IT202100015362A1 - Attrezzatura per la realizzazione di un corpo discoidale avente una superficie esterna calibrata, a partire da una lastra metallica piana e procedimento per la realizzazione di un corpo discoidale con tale attrezzatura - Google Patents
Attrezzatura per la realizzazione di un corpo discoidale avente una superficie esterna calibrata, a partire da una lastra metallica piana e procedimento per la realizzazione di un corpo discoidale con tale attrezzatura Download PDFInfo
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Description
ATTREZZATURA PER LA REALIZZAZIONE DI UN CORPO DISCOIDALE AVENTE UNA SUPERFICIE ESTERNA CALIBRATA, A PARTIRE DA UNA LASTRA METALLICA PIANA E PROCEDIMENTO PER LA REALIZZAZIONE DI UN CORPO DISCOIDALE CON TALE ATTREZZATURA.
DESCRIZIONE
L?invenzione riguarda un'attrezzatura per la realizzazione di un corpo discoidale avente una superficie esterna calibrata, a partire da una lastra metallica piana.
Forma oggetto dell'invenzione anche un procedimento per la realizzazione di un corpo discoidale avente una superficie esterna cilindrica calibrata, mediante una simile attrezzatura.
E' oggigiorno sempre pi? sentita l'esigenza di produrre in modo alternativo alcuni componenti in materiale metallico la cui realizzazione richieda lunghe e costose lavorazioni con macchine utensili.
E' infatti noto che le lavorazioni alle macchine utensili determinino l'impiego di manodopera specializzata, determinino specifici tempi di lavorazione che allungano il tempo necessario al completamento di un prodotto finito, inoltre con un importante scarto di materie prime. Un esempio di un simile componente ? costituito dal fondello per la camicia di contenimento di un ammortizzatore, ad esempio un ammortizzatore per automobile.
Tale fondello di ammortizzatore ? costituito da un corpo discoidale concavo in materiale metallico, il quale deve presentare una superficie perimetrale avente una sagoma cilindrica di elevata precisione geometrica e avente una finitura superficiale realizzata con macchine utensili.
Compito della presente invenzione ? quello di mettere a punto un'attrezzatura per la realizzazione di un corpo discoidale avente una superficie esterna calibrata, a partire da una lastra metallica piana, capace di ovviare ai citati inconvenienti e limiti della tecnica nota. In particolare, uno scopo dell?invenzione ? quello di mettere a punto un'apparecchiatura capace di operare pi? rapidamente ed in modo pi? economico rispetto ai sistemi per la produzione di componenti analoghi di tipo noto.
Un altro scopo dell?invenzione ? quello di mettere a punto un procedimento per la realizzazione di un corpo discoidale avente una superficie esterna cilindrica calibrata, mediante una simile attrezzatura.
Il compito nonch? gli scopi sopra citati sono raggiunti da un'attrezzatura per la realizzazione di un corpo discoidale avente una superficie esterna calibrata, a partire da una lastra metallica piana, secondo la rivendicazione 1, nonch? da un procedimento per la realizzazione di un corpo discoidale avente una superficie esterna cilindrica calibrata mediante una simile attrezzatura secondo la rivendicazione 10.
Ulteriori caratteristiche di un'attrezzatura e di un procedimento secondo le rivendicazioni 1 e 10 vengono descritte nelle rispettive rivendicazioni dipendenti.
Il compito ed i suddetti scopi, assieme ai vantaggi che verranno menzionati in seguito, sono evidenziati dalla descrizione di una forma esecutiva dell'invenzione, che viene data, a titolo indicativo ma non limitativo, con riferimento alle tavole di disegno allegate, dove:
- la figura 1 rappresenta un'attrezzatura secondo l?invenzione in una prima fase di funzionamento;
- la figura 2 rappresenta l'attrezzatura di figura 1 in una seconda fase di funzionamento;
- la figura 3 rappresenta l'attrezzatura di figure 1 e 2 in una terza fase di funzionamento;
- la figura 4 rappresenta l'attrezzatura secondo l'invenzione in una quarta fase di funzionamento;
- la figura 5 rappresenta l'attrezzatura secondo l'invenzione in una quinta fase di funzionamento;
- la figura 6 rappresenta un particolare di figura 3;
- la figura 7 rappresenta un particolare di figura 5;
- la figura 8 rappresenta una vista in pianta di un corpo discoidale realizzato con una attrezzatura secondo l'invenzione;
- la figura 9 rappresenta una vista laterale in sezione del corpo discoidale di figura 8.
Con riferimento alle figure citate, un'attrezzatura per la realizzazione di un corpo discoidale avente una superficie esterna calibrata a partire da una lastra metallica piana, secondo l?invenzione, ? indicata nel suo complesso con il numero 10.
Tale attrezzatura 10 comprende:
- una matrice anulare 11, configurata per ospitare un corpo discoidale B in lavorazione,
- un premi-lamiera anulare 12, contrapposto alla matrice anulare 11, presentante un foro di guida 13 per un corrispondente punzone cilindrico 14,
- un punzone cilindrico 14 configurato per operare lungo una direzione di punzonatura X in detto foro di guida 13,
- un contro-punzone 15, coassiale al punzone cilindrico 14, posto ad operare all'interno della matrice anulare 11, configurato per ricevere in appoggio almeno parte della porzione discoidale B in lavorazione e per traslare a seguito della spinta del punzone cilindrico 14 sulla porzione discoidale B in lavorazione.
Il punzone cilindrico 14 a sua volta comprende:
- un bordo esterno di taglio 16 a spigolo vivo, ben visibile nelle figure 6 e 7, configurato per cooperare con un bordo interno di taglio 17, definito sulla matrice anulare 11, al taglio di una porzione discoidale B da una lastra metallica piana L, di partenza,
- ed una estremit? di coniatura 18 configurata per cooperare alla coniatura della porzione discoidale B tagliata, ovvero separata, da detta lastra metallica piana L.
In particolare, la matrice anulare 11 comprende:
- una parte esterna 19 configurata per cooperare con il premi-lamiera anulare 12 al bloccaggio di una lastra metallica piana L,
- un primo corpo anulare interno 20 con un bordo interno di taglio 17 affacciato al foro di guida 13 per il punzone cilindrico 14,
- un secondo corpo anulare interno 21, coassiale ed interno al primo corpo anulare interno 20, comprendente un foro di passaggio 22 per detto contro-punzone 15, e comprendente una porzione d'estremit? 23 presentante un incavo di sagomatura 24, sagomato per cooperare con l'estremit? di coniatura 18 alla coniatura della porzione discoidale B di detta lastra metallica piana L,
- un canale di scarico 25 per lo scarico guidato dell'olio di lubrificazione, configurato per collegare l'incavo di sagomatura 24 con l'esterno di detta matrice anulare 11, tale particolare ? ben visibile nelle figure 6 e 7.
In particolare, il canale di scarico 25 ? definito da un canale elicoidale definito tra il primo corpo anulare interno 20 e il secondo corpo anulare interno 21.
Preferibilmente, ad esempio, il canale di scarico 25 comprende un incavo elicoidale 25b ricavato sulla superficie esterna 26 di detto secondo corpo anulare interno 21.
In una variante realizzativa dell'invenzione, non illustrata per semplicit?, il canale di scarico comprende un incavo elicoidale ricavato sulla superficie interna del primo corpo anulare interno, la quale ? affacciata alla superficie esterna del secondo corpo anulare interno.
Ancora in particolare, il canale di scarico 25 presenta un foro di collegamento 25a, ben visibile in figura 7, configurato per collegare l'incavo elicoidale 25b con l'incavo di sagomatura 24.
Il bordo interno di taglio 17 pu? essere curvo; tale curvatura favorisce lo scorrimento del materiale metallico richiamato durante la tranciatura, scarica la forza di tranciatura e rinforza lo spigolo del tagliente; il raggio della curvatura del bordo interno di taglio ? da intendersi di tipo noto.
L'attrezzatura 10 comprende anche una base di supporto 30, visibile in figura 5, sulla quale ? definito un foro di passaggio 30a per detto contro-punzone 15.
Tale base di supporto 30 comprende, preferibilmente ma non esclusivamente, una parte superiore 30b realizzata con un primo materiale, ed una parte inferiore 30c realizzata con un secondo materiale.
Il contro-punzone 15 comprende un corpo cilindrico 31 centralmente al quale ? presente uno spallamento 32 definente una battuta posta a scorrere in una sede 33 di limitazione della corsa, configurata per consentire la corsa in detta direzione di punzonatura X tra una sponda di fine-corsa superiore 34 e una sponda di fine-corsa inferiore 35.
La sponda di fine-corsa superiore 34 ? definita sulla parte superiore 30b della base di supporto 30.
La sponda di fine-corsa inferiore 35 ? definita sulla parte inferiore 30c della base di supporto 30.
La sede 33 ? definita sulla parte inferiore 30c della base di supporto 30, ma ? ovviamente da intendersi realizzabile anche in parte sulla parte superiore 30b e in parte sulla parte inferiore 30c della base di supporto 30.
Nel presente esempio realizzativo dell'invenzione, il contro-punzone 15 e la sponda di fine-corsa inferiore 35 sono posizionati reciprocamente in modo tale che, quando detto spallamento 32 ? in battuta contro la sponda di fine-corsa inferiore 35, la superficie superiore 37 dell'estremit? superiore 36 di detto contro-punzone 15 ? posizionata in modo da definire il fondo di detto incavo di sagomatura 24.
Grazie a tale peculiare configurazione, quando il contro-punzone 15 giunge al fine-corsa inferiore, ovvero quando lo spallamento 32 ? in battuta contro la sponda di fine-corsa inferiore 35, il contro-punzone 15 smette di arretrare sotto la spinta del punzone cilindrico 14 e la prosecuzione della spinta da parte del punzone cilindrico 14 si esprime in una compressione del corpo discoidale B ed in particolare di una sua porzione perimetrale B1 contro la superficie interna 39 del primo corpo anulare interno 20.
L'estremit? di coniatura 18 del punzone cilindrico 14 comprende una zona anulare convessa 38, ben visibile in figura 7, la quale ? configurata per comprimere una porzione perimetrale B1, di una porzione discoidale B in lavorazione, contro la superficie interna 39, indicata nelle figure 6 e 7, di detto primo corpo anulare interno 20. La porzione d'estremit? 23 del secondo corpo anulare interno 21 presenta l'incavo di sagomatura 24 comprendente a sua volta un incavo perimetrale 24a configurato in modo tale da cooperare con la zona anulare convessa 38 dell'estremit? di coniatura 18 a comprimere la porzione perimetrale B1 contro la superficie interna 39.
La superficie interna 39 ? calibrata, ovvero ha una finitura superficiale corrispondente a quella ottenibile con una lavorazione di rettifica.
Tale superficie interna 39 pu? essere successivamente lucidata, eventualmente lappata, e di seguito rivestita con un trattamento superficiale, ad esempio del tipo 'Red Speed TiAlCN' o 'ALCRONA'. La parte esterna 19 di detta matrice anulare 11 presenta una porzione anulare 19a circostante a detto primo corpo anulare interno 20 che ? realizzata in acciaio bonificato, o in un altro materiale metallico equivalente.
Tale porzione anulare 19a ha una larghezza A, in direzione radiale rispetto alla direzione di punzonatura X, non inferiore al diametro esterno D di detto primo corpo anulare interno 20.
Opportunamente, il primo corpo anulare interno 20 ? realizzato in metallo duro, ovvero in Widia, ovvero carburo cementato; in alternativa, il primo corpo anulare interno 20 pu? essere in acciaio del tipo k890 del produttore Bohler, o in acciaio S600 della Bohler.
Ancora preferibilmente, il secondo corpo anulare interno 21 ? realizzato in acciaio temprato, ad esempio acciaio da utensili per la lavorazione a freddo, come ad esempio K340 e K890 della Bohler. Altrettanto preferibilmente, anche il premi-lamiera anulare 12 ? in acciaio temprato, ad esempio acciaio K110 della Bohler.
Il punzone cilindrico 14 ? in acciaio temprato, ad esempio acciaio da utensili per la lavorazione a freddo, come ad esempio K340 e K890 della Bohler.
Il primo corpo anulare interno 20 presenta un diametro esterno che ? almeno il doppio del diametro esterno del punzone cilindrico 14.
La parte superiore 30b della base di supporto 30 ? preferibilmente in acciaio temprato, ad esempio acciaio K110 della Bohler.
La parte inferiore 30c della base di supporto 30 ? preferibilmente in acciaio comune.
Forma oggetto dell'invenzione anche un procedimento per la realizzazione di un corpo discoidale B avente una superficie esterna cilindrica calibrata, mediante un'attrezzatura 10 come sopra descritta. Tale procedimento si caratterizza per il fatto di comprendere le seguenti fasi operative:
- posizionare e bloccare una lastra metallica piana L tra detta matrice anulare 11 e detto premi-lamiera anulare 12, vedere figure 1 e 2, - portare detto punzone cilindrico 14 e il contro-punzone 15 a contatto con la lastra metallica piana L, vedere figure 3 e 6,
- azionare il punzone cilindrico 14 cos? da spingere una porzione circolare L1 di detta lastra metallica piana L a deformarsi verso l'interno di detto primo corpo anulare interno 20 e verso l'incavo di sagomatura 24, come da figura 4, detto contro-punzone 15 arretrando per la spinta del punzone cilindrico 14 e rimanendo a contatto di detta porzione circolare L1,
- abbassare ulteriormente detto punzone cilindrico 14 verso l'interno del primo corpo anulare interno 20 in modo tale che il bordo esterno di taglio 16 e il bordo interno di taglio 17 cooperino a tagliare detta porzione circolare L1 da detta lastra metallica piana L, cos? da definire un corpo discoidale B,
- arrestare l'arretramento del contro-punzone 15 e spingere ulteriormente il punzone cilindrico 14 contro il corpo discoidale B in modo che detta zona anulare convessa 38 di detta estremit? di coniatura 18 comprima una porzione perimetrale B1 di detto corpo discoidale B contro la superficie interna 39 di detto primo corpo anulare interno 20, cos? da definire su detta porzione perimetrale B1 una superficie esterna cilindrica calibrata B2.
La lastra metallica piana L pu? essere una lamiera decapata di tipo DD11 o DD12.
Una attrezzatura ed un procedimento secondo l'invenzione sono ovviamente da intendersi impiegabili anche con lastre di materiali metallici diversi con ad esempio Alluminio e sue leghe.
Grazie ad una attrezzatura 10 come sopra descritta e ad un procedimento come sopra descritto si realizza un corpo discoidale 50, ben visibile in figure 8 e 9, ad esempio un fondello di ammortizzatore, il quale ? in materiale metallico, ? concavo, e presenta una superficie perimetrale 51 avente una sagoma cilindrica di elevata precisione geometrica e avente una finitura superficiale sostanzialmente di rugosit? media pari circa a 1,6 micrometri.
Si ? in pratica constatato come l?invenzione raggiunga il compito e gli scopi preposti.
In particolare, con l?invenzione si ? messa a punto un'apparecchiatura capace di operare pi? rapidamente ed in modo pi? economico rispetto ai sistemi di tipo noto per la produzione di componenti costituiti da un corpo discoidale avente una superficie cilindrica perimetrale.
In pi?, con l?invenzione si ? messo a punto un procedimento per la realizzazione di un corpo discoidale avente una superficie esterna cilindrica calibrata, mediante una simile attrezzatura.
Con tale attrezzatura e con tale procedimento si riescono a realizzare fondelli per ammortizzatore aventi una superficie laterale cilindrica avente una finitura superficiale di qualit? paragonabile a quanto ottenibile con una lavorazione ad una macchina utensile.
L?invenzione cos? concepita ? suscettibile di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nell?ambito del concetto inventivo; inoltre, tutti i dettagli potranno essere sostituiti da altri elementi tecnicamente equivalenti.
In pratica, i componenti ed i materiali impiegati, purch? compatibili con l?uso specifico, nonch? le dimensioni e le forme contingenti, potranno essere qualsiasi a seconda delle esigenze e dello stato della tecnica.
Ove le caratteristiche e le tecniche menzionate in qualsiasi rivendicazione siano seguite da segni di riferimento, tali segni di riferimento sono da intendersi apposti al solo scopo di aumentare l?intelligibilit? delle rivendicazioni e di conseguenza tali segni di riferimento non hanno alcun effetto limitante sull?interpretazione di ciascun elemento identificato a titolo di esempio da tali segni di riferimento.
Claims (10)
1) Attrezzatura (10) per la realizzazione di un corpo discoidale con bordo calibrato a partire da una lastra metallica piana, comprendente:
- una matrice anulare (11), configurata per ospitare un corpo discoidale in lavorazione,
- un premi-lamiera anulare (12), contrapposto a detta matrice anulare (11), presentante un foro di guida (13) per un corrispondente punzone cilindrico (14),
- un punzone cilindrico (14) configurato per operare lungo una direzione di punzonatura (X) in detto foro di guida (13),
- un contro-punzone (15), coassiale a detto punzone cilindrico (14), posto ad operare all'interno di detta matrice anulare (11), configurato per ricevere in appoggio almeno parte di una porzione discoidale in lavorazione e per traslare a seguito della spinta di detto punzone cilindrico (14) su detta porzione discoidale in lavorazione, caratterizzato dal fatto che:
detto punzone cilindrico (14) comprende:
- un bordo esterno di taglio (16) a spigolo vivo, configurato per cooperare con un bordo interno di taglio (17), definito su detta matrice anulare (11), al taglio di una porzione discoidale da detta lastra metallica piana,
- ed una estremit? di coniatura (18) configurata per cooperare alla coniatura di detta porzione circolare tagliata da detta lastra metallica piana,
detta matrice anulare (11) comprendendo:
- una parte esterna (19) configurata per cooperare con detto premilamiera anulare (12) al bloccaggio di una lastra metallica piana, - un primo corpo anulare interno (20) con un bordo interno di taglio (17) affacciato a detto foro di guida (13) per detto punzone cilindrico (14),
- un secondo corpo anulare interno (21), coassiale ed interno a detto primo corpo anulare interno (20), comprendente un foro di passaggio (22) per detto contro-punzone (15), e comprendente una porzione d'estremit? (23) presentante un incavo di sagomatura (24), sagomato per cooperare con detta estremit? di coniatura (18) alla coniatura di detta porzione circolare di detta lastra metallica piana,
- un canale di scarico (25) per lo scarico guidato dell'olio di lubrificazione, configurato per collegare detto incavo di sagomatura (24) con l'esterno di detta matrice anulare (11).
2) Attrezzatura secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detto canale di scarico (25) ? definito da un canale elicoidale definito tra detto primo corpo anulare interno (20) e detto secondo corpo anulare interno (21).
3) Attrezzatura secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detto canale di scarico (25) ? definito da un incavo elicoidale ricavato sulla superficie esterna (26) di detto secondo corpo anulare interno (21).
4) Attrezzatura secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto di comprendere una base di supporto (30) sulla quale ? definito un foro di passaggio per detto contro-punzone (15).
5) Attrezzatura secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detto contro-punzone (15) comprende un corpo cilindrico (31) centralmente al quale ? presente uno spallamento (32) definente una battuta posta a scorrere in una sede (33) di limitazione della corsa, configurata per consentire la corsa in detta direzione di punzonatura (X) tra sponda di fine-corsa superiore (34) e una sponda di fine-corsa inferiore (35).
6) Attrezzatura secondo la rivendicazione precedente, caratterizzata dal fatto che detto contro-punzone (15) e detta sponda di fine-corsa inferiore (35) sono posizionati reciprocamente in modo tale che, quando detto spallamento (32) ? in battuta contro detta sponda di fine-corsa inferiore (35), la superficie superiore (37) dell'estremit? superiore (36) di detto contro-punzone (15) ? posizionata in modo da definire il fondo di detto incavo di sagomatura (24).
7) Attrezzatura secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detta estremit? di coniatura comprende una zona anulare convessa (38) configurata per comprimere una porzione perimetrale di una porzione discoidale in lavorazione contro la superficie interna (39) di detto primo corpo anulare interno (20).
8) Attrezzatura secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detta parte esterna (19) di detta matrice anulare (11) presenta una porzione anulare (19a) circostante a detto primo corpo anulare interno (20) che ? realizzata in acciaio bonificato,
detta porzione anulare (19a) avendo larghezza, in direzione radiale rispetto alla direzione di punzonatura (X), non inferiore al diametro esterno (D) di detto primo corpo anulare interno (20).
9) Attrezzatura secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detto primo corpo anulare interno (20) ? realizzato in metallo duro.
10) Procedimento per la realizzazione di un corpo discoidale avente una superficie esterna cilindrica calibrata, mediante un'attrezzatura secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto di comprendere le seguenti fasi operative: - posizionare e bloccare una lastra metallica piana (L) tra detta matrice anulare (11) e detto premi-lamiera anulare (12),
- portare detto punzone cilindrico (14) e detto contro-punzone (15) a contatto con detta lastra metallica piana (L),
- azionare detto punzone cilindrico (14) cos? da spingere una porzione circolare (L1) di detta lastra metallica piana (L) a deformarsi verso l'interno di detto primo corpo anulare interno (20) e verso detto incavo di sagomatura (24), detto contro-punzone (15) arretrando per la spinta di detto punzone cilindrico (14) e rimanendo a contatto di detta porzione circolare (L1),
- abbassare ulteriormente detto punzone cilindrico (14) verso l'interno di detto primo corpo anulare interno (20) in modo tale che detto bordo esterno di taglio (16) e detto bordo interno di taglio (17) cooperino a tagliare detta porzione circolare (L1) da detta lastra metallica piana (L), cos? da definire un corpo discoidale (B),
- arrestare l'arretramento di detto contro-punzone (15) e spingere ulteriormente detto punzone cilindrico (14) contro detto corpo discoidale (B) in modo che detta zona anulare convessa (38) di detta estremit? di coniatura (18) comprima una porzione perimetrale (B1) di detto corpo discoidale (B) contro la superficie interna (39) di detto primo corpo anulare interno (20), cos? da definire su detta porzione perimetrale (B1) una superficie esterna cilindrica calibrata (B2).
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| IT102021000015362A IT202100015362A1 (it) | 2021-06-11 | 2021-06-11 | Attrezzatura per la realizzazione di un corpo discoidale avente una superficie esterna calibrata, a partire da una lastra metallica piana e procedimento per la realizzazione di un corpo discoidale con tale attrezzatura |
Applications Claiming Priority (1)
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| IT102021000015362A IT202100015362A1 (it) | 2021-06-11 | 2021-06-11 | Attrezzatura per la realizzazione di un corpo discoidale avente una superficie esterna calibrata, a partire da una lastra metallica piana e procedimento per la realizzazione di un corpo discoidale con tale attrezzatura |
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| IT202100015362A1 true IT202100015362A1 (it) | 2022-12-11 |
Family
ID=77801841
Family Applications (1)
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| IT102021000015362A IT202100015362A1 (it) | 2021-06-11 | 2021-06-11 | Attrezzatura per la realizzazione di un corpo discoidale avente una superficie esterna calibrata, a partire da una lastra metallica piana e procedimento per la realizzazione di un corpo discoidale con tale attrezzatura |
Country Status (1)
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| IT (1) | IT202100015362A1 (it) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20040244459A1 (en) * | 2003-06-09 | 2004-12-09 | Minako Matsuoka | Method and apparatus for producing thin walled tubular product with thick walled flange |
| CN104384322A (zh) * | 2014-09-12 | 2015-03-04 | 武汉理工大学 | 一种板料精冲挤压复合凸台零件的成形工艺 |
| US20190184442A1 (en) * | 2017-12-19 | 2019-06-20 | SET Enterprises, Inc. | Machine and method for forming inter-sheet registering contours in metal blanks for separation |
-
2021
- 2021-06-11 IT IT102021000015362A patent/IT202100015362A1/it unknown
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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