ES2344088T3 - Dispositivo de forja de cuatro mordazas. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo de forja de cuatro mordazas con un elemento (1 ó 16) de soporte para una mordaza superior (9 ó 23) y un elemento (3 ó 17) de soporte para una mordaza inferior (7 ó 21), estando provistos los elementos (1, 3 ó 16, 17) de soporte de superficies oblicuas y unidos cinemáticamente con elementos (5, 6 ó 18, 19) de soporte para mordazas laterales (8, 10 ó 22, 24), así como estando provistos de superficies convenientemente oblicuas como los elementos (1, 3 ó 16, 17) de soporte para la mordaza superior y la mordaza inferior (7, 9 ó 21, 23), estando dispuestas placas (12 ó 20) de deslizamiento sobre las superficies oblicuas de los elementos (1, 3 ó 16, 17 ó 5, 6 ó 18, 19) de soporte para la mordaza superior, la mordaza inferior y las mordazas laterales (7, 9 ó 21, 23 u 8, 10 ó 22, 24), creando ocho guías laterales (11) de unión una unión cinemática entre los elementos (1, 3 ó 16, 17) de soporte para la mordaza superior y la mordaza inferior (7, 9 ó 21, 23) y los elementos (5, 6, 18, 19) de soporte para las mordazas laterales (8, 10, 22, 24), estando montadas cuatro mordazas con superficies de trabajo y apoyo en los elementos de soporte de mordaza y estando previsto un sistema para el suministro de lubricante a los pares de fricción de las placas (12 ó 20) de deslizamiento, caracterizado porque están previstas guías (14 ó 15) de centraje que están montadas en uno o varios planos en las superficies oblicuas de los elementos (1, 3 ó 16, 17) de soporte para la mordaza superior y la mordaza inferior (7, 9 ó 21, 23) y en las superficies oblicuas de los elementos (5, 6 ó 18, 19) de soporte para las mordazas laterales (8, 10 ó 22, 24), discurriendo los planos de las guías centrales (14 ó 15) en vertical al plano central longitudinal (0-0) del dispositivo, porque la anchura B1 de la superficie de trabajo de cada mordaza (7 a 10 ó 20 a 24) es 0,5-0,9 de la anchura B2 de la superficie de apoyo de las mordazas (7 a 10 ó 20 a 24) y porque mediante la relación S1/S2 >=q 2,5 está definida la superficie completa (S1) de contacto de las placas (12 ó 20) de deslizamiento sobre las superficies oblicuas de los elementos (5, 6 ó 18, 19) de soporte para las mordazas laterales (8, 10 ó 22, 24) y con las placas (12 ó 20) de deslizamiento sobre los elementos (1, 3 ó 16, 17) de soporte para la mordaza superior y la mordaza inferior (7, 9 ó 21, 23) en el dispositivo cerrado respecto a la superficie completa (S2) de la proyección de las superficies de trabajo de las mordazas laterales (8, 10 ó 22, 24) sobre el plano (0-0) del eje central longitudinal del dispositivo.
Description
Dispositivo de forja de cuatro mordazas.
La invención se refiere a un dispositivo de
forja de cuatro mordazas con un elemento de soporte para una mordaza
superior y un elemento de soporte para una mordaza inferior, estando
provistos los elementos de soporte de superficies oblicuas y unidos
cinemáticamente con elementos de soporte para mordazas laterales,
así como estando provistos de superficies convenientemente oblicuas
como los elementos de soporte para la mordaza superior y la mordaza
inferior, estando dispuestas placas de deslizamiento sobre las
superficies oblicuas de los elementos de soporte para la mordaza
superior, la mordaza inferior y las mordazas laterales, creando ocho
guías laterales de unión una unión cinemática entre los elementos de
soporte para la mordaza superior y la mordaza inferior y los
elementos de soporte para las mordazas laterales, estando montadas
cuatro mordazas con superficies de trabajo y apoyo en los elementos
de soporte de mordaza y estando previsto un sistema para el
suministro de lubricante a los pares de fricción de las placas de
deslizamiento.
El dispositivo se puede usar en la construcción
de maquinarias y en la industria metalúrgica para la fabricación de
productos con un eje alargado, como elementos de aspiración, apoyos,
celdas intermedias, árboles de torsión, cilindros y productos
similares, así como también para la fabricación de productos de
forja que se van a conformar posteriormente, por ejemplo, lingotes
de forja hechos de acero y aleaciones inoxidables, resistentes al
calor y difíciles de deformar, que presentan una construcción
sólida.
De la patente ucraniana 29183A se conoce un
dispositivo de forja de cuatro mordazas que está compuesto de dos
elementos de soporte con superficies oblicuas para la mordaza
superior y la mordaza inferior. Estos elementos de soporte se
encuentran unidos cinemáticamente con los elementos de soporte para
las mordazas laterales (con superficies oblicuas). Las superficies
están en correspondencia con las superficies oblicuas del elemento
superior e inferior de soporte y dispuestas en un ángulo de 3 a 75º
respecto al eje longitudinal central vertical del dispositivo. El
dispositivo está compuesto además de las cuatro mordazas fijadas en
los elementos correspondientes de soporte de mordaza.
Este dispositivo posibilita la fabricación de
lingotes de forja de alta calidad con una medida pequeña de forja,
así como la forja de tochos que presentan una zona amplia en la
sección transversal.
De la patente ucraniana
UA-C2-67879 se conoce otro
dispositivo de forja de cuatro mordazas, en el que los elementos de
soporte para el elemento de soporte superior e inferior y los
elementos de soporte laterales de las mordazas presentan superficies
oblicuas, estando unidos cinemáticamente entre sí los elementos de
soporte mediante guías laterales de unión, de modo que en caso de un
ajuste vertical del elemento superior de soporte y/o del elemento
inferior de soporte se ajustan a la vez forzosamente los elementos
laterales de soporte, de modo que todas las mordazas se ajustan una
respecto a otra. Además, sobre las superficies oblicuas de los
elementos de soporte están fijadas placas de deslizamiento. Un
sistema para el suministro de lubricante a los pares de fricción de
las placas de deslizamiento incluye una bomba, tuberías, tubos
flexibles, elementos y canales de unión que están guiados a través
de los canales de los elementos de soporte.
Esta construcción de un dispositivo de forja de
cuatro mordazas asegura una vida útil más larga. Sin embargo, la
desventaja de este conocido dispositivo de forja de cuatro mordazas
radica en que no garantiza un tiempo de funcionamiento
suficientemente largo sin la realización de reparaciones, ya que
sobre las superficies de trabajo de las placas de deslizamiento se
forman los llamados "gripajes" que impiden el
deslizamiento.
Por tanto, el objetivo de la presente invención
es prolongar el tiempo de funcionamiento, sin reparaciones, del
dispositivo de forja mediante la modificación de su construcción, en
la que se reduce la posibilidad de formación de gripajes sobre las
superficies de trabajo de las placas de deslizamiento.
Este objetivo se consigue según la invención al
estar previstas guías 14 ó 15 de centraje que están montadas en uno
o varios planos en las superficies oblicuas de los elementos 1, 3 ó
16, 17 de soporte para la mordaza superior y la mordaza inferior 7,
9 ó 21, 23 y en las superficies oblicuas de los elementos 5, 6 ó 18,
19 de soporte para las mordazas laterales 8, 10 ó 22, 24,
discurriendo los planos de las guías centrales 14 ó 15 en vertical
al plano central longitudinal 0-0 del dispositivo,
al ser la anchura B_{1} de la superficie de trabajo de cada
mordaza 7 a 10 ó 20 a 24 0,5-0,9 de la anchura
B_{2} de la superficie de apoyo de las mordazas 7 a 10 ó 20 a 24 y
al estar definida mediante la relación S_{1}/S_{2} \geq 2,5 la
superficie completa S_{1} de contacto de las placas 12 ó 20 de
deslizamiento sobre las superficies oblicuas de los elementos 5, 6 ó
18, 19 de soporte para las mordazas laterales 8, 10 ó 22, 24 y con
las placas 12 ó 20 de deslizamiento sobre los elementos 1, 3 ó 16,
17 de soporte para la mordaza superior y la mordaza inferior 7, 9 ó
21, 23 en el dispositivo cerrado respecto a la superficie completa
S_{2} de la proyección de las superficies de trabajo de las
mordazas laterales 8, 10 ó 22, 24 sobre el plano 0-0
del eje central longitudinal del dispositivo. Resulta novedosa la
configuración del dispositivo con guías de centraje montadas sobre
las superficies oblicuas de los elementos laterales de soporte en
uno o varios planos. Estos planos discurren en vertical al eje
central longitudinal del dispositivo. Los planos están formados
mediante ranuras de centraje, estando formadas las ranuras de
centraje mediante las paredes de las ranuras realizadas sobre las
superficies oblicuas de los elementos de soporte para las mordazas
laterales o los elementos de soporte para la mordaza superior y la
mordaza inferior. Estas ranuras de centraje están formadas
simultáneamente mediante superficies laterales de las placas de
deslizamiento. Las guías laterales de unión presentan una sección
transversal en forma de F. En este caso, la anchura de la superficie
de trabajo de cada mordaza es 0,5-0,9 de la mordaza
de la superficie de apoyo de estas mordazas. En una relación
S_{1}/S_{2} \geq 2,5 está seleccionada la superficie completa
S_{1} de contacto de las placas de deslizamiento, previstas sobre
las superficies oblicuas de los elementos de soporte para las
mordazas laterales, con las superficies de deslizamiento, montadas
en los elementos de soporte para la mordaza superior y la mordaza
inferior, en el dispositivo cerrado y la superficie completa S_{2}
de la proyección de las superficies de trabajo de las mordazas
laterales sobre el plano central longitudinal del dispositivo.
Cuando se cumple esta relación, las presiones
específicas sobre la superficie de trabajo de las placas de
deslizamiento no superan los valores permitidos, en los que es
posible la formación de gripajes sobre estas superficies.
La construcción propuesta para el dispositivo de
forja de cuatro mordazas permite obtener los siguientes
resultados:
- a)
- se evita la soldadura por fricción en las superficies de contacto,
- b)
- se reduce esencialmente la posibilidad de formación de gripajes sobre las superficies de fricción y
- c)
- se reduce esencialmente la probabilidad de desconexión de emergencia durante la forja debido a roturas en los pares de fricción de las placas de deslizamiento.
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Los ensayos a gran escala en el nuevo
dispositivo de forja de cuatro mordazas mostraron ventajas
esenciales. Por tanto, se fabricó un dispositivo de forja de cuatro
mordazas en correspondencia con la construcción propuesta y se
comparó con un dispositivo de forja de cuatro mordazas según el
prototipo conocido. En estos dispositivos de forja de cuatro
mordazas se forjaron de forma hidráulica tochos 25 con un peso de 5
a 7 toneladas, hechos de acero estructural, mediante una fuerza de
compresión de 20 MN. Hasta la primera reparación de las placas de
deslizamiento se forjaron en el prototipo del dispositivo de forja
33.200 t de lingotes de forja, mientras que en el dispositivo de
forja solicitado se forjaron, por el contrario, 4 8.750 t de
lingotes de forja, es decir, 1,47 veces más.
La invención se explica detalladamente por medio
de ejemplos de realización representados en los dibujos.
Muestran:
Fig. 1 un dispositivo de forja de cuatro
mordazas en estado estático,
Fig. 2 un corte a lo largo de la línea
A-A de la figura 1 (forma de realización 1),
Fig. 3 un corte a lo largo de la línea
A-A de la figura 1 (forma de realización 2),
Fig. 4 un corte a lo largo de la línea
B-B de la figura 1,
Fig. 5 un dispositivo de forja de cuatro
mordazas con guías de centraje fijadas sobre los elementos de
soporte de la mordaza superior y de la mordaza inferior,
Fig. 6 un corte a lo largo de la línea
C-C de la figura 5 y
Fig. 7 un dispositivo de forja de cuatro
mordazas durante el recalcado de un tocho (estando sombreada con
líneas paralelas la sección transversal del tocho 25 al final del
recalcado).
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El dispositivo de forja de cuatro mordazas está
compuesto de:
- -
- el elemento 1 de soporte para la mordaza superior, que está fijado en la placa superior móvil 2,
- -
- el elemento 3 de soporte para la mordaza inferior, que está fijado en la placa inferior móvil 4, dos mordazas laterales fijadas en los elementos 5, 6 de soporte,
- -
- cuatro mordazas 7 a 10 que están montadas en los elementos de soporte de mordaza,
- -
- ocho guías 11 de unión que crean uniones cinemáticas entre los elementos 5, 6 de soporte para las mordazas laterales y los elementos 1, 3 de soporte para la mordaza superior y la mordaza inferior,
- -
- placas 12 de deslizamiento y
- -
- un sistema 13 para el suministro de lubricante a los pares de fricción.
\vskip1.000000\baselineskip
Los elementos 5, 6 de soporte para las mordazas
laterales se centran mediante las guías 14 de centraje respecto a
los elementos 1, 3 de soporte para la mordaza superior y la mordaza
inferior. Por tanto, sobre las superficies oblicuas de los elementos
de soporte de mordaza se pueden disponer respectivamente una o
varias guías 14 de centraje. La figura 2 muestra una guía 14 de
central y la figura 3, dos guías de centraje. Las guías 14 de
centraje se pueden montar sobre las superficies oblicuas de los
elementos 5, 6 de soporte para las mordazas laterales en uno o
varios planos. Estos planos discurren en vertical al plano central
longitudinal 0-0 del dispositivo. Las guías 14 de
centraje se pueden enclavar también en ranuras de centraje. Las
ranuras de centraje están situadas sobre las superficies oblicuas de
los elementos 1, 3 de soporte para la mordaza superior y la mordaza
inferior. Las ranuras de centraje se forman mediante las superficies
laterales de las placas 12 de deslizamiento y las paredes de las
ranuras (figuras 1 a 3).
Como muestra la figura 5, las guías 15 de
centraje se pueden situar también sobre las superficies oblicuas de
los elementos 16, 17 de soporte para la mordaza superior y la
mordaza inferior y enclavarse en ranuras de centraje. Las guías 15
de centraje están situadas sobre las superficies oblicuas de los
elementos 18, 19 de soporte para las mordazas laterales y están
formadas mediante las superficies laterales de las placas 20 de
deslizamiento y las paredes de las ranuras.
Las guías laterales 11 de unión presentan una
sección transversal en forma de F y están situadas fijamente en el
elemento 1, 3 de soporte para la mordaza superior y la mordaza
inferior mediante pasadores. Las guías 11 de unión presentan un
juego respecto a los elementos 5, 6 de soporte para las mordazas
laterales sobre la superficie de deslizamiento (figuras 1 y 4). Las
mordazas 21 a 24 del dispositivo de forja tienen una forma en la
sección transversal que muestra la figura 6. En cada mordaza, la
anchura B_{1} de la superficie de trabajo es
0,5-0,9 de la anchura B_{2} de su superficie de
apoyo, es decir, se cumple la siguiente relación:
B_{1}/B_{2} =
0,5-0,9
En los valores B_{1}/B_{2} < 0,5 se
reduce esencialmente la capacidad de forja. En el caso de los
valores B_{1}/B_{2} > 0,9 son posibles las posiciones
oblicuas de los elementos 18, 19 de soporte para las mordazas
laterales y la formación de gripajes sobre las superficies de las
placas 20 de deslizamiento.
En la construcción del dispositivo de forja de
cuatro mordazas se cumple también la siguiente relación:
S_{1}/S_{2}
\geq
2,5
en la
que:
S_{1} es la superficie completa de contacto
entre las placas de deslizamiento. Algunas placas de deslizamiento
están dispuestas sobre las superficies oblicuas de los elementos 5,
6 ó 18, 19 de soporte para las mordazas laterales. Las otras placas
de deslizamiento están dispuestas sobre los elementos de soporte
para la mordaza superior y la mordaza inferior en el dispositivo
cerrado.
S_{2} es la superficie completa de la
proyección de las superficies de trabajo de las mordazas laterales
sobre el plano del eje central longitudinal del dispositivo
"0-0" (figura 1).
La fijación del dispositivo de forja de cuatro
mordazas en la mesa de prensa y en el travesaño móvil de prensa está
realizada asimismo como en el caso de las mordazas
convencionales.
El dispositivo de forja de cuatro mordazas
funciona de la siguiente forma:
Antes de alimentarse el tocho 25 al dispositivo,
el espacio de trabajo del dispositivo de forja se abre mediante el
movimiento del travesaño móvil hacia arriba hasta la distancia
necesaria. A continuación se transporta el tocho 25 mediante un
manipulador (no dibujado en las figuras) hacia el espacio de trabajo
y se recalca con las mordazas 7 a 10 ó 21 a 24 al guiarse hacia
abajo el travesaño móvil de prensa (figura 7). Al recalcarse el
tocho 25, la fuerza de compresión se transmite mediante el travesaño
móvil y la placa 2 al elemento 1 de soporte para la mordaza
superior, a los elementos 5, 6 ó 18, 19 de soporte para las mordazas
laterales y al elemento inmóvil 3 de soporte para la mordaza
inferior (figura 7). La transmisión de la fuerza de compresión a los
elementos 5, 6 de soporte para las mordazas laterales se realiza a
través de las superficies oblicuas de los elementos 1, 3 ó 16, 17 de
soporte para la mordaza superior y la mordaza inferior, a saber,
durante el movimiento de los elementos 5, 6 ó 18, 19 de soporte para
las mordazas laterales. Al penetrar las superficies de trabajo de
las mordazas 7 a 10 ó 21 a 24 en el cuerpo del tocho 2 5 aumenta
rápidamente la presión sobre las superficies de deslizamiento de las
placas 12 ó 20 de deslizamiento. Además, el tocho 25 se alimenta
antes de cada recalcado por uno de los laterales del dispositivo de
forja con un valor determinado. De este modo se garantiza siempre la
excentricidad de la aplicación de la carga respecto al plano de
simetría del dispositivo. Esta excentricidad tiende a desplazar
entre sí (situar de forma oblicua) los elementos de soporte de
mordaza. Mediante las posiciones oblicuas aumentan las presiones
específicas que se ejercen sobre las zonas individuales de las
placas 12 ó 20 de deslizamiento. Esto puede provocar la formación de
gripajes sobre las superficies de las placas 12 ó 20 de
deslizamiento.
En la construcción propuesta del dispositivo de
forja se reduce el tamaño de esta excentricidad no deseada al ser la
anchura B_{1} de la superficie de trabajo en cada mordaza 7 a 10 ó
20 a 24 menor que la anchura B_{2} de su superficie de apoyo
(B_{1}/B_{2} = 0,5-0,9). La reducción de las
posiciones oblicuas en el dispositivo de forja, que se va a
patentar, se obtiene también mediante las guías 14 ó 15 de
centraje.
Las guías de centraje están dispuestas sobre las
superficies oblicuas de algunos elementos de soporte de mordaza y se
enclavan en las ranuras de centraje de los otros elementos de
soporte de mordaza. Mediante las guías 14 ó 15 de centraje se
reducen esencialmente las posiciones oblicuas entre los elementos de
soporte de mordaza. Para la reducción de las posiciones oblicuas
entre los elementos 5, 6 ó 18, 19 de soporte para las mordazas
laterales y los elementos 1, 3 ó 16, 17 de soporte para la mordaza
superior y la mordaza inferior, las guías laterales 11 de unión
presentan una sección transversal en forma de F. Esta sección de las
guías laterales 11 de unión garantiza una unión cinemática más
segura entre los elementos 5, 6 ó 18, 19 de soporte para las
mordazas laterales y los elementos 1, 3 ó 16, 17 de soporte para la
mordaza superior y la mordaza inferior. Esta sección transversal
reduce también las posiciones oblicuas entre las placas 12 ó 20 de
deslizamiento en los pares de fricción y, por consiguiente, la
posible formación de gripajes sobre las superficies de deslizamiento
de las placas 12 ó 20 de deslizamiento.
Claims (2)
1. Dispositivo de forja de cuatro mordazas con
un elemento (1 ó 16) de soporte para una mordaza superior (9 ó 23) y
un elemento (3 ó 17) de soporte para una mordaza inferior (7 ó 21),
estando provistos los elementos (1, 3 ó 16, 17) de soporte de
superficies oblicuas y unidos cinemáticamente con elementos (5, 6 ó
18, 19) de soporte para mordazas laterales (8, 10 ó 22, 24), así
como estando provistos de superficies convenientemente oblicuas como
los elementos (1, 3 ó 16, 17) de soporte para la mordaza superior y
la mordaza inferior (7, 9 ó 21, 23), estando dispuestas placas (12 ó
20) de deslizamiento sobre las superficies oblicuas de los elementos
(1, 3 ó 16, 17 ó 5, 6 ó 18, 19) de soporte para la mordaza superior,
la mordaza inferior y las mordazas laterales (7, 9 ó 21, 23 u 8, 10
ó 22, 24), creando ocho guías laterales (11) de unión una unión
cinemática entre los elementos (1, 3 ó 16, 17) de soporte para la
mordaza superior y la mordaza inferior (7, 9 ó 21, 23) y los
elementos (5, 6, 18, 19) de soporte para las mordazas laterales (8,
10, 22, 24), estando montadas cuatro mordazas con superficies de
trabajo y apoyo en los elementos de soporte de mordaza y estando
previsto un sistema para el suministro de lubricante a los pares de
fricción de las placas (12 ó 20) de deslizamiento,
caracterizado porque están previstas guías (14 ó 15) de
centraje que están montadas en uno o varios planos en las
superficies oblicuas de los elementos (1, 3 ó 16, 17) de soporte
para la mordaza superior y la mordaza inferior (7, 9 ó 21, 23) y en
las superficies oblicuas de los elementos (5, 6 ó 18, 19) de soporte
para las mordazas laterales (8, 10 ó 22, 24), discurriendo los
planos de las guías centrales (14 ó 15) en vertical al plano central
longitudinal (0-0) del dispositivo, porque la
anchura B_{1} de la superficie de trabajo de cada mordaza (7 a 10
ó 20 a 24) es 0,5-0,9 de la anchura B_{2} de la
superficie de apoyo de las mordazas (7 a 10 ó 20 a 24) y porque
mediante la relación S_{1}/S_{2} \geq 2,5 está definida la
superficie completa (S_{1}) de contacto de las placas (12 ó 20) de
deslizamiento sobre las superficies oblicuas de los elementos (5, 6
ó 18, 19) de soporte para las mordazas laterales (8, 10 ó 22, 24) y
con las placas (12 ó 20) de deslizamiento sobre los elementos (1, 3
ó 16, 17) de soporte para la mordaza superior y la mordaza inferior
(7, 9 ó 21, 23) en el dispositivo cerrado respecto a la superficie
completa (S_{2}) de la proyección de las superficies de trabajo de
las mordazas laterales (8, 10 ó 22, 24) sobre el plano
(0-0) del eje central longitudinal del
dispositivo.
2. Dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado porque las guías (14 ó 15) de centraje están
dispuestas sobre las superficies oblicuas de los elementos (1, 3 ó
16, 17) de soporte para la mordaza superior y la mordaza inferior
(7, 9 ó 21, 23) en el plano de simetría longitudinal del dispositivo
y porque las ranuras de centraje se forman mediante las paredes de
las ranuras que están realizadas sobre las superficies oblicuas de
los elementos (5, 6 ó 18, 19) de soporte para las mordazas laterales
(8, 10 ó 22, 24), así como están guiadas mediante las superficies
laterales de las placas (12 ó 20) de deslizamiento.
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| PCT/RU2007/000029 WO2008091176A1 (fr) | 2007-01-24 | 2007-01-24 | Dispositif de forgeage à quatre percuteurs |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2344088T3 true ES2344088T3 (es) | 2010-08-17 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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