ES2341520B1 - Sistema para el mecanizzdo de piezas plasticas. - Google Patents
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Abstract
Sistema para el mecanizado de piezas
plásticas.
La invención describe un dispositivo para el
mecanizado de piezas plásticas, fundamentalmente rebabas de piezas
conformadas mediante inyección de plástico, que comprende: un
vástago (2) rotatorio; unos brazos (3a, 3b), conectados al vástago
(2) rotatorio y basculantes alrededor de unos ejes perpendiculares
al eje de rotación del vástago (2), de modo que el giro del vástago
(2) provoca que los brazos (3a, 3b) se abran bajo la acción de la
fuerza centrífuga; y un cuerpo (6) desplazable en dirección
longitudinal, alrededor del cual gira el vástago (3a, 3b) rotatorio,
de modo que en una posición adelantada el cuerpo (6) empuja los
brazos (3a, 3b), provocando su cierre alrededor del molde (5) de
mecanizado, mientras que en una posición retrasada permite la
apertura de los brazos (3a, 3b) bajo la fuerza centrífuga, liberando
el molde (5) de mecanizado.
Description
Sistema para el mecanizado de piezas
plásticas.
El objeto principal de la invención es un
dispositivo para el mecanizado de piezas plásticas, fundamentalmente
rebabas de piezas conformadas mediante inyección de plástico. Más
particularmente, se trata de mecanizar la rebaba en la zona de unión
del molde de piezas de material termoplástico.
El moldeo por inyección es un proceso de
fabricación para producir piezas de materiales termoendurecibles. Se
inyecta el material fundido a alta presión en un molde, normalmente
de acero o aluminio, el cual tiene una forma inversa de la del
producto que se desea moldear. El moldeo por inyección se emplea
ampliamente para fabricar una gran variedad de piezas, desde
pequeños componentes hasta grandes partes empleadas en
automoción.
Un tipo particular de moldeo por inyección está
dirigido a la inyección de plásticos, en el que el material que se
inyecta es un termoplástico. Uno de los problemas que suelen generar
estos procesos es que se producen rebabas causadas por la salida de
pequeñas cantidades de material plástico por las juntas entre las
dos piezas que constituyen el molde. Por este motivo, es
imprescindible efectuar un proceso final de desbarbado o eliminación
de las rebabas, sobre todo con el fin de facilitar la unión, acople
o ensamble de las piezas mecanizadas con otras piezas.
Actualmente, los sistemas de mecanización
industriales para piezas de material termoplástico conocidos son los
siguientes:
- Sistemas de mecanización por torneado: el
arranque de viruta se realiza mediante una herramienta de corte que
trabaja en dos movimientos, avance lineal y profundización de
pasada.
- Sistemas de mecanización por fresado:
rasurado, corte, arranque en formas circular, helicoidal, de
engranajes, etc.
- Sistemas de mecanización por taladrado:
combinación del movimiento de giro más el avance de una herramienta
específica denominada broca para hacer orificios cilíndricos.
- Sistemas de mecanización por aserrado: para el
corte de piezas se utilizan principalmente dos tipos de herramienta,
la sierra circular de acero rápido con dientes sin triscar, vaciados
lateralmente (consiste en un disco con dientes en su borde, que
corta mediante un movimiento de giro y avance en profundidad) y la
sierra de cinta, de dientes triscados (inclinados alternativamente
para que el surco sea más espeso que la hoja y ésta se deslice
bien). Su forma es la de una larga cinta en lazo cerrado, que
realiza un movimiento longitudinal continuo.
- Sistemas de mecanización por cepillado:
arranque de virutas de piezas planas para rebajar su grosor,
mediante el corte con una lámina de filo cortante inserta en la
herramienta (cepillo manual de carpintería o cepillo eléctrico).
- Sistemas de mecanización por cizallamiento:
operación de corte que desgarra las láminas mediante la acción de
dos cuchillas que se deslizan una sobre la otra. Se emplea como
herramienta manual la guillotina y como máquina la cizalla, ambas
con alta capacidad de corte pero sin posibilidad de cortes
curvos.
- Sistema de mecanización mediante corte por
hilo: eliminación del material termoplástico sobrante por medio de
un hilo caliente.
- Sistema de mecanización para acabados:
herramientas que producen virutas muy pequeñas para terminar, en
dimensión y superficie, piezas que han sido previamente mecanizadas
por otros procedimientos.
Sin embargo, estos procesos utilizados hasta el
momento frecuentemente provocan desgarres en las piezas. Para
evitarlos, se debe mecanizar a velocidades altas y los radios de
curvatura en el plegado y curvado deben ser grandes. Además, debido
a la baja conductividad térmica de los plásticos, es importante
evitar que se caliente en exceso el material, ya que una temperatura
excesiva provocaría una viruta pastosa que se puede adherir a partes
de la máquina. Los plásticos termoestables podrían llegar a
descomponerse y los termoplásticos llegarían a deformarse por
fusión.
La presente invención describe un nuevo sistema
para el mecanizado, desbarbado o eliminación de rebabas en piezas de
plástico inyectado. Las ventajas del sistema de la invención son su
gran sencillez, fiabilidad y versatilidad, consiguiéndose un acabado
superficial que permite evitar posteriores controles de calidad.
Además, es posible adaptar el sistema de la invención a piezas de
diferentes formas y dimensiones, sin mayor complicación que el
ajuste dimensional de las partes constituyentes de la invención.
La presente invención describe un sistema para
el mecanizado de piezas plásticas que comprende fundamentalmente un
vástago rotatorio, unos brazos basculantes conectados al vástago y
un cuerpo desplazable en dirección longitudinal. A continuación se
define cada una de estas partes con mayor detalle.
\vskip1.000000\baselineskip
Se trata de un vástago longitudinal conectado a
unos medios de rotación, como por ejemplo un motor eléctrico o
similar. Esta pieza transmite el movimiento de rotación responsable
del mecanizado de la pieza plástica.
\vskip1.000000\baselineskip
Los brazos basculantes están acoplados al
vástago rotatorio anterior a través de unos ejes perpendiculares al
eje de rotación del vástago, de modo que el giro de dicho vástago
provoca que los brazos se abran bajo la acción de la fuerza
centrífuga. Además, los brazos comprenden unas hendiduras en el
interior de su extremo destinadas a alojar una porción cilíndrica
del molde de mecanizado, que es la pieza que entra efectivamente en
contacto con la pieza plástica para el desbarbado.
\vskip1.000000\baselineskip
El vástago rotatorio gira alrededor del cuerpo,
que además es desplazable en dirección longitudinal, de modo que en
una posición adelantada el cuerpo empuja los brazos, provocando su
cierre alrededor del molde de mecanizado, mientras que en una
posición retrasada el cuerpo permite la apertura de los brazos bajo
la fuerza centrífuga, liberando el molde de mecanizado.
El molde de mecanizado comprende una porción
cilíndrica, que se acopla a los brazos, y una parte que entra en
contacto con la pieza de material plástico, y que tiene la forma que
se desea mecanizar en la pieza plástica. Cuando el cuerpo pasa de su
posición retrasada a su posición adelantada, los brazos son forzados
a cerrarse alrededor de la porción cilíndrica del molde de
mecanizado. Preferiblemente, los brazos comprenden una rampa que
proporciona un apoyo para el cuerpo cuando está en su posición
adelantada. Así, una vez el cuerpo está en su posición adelantada,
los brazos
presionan firmemente el molde de mecanizado y se puede comenzar la operación de desbarbado de la pieza plástica.
presionan firmemente el molde de mecanizado y se puede comenzar la operación de desbarbado de la pieza plástica.
Preferiblemente, el sistema de la invención
comprende además unos medios de avance que hacen avanzar y
retroceder el cuerpo entre las posiciones adelantada y retrasada.
Según algunos ejemplos, puede tratarse de cilindros hidráulicos,
cilindros neumáticos, o bien motores con reductora.
Por último, en otra realización preferida de la
invención el sistema de mecanizado comprende además un medio de
centrado para centrar el molde de mecanizado con respecto del eje de
rotación del vástago.
\vskip1.000000\baselineskip
Para complementar la descripción que se está
realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las
características de la invención, de acuerdo con un ejemplo
preferente de realización práctica de la misma, se acompaña como
parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde
con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo
siguiente:
Fig. 1.- Muestra una sección del sistema de la
invención con el cuerpo en su posición adelantada.
Fig. 2.- Muestra una sección del sistema de la
invención con el cuerpo en su posición retrasada.
\vskip1.000000\baselineskip
Se describe a continuación un ejemplo del
sistema (1) de la invención haciendo referencia a las figuras
adjuntas. En particular, las Figs. 1 y 2 muestran un cuerpo (6),
fabricado en acero F114 mecanizado, que alberga en su interior tres
rodamientos que constituyen el apoyo para el giro de un vástago (2).
Acoplados al vástago (2) hay dos brazos (3a, 3b) de acero F521
templado al núcleo 54 HRC y nitrurados al exterior \geq 950 HV
0,3, cuyos extremos sustentan y aseguran el molde (5) para
mecanizado de la zona que se pretende retrabajar en la pieza (10) de
material termoplástico. Además, el vástago (2) está conectado
mecánicamente a un motor eléctrico de 0,75 HP. Así, la fuerza
centrífuga provocada por el giro del vástago (2) conectado al motor
eléctrico mantiene los brazos (3a, 3b) abiertos.
Unos medios de avance (9a, 9b), en este ejemplo
unos cilindros hidráulicos o neumáticos de diámetro 20, provocan el
avance del cuerpo (6), el cual ejerce una presión sobre la rampa
(7a, 7b) de los brazos (3a, 3b), obligándoles a cerrarse sobre la
pieza (10) de material termoplástico, mecanizándola con la forma
grabada en el molde (5) de mecanizado.
Un medio (8) de centrado, en este ejemplo un
centrador de acero-plata, evita que la pieza (10) de
material termoplástico se combe y se rompa durante la operación.
Por último, un movimiento de retroceso de los
medios (9a, 9b) de avance provoca que el cuerpo pase a la posición
retrasada, abriéndose de nuevo los brazos (3a, 3b) y quedando el
sistema listo para la siguiente repetición del ciclo productivo.
Claims (5)
1. Sistema (1) para el mecanizado de piezas
plásticas (10), caracterizado porque comprende:
un vástago (2) rotatorio;
unos brazos (3a, 3b), conectados al vástago (2)
rotatorio y basculantes alrededor de unos ejes perpendiculares al
eje de rotación del vástago (2), de modo que el giro del vástago (2)
provoca que los brazos (3a, 3b) se abran bajo la acción de la fuerza
centrífuga, y donde los brazos (3a, 3b) comprenden unas hendiduras
(4a, 4b) en el interior de su extremo destinadas a alojar un molde
(5) de mecanizado; y
un cuerpo (6) desplazable en dirección
longitudinal, alrededor del cual gira el vástago (3a, 3b) rotatorio,
de modo que en una posición adelantada el cuerpo (6) empuja los
brazos (3a, 3b), provocando su cierre alrededor del molde (5) de
mecanizado, mientras que en una posición retrasada permite la
apertura de los brazos (3a, 3b) bajo la fuerza centrífuga, liberando
el molde (5) de mecanizado.
\vskip1.000000\baselineskip
2. Sistema (1) para el mecanizado de piezas
plásticas (10) de acuerdo con la reivindicación 1,
caracterizado porque los brazos (3a, 3b) además comprenden
una rampa (7a, 7b) sobre la que se apoya el cuerpo (6) en su
posición adelantada.
3. Sistema (1) para el mecanizado de piezas
plásticas (10) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones
anteriores, caracterizado porque comprende dos brazos (3a,
3b).
4. Sistema (1) para el mecanizado de piezas
plásticas (10) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones
anteriores, caracterizado porque además comprende un medio
(8) de centrado para centrar el molde (5) de mecanizado con respecto
del eje de rotación del vástago (2).
5. Sistema (1) para el mecanizado de piezas
plásticas (10) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones
anteriores, caracterizado porque además comprende unos medios
(9a, 9b) de avance que hacen avanzar y retroceder el cuerpo (6)
entre las posiciones adelantada y retrasada.
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