ES2377636T3 - Procedimiento y aparato para posicionar laminaciones. - Google Patents
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Abstract
Un procedimiento para colocar una preforma (B) en una herramienta (100, 200) para laminaciones de corte y/o estampación, teniendo dicha herramienta una primera porción (U) que incluye al menos un dispositivo (103) de posicionamiento para centrar dicha preforma (B) y al menos un elemento extractor (105) para separar dicha preforma (B) de dicho al menos un dispositivo (103) de posicionamiento, y una segunda porción (L) que incluye al menos un troquel (101) con respecto al cual se lleva a cabo el centrado de dicha preforma (B), incluyendo el procedimiento las etapas de: - suministrar una preforma (B) a la herramienta entre dicho al menos un dispositivo (103) de posicionamiento y el troquel (101); - centrar dicha preforma (B) con respecto a dicho troquel (101) acoplando dicho al menos un dispositivo (103) de posicionamiento con al menos un agujero de centrado en dicha preforma (B); - cerrar dicha herramienta (100, 200) acercando entre sí dicha primera porción (U) y dicha segunda porción (L); - llevar a cabo al menos una operación de estampación y/o de corte en dicha preforma (B); - abrir dicha herramienta separando entre sí dicha primera porción (U) y dicha segunda porción (L); y - operar dicho elemento extractor (105) para separar dicha preforma (B) de dicho al menos un dispositivo (103) de posicionamiento antes de hacer avanzar más dicha preforma (B), en el que dicho al menos un dispositivo (103) de posicionamiento tiene una porción de acoplamiento que tiene una forma y unas dimensiones tales que se acopla en el contorno de dicho al menos un agujero de centrado formado por la eliminación de una porción previamente cortada de dicha preforma (B), caracterizado porque dicho al menos un agujero de centrado está situado dentro del perfil de la laminación obtenida como producto final y en el que dicho al menos un elemento extractor (105) incluye una o más porciones adyacentes a dicho al menos un dispositivo (103) de posicionamiento en todo su contorno.
Description
Procedimiento y aparato para posicionar
laminaciones.
La presente invención versa acerca de un
procedimiento y el oportuno aparato para colocar preformas que son
sometidas a etapas subsiguientes de estampación y/o de corte, en
particular para obtener preformas y laminaciones en la producción de
motores eléctricos.
Tradicionalmente, se usan procedimientos de
estampación y/o de corte para producir una pluralidad de preformas
perfiladas.
Por ejemplo, es conocido que algunos tipos de
motores eléctricos se producen apilando una pluralidad de
laminaciones metálicas. En particular, los estátores y los rotores
de dichos motores se producen agrupando una pluralidad de
laminaciones ferromagnéticas debidamente perfiladas. Generalmente,
las laminaciones individuales se obtienen de preformas metálicas que
experimentan procesos de estampación y corte para obtener la forma
requerida. Las laminaciones así obtenidas son acopladas, en
particular apiladas, formando el núcleo de un rotor o formando un
estátor. Los procedimientos de estampación y/o de corte también se
usan para producir otros tipos de objetos, como, por ejemplo,
pequeños engranajes, piezas cortadas, carcasas de ordenador, piezas
perfiladas, etc.
Normalmente, la estampación y el corte de
preformas, también de productos semiacabados, se obtienen por medio
de herramientas específicas. Las herramientas están dotadas de un
troquel que, cooperando con un punzón, lleva a cabo la estampación
de preformas suministradas a la herramienta, o el corte y la
separación de las laminaciones. El punzón está conectado a una
porción de la herramienta que se mueve vertical y alternativamente
sobre la preforma, que sigue colocada entre el punzón y el troquel.
El movimiento hacia delante de la preforma está coordinado con el
movimiento del punzón, de modo que cada vez que desciende el punzón
nuevas porciones del blanco son interceptadas por el punzón y el
troquel para ser estampadas o cortadas. Una herramienta para la
producción de laminaciones metálicas para motores eléctricos se
describe, por ejemplo, en la solicitud de patente europea
EP-A-1859876 a nombre del
solicitante.
Tradicionalmente, la porción de la herramienta
que soporta el troquel es la porción estacionaria inferior, mientras
que la porción de la herramienta que soporta el punzón es la
porción superior, que se mueve verticalmente con un movimiento
oscilante. La porción superior de la herramienta está debidamente
guiada en su movimiento vertical para que el punzón y el troquel
estén siempre correctamente alineados.
Las herramientas están generalmente dotadas de
un dispositivo para guiar la porción superior de la herramienta con
respecto a la porción inferior. El dispositivo de guía comprende dos
o más "pilares", generalmente barras rígidas conectadas a la
porción superior (o inferior) de la herramienta que se acoplan a la
porción inferior (o superior) de la herramienta de manera
deslizante.
Cuando desciende el punzón para llevar a cabo el
corte de una porción de la preforma, el pilar también se mueve
verticalmente, acoplándose un extremo distal del mismo con un
asiento obtenido a propósito en la porción inferior de la
herramienta, frente al punzón. De esta manera, el dispositivo de
guía mantiene el punzón y el troquel centrados durante la etapa de
estampación o corte. En la superficie exterior de los pilares, puede
proporcionarse una pluralidad de esferas metálicas giratorias que
transforman la fricción deslizante en fricción de rotación cuando el
pilar encaja en el correspondiente asiento obtenido en la otra
porción de la herramienta.
Las herramientas actuales pueden operar a alta
velocidad. Por ejemplo, el punzón puede ser operado 300 veces por
minuto. La precisión del dispositivo guía en el alineamiento de las
dos porciones de la herramienta (superior e inferior) es importante
para garantizar estándares elevados de calidad y producción.
Además de los pilares de posicionamiento,
diseñados para guiar mutuamente las porciones de la herramienta, las
herramientas modernas están dotadas de dispositivos de
posicionamiento para centrar la preforma con respecto al troquel y
de forma relativa al punzón. En otras palabras, un dispositivo de
posicionamiento o, más sencillamente, "localizador" tiene la
tarea de alinear correctamente la preforma en el plano para
garantizar una colocación precisa con respecto al troquel y el
punzón.
Las herramientas modernas están también dotadas
de un elemento extractor, es decir, un elemento móvil, operado
automáticamente, que tiene la tarea de facilitar la separación de la
porción cortada de la porción restante de la misma preforma. El
elemento extractor, que es diferente y separado de los dispositivos
de posicionamiento, puede tener formas diferentes; por ejemplo,
puede ser generalmente cilíndrico o ahusado, y está conectado a la
porción superior de la herramienta, es decir, a la misma porción en
la que está alojado el punzón. El extractor se mueve con respecto a
la porción inferior de la herramienta, en la cual está montada el
troquel, pero también puede moverse con respecto a la porción
superior de la herramienta por medio de los debidos accionadores
mecánicos. El movimiento del elemento extractor está sincronizado
con el movimiento de la porción superior de la herramienta.
El documento
US-A-6163949, en el que se basa el
preámbulo de las reivindicaciones independientes, da a conocer de
manera detallada las diversas etapas de estampación y corte de una
preforma para obtener las laminaciones del estátor y el rotor de un
motor eléctrico. La colocación de la preforma durante su movimiento
en la herramienta se realiza por medio de una pluralidad de agujeros
circulares de tracción e n posiciones preestablecidas. En cada
estación de estampación o de corte de la herramienta, se inserta con
apriete en el agujero de centrado un pasador circular con un extremo
cónico corto. Para evitar que la extracción del pasador, al final de
una etapa de estampación o de corte, levantase la preforma y, por lo
tanto, para evitar el avance de la misma, puede proporcionarse un
resorte para ejercer presión sobre la misma preforma.
Ahora se describirá la operación de una
herramienta tradicional durante un ciclo de corte de laminación de
metales.
Cuando se abre la herramienta, es decir, cuando
se eleva la porción superior con respecto a la porción inferior, se
mueve la preforma hacia delante entre las dos porciones recién
mencionadas. Cuando el área de la preforma que ha de ser cortada
corresponde al troquel, la porción superior de la herramienta
desciende hacia la porción inferior. Antes de que el punzón
interactúe con el oportuno troquel para cortar una porción de la
preforma, el localizador y el elemento extractor se acoplan
simultáneamente con la preforma para inmovilizarla en su sitio,
evitando los movimientos laterales de la misma. En esta
configuración, el extractor actúa como elemento de retención de la
preforma.
Normalmente, el localizador tiene forma
cilíndrica y el extremo que se acopla en la chapa (un agujero en la
chapa) es ligeramente cónico o está abocinado en la superficie
lateral. Dicho extremo encaja en un agujero en la chapa que
experimenta el proceso de trabajo.
El corte de la preforma es completado por el
punzón que penetra parcialmente en el troquel. En una etapa
subsiguiente en el que se abre la herramienta, la porción superior,
el punzón y el localizador se elevan con respecto a la porción
inferior y el troquel, mientras que el extractor permanece abajo,
por ejemplo en contacto con la porción cortada o la parte restante
de la preforma. Esto evita la elevación de la porción cortada y/o de
la preforma y, por lo tanto, facilita la separación del localizador
con respecto a la preforma para permitir el avance inmediato de
la
misma.
misma.
De hecho, para permitir una alta precisión de
colocación, el localizador tiene una dimensión para acoplarse en el
agujero de centrado con cierta interferencia. Si no estuviera
presente el extractor, la preforma podría levantarse con la porción
superior de la herramienta por las interferencias mecánicas que
pueden ocurrir entre el localizador y el agujero de centrado en la
preforma que experimenta el proceso de trabajo. Cuando la porción
superior de la herramienta ha cubierto una carrera predefinida en el
movimiento de elevación, el extractor se eleva también junto con
ella, devolviendo la herramienta a la posición inicial abierta,
preparada para un nuevo ciclo de corte. En las herramientas
tradicionales no dotadas de extractor, para evitar la interferencia
mecánica entre el localizador y la preforma, el localizador tiene
forma cilíndrica, normalmente con un diámetro menor que el diámetro
del agujero de centrado. Esta solución evita el centrado perfecto de
la preforma, dado que no se crea ninguna interferencia mecánica
entre el localizador y el agujero de centrado de la preforma.
Además, en las herramientas tradicionales
dotadas con un extractor, el localizador no permite una colocación
de alta precisión de la preforma, es decir, el centrado de la
preforma no siempre es óptimo. De hecho, la colocación de la
preforma en cada estación de trabajo siempre se lleva a cabo en el
mismo agujero y, debido a la interferencia mecánica, podrían
ocurrir deformaciones de tal manera que causase una colocación de
baja precisión, porque la referencia ya no es unívoca, en particular
en las estaciones de trabajo finales.
La inserción parcial de un elemento localizador
cónico en un agujero circular de centrado que está alejado de la
porción que experimenta la estampación y/o el corte también podría
causar movimientos no deseados de la preforma antes de alcanzar el
centrado correcto.
Además, la colocación de la preforma que se
mueve de una estación a otra de la herramienta no siempre es óptima
entre las dos porciones superior e inferior de la herramienta y la
intervención del localizador no sirve de ayuda, dado que la
laminación es retenida por el extractor antes de que el localizador
pudiera llevar a cabo la colocación correcta de la preforma.
El objeto de la presente invención es
proporcionar un procedimiento y un equipo oportuno para la
estampación y/o el corte de preformas que de manera simple y
efectiva resuelven las deficiencias de las soluciones tradicionales,
permitiendo a la vez el centrado óptimo de la preforma, es decir,
una precisión máxima en la colocación de la preforma. Este y otros
objetos se logran por medio de la presente invención, que se ocupa
de un procedimiento caracterizado según la reivindicación 1.
Se usa el procedimiento según la presente
invención para colocar laminaciones metálicas, por ejemplo del tipo
usado para producir motores eléctricos, en una herramienta dotada
con al menos un dispositivo de posicionamiento y el oportuno
extractor.
\newpage
Aunque en la descripción que sigue se hará
referencia principalmente a la colocación para laminaciones de
corte, la presente invención también puede ser aplicada a la
estampación de preformas para laminaciones, es decir, al trabajo que
implica la formación de preformas, también sin corte.
La preforma que ha de ser estampada y/o cortada
es suministrada a una herramienta dotada de al menos un troquel, al
menos un dispositivo de posicionamiento para centrar la preforma con
respecto al troquel y al menos un elemento extractor para separar la
preforma del dispositivo de posicionamiento. El procedimiento según
la presente invención comprende sustancialmente las etapas de:
- -
- suministrar una preforma a la herramienta entre el dispositivo de posicionamiento y el troquel;
- -
- centrar la preforma con respecto al troquel acoplando dicho dispositivo de posicionamiento con al menos un agujero de centrado en la preforma;
- -
- cerrar la herramienta acercando entre sí las dos porciones que la forman;
- -
- llevar a cabo al menos una operación de estampación y/o de corte en la preforma;
- -
- abrir la herramienta separando entre las dos porciones que la forman; y
- -
- operar el elemento extractor para separar la preforma del dispositivo de posicionamiento antes de hacer avanzar más la preforma.
\vskip1.000000\baselineskip
Según la presente invención, el dispositivo de
posicionamiento tiene una porción de acoplamiento que tiene forma y
dimensiones para acoplarse al contorno del agujero de centrado
formado por la eliminación de una porción previamente cortada de la
preforma. El agujero de centrado está ventajosamente situado dentro
del perfil de la laminación obtenida como producto final.
Esto permite colocar las preformas siempre con
gran precisión durante cada ciclo usando como agujero de centrado
cualquier porción ya cortada previamente con gran precisión y, en
particular, dentro del perfil que se convertirá en la laminación
propiamente dicha, es decir, reduciendo al mínimo cualquier
movimiento no deseado que pudiera experimentar la preforma en el
área en la que debe realizarse el corte.
El elemento extractor incluye una o más
porciones adyacentes al dispositivo de posicionamiento a lo largo de
su contorno. Esto permite evitar cualquier deformación de la
preforma durante la extracción del dispositivo de
posicionamiento.
Preferentemente, en el mismo ciclo de
estampación y/o de corte, el dispositivo de posicionamiento se
acopla con la preforma por adelantado con respecto al momento en
que el extractor se acopla con la misma preforma.
En el caso específico del corte, la preforma que
ha de cortarse es suministrada a la herramienta entre el punzón y el
troquel. El corte lo lleva a cabo el punzón, que se acopla
temporalmente con el correspondiente troquel, es decir, cuando el
punzón penetra en el troquel aunque sea solo parcialmente. A
diferencia de las soluciones tradicionales, el dispositivo de
posicionamiento es operado para ponerlo en contacto con la preforma,
es decir, acoplándose con uno de sus agujeros, antes de que el
punzón se haya acoplado con el troquel aunque sea solo parcialmente.
La interacción entre la superficie lateral del posicionador y el
borde del agujero de la preforma determina el desplazamiento del
centrado de la chapa, es decir, se mueve el eje del agujero sobre la
chapa para que coincida con el eje del posicionador. El extractor se
acopla con la preforma después de que haya bajado el punzón contra
la superficie de la preforma, o simultáneamente con ello.
Ventajosamente, esta solución evita que el
extractor bloquee los movimientos en el plano de la preforma antes
de que sea cortada, y permite un centrado de precisión de dicha
preforma para un corte subsiguiente.
En las soluciones tradicionales, el extractor se
interpone bloqueando la preforma antes de que el posicionador pueda
completar el centrado. En otras palabras, en las soluciones
conocidas, el extractor hace presión contra la preforma antes de que
el posicionador lleve a cabo el centrado y antes de que el punzón
sea operado para llevar a cabo el corte.
Según la presente invención, por otra parte, el
extractor funciona únicamente cuando es necesario para facilitar la
separación de la porción de la laminación ya cortada. En el
intervalo temporal entre la operación del posicionador y el corte
propiamente dicho, el extractor no hace contacto en modo alguno con
la laminación y, por lo tanto, permite pequeños movimientos de
centrado de la laminación (centrado de precisión). En otras
palabras, antes de que el punzón lleve a cabo el corte de una
porción de la preforma, esta puede ser movida dentro de la
herramienta para obtener el mejor centrado posible.
Durante el corte de la laminación, es decir,
cuando el punzón penetra en el troquel, aunque sea solo
parcialmente, el extractor no hace presión contra la laminación y no
actúa como elemento de retención, y el posicionador evita
movimientos no deseados de la laminación sobre el plano. En otras
palabras, el extractor y el punzón intervienen en la laminación solo
después de que se haya completado el centrado de precisión, y el
posicionador evita que este se mueva de la posición óptima
adquirida.
Una persona experta en la técnica entenderá que
el procedimiento según la presente invención puede ser implementado
para el corte de preformas no fabricadas de metal, sino también de
otros materiales; por ejemplo, plástico.
Una vez que se ha realizado el corte, se elevan
el punzón y la porción superior de la herramienta para permitir la
abertura de la herramienta. La interferencia entre la preforma y el
posicionador tiende a mantener estos elementos acoplados, y el
extractor interviene para separar por fin la preforma del
posicionador.
La presente invención versa, además, acerca de
un aparato para colocar preformas según la reivindicación 8.
El aparato de posicionamiento se incluye en una
herramienta que tiene dos porciones, al menos una de las cuales es
amovible con respecto a la otra. Una primera porción de la
herramienta incluye al menos un dispositivo de posicionamiento para
centrar la preforma y al menos un elemento extractor para separar la
preforma del dispositivo de posicionamiento. Una segunda porción de
la herramienta incluye al menos un troquel con respecto al cual debe
llevarse a cabo el centrado de la preforma.
El dispositivo de posicionamiento del aparato
según la invención tiene una porción de acoplamiento que tiene una
forma y unas dimensiones tales que se acopla en el contorno de al
menos un agujero de centrado formado por la eliminación de una
porción previamente cortada de la preforma. Además, el agujero de
centrado está situado dentro del perfil de la laminación obtenida
como producto final.
El elemento extractor incluye una o más
porciones adyacentes al dispositivo de posicionamiento a lo largo de
su contorno.
Por ejemplo, si la porción previamente cortada
y, por lo tanto, el agujero de centrado, tienen una forma circular,
el dispositivo de posicionamiento podría tener una sección circular
maciza o hueca, y el elemento extractor podría tener, por ejemplo,
una forma de un anillo circular que abarque externamente el
dispositivo de posicionamiento, o puede tener la forma de partes de
un anillo circular situado alrededor del dispositivo de
posicionamiento.
El procedimiento según la invención puede ser
implementado con equipo tradicional para la estampación y el corte
de laminaciones, con la condición de que los accionadores de los
oportunos posicionadores y los extractores estén modificados y
ajustados para adaptarlos para operar según se ha descrito en lo que
antecede.
El miembro accionador del extractor, que puede
ser, por ejemplo, una cadena cinemática de varios engranajes, está
sincronizado con los miembros accionadores del posicionadores y/o el
punzón y la porción correspondiente de la herramienta. La
sincronización es tal que el posicionador se acopla en un agujero en
la preforma por adelantado con respecto al momento en el que el
punzón se acopla con el correspondiente troquel, y el extractor es
operado en el momento en que el punzón se acopla con el troquel o
en una etapa posterior.
En la práctica, el posicionador también tiene la
tarea de bloqueo de la preforma en la porción inferior de la
herramienta en la posición correcta y con la máxima precisión antes
de que el punzón interactúe con el oportuno troquel. Por lo tanto,
además de posicionar correctamente la preforma en el plano, el
posicionador también sirve como elemento de retención para dicha
preforma en la posición centrada; es decir, bloquea temporalmente I
a preforma para evitar movimientos laterales de la misma durante el
corte o la estampación.
Se harán más evidentes aspectos y ventajas
adicionales de la presente invención a partir de la siguiente
descripción, proporcionada con fines ilustrativos no limitativos con
referencia a los dibujos esquemáticos adjuntos, en los cuales:
- la Figura 1 es una vista en sección
transversal, simplificada, de una porción de una primera herramienta
según la presente invención en una primera configuración
(abierta);
- la Figura 2 es una vista en sección parcial de
la herramienta de la Figura 1 en una segunda configuración (en
contacto);
- la Figura 3 es una vista en sección parcial de
la herramienta de la Figura 1 en una tercera configuración
(cerrada);
- la Figura 4 es una vista en planta de una
preforma que experimenta el proceso de trabajo en la herramienta de
la Figura 1;
- la Figura 5 es una vista en sección
transversal, simplificada, de una porción de otra herramienta según
la presente invención en una primera configuración (abierta);
- la Figura 6 es una vista en sección parcial de
la herramienta de la Figura 5 en una segunda configuración (de
aproximación);
- la Figura 7 es una vista en sección parcial de
la herramienta de la Figura 5 en una tercera configuración (en
contacto);
- la Figura 8 es una vista en sección parcial de
la herramienta de la Figura 5 en una cuarta configuración
(cerrada);
- la Figura 9 es una vista desde arriba de una
preforma que experimenta el proceso de trabajo en la herramienta de
la Figura 5;
- las Figuras 10A-10C muestran,
respectivamente, la forma de un posible agujero de centrado (Fig.
10A) y dos realizaciones (Figuras 10B y 10C) del dispositivo de
posicionamiento y el elemento extractor del mismo;
- las Figuras 11A-11C muestran,
respectivamente, la forma de otra realización de un agujero de
centrado (Fig. 11A) y dos realizaciones (Figuras 11B y 11C) del
dispositivo de posicionamiento y el elemento extractor del
mismo;
mismo;
- las Figuras 12A-12D son vistas
de otras formas posibles de porciones cortadas eliminadas de
preformas que pueden ser usadas como agujeros de centrado para los
dispositivos de posicionamiento y los relevantes elementos
extractores de forma adecuada.
Con referencia a la Figura 1, se muestra una
porción de una herramienta 100 según la presente invención dotada
con al menos un troquel 101 y un punzón 102 oportuno. La operación
del punzón 102 y el troquel 101 es similar a la operación de los
correspondientes elementos de la herramienta descrita en la
solicitud de patente europea
EP-A-1859876.
El troquel 101 está alojado en la porción
inferior L de la herramienta 100 y el punzón 102 está montado en la
porción superior U. La preforma B que ha de ser cortada es
alimentada entre la porción superior U y la porción inferior L, en
el espacio G. El corte lo lleva a cabo el punzón 102 que, cuando
desciende, cabe, aunque sea solo parcialmente, en el troquel 101,
separando una porción de la preforma B, de forma correspondiente.
Después de cortar una porción de la preforma B se eleva el punzón
102. El punzón 102 se mueve junto con la porción superior A de la
herramienta 100 con un movimiento vertical oscilante, la frecuencia
del cual puede superar las 300 carreras por minuto.
La forma del punzón 102 y del troquel 101 puede
variar en correspondencia a la forma de la porción que ha de ser
cortada de la preforma B, que puede ser, por ejemplo, una chapa de
metal. La herramienta 100 es particularmente adecuada para cortar
chapas ferromagnéticas para la producción de laminaciones para
motores eléctricos, pero también puede ser usada en diferentes
sectores: para el corte de preformas fabricadas de plástico, resina,
etc.
En la Figura 1 se muestra la herramienta 100 en
una primera configuración, es decir, abierta, estando elevada y
alejada la porción superior U de la porción inferior L. En esta
configuración, se suministra una preforma B, por ejemplo una tira en
bruto o un producto semiacabado, al espacio G. La preforma B es
suministrada a la herramienta 100 mediante un medio de alimentación,
sincronizado con el movimiento de la porción superior U de la
herramienta. La preforma, o chapa o laminación B es colocada e
inmovilizada por debajo del punzón 102 y por encima del troquel 101
para cortar en una o más áreas, la forma de las cuales se
corresponde a la impresión del punzón y el
troquel.
troquel.
La herramienta 100 comprende, además, un
dispositivo 103 de posicionamiento y un correspondiente extractor
105. La función del posicionador 103 es la de llevar a cabo el
centrado de precisión de la preforma B en el plano oportuno. El
extractor 105 tiene la función de facilitar la separación entre la
porción cortada y la porción restante de la chapa B.
El posicionador 103 está conectado a una de las
dos porciones de la herramienta 100. En el caso específico mostrado
en los dibujos adjuntos, el posicionador 103 está conectado a la
porción superior U de la herramienta. Preferentemente, se
proporciona un muelle antagonista entre la porción superior de la
herramienta U y el posicionador 103.
El extractor 105 está situado en la parte
posterior del posicionador 103, por ejemplo fuera del posicionador
103, y se mueve con la porción superior U de la herramienta, pero
también con respecto a la misma por medio del oportuno medio
accionador esquematizado por 104.
El posicionador 103 puede tener formas
diferentes, generalmente correspondientes a la forma del agujero de
la laminación B en el que encaja, al menos parcialmente. En la
primera realización, mostrada en las Figuras 1-3, el
posicionador 103 es sustancialmente cilíndrico. La Figura 4 muestra
esquemáticamente (área cuadriculada) la porción T1 cortada por el
punzón 102, que interactúa con el troquel 101. El área central T2,
circular, es el agujero en el que encaja la porción inferior del
posicionador 103 que, a su vez, es preferentemente ligeramente
ahusada o abocinada para facilitar la inserción.
\newpage
Con referencia a las Figuras
1-3, ahora se describirá un ciclo completo para el
corte de la preforma B para formar una laminación T1 que tiene la
forma mostrada en la Figura 4. Se supone que el agujero 12 ha sido
practicado previamente. El medio accionador 104 del extractor 105
puede ser del tipo tradicional, comprendiendo, por ejemplo, una
cadena cinemática que consiste en tornillos, pasadores, levas,
engranajes, etc., y/o combinaciones de los mismos. Preferentemente,
tal como se muestra en la Figura 2, el medio accionador 104
comprende un pasador 106 de control, controlado, a su vez, por un
accionador ortogonal 107, controlando un pasador 108 el posicionador
103 y el oportuno muelle antagonista 109.
Inicialmente, la herramienta 100 está en una
primera configuración, abierta, tal como se muestra en la Figura 1.
En esta configuración, se suministra una preforma B entre la porción
inferior L y la porción superior U de la herramienta 100 y
experimenta una primera colocación inicial; es decir, se proporciona
una primera etapa de centrado con respecto al eje del troquel 101 y
del punzón 102. Preferentemente, la primera etapa de centrado se
obtiene tradicionalmente; es decir, usando elementos mecánicos de
centrado proporcionados en la porción superior U de la
herramienta.
La Figura 2 muestra la herramienta 100 en una
segunda configuración, es decir, de aproximación. La porción
superior U desciende para entrar en contacto con la superficie
superior de la preforma B colocada, a su vez, sobre la porción
inferior L. El movimiento que desplaza la herramienta desde la
primera a la segunda configuración es un movimiento descendente de
la porción superior U. En esta etapa el posicionador 103 se mueve
integralmente con la porción superior U. Debería hacerse notar que
la porción inferior 103A del posicionador 103, diseñada para
acoplarse en el agujero T2 de la preforma B, desciende ligeramente
con respecto al punzón 102; es decir, está a un nivel más bajo con
respecto a la superficie inferior 102A del punzón 102. Cuando la
porción superior U de la herramienta desciende contra la porción
inferior L, el posicionador 103 y, en particular, su porción 103A,
es el primer elemento en interactuar con la laminación B, encajando,
al menos parcialmente, en el agujero T2.
En otras palabras, el posicionador 103 se acopla
con la laminación B por adelantado con respecto al extractor 105 y
al punzón 102. En otras palabras, a diferencia de las soluciones
tradicionales, el posicionador 103 interactúa con la preforma B que
experimenta el proceso de trabajo antes de que el punzón 102 se haya
acoplado con dicha preforma B; es decir, por adelantado con respecto
al momento en que la superficie inferior 102A del punzón entra en
contacto con la preforma B.
El procedimiento según la presente invención
tiene la ventaja de permitir una segunda etapa de centrado, más
precisa que la primera etapa descrita en lo que antecede; es decir,
un centrado de precisión, implementado antes del punzón 102 coopera
con el troquel 101, es decir, antes de que comience el corte
propiamente dicho. El centrado de precisión de la preforma B se
obtiene mediante el acoplamiento de dicha preforma B con el
posicionador 103, el diámetro del cual corresponde al diámetro del
agujero T2.
La preforma B, objeto de acoplamiento por parte
del posicionador 103, se alinea en el plano de manera óptima con
respecto al troquel 101 y el punzón 102 hasta que el extractor 105
llega a reposar sobre la preforma y evita movimientos ulteriores
sobre el plano. El extractor 105 se mueve en relación con el
posicionador 103 en dirección vertical y evita que la preforma se
levante. Adelantándose a la intervención del posicionador 103 y
demorando la intervención del extractor 105 con respecto a la
técnica conocida, tal como se describe en lo que antecede, se
obtiene un aumento significativo en la precisión del corte a la
larga; es decir, una alta respetabilidad de corte con los estándares
requeridos de calidad.
La Figura 3 muestra la herramienta 100 en una
tercera configuración, es decir, completamente cerrada. El punzón
102 es insertado parcialmente en el troquel 101 y de la preforma B
se ha cortado una laminación correspondiente al área T1 mostrada en
la Figura 4. La porción cortada cae en espacio vacío dentro del
troquel 101. Con respecto a la segunda configuración, la porción
superior U de la herramienta 100 desciende más para reducir la
distancia H indicada en la Figura 3; es decir, más favorecer un
movimiento relativo del punzón 102 con respecto al troquel 101.
Debido a las interferencias mecánicas generadas
entre el punzón 102 y la porción cortada T1 de la preforma B (en
aras de la simplicidad, la Figura 3 no muestra la porción cortada T1
dentro del troquel 101), esta tercera configuración permite la
intervención del extractor 105. El pasador 106 de control es operado
para hacer descender el extractor 105 para determinar la separación
final de la porción cortada T1 con respecto a la parte restante de
la preforma B. La porción cortada T1 desciende por gravedad dentro
del troquel 101, en la dirección C.
En una etapa subsiguiente a la mostrada en la
Figura 3, el extractor 105 es mantenido en la posición mostrada en
la Figura 1. La herramienta 100 se abre para prepararse para un
nuevo ciclo de corte.
Las Figuras 5-8 son relativas a
una segunda realización de una herramienta 200 según la presente
invención, una persona experta en la técnica entenderá que la
herramienta 200 puede ser una herramienta separada e independiente
de la herramienta 100, o una estación de trabajo previa o
subsiguiente a la mostrada en las Figuras 1-3 en
relación con la primera realización 100, es decir, una segunda
estación de trabajo en la misma herramienta.
Esta realización 200 difiere de la solución
técnica 100 mostrada en las Figuras 1-3 en varios
aspectos, en primer lugar por el hecho de que no hay punzón alguno,
dado que la herramienta 200 no está pensada para una operación de
corte, sino una operación intermedia de centrado entre dos etapas de
corte o una operación de estampación.
Con referencia a la Figura 5, la herramienta 200
comprende un troquel 201 dotado de entrantes
210-215, teniendo cada uno la forma de un sector
circular que se desarrolla para un cierto ángulo alrededor del eje O
del troquel, diseñados para alojar porciones correspondientes del
posicionador 202. La Figura 9 muestra la laminación B resaltada por
un área de cuadrícula fina, colocada por encima de la porción
inferior L de la herramienta 200 y en particular por encima del
troquel 201, los asientos 210-215 del cual están
indicados. El diámetro exterior de los asientos
210-215 corresponde al diámetro interno del agujero
T2 de la laminación B; es decir, el agujero definido por las ranuras
C.
La herramienta 200 mostrada en la Figura 5 está
en una primera configuración, abierta. Entre la porción superior U y
la porción inferior L se proporciona un espacio G que permite la
inserción y la colocación de una preforma B, de forma equivalente a
la descripción anterior.
La Figura 6 muestra la herramienta 200 en una
segunda configuración, "aproximándose" la porción superior U a
la porción inferior L, es decir, en una etapa en la que se reduce el
espacio G. La preforma B se coloca entre la porción superior U y la
porción inferior L de la herramienta 200. La laminación B se sitúa
con el agujero T2 alineado con los asientos 210-215
del troquel 201. La porción inferior y central del extractor 203
reposa sobre la porción central 201A del troquel 201, entre los
asientos 210-215. En esta etapa, las porciones 203B
del extractor 203 colocadas entre los asientos
210-215 permanecen elevadas con respecto a la
laminación B y, por lo tanto, en la etapa de aproximación el
extractor 203 no está en contacto con la laminación B.
A partir de una comparación entre las Figuras 5,
6 y 9 puede notarse que la porción central del extractor 203, dentro
del posicionador 202, tiene una porción inferior que sobresale hacia
abajo; es decir, hacia la porción inferior L de la herramienta 200.
Las porciones 203B se desarrollan a mayor altura; es decir,
permanecen elevadas con respecto a la superficie inferior de la
porción central del extractor 203.
En el intervalo de tiempo requerido para llevar
a la herramienta 200 desde la primera configuración mostrada en la
Figura 5 hasta la segunda configuración mostrada en la Figura 6 no
se lleva a cabo operación alguna en la laminación B.
El centrado de precisión de la preforma B se
realiza en la etapa subsiguiente mostrada en la Figura 7, cuando las
dos porciones U y L de la herramienta 200 están completamente en
contacto. El centrado de precisión, que conlleva pequeños
movimientos de la preforma B en el plano oportuno, lo realiza el
posicionador 202, que es insertado al menos parcialmente en los
asientos 210-215 en el troquel 201. La comparación
entre las Figuras 6 y 7 destaca el movimiento descendente del
posicionador 202, que encaja en los asientos del troquel 201, y la
reducción (pero no la cancelación) del espacio G.
En esta etapa, la superficie exterior del
posicionador 202 se acopla con el borde interior del agujero T2 de
la laminación B, determinando un alineamiento de precisión del
mismo con el eje O del troquel 201. Para evitar una interferencia
mecánica dañina, las porciones inferiores del posicionador 202 son
abocinadas o están ligeramente ahusadas.
En la etapa subsiguiente, mostrada en la Figura
8, la herramienta 200 se cierra definitivamente; es decir, la
porción superior U desciende por completo contra la porción inferior
L, cancelando el espacio G. Como puede verse comparando las Figuras
7 y 8, la distancia H se reduce debido al descenso ulterior de la
porción U de la herramienta 200, que se cierra sobre la laminación
B. Tal como se describe en lo que antecede, en la herramienta 200 no
se lleva a cabo ningún corte de la laminación B, solo el centrado de
precisión de dicha laminación B, ya dotada del agujero T2 y las
ranuras C, con respecto al eje O mostrado en la Figura 9.
Subsiguientemente al cierre mostrado en la
Figura 8, la herramienta 200 vuelve a la posición inicial de las
configuraciones mostradas, en secuencia temporal, en las Figuras 7,
6 y 5, de modo que esté lista para un nuevo ciclo operativo.
En la etapa de la carrera ascendente de la
porción superior U, es decir, durante las etapas mostradas en
secuencia en las Figuras 7 y 6, las porciones 203B del extractor 203
intervienen para evitar que la laminación B se levante junto con el
posicionador 202 debido a la interferencia mecánica. Cuando se
levanta la porción U de la herramienta 200 con respecto a la porción
L, ocurre un deslizamiento relativo del posicionador 202 con
respecto a las porciones 203B del extractor 203. El posicionador 202
se eleva con la porción U, mientras que el extractor 203 permanece
inicialmente en la posición bajada. Así, las porciones intermedias
203B entre los sectores circulares del posicionador intervienen para
evitar la elevación de la laminación B.
Por lo tanto, la laminación B no puede quedarse
atorada en el posicionador 202 y la herramienta 200 vuelve a la
posición inicial, a la configuración abierta mostrada en la Figura
5, lista para un nuevo ciclo operativo.
Las ventajas del procedimiento y el equipo 100,
200 según la presente invención son evidentes. La laminación B
experimenta una primera etapa de centrado de precisión antes de ser
inmovilizada en la herramienta 100, 200 para el corte u otras
operaciones, maximizando así la precisión.
Además de las realizaciones mostradas en las
Figuras 4 a 9, en las que se usa un agujero circular de centrado,
pueden adoptarse otras realizaciones según la presente invención
para efectuar el centrado de la preforma.
Por ejemplo, la Figura 10A representa una
preforma 400 en la que una porción de forma sustancialmente
rectangular, con esquinas redondeadas, ha sido eliminada previamente
dentro del perfil que se convertirá en la laminación obtenida como
producto final. Así, el espacio libre 401 en la preforma 400 puede
ser usado con agujero de centrado para el acoplamiento de un
dispositivo 403 de posicionamiento (Figuras 10B y 10C) que tiene la
misma forma del agujero 401 de centrado.
En la vista en sección transversal de la Figura
10B, el elemento extractor 405 consiste en una sola porción que
abarca completamente el dispositivo 403 de posicionamiento.
Alternativamente, tal como se muestra en la Figura 10C, el elemento
extractor puede estar compuesto de una pluralidad de porciones
406-409 que abarcan el dispositivo 403 de
posicionamiento.
En la Figura 11A se muestra una preforma 500 en
la que se representa otra posible realización para una ventana 501
previamente obtenida cortando dentro del perfil que se convertirá en
la laminación obtenida como producto final. El espacio libre 501 en
la preforma 500 puede ser usado así como agujero de centrado para el
acoplamiento de un dispositivo 503 de posicionamiento como el
mostrado en sección transversal en las Figuras 11B y 11C; es decir,
un dispositivo de posicionamiento que tiene la misma forma del
agujero 501 de centrado.
En la vista en sección transversal de la Figura
11B, el elemento extractor 505 consiste también en este caso en una
sola porción que abarca completamente el dispositivo 503 de
posicionamiento. Alternativamente, tal como se muestra en la Figura
11C, el elemento extractor puede estar compuesto de una pluralidad
de porciones 506-509 que abarcan el dispositivo 503
de posicionamiento.
Las Figuras 12A-12D muestran con
fin ejemplar algunas preformas 600, 700, 800 y 900 en las que pueden
encontrarse ventanas 601, 701, 801 y 901 de forma típica en la
producción de laminaciones para motores eléctricos que se han
obtenido previamente por corte. Los principios de la presente
invención son aplicables a cualquier forma del agujero de centrado
obtenido dentro de la preforma, también en el caso en que la forma
del agujero de centrado no tenga simetría central, como, por
ejemplo, el identificado con 901 en la Figura 12D.
Claims (11)
1. Un procedimiento para colocar una preforma
(B) en una herramienta (100, 200) para laminaciones de corte y/o
estampación, teniendo dicha herramienta una primera porción (U) que
incluye al menos un dispositivo (103) de posicionamiento para
centrar dicha preforma (B) y al menos un elemento extractor (105)
para separar dicha preforma (B) de dicho al menos un dispositivo
(103) de posicionamiento, y una segunda porción (L) que incluye al
menos un troquel (101) con respecto al cual se lleva a cabo el
centrado de dicha preforma (B), incluyendo el procedimiento las
etapas de:
- -
- suministrar una preforma (B) a la herramienta entre dicho al menos un dispositivo (103) de posicionamiento y el troquel (101);
- -
- centrar dicha preforma (B) con respecto a dicho troquel (101) acoplando dicho al menos un dispositivo (103) de posicionamiento con al menos un agujero de centrado en dicha preforma (B);
- -
- cerrar dicha herramienta (100, 200) acercando entre sí dicha primera porción (U) y dicha segunda porción (L);
- -
- llevar a cabo al menos una operación de estampación y/o de corte en dicha preforma (B);
- -
- abrir dicha herramienta separando entre sí dicha primera porción (U) y dicha segunda porción (L); y
- -
- operar dicho elemento extractor (105) para separar dicha preforma (B) de dicho al menos un dispositivo (103) de posicionamiento antes de hacer avanzar más dicha preforma (B),
en el que dicho al menos un dispositivo (103) de
posicionamiento tiene una porción de acoplamiento que tiene una
forma y unas dimensiones tales que se acopla en el contorno de dicho
al menos un agujero de centrado formado por la eliminación de una
porción previamente cortada de dicha preforma (B),
caracterizado porque dicho al menos un agujero de centrado
está situado dentro del perfil de la laminación obtenida como
producto final y en el que dicho al menos un elemento extractor
(105) incluye una o más porciones adyacentes a dicho al menos un
dispositivo (103) de posicionamiento en todo su contorno.
\vskip1.000000\baselineskip
2. El procedimiento revindicado en la
reivindicación 1 en el que, en dicha etapa de centrado, dicho
dispositivo (103) de posicionamiento se acopla con dicha preforma
(B) por adelantado con respecto al momento en el que dicho elemento
extractor (105) se acopla a dicha preforma (B).
3. El procedimiento revindicado en la
reivindicación 1 en el que la herramienta está dotada de al menos un
punzón (102) para estampar y/o cortar una porción (T1) de dicha
preforma (B) y en el que dicho dispositivo (103) de posicionamiento
se acopla con dicha preforma (B) por adelantado con respecto al
momento en el que el punzón (102) hace contacto con la preforma (B)
y el elemento extractor (105) se acopla a dicha preforma (B)
simultáneamente con dicho punzón (102) o en una etapa
posterior.
4. El procedimiento revindicado en la
reivindicación 1 en el que dicho dispositivo (103) de
posicionamiento lleva a cabo un centrado de precisión de dicha
preforma (B) antes de cerrar dicha herramienta.
5. El procedimiento revindicado en la
reivindicación 4 en el que dicho dispositivo (103) de
posicionamiento lleva a cabo un centrado de precisión antes de que
dicho punzón (102) haga contacto con dicha preforma (B).
6. El procedimiento revindicado en cualquiera de
las reivindicaciones precedentes en el que dicho dispositivo (103)
de posicionamiento es operado automáticamente y su movimiento está
sincronizado con la porción (U) de la herramienta en la que está
alojado el punzón (102).
7. El procedimiento revindicado en cualquiera de
las reivindicaciones precedentes en el que dicha porción (T1)
cortada es continua o está formada de una pluralidad de porciones
separadas.
8. Un aparato para colocar una preforma (B) en
una herramienta (100, 200) para laminaciones de corte y/o
estampación, teniendo dicha herramienta una primera porción (U) que
incluye al menos un dispositivo (103) de posicionamiento para
centrar dicha preforma (B) y al menos un elemento extractor (105)
para separar dicha preforma (B) de dicho al menos un dispositivo
(103) de posicionamiento, y una segunda porción (L) que incluye al
menos un troquel (101) con respecto al cual se lleva a cabo el
centrado de dicha preforma (B), en el que dicho al menos un
dispositivo (103) de posicionamiento tiene una porción de
acoplamiento que tiene una forma y unas dimensiones tales que se
acopla en el contorno de dicho al menos un agujero de centrado
formado por la eliminación de una porción previamente cortada de
dicha preforma (B), caracterizado porque dicho al menos un
agujero de centrado está situado dentro del perfil de la laminación
obtenida como producto final y en el que dicho al menos un elemento
extractor (105) incluye una o más porciones adyacentes a dicho al
menos un dispositivo (103) de posicionamiento en todo su
contorno.
9. El aparato reivindicado en la reivindicación
8 en el que dicho dispositivo (103) de posicionamiento es operado
automáticamente, en el mismo ciclo de estampación y/o de corte, para
acoplarse con dicha preforma (B) por adelantado con respecto al
momento en el que dicho elemento extractor (105) se acopla con la
preforma (B).
10. El aparato reivindicado en la reivindicación
8 en el que se proporciona al menos un punzón (102) para penetrar al
menos parcialmente el troquel (101) para cortar una porción (T1) de
la preforma (B) y en ese dicho dispositivo (103) de posicionamiento
se acopla con dicha preforma (B) por adelantado con respecto al
momento en el que el punzón (102) hace contacto con la preforma (B)
y el elemento extractor (105) se acopla a dicha preforma (B)
simultáneamente con dicho punzón (102) o en una etapa posterior.
11. El aparato reivindicado en la reivindicación
8 en el que el miembro accionador (104) de dicho dispositivo (103)
de posicionamiento está sincronizado con el miembro accionador del
punzón (102) y/o la porción oportuna de la herramienta (U).
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