ES2349258T3 - Procedimiento y dispositivo para fabricación de una pieza de pared delgada. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento para la fabricación de una pieza de trabajo (33), en particular una sección de un tubo, en cuyo caso una tira de material (1) estará sujeta entre una placa de fijación con una cubeta (4) y una placa de guía (3) destinada a la conducción de un patrón impresor (6), y mediante el patrón impresor (6) es perfilado un contorno para la pieza (33) en la cubeta (4) de la placa de fijación (2), después de lo cual tiene lugar el recorte de un contorno interior (17) y posteriormente el estiramiento de una zona de la pared (11) de la pieza (33) entre el contorno interior (17) y el resto de la tira de material (1), a continuación de lo cual se recorta un contorno exterior de la pieza (33) de la tira de material (1) y la pieza (33) es expulsada.
Description
- El
- invento se refiere a un procedimiento para la
- fabricación
- de una pieza de trabajo de pared fina, en
- particular
- una sección de un tubo, así como también un
- dispositivo para la misma.
Las piezas de trabajo se necesitan y se fabrican hoy en
día en múltiples formas y ejecuciones. Por ejemplo, se forman
piezas a partir de una tira de material mediante estampado o
corte fino. De la DE 19953059 A1 se conoce, por ejemplo, un
cojinete de recepción para la recepción y/o movimiento de al
menos un dispositivo de un cabezal de lectura, en cuyo caso
dos elementos de placas se distancian entre sí con exactitud
y se posicionan. Esto ocurre mediante los elementos
distanciadores, los cuales se forman a partir del elemento de
placa por medio de un corte fino y/o mediante su formación en
frío.
De la CH 636542 se conoce un procedimiento para la
fabricación de una caja rebordeada, en cuyo caso se aplica el
procedimiento de embutido. En este caso se conduce el
material de partida a una serie de estaciones para embutir,
de tal modo que se forma una especie de cuenco. A
continuación se atraviesa el fondo del cuenco, en cuyo caso
el material liberado será desplazado hacia un lateral. A
continuación se realizan más procesos de embutido hasta que
se consigue la fabricación de una caja rebordeada.
En el caso del presente invento se trata de la
fabricación de elementos de construcción cilíndricos o, por
ejemplo, secciones de tubo. Se trata especialmente de la
fabricación de anillos de levas para árboles de levas
construidos para la instalación en motores de combustión. Hoy
en día se fabrican las diferentes levas como piezas en bruto
de forja con tratamientos posteriores, así como también
mediante arranque a partir de un tubo de precisión con una
deformación posterior sin arranque de viruta.
El presente invento tiene como objetivo desarrollar un
procedimiento y un dispositivo de la manera anteriormente
descrita, con los cuales se puedan fabricar con alta
precisión piezas de trabajo con paredes finas. Además, al
contrario de lo que ocurre con el corte fino habitual, el
peso del material utilizado y, por lo tanto, la parte del
coste que corresponde al material se verá así
substancialmente reducida.
Para la consecución de dicho objetivo es necesario el
cumplimiento de las características de la reivindicación 1.
Esto significa que, por ejemplo, una sección de un tubo
puede ser fabricada por medio del procedimiento de
deformación mediante corte fino. La peculiaridad de la
fabricación es que el estampado o bien el corte fino se
realiza de forma convencional en la chapa de pared gruesa y
la transformación hacia la pieza de trabajo con la pared fina
se lleva a cabo mediante deformación en frío. De este modo se
puede reducir al mínimo la cantidad de material desechado.
Además, se fabrican así secciones de tubo con paredes finas
con la precisión requerida, por ejemplo con una tolerancia de
desviación en el grosor de 1/10 y una precisión de ajuste de
±0,06. Hoy en día en el mercado no existen tubos de este
tipo, de los cuales se podrían cortar secciones de tubo de la
forma mencionada.
La fabricación de la pieza tiene lugar preferiblemente
en al menos cinco pasos. En un primer paso se utiliza una
placa de fijación, una placa de guía y un patrón impresor. En
la parte frontal de la placa de fijación se ha formado una
cubeta, en cuyo caso cobra especial importancia la oblicuidad
de la cubeta con respecto al fondo de la cubeta. Una tira de
chapa correspondiente se sujeta entre la placa de fijación y
la placa de guía. El patrón impresor se mueve dentro de un
orificio de la placa de guía hacia la tira de chapa, en cuyo
caso dicho patrón impresor deprime un área de la tira de
chapa dentro de la cubeta. En este “proceso de embutido” ya
se produce preferiblemente una atenuación de las áreas que se
embuten dentro de la cubeta.
Con una segunda herramienta y en un segundo paso del
tratamiento se sujeta entonces la tira de material con el
área embutida entre una placa de fijación y otra placa de
guía, en cuyo caso ambas placas están formadas de tal forma
que una superficie de soporte de la placa de fijación agarra
por debajo el área oblicua del área embutida, mientras la
placa de guía agarra por encima el área oblicua con una
cámara de compresión. Además, está previsto en la placa de
guía un diente en forma de anillo, el cual evita el flujo
hacia fuera de material desde la tira de material. Un
orificio de guía en la placa de guía y un orificio en la
placa de fijación poseen un contorno interior, los cuales se
encuentran aproximadamente a la misma altura. Dentro de ambos
orificios se conduce un punzón de corte, de tal modo que se
recorta un contorno interior del área embutido de la tira de
material.
Mediante otro paso del tratamiento se dobla un área de
borde de la pieza de trabajo, el cual consiste principalmente
del área que transcurre de forma oblicua, en uno o varios
pasos. En el caso de que se tenga que fabricar una sección de
tubo se produce entonces el doblamiento o bien el
estiramiento en un ángulo de aproximadamente 90º con respecto
a la tira de material, la cual sigue provisionalmente sujeta
entre la placa de fijación y la placa de guía.
Con el fin de que haya espacio para el área de pared de
la pieza de trabajo, una placa de fijación correspondiente
presenta una cantonera de esquina, la cual posee una
profundidad que corresponde aproximadamente al grosor de
pared de la pieza de trabajo. Además, al estirar la pieza de
trabajo se produce preferiblemente otra reducción del grosor
de pared de la pieza de trabajo.
En el siguiente paso de trabajo se realiza el corte de
la pieza de trabajo de la tira de material, en cuyo caso se
realiza finalmente una parte del contorno exterior de la
pieza de trabajo. En un ejemplo de ejecución se ha previsto
una herramienta para ello, en cuyo caso un patrón
estacionario presenta una entrada como consecuencia de la
formación de un hombro. El borde del hombro forma el canto
del corte. La profundidad de la entrada corresponde a la vez
al grosor de pared de la pieza de trabajo.
El corte se realiza mediante un movimiento de elevación
de una placa de guía y una placa de fijación con respecto al
canto de corte del patrón. Para ello la placa de guía abraza
al patrón y sujeta la tira de chapa con la pieza de trabajo
todavía colgando de la misma, que agarra por encima la placa
de fijación.
Después del corte se puede realizar, por ejemplo, una
calibración de la pieza de trabajo en la entrada del propio
patrón, por ejemplo mediante la presurización de la pieza de
trabajo con un patrón de expulsión correspondiente. Este
último se utiliza, entonces, para expulsar la pieza de
trabajo.
Mediante el procedimiento correspondiente, o bien dentro
del dispositivo conforme al invento, se pueden fabricar de
esta manera, por ejemplo, anillos de levas que se empujan
sobre un eje en forma de palo o en forma de tubo y se fijan
en éste. Con el fin de evitar un movimiento radial de la
sección de tubo con respecto al eje, la sección de tubo puede
presentar una sección transversal de tipo oviforme.
De este modo, y conforme al presente invento, a partir
de una chapa fina se fabrica un cuerpo en forma de anillo
altamente preciso abocinándola radialmente y dándole forma al
mismo tiempo por medio del estiramiento. Las formas
interiores o exteriores pueden presentar cualquier geometría,
el anillo por ejemplo puede ser de tipo ovalado, dentado,
redondeado, etc.
Otras ventajas, características y detalles del invento
resultan de la siguiente descripción de ejemplos preferidos
de ejecución, así como también del dibujo, el cual muestra
en:
-Figura 1 una sección representada esquemáticamente a
través de una herramienta para extraer el contorno de una
pieza de trabajo de una tira de material;
-Figura 2 una sección parcialmente representada a
través de una herramienta para el recorte de un contorno
interior de una pieza de trabajo;
-Figura 3 una sección parcialmente representada a
través de una herramienta para doblar un área de pared de la
pieza de trabajo;
-Figuras 4 y 5 secciones parciales a través de una
herramienta para estirar una pieza de trabajo;
-Figura 6 una sección parcialmente representada a
través de una herramienta para el recorte de un contorno
exterior de una pieza de trabajo;
-Figura 7 una sección parcialmente representada a
través de una herramienta para calibrar y expulsar la pieza
de trabajo;
-Figura 8 una vista en perspectiva sobre una pieza de
trabajo conforme al invento.
Conforme a la figura 1, una tira de material 1,
preferiblemente una tira de chapa será sujetada entre una
placa de fijación 2 y una placa de guía 3. En una superficie
frontal de la placa de fijación 2 se ha formado una cubeta 4,
mientras la placa de guía 3 presenta un orificio 5 con el fin
de conducir el patrón impresor 6 hacia arriba. Este patrón
impresor 6 presenta preferiblemente una superficie frontal 7,
la cual corresponde aproximadamente al contorno de la cubeta
4.
En el caso de que se mueva el patrón impresor 6 en
contra de la placa de fijación 2, el patrón impresor 6
imprime entonces en la tira de material 3 un contorno 8 de
una pieza de trabajo posterior.
En otro paso de trabajo, conforme a la figura 2, la tira
de material 1 será sujetada junto con el contorno 8 de otra
placa de fijación 9 y una placa de guía 10. En este caso la
placa de fijación 9 agarra por debajo un área de pared 11 de
la pieza de trabajo con una superficie de soporte 12, la cual
corresponde a una superficie oblicua del contorno 4 conforme
a la figura 1.
Junto con la superficie de soporte 12 actúa de forma
conjunta una cámara de compresión 13 en la placa de guía 10,
de tal modo que el área 11 será sujetada entre la cámara de
compresión 13 y la superficie de soporte 12. Además engancha
la placa de guía 10 mediante un diente en forma de anillo 14
en la tira de material 11. En un orificio 15 en la placa de
guía 10 se conduce un punzón de corte 16, mediante el cual se
puede recortar un contorno interior 17 del área de pared 11.
Para ello se mueve el punzón de corte 16 en el orificio 15 de
la placa de guía 10 y se engrana después del corte en el
orificio 18 de la placa de fijación 9.
En otro paso de trabajo del procedimiento conforme a la
figura 3 tiene lugar el doblado del área de pared 11, en cuyo
caso la tira de material 1 está sujeta junto con el área de
pared 11 entre la placa de guía 19 con el diente en forma de
anillo 14 y una placa de fijación 20. En este caso una
superficie de soporte 20 presenta una superficie oblicua
mayor que la superficie de soporte 12 de la placa de fijación
9 conforme a la figura 2.
En el caso de la placa de guía 19 falta la cámara de
compresión conforme a la figura 2, sin embargo se conduce un
punzón de curvado 23 dentro de un orificio 22 de la placa de
guía 19.
Conforme a la figura 4, la tira de material 1 será
sujeta entre la placa de guía 19 y la placa de fijación 24,
la cual posee una cantonera de esquina 25 que tiene una
profundidad t, la cual corresponde aproximadamente al grosor
s del área de pared 11. En una medida parecida la placa de
guía salta también sobre la placa de fijación 24.
En la apertura 22 de la placa de guía 19 se conduce un
punzón de estiramiento 34, el cual causa que el área de pared
11 sea doblada en un ángulo de aproximadamente 90º con
respecto a la tira de material 1 y, tal y como se puede
- observar
- en la figura 5, estirada hacia la cantonera de
- esquina
- 25. Esto se produce preferiblemente mediante un
- proceso
- de deformación en frío, lo que significa que se
- utiliza
- material del área de pared 11 para rellenar la
cantonera de esquina 25, de tal modo que se disminuye el
grosor s del área de pared s.
Conforme a la figura 6 se corta a continuación el área
de pared 11 de la tira de material 1. Para ello se utiliza un
punzón de corte 26 estático, el cual presenta un canto de
corte 27. Detrás del canto de corte 27 está formada una
entrada 28 en el punzón de corte 26, en cuyo caso la
profundidad t1 de la entrada 28 corresponde aproximadamente
al grosor de pared s1 de la pieza de trabajo definitiva.
La tira de material 1 será sujetada entre una placa de
guía 29 y una placa de fijación 30, las cuales conjuntamente
son móviles con respecto al punzón de corte 26, tal y como se
indica con las flechas 31.1 y 31.2. Mediante el movimiento y
co-actuando con el canto de corte 27 se corta el área de
pared 11 de la tira de material 1.
En la figura 7 tiene lugar entonces, en relación con el
punzón de corte 26 y un expulsor 32, la calibración de la
pieza de trabajo 33, a la cual se le dará así su forma
definitiva.
Después de retirar el punzón de corte 26 ya se puede
expulsar la pieza de trabajo 33 de la placa de fijación 30.
Lista de números de referencia
- 1
- Tira de material 34 Punzón de estiramiento 67
- 2
- Placa de fijación 35 68
- 3
- Placa de guía 36 69
- 4
- Cubeta 37 70
- 5
- Orificio 38 71
- 6
- Patrón impresor 39 72
- 7
- Superficie frontal 40 73
- 8
- Contorno 41 74
- 9
- Placa de fijación 42 75
- 10
- Placa de guía 43 76
- 11
- Área de Pared 44 77
- 12
- Superficie de soporte 45 78
- 13
- Cámara de compresión 46 79
- 14
- Diente anillar 47
- 15
- Orificio 48
- 16
- Punzón de corte 49
- 17
- Contorno interior 50
- 18
- Orificio 51
- 19
- Placa de guía 52
- 20
- Placa de fijación 53
- 21
- Superficie de soporte 54
- 22
- Orificio 55
- 23
- Punzón de estiramiento 56
- 24
- Placa de fijación 57
- 25
- Cantonera de esquina 58
- 26
- Punzón curvado 59
- 27
- Canto de corte 60 s1 Grosor de pared
- 28
- Entrada 61 s Grosor de 11
- 29
- Placa de guía 62 t Profundidad de 25
- 30
- Placa de fijación 63 t1 Profundidad de 28
- 31
- Flechas 64
- 32
- Expulsor 65
- 33
- Pieza de trabajo 66
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.
Documentos de patente citados en la descripción
• DE 19953059 A1 [0002] • CH 636542 [0003]
Claims (10)
- Reivindicaciones1. Procedimiento para la fabricación de una pieza de trabajo (33), en particular una sección de un tubo, en cuyo caso una tira de material (1) estará sujeta entre una placa de fijación con una cubeta (4) y una placa de guía (3) destinada a la conducción de un patrón impresor (6), y mediante el patrón impresor (6) es perfilado un contorno para la pieza (33) en la cubeta (4) de la placa de fijación (2), después de lo cual tiene lugar el recorte de un contorno interior (17) y posteriormente el estiramiento de una zona de la pared (11) de la pieza (33) entre el contorno interior(17) y el resto de la tira de material (1), a continuación de lo cual se recorta un contorno exterior de la pieza (33) de la tira de material (1) y la pieza (33) es expulsada.
-
- 2.
- Procedimiento conforme a la reivindicación 1, caracterizado en que la pared (11) de la pieza (33) es doblada de forma oblicua desde la tira de material (1) mediante el patrón impresor (6).
-
- 3.
- Procedimiento conforme a la reivindicación 1 ó 2, caracterizado en que mediante el patrón impresor (6) se disminuye el grosor (s) de la pared (11) de la pieza (33) con respecto al grosor de la tira de material (1).
-
- 4.
- Procedimiento conforme con una de las reivindicaciones 1 hasta 3, caracterizado en que debido al estiramiento de la pieza (33) su pared (11) es deformada en un ángulo de 90º con respecto a la tira de material (1).
-
- 5.
- Procedimiento conforme con al menos una de las reivindicaciones 1 hasta 4, caracterizado en que al estirar la pieza (33) se disminuye el grosor (s) de su pared con respecto al grosor de la tira de material (1).
-
- 6.
- Procedimiento conforme con al menos una de las reivindicaciones 1 hasta 5, caracterizado en que la pieza
(33) se calibra después de haber sido cortada de la tira de material (1). - 7. Procedimiento conforme con al menos una de las reivindicaciones 1 hasta 6, caracterizado en que entre el recorte del contorno interior (17) y el estiramiento tiene lugar al menos otro doblamiento de la pared (11) de la pieza5 (33).
- 8. Procedimiento conforme con al menos una de las reivindicaciones 1 hasta 7, caracterizado en que la pieza es una sección de tubo (33), la cual será colocada y fijada sobre un eje en forma de palo o un tubo de un árbol de levas10 con las levas colocadas encima del mismo.
- 9. Procedimiento conforme a la reivindicación 8, caracterizado en que las secciones de tubo (33) serán fijadas encima del eje mediante soldadura.
- 10. Procedimiento conforme a la reivindicación 8 ó 9,15 caracterizado en que las secciones de tubo (33) serán realizadas con la sección transversal de tipo oviforme.
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| EP1704002A2 (de) | 2006-09-27 |
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