ES2907928T3 - Dispositivo para el mecanizado de piezas constructivas tubulares - Google Patents

Abstract

Dispositivo para el mecanizado de piezas de trabajo tubulares, que contiene un cuerpo base (1) con varias estaciones de mecanizado (2) dispuestas unas junto a otras y un equipo de apriete para la fijación por apriete de las piezas de trabajo durante el mecanizado, caracterizado por que el equipo de apriete contiene varias unidades de apriete (4) dispuestas en las estaciones de mecanizado (2) del cuerpo base (1) con elementos de apriete (23) móviles dispuestos de manera desplazable en el cuerpo base (1) que, mediante una barra de apriete (25) dispuesta en el cuerpo base (1) de manera que se puede mover en su dirección longitudinal, pueden desplazarse a través de palancas de apriete con resortes (26, 27).

Description

DESCRIPCIÓN

Dispositivo para el mecanizado de piezas constructivas tubulares

La invención se refiere a un dispositivo para el mecanizado de piezas constructivas tubulares, en particular para la fabricación de tubos de tensor de cinturones.

Las piezas constructivas tubulares son necesarias en particular en gran número en la industria automovilística. Así, por ejemplo en sistemas de tensor de cinturones se utilizan tubos de tensor de cinturones moldeados de manera especial, en los cuales está dispuesta una carga propulsora. La carga propulsora rebordeada en una tulipa conformada en el tubo de tensor de cinturones hincha esferas situadas en el tubo de tensor de cinturones sobre una rueda de turbina y enrolla por ello un cinturón de seguridad, para tirar de un pasajero en el caso de un accidente hacia el respaldo y diseñar por ello el "recorrido de frenado" disponible lo mayor posible. Para aumentar la eficiencia del sistema, las presiones de explosión generadas por la carga propulsora son cada vez mayores. Esto requiere también una resistencia cada vez mayor del tubo. En particular en la zona de la tulipa conformada alrededor del lado trasero de la carga explosiva posterior y configurada para amortiguar el retroceso de la carga explosiva, en la que el espesor de pared de tubo se reduce mediante el ensanche del tubo, se requieren resistencias elevadas. Para compensar esta reducción y para logar en la zona de tulipa un espesor de pared de tubo mayor, últimamente se refuerza el espesor de pared de tubo en toda la zona de la tulipa. Este refuerzo a lo largo de una distancia relativamente larga, así como el ensanche subsiguiente y el recorte, refrentado, etc. necesarios después, sin embargo requiere muchas estaciones de mecanizado. Con frecuencia, incluso son necesarias más de 32 estaciones de mecanizado y de verificación para la fabricación de un tubo de tensor de cinturones. Actualmente los tubos de tensor de cinturones de este tipo o se fabrican en muchas estaciones individuales con encadenamiento manual o se producen en instalaciones parciales de grandes superficies con tiempos de ciclo relativamente altos. Dado que en casi cada estación de mecanizado también se necesita siempre un apriete sólido para la fijación de las piezas constructivas tubulares, se requieren también fuerzas de apriete elevadas, que en las instalaciones individuales con varias estaciones de mecanizado llevarían a punzones de prensa con una masa de movimiento grande y a un ancho de troquel que ya no es realizable. Solo las masas elevadas que deben moverse se opondrían a un proceso de mecanizado rápido. En cambio, si las fuerzas de apriete se generan individualmente en estaciones individuales, esto lleva a tamaños de instalación considerables, que deben dividirse en instalaciones parciales.

También por el documento DE 102005057658 A1 se conoce un dispositivo de tipo genérico para el mecanizado de piezas de trabajo tubulares. Este presenta un cuerpo base con varias estaciones de mecanizado dispuestas unas detrás de otras. El cuerpo base consta de una parte inferior que sirve como asiento para las piezas de trabajo y una parte superior realizada como punzón de prensa, entre los cuales las piezas de trabajo se sujetan por apriete durante el mecanizado. No obstante, en el caso de un dispositivo de este tipo, para el apriete de varias piezas de trabajo deben moverse masas relativamente grandes.

El objetivo de la invención es crear un dispositivo para el mecanizado de piezas constructivas tubulares, que tiene una construcción compacta y hace posible una pluralidad de diferentes etapas de mecanizado con tiempos de ciclo cortos.

Este objetivo se consigue mediante un dispositivo para mecanizado de piezas constructivas tubulares. con las características de la reivindicación 1. En las reivindicaciones dependientes se indican perfeccionamientos convenientes y configuraciones ventajosas de la invención.

En el dispositivo de acuerdo con la invención el equipo de apriete concebido para la fijación por apriete de las piezas de trabajo durante el mecanizado contiene varias unidades de apriete dispuestas en las estaciones de mecanizado del cuerpo base con elementos de apriete móviles dispuestos de manera desplazable en el cuerpo base, que mediante una barra de apriete dispuesta de manera móvil en el cuerpo base en su dirección longitudinal pueden desplazarse a través de palancas de apriete con resortes. Mediante el accionamiento central de los elementos de apriete móviles a lo largo de la barra de apriete que pueden desplazarse en la dirección longitudinal del cuerpo base se hace posible que un gran número de estaciones de mecanizado y de verificación consecutivas puedan alojarse en los espacios más reducidos. Los movimientos de trabajo que se repiten en las distintas estaciones pueden coordinarse mecánicamente de este modo a través de un accionamiento común y realizarse con una distancia entre estaciones extremadamente reducida. Esto hace posible recorridos de transferencia cortos con transferencia de piezas directamente visible, una construcción de herramienta clara, tiempos de ciclo cortos, altas velocidades de producción y una fabricación flexible con control de calidad integrado. Mediante la activación de los elementos de apriete a través de muelles de apriete el accionamiento del equipo de apriete puede trasladarse con un aprovechamiento de espacio óptimo enfrentado a las unidades de mecanizado. Además, las fuerzas de sujeción de pieza de trabajo de las unidades de apriete individuales mediante selección adecuada de los muelles de apriete o mediante ajuste sencillo de sus recorridos de tensión previa pueden adaptarse a las etapas de mecanizado respectivas y modificarse. De este modo pueden generarse fuerzas de sujeción de pieza de trabajo discrecionales de 1 a 30 t.

En una realización conveniente las unidades de apriete pueden presentar elementos de apriete fijos asociados a los elementos de apriete móviles. Esto puede sujetar las piezas de trabajo entre un elemento de apriete fijo y uno móvil.

Las palancas de apriete con resortes pueden estar alojadas ventajosamente en el cuerpo base de manera giratoria alrededor de ejes. Pueden estar en contacto con sus brazos de palanca superiores con los elementos de apriete móviles y con sus brazos de palanca inferiores acoplarse en alojamientos en la barra de apriete.

En una configuración ventajosa adicional, los alojamientos pueden estar dispuestos de manera desplazable en la barra de apriete o presentar insertos intercambiables para el alojamiento de los brazos de palanca inferiores de la palanca de apriete. Esto puede modificar los recorridos de tensión previa de manera especialmente sencilla y por consiguiente las fuerzas de apriete pueden adaptarse a los requisitos de mecanizado respectivos.

Las palancas de apriete con resortes pueden estar fabricadas en una sola pieza de acero para muelles u otro material de resorte. Sin embargo, las palancas de apriete con resortes pueden componerse también de varias piezas, en donde el brazo de palanca superior, por ejemplo, puede fabricarse de acero y el brazo de palanca inferior de acero puede fabricarse para muelles.

En un modo de construcción de espacio especialmente reducido la barra de apriete puede guiarse a través de carriles guía de manera desplazable en un lado delantero de la parte de la base y moverse mediante un motor de accionamiento a través de un accionamiento de excéntrica.

En las estaciones de mecanizado del cuerpo base, unidades de mecanizado diseñadas de diferente manera convenientemente con un empujador o carro dispuestos de manera desplazable en el cuerpo base para el accionamiento de herramientas. El accionamiento de los empujadores o carros puede realizarse mediante árboles accionados por motor a través de un accionamiento de excéntrica con excéntrica de accionamiento o un accionamiento de leva con un disco de leva. Los árboles están alojados de manera giratoria convenientemente a través de cojinetes giratorios en taladros de cojinete del cuerpo base y están accionados a través de motores de accionamiento. Los árboles pueden estar accionados por separado o a través de ruedas dentadas que se engranan unas en otras y una transmisión de un motor de accionamiento común.

Otras particularidades y preferencias de la invención se desprenden de la siguiente descripción de un ejemplo de realización preferido mediante el dibujo. Muestran:

figura 1 un cuerpo base de un dispositivo de acuerdo con la invención para el mecanizado de piezas constructivas tubulares con unidades de apriete y unidades de mecanizado en una perspectiva;

figura 2 una sección transversal a través del cuerpo base mostrado en la figura 1 en la zona de un empujador o carro desplazable en vertical;

figura 3 una vista en corte del cuerpo base en la zona de árboles para el accionamiento de empujadores o carros móviles en vertical;

figura 4 una vista delantera de una parte del dispositivo mostrado en la figura 1 con unidades de apriete en una posición abierta y

figura 5 una vista delantera de una parte del dispositivo mostrado en la figura 1 con unidades de apriete en una posición de apriete.

En la figura 1 se muestra un cuerpo base 1 de un dispositivo de acuerdo con la invención para el mecanizado de piezas constructivas tubulares, en particular para la fabricación de tubos de tensor de cinturones. En el cuerpo base 1 configurado en este caso como larguero en el modo de construcción en forma de caja están previstas varias estaciones de mecanizado 2 dispuestas unas junto a otras para la realización de etapas de mecanizado consecutivas en piezas constructivas tubulares. En las estaciones de mecanizado 2 individuales del cuerpo base 1 están dispuestas unidades de mecanizado 3 de diferente diseño para la realización de diversas etapas de mecanizado, como, por ejemplo, procesos de estampado, de refuerzo, de ensanche, de calibrado y de flexión. En el cuerpo base 1 está previsto además un equipo de apriete con varias unidades de apriete 4 dispuestas en las estaciones de mecanizado 2 y que van a explicarse con más detalle a continuación para la fijación de piezas constructivas tubulares durante el mecanizado.

Para simplificar la representación, en la figura 1 se muestran solo unidades de mecanizado 3 individuales y unidades de apriete 4 individuales. En función de la demanda y de los requisitos de mecanizado, en el cuerpo base 1 pueden instalarse varias unidades de mecanizado 3 también y unidades de apriete 4 de diferente diseño. En el cuerpo base 1 está dispuesto además un equipo de transferencia no representado en este caso, mediante el cual las piezas de trabajo tubulares pueden seguir transportándose de una estación de mecanizado 2 a la siguiente. El equipo de transferencia puede estar compuesto, por ejemplo, de una o varias pinzas, que pueden moverse en uno o varios carriles guía paralelos al cuerpo base 1. En la realización mostrada el cuerpo base 1 está realizado como larguero dispuesto en horizontal. No obstante, el cuerpo base 1 puede ser también un larguero dispuesto en vertical con varias estaciones de mecanizado 2 dispuestas unas por encima de otras.

En la realización mostrada en la figura 1, en un lado delantero 5 del cuerpo base 1 sostenido sobre carriles portantes 6 y configurados como barra hueca están dispuestos varios empujadores o carros 7 dispuestos unos junto a otros, que pueden desplazarse en dirección vertical para la activación de las unidades de mecanizado 3. A través de los empujadores o carros 7 guiados de manera desplazable pueden moverse y accionarse, por ejemplo, herramientas de estampado, espigas de ensanche un otras herramientas de conformación o mecanizado. El accionamiento de los empujadores o carros 7 puede realizarse mediante árboles 8 accionados por motor a través de un accionamiento de excéntrica con una excéntrica de accionamiento 9 configurada, por ejemplo, como muñón de accionamiento excéntrico o a través de un accionamiento de leva con un disco de leva 10. Los árboles 8 están alojados de manera giratoria en taladros de cojinete 11 correspondientes del cuerpo base 1 y pueden accionarse a través de motores de accionamiento 12.

En la figura 2 se muestra una sección transversal a través del cuerpo base 1 en la zona de un empujador o carro 7 que puede desplazarse verticalmente. Como se desprende de esta representación, el árbol 8 provisto de un muñón de accionamiento 9 excéntrico está alojado de manera giratoria a través de cojinetes giratorios 13 y 14 en una pared delantera 15 y una pared trasera 16 del cuerpo base 1. Mediante el empujador o carro 7 desplazable mediante el árbol 8 una espiga de ensanche 17 puede desplazarse en vertical para ensanchar el extremo curvado hacia abajo de una pieza constructiva 18 tubular. Para el giro del árbol 8, en su extremo trasero 19 que sobresale con respecto a la pared trasera 16 del cuerpo base 1 está fijada una rueda dentada 20.

De la figura 3 puede verse que varios de los árboles 8 alojados a través de los cojinetes giratorios 13 y 14 en la pared delantera y trasera 15 o 16 de la parte de la base 1 pueden accionarse para el accionamiento de los empujadores o carros 7 a través de ruedas dentadas que se engranan unas en otras 20 y una transmisión 21 de uno de los motores de accionamiento 12 mostrados en la figura 1. No obstante, los árboles 8 pueden estar accionados también de manera independiente.

Tal como se deduce de la figura 1, en un lado superior 22 del cuerpo base 1 en las estaciones de mecanizado 2 están instaladas varias unidades de apriete 4 dispuestas unas junto a otras con un elemento de apriete 23 móvil en cada caso dispuesto de manera desplazable en el cuerpo base 1 y un elemento de apriete 24 fijo dispuesto de manera estacionaria en el cuerpo base 1. Los elementos de apriete móviles 23 en la realización mostrada están realizados como mordazas de apriete desplazables y los elementos de apriete fijos 24 están realizados como mordazas de apriete estacionarias. Los elementos de apriete móviles 23 pueden desplazarse mediante una barra de apriete 25 dispuesta de manera móvil en el cuerpo base 1 en su dirección longitudinal a través de palancas de apriete con resortes 26 y 27. La barra de apriete 25 horizontal está guiada de manera desplazable en el lado delantero 5 de la parte de base 5 en forma de caja a través de carriles guía 28 horizontales, y puede moverse en vaivén mediante un motor de accionamiento 29 a través de un accionamiento de excéntrica 30. En la figura 1 solo se muestra la parte derecha de la barra de apriete 25. En el lado izquierdo del cuerpo base 1 una parte adicional de la barra de apriete 25 puede guiarse de manera desplazable a través de carriles guía 28 horizontales.

En las figuras 4 y 5 puede distinguirse que los elementos de apriete 23 móviles dispuestos de manera desplazable en el lado superior 22 del cuerpo base 1 pueden desplazarse en su dirección longitudinal mediante dos palanca de apriete 26 y 27 con diferente diseño. Las palancas de apriete con resortes 26 y 27 están articuladas de manera giratoria alrededor de ejes 31 y 32 en el cuerpo base 1. Las palancas de apriete 26 y 27 están en contacto con su brazos de palanca 33 o 34 superiores con los elementos de apriete móviles 23 y con su brazo de palanca inferior 35 o 36 se acoplan en alojamientos 37 en forma de casetón en el lado superior de la barra de apriete 25. Mediante el desplazamiento de los alojamientos 37 con respecto a la barra de apriete 25 o mediante insertos 38 adicionales los recorridos de tensión previa pueden modificarse de manera especialmente sencilla, y por consiguiente las fuerzas de apriete pueden adaptarse a los requisitos de mecanizado respectivos.

La palanca de apriete 26 en la realización mostrada está fabricada como palanca de apriete de acero para muelles de una sola pieza o de otro material elástico. En cambio, la palanca de apriete 27 consta de dos partes, en donde el brazo de palanca superior 34, por ejemplo, puede fabricarse de acero y el brazo de palanca 36 inferior de acero para muelles. También otras configuraciones de la palanca de apriete 26 y 27 con resortes son posibles.

Mediante desplazamiento horizontal de la barra de apriete 25 con ayuda del motor de accionamiento 29 y del accionamiento de excéntrica 30 todos los elementos de apriete 23 móviles acoplados a través de la palanca de apriete 26 y 27 con la barra de apriete 25 pueden desplazarse entre una posición abierta mostrada en la figura 4 y una posición de apriete mostrada en la figura 5. Por ello se logra un accionamiento con un tamaño especialmente reducido para el apriete de una pluralidad de piezas de trabajo dispuestas unas junto a otras.

Lista de referencias

1 Cuerpo base

2 Estación de mecanizado

3 Unidad de procesamiento

4 Equipo de apriete

5 Lado delantero

6 Carril portante

Empujador o carro

Árbol

Muñón de accionamiento Disco de leva

Taladro de cojinete Motor

Cojinete giratorio Cojinete giratorio

Pared delantera

Pared trasera

Espiga de ensanche Pieza constructiva tubular Extremo trasero del árbol Rueda dentada Transmisión

Lado superior

Elemento de apriete móvil Elemento de apriete fijo Barra de apriete

Palanca de apriete Palanca de apriete Carril guía

Motor de accionamiento Accionamiento de excéntrica Eje

Eje

Brazo de palanca superior Brazo de palanca superior Brazo de palanca inferior Brazo de palanca inferior Alojamiento

Inserto

Claims (12)

REIVINDICACIONES

1. Dispositivo para el mecanizado de piezas de trabajo tubulares, que contiene un cuerpo base (1) con varias estaciones de mecanizado (2) dispuestas unas junto a otras y un equipo de apriete para la fijación por apriete de las piezas de trabajo durante el mecanizado, caracterizado por que el equipo de apriete contiene varias unidades de apriete (4) dispuestas en las estaciones de mecanizado (2) del cuerpo base (1) con elementos de apriete (23) móviles dispuestos de manera desplazable en el cuerpo base (1) que, mediante una barra de apriete (25) dispuesta en el cuerpo base (1) de manera que se puede mover en su dirección longitudinal, pueden desplazarse a través de palancas de apriete con resortes (26, 27).

2. Dispositivo para el mecanizado de piezas de trabajo tubulares según la reivindicación 1, caracterizado por que las unidades de apriete (4) presentan elementos de apriete fijos (24) asociados a los elementos de apriete móviles (23).

3. Dispositivo para el mecanizado de piezas de trabajo tubulares según las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado por que las palancas de apriete con resortes (26, 27) están alojadas en el cuerpo base (1) de manera que pueden girar alrededor de ejes (31, 32).

4. Dispositivo para el mecanizado de piezas de trabajo tubulares según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que las palancas de apriete con resortes (26, 27) con sus brazos de palanca superiores (33, 34) estén en contacto con los elementos de apriete móviles (23) y con sus brazos de palanca inferiores (35, 36) se acoplan en alojamientos (37) en la barra de apriete (25).

5. Dispositivo para el mecanizado de piezas de trabajo tubulares según la reivindicación 4, caracterizado por que los alojamientos (37) están dispuestos de manera desplazable en la barra de apriete (25) o presentan insertos (38) para el alojamiento de los brazos de palanca inferiores (35, 36) de la palanca de apriete (35).

6. Dispositivo para el mecanizado de piezas de trabajo tubulares según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por que las palancas de apriete con resortes (26, 27) están fabricadas de acero para muelles de una sola pieza.

7. Dispositivo para el mecanizado de piezas de trabajo tubulares según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por que las palancas de apriete con resortes (26, 27) se componen de varias partes.

8. Dispositivo para el mecanizado de piezas de trabajo tubulares según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado por que la barra de apriete (25) es conducida a través de carriles guía (28) de manera desplazable en un lado delantero (5) de la parte de la base (1) y puede moverse mediante un motor de accionamiento (29) a través de un accionamiento de excéntrica (30).

9. Dispositivo para el mecanizado de piezas de trabajo tubulares según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado por que en las estaciones de mecanizado (2) del cuerpo base (1) están dispuestas unidades de mecanizado (3) con un empujador o un carro (7) dispuestos de manera desplazable en el cuerpo base (1) para el accionamiento de herramientas.

10. Dispositivo para el mecanizado de piezas de trabajo tubulares según la reivindicación 9, caracterizado por que los empujadores o carros (7) se accionan mediante árboles (8) accionados por motor a través de un accionamiento de excéntrica con excéntrica de accionamiento (9) o un accionamiento de leva con un disco de leva (10).

11. Dispositivo para el mecanizado de piezas de trabajo tubulares según la reivindicación 10, caracterizado por que los árboles (8) están alojados de manera giratoria a través de cojinetes giratorios (13, 14) en taladros de cojinete (11) del cuerpo base (1) y están accionados a través de motores de accionamiento (12).

12. Dispositivo para el mecanizado de piezas de trabajo tubulares según las reivindicaciones 10 u 11, caracterizado por que los árboles (8) están accionados por separado o a través de ruedas dentadas (20) que se engranan unas en otras y una transmisión (21) de un motor de accionamiento (12) común.