ES2898059T3 - Conformado lateral - Google Patents

Abstract

Una máquina de formación progresiva (10) que tiene un cabezal (15) y un impulsor (17) que se mueven en movi- miento alternativo hacia y desde el cabezal (15), una pluralidad de estaciones de trabajo (11) separadas uniforme- mente a través del cabezal (15) y el impulsor (17) que incluyen porta herramientas y porta troqueles alineados (22, 24) en el cabezal (15) y en el impulsor (17), cajas de troqueles cilíndricas (23) en los porta herramientas y porta troqueles (22, 24) en el cabezal (15) y cajas de herramientas cilíndricas (25) en los portaherramientas y porta troqueles (22, 24) en el impulsor (17), siendo coaxiales las cajas de herramientas y troqueles (23, 25) en las estaciones de trabajo (11), un mecanismo de formación lateral (28) en una de las citadas estaciones de trabajo (11), incluyendo el mecanismo (28) una leva (29) y un seguidor de leva (51, 52) radialmente hacia afuera del área proyectada axialmente de las cajas de troqueles y herramientas asociada (23, 25), estando dispuesto el seguidor de leva (51, 52) para ser activado por el movimiento de avance del impulsor (17) hacia el cabezal (15), incluyendo el mecanismo (28) una herramienta (36) para formar una pieza en bruto (21) aplicando una fuerza lateral sobre la pieza en bruto (21) y estando dispuesto para perforar lados opuestos de una pared cilíndrica hueca de la pieza en bruto (21) para formar orificios en la pared cortando los casquillos.

Description

DESCRIPCIÓN

Conformado lateral

La invención se refiere a mejoras en máquinas de conformado progresivo y, en particular, a accesorios de herramien­ tas para tales máquinas.

Los conformadores progresivos mostrados, por ejemplo, en las patentes de EE.UU. US 5.829.302 y 5.848.547 son muy adecuados para fabricar piezas complejas a altas velocidades y con poca o ninguna producción de desechos. En tales máquinas, una pieza en bruto se conforma típicamente en frío en estaciones de trabajo sucesivas golpeando la pieza en bruto con diferentes herramientas que se mueven con movimiento alternativo en la misma dirección sobre una corredera o impulsor común.

El documento DE10030792A1 proporciona una prensa de múltiples etapas que comprende un dispositivo de cierre hidráulico que tiene mitades de troquel que se mueven una con relación a la otra y un sello que se mueve con relación a las mitades cerradas, un primer pistón hidráulico dispuesto en la primera mitad de troquel en un primer cilindro hidráulico y un segundo pistón hidráulico en un segundo cilindro hidráulico.

El documento JP2011025267A describe un dispositivo de corte para cortar una pieza de trabajo en la dirección hori­ zontal que cruza la dirección vertical de forjado empujando una barra lateral que se incorpora en el troquel inferior por medio de una parte de empuje de un troquel superior tomando un movimiento de trabajo de un impulsor en la dirección vertical como fuente de energía y operando una corredera de corte aplicada por un mecanismo de cuña en la dirección horizontal que está provista entre el impulsor y un lecho sobre el que están dispuestos los troqueles superior e inferior de una prensa de transferencia. La pieza de trabajo se corta en la dirección que se cruza con la dirección de forjado en la prensa de forja transfiriendo la pieza de trabajo al dispositivo de corte con un par de vigas del dispositivo de transferencia.

En la formación de ciertos productos existe la necesidad de una herramienta que se mueva en una trayectoria trans­ versal al movimiento del impulsor. Un ejemplo de un producto de este tipo es una pieza tubular con un orificio u orificios radiales a través de su pared lateral.

La invención está definida por la reivindicación independiente 1. Las características preferidas se exponen en las reivindicaciones dependientes.

La disposición de las herramientas para una máquina de formación progresiva en frío es capaz de formar una pieza de trabajo o una pieza en bruto con un golpe o fuerza de formación transversal a la dirección del movimiento alternativo del impulsor de la máquina. La disposición descrita utiliza superficies de leva deslizantes que convierten el movimiento del impulsor en movimiento transversal o lateral para un elemento de herramienta. Las superficies de levas están fuera del área barrida o proyectada axialmente de las herramientas y de las cajas de troqueles y, por lo tanto, se les permite ser más robustas de lo que normalmente sería práctico. En una disposición que se describe específicamente, las superficies de leva que actúan conjuntamente están dispuestas en un lado del troquel estacionario o en el lado del cabezal de la máquina y son accionadas por herramientas montadas en el impulsor.

La herramienta de movimiento lateral descrita está dispuesta para perforar lados opuestos de una pared cilíndrica hueca de una pieza en bruto para formar orificios circulares en la pared cortando casquillos circulares. Antes de la acción de perforación real, la pieza en bruto se sujeta lateralmente para bloquearla en su lugar con respecto a las espigas de perforación y los elementos de herramientas asociados. Esta acción de agarre reduce las tensiones en las espigas que, de lo contrario, podrían producir un fallo prematuro de las espigas.

El mecanismo de formación lateral que se ha descrito es particularmente adecuado para su uso en máquinas máquina de formación que utilizan herramientas de casete. Tales disposiciones de la máquina pueden permitir que el meca­ nismo sea transportado en los casetes de herramientas y por lo tanto evitar una modificación importante de la estruc­ tura de la máquina existente.

La invención se describirá a continuación con más detalle a modo de ejemplo con referencia a los dibujos que se acompañan, en los que:

la figura 1 es una vista esquemática en perspectiva de una máquina de conformación en frío progresiva en la que se emplea la invención;

la figura 2 es una vista esquemática en perspectiva de elementos de herramientas que incorporan la inven­ ción;

la figura 3 es una vista en sección transversal de los elementos de herramientas de la figura 2;

la figura 4 es una vista en sección transversal de los elementos de herramienta totalmente aplicados a una pieza en bruto; y

la figura 5 es una vista en despiece ordenado de un conjunto de impulsor de espiga de perforación y una leva de accionamiento.

La figura 1 ilustra esquemáticamente una máquina de conformación en frío progresiva 10 conocida generalmente en la industria. Las piezas en bruto o piezas de trabajo de metal son transferidas mecánicamente entre las estaciones de trabajo 11A - E en las que se les conforma progresivamente en la forma deseada. En la disposición ilustrada, los bloques de troqueles o portaherramientas individuales 22 están montados de manera extraíble en una placa de base de troquel 13 fijada en un cabezal estacionario 15 en las estaciones de trabajo 11 y los portaherramientas individuales 24 están montados de manera retirable en una carcasa 16 fijada a un impulsor o corredera de movimiento alternativo 17 en las estaciones de trabajo individuales 11. Los bloques de troqueles 22 y los portaherramientas 24 reciben cada uno una caja de troqueles de trabajo y una caja de herramientas generalmente cilíndricas, respectivamente; estando alineadas coaxialmente las cajas en cada estación. El movimiento alternativo del impulsor 17 hacia la placa de base de troquel 13 hace que las herramientas de los troqueles y las cajas de herramientas conformen las piezas en bruto en sus estaciones de trabajo respectivas. Como es habitual, cuando el impulsor 17 está alejado de la base de troquel, un dispositivo de transferencia (no mostrado) desplaza las piezas en bruto horizontalmente a una estación de trabajo sucesiva y finalmente a una estación de descarga.

En la presente disposición, la invención se utiliza en la última estación de trabajo 11E, mostrada en primer plano en la figura 1. La pieza en bruto, típicamente, se convertirá desde una pieza maciza cilíndrica a un artículo hueco o pieza en bruto 21 ilustrada en las figuras. La figura 2 ilustra instrumentos de herramientas que incorporan la invención en posiciones espaciales relativas cuando el impulsor está en el punto muerto posterior (BDC), lo más alejado de la base de troquel 13.

Las herramientas incluyen un bloque de troqueles 22 fijado de forma desmontable a la placa de base 13 del troquel, una caja de troqueles 23 generalmente cilíndrica alojada en el bloque de troquel, un portaherramientas 24 fijado de forma desmontable al alojamiento 16 del impulsor, y una caja de herramientas 25 generalmente cilíndrica recibida en el portaherramientas.

La pieza en bruto o pieza de trabajo 21 que, en el caso ilustrado, cuando se transfiere a la última estación de trabajo 11E, es un artículo cilíndrico hueco con una pared interna 26. La pieza en bruto 21 es mantenida inmediatamente delante de la caja de troqueles 23 por los dedos del. mecanismo de transferencia de una manera conocida en la técnica.

La caja de troqueles 23, mostrada en la posición más adelantada en las figuras 2 y 3, se puede deslizar axialmente una distancia corta en el bloque de troqueles 22. Un mecanismo de acción lateral 28 de la invención está montado en el lado de base del troquel de la herramienta. El mecanismo 28 incluye una leva 29 en forma de una cuña de doble cara de cara plana fijada a un lado inferior del bloque de troqueles 22. El mecanismo 28 también incluye un accionador de herramienta lateral 31 que está soportado en la caja de troqueles 23. Como se explica más abajo el movimiento axial relativo entre la caja de troqueles 23 y el bloque de troqueles 22, cuando la caja de herramientas 25 entra en contacto con la caja de troqueles 23 hacia el extremo de una carrera del impulsor 17 se convierte en un movimiento lateral o radial de lado en el mecanismo de acción lateral 28 por la leva 29.

La vista en sección de la figura 3 ilustra detalles del bloque de troqueles 22, de la caja de troqueles 23 y del mecanismo de acción lateral 28. La caja de troqueles 23 se mantiene elásticamente en la posición extendida ilustrada con respecto al bloque de troqueles 22 por medio de resortes de gas (no mostrados) en el área central de la caja de troqueles. Las cuñas de agarre 33 de la pieza en bruto opuesta en una boca o entrada de la caja de troqueles 23 están forzadas para abrirse mediante un resorte 34 coaxial con el eje de la caja de troqueles 23.

En la realización ilustrada, el mecanismo de acción lateral 28 está dispuesto para perforar la pieza de trabajo o la pieza en bruto 21 en lados diametralmente opuestos. Espigas o herramientas de perforación 36, que se muestran más claramente en la figura 4, se reciben en orificios de guía radiales en las cuñas 33. Las espigas de perforación 36 se fijan en los manguitos de retracción respectivos 37, preferiblemente mediante un ajuste a presión seguro. Las bridas 38 en los extremos radialmente exteriores de los manguitos de retracción 37 están capturadas en las ranuras en T 39 (figura 5) de las partes primarias y secundarias 41, 42 del impulsor de herramienta lateral 31. La parte de impulsor primario 41 (el impulsor primario) es un cuerpo en forma de U rectangular invertida y la parte del impulsor secundario 42 (impulsor secundario) es un cuerpo en forma de placa entre las patas del impulsor primario. El impulsor secundario 42 tiene lengüetas en lados opuestos recibidas en ranuras opuestas en las patas del impulsor primario para un movi­ miento limitado en el plano del impulsor primario 41. Una tapa 43 (figura 5) está atornillada a las patas del impulsor primario 41. Las figuras 2, 3 y 4 muestran que la caja de troqueles 23 tiene una ranura periférica 44 en la que se reciben los impulsores primario y secundario 41,42. Los impulsores o correderas 41,42 se trasladan a la vez hacia o alejándose uno del otro en la ranura 44 con el movimiento axial de la caja de troqueles 23 en el bloque de troqueles 22.

A medida que el impulsor 17 hace avanzar la caja de herramientas 25 hacia la placa superior del troquel 13, un manguito de entrega de la pieza en bruto en el centro y que conduce a la caja de herramientas empuja la pieza en bruto 21 dentro de la caja de troqueles 23 entre las cuñas de agarre 33 de la pieza en bruto. El área de la caja de herramientas 25 empuja las cuñas de agarre 33 dentro de una ranura estrechada progresivamente en la caja de troqueles 23. La ranura estrechada progresivamente hace que las cuñas 33 se sujeten radialmente firmemente sobre la pieza en bruto 21 y eviten que la pieza en bruto se mueva bajo cargas perforadoras.

El avance del impulsor 17 hace que la caja de herramientas 25 entre en contacto y a continuación impulse la caja de troqueles 23 dentro del bloque de troqueles 22. Un estudio de las figuras 3 y 4 muestra que el movimiento de la caja de troqueles 23 en el bloque de troqueles 12 está acompañado por un movimiento radial hacia dentro de los impulsores o correderas 41,42. El movimiento radial de estos impulsores es desarrollado por la leva 29 y las superficies planas del seguidor de leva 51,52 en la tapa del accionador principal 43 y el accionador secundario 42, respectivamente. Los ángulos de las superficies planas de contacto de la leva 29 y las superficies seguidoras 51, 52 son complementarios de manera que las fuerzas elevadas se distribuyen en áreas relativamente grandes. Estas condiciones permiten ge­ nerar fuerzas laterales elevadas de forma fiable durante una larga vida útil.

Un empujador 53 atornillado rígidamente a la caja de herramientas 25 se aplica a la parte inferior del impulsor primario 41 y del impulsor secundario 42 para asegurar que estos elementos permanezcan alineados con la ranura 44 de la caja de troqueles durante su recorrido lateral.

Las espigas de perforación 36, guiadas por los orificios asociados en las cuñas de agarre 33, cortan los casquillos de forma circular o de otra forma de la pared de la pieza en bruto 21. El movimiento axial relativo entre las cuñas de agarre 33 y los impulsores 41,42 se acomoda por medio de ranuras en T 39 en los impulsores en los que se montan las bridas 38 del manguito de retracción. Un mandril 57 que se proyecta desde el manguito de entrega de la pieza en bruto 46 soporta el interior de la pieza en bruto 21 durante la etapa de perforación. Los tornillos 58 en la caja de herramientas 25 proporcionan un ajuste axial del mandril 57 de modo que los orificios en el mandril estén en línea con las espigas de perforación 36. Los casquillos formados por las espigas de perforación 36 son arrastradas fuera del mandril 57 por un vacío aplicado a un tubo 56.

Cuando la caja de herramientas 25 y el empujador 53 se retraen con el impulsor 17, los resortes de gas empujan la caja de troqueles 23 fuera del bloque de troqueles 22 a la posición ilustrada en las figuras 2 y 3. Las superficies planas del seguidor de leva 51,52 están enchavetadas a las superficies de cuña asociadas 50, 54 con llaves respectivas 59 de sección transversal en C. Las llaves 59 están montadas en ranuras alineadas en el seguidor y las superficies de leva 51,52 y 50, 54 para proporcionar un accionamiento de doble acción entre ellas. A medida que los impulsores 41, 42 se mueven axialmente con la caja de troqueles 23, son forzados hacia afuera por la cuña o leva 29. Este movimiento hacia afuera tira de las clavijas de perforación 36 de la pieza en bruto 21 permitiendo que una clavija de expulsión 61 empuje la pieza en bruto fuera de la caja de troqueles 23.

El mecanismo 28 de acción lateral descrito es muy resistente para su tamaño. Como se describe, el mecanismo 28 se lleva sobre la herramienta de modo que evita la modificación de las partes básicas de la máquina 10. En consecuencia, el mecanismo se puede emplear en prácticamente cualquier estación de trabajo y se puede usar en máquinas que han sido fabricadas previamente y están en servicio de campo.

Debería ser evidente que esta divulgación es a modo de ejemplo y que se pueden realizar varios cambios añadiendo, modificando o eliminando detalles, sin apartarse del alcance de las reivindicaciones que se acompañan.

Claims (7)

REIVINDICACIONES

1. Una máquina de formación progresiva (10) que tiene un cabezal (15) y un impulsor (17) que se mueven en movi­ miento alternativo hacia y desde el cabezal (15), una pluralidad de estaciones de trabajo (11) separadas uniforme­ mente a través del cabezal (15) y el impulsor (17) que incluyen porta herramientas y porta troqueles alineados (22, 24) en el cabezal (15) y en el impulsor (17), cajas de troqueles cilíndricas (23) en los porta herramientas y porta troqueles (22, 24) en el cabezal (15) y cajas de herramientas cilíndricas (25) en los portaherramientas y porta troqueles (22, 24) en el impulsor (17), siendo coaxiales las cajas de herramientas y troqueles (23, 25) en las estaciones de trabajo (11), un mecanismo de formación lateral (28) en una de las citadas estaciones de trabajo (11), incluyendo el mecanismo (28) una leva (29) y un seguidor de leva (51,52) radialmente hacia afuera del área proyectada axialmente de las cajas de troqueles y herramientas asociada (23, 25), estando dispuesto el seguidor de leva (51,52) para ser activado por el movimiento de avance del impulsor (17) hacia el cabezal (15), incluyendo el mecanismo (28) una herramienta (36) para formar una pieza en bruto (21) aplicando una fuerza lateral sobre la pieza en bruto (21) y estando dispuesto para perforar lados opuestos de una pared cilíndrica hueca de la pieza en bruto (21) para formar orificios en la pared cortando los casquillos.

2. Una máquina de formación progresiva (10) como se establece en la reivindicación 1, incluyendo el mecanismo (28) una corredera (41,42) guiada para el movimiento perpendicular a una dirección coaxial con el eje de los portaherra­ mientas y los porta troqueles (22, 24) en la citada una estación, estando dispuesta la corredera (41, 42) para ser activada por el movimiento de avance del impulsor (17) hacia el cabezal (15).

3. Una máquina de formación progresiva (10) como se establece en la reivindicación 1 o en la reivindicación 2, siendo la caja de troqueles (23) en la citada una estación de trabajo (11) retráctil en el portatroquel (22) y llevando una corre­ dera (41,42) de la citada mecanismo (28), una leva (29) operable para dirigir la corredera (41,42) hacia un eje de la una estación de trabajo (11) cuando la caja del troquel (23) se retrae en el portatroquel (22) en respuesta al impulsor (17) acercándose al punto muerto delantero, la corredera (41, 42) lleva una herramienta de perforación (36) eficaz para desplazar un trozo de la pared de la pieza en bruto (21) situada en la citada una estación de trabajo (11).

4. Una máquina de formación progresiva (10) de acuerdo con la reivindicación 3, en la que la leva (29) está soportada sobre el portatroquel (22).

5. Una máquina de formación progresiva (10) de acuerdo con la reivindicación 3 o la reivindicación 4, en la que la corredera (41) lleva una corredera secundaria (42) y la leva (29) es un elemento de doble cara, estando dispuesta una primera cara para desplazar la corredera (41) y estando dispuesta una segunda cara para desplazar la corredera secundaria (42) en una dirección opuesta a la dirección en la que se dirige la primera corredera mencionada (41).

6. Una máquina de formación progresiva (10) de acuerdo con la reivindicación 5, en la que los elementos de agarre de la pieza en bruto están dispuestos para sujetar una pieza en bruto en la caja de troqueles (23) cuando el impulsor (17) se acerca al punto muerto delantero.

7. Una máquina de formación progresiva (10) como se establece en cualquiera de las reivindicaciones 3 a 6, que incluye un mandril (57) soportado por la caja de herramientas (25) en la citada estación de trabajo (11), pudiendo ser recibido el mandril (57) dentro de una pieza en bruto tubular para soportar la pared cilíndrica de la pieza en bruto (21) cuando la pared cilíndrica es perforada por la citada herramienta de perforación (36).