ES2929195T3 - Procedimiento para fabricar un enchufe de contacto y enchufe de contacto - Google Patents
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Abstract
La invención se refiere a un método para producir un enchufe de contacto, que comprende los siguientes pasos: proporcionar una pieza en bruto (4) que comprende una aleación de latón sin plomo o consiste en una aleación de latón sin plomo; formando semi-caliente una primera sección (6) de la pieza en bruto (4) para formar una región de engaste (6), teniendo la región de engaste (6) una abertura (10) para la inserción de un extremo conductor, y la primera sección (6) de la pieza en bruto (4) que se calienta a una temperatura de formación semicaliente antes y/o durante la formación semicaliente; formar en frío una segunda sección (14) de la pieza inicial (4) para formar una región de inserción (14), teniendo la región de inserción (14) una pluralidad de laminaciones (26). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Procedimiento para fabricar un enchufe de contacto y enchufe de contacto
La presente invención se refiere a un procedimiento para fabricar un enchufe de contacto, así como un enchufe de contacto. Los enchufes de contacto normalmente se fabrican mediante mecanizando de aleaciones de cobre y latón que contienen plomo. La capacidad de mecanizado de las piezas en bruto se mejora agregando plomo. Debido a los efectos nocivos para la salud demostrados del plomo, el uso de plomo está cada vez más restringido a nivel normativo.
En principio, el desafío en la fabricación de enchufes de contacto que presentan una conexión de engaste consiste en proporcionar un material que, por una parte, se pueda mecanizar bien, y, por otra parte, tenga una capacidad de deformación en frío lo suficientemente alta como para fabricar de forma fiable conexiones de engaste duraderas y libres de grietas. Hoy en día, esta solución intermedia se logra mediante aleaciones de cobre o latón que contienen plomo, que, por una parte, se puedan mecanizar bien y, además, se puedan engastar sin formación de grietas.
Una solución intermedia de este tipo entre una buena capacidad de mecanizado, es decir, comportamiento frágilduro, y capacidad de engaste, que requiere una alta ductilidad, no se puede lograr con practicidad para aleaciones de latón libres de plomo. Así, las conexiones de engaste de aleación de latón tienden a la formación de grietas.
Además, el mecanizado de aleaciones de latón libres de plomo requiere altas fuerzas de mecanizado, que normalmente solo se pueden lograr de forma fiable con brocas enfriadas, lo que conduce a elevados costes de producción. En el caso de la producción con mecanizado, en principio, también existe el inconveniente de que se acepta una pérdida de material de hasta un 50 %.
Los documentos EP 2937943 A1 y JP 2012221774 A divulgan respectivamente la fabricación de un enchufe de contacto con una zona de engaste y una zona de enchufe con varillas mediante formación en frío de una pieza en bruto de cobre puro.
El documento DE 20 2008 014774 U1 divulga la fabricación de una clavija de enchufe para un enchufe de alimentación de una aleación de latón libre de plomo con una zona de enchufe que se fabrica mediante formación en frío y una zona de engaste que se fabrica mediante formación en caliente.
En este contexto, la invención se basa en el problema técnico de especificar un procedimiento para fabricar un enchufe de contacto, así como un enchufe de contacto, que no presenten los inconvenientes descritos anteriormente, o al menos en menor medida, y, en particular, posibiliten que un enchufe de contacto libre de plomo proporcione una capacidad de deformación lo suficientemente alta y, en particular, libre de grietas en una zona de engaste.
El problema técnico descrito anteriormente se resuelve respectivamente mediante un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1 y un enchufe de contacto de acuerdo con la reivindicación 9. Otras configuraciones del procedimiento resultan de las reivindicaciones dependientes y de la siguiente descripción.
De acuerdo con un primer aspecto, la invención se refiere a un procedimiento para fabricar un enchufe de contacto, con las etapas de procedimiento: provisión de una pieza en bruto que consiste en una aleación de latón libre de plomo; formación en semicaliente de una primera sección de la pieza en bruto para dar lugar a una zona de engaste, teniendo la zona de engaste una abertura para insertar un extremo de conductor y calentándose la primera sección de la pieza en bruto a una temperatura de formación en semicaliente antes y/o durante la formación en semicaliente; formación en semifrío de una segunda sección de la pieza en bruto para dar lugar a una zona de enchufe, teniendo la zona de enchufe una pluralidad de varillas.
Mediante la regulación de temperatura especificada se proporciona a la zona de engaste una estructura que presenta un bajo endurecimiento en frío y, por tanto, tiene una alta ductilidad para un procedimiento de engaste. Así, se puede realizar un engaste fiable de un extremo de conductor con la zona de engaste sin que conduzca a la formación de grietas en la zona de la conexión de engaste.
La formación en frío de la zona de enchufe conduce a un endurecimiento en frío, de modo que, al establecer una conexión de enchufe, la zona de enchufe no se deforme plásticamente, o solo en menor medida, y se deforme elásticamente de forma importante para proporcionar de forma reversible las correspondientes fuerzas de resorte.
La anterior enumeración de etapas de procedimiento no predetermina ningún orden obligatorio de las etapas de procedimiento. Así, las etapas de procedimiento se pueden llevar a cabo en el orden de enumeración o en un orden desviado de la misma. Por ejemplo, puede estar previsto que, desviándose del orden de enumeración, la formación en frío de la segunda sección se realice antes de la formación en semicaliente de la primera sección.
De acuerdo con otra configuración del procedimiento, está previsto que la temperatura de formación en semicaliente esté en un intervalo de 250 °C inclusive a 450 °C inclusive. Así, por ejemplo, la temperatura de formación en semicaliente puede ser de 350 °C.
Cuando se habla en el presente caso de una formación en frío, es una formación a una temperatura por debajo de la temperatura de formación en semicaliente.
La formación en frío puede tener lugar a una temperatura menor de 100 °C, en particular, puede tener lugar a una temperatura menor de 50 °C, adicionalmente, en particular, a temperatura ambiente en un intervalo de 15 °C a 30 °C.
Se entiende que las temperaturas mencionadas cuantifican la temperatura del material del componente que se va a formar. La temperatura ambiental se puede desviar de las mismas y ser de 25 °C, por ejemplo.
De acuerdo con otra configuración del procedimiento, puede estar previsto que la segunda sección se enfríe antes y/o durante la formación en frío de la segunda sección. Así, se puede evitar que, por ejemplo, una entrada de temperatura de una formación en semicaliente anterior conduzca a un calentamiento de la segunda sección por encima de una temperatura de formación en frío prevista.
De forma alternativa o adicionalmente, puede estar previsto que la primera sección se enfríe antes y/o durante la formación en frío de la segunda sección. Así, por ejemplo, la primera sección se puede calentar a partir de una formación en semicaliente anterior, evitándose o reduciéndose un flujo de calor hacia la segunda sección mediante enfriamiento.
De acuerdo con otra configuración del procedimiento, puede estar previsto que la segunda sección se enfríe antes y/o durante y/o después del calentamiento de la primera sección. De forma alternativa o adicionalmente, puede estar previsto que en todo momento la temperatura de la segunda sección antes y/o durante y/o después de la formación de la primera y segunda sección esté por debajo de 100 °C, en particular, esté por debajo de 50 °C, en particular, se mantenga a temperatura ambiente en un intervalo de 15 °C a 30 °C.
La expresión "en todo momento" se refiere aquí a la duración del procedimiento de fabricación en cuestión.
Mediante el enfriamiento de la primera y/o segunda sección se puede asegurar que se produzca el endurecimiento en frío deseado en la segunda sección a pesar del calentamiento de la primera sección.
Otra configuración del procedimiento se caracteriza por que una zona parcial de la zona de engaste formada mediante formación en semicaliente se forma en frío después de la formación en semicaliente. Así, por ejemplo, una sección de extremo de la zona de engaste se puede formar para dar lugar a un casquillo circundante que, debido a un endurecimiento en frío, presenta localmente una mayor resistencia que la parte de la zona de engaste contigua.
Las varillas pueden ser barras de resorte que sobresalgan axialmente. De forma alternativa o adicionalmente, las varillas se pueden disponer a distancias angulares equidistantes alrededor de una abertura central. De forma alternativa o adicionalmente, entre las varillas se pueden formar ranuras axiales. Se puede proporcionar una conexión de enchufe fiable con ayuda de las varillas.
De acuerdo con otra configuración del procedimiento, el enfriamiento se realiza por medio de un dispositivo de enfriamiento acoplado a una herramienta de prensado o integrado en una herramienta de prensado. De forma alternativa o adicionalmente, se realiza un calentamiento por medio de un dispositivo de calentamiento acoplado a una herramienta de prensado o integrado en una herramienta de prensado, como un dispositivo de calentamiento por inducción, un dispositivo de calentamiento por resistencia o similares. Así, los dispositivos de enfriamiento y/o de calentamiento se pueden integrar de forma compacta en una herramienta de prensado y encender cuando sea necesario.
Puede estar previsto que la formación, es decir, tanto la formación en caliente como la formación en frío, se realice con ayuda de una prensa multietapa, presentando la prensa multietapa al menos un dispositivo de calentamiento y al menos un dispositivo de enfriamiento. Como se describe anteriormente, se puede integrar un dispositivo de calentamiento y de enfriamiento en las herramientas de la prensa multietapa.
De acuerdo con un segundo aspecto, la invención se refiere a un enchufe de contacto, que consiste en una aleación de latón libre de plomo, con una zona de engaste formada mediante formación en semicaliente de una primera sección de una pieza en bruto, teniendo la zona de engaste una abertura para insertar un extremo de conductor, y con una zona de enchufe, teniendo la zona de enchufe una pluralidad de varillas, presentando la zona de engaste, al menos en secciones, un menor endurecimiento en frío que la zona de enchufe. Así, por una parte, se puede lograr una buena capacidad de engaste de la zona de engaste y una suficiente resistencia y rigidez de las varillas.
Se entiende que esta es una comparación del endurecimiento en frío de la zona de engaste frente al de la zona de enchufe antes de un engaste real de un extremo de conductor en la zona de engaste.
Puede estar previsto que el enchufe de contacto se haya fabricado de acuerdo con un procedimiento de acuerdo con la invención.
Puede estar previsto que el enchufe de contacto consista en una aleación de latón libre de plomo CuZn36, CuZn30, CuZn20, CuZn15 o CuZn5.
La invención se describe con más detalle a continuación mediante un dibujo que representa ejemplos de modo de realización. Respectivamente muestran de forma esquemática:
la fig. 1 una provisión de una pieza en bruto;
la fig. 2 una formación en semicaliente de una primera sección de la pieza en bruto;
la fig. 3 una formación en frío de una segunda sección de la pieza en bruto;
la fig. 4 otra formación en frío de la segunda sección;
la fig. 5 una formación en frío de una sección de extremo de la primera sección;
la fig. 6 un enchufe de contacto de acuerdo con la invención.
Con referencia a las figuras 1-5, a continuación se describe, en primer lugar, un procedimiento de acuerdo con la invención para fabricar un enchufe de contacto. En la fig. 6 está representado un enchufe de contacto 2 fabricado con el procedimiento de acuerdo con la invención.
Para fabricar el enchufe de contacto 2 se proporciona, en primer lugar, una pieza en bruto 4, que consiste en una aleación de latón libre de plomo.
Después de la provisión de la pieza en bruto 4, se forma una primera sección 6 de la pieza en bruto 4 para dar lugar a una zona de engaste 6 mediante formación en semicaliente. En la zona de engaste 6 se forma, con ayuda de una herramienta 8, una abertura 10 para insertar un extremo de conductor. En el presente caso, la primera sección 6 se calienta a una temperatura de formación en semicaliente de 350° con ayuda de un dispositivo de calentamiento por inducción 12 antes y durante la formación en semicaliente.
Una segunda sección 14 de la pieza en bruto 4 se enfría activamente con ayuda de un dispositivo de enfriamiento 16 durante la formación en semicaliente de la primera sección 6. El dispositivo de enfriamiento 16 presenta canales de enfriamiento 18 que conducen un líquido refrigerante.
A continuación, se realiza una formación en frío de la segunda sección 14 representada en la fig. 3, enfriándose, durante la formación en frío de la segunda sección 14, la primera sección 6 con ayuda de un dispositivo de enfriamiento 20 que presenta canales de enfriamiento 22 para conducir un fluido refrigerante.
Como se desprende de las figuras 2 y 3, el dispositivo de calentamiento 12 y los dispositivos de enfriamiento 16, 22 son una parte integrante de las herramientas que engloban la pieza en bruto 4 durante la formación.
La fig. 4 muestra otra formación en frío de la segunda sección 14 para dar lugar a una zona de enchufe 14, formándose varillas 26 en la segunda sección 14 con una herramienta 24.
Las varillas 26 son barras de resorte que sobresalen axialmente que están dispuestas a distancias angulares equidistantes alrededor de una abertura central. En el presente caso, entre las varillas 26 están formadas ranuras axiales 38.
En una etapa de formación final, de acuerdo con la fig. 5, se forma en frío una zona parcial 28 de la zona de engaste 6 formada mediante formación en semicaliente. La zona 28 forma un casquillo 28 circundante circular. Mediante el procedimiento de fabricación de acuerdo con la invención descrito con referencia a las figuras 1-5, se proporciona una primera sección longitudinal 30 del enchufe de contacto 2 con una zona endurecida en frío (véase la fig. 6), a la que se fija una sección longitudinal 32 con un menor endurecimiento en frío, que forma una zona de engaste dúctil. A lo largo de la sección longitudinal 34, la resistencia del enchufe de contacto 2 se corresponde sustancialmente con la de la pieza en bruto 4 proporcionada originalmente. El endurecimiento en frío es máximo a lo largo de la zona longitudinal 36 en la que se han formado las varillas 26 mediante formación en frío, ya que aquí se han efectuado los máximos grados de formación.
Referencias
2 Enchufe de contacto
4 Pieza en bruto
6 Primera sección/zona de engaste
8 Herramienta
10 Abertura
12 Dispositivo de calentamiento por inducción
14 Segunda sección/zona de enchufe
16 Dispositivo de enfriamiento
18 Canal de enfriamiento
20 Dispositivo de enfriamiento
22 Canal de enfriamiento
24 Herramienta
26 Varillas
28 Zona parcial/casquillo circundante de la zona de engaste 6
30 Sección longitudinal
32 Sección longitudinal
34 Sección longitudinal
36 Sección longitudinal
38 Ranura
Claims (10)
- REIVINDICACIONESi. Procedimiento para fabricar un enchufe de contacto, con las etapas de procedimiento:- provisión de una pieza en bruto (4) que consiste en una aleación de latón libre de plomo;- formación en semicaliente de una primera sección (6) de la pieza en bruto (4) para dar lugar a una zona de engaste (6), teniendo la zona de engaste (6) una abertura (10) para insertar un extremo de conductor y calentándose la primera sección (6) de la pieza en bruto (4) a una temperatura de formación en semicaliente antes y/o durante la formación en semicaliente;- formación en semifrío de una segunda sección (14) de la pieza en bruto (4) para dar lugar a una zona de enchufe (14), teniendo la zona de enchufe (14) una pluralidad de varillas (26).
- 2. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1,caracterizado por quela temperatura de formación en semicaliente está en un intervalo de 250 °C inclusive a 450 °C inclusive.
- 3. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1 o la reivindicación 2,caracterizado por que- la segunda sección (14) se enfría antes y/o durante la formación en frío de la segunda sección (14); y/o- la primera sección (6) se enfría antes y/o durante la formación en frío de la segunda sección (14).
- 4. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3,caracterizado por que- la segunda sección (14) se enfría antes y/o durante y/o después del calentamiento de la primera sección (6) y/o- en todo momento la temperatura de la segunda sección (14) antes y/o durante y/o después de la formación de la primera y segunda sección (6, 14) está por debajo de 100 °C.
- 5. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4,caracterizado por que- una zona parcial (28) de la zona de engaste (6) formada mediante formación en semicaliente se forma en frío después de la formación en semicaliente.
- 6. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 5,caracterizado por que- las varillas (26) son barras de resorte (26) que sobresalen axialmente y/o- las varillas (26) están dispuestas a distancias angulares equidistantes alrededor de u na abertura centraly/o- entre las varillas (26) están formadas ranuras axiales (38).
- 7. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 6,caracterizado por que- el enfriamiento se realiza por medio de un d ispositivo de enfriamiento (16, 20) acoplado a un a herramienta de prensado o integrado en una herramienta de prensadoy/o- se realiza un calentamiento por medio de un dispositivo de calentamiento (12) acoplado a una herramienta de pr ensado o integrado en u na h erramienta de pr ensado, c omo un di spositivo d e calentamiento por inducción (12), un dispositivo de calentamiento por resistencia o similares.
- 8. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 7,caracterizado por que- la formación se realiza con ayuda de una prensa multietapa,- presentando la prensa multietapa al menos un dispositivo de calentamiento (12) y a l menos un dispositivo de enfriamiento (16, 20).
- 9. Enchufe de contacto,- que consiste en una aleación de latón libre de plomo,- con una zona de engaste (6) formada mediante formación en semicaliente de una primera sección (6) de una pieza en bruto (4), teniendo la zona de engaste (6) una abertura (10) para insertar un extremo de conductor, y- con una zona de enchufe (14), teniendo la zona de enchufe (14) una pluralidad de varillas (26), - presentando la zona de engaste (6), al menos en secciones, un menor endurecimiento en frío que la zona de enchufe (14).
- 10. Enchufe de contacto de acuerdo con la reivindicación 9,- habiéndose fabricado el enchufe de contacto (2) de acuerdo con un procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 8 y/o- el enchufe de contacto (2) consiste en una aleación de latón libre de plomo CuZn36, CuZn30, CuZn20, CuZn15 o CuZn5.
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