
longitudes/extensiones y fuerzas, para los campos de transmisión de
fuerza.
3. Procedimiento conforme a la reivindicación 1,
caracterizado en que se contrarresta la presión/fuerza
mediante una contra-presión/-fuerza.
4. Dispositivo para la fabricación y/o
tratamiento de piezas, especialmente para la fabricación de piezas
estampadas, con al menos una herramienta (1) que se puede someter a
presión y/o fuerza, la cual presenta al menos un disco (2) y un
elemento de trabajo (26), en cuyo caso el elemento de trabajo (26)
se apoya sobre elementos flexibles (5, 6, 10, 17, 18, 28) en frente
del disco (2), caracterizado en que el elemento de trabajo
(26) se apoya a través de al menos un puente transversal (10), el
cual se apoya sobre numerosos elementos flexibles de transmisión de
fuerza (5, 6), independientes entre sí.
5. Dispositivo conforme a la reivindicación 4,
caracterizado en que los elementos de transmisión de fuerza
(5, 6) consisten cada uno de ellos en un bulón de presión (6), el
cual se apoya por un lado contra el puente transversal (10), es
sujetado en el disco (2), y por otro lado se apoya frente a un
elemento de presión (5).
6. Dispositivo conforme a las reivindicaciones 4
ó 5, caracterizado en que al menos un puente de bulón de
presión (17) está colocado por encima del puente transversal
(10).
7. Dispositivo conforme a la reivindicación 6,
caracterizado en que el puente de bulón de presión (17) está
asentado en un compartimento (16), desplazable en contra de la
dirección de la presión principal del dispositivo, y se apoya por
el otro extremo de los puentes transversales (10) en contra del
elemento de trabajo (26).
8. Dispositivo conforme a la reivindicación 7,
caracterizado en que un elemento de retorno (20) está
asignado al puente de bulón de presión para volver a conducir en su
posición inicial.
9. Dispositivo conforme a la reivindicación 5,
caracterizado en que los elementos de presión (5) están
colocados en una parte firme (3) del dispositivo, por ejemplo en
una mesa y/o en frente de ella en un travesaño que cubre la mesa,
mientras que los bulones de presión (6) atraviesan el disco (2).
10. Dispositivo conforme a la reivindicación 9,
caracterizado en que el puente transversal (10) presenta en
frente del disco (2) al menos un elemento de encastre (13), el cual
actúa conjuntamente con una cavidad correspondiente en el disco
(2).
11. Dispositivo conforme a las reivindicaciones
6 hasta 8, caracterizado en que cada puente de bulón de
presión (17) está colocado en un bastidor (15) en un compartimento
(16).
12. Dispositivo conforme a la reivindicación 11,
caracterizado en que por encima del bastidor (15) se
encuentra estirado un disco base (30), el cual está unido con un
elemento de trabajo, por ejemplo una matriz (32), a través de una
compensación de altura (31).
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