ES2345853T3 - Procedimiento y dispositivo para fabricar una pieza de trabajo dotada de convexidades con ayuda de un medio de presion. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento para fabricar una pieza de trabajo (3) dotada de convexidades con ayuda de un medio de presión (11), en el que la pieza de trabajo de forma de perfil hueco a conformar se coloca en una posición determinada dentro de una herramienta de conformación constituida por dos mitades de herramienta (5, 6) dividida transversalmente al eje longitudinal de la pieza de trabajo, cuya herramienta presenta un molde de grabado/molde negativo correspondiente a la forma final posterior de la pieza de trabajo (3), después de la aproximación de las mitades de herramienta (5, 6) una a otra se materializa un sellado de los extremos de la pieza de trabajo (3) y se aplica una fuerza de presión axial sobre la pieza de trabajo (3), y mediante un incremento de presión de un medio de presión (11) que se encuentra en la cavidad de la pieza de trabajo (3) y que consiste en un líquido incompresible se aplica la pieza de trabajo (3) al molde de grabado/molde negativo de la herramienta de conformación para materializar la forma final de dicha pieza, caracterizado porque se coloca la pieza de trabajo (3) dentro de la primera mitad (5) de la herramienta de conformación, encontrándose ya esta mitad de herramienta (5) en un recipiente (12) lleno del líquido incompresible empleado como medio de presión (11), de modo que al menos la pieza de trabajo (3) se llena completamente del líquido y queda rodeada por éste, a continuación se aproximan las mitades de herramienta (5, 6) una a otra, de modo que se inicia el desalojamiento del medio de presión (11) a través de los machos (14, 15) que encajan con acción de sellado en la cavidad (13) por los extremos de la pieza de trabajo (3) y que están previstos en unas placas base de herramienta inferior y superior (9, 10), manteniéndose las mitades de herramienta (5, 6) por unos respectivos muelles distanciadores (8) a una distancia determinada con respecto a las placas base de herramienta inferior y superior (9, 10), y bajo el efecto de una fuerza de prensado que sigue siendo aplicada contra los muelles distanciadores (8) las mitades de herramienta (5, 6) se ponen en contacto una con otra y con sus respectivas placas base de herramienta asociadas (9, 10), de modo que se concluye el proceso de conformación para materializar la forma final de la pieza de trabajo (3) por efecto del desalojamiento adicional del medio de presión (11).
Description
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Procedimiento y dispositivo para fabricar una
pieza de trabajo dotada de convexidades con ayuda de un medio de
presión.
Se conocen por el documento DE 10 2005 036 419
A1 un procedimiento y un dispositivo para fabricar una pieza de
trabajo dotada de convexidades (formas secundarias) con ayuda de un
medio de presión (conformación a alta presión interna) según el
preámbulo de las reivindicaciones 1 y 3, respectivamente. La
herramienta de conformación a alta presión interna, constituida por
dos mitades de herramienta divididas transversalmente al eje
longitudinal de la pieza de trabajo, presenta aquí un molde de
grabado/molde negativo correspondiente a la forma final posterior
de la pieza de trabajo, colocándose la pieza de trabajo de forma de
perfil hueco a conformar dentro de la herramienta y recalcándola
por medio de una fuerza de presión axial que actúa sobre sus
extremos. Durante el proceso de recalcado los extremos de la pieza
de trabajo encajan con acción de sellado en un rebajo de la
herramienta de conformación a alta presión interna que rodea a un
cono, aportándose seguidamente por una alimentación prevista en la
primera mitad de la herramienta un medio de presión para generar una
presión interna en la pieza de trabajo de forma de perfil hueco que
se debe conformar. Para esta solicitación directa con presión es
necesario un multiplicador de presión correspondiente para
incrementar la presión interna. Las mitades de la herramienta se
trasladan entonces una hacia otra en mayor medida bajo la
solicitación de presión hasta que la herramienta esté cerrada, con
lo que la pieza de trabajo se ha aplicado al molde de grabado/molde
negativo para materializar la forma final de dicha pieza.
Finalmente, en la segunda mitad de la herramienta se puede
encontrar un taladro de ventilación para el medio de presión, que
puede ser un líquido prácticamente incompresible, por ejemplo agua
o una mezcla de agua y aceite.
En esta solución es desventajoso el hecho de que
el llenado de la cavidad de la pieza de trabajo con el medio de
presión puede efectuarse como un proceso autónomo que incrementa el
tiempo del ciclo de trabajo únicamente después de la colocación de
la pieza de trabajo dentro de la herramienta, teniendo que
encontrarse ya los extremos de la pieza de trabajo, debido a la
aproximación de las mitades de la herramienta una a otra, en su
posición de sellado dentro del rebajo de dichas mitades de la
herramienta. Existe entonces el riesgo de que se pandee la pieza de
trabajo y venga a quedar situada en el plano de división entre las
mitades de la herramienta. Además, no queda garantizada una
colocación estable de serie de las piezas de trabajo, ya que los
conos solos no contribuyen suficientemente al guiado ortogonal de la
pieza de trabajo. Por último, la extracción de las piezas de
trabajo ofrece dificultades debido a que éstas pueden atascarse en
el rebajo de una de las dos mitades de la herramienta. Para
aumentar la presión interna es necesario un multiplicador de
presión con miras a realizar la solicitación directa con
presión.
El problema de la invención consiste en proponer
una solución en la que se pueda prescindir del llenado de la
cavidad de la pieza de trabajo con el medio de presión como proceso
separado que incremente el tiempo del ciclo de trabajo e igualmente
se pueda prescindir de la materialización - ya necesaria en este
momento - de la posición de sellado en los extremos de la pieza de
trabajo. Además, se deberá excluir un pandeo de la pieza de
trabajo, se deberán crear las premisas para una colocación estable
de serie de la pieza de trabajo y se deberá hacer posible la
extracción sin problemas de la pieza de trabajo. Finalmente, se
deberá poder prescindir del empleo de un multiplicador de presión.
Además, no deberá ser necesario ningún multiplicador de presión
para incrementar la presión interna.
Este problema se resuelve en un procedimiento
del género expuesto con las características indicadas en la
cláusula caracterizadora de la reivindicación 1, pudiendo verse una
ejecución del mismo en la reivindicación 2. Un dispositivo par la
puesta en práctica del procedimiento según la invención se desprende
de la reivindicación 3, revelándose perfeccionamientos ventajosos
del mismo en las reivindicaciones 4 a 7.
Las ventajas de la invención consisten en que se
puede prescindir del llenado de la cavidad de la pieza de trabajo
con el medio de presión como proceso separado que incrementa el
tiempo del ciclo de trabajo, puesto que esta pieza se llena
completamente con el medio de presión al colocarla dentro de la
mitad inferior de la herramienta del dispositivo que se encuentra
ya en el medio de presión del recipiente. Además, no es necesaria
en este momento la materialización de la posición de sellado en los
extremos de la pieza de trabajo. Por otra parte, se impide un
pandeo de la pieza de trabajo, se crean las premisas para una
colocación estable de serie de las piezas de trabajo y se
posibilita la extracción sin problema de las piezas de trabajo.
Finalmente, se puede prescindir del empleo de un multiplicador de
presión para incrementar la presión interna, ya que la generación
de presión se realiza por medio de la reducción - que se produce
durante el proceso de recalcado - del volumen que confina a la
pieza de trabajo y/o por efecto de la penetración adicional de los
machos en la cavidad de la pieza de trabajo.
Se explicará seguidamente la invención con más
detalle haciendo referencia a un ejemplo de realización y a unos
dibujos correspondientes. Muestran:
La figura 1, un alzado lateral en sección de la
construcción de principio del dispositivo según la invención para
fabricar una pieza de trabajo dotada de convexidades con ayuda de un
medio de presión, en estado abierto ya cargado con la pieza de
trabajo,
La figura 2, un alzado lateral en sección del
dispositivo según la invención, en el que se ha ocupado la posición
de sellado de los machos inmediatamente antes de la conformación,
y
La figura 3, un alzado lateral en sección del
dispositivo según la invención, en el que el dispositivo está
completamente cerrado (posición final) y se ha efectuado la
conformación de la pieza de trabajo.
\global\parskip1.000000\baselineskip
En la figura 1 se representa un dispositivo 1
para fabricar una pieza de trabajo 3 dotada de convexidades 2
(figura 3) con ayuda de un medio de presión 11. Este dispositivo 1
está constituido por dos mitades de herramienta dividida
transversalmente al eje longitudinal 4 de la pieza de trabajo 3, la
mitad de herramienta inferior 5 y la mitad de herramienta superior
6, las cuales presentan un molde de grabado/molde negativo 7
correspondiente a la forma final posterior de la pieza de trabajo.
Las mitades de herramienta 5, 6 llevan asociados unos muelles
distanciadores 8 mediante los cuales éstas están unidas con una
respectiva placa base de herramienta inferior 9 y una respectiva
placa base de herramienta superior 10.
Las placas base de herramienta 9, 10 cooperan
con una prensa no mostrada. La placa base de herramienta inferior 9
lleva asociado un recipiente 12 lleno de un líquido incompresible
empleado como medio de presión 11, preferiblemente agua, en el cual
se sumerge completamente al menos la pieza de trabajo 3. Además, las
placas base de herramienta inferior y superior 9, 10 presentan
sendos machos (inferior y superior) 14, 15 destinados a encajar por
ambos lados en la cavidad 13 de la pieza de trabajo 3. Para una
válvula de sobrepresión, no representada, está dispuesto un canal
16 en la placa base de herramienta inferior 9 y en su macho 14.
Además, la placa base de herramienta inferior 9 contiene una boca
de entrada y salida 17 para el líquido incompresible empleado como
medio de presión 11. Esta boca de entrada y salida 17 puede estar
dispuesta también en el recipiente 12. Finalmente, al menos una de
las mitades de herramienta 5, 6 está equipada con un canal de
desalojamiento 18 para el medio de presión 11, por lo que el medio
de presión líquido 11 puede escapar del espacio comprendido entre la
pieza de trabajo 3 y el molde de grabado/molde negativo 7.
Preferiblemente, este canal de desalojamiento 18 está dispuesto en
el plano de división entre la dos mitades de herramienta 5, 6.
A continuación, se explicará el funcionamiento
del procedimiento según la invención y del dispositivo que trabaja
con arreglo al mismo:
Según la figura 1, la pieza de trabajo 3 de
forma de perfil hueco a conformar y realizada a título de ejemplo
como un tubo es colocada, por ejemplo por medio de una técnica de
manipulación correspondiente, dentro del dispositivo 1 abierto y a
la vez es alojada en una posición determinada dentro de la mitad de
herramienta inferior 5 por medio del macho inferior 14,
encontrándose ya esta mitad de herramienta 5 en el recipiente 12
lleno del líquido incompresible (agua) empleado como medio de
presión 11, de modo que al menos la pieza de trabajo 3 se llena
completamente del líquido y queda rodeada por éste. Mediante la
aproximación subsiguiente de las mitades de herramienta 5, 6 una a
otra se efectúa un sellado de los extremos de la pieza de trabajo
3. Se aplica entonces por una prensa una fuerza de presión axial
sobre la pieza de trabajo 3, de modo que se inicia el
desalojamiento del medio de presión 11 a través de los machos
inferior y superior 14, 15 que encajan con acción de sellado, por
los extremos de la pieza de trabajo, en la cavidad 13 y que están
previstos en las placas base de herramienta inferior y superior 9,
10. Para que pueda suprimirse en este momento un pandeo de la pieza
de trabajo 3 debido a una presión interna demasiada alta en la
cavidad 13 tiene lugar una compensación de presión a través del
canal 16 previsto en el macho 14, en combinación con la válvula de
sobrepresión. En esta fase del procedimiento las mitades de
herramienta 5 y 6 son mantenidas por los muelles distanciadores 8 a
una distancia determinada con respecto a las placas base de
herramienta inferior y superior 9, 10 (figura 2). Debido a la
fuerza de prensado que sigue siendo aplicada contra los muelles
distanciadores 8 y al proceso de recalcado que comienza con ello,
las mitades de herramienta 5, 6 entran en contacto una con otra y
con sus respectivas placas base de herramienta asociadas 9, 10, de
modo que, como consecuencia del desalojamiento continuo y del
incremento de presión concomitante del medio de presión 11 que se
encuentra en la cavidad 13 de la pieza de trabajo 3, se concluye el
proceso de conformación para materializar la forma final de la pieza
de trabajo 3, ya que esta pieza de trabajo 3 se aplica al molde de
grabado/molde negativo 7 de la herramienta de conformación (figura
3) para producir las convexidades 2. El medio de presión presente
entre la pieza de trabajo 3 y el molde de grabado/molde negativo 7
escapa entonces por los canales de desalojamiento 18 que se
encuentran en el plano de división de ambas mitades de herramienta
5, 6. Después de la apertura de las mitades de herramienta 5, 6 se
puede extraer la pieza de trabajo conformada 3 que presenta
convexidades. Se sobrentiende que el dispositivo 1 puede diseñarse
también para recibir un gran número de piezas de trabajo 3, que
también experimentan entonces conjuntamente la conformación que se
ha descrito en lo que antecede.
- 1
- Dispositivo
- 2
- Convexidades
- 3
- Pieza de trabajo
- 4
- Eje longitudinal
- 5
- Mitad de herramienta inferior
- 6
- Mitad de herramienta superior
- 7
- Molde de grabado/molde negativo
- 8
- Muelle distanciador
- 9
- Placa base de herramienta inferior
- 10
- Placa base de herramienta superior
- 11
- Medio de presión
- 12
- Recipiente
- 13
- Cavidad
- 14
- Macho inferior
- 15
- Macho superior
- 16
- Canal
- 17
- Boca de entrada y salida
- 18
- Canal de desalojamiento
Claims (7)
1. Procedimiento para fabricar una pieza de
trabajo (3) dotada de convexidades con ayuda de un medio de presión
(11), en el que la pieza de trabajo de forma de perfil hueco a
conformar se coloca en una posición determinada dentro de una
herramienta de conformación constituida por dos mitades de
herramienta (5, 6) dividida transversalmente al eje longitudinal de
la pieza de trabajo, cuya herramienta presenta un molde de
grabado/molde negativo correspondiente a la forma final posterior
de la pieza de trabajo (3), después de la aproximación de las
mitades de herramienta (5, 6) una a otra se materializa un sellado
de los extremos de la pieza de trabajo (3) y se aplica una fuerza
de presión axial sobre la pieza de trabajo (3), y mediante un
incremento de presión de un medio de presión (11) que se encuentra
en la cavidad de la pieza de trabajo (3) y que consiste en un
líquido incompresible se aplica la pieza de trabajo (3) al molde de
grabado/molde negativo de la herramienta de conformación para
materializar la forma final de dicha pieza, caracterizado
porque se coloca la pieza de trabajo (3) dentro de la primera mitad
(5) de la herramienta de conformación, encontrándose ya esta mitad
de herramienta (5) en un recipiente (12) lleno del líquido
incompresible empleado como medio de presión (11), de modo que al
menos la pieza de trabajo (3) se llena completamente del líquido y
queda rodeada por éste, a continuación se aproximan las mitades de
herramienta (5, 6) una a otra, de modo que se inicia el
desalojamiento del medio de presión (11) a través de los machos
(14, 15) que encajan con acción de sellado en la cavidad (13) por
los extremos de la pieza de trabajo (3) y que están previstos en
unas placas base de herramienta inferior y superior (9, 10),
manteniéndose las mitades de herramienta (5, 6) por unos respectivos
muelles distanciadores (8) a una distancia determinada con respecto
a las placas base de herramienta inferior y superior (9, 10), y bajo
el efecto de una fuerza de prensado que sigue siendo aplicada
contra los muelles distanciadores (8) las mitades de herramienta
(5, 6) se ponen en contacto una con otra y con sus respectivas
placas base de herramienta asociadas (9, 10), de modo que se
concluye el proceso de conformación para materializar la forma final
de la pieza de trabajo (3) por efecto del desalojamiento adicional
del medio de presión (11).
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque se emplea agua en calidad de medio de
presión líquido (11) casi incompresible.
3. Dispositivo para fabricar una pieza de
trabajo dotada de convexidades con ayuda de un medio de presión,
cuyo dispositivo está constituido por dos mitades de herramienta (5,
6) que están divididas transversalmente al eje longitudinal (4) de
la pieza de trabajo (3) y que presentan un molde de grabado/molde
negativo (7) correspondiente a la forma final posterior de la pieza
de trabajo (3), caracterizado porque las mitades de
herramienta (5, 6) llevan asociados unos muelles distanciadores (8)
mediante los cuales estas mitades están configuradas en forma unida
con unas placas base de herramienta inferior y superior (9, 10),
estando asociado a la placa base de herramienta inferior (9) un
recipiente (12) lleno de un líquido incompresible empleado como
medio de presión (11), en el cual se sumerge completamente al menos
la pieza de trabajo (3), y las placas base de herramienta inferior
y superior (9, 10) presentan un macho (14, 15) destinado a encajar
en la cavidad (13) de la pieza de trabajo (3).
4. Dispositivo según la reivindicación 3,
caracterizado porque en la placa base de herramienta inferior
(9) y en su macho (14) está dispuesto un canal (16) para una
válvula de sobrepresión.
5. Dispositivo según la reivindicación 3,
caracterizado porque la placa base de herramienta inferior
(9) o el recipiente (12) presenta una boca de entrada y salida (17)
para el líquido incompresible empleado como medio de presión
(11).
6. Dispositivo según la reivindicación 3,
caracterizado porque al menos una de las mitades de
herramienta (5, 6) incluye un canal de desalojamiento (18) para el
medio de presión (11).
7. Dispositivo según la reivindicación 6,
caracterizado porque el canal de desalojamiento (18) está
previsto en el plano de división entre las dos mitades de
herramienta (5, 6).
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