ES2861445T3 - Dispositivo de prensa caliente - Google Patents

Abstract

Un dispositivo de prensado en caliente, que comprende: un horno de calentamiento (18); una primera prensa (12) provista de una matriz; una segunda prensa (14) provista de otra matriz; y caracterizada por que el dispositivo de prensa caliente comprende además: un dispositivo de transporte (16) que conecta la primera prensa (12) y la segunda prensa (14); y que incluye una función de transporte al horno de calentamiento (18) desde la primera prensa (12) o desde la segunda prensa (14); y un mecanismo de transporte (18F, 20C, 32) configurado para mover un material entre una primera posición de colocación (18A) dentro del horno de calentamiento (18) y una segunda posición de colocación (20E) dentro de la distancia de transporte pero fuera del horno de calentamiento (18), la segunda posición de colocación (20E) enfrentado al menos un puerto de inserción de la primera prensa (12) o un inserción puerto de la segunda prensa (14).

Description

DESCRIPCIÓN

Dispositivo de prensa caliente

La presente divulgación se refiere a un dispositivo de prensa caliente que calienta y prensa un objetivo de prensado.

Por ejemplo, la solicitud de patente japonesa abierta al público (JP-A) N° 2009-142852 (documento de patente 1) y 2009-285728 (documento de patente 2) describen dispositivos de prensa caliente. Estos dispositivos de prensa caliente están configurados por un solo horno de calentamiento, una sola prensa y un dispositivo de transporte para transportar un objetivo de presando desde el horno de calentamiento hasta la prensa. El prensado en caliente se realiza transportando chapa de acero que se ha calentado en el horno de calentamiento hasta la prensa para ser prensada mediante la prensa.

EP 3 459 649 A1, que pertenece al estado de la técnica de acuerdo con el Art. 54(3) EPC, describe un método de fabricación de un conformado a presión y una línea de fabricación. US 2011/283851 A1 describe un sistema de conformación en caliente con una conformación en caliente de dos etapas y un sistema de temple a presión que constituye la base para el preámbulo de la reivindicación 1.

Además de asegurar la ductilidad y la tenacidad, existe una demanda de una mayor resistencia en la chapa de acero que estampada en caliente en un dispositivo de prensa caliente.

Un objetivo de la presente divulgación es proporcionar un dispositivo de prensa caliente capaz de lograr una resistencia aún mayor además de la ductilidad y tenacidad en la chapa de acero.

El objetivo anterior se puede lograr mediante las características definidas en las reivindicaciones.

El dispositivo de prensa caliente de la presente divulgación es capaz de lograr una resistencia incluso mayor además de ductilidad y tenacidad en chapa de acero.

La invención se describe con detalle conjuntamente con los dibujos, en los que:

La figura 1 es una vista esquemática en perspectiva que ilustra un dispositivo de prensa caliente de acuerdo con un primer ejemplo de forma de realización.

La figura 2 es una vista esquemática en planta que ilustra un dispositivo de prensa caliente según el primer ejemplo de forma de realización.

La figura 3 es un diagrama explicativo que ilustra una mesa de transporte de la primera forma de realización ejemplar, vista desde el lateral.

La figura 4 es una vista en planta esquemática que ilustra un dispositivo de prensa caliente según un segundo ejemplo de forma de realización.

La figura 5 es una vista en planta esquemática que ilustra un dispositivo de prensa caliente según un tercer ejemplo de forma de realización.

La figura 6 es una vista en planta esquemática que ilustra un dispositivo de prensa caliente según un cuarto ejemplo de forma de realización.

La figura 7 es un diagrama explicativo que ilustra un horno de calentamiento continuo de solera con rodillos. La figura 8 es un diagrama explicativo que ilustra un horno de calentamiento con varios niveles.

La figura 9 es una vista en planta esquemática que ilustra un dispositivo de prensa caliente según un quinto ejemplo de forma de realización.

La figura 10 es una vista en planta esquemática que ilustra un dispositivo de prensa caliente según un sexto ejemplo de forma de realización.

Los elementos prensados en caliente con características de alta resistencia se emplean en componentes de vehículos utilizados como contramedidas de colisión. Hay una demanda de mejoras en la ductilidad y tenacidad de tales componentes prensados en caliente para lograr una mayor resistencia.

Al abordar estas demandas, los inventores han descubierto que se pueden obtener características de alta resistencia realizando múltiples repeticiones de ciclos de calentamiento y enfriamiento.

Los dispositivos de prensas calientes convencionales están configurados por un solo horno de calentamiento, una sola prensa con una función de enfriamiento de la pieza de trabajo y un dispositivo de transporte para transportar el objetivo de prensado desde el horno de calentamiento hasta la prensa.

El conformado en caliente de chapas de acero de alta resistencia es más sencillo que el conformado en frío. El empleo de conformado por prensado en caliente permite formar, en un solo proceso de prensado, un producto conformado de alta resistencia. Por lo tanto, no se prevén repeticiones múltiples de los ciclos de calentamiento y enfriamiento en los dispositivos convencionales de prensas calientes.

Cuando se realizan múltiples repeticiones de ciclos de calentamiento y enfriamiento, es necesario gestionar la temperatura durante el procedimiento con el fin de mantener las características deseadas. Sin embargo, dado que hasta ahora no se ha realizado ninguna investigación sobre métodos de formación que impliquen repeticiones múltiples de ciclos de calentamiento y enfriamiento, tampoco se ha realizado consecuentemente ninguna investigación sobre dispositivos que puedan realizar tal método. Esto ha llevado a los inventores a los siguientes ejemplos de formas de realización.

Primer ejemplo de forma de realización

A continuación sigue una explicación respecto a un primer ejemplo de forma de realización de la presente divulgación, con referencia a los dibujos. En los dibujos, la parte posterior se indica con la flecha A, la parte superior se indica con la flecha B y la dirección lateral se indica con la flecha C.

La figura 1 y la figura 2 son dibujos esquemáticos que ilustran un dispositivo de prensa caliente10 según el presente ejemplo de forma de realización. El dispositivo 10 de prensa caliente incluye una prensa 12 y una prensa 14. Entre la prensa 12 y la prensa 14, en las proximidades de una esquina de la prensa 14, está previsto un primer manipulador 16, que es un ejemplo de un dispositivo de transporte que conecta las dos prensas 12, 14 entre sí.

El primer manipulador 16 transporta un material Z configurado por chapa de acero y mueve el material Z dentro y fuera de las prensas 12, 14. Por lo tanto, las prensas 12, 14 están dispuestas dentro de una distancia de transporte del primer manipulador 16. De esta forma, las dos prensas 12, 14 están conectadas entre sí por el primer manipulador 16.

El primer manipulador 16 se puede instalar encima de un horno 18 de calentamiento. Esto se aplica no solo al primer ejemplo de forma de realización, sino también a otros ejemplos de formas de realización, en los que se puede instalar encima del horno de calentamiento un manipulador que mueve el material Z dentro y fuera de un horno de calentamiento.

El horno 18 de calentamiento se proporciona dentro de la distancia de transporte del primer manipulador 16. El horno de calentamiento 18 está dispuesto entre la primera prensa 12 y la segunda prensa 14, en la parte trasera A de las dos prensas 12, 14. El material Z se mueve entre el horno de calentamiento 18 y la prensa 12, y entre el horno de calentamiento 18 y la prensa 14, al mover con el primer manipulador 16 el material Z entre el horno de calentamiento 18 y las prensas 12, 14.

El horno de calentamiento 18 es un dispositivo utilizado para calentar el material Z configurando un objetivo de calentamiento. Ejemplos del horno de calentamiento 18 incluyen un horno de alta frecuencia, un horno de resistencia, un horno de gas o un horno de infrarrojos. Como se ilustra en la figura 1 y en la figura 3, el horno de calentamiento 18 incluye una puerta 18E que es capaz de abrir y cerrar un puerto de entrada/salida 18D. La puerta 18E es capaz de cambiar la altura de apertura, cuando el puerto de entrada/salida 18D está abierto, de acuerdo con el tamaño del material objetivo Z.

Como se ilustra en la figura 3, el horno de calentamiento 18 incluye una sección de accionamiento 18G que impulsa la rotación de los rodillos 18F proporcionados dentro del horno 18 de calentamiento. Se puede utilizar un calentador eléctrico como medio de calentamiento en lugar del horno de calentamiento.

Como se ilustra en la figura 1 y en la figura 2, la prensa 12 está configurada por una prensa hidráulica que conforma el material Z mediante la aplicación de una gran carga. La prensa 12 incluye cuatro columnas 12A y un techo 12B soportado por las columnas 12A. Como se ilustra en la figura 2, la prensa 12 está formada con un perfil rectangular en vista en planta, y el material Z entra y sale por un lado correspondiente a un extremo largo. La prensa 12 no está limitada a una prensa hidráulica y puede configurarse mediante otro tipo de prensa, como por ejemplo una servoprensa. Lo mismo se aplica a las prensas de los otros ejemplos de formas de realización.

Como se ilustra en la figura 1, en el interior de las respectivas columnas 12A se proporcionan una matriz superior 12C y una matriz inferior 12D que configuran una pareja. La matriz superior 12C es impulsada en la dirección de arribahacia-abajo con respecto a la matriz inferior 12D mediante un mecanismo de subida/bajada (no ilustrado en los dibujos). Una de las matrices superior 12C o inferior 12D es una matriz que sobresale (punzón), y la otra matriz superior 12C o inferior 12D es una matriz rebajada (matriz) que se corresponde con la matriz que sobresale.

El material Z se coloca en la matriz inferior 12D y se conforma a presión con la matriz superior 12C. El material Z se enfría en un estado apretado entre la matriz superior 12C y la matriz inferior 12D. La matriz superior 12C y la matriz inferior 12D incluyen canales de flujo de refrigerante. El refrigerante disipa el calor eliminado del material Z durante el prensado.

La prensa 14 está configurada por un servodispositivo de conformación de alta velocidad, y la velocidad de la prensa y similares se pueden ajustar controlando un servomotor. La prensa 14 incluye cuatro columnas 14A y un techo 14B soportado por las columnas 14A. Como se ilustra en la figura 2, la prensa 14 está formada con un perfil rectangular en vista en planta, y el material Z entra y sale por un lado correspondiente a un extremo largo.

En el interior de las respectivas columnas 14A, se proporciona una matriz superior 14C y una matriz inferior 14D que configuran una pareja. La matriz superior 14C es impulsada en la dirección de arriba-hacia-abajo con respecto a la matriz inferior 14D mediante un mecanismo de subida/bajada (no ilustrado en los dibujos). Una de las matrices superior 14C o inferior 14D es una matriz que sobresale, y la otra matriz superior 12C o inferior 12D es una matriz rebajada que se corresponde con la matriz que sobresale.

La matriz superior 14C y la matriz inferior 14D tienen funciones similares a las de la matriz superior 12C y la matriz inferior 12D, y se diferencian únicamente en que los perfiles de las matrices son diferentes.

Como se ilustra en la figura 2, se proporciona una mesa de transporte 20 entre las dos prensas 12, 14. Un puerto de entrada/salida 12FI, que sirve como ejemplo de un puerto de inserción de material Z de la prensa 12, se abre hacia el lado de la mesa de transporte 20 de la prensa 12. Un puerto de entrada/salida 14FI, que sirve como ejemplo de un puerto de inserción de material Z de la prensa 14, se abre hacia el lado de la mesa de transporte 20 de la prensa 14.

Como se ilustra en la figura 3, la mesa de transporte 20 incluye cuatro patas 20A. Un tablero de mesa 20B soportado por las patas 20A está formado en forma de marco rectangular (ver Fig.1). Una pluralidad de rodillos 20C en forma de columna circular, que se extienden en la dirección de la anchura del tablero 20B de la mesa, están dispuestos en una dirección longitudinal del tablero 20B de la mesa dentro del marco. Cada uno de los rodillos 20C está acoplado a una sección de accionamiento 20D y es capaz de ser accionado por rotación.

Los respectivos rodillos 20C están dispuestos a la misma altura que los rodillos 18F dentro del horno de calentamiento 18 provisto en un extremo de la mesa 20 de transporte. El material Z se mueve así entre la mesa de transporte 20 y el horno de calentamiento 18 moviéndose sobre los respectivos rodillos 20C, 20F de la mesa de transporte 20 y el horno de calentamiento 18.

Como se ilustra en la figura 2, se proporciona una mesa 22 de material en el otro extremo de la mesa 20 de transporte. El primer manipulador 16 está dispuesto entre la mesa 22 de material y la prensa 14.

El primer manipulador 16 incluye una base giratoria 16A, un brazo articulado 16B soportado de manera giratoria en la base giratoria 16A y una herramienta de sujeción intercambiable 16C unida a un extremo delantero del brazo articulado 16B. La mesa de material 22, la mesa de transporte 20, la prensa 12, la prensa 14 y el horno de calentamiento 18 se proporcionan dentro de una distancia de movimiento del material Z mediante la herramienta de sujeción 16C. La herramienta de sujeción 16C incluye un mecanismo de sujeción por succión que utiliza la succión para sujetar el material Z, y un mecanismo de sujeción de gancho que sujeta el material Z enganchando el material Z. Nótese que se puede proporcionar un mecanismo de sujeción de pinzamiento, que sujeta el material Z al pinzar el material Z, en lugar del mecanismo de sujeción del gancho.

Un controlador 24, configurado por un ordenador industrial o similar, está conectado al primer manipulador 16. El controlador 24 también está conectado a las dos prensas 12, 14, al horno de calentamiento 18 y a la mesa de transporte 20. El primer manipulador 16, las dos prensas 12, 14, el horno de calentamiento 18 y la mesa de transporte 20 son entonces operados de acuerdo con los comandos expresados por las señales de control emitidas desde el controlador 24.

En las proximidades de una esquina de la prensa 12, se proporciona un segundo manipulador 26, configurado de manera similar al primer manipulador 16. El controlador 24 también está conectado al segundo manipulador 26, y el segundo manipulador 26 se opera de acuerdo con los comandos expresados por las señales de control del controlador 24.

El segundo manipulador 26 retira el material Z que ha sido presionado en la prensa 12 a través de otro puerto de entrada/salida 12FO y coloca el material Z en un mecanismo de transporte lineal (no ilustrado en los dibujos), y el material Z se transporta a un siguiente proceso a alta velocidad mediante el mecanismo de transporte lineal.

Se proporciona un tercer manipulador 28, configurado de manera similar al primer manipulador 16, en las proximidades de una esquina de la prensa 14. El controlador 24 también está conectado al tercer manipulador 28, y el tercer manipulador 28 se opera de acuerdo con los comandos expresados por las señales de control del controlador 24.

El tercer manipulador 28 retira el material Z que ha sido presionado en la prensa 14 a través de otro puerto de entrada/salida 14FO y coloca el material Z en un mecanismo de transporte lineal (no ilustrado en los dibujos), permitiendo que el material Z sea transportado a un siguiente proceso a alta velocidad mediante el mecanismo de transporte lineal.

Nótese que, en el presente ejemplo de forma de realización, el primer manipulador 16 se describe como un ejemplo de un dispositivo de transporte; sin embargo, no existe ninguna limitación al respecto. Por ejemplo, el dispositivo de transporte puede estar configurado por una cinta transportadora. En los casos en los que un dispositivo de transporte está configurado por varios manipuladores y cintas transportadoras, si las trayectorias de transporte de los mismos se superponen o están conectadas, los múltiples manipuladores, mecanismos de transporte lineal y cintas transportadoras se consideran como un solo dispositivo de transporte. En los casos en los que las trayectorias de transporte de los mismos no se superponen o no están conectadas, la pluralidad de manipuladores, mecanismos de transporte lineal y cintas transportadoras se consideran dispositivos de transporte separados. Lo mismo se aplica también en los siguientes ejemplos de formas de realización.

En los casos en los que se emplea una cinta transportadora, una trayectoria de transporte que configura una distancia de transporte es la trayectoria de transporte configurada por la cinta transportadora. En los casos en los que se emplea un robot o un manipulador, la trayectoria de transporte está configurada por la distancia de movimiento de una mano del robot o de la herramienta de sujeción 16C del manipulador. En los casos en los que se emplean una cinta transportadora y un manipulador, la trayectoria de transporte está configurada por la distancia de movimiento de la cinta transportadora y de la herramienta de sujeción 16C del manipulador. Lo mismo se aplica también en los siguientes ejemplos de formas de realización.

A continuación, sigue una explicación relativa a un proceso para conformar un producto conformado, en el que el calentamiento se realiza dos veces, en el presente ejemplo de forma de realización configurado como se ha descrito anteriormente. El controlador 24 funciona según un programa almacenado en un medio de almacenamiento interno de modo que envía respectivas señales de control a los manipuladores 26, 28, las prensas 12, 14, el horno de calentamiento 18 y la mesa de transporte20. Los manipuladores 26, 28, las prensas 12, 14, el horno de calentamiento 18 y la mesa de transporte 20 se operan de acuerdo con las señales de control del controlador 24.

Es decir, cuando se forma un producto conformado a partir de una pieza en bruto, el material Z (pieza en bruto) se coloca antes sobre la mesa de material 22. En este estado, el controlador 24 comienza a funcionar de acuerdo con el programa almacenado, y envía una señal de control al primer manipulador 16 de manera que el primer manipulador 16 retiene y transporta el material Z (pieza en bruto) colocado en la mesa de material 22 a la mesa de transporte 20 utilizando la herramienta de sujeción 16C del mecanismo de sujeción por succión.

El controlador 24 envía entonces señales de control al horno de calentamiento 18 y a la mesa de transporte 20. Cuando esto se ha realizado, el horno de calentamiento 18 acciona la puerta 18E para abrir el puerto de entrada/salida 18D a una altura de apertura ajustada según el tamaño del material Z (pieza en bruto) a calentar.

La sección de accionamiento 20D de la mesa de transporte 20 hace girar los rodillos 20C, y la sección de accionamiento 18G del horno de calentamiento 18 hace girar los rodillos 18F. La sección de accionamiento 20D de la mesa de transporte 20 y la sección de accionamiento 18G del horno de calentamiento 18 cargan de forma consecuente el material Z (pieza en bruto) dentro del horno de calentamiento 18 accionando los respectivos rodillos.

Nótese que, en el presente ejemplo de forma de realización, el material Z (pieza en bruto) de la mesa de transporte 20 es cargado en el horno de calentamiento 18 mediante los rodillos 20C de la mesa de transporte 20 y los rodillos 18F del horno de calentamiento 18. Por consiguiente, la mesa de transporte 20 configura un dispositivo de carga para el horno 18 de calentamiento, y la mesa 20 de transporte puede considerarse parte del horno 18 de calentamiento.

El horno de calentamiento 18 sigue las señales de control del controlador 24 para calentar el material Z (pieza en bruto) durante un tiempo establecido (por ejemplo, 4 minutos) a una temperatura establecida (por ejemplo, aproximadamente 1000° C). Los rodillos 20C de la mesa de transporte 20 y los rodillos 18F del horno de calentamiento 18 se accionan entonces para descargar el material Z calentado (pieza en bruto) sobre la mesa de transporte 20.

De esta manera, los rodillos 20C de la mesa de transporte 20 y los rodillos 18F del horno de calentamiento 18 configuran un mecanismo de transporte para mover el material Z hacia adelante y hacia atrás entre una primera posición de colocación 18A ubicada dentro del horno de calentamiento 18, y una segunda posición de colocación 20E situada dentro de la distancia de transporte, pero fuera del horno de calentamiento 18.

El primer manipulador 16 es capaz de transportar el material Z directamente entre al menos una de las prensas 12 o 14 y la segunda posición de colocación 20E. Por consiguiente, el primer manipulador 16 que configura el dispositivo de transporte tiene una función de transporte para transportar el material Z desde al menos una de las prensas 12 o 14 al horno 18 de calentamiento. Nótese que transporte directo se refiere al transporte en el que el material Z no se pasa ni se intercambia y no se retransmite a través de una ubicación separada en ruta durante el transporte.

Es deseable que el primer manipulador 16 sea capaz de transportar el material Z directamente entre cada una de las prensas 12, 14 y la segunda posición de colocación 20E. En el presente ejemplo de forma de realización, el primer manipulador 16 transporta el material Z directamente entre las prensas 12, 14 configurando varias prensas, y la segunda posición de colocación 20E. Esto permite realizar dos veces una combinación de un proceso de calentamiento y un proceso de prensado mientras se maneja la temperatura de la pieza de trabajo.

Nótese que el tiempo que tarda el material Z (pieza en bruto) en entrar o salir del horno de calentamiento 18 se fija en menos de 2 segundos para un material Z con una longitud de 1,5 m en la dirección de inserción del horno de calentamiento (en adelante, la dirección de inserción) (es decir, a una velocidad de transporte de al menos 750 mm/s).

El material Z (pieza en bruto calentada) descargado sobre la mesa de transporte 20 es sostenido e izado por la herramienta de sujeción 16C del primer manipulador 16, que ha sido intercambiado por el mecanismo de sujeción del gancho, bajo el control del controlador 24. El primer manipulador 16 controlado por el controlador 24 transporta el material izado Z (pieza en bruto calentada) a la prensa 12 y coloca el material Z (pieza en bruto calentada) en la matriz inferior 12D de la prensa 12.

La prensa 12 baja la matriz superior 12C, de acuerdo con una orden del controlador 24, para presionar del material Z (pieza en bruto calentada) apretada entre la matriz superior 12C y la matriz inferior 12D. Al realizarse esto, el calor del material Z (pieza en bruto calentada) es rápidamente eliminado por la matriz superior 12C y la matriz inferior 12D. La cantidad de calor eliminado es particularmente elevada cuando las matrices alcanzan el punto muerto inferior y el material Z se mantiene apretado entre la matriz superior 12C y la matriz inferior 12D. Esto corresponde a un primer prensado en caliente.

Mientras se está realizando esto, se gestiona el tiempo que se emplea desde la descarga del material Z (pieza en bruto calentada) del horno de calentamiento 18 hasta el mantenimiento del material Z (pieza en bruto calentada) apretado entre la matriz superior 12C y la matriz inferior 12D. Este tiempo es, por ejemplo, de aproximadamente 8 segundos.

Nótese que, en el presente ejemplo de forma de realización, el material Z (pieza en bruto calentada) descargado sobre la mesa de transporte 20 se coloca en la prensa 12 mediante el primer manipulador 16; sin embargo, no existe ninguna limitación al respecto. Se puede proporcionar un mecanismo de transporte lineal (no ilustrado en los dibujos) entre la mesa de transporte 20 y la prensa 12 de tal manera que el material Z (pieza en bruto calentada) descargado sobre la mesa de transporte 20 desde el horno de calentamiento 18 sea izado por el primer manipulador 16 y después colocado en la prensa 12 a alta velocidad utilizando el mecanismo de transporte lineal, logrando así un aumento de velocidad y una reducción del tiempo empleado.

A continuación, la prensa 12 presiona el material Z (pieza en bruto calentada) de modo que lo mantiene sujeto y enfriándose de manera continua durante una duración de prensado predeterminada (por ejemplo, 10 segundos), tras lo cual se eleva la matriz superior 12C y se abre la prensa 12. Un mecanismo de elevación (no ilustrado en los dibujos) de la prensa 12 eleva y libera el material prensado Z (producto intermedio) de la matriz inferior 12D. Una vez realizado esto, en respuesta a una orden del controlador 24, el primer manipulador 16 transporta el material prensado Z (producto intermedio) a la mesa de transporte 20 utilizando la herramienta de sujeción 16C del mecanismo de sujeción de enganche. El material Z (producto intermedio) transportado a la mesa de transporte 20 se carga de nuevo en el horno de calentamiento 18 al accionar los rodillos con una orden del controlador 24.

El horno de calentamiento 18 recalienta el material cargado Z (producto intermedio) de acuerdo con una orden del controlador 24, y después de que el material Z (producto intermedio) alcanza una temperatura de recalentamiento (por ejemplo 900° C), el material Z (producto intermedio) se mantiene a la temperatura de recalentamiento durante un período predeterminado (por ejemplo, 2 minutos). El horno de calentamiento 18 descarga entonces el material Z (producto intermedio calentado) a la mesa de transporte 20 accionando los rodillos descritos anteriormente.

Cuando se realiza esto, se establece el tiempo que tarda el material Z (producto intermedio calentado) en entrar o salir del horno de calentamiento 18 en aproximadamente 2 segundos para un material con una longitud de 1,5 m en la dirección de inserción (es decir, a una velocidad de transporte de al menos 750 mm/s).

El material Z (producto intermedio calentado) descargado sobre la mesa de transporte 20 está sujeto por la herramienta de sujeción 16C del mecanismo de sujeción de enganche del primer manipulador 16 bajo el control del controlador 24. Al realizarse esto, el controlador 24 calcula una posición para enganchar el material Z (producto intermedio calentado), con el mecanismo de sujeción del enganche, teniendo en cuenta el volumen de expansión térmica del material Z (producto intermedio calentado), y emite una señal de control a el primer manipulador 16. El primer manipulador 16 transporta el material Z elevado y sujeto (producto intermedio calentado) a la prensa 14 utilizando la herramienta de sujeción 16C del mecanismo de sujeción del gancho, y coloca el material Z (producto intermedio calentado) en la matriz inferior 14D de la prensa 14.

La prensa 14 baja la matriz superior 14C, de acuerdo con una orden del controlador 24, y conforma el material Z (producto intermedio calentado) apretado entre la matriz superior 14C y la matriz inferior 14D. Mientras se realiza esto, el calor del material Z (producto intermedio calentado) es rápidamente eliminado por la matriz superior 14C y la matriz inferior 14D. La cantidad de calor eliminado es particularmente elevada cuando las matrices alcanzan el punto muerto inferior y el material Z se mantiene apretado entre la matriz superior 14C y la matriz inferior 14D. Esto corresponde a un segundo prensado en caliente.

Mientras esto se está realizando, se gestiona el tiempo que se emplea desde la descarga del material Z (producto intermedio calentado) del horno de calentamiento 18 hasta mantener el material Z (producto intermedio calentado) apretado entre la matriz superior 14C y la matriz inferior 14D. El tiempo es, por ejemplo, de aproximadamente 8 segundos.

Nótese que, en el presente ejemplo de forma de realización, el material Z (producto intermedio calentado) descargado sobre la mesa de transporte 20 se coloca en la prensa 14 mediante el primer manipulador 16; sin embargo, no existe ninguna limitación al respecto. Se puede proporcionar un mecanismo de transporte lineal (no ilustrado en los dibujos) entre la mesa de transporte 20 y la prensa 14, de tal modo que el material Z (producto intermedio calentado) descargado sobre la mesa de transporte 20 desde el horno de calentamiento 18 es izado por el primer manipulador 16 y luego se coloca en la prensa 14 a alta velocidad utilizando el mecanismo de transporte lineal, logrando así un aumento en la velocidad y una reducción en el tiempo necesario.

Las matrices de la prensa 14 tienen perfiles adaptados al tamaño del producto terminado, teniendo en cuenta la expansión térmica del material Z (producto intermedio calentado). La prensa 14 presiona el material Z (producto intermedio calentado) de modo que lo mantiene sujeto y enfriándose de manera continua durante una duración de prensado predeterminada (por ejemplo, 15 segundos), después de lo cual se eleva la matriz superior 14C y se abre la prensa 14. Un mecanismo de elevación (no ilustrado en los dibujos) de la prensa 14 eleva y libera el material prensado Z (producto formado) de la matriz inferior 14D.

A continuación, en respuesta a una orden del controlador 24, el tercer manipulador 28 iza el material Z (producto formado) que ha sido liberado de la matriz inferior 14D y transporta el material Z (producto formado) fuera de la prensa 14 para ser pasar a un proceso posterior.

Nótese que, en el presente ejemplo de forma de realización, el tiempo del ciclo es de aproximadamente 7 minutos por componente cuando se suman la duración de los dos calentamientos y la duración de los transportes.

De esta manera, en el dispositivo de prensa caliente10 del presente ejemplo de forma de realización, se puede realizar el control del historial térmico al prensar en caliente varias veces el material Z de prensado (dos veces en el presente ejemplo de forma de realización). Esto, por lo tanto, permite obtener un producto conformado por prensado en caliente, de resistencia muy alta en el que se ha aumentado la tenacidad mediante templado durante los múltiples prensados en caliente.

Es decir, durante el primer prensado en caliente, después de que el material Z sometido a prensado se haya convertido en austenita y los carburos se hayan convertido completamente en una solución sólida, el material Z se somete a una transformación de fase hasta una fase dura (por transformación martensítica o transformación bainítica). Esto permite que el material Z (producto intermedio) se conformado a presión en un estado en el que el tamaño de grano de la austenita es menor que en los casos en los que el material Z sometido a prensado se convierte en ferrita-perlita.

Al calentar el material prensado Z (producto intermedio) durante el segundo prensado en caliente, incluso si los carburos no se han eliminado por completo, dichos carburos pueden disolverse en un corto período de tiempo debido a que tienen un tamaño de grano fino. Esto, por lo tanto, permite eliminar los carburos residuales.

Por otra parte, se puede lograr un tamaño de grano de austenita más fino mediante el calentamiento durante el segundo prensado en caliente, lo que hace posible inducir la transformación martensítica debido al tamaño de grano fino de la austenita, permitiendo por lo tanto obtener un componente prensado en caliente de resistencia muy alta con elevada tenacidad.

Además, el dispositivo 10 de prensado en caliente se puede hacer más pequeño que en los casos en los que se conectan en serie varias máquinas de prensado en caliente para el transporte secuencial desde el horno de calentamiento a la prensa. Esto, por lo tanto, permite conseguir un ahorro de espacio.

En el presente ejemplo de forma de realización, las dos prensas 12, 14 y el único horno de calentamiento 18 están dispuestos bordeando la región de transporte dentro de la cual se transporta el material Z, lo que permite realizar el calentamiento varias veces. Esto, por lo tanto, permite que el horno de calentamiento 18 se emplee comúnmente durante el primer calentamiento y el segundo calentamiento, permitiendo una eficaz utilización del horno de calentamiento 18.

Nótese que, en el presente ejemplo de forma de realización, la duración del calentamiento del primer calentamiento y la duración del calentamiento del segundo calentamiento en el horno de calentamiento 18, se pueden establecer de forma separada a través de los ajustes del controlador 24. Esto permite la aplicación a un procedimiento en el que el material Z se mantiene a una temperatura predeterminada para una duración uniforme durante el primer calentamiento, y el material Z calentado se descarga sin ser retenido durante el segundo calentamiento.

También se puede aplicar a la fabricación de varios componentes prensados en la que se usa el prensado en frío junto con el prensado en caliente.

Es posible fabricar dos componentes en la misma línea instalando las prensas 12, 14 con matrices para diferentes componentes que emplean el mismo tipo de chapa de acero con el mismo espesor, con una chapa de acero para cada componente que se calientan de forma alternativa y se asignan a las respectivas prensas 12, 14 para realizar prensado en caliente.

Cuando se realiza prensado en frío, el uso de la prensa 12 y la prensa 14 en secuencia permite el prensado en dos etapas en las que una embutición superficial es seguida por una embutición profunda. Esto permite aumentar los grados de libertad durante la conformación. También es posible un procedimiento en dos etapas en el que el conformado en prensa va seguido de un cizallamiento periférico. Esto, por lo tanto, permite crear formas que no se pueden conseguir con un solo prensado.

En tales casos, el prensado en frío no requiere un tiempo de calentamiento, lo que permite su aplicación a la producción en masa. También son posibles los métodos de preformación en los que el calentamiento y el prensado en caliente se realizan después del conformado en frío.

Dado que hay un solo horno de calentamiento 18, el primer calentamiento y el segundo calentamiento se realizan de forma alternativa. Sin embargo, el proporcionar múltiples niveles dentro del horno de acuerdo con una relación entre la primera duración del calentamiento y la segunda duración del calentamiento, permite eliminar la pérdida de tiempo. Es decir, al cargar el material de forma secuencial después de que haya transcurrido un período de tiempo fijo durante el primer calentamiento y comenzar el segundo calentamiento en un nivel disponible, inmediatamente después del transporte de salida tras el primer calentamiento, permite que el horno 18 de calentamiento funcione de manera continua.

Segundo ejemplo de forma de realización

Sigue una explicación con respecto a un segundo ejemplo de forma de realización de la presente divulgación, con referencia a los dibujos.

La figura 4 es un diagrama que ilustra el segundo ejemplo de forma de realización. A las partes idénticas o equivalentes a las del primer ejemplo de forma de realización, se les asignan los mismos números de referencia, y se omite la explicación de las mismas, ofreciéndose una explicación sólo relativa a las partes que son diferentes.

Es decir, un dispositivo 30 de prensa caliente del presente ejemplo de forma de realización se diferencia del primer ejemplo de forma de realización en que la mesa de transporte 20 está ausente.

El horno de calentamiento 18 incluye un mecanismo de transporte 32 que es capaz de estar en un estado almacenado 18C dispuesto dentro del horno de calentamiento 18, y un estado descargado 18B que se extiende hacia el exterior del horno de calentamiento 18 a través del puerto de entrada/salida. Cuando está en el estado descargado 18B, el mecanismo de transporte 32 está dispuesto de cara a los puertos de entrada/salida 12FI, 14FI configurando ejemplos de puertos de inserción de la prensa 12 y de la prensa 14, y dentro de una distancia de transporte del primer manipulador 16.

Por consiguiente, el mecanismo de transporte 32 mueve el material Z entre una primera posición de colocación 32A situada dentro del horno de calentamiento 18 y una segunda posición de colocación 32B situada dentro de la distancia de transporte, pero fuera del horno de calentamiento.

El controlador 24 envía una orden al primer manipulador 16 para retirar un material prensado Z de la prensa 12 y transportar el material prensado Z al mecanismo de transporte 32 que está en el estado descargado 18B, es decir, a la segunda posición de colocación 32B.

En el presente ejemplo de forma de realización, el primer manipulador 16 retira el material Z de la prensa 12 y lo transporta al mecanismo de transporte 32 que está en el estado descargado 18B, permitiendo que el horno de calentamiento 18 coloque el mecanismo de transporte 32 en el estado almacenado 18C para calentar el material Z rápidamente mientras está en el mecanismo de transporte 32.

Después del calentamiento, el horno de calentamiento 18 coloca el mecanismo de transporte 32 en el estado descargado 18B, permitiendo que el material Z calentado que está en el mecanismo de transporte 32, se disponga rápidamente en la distancia de transporte del primer manipulador 16. Esto, por lo tanto, permite que la interacción entre el material Z y el horno de calentamiento 18 se simplifique y se realice sin problemas.

El mecanismo de transporte 32 está dispuesto frente a los puertos de entrada/salida 12FI, 14FI de la prensa 12 y de la prensa 14 cuando está en el estado descargado 18B. Esto permite, por lo tanto, que las prensas 12, 14 y el mecanismo de transporte 32 se conecten por el camino más corto posible, lo que permite reducir el tiempo necesario para la inserción y extracción del material Z.

Tercer ejemplo de forma de realización

Sigue una explicación con respecto a un tercer ejemplo de forma de realización de la presente divulgación, con referencia a los dibujos.

La figura 5 es un diagrama que ilustra un dispositivo 36 de prensa caliente del presente ejemplo de forma de realización. A las partes idénticas o equivalentes a las del primer ejemplo de forma de realización, se les asignan los mismos números de referencia, y se omite la explicación de las mismas, ofreciéndose una explicación sólo con respecto a las partes que difieren.

El dispositivo 36 de prensa caliente del presente ejemplo de forma de realización, difiere mucho del primer ejemplo de forma de realización en que cuenta con un segundo horno 38 de calentamiento además del horno de calentamiento 18 (este se denominará el primer horno de calentamiento 18 en el presente ejemplo de forma de realización).

Es decir, se proporciona el primer horno de calentamiento 18 en un lado de extremo de la mesa 20 de transporte, y el segundo horno 38 de calentamiento se proporciona en el otro lado de extremo de la mesa 20 de transporte. Por consiguiente, el dispositivo 36 de prensa caliente según el presente ejemplo de forma de realización, está provisto de dos o más hornos de calentamiento, siendo al cantidad igual o menor que el número de prensas 12, 14.

La mesa de material 22 está dispuesta en el lado de la prensa 14 del segundo horno de calentamiento 38, y el primer manipulador 16 está dispuesto entre el primer horno de calentamiento 18 y la prensa 14. Las prensas 12, 14, los hornos de calentamiento 18, 38 y las mesas 20, 22 están dentro de la distancia de transporte del primer manipulador 16.

A continuación, se explica el funcionamiento del presente ejemplo de forma de realización configurado según se ha descrito anteriormente. Nótese que, de manera similar al primer ejemplo de forma de realización, los manipuladores 16, 26, 28, las prensas 12, 14, los hornos de calentamiento 18, 38, etc., funcionan siguiendo las órdenes del controlador 24. Se omite la explicación sobre las órdenes del controlador 24.

Esto es, el primer manipulador 16 sujeta un material Z (pieza en bruto) que se ha colocado sobre la mesa de material 22, mediante el mecanismo de sujeción por succión y transporta el material Z (pieza en bruto) a la mesa de transporte 20.

El material Z (pieza en bruto) que se ha transportado a la mesa de transporte 20, se carga en el primer horno de calentamiento 18 accionando los rodillos descritos anteriormente. El primer horno de calentamiento 18 calienta el material Z (pieza en bruto) a una temperatura establecida (por ejemplo, aproximadamente 900° C) durante un tiempo establecido (por ejemplo, 4 minutos), después de lo cual el material Z (pieza en bruto) se descarga sobre la mesa de transporte 20 al accionar los rodillos.

El mecanismo de sujeción de enganche del primer manipulador 16, agarra y eleva el material Z (pieza en bruto calentada) que se ha descargado sobre la mesa de transporte 20, y lo coloca en la matriz inferior 12D de la prensa 12.

La prensa 12 baja la matriz superior 12C para presionar del material Z (pieza en bruto calentada) apretada entre la matriz superior 12C y la matriz inferior 12D. Mientras se realiza esto, el calor del material Z (pieza en bruto calentada) es rápidamente eliminado por la matriz superior 12C y la matriz inferior 12D. La cantidad de calor eliminada es particularmente grande cuando las matrices alcanzan el punto muerto inferior y el material Z se mantiene apretado entre la matriz superior 12C y la matriz inferior 12D. Esto corresponde a un primer prensado en caliente.

Se gestiona el tiempo que se emplea desde la descarga del material Z (pieza en bruto calentada) del primer horno de calentamiento 18 hasta mantener el material Z (pieza en bruto calentada) apretado entre la matriz superior 12C y la matriz inferior 12D. El tiempo es, por ejemplo, de aproximadamente 8 segundos.

Nótese que, en el presente ejemplo de forma de realización, el material Z (pieza en bruto calentada) descargado sobre la mesa de transporte 20, se coloca en la prensa 12 mediante el primer manipulador 16; sin embargo, no existe ninguna limitación al respecto. Se puede proporcionar un mecanismo de transporte lineal (no ilustrado en los dibujos) entre la mesa de transporte 20 y la prensa 12 de tal manera que el material Z (pieza en bruto calentada) descargado sobre la mesa de transporte 20 desde el primer horno de calentamiento 18 se coloca en la prensa 12 a alta velocidad mediante el mecanismo de transporte lineal, consiguiendo así un aumento de velocidad y una reducción del tiempo empleado.

La prensa 12 presiona el material Z (pieza en bruto calentada) de modo que lo sujeta y enfría de forma continua durante un tiempo de prensado predeterminado (por ejemplo, 10 segundos), después de lo cual se eleva la matriz superior 12C y se abre la prensa 12. El mecanismo de elevación (no ilustrado en los dibujos) de la prensa 12 eleva y libera el material prensado Z (producto intermedio) de la matriz inferior 12D.

El primer manipulador 16 usa el mecanismo de sujeción de enganche para elevar y transportar el material prensado Z (producto intermedio) desde la matriz inferior 12D hasta la mesa de transporte 20.

El material Z (producto intermedio) transportado a la mesa de transporte 20 se carga en el segundo horno de calentamiento 38 accionando los rodillos de la mesa de transporte 20.

El segundo horno de calentamiento 38 recalienta el material Z (producto intermedio) cargado en el mismo, y tras alcanzar una temperatura de recalentamiento (por ejemplo, 400° C), el material (producto intermedio) se mantiene a la temperatura de recalentamiento durante un tiempo predeterminado (por ejemplo, 60 minutos). El material Z (producto intermedio calentado) se descarga entonces sobre la mesa de transporte 20 al accionarse los rodillos descritos anteriormente.

Cuando se realiza esto, se fija el tiempo que tarda el material Z (producto intermedio calentado) en entrar o salir del segundo horno de calentamiento 38, en aproximadamente 2 segundos para un material con una longitud de 1,5 m en la dirección de inserción (es decir, a velocidad de transporte de al menos 750 mm/s).

El mecanismo de sujeción de enganche del primer manipulador 16 sujeta el material Z (producto intermedio calentado) descargado sobre la mesa de transporte 20. Cuando se realiza esto, el controlador 24 calcula una posición para enganchar el material Z (producto intermedio calentado) con el mecanismo de sujeción del enganche, teniendo en cuenta el volumen de expansión térmica del material Z (producto intermedio calentado), y emite una señal de control al primer manipulador 16. El primer manipulador 16 coloca el material elevado Z (producto intermedio calentado) en la matriz inferior 14D de la prensa 14.

La prensa 14 baja la matriz superior 14C para presionar el material Z (producto intermedio calentado) sujeto entre la matriz superior 14C y la matriz inferior 14D. Mientras se realiza esto, el calor del material Z (producto intermedio calentado) es rápidamente eliminado por la matriz superior 14C y la matriz inferior 14D. La cantidad de calor eliminado es grande cuando el material Z se mantiene atrapado entre la matriz superior 14C y la matriz inferior 14D. Esto corresponde a un segundo prensado en caliente.

Se gestiona el tiempo que se emplea desde que se descarga del material Z (producto intermedio calentado) del segundo horno de calentamiento 38 hasta mantener el material Z (producto intermedio calentado) atrapado entre la matriz superior 14C y la matriz inferior 14D. El tiempo es, por ejemplo, de aproximadamente 6 segundos.

Nótese que en el presente ejemplo de forma realización, el material Z (producto intermedio calentado) descargado sobre la mesa de transporte 20, se coloca en la prensa 14 mediante el primer manipulador 16; sin embargo, no existe ninguna limitación al respecto. Se puede proporcionar un mecanismo de transporte lineal (no ilustrado en los dibujos) entre la mesa de transporte 20 y la prensa 14 de tal manera que el material Z (producto intermedio calentado) descargado sobre la mesa de transporte 20 desde el segundo horno de calentamiento 38 se coloca en la prensa. 14 a alta velocidad mediante el mecanismo de transporte lineal, consiguiendo así un aumento de velocidad y una reducción del tiempo empleado.

Al enfriar durante el segundo prensado en caliente, no se produce la transformación martensítica. La matriz sobresaliente (punzón) y la matriz rebajada (troquel) correspondiente a la matriz sobresaliente que configura las matrices son, por tanto, de mayor tamaño que el producto acabado teniendo en cuenta la contracción del material Z (producto intermedio calentado) durante el enfriamiento.

La prensa 14 presiona el material Z (producto intermedio calentado) de modo que lo sujeta y enfría de manera continua durante un tiempo de prensado predeterminado (por ejemplo, 15 segundos), después de lo cual se eleva la matriz superior 14C y se abre la prensa 14. El mecanismo de elevación (no ilustrado en los dibujos) de la prensa 14 eleva y libera el material prensado Z (producto formado) de la matriz inferior 14D. A continuación, el tercer manipulador 28 iza y transporta el material Z (producto formado) desde la matriz inferior 14D para pasar a un proceso posterior.

Nótese que, en el presente ejemplo de forma de realización, el tiempo del ciclo es de aproximadamente 65 minutos por componente cuando se suman los dos tiempos de calentamiento y los tiempos de transporte.

De esta manera, el dispositivo 36 de prensa caliente del presente ejemplo de forma de realización es capaz de mostrar un funcionamiento similar y efectos ventajosos con respecto a los del primer ejemplo de forma de realización.

Además, el presente ejemplo de forma de realización incluye el primer horno de calentamiento 18 que calienta el material Z a prensar por la prensa 12 y el segundo horno de calentamiento 38 que calienta el material Z a prensar por la prensa 14, permitiendo que el material Z sea calentado por hornos dedicados en el primer prensado en caliente y en el segundo prensado en caliente. Esto, por lo tanto, permite una gestión óptima de la temperatura en los respectivos prensados en caliente, lo que facilita el control de calidad del producto formado.

Nótese que, en el presente ejemplo de forma de realización, el segundo tiempo de calentamiento es más largo que el primer tiempo de calentamiento, lo que da como resultado un tiempo improductivo en el primer horno 18 de calentamiento. Con el fin de eliminar este problema, el segundo horno de calentamiento 38 se puede configurar como un horno de calentamiento giratorio o de varios niveles.

En tales casos, se adopta una configuración en la que se pueden calentar en el segundo horno de calentamiento 38 varias chapas del material Z correspondiente a la relación entre el segundo tiempo de calentamiento y el primer tiempo de calentamiento (60 minutos/4 minutos = 15 chapas en el presente ejemplo de forma de realización). Esto permite sincronizar los tiempos de calentamiento para el primer calentamiento y para el segundo calentamiento, y mantener al mínimo el tiempo improductivo. Con el fin de conseguir mejoras adicionales en la productividad más allá de las del funcionamiento sincronizado de los hornos de calentamiento, se pueden emplear múltiplos de N veces el número de niveles de hornos de calentamiento, o múltiplos de N veces la longitud para los hornos rotativos.

En el presente ejemplo de forma de realización, se pueden instalar componentes en las prensas 12, 14 matrices para diferentes, y se pueden introducir materiales Z (material bruto) para diferentes componentes o hechos con diferentes tipos de acero, en el primer y el segundo horno de calentamiento 18, 38, en tiempos escalonados para prensar en caliente en las correspondientes prensas 12, 14. Esto, por lo tanto, permite fabricar dos componentes diferentes en la misma línea.

El proporcionar un primer y un segundo horno de calentamiento 18, 38 permite fabricar al mismo tiempo y bajo diferentes condiciones de calentamiento diversos componentes que usan materiales Z de diferentes tipos y diferentes espesores.

Cuarto ejemplo de forma de realización

Sigue una explicación con respecto a un cuarto ejemplo de forma de realización de la presente divulgación, con referencia a los dibujos.

La figura 6 es un diagrama que ilustra un dispositivo 40 de prensa caliente según el presente ejemplo de forma de realización, en el que se proporciona una mesa 42 de material en el lado aguas arriba de la dirección de transporte del material Z que se está procesando. En el lado aguas abajo de la mesa de material 42, se proporciona un horno de calentamiento continuo de solera con rodillos 44, que es un ejemplo de un horno de calentamiento y que configura parte de un dispositivo de transporte. Entre la mesa de material 42 y el horno de calentamiento continuo de solera 44 con rodillos, se proporciona un primer manipulador 46, que sirve como ejemplo de un dispositivo de transporte que transporta el material Z en la mesa de material 42 hasta un puerto de inserción 44A del horno de calentamiento continuo de solera con rodillos 44.

Como se ilustra en la figura 7, el horno de calentamiento continuo de solera con rodillos 44 incluye rodillos 44F que transportan el material Z insertado a través del puerto de inserción 44A hacia un puerto de descarga 44D. El horno de calentamiento continuo de solera con rodillos 44 calienta el material Z a medida que el material Z es transportado, por los rodillos 44F, desde el lado de aguas arriba hacia el lado de aguas abajo.

El horno de calentamiento continuo de solera con rodillos 44 incluye por tanto una sección de transporte 44H dentro del horno que transporta el material Z desde el puerto de inserción 44A hacia el puerto de descarga 44D.

Como se ilustra en la figura 6, se proporciona una mesa de transporte 48 en el lado aguas abajo del horno de calentamiento continuo de solera con rodillos 44. El material Z descargado a través del puerto de descarga 44D del horno de calentamiento continuo de solera con rodillos 44 se puede colocar sobre la mesa de transporte 48.

Se proporciona un horno de calentamiento de múltiples niveles 50 aguas abajo de la mesa 48 de transporte. Como se ilustra en la figura 8, el horno de calentamiento de múltiples niveles 50 está provisto de varias cámaras 50A de calentamiento en una fila a lo largo de una dirección vertical. Cada una de las cámaras de calentamiento 50A se puede subir y bajar, y se puede subir y bajar un puerto de entrada/salida de cada una de las cámaras de calentamiento 50A para enrasarlo con la mesa de transporte 48. Esto permite que la duración de una operación de inserción o descarga del material Z pueda ser la misma para cada nivel.

Se calientan varias chapas del material Z en las respectivas cámaras de calentamiento 50A, y se ajusta la duración desde que se cargan en la cámara de calentamiento 50A hasta que se retiran de la cámara de calentamiento 50A, lo que permite controlar la duración de calentamiento de cada hoja del material Z.

Nótese que, como se ilustra con las líneas de puntos en la figura 8, en el horno de calentamiento de múltiples niveles 50, se pueden disponer cámaras de calentamiento adicionales 50A en la dirección lateral, de manera que varias de las cámaras de calentamiento 50A estén dispuestas tanto en la dirección vertical como en la lateral.

Como se ilustra en la figura 6, se dispone una prensa 52 en un lado de la mesa de transporte 48, y se dispone una prensa 54 en el otro lado de la mesa de transporte 48.

Se proporciona, en las proximidades de una esquina en el lado de la mesa de transporte 48 de la prensa 54, un segundo manipulador 56 que conecta el horno de calentamiento continuo de solera con rodillos 44, la mesa de transporte 48, la prensa 52, la prensa 54 y el horno de calentamiento de múltiples niveles 50. El puerto de descarga 44D del horno de calentamiento continuo de solera con rodillos 44, la mesa de transporte 48, la prensa 52, la prensa 54 y el horno de calentamiento de múltiples niveles 50 están dispuestos dentro de la distancia de transporte del material Z mediante el segundo manipulador 56.

Las prensas 52, 54, el horno de calentamiento continuo de solera con rodillos 44 y el horno de calentamiento de múltiples niveles 50 están dispuestos bordeando la mesa 48 de transporte. La prensa 52 y la prensa 54 se oponen mutuamente. El horno de calentamiento continuo de solera con rodillos 44 y el horno de calentamiento de múltiples niveles 50 también se oponen mutuamente. Esto permite que el material Z se mueva, utilizando el segundo manipulador 56, entre el horno de calentamiento continuo de solera con rodillos 44 y la prensa 52, y entre el horno de calentamiento de múltiples niveles 50 y la prensa 54.

Se proporciona un tercer manipulador 58 en las proximidades de una esquina en el lado de la prensa 54 opuesto a la mesa de transporte 48. El tercer manipulador 58 descarga el material Z que ha sido prensado por la prensa 54.

Nótese que, la mesa de transporte 48, las prensas 52, 54 y los manipuladores 46, 56, 58 son similares en estructura a sus equivalentes en el primer ejemplo de forma de realización.

A continuación, se explica el funcionamiento del presente ejemplo de forma de realización configurado como se ha descrito anteriormente. A saber, los manipuladores 46, 56, 58, las prensas 52, 54, los hornos de calentamiento 44, 50, etc. se operan de acuerdo con las órdenes de un controlador 60, de manera similar al primer ejemplo de forma de realización. Se omitirá la explicación con respecto a las órdenes del controlador 60.

El primer manipulador 46 sujeta el material Z (pieza en bruto), que se ha colocado sobre la mesa de material 42, mediante el mecanismo de sujeción por succión, y transporta el material Z (pieza en bruto) al puerto de inserción 44A del horno de calentamiento continuo de solera con rodillos 44 en un intervalo de tiempo predeterminado.

El material Z (pieza en bruto) se calienta mientras se mueve a través del interior del horno de calentamiento continuo de solera con rodillos 44 al accionar los rodillos, y se descarga a través del puerto de descarga 44D a la mesa de transporte 48 después de transcurrido un tiempo predeterminado (por ejemplo, 4 minutos) desde que el material Z (pieza en bruto) haya alcanzado una temperatura predeterminada (por ejemplo 1000° C).

El mecanismo de sujeción de enganche del segundo manipulador 56, sujeta y se eleva el material Z (pieza en bruto calentada) que se ha descargado sobre la mesa de transporte 48 y lo coloca en una matriz inferior 52D de la prensa 52.

La prensa 52 baja su matriz superior para presionar del material Z (pieza en bruto calentada) apretado entre la matriz superior y la matriz inferior 52D. Mientras que se realiza esto, el calor del material Z (pieza en bruto calentada) es rápidamente eliminado por la matriz superior y la matriz inferior 52D. La cantidad de calor eliminado es particularmente elevada cuando las matrices alcanzan el punto muerto inferior y el material Z se mantiene atrapado entre la matriz superior y la matriz inferior 52D. Esto corresponde a un primer prensado en caliente.

Se gestiona el tiempo que se emplea desde la descarga del material Z (pieza en bruto calentada) del horno de calentamiento continuo de solera con rodillos 44 hasta mantener el material Z (preforma calentada) apretado entre la matriz superior y la matriz inferior 52D. El tiempo es, por ejemplo, de aproximadamente 8 segundos.

Nótese que, en el presente ejemplo de forma de realización, el material Z (pieza en bruto calentada) descargado sobre la mesa de transporte 48 se coloca en la prensa 52 mediante el segundo manipulador 56; sin embargo, no existe ninguna limitación al respecto. Se puede proporcionar un mecanismo de transporte lineal (no ilustrado en los dibujos) entre la mesa de transporte 48 y la prensa 52 de manera que el material Z (pieza en bruto calentada) descargado sobre la mesa de transporte 48 desde el horno de calentamiento continuo de solera con rodillos 44, se coloca en la prensa 52 a alta velocidad utilizando el mecanismo de transporte lineal, consiguiendo así un aumento de velocidad y una reducción del tiempo empleado.

La prensa 52 presiona el material Z (pieza en bruto calentada) de modo que lo sujeta y enfría de manera continua durante un tiempo de prensado predeterminado (por ejemplo, 10 segundos), después de lo cual se eleva la matriz superior y se abre la prensa 52. Un mecanismo de elevación (no ilustrado en los dibujos) de la prensa 52 eleva y libera el material prensado Z (producto intermedio) de la matriz inferior 52D.

Cuando se realiza esto, el segundo manipulador 56 iza y transporta el material prensado Z (producto intermedio) desde la matriz inferior 52D hasta la mesa de transporte 48 utilizando el mecanismo de sujeción del gancho. El material Z (producto intermedio) que ha sido transportado a la mesa de transporte 48 se carga en una cámara de calentamiento 50A seleccionada del horno de calentamiento de múltiples niveles 50 accionando rodillos impulsores de la mesa de transporte 48. Al realizar esto, cuando se carga el material Z (producto intermedio) en una cámara de calentamiento 50A para la cual la mesa de transporte 48 no es capaz de realizar la operación de carga, la operación de carga la realiza el segundo manipulador 56.

En la cámara de calentamiento 50A, el material cargado Z (producto intermedio) se recalienta y, después de alcanzar una temperatura de recalentamiento (por ejemplo, 900° C), el material Z (producto intermedio) se mantiene a la temperatura de recalentamiento durante un tiempo predeterminado (por ejemplo, ejemplo 2 minutos). El material Z (producto intermedio calentado) se descarga entonces sobre la mesa de transporte 48 al accionar los rodillos descritos anteriormente. Al realizar esto, en los casos en los que el material Z (producto intermedio calentado) no puede descargarse directamente sobre la mesa de transporte 48, la operación de descarga la realiza el segundo manipulador 56. Nótese que, el tiempo que emplea el material Z (producto intermedio calentado) en entrar o salir del horno de calentamiento de varios niveles 50 se establece en aproximadamente 2 segundos para un material con una longitud de 1,5 m en la dirección de inserción (es decir, una velocidad de transporte de al menos 750 mm/s).

El segundo manipulador 56 sujeta el material Z (producto intermedio calentado) descargado sobre la mesa de transporte 48, usando el mecanismo de sujeción de gancho. Cuando se realiza esto, el controlador 60 calcula una posición para enganchar el material Z (producto intermedio calentado) con el mecanismo de sujeción del enganche, teniendo en cuenta el volumen de expansión térmica del material Z (producto intermedio calentado), y envía una señal de control al segundo manipulador 56. El segundo manipulador 56 coloca el material elevado Z (producto intermedio calentado) en una matriz inferior 54D de la prensa 54.

La prensa 54 baja su matriz superior para presionar del material Z (producto intermedio calentado) apretado entre la matriz superior y la matriz inferior 54D. Cuando se realiza esto, el calor del material Z (producto intermedio calentado) es rápidamente eliminado por la matriz superior y por la matriz inferior 54D. La cantidad de calor eliminado es particularmente elevada cuando las matrices alcanzan el punto muerto inferior y el material Z se mantiene atrapado entre la matriz superior y la matriz inferior 54D. Esto corresponde a un segundo prensado en caliente.

Se gestiona el tiempo que se emplea desde la descarga del material Z (producto intermedio calentado) del horno de calentamiento de múltiples niveles 50 hasta mantener el material Z (producto intermedio calentado) atrapado entre la matriz superior y la matriz inferior 54D. El tiempo es, por ejemplo, de aproximadamente 6 segundos.

Nótese que, en el presente ejemplo de forma de realización, el segundo manipulador 56 coloca en la prensa 54 el material Z (producto intermedio calentado) descargado sobre la mesa de transporte 48; sin embargo, no existe ninguna limitación al respecto. Se puede proporcionar un mecanismo de transporte lineal (no ilustrado en los dibujos) entre la mesa de transporte 48 y la prensa 54 de modo que el material Z (producto intermedio calentado) descargado sobre la mesa de transporte 48 desde el horno de calentamiento de múltiples niveles 50 sea colocado en la prensa 54 a alta velocidad utilizando el mecanismo de transporte lineal, consiguiendo así un aumento de velocidad y una reducción del tiempo empleado.

La prensa 54 presiona el material Z (producto intermedio calentad0) de modo que lo sujeta y enfría de manera continua durante un tiempo de prensado predeterminado (por ejemplo, 15 segundos), después de lo cual se eleva la matriz superior y se abre la prensa 54. Un mecanismo de elevación (no ilustrado en los dibujos) de la prensa 54 eleva y libera el material prensado Z (producto formado) de la matriz inferior 54D. A continuación, el tercer manipulador 58 eleva y transporta el material Z (producto formado) desde la matriz inferior 54D para pasar a un proceso posterior.

De esta manera, el dispositivo 40 de prensa caliente del presente ejemplo de forma de realización es capaz de mostrar un funcionamiento similar y efectos ventajosos a respecto al primer ejemplo de forma de realización y al tercer ejemplo de forma de realización.

Nótese que, en el presente el ejemplo de forma de realización, el primer tiempo de calentamiento en el horno de calentamiento continuo de solera con rodillos 44 es el doble del segundo tiempo de calentamiento en el horno de calentamiento de múltiples niveles 50. En consecuencia, las cantidades de procesamiento de los mismos se pueden sincronizar colocando aproximadamente el doble de chapas en el horno de calentamiento continuo de solera con rodillos 44 que en el horno de calentamiento de múltiples niveles 50.

Esta configuración también permite un procedimiento eficiente cuando se usa un patrón de calentamiento en el que durante el primer calentamiento el material Z se retiene un tiempo predeterminado después de alcanzar una temperatura predeterminada, y durante el segundo calentamiento, el material Z se descarga sin ser retenido durante un tiempo predeterminado después de haber alcanzado una temperatura predeterminada. Por tanto, esta configuración se adapta bien a dicho método de producción.

Cuando se forma un producto conformado usando una prensa caliente convencional, es posible producir dos componentes diferentes por separado al mismo tiempo. Más aún, aunque hacerlo así requeriría tiempo para una segunda ronda de tratamiento térmico, también se puede acomodar un procedimiento que incluye el templado.

Quinto ejemplo de forma de realización

Sigue una explicación con respecto a un quinto ejemplo de forma de realización de la presente divulgación, con referencia a los dibujos.

La figura 9 es un diagrama que ilustra un dispositivo 64 de prensa caliente según el presente ejemplo de forma de realización. Se proporciona un primer manipulador 66, que sirve como ejemplo de un dispositivo de transporte, en el lado aguas arriba en una dirección de transporte del material Z para su procesamiento, y un horno de calentamiento continuo de solera con rodillos 68 que se configura parte del dispositivo de transporte y que sirve como un ejemplo de un horno de calentamiento que se proporciona junto con el primer manipulador 66.

Se proporciona una prensa 70 en un lado aguas abajo del horno de calentamiento continuo de solera con rodillos 68. Se dispone un puerto de inserción 70A de la prensa 70 frente a un puerto de descarga 68B del horno de calentamiento continuo de solera con rodillos 68. Se proporciona, junto al horno de calentamiento continuo de solera con rodillos 68 y entre el horno de calentamiento continuo de solera con rodillos 68 y la prensa 70, un segundo manipulador 72, que sirve como ejemplo de un dispositivo de transporte, que conecta el horno de calentamiento continuo de solera con rodillos 68 y la prensa 70. El puerto de descarga 68B del horno de calentamiento continuo de solera con rodillos 68 y el puerto de inserción 70A de la prensa 70 están provistos dentro de una distancia de transporte del material Z mediante el segundo manipulador 72.

El horno de calentamiento continuo de solera con rodillos 68 está configurado de manera similar al del cuarto ejemplo de forma de realización, y transporta el material Z insertado a través de un puerto de inserción 68A hacia el puerto de descarga 68B mientras que calienta progresivamente el material Z. Una sección de transporte interior al horno 68H del horno de calentamiento continuo de solera con rodillos 68, que transporta el material Z desde el puerto de inserción 68A hasta el puerto de descarga 68B, está configurada por un mecanismo de rodillos, y configura parte de una trayectoria de transporte.

En un lado aguas abajo de la prensa 70, se proporciona un horno de calentamiento de solera con rodillos 74, que sirve como ejemplo de horno de calentamiento y que configura parte de un dispositivo de transporte, y un puerto de extracción 70B de la prensa 70 y un puerto de inserción 74A del horno hornos de calentamiento de solera con rodillos 74, se disponen de forma que están opuestos entre sí.

De manera similar al horno de calentamiento continuo de solera con rodillos 68, el horno de calentamiento de solera con rodillos 74 también transporta el material Z insertado a través del puerto de inserción 74A hacia un puerto de descarga 74B mientras que calienta el material Z. Una sección de transporte interior al horno 74H, del horno de calentamiento de solera con rodillos 74, que transporta el material Z desde el puerto de inserción 74A hasta el puerto de descarga 74B, está configurada por un mecanismo de rodillos y configura parte de una trayectoria de transporte.

Junto al horno de calentamiento de solera con rodillos 74, se proporciona un tercer manipulador 76, que sirve como ejemplo de un dispositivo de transporte y que conecta la prensa 70 y el horno de calentamiento de solera con rodillos 74. El puerto de extracción 70B de la prensa 70 y el puerto de inserción 74A del horno de calentamiento de solera con rodillos 74, están dispuestos dentro de una distancia de transporte del material Z mediante el tercer manipulador 76.

Se proporciona una mesa de transporte 78 en un lado aguas abajo del horno de calentamiento de solera con rodillos 74. El material Z, descargado a través de un puerto de descarga 74b del horno de calentamiento de solera con rodillos 74, se puede colocar sobre la mesa de transporte 78.

Se proporciona un horno de calentamiento de múltiples niveles 82 en un lado aguas abajo de la mesa de transporte 78. La estructura del horno de calentamiento de múltiples niveles 82 es similar a la del cuarto ejemplo de forma de realización.

Se proporciona una prensa 84 en un lado de la mesa de transporte 78. En el lado de la mesa de transporte 78 de la prensa 84, se proporciona un puerto de entrada/salida 84A para el material Z hacia y desde la prensa 84. Se proporciona una prensa 86 en el otro lado de la mesa de transporte 78. En el lado de la mesa de transporte 78 de la prensa 86, se proporciona un puerto de entrada/salida 86A para el material Z hacia y desde la prensa 86.

En las proximidades de una esquina, en el lado de la mesa de transporte 78 de la prensa 84, se proporciona un cuarto manipulador 88 que conecta el horno de calentamiento de solera con rodillos 74, la mesa de transporte 78, la prensa 84, la prensa 86 y el horno de calentamiento de múltiples niveles 82. El puerto de descarga 74B del horno de calentamiento de solera con rodillos 74, la mesa de transporte 78, la prensa 84, la prensa 86 y el horno de calentamiento de múltiples niveles 82 están dispuestos dentro de una distancia de transporte del material Z mediante el cuarto manipulador 88.

Las prensas 84, 86 y los hornos de calentamiento 74, 82 están dispuestos bordeando la mesa de transporte 78. La prensa 84 y la prensa 86 están opuestas, y el horno de calentamiento de solera con rodillos 74 y el horno de calentamiento de múltiples niveles 82 están opuestos. Por consiguiente, el material Z puede moverse, mediante el cuarto manipulador 88, entre el horno de calentamiento de solera con rodillos 74 y la prensa 84, y entre el horno de calentamiento de múltiples niveles 82 y la prensa 86.

Se proporciona un quinto manipulador 90 en las proximidades de una esquina de la prensa 86, que permite retirar el material Z que ha sido prensado por la prensa 86.

Nótese que, la mesa de transporte 78, las prensas 70, 84, 86 y los manipuladores 66, 72, 76, 88, 90 tienen estructuras similares a sus equivalentes en el primer ejemplo de forma de realización.

A continuación, se explica el funcionamiento del presente ejemplo de forma de realización configurado como se ha descrito anteriormente. Nótese que los manipuladores 66, 72, 76, 88, 90, las prensas 70, 84, 86, los hornos de calentamiento 68, 74, 82 y similares se operan en respuesta a las órdenes de un controlador 92, de manera similar al primer ejemplo de forma de realización. Se omitirá la explicación con respecto a las órdenes del controlador 92.

El primer manipulador 66 sujeta el material Z (pieza en bruto) que, por ejemplo, se ha colocado sobre una mesa de material mediante el mecanismo de sujeción por succión, y transporta el material Z (pieza en bruto) a través del puerto de inserción 68A del horno de calentamiento continuo de solera con rodillos 68 en un intervalo de tiempo predeterminado.

El material Z (pieza en bruto) se calienta mientras se mueve, al accionar los rodillos, a través del interior del horno de calentamiento continuo de solera con rodillos 68. El material Z (pieza en bruto) se transporta entonces a través del puerto de descarga 68B hasta la prensa 70 y se coloca en una matriz inferior 70D mediante el segundo manipulador 72 después de que haya transcurrido un tiempo predeterminado (por ejemplo, 4 minutos) desde que el material Z (pieza en bruto) alcanza una temperatura predeterminada (por ejemplo, 1000° C).

La prensa 70 baja su matriz superior para presionar del material Z (pieza en bruto calentada) apretado entre la matriz superior y la matriz inferior 70D. Cuando se realiza esto, el calor del material Z (pieza en bruto calentada) es rápidamente eliminado por la matriz superior y la matriz inferior 70D. La cantidad de calor eliminado es particularmente elevada cuando las matrices alcanzan el punto muerto inferior y el material Z se mantiene apretado entre la matriz superior y la matriz inferior 70D. Esto corresponde a un primer prensado en caliente.

Se gestiona el tiempo que se emplea desde la descarga del material Z (pieza en bruto calentada) del horno de calentamiento continuo de solera con rodillos 68 hasta mantener el material Z (pieza en bruto calentada) atrapado entre la matriz superior y la matriz inferior 70D. El tiempo es, por ejemplo, de aproximadamente 8 segundos.

La prensa 70 presiona el material Z (pieza en bruto calentada) de modo que lo sujeta y enfría de manera continua durante un tiempo de prensado predeterminado (por ejemplo, 10 segundos), después de lo cual se eleva la matriz superior y se abre la prensa 70. Un mecanismo de elevación (no ilustrado en los dibujos) de la prensa 70 iza y libera el material prensado Z (producto intermedio primario) de la matriz inferior 70D. A continuación, el tercer manipulador 76 eleva y transporta el material prensado Z (producto intermedio primario) desde la matriz inferior 70D al puerto de inserción 74A del horno de calentamiento de solera con rodillos 74, usando el mecanismo de sujeción de enganche.

El material Z (producto intermedio primario) se mueve, al accionar los rodillos, a través del interior del horno de calentamiento de solera con rodillos 74 durante 2 minutos, hasta que alcanza una temperatura predeterminada (por ejemplo, 900° C), antes de ser descargado a través del puerto de descarga 74B a la mesa de transporte 78.

El cuarto manipulador 88 sujeta y eleva el material Z (producto intermedio primario calentado), descargado sobre la mesa de transporte 78, usando el mecanismo de sujeción de enganche, y lo coloca en una matriz inferior 84D de la prensa 84.

La prensa 84 baja su matriz superior para conformar el material Z (producto intermedio primario calentado) atrapado entre la matriz superior y la matriz inferior 84D. Cuando se realiza esto, el calor del material Z (producto intermedio primario calentado) es rápidamente eliminado por la matriz superior y la matriz inferior 84D. La cantidad de calor eliminado es particularmente elevada cuando las matrices alcanzan el punto muerto inferior y el material Z se mantiene atrapado entre la matriz superior y la matriz inferior 84D. Esto corresponde a un segundo prensado en caliente.

Se gestiona el tiempo que se emplea desde la descarga del material Z (producto intermedio primario calentado) del horno de calentamiento de solera con rodillos 74 hasta mantener el material Z (producto intermedio primario calentado) apretado entre la matriz superior y la matriz inferior 84D. El tiempo es, por ejemplo, de aproximadamente 8 segundos.

Nótese que, en el presente ejemplo de forma de realización, el material Z (producto intermedio primario calentado) descargado sobre la mesa de transporte 78 es colocado en la prensa 84 mediante el cuarto manipulador 88; sin embargo, no existe ninguna limitación al respecto. Se puede proporcionar un mecanismo de transporte lineal (no ilustrado en los dibujos) entre la mesa de transporte 78 y la prensa 84 de modo que el material Z (producto intermedio primario calentado) descargado sobre la mesa de transporte 78 desde el horno de calentamiento de solera con rodillos 74 se coloca en la prensa 84 a alta velocidad utilizando el mecanismo de transporte lineal, consiguiendo así un aumento de velocidad y una reducción del tiempo empleado.

La prensa 84 presiona el material Z (producto intermedio primario calentado) de modo que lo sujeta y enfría de manera continua durante un tiempo de prensado predeterminado (por ejemplo, 10 segundos), después de lo cual se eleva la matriz superior. El cuarto manipulador 88 iza y libera el material prensado Z (producto intermedio secundario) de la matriz inferior 84D utilizando el mecanismo de sujeción de gancho, y transporta el material prensado Z (producto intermedio secundario) hasta la mesa de transporte 78.

El material Z (producto intermedio secundario) transportado hasta la mesa de transporte 78, se carga en una cámara de calentamiento seleccionada del horno de calentamiento de múltiples niveles 82 mediante rodillos impulsores de la mesa de transporte 78. Cuando se realiza esto, al cargar el material Z (producto intermedio secundario) en una cámara de calentamiento para la cual la mesa de transporte 78 no puede realizar la operación de carga, la operación de carga la realiza el cuarto manipulador 88.

En la cámara de calentamiento, el material cargado Z (producto intermedio secundario) se recalienta y, después de alcanzar una temperatura de recalentamiento (por ejemplo, 400° C), el material Z (producto intermedio secundario) se calienta a la temperatura de recalentamiento durante un período predeterminado (por ejemplo 60 minutos). El material Z (producto intermedio secundario calentado) se descarga entonces sobre la mesa de transporte 78 accionando los rodillos descritos anteriormente. Cuando se realiza esto, en los casos en los que el material Z (producto intermedio secundario calentado) no se puede descargar directamente sobre la mesa de transporte 78, la operación de descarga la realiza el cuarto manipulador 88. Nótese que, el tiempo que tarda el material Z (producto intermedio secundario calentado) en entrar o salir del horno de calentamiento de varios niveles 82 se establece en aproximadamente 2 segundos para un material con una longitud de 1,5 m en la dirección de inserción (es decir, una velocidad de al menos 750 mm/s).

El cuarto manipulador 88 sujeta el material Z (producto intermedio secundario calentado), descargado sobre la mesa de transporte 78, usando el mecanismo de sujeción de gancho. Cuando se realiza esto, el controlador 92 calcula una posición para enganchar el material Z (producto intermedio secundario calentado) con el mecanismo de sujeción de enganche, teniendo en cuenta el volumen de expansión térmica del material Z (producto intermedio secundario calentado, y emite una señal de control al cuarto manipulador 88. El cuarto manipulador 88 coloca el material elevado Z (producto intermedio secundario calentado) en una matriz inferior 86D de la prensa 86.

La prensa 86 baja su matriz superior para prensar del material Z (producto intermedio secundario calentado) atrapado entre la matriz superior y la matriz inferior 86D. Cuando se realiza esto, el calor del material Z (producto intermedio secundario calentado) es rápidamente eliminado por la matriz superior y la matriz inferior 86D. La cantidad de calor eliminado es particularmente elevada cuando las matrices alcanzan el punto muerto inferior y el material Z se mantiene apretado entre la matriz superior y la matriz inferior 86D. Esto corresponde a un tercer prensado en caliente.

Se gestiona el tiempo necesario desde la descarga del material Z (producto intermedio secundario calentado) del horno de calentamiento de múltiples niveles 82 hasta mantener el material Z (producto intermedio secundario calentado) atrapado entre la matriz superior y la matriz inferior 86D. El tiempo es, por ejemplo, de aproximadamente 6 segundos.

En el presente ejemplo de forma de realización, el material Z (producto intermedio secundario calentado) descargado sobre la mesa de transporte 78 se coloca en la prensa 86 mediante el cuarto manipulador 88; sin embargo, no existe ninguna limitación al respecto. Se puede proporcionar un mecanismo de transporte lineal (no ilustrado en los dibujos) entre la mesa de transporte 78 y la prensa 86 de manera que el material Z (producto intermedio secundario calentado) descargado sobre la mesa de transporte 78 desde el horno de calentamiento de múltiples niveles 82 se coloca en la prensa 86 a alta velocidad utilizando el mecanismo de transporte lineal, consiguiendo así un aumento de velocidad y una reducción del tiempo empleado.

Cuando se enfría durante el tercer prensado en caliente, no se produce la transformación de martensítica. La matriz que sobresale (punzón) y la matriz rebajada (troquel) que se corresponde con la matriz que sobresale y que configuran las matrices de la prensa 86 son, por tanto, de mayor tamaño que el producto terminado al tener en cuenta la contracción del material Z (producto intermedio secundario calentado) durante el enfriamiento.

La prensa 86 presiona el material Z (producto intermedio secundario calentado) de modo que lo sujeta y enfría de forma continua durante un tiempo de prensado predeterminado (por ejemplo, 15 segundos), después de lo cual se eleva la matriz superior y se abre la prensa 86. Un mecanismo de elevación (no ilustrado en los dibujos) de la prensa 86 eleva y libera el material prensado Z (producto formado) de la matriz inferior 86. Un mecanismo de elevación (no ilustrado en los dibujos) de la prensa 86 levanta y libera el material comprimido Z (producto formado) de la matriz inferior 86D. El quinto manipulador 90 entonces iza y transporta el material Z (producto formado) desde la matriz inferior 86D para pasar a un proceso posterior.

De esta manera, el dispositivo 64 de prensa caliente del presente ejemplo de forma de realización es capaz de mostrar un funcionamiento similar y efectos ventajosos respecto a los del primer ejemplo de forma de realización y los del tercer ejemplo de forma de realización.

Además, la configuración del presente ejemplo de forma de realización es muy adecuada para ampliar una línea de aparatos de prensa caliente convencionales con el fin de incluir múltiples procesos de tratamiento térmico y prensado en caliente.

Se puede aplicar a una línea de aparatos de prensa caliente convencionales que combine el prensado en caliente normal con varias rondas de prensado en frío. También es posible una tercera ronda de tratamiento térmico en la que se combinan una segunda ronda de temple y revenido. En tales casos, la configuración tiene un excelente potencial de ampliación, ya que es posible proporcionar niveles adicionales para el templado en hornos de calentamiento de varios niveles, lo que requiere un tiempo de procesamiento más largo.

Sexto ejemplo de forma de realización

A continuación, sigue una explicación con respecto a un sexto ejemplo de forma de realización de la presente divulgación, con referencia a los dibujos.

La figura 10 es un diagrama que ilustra un dispositivo 96 de prensa caliente según el presente ejemplo de forma de realización. Se proporciona un horno 98 de calentamiento en una dirección de transporte en el lado aguas arriba del material Z que se está procesando y se proporciona una prensa 100 en un lado aguas abajo del horno de calentamiento 98. Junto al horno de calentamiento 98, se proporciona un primer manipulador 102, que sirve como ejemplo de un dispositivo de transporte y que conecta el horno de calentamiento 98 y la prensa 100. El horno de calentamiento 98 y la prensa 100 están dispuestos dentro de una distancia de transporte del material Z mediante el primer manipulador 102.

Se proporciona un horno de calentamiento de solera con rodillos 104, que sirve como ejemplo de un horno de calentamiento, en un lado aguas abajo de la prensa 100, y se proporciona una prensa 106 en un lado aguas abajo del horno de calentamiento de solera con rodillos 104. Un puerto de extracción 100B de la prensa 100 se opone a un puerto de inserción 104A del horno de calentamiento de solera con rodillos 104, y un puerto de descarga 104B del horno de calentamiento de solera con rodillos 104 se opone a un puerto de inserción 106A de la prensa 106.

El horno 104 de calentamiento de solera de rodillos está configurado de forma similar a su equivalente en el cuarto ejemplo de forma de realización. El material Z que se ha insertado a través del puerto de inserción 104A se transporta al puerto de descarga 104B a la vez que se calienta. Una sección de transporte en el horno 104H del horno de calentamiento de solera con rodillos 104, que transporta el material Z desde el puerto de inserción 104A al puerto de descarga 104B, está configurada por un mecanismo de rodillo y configura parte de una trayectoria de transporte.

Un segundo manipulador 108, que sirve como ejemplo de un dispositivo de transporte y que conecta la prensa 100 y el horno de calentamiento de solera con rodillos 104, está provisto junto a la prensa 100, entre la prensa 100 y el horno de calentamiento de solera con rodillos 104. El puerto de extracción 100B de la prensa 100 y el puerto de inserción 104A del horno de calentamiento de solera con rodillos 104 están dispuestos dentro de una distancia de transporte del material Z mediante el segundo manipulador 108.

Un tercer manipulador 110, que sirve como ejemplo de un dispositivo de transporte y que conecta el horno de calentamiento de solera con rodillos 104 y la prensa 106, está provisto entre el horno de calentamiento de solera de rodillos 104 y la prensa 106 junto al horno de calentamiento de solera con rodillos 104. El puerto de descarga 104B del horno de calentamiento de solera con rodillos 104 y el puerto de inserción 106A de la prensa 106 están dispuestos dentro de una distancia de transporte del material Z mediante el tercer manipulador 110.

Las prensas 100, 106 y los manipuladores 102, 108, 110 son similares en estructura a sus equivalentes en el primer ejemplo de forma de realización.

A continuación, se explica el funcionamiento del presente ejemplo de forma de realización configurado como se ha descrito anteriormente. Los manipuladores 102, 108, 110, las prensas 100, 106, los hornos de calentamiento 98, 104 y similares funcionan de acuerdo con las órdenes de un controlador 112, de manera similar a como en el primer ejemplo de forma de realización. Se omitirá la explicación sobre las órdenes del controlador 112.

El horno de calentamiento 98 calienta el material Z (pieza en bruto calentada) durante un tiempo predeterminado (por ejemplo, 4 minutos) después de alcanzar una temperatura predeterminada (por ejemplo, 1000° C), y luego el primer manipulador 102 lo retira y lo coloca en una matriz inferior 100D de la prensa 100.

La prensa 100 baja su matriz superior para presionar del material Z (pieza en bruto calentada) apretado entre la matriz superior y la matriz inferior 100D. Cuando se realiza esto, el calor del material Z (pieza en bruto calentada) es rápidamente eliminado por la matriz superior y la matriz inferior 100D. La cantidad de calor eliminado es particularmente elevada cuando las matrices alcanzan el punto muerto inferior y el material Z se mantiene atrapado entre la matriz superior y la matriz inferior 100D. Esto corresponde a un primer prensado en caliente.

Se gestiona el tiempo que se emplea desde la descarga del material Z (pieza en bruto calentada) del horno de calentamiento 98 hasta mantener el material Z (pieza en bruto calentada) atrapado entre la matriz superior y la matriz inferior 100D. El tiempo es, por ejemplo, de aproximadamente 8 segundos.

La prensa 100 presiona el material Z (pieza en bruto calentada) de modo que lo mantiene sujeto y enfriándose de manera continua durante una duración de prensado predeterminada (por ejemplo, 10 segundos), después de lo cual se eleva la matriz superior.

El segundo manipulador 108 iza y transporta el material prensado Z (producto intermedio) desde la matriz inferior 100D hasta el puerto de inserción 104A del horno de calentamiento de solera con rodillos 104, usando el mecanismo de sujeción de enganche.

El material Z (producto intermedio) se calienta mientras se mueve a través del interior del horno de calentamiento de solera con rodillos 104, durante 2 minutos, accionando los rodillos, y se descarga a través del puerto de descarga 104B después de alcanzar una temperatura predeterminada (por ejemplo, 900° C).

El tercer manipulador 110 usa el mecanismo de sujeción de enganche para sujetar e izar el material Z (producto intermedio calentado) descargado a través del puerto de descarga 104B del horno de calentamiento de solera con rodillos 104, y colocar el material Z (producto intermedio calentado) en una matriz inferior 106D de la prensa 106 a través del puerto de inserción 106A.

La prensa 106 baja su matriz superior para presionar del material Z (producto intermedio calentado) atrapado entre la matriz superior y la matriz inferior 106D. Cuando se realiza esto, el calor del material Z (producto intermedio calentado) es rápidamente eliminado por la matriz superior y la matriz inferior 106D. La cantidad de calor eliminado es particularmente elevada cuando las matrices alcanzan el punto muerto inferior y el material Z se mantiene atrapado entre la matriz superior y la matriz inferior 106D. Esto corresponde a un segundo prensado en caliente.

Se gestiona el tiempo transcurrido desde la descarga del material Z (producto intermedio calentado) del horno de calentamiento de solera con rodillos 104 hasta mantener el material Z (producto intermedio calentado) apretado entre la matriz superior y la matriz inferior 106D. El tiempo es, por ejemplo, de aproximadamente 8 segundos.

La prensa 106 presiona el material Z (producto intermedio calentado) de modo que lo retiene y enfría de manera continua durante un tiempo de prensado predeterminado (por ejemplo, 15 segundos), después de lo cual se eleva la matriz superior y se abre la prensa 106. Un mecanismo de elevación (no ilustrado en los dibujos) de la prensa 106 eleva y libera el material prensado Z (producto formado) de la matriz inferior 106D. El tercer manipulador 110 entonces iza y transporta el material Z (producto formado) desde la matriz inferior 106D para pasar a un proceso posterior.

De esta manera, el dispositivo 96 de prensa caliente del presente ejemplo de forma de realización es capaz de mostrar un funcionamiento similar y efectos ventajosos con respecto a los ejemplos de formas de realización descritas anteriormente.

Además, en el presente ejemplo de forma de realización ejemplar, el empleo del horno de calentamiento de solera con rodillos 104 como un horno de calentamiento, permite que parte del dispositivo de transporte sea configurado por el horno de calentamiento de solera con rodillos 104.

El puerto de extracción 100B de la prensa 100 y el puerto de inserción 104A del horno de calentamiento de solera con rodillos 104 están dispuestos de manera que se oponen entre sí, y el puerto de descarga 104B del horno de calentamiento de solera con rodillos 104 y el puerto de inserción 106A de la prensa 106 están dispuestos de modo que se oponen entre sí. Esto permite suprimir la caída de temperatura del material Z durante el transporte.

A continuación, se explican los números de referencia.

10 dispositivo de prensa caliente

12 prensa

14 prensa

16 primer manipulador

18 horno de calentamiento

18B estado descargado

18C estado almacenado

20 mesa de transporte

24 controlador

30 dispositivo de prensa caliente

32 mecanismo de transporte

36 dispositivo de prensa caliente

38 segundo horno de calentamiento

40 dispositivo de prensa caliente

44 horno de calentamiento continuo de solera con rodillos 46 primer manipulador

50 horno de calentamiento de varios niveles

52 prensa

54 prensa

56 segundo manipulador

60 controlador

64 dispositivo de prensa caliente

68 horno de calentamiento continuo de solera con rodillos 70 prensa

72 segundo manipulador

74 horno de calentamiento de solera con rodillos

76 tercer manipulador

78 mesa de transporte

82 horno de calentamiento de varios niveles

84 prensa

86 prensa

88 cuarto manipulador

92 controlador

96 dispositivo de prensa caliente

98 horno de calentamiento

100 prensa

100B puerto de extracción

102 primer manipulador

104 horno de calentamiento de solera con rodillos

104A puerto de inserción

104B puerto de descarga

106 prensa

106A puerto de inserción

108 segundo manipulador

110 tercer manipulador

112 controlador

Claims (6)

REIVINDICACIONES

1. Un dispositivo de prensado en caliente, que comprende:

un horno de calentamiento (18);

una primera prensa (12) provista de una matriz;

una segunda prensa (14) provista de otra matriz; y

caracterizada por que el dispositivo de prensa caliente comprende además:

un dispositivo de transporte (16) que conecta la primera prensa (12) y la segunda prensa (14); y que incluye una función de transporte al horno de calentamiento (18) desde la primera prensa (12) o desde la segunda prensa (14); y

un mecanismo de transporte (18F, 20C, 32) configurado para mover un material entre una primera posición de colocación (18A) dentro del horno de calentamiento (18) y una segunda posición de colocación (20E) dentro de la distancia de transporte pero fuera del horno de calentamiento (18), la segunda posición de colocación (20E) enfrentado al menos un puerto de inserción de la primera prensa (12) o un inserción puerto de la segunda prensa (14).

2. El dispositivo de prensa caliente según la reivindicación 1, en el que el mecanismo de transporte (32) está configurado para transportar un material hacia adelante y hacia atrás entre la primera posición de colocación 18A y la segunda posición de colocación (20E).

3. El dispositivo de prensa caliente (10) según la reivindicación 1 o la reivindicación 2, que comprende además un controlador (24) que controla el dispositivo de transporte (16) de manera que se retira el material prensado de la primera prensa (12) y se transporta el material prensado a la segunda posición de colocación.

4. El dispositivo de prensa caliente de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que el dispositivo de transporte (16) incluye una sección de transporte (44H) dentro del horno configurada para transportar material desde un puerto de inserción (44A) del horno de calentamiento (44) a un puerto de descarga (44D) del horno de calentamiento (44).

5. El dispositivo de prensa caliente de la reivindicación 4, en el que un puerto de extracción (70B) de la primera prensa (70) se opone al puerto de inserción (74A) del horno de calentamiento (74), y el puerto de descarga (74B) del horno de calentamiento (74) se opone a un puerto de inserción de la segunda prensa.

6. El dispositivo de prensa caliente de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, que además comprende otro horno de calentamiento provisto dentro de la distancia de transporte del dispositivo de transporte.