ITBO20100743A1 - Dispositivo e metodo per l'accoppiamento di due lastre tra loro sovrapposte. - Google Patents

Dispositivo e metodo per l'accoppiamento di due lastre tra loro sovrapposte. Download PDF

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ITBO20100743A1
ITBO20100743A1 IT000743A ITBO20100743A ITBO20100743A1 IT BO20100743 A1 ITBO20100743 A1 IT BO20100743A1 IT 000743 A IT000743 A IT 000743A IT BO20100743 A ITBO20100743 A IT BO20100743A IT BO20100743 A1 ITBO20100743 A1 IT BO20100743A1
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vice
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jaws
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IT000743A
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Mauro Cala
Giuliano Tabanelli
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Stafer Spa
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D39/00Application of procedures in order to connect objects or parts, e.g. coating with sheet metal otherwise than by plating; Tube expanders
    • B21D39/03Application of procedures in order to connect objects or parts, e.g. coating with sheet metal otherwise than by plating; Tube expanders of sheet metal otherwise than by folding
    • B21D39/031Joining superposed plates by locally deforming without slitting or piercing

Description

DESCRIZIONE
"DISPOSITIVO E METODO PER L'ACCOPPIAMENTO DI DUE LASTRE
TRA LORO SOVRAPPOSTE"
La presente invenzione ha per oggetto un dispositivo ed un metodo per l'accoppiamento di due lastre tra loro sovrapposte .
La presente invenzione trova particolare applicazione nel campo tecnico della lavorazione di lastre, in particolare lastre metalliche, e più precisamente nella realizzazione di un accoppiamento stabile di due o più lastre realizzate in materiale deformabile palsticamente, preferibilmente metallo, tra loro sovrapposte .
Nella tecnica nota sono presenti numerosi dispositivi e metodi per accoppiare lastre metalliche sovrapposte.
Più precisamente, à ̈ noto un primo metodo di accoppiamento il quale prevede la saldatura per punti delle due lastre.
In particolare, preferibilmente una pluralità di punti su ciascuna lastra vengono "bugnati", ossia dotati di una sporgenza ciascuna delle quali viene attestata ad una corrispondente sporgenza dell'altra lastra e successivamente saldata.
Alternativamente, una seconda metodologia nota per l'accoppiamento di lastre sovrapposte prevede l'utilizzo di organi di accoppiamento guali viti o preferibilmente rivetti .
Una terza metodologia di accoppiamento prevede la deformazione plastica delle due lastre in modo da creare un accoppiamento stabile tra le due.
La presente invenzione farà particolare riferimento a questo tipo di metodologia che, nella tecnica nota prevede principalmente due soluzioni differenti.
Una prima soluzione nota consiste nella realizzazione di una pluralità di sporgenze su una prima lastra, e di una corrispondente pluralità di fori su una seconda lastra. Una volta sovrapposte le due lastre, ciascuna sporgenza attraversa il rispettivo foro protendendosi, al di fuori dello stesso, dalla faccia opposta della seconda lastra. A valle di ciò, ciascuna sporgenza viene deformata per battitura in modo da allargarne la sezione per impedire il disaccoppiamento tra le lastre.
Svantaggiosamente, tale metodo presenta uno spettro di utilizzi piuttosto limitato, in quanto non à ̈ applicabile nell'accoppiamento di lastre di spessori particolarmente sottili .
Inoltre, tale soluzione necessita di numerose lavorazioni di preparazione, sia per creare le sporgenze dalla prima lastra, sia per forare la seconda.
Una ulteriore soluzione nota, prevede la punzonatura delle due lastre sovrapposte tramite un punzone ed una matrice di geometria e struttura predeterminate.
In particolare, il documento US2009/0007738 descrive un dispositivo per l'accoppiamento di due lastre sovrapposte comprendente un punzone ed una corrispondente matrice definente una superficie di appoggio di una coppia di lastre sovrapposte.
Tale matrice inoltre presenta un vano entro cui il punzone spinge le due lastre per deformarle al fine di accoppiarle .
Tale vano à ̈ delimitato lateralmente da una pluralità di elementi di tipo elastico, ed in particolare elementi cedevoli che consentono alle lastre di deformarsi radialmente una volta pressate, nel vano, contro una superficie di riscontro.
Alternativamente, il documento W001/00347 mostra un dispositivo per l'accoppiamento di due lastre sovrapposte comprendente un punzone ed una matrice presentanti opportune geometrie.
Nel dettaglio, la matrice presenta una superficie di riscontro avente una porzione di periferia anularmente scanalata per conferire alle lastre una forma che le mantenga saldamente accoppiate.
Svantaggiosamente, i dispositivi della tecnica nota conferiscono all'accoppiamento una tenuta limitata in quanto le lastre vengono accoppiate unicamente grazie all'espansione laterale delle lastre a valle della punzonatura .
In questo contesto, il compito tecnico alla base della presente invenzione à ̈ proporre un dispositivo ed un metodo per l'accoppiamento di due lastre tra loro sovrapposte che superino gli inconvenienti della tecnica nota sopra citati.
In particolare, Ã ̈ scopo della presente invenzione mettere a disposizione un dispositivo ed un metodo per l'accoppiamento di due lastre tra loro sovrapposte in grado di rendere l'accoppiamento delle lastre saldo e stabile .
Ulteriore scopo della presente invenzione à ̈ proporre un dispositivo per l'accoppiamento di due lastre tra loro sovrapposte di semplice realizzazione.
Il compito tecnico precisato e gli scopi specificati sono sostanzialmente raggiunti da un dispositivo ed un metodo per l'accoppiamento di due lastre tra loro sovrapposte, comprendenti le caratteristiche tecniche esposte in una o più delle unite rivendicazioni.
In particolare, il dispositivo secondo la presente invenzione comprende un punzone mobile lungo una direzione di lavoro tra una posizione non operativa ed una posizione operativa ed una matrice affacciata al punzone e ad esso allineata lungo la direzione di lavoro al fine di accoppiare tra loro per deformazione dette almeno due lastre interposte tra detta matrice e detto punzone, detta matrice definendo al proprio interno un vano di deformazione conformato in modo da ricevere il punzone, nella posizione operativa, per deformare dette lastre.
Secondo l'invenzione, la matrice comprende una morsa avente almeno due ganasce mobili in reciproco avvicinamento e allontanamento tra una posizione di riposo, di non interferenza con le lastre durante l'ingresso del punzone nel vano, ed una posizione di lavoro, in cui sono disposte all'interno di una prima zona del vano per premere una corrispondente porzione delle lastre disposte nel vano trasversalmente contro il punzone, comportando un assottigliamento delle lastre in detta prima zona del vano e un corrispondente inspessimento delle lastre in una seconda zona del vano, per deformazione plastica delle lastre stesse.
Inoltre, secondo la presente invenzione la matrice comprende un corpo cavo entro cui à ̈ scorrevolmente inserita la morsa, detta morsa essendo conformata in modo che lo scorrimento di detta morsa in detto corpo cavo causi il serraggio delle ganasce.
Il metodo per accoppiare due lastre deformabili plasticamente secondo la presente invenzione comprende le fasi di:
- disposizione delle due lastre sovrapposte su un piano di appoggio;
- punzonatura delle due lastre tramite un punzone mobile lungo una direzione di lavoro trasversale al piano di appoggio, tra una posizione non operativa, in cui non interferisce con le lastre disposte sul piano di appoggio, e una posizione operativa, in cui à ̈ inserito in un vano di deformazione definito da una matrice.
Secondo la presente invenzione, il metodo comprende una fase di deformazione plastica di una porzione punzonata delle lastre tramite una compressione trasversale lungo una direzione trasversale alla direzione di lavoro in una porzione esterna del vano comportando un assottigliamento delle lastre in detta prima zona del vano e un corrispondente inspessimento delle lastre in una seconda zona del vano, per deformazione plastica delle lastre stesse.
Secondo un ulteriore aspetto della presente invenzione, inoltre, la fase di compressione trasversale à ̈ meccanicamente attivata dalla fase di punzonatura, al termine della stessa.
Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione appariranno maggiormente chiari dalla descrizione indicativa, e pertanto non limitativa, di una forma di realizzazione preferita ma non esclusiva di un dispositivo ed un metodo per l'accoppiamento di due lastre tra loro sovrapposte, come illustrato negli uniti disegni in cui:
- la figura 1 Ã ̈ una vista in sezione di un dispositivo per l'accoppiamento di due lastre tra loro sovrapposte secondo la presente invenzione;
le figure 2a-2b-2c mostrano un particolare del dispositivo di figura 1 in successive configurazioni operative;
- la figura 3 Ã ̈ una vista prospettiva in esploso di un componente del dispositivo di figura 1.
Con riferimento alle allegate figure, con il numero 1 Ã ̈ indicato un dispositivo per 1'accoppiamento di due lastre 4, 5 tra loro sovrapposte, secondo la presente invenzione.
Tuttavia, tale dispositivo à ̈ ugualmente utilizzabile per l'accoppiamento di una pluralità di lastre sovrapposte, in numero anche superiore a due.
Si noti che, in via preferenziale, il dispositivo secondo la presente invenzione à ̈ utilizzato nell'accoppiamento di lastre metalliche o lamiere.
Il dispositivo 1 comprende un punzone 2 ed una matrice 3, entro la quale il punzone 2 realizza l'accoppiamento tra le due lastre 4, 5.
Il punzone 2 Ã ̈ mobile lungo una direzione di lavoro "A" tra una posizione non operativa ed una posizione operativa per deformare le lastre 4, 5 al fine di accoppiarle.
Più precisamente, il punzone 2 à ̈ mobile in avvicinamento e/o allontanamento dalla matrice 3 tra la posizione non operativa, in cui à ̈ distale, o preferibilmente esterno alla matrice 3, e la posizione operativa, in cui à ̈ prossimale, o preferibilmente interno alla matrice 3. Preferibilmente, il punzone 2 à ̈ definito da un corpo allungato sviluppantesi tra una prima estremità 2a, collegabile ad una macchina punzonatrice (non illustrata) per la movimentazione, ed una seconda estremità 2b, libera ed attiva direttamente sulle lastre 4, 5.
Si noti che, preferibilmente, la direzione di lavoro "A" corrisponde ad una direzione di sviluppo prevalente del punzone 2 tra la prima 2a e la seconda estremità 2b.
In corrispondenza di tale seconda estremità 2b, il punzone 2 presenta una superficie di battuta 2c di forma predeterminata, preferibilmente piana.
Nella forma realizzativa preferita, il punzone 2 presenta una conformazione prismatica, più precisamente sostanzialmente cilindrica, per realizzare un "punto di clinciatura" sostanzialmente circolare tra le due lastre 4, 5.
La matrice 3, anch'essa oggetto della presente invenzione, Ã ̈ affacciata al punzone 2 e ad esso allineata lungo la direzione di lavoro "A" per deformare ed accoppiare tra loro le lastre 4, 5, reciprocamente sovrapposte.
In particolare, tale matrice 3 presenta al proprio interno un vano 9 di deformazione accessibile dal punzone 2 attraverso un'apertura 3a affacciabile al punzone 2 stesso, per consentire la deformazione delle lastre 4, 5.
Si noti che, l'apertura 3a à ̈ parte integrante del vano 9 di deformazione.
Il vano di deformazione 9 si suddivide sostanzialmente una prima zona, prossimale all'apertura 3a, ed una seconda zona, distale dall'apertura 3a.
In altre parole, la seconda zona definisce una porzione più interna del vano 9 rispetto alla prima zona.
La matrice 3 inoltre, in corrispondenza dell'apertura 3a, definisce almeno in parte un piano di appoggio "B" delle lastre 4, 5 da accoppiare.
Il piano di appoggio "B" Ã ̈ trasversale, preferibilmente ortogonale, alla direzione di lavoro "A".
In altre parole, il piano di appoggio "B" delle lastre 4, 5, e di conseguenza le lastre 4, 5 stesse, sono ortogonali al punzone 2.
L'apertura 3a à ̈ perimetralmente definita da un proprio bordo 3b ed à ̈ allineata al punzone 2 lungo la direzione di lavoro "A", in modo che durante il movimento tra la posizione non operativa e la posizione operativa il punzone 2 attraversi tale apertura 3a deformando le lastre 4, 5.
Preferibilmente, l'apertura 3a à ̈ coassiale al punzone 2. Alla luce di ciò, l'apertura 3a definisce una sezione di passaggio di ampiezza maggiore rispetto ad una dimensione del punzone 2, almeno in prossimità del secondo estremo 2b.
In uso, il punzone 2 pressa le lastre 4, 5 trasversalmente al piano di appoggio "B" deformandole plasticamente per punzonatura.
Di conseguenza, il punzone 2 realizza, all'interno del vano 9 di deformazione, il suddetto punto di clinciatura .
In altre parole, il punzone 2 realizza una struttura sagomata a tazza in cui le due lastre 4, 5 sono configurate, in una sezione trasversale, come due "U" sovrapposte e concentriche.
La matrice 3 comprende inoltre una superficie di riscontro 3c affacciata internamente al vano 9 di deformazione ed allineata all'apertura 3a per contrapporsi al punzone 2 quando questo à ̈ in posizione operativa, al fine di comprimere le lastre 4, 5 deformandole ulteriormente. La superficie di riscontro 3c delimita in parte il vano 9 di deformazione.
Preferibilmente, la superficie di riscontro 3c si sviluppa trasversalmente alla direzione di lavoro "A".
Tale superficie di riscontro 3c definisce quindi a sua volta un piano di riscontro "C", preferibilmente parallelo al piano di appoggio "B" e da esso distanziato .
Preferibilmente, inoltre, almeno in corrispondenza della superficie di riscontro 3c, il vano 9 di deformazione presenta un'ampiezza maggiore dell'apertura 3a.
Più precisamente, una proiezione dell'apertura 3a sul piano di riscontro "C" definisce un'area di ampiezza minore rispetto all'ampiezza del vano 9 di deformazione in corrispondenza di tale piano.
In altre parole, una dimensione trasversale, preferibilmente ortogonale, alla direzione di lavoro "A" del vano 9 di deformazione in corrispondenza della superficie di riscontro 3c à ̈ maggiore della dimensione trasversale, preferibilmente ortogonale, alla direzione di lavoro "A" dell'apertura 3a.
Di conseguenza, il vano 9 di deformazione presenta in una zona più interna, una nicchia (23), o sede, laterale definente una via di fuga trasversale alla direzione di lavoro "A" per il materiale deformato delle lastre 4, 5. Preferibilmente, la superficie di riscontro 3c presenta un'estensione maggiore rispetto alla superficie di battuta del punzone 2c.
Vantaggiosamente, ciò "guida" la deformazione delle lastre radialmente, ossia in allontanamento dalla direzione di lavoro "A" del punzone 2, favorendo l'accoppiamento tra le lastre 4, 5.
Infatti, lo schiacciamento delle lastre 4, 5 dovuto alla pressione del punzone 2 contro la superficie di riscontro 3c genera un'espansione, nel piano di riscontro "C", di una porzione delle lastre frapposta tra il punzone 2 ed il corpo di riscontro 8 stessi.
Tale espansione crea sostanzialmente un sottosquadro che accoppia tra loro le lastre 4, 5.
Più precisamente, nella lastra 5 a contatto con la superficie di riscontro 3c si crea il sottosquadro, al quale si attesta la lastra 4 a contatto con il punzone 2, impedendo il disaccoppiamento tra le due.
Preferibilmente, la superficie di riscontro 3c à ̈ coassiale alla superficie di battuta 2c del punzone 2. Preferibilmente, inoltre, la superficie di riscontro 3c presenta un'estensione maggiore anche rispetto all'apertura 3a.
Si noti che l'estensione del vano 9 di deformazione nel piano di riscontro "C" non à ̈ necessariamente coincidente a quella della superficie di riscontro 3c.
Infatti, nella forma realizzativa illustrata, tra la superficie di riscontro 3c e le pareti laterali del vano 9 di deformazione à ̈ ricavato un interstizio.
Si noti che tale interstizio definisce in parte la suddetta nicchia, o sede.
Preferibilmente, la superficie di riscontro 3c à ̈ definita da un corpo di riscontro 8.
Nella forma realizzativa illustrata, il corpo di riscontro 8 comprende preferibilmente un elemento longitudinale 20, disposto coassialmente all'apertura 3a, la cui funzione che verrà meglio chiarita nel prosieguo della presente descrizione.
Preferibilmente, la matrice 3 comprende inoltre una morsa 10 di serraggio attiva trasversalmente alla direzione di lavoro "A", per deformare plasticamente le lastre 4, 5, almeno quando detto punzone 2 Ã ̈ in posizione operativa al fine di accoppiarle.
In particolare, la morsa 10 presenta almeno due ganasce 11 tra loro contrapposte e mobili in rispettivo avvicinamento per deformare ed accoppiare le lastre 4, 5.
Più precisamente, la morsa 10 viene serrata avvicinando reciprocamente le due ganasce 11 in un piano sostanzialmente parallelo al piano di appoggio "B" in modo da schiacciare lateralmente le lastre 4, 5 punzonate tra le ganasce 11 ed il punzone 2.
Vantaggiosamente, lo schiacciamento delle lastre 4, 5 dovuto a tale compressione genera un'espansione di tali lastre 4,5 all'interno del vano 9 di deformazione.
Tale espansione crea sostanzialmente un sottosquadro che accoppia tra loro le lastre 4, 5.
Infatti, il materiale deformato delle lastre 4, 5 stesse tenderebbe a fluire in allontanamento dalle ganasce 11, ma essendo inferiormente bloccato dalla superficie di riscontro 3c trova sbocco unicamente nella direzione opposta all'azione delle ganasce 11.
Preferibilmente, la morsa 10 comprende una pluralità di ganasce 11 disposte circonferenzialmente attorno all'apertura 3a in modo da generare una deformazione sostanzialmente uniforme sulle lastre 4, 5, ossia sul punto di clinciatura. Nella forma realizzativa illustrata, le ganasce 11 sono quattro, a due a due affacciate .
Si noti che il sottosquadro di cui sopra à ̈ lo stesso realizzato dalla compressione delle lastre 4, 5 tra punzone 2 e superficie di riscontro 3c, in quanto la direzione di espansione del materiale a seguito della compressione delle lastre 4, 5 tra punzone 2 e ganasce 11 à ̈ la stessa del materiale compresso tra il punzone 2 e la superficie di riscontro 3c.
Più precisamente, il sottosquadro realizzato dalla compressione delle lastre 4, 5 tra punzone 2 e superficie di riscontro 3c viene accentuato dall'azione delle ganasce 11, il che rende particolarmente stabile l'accoppiamento tra le due lastre 4, 5.
Peraltro, à ̈ da sottolineare come l'espansione del materiale sia così ottenuta congiuntamente per compressione assiale e per compressione radialé, rendendo possibile l'accoppiamento di lastre anche particolarmente sottili, ossia con spessori di pochi decimi di millimetro.
Preferibilmente, ciascuna ganascia 11 presenta una porzione esterna al vano Ila definente in parte il piano di appoggio "B" ed una porzione attiva llb, trasversale alla porzione esterna Ila al vano 9, e definente in parte il bordo interno 3b dell'apertura 3a.
Di conseguenza, le ganasce 11 definiscono, superiormente, il piano di appoggio "B" delle lastre 4, 5.
Inoltre, le ganasce 11, tramite le porzioni attive llb, definiscono l'apertura 3a.
Di conseguenza, l'apertura 3a presenta una dimensione variabile in funzione della posizione delle ganasce 11. Più precisamente, le ganasce 11 sono mobili in reciproco avvicinamento e/o allontanamento tra una posizione reciprocamente distale, o di riposo, in cui l'apertura 3a consente il passaggio del punzone 2 e delle lastre 4, 5, ed una posizione reciprocamente prossimale, o di lavoro, in cui premono sulle lastre 4, 5 per deformarle. Preferibilmente, le ganasce 11 sono elasticamente deformabili per muoversi tra la posizione reciprocamente distale e la posizione reciprocamente prossimale.
Più precisamente, in una configurazione scarica della morsa 10 le ganasce 11 sono nella posizione distale, mentre in una coniigurazione carica della morsa 10 le ganasce 11 sono nella posizione prossimale.
Vantaggiosamente, in questo modo la morsa 10 ritorna nella configurazione scarica autonomamente al termine del serraggio delle ganasce 11.
Preferibilmente, la morsa 10 comprende una porzione di base 10a ed una porzione svasata 10b ergentesi da detta porzione di base 10a in allontanamento da essa lungo una direzione di sviluppo principale "D".
Nella forma realizzativa, la porzione di base 10a comprende un corpo allungato 14 sviluppantesi lungo la direzione di sviluppo principale "D".
Preferibilmente, la direzione di sviluppo principale "D" corrisponde alla direzione di lavoro "A".
Alla luce di ciò, la morsa 10 si sviluppa prevalentemente lungo una direzione sostanzialmente corrispondente alla direzione di lavoro "A".
Preferibilmente, il corpo allungato 14 presenta una cavità longitudinale 14a passante coassiale all'apertura 3a .
Nella forma realizzativa illustrata, l'elemento longitudinale 20 del corpo di riscontro 8 à ̈ collocato nella cavità 14a del corpo allungato 14, in corrispondenza della porzione di base 10a della morsa 10 .
Tale elemento longitudinale 20 Ã ̈ rigidamente accoppiato alla porzione di base 10a della morsa 10.
Di conseguenza, il corpo di riscontro 8 Ã ̈ rigidamente connesso alla morsa 10.
In altre parole, la superficie di riscontro 3c à ̈ ad una distanza prefissata dall'apertura 3a.
Nella forma realizzativa illustrata, la porzione di base 10a della morsa 10 e l'elemento longitudinale 20 sono accoppiati per avvitamento.
Vantaggiosamente, in questo modo la distanza tra la superficie di riscontro 3c, definita da una porzione di estremità 20a dell'elemento allungato 20, ed il piano di appoggio "B" à ̈ liberamente regolabile da un operatore.
La porzione svasata 10b della morsa 10 si sviluppa a partire dalla porzione di base 10a, aumentando la propria dimensione trasversale alla direzione di sviluppo principale "D" allontanandosi dalla porzione di base 10a.
Preferibilmente, la porzione svasata 10b à ̈ elasticamente deformabile almeno trasversalmente a tale direzione di sviluppo principale "D" per muovere le ganasce 11 tra la posizione distale e la posizione prossimale.
Preferibilmente, la porzione svasata 10b della morsa 10 à ̈ definita almeno in parte dalle ganasce 11, come verrà meglio chiarito nel prosieguo.
A tale proposito, le ganasce 11 si ergono a partire dalla porzione di base 10a della morsa 10.
In particolare, ciascuna ganascia 11 comprende un braccio 13 sviluppantesi lungo la direzione di sviluppo principale "D" tra un primo estremo 13a, collegato alla porzione di base 10a della morsa 10, ed un secondo estremo, o estremo libero 13b.
Preferibilmente, inoltre, i bracci 13 sono elasticamente flessibili rispetto alla porzione di base 10a per consentire all<,>estremo libero 13b di muoversi tra la posizione prossimale e la posizione distale.
In altre parole, le ganasce 11 sono flessibili rispetto alla porzione di base 10a della morsa 10.
Ciascun estremo libero 13b si muove quindi in avvicinamento e/o allontanamento al secondo estremo 13b del braccio opposto 13.
Si noti che l'estremo libero 13b di ciascun braccio 13 definisce la porzione esterna Ila al vano 9 e la porzione attiva llb della rispettiva ganascia 11.
Preferibilmente, inoltre, in corrispondenza dell'estremo libero 13b di ciascun braccio 13 Ã ̈ definito un dente di presa 19 sviluppantesi a partire da ciascun braccio 13 in avvicinamento al braccio 13 opposto.
Di conseguenza, i denti 19 dei bracci 13 si sviluppano sostanzialmente in avvicinamento reciproco.
Si noti che ciascun dente 19 definisce la porzione attiva llb della ganascia 11.
Preferibilmente, i bracci 13 delle ganasce 11 si sviluppano almeno in parte in allontanamento reciproco per definire la porzione svasata 10b dalla morsa 10.
Di conseguenza, l'elasticità della porzione svasata 10b della morsa à ̈ conferita dai bracci 13.
Preferibilmente, la morsa 10 comprende inoltre mezzi di serraggio 7 delle ganasce 11 attivabili per portare le ganasce 11 stesse dalla posizione distale alla posizione prossimale .
A tale proposito, la matrice 3 comprende inoltre un corpo cavo 15 entro cui à ̈ scorrevole la morsa 10, sviluppantesi lungo una propria direzione di sviluppo prevalente corrispondente alla direzione di sviluppo principale "D" della morsa 10.
Si noti che la direzione di sviluppo principale "D" della morsa 10 può essere considerata la direzione di sviluppo principale della matrice 3.
Più precisamente, la morsa 10 à ̈ disposta almeno in parte all'interno del corpo cavo 15, coassialmente ad esso, ed à ̈ scorrevole rispetto al corpo cavo 15 lungo la direzione di sviluppo principale "D", ossia lungo la direzione di lavoro, tra la prima posizione, sollevata, e la seconda posizione, ribassata.
Preferibilmente, il corpo cavo 15 presenta una cavità 15b, definita da una parete interna 15a dello stesso, avente almeno in parte una dimensione trasversale alla direzione di sviluppo principale "D" minore rispetto alla porzione svasata 10b della morsa 10.
Nella forma realizzativa illustrata, la cavità 15b ha almeno in parte un diametro minore rispetto alla porzione svasata 10b della morsa 10.
Più precisamente, la cavità 15b del corpo cavo 15 presenta almeno in parte un diametro corrispondente al diametro della porzione di base 10a della morsa 10.
Nella forma realizzativa preferita, il corpo cavo 15 presenta almeno una strozzatura 16 avente diametro minore della porzione svasata 10b della morsa 10.
Preferibilmente, la strozzatura 16 presenta un diametro corrispondente al diametro della porzione di base IOa della morsa 10.
In uso, il punzone 2, premendo sul corpo di riscontro 8, spinge la morsa 10 in scorrimento all'interno del corpo cavo 15 tra una prima posizione, in cui i mezzi di serraggio 7 sono disattivi, ed una seconda posizione, in cui i mezzi di serraggio 7 sono attivi e portano le ganasce 11 in posizione prossimale.
In questo modo à ̈ ottenuta la doppia compressione del punto di clinciatura automaticamente, ossia tramite il solo azionamento del punzone.
In altre parole, la morsa 10 à ̈ attivata dal punzone 2 quando questo à ̈ tra una posizione intermedia e la posizione operativa.
Vantaggiosamente, il dispositivo risulta così di dimensioni ridotte e semplice realizzazione.
Si noti che in tal modo la porzione svasata 10b definisce i mezzi di serraggio 7 della morsa 10.
Di conseguenza, la morsa 10 Ã ̈ attivabile dal contatto tra i mezzi di serraggio 7 e la parete interna 15a del corpo cavo 15 durante lo scorrimento della morsa 10 stessa all'interno del corpo cavo 15.
In particolare, nella prima posizione la morsa 10 sporge dal corpo cavo 15 con almeno la porzione svasata 10b. Più precisamente, nella prima posizione, la morsa 10 sporge dalla strozzatura 16 con almeno la porzione svasata 10b.
In tale posizione della morsa 10, le ganasce 11 sono in posizione reciprocamente distale.
Con lo scorrimento della morsa 10 verso l'interno del corpo cavo 15, la porzione svasata 10b della morsa 10, per poter scorrere nella strozzatura 16, viene deformata elasticamente in modo da restringersi.
In particolare, in corrispondenza della strozzatura 16, le ganasce 11, grazie alla loro elasticità, vengono movimentate in avvicinamento reciproco dalla posizione distale alla posizione prossimale. In altre parole, le ganasce 11 si flettono per deformare le lastre 4, 5.
Preferibilmente, il dispositivo 1 comprende mezzi elastici 17 attivi tra la morsa 10 stessa ed il corpo cavo 15 per mantenere la morsa 10 nella prima posizione. In particolare, una molla 17a à ̈ posta tra la morsa 10 ed una parete di fondo 15c del corpo cavo 15 ed agisce lungo la direzione di lavoro "A" in un verso opposto rispetto al punzone 2 quando questi passa dalla posizione non operativa alla posizione operativa.
Si osservi che à ̈ anche previsto che i mezzi elastici 17 comprendano un cuscinetto d'aria (in alternativa o in aggiunta alla molla 17a).
Preferibilmente, la morsa 10 Ã ̈ rigidamente connessa ad un corpo di battuta 18 impegnabile con un sottosquadro definito nel corpo cavo 15.
Più preferibilmente, il sottosquadro à ̈ definito dalla strozzatura 16.
In tal modo, la corsa della morsa 10 in uscita dal corpo cavo 15 Ã ̈ limitata dalla presenza del corpo di battuta 18 .
Si noti che quando il corpo dì battuta 18 à ̈ attestato al suddetto sottosquadro, la morsa 10 si trova nella prima posizione .
Nella forma realizzativa illustrata, il corpo di battuta 18 comprende un giunto 21 di accoppiamento tra la morsa 10 ed il corpo di riscontro 8.
Inoltre, i mezzi elastici 17 sono attivi tra il giunto 21 e la parete di fondo 15c del corpo cavo 15.
Di conseguenza, la molla 17a à ̈ frapposta tra il giunto 21 e la parete di fondo 15c del corpo cavo 15.
Nella forma realizzativa illustrata, inoltre, il corpo cavo comprende una camicia 24 alla cui sommità à ̈ montata coassialmente e rigidamente una flangia 22.
Si noti che la strozzatura 16 Ã ̈ definita dalla flangia 22.
Oggetto della presente invenzione à ̈ anche un metodo per l'accoppiamento di almeno due lastre sovrapposte.
Tale metodo, preferibilmente realizzato con il dispositivo 1 oggetto della presente invenzione, comprende una fase di predisposizione di almeno due lastre 4, 5 sovrapposte su un piano di appoggio "B".
Successivamente, viene eseguita una punzonatura delle due lastre 4, 5 tramite l'utilizzo del punzone 2 e della corrispondente matrice 3.
Come già detto precedentemente, il punzone 2 à ̈ mobile lungo la direzione di lavoro "A" sostanzialmente trasversale al piano di appoggio "B".
Nella fase di punzonatura, le due lastre 4, 5 vengono deformate nella matrice in modo da ottenere il punto di clinciatura precedentemente descritto.
A valle della fase di punzonatura, o preferibilmente contemporaneamente alla stessa, il metodo prevede una fase di deformazione plastica del punto di clinciatura tramite una compressione dei fianchi del punto di clinciatura stesso lungo una direzione sostanzialmente parallela al piano di appoggio "B".
Tale fase à ̈ portata a termine grazie al serraggio della morsa 10 precedentemente descritta.
Preferibilmente, la fase di compressione trasversale à ̈ meccanicamente attivata dalla fase di punzonatura, al termine della stessa.
L'invenzione raggiunge gli scopi preposti e consegue importanti vantaggi.
Infatti, il dispositivo, grazie alla presenza della morsa, rende l'accoppiamento tra le lastre particolarmente stabile.
Inoltre, la doppia compressione, assiale e radiale, rende la lavorazione applicabile anche a lastre particolarmente sottili.
Ancora, la maggiore ampiezza del vano di lavorazione in corrispondenza della superficie di riscontro guida la deformazione radiale delle lastre rafforzando il punto di clinciatura.
Infine, la presenza di una morsa scorrevole rigidamente connessa al corpo di riscontro rende la lavorazione rapida e l'esecuzione di entrambe le compressioni automatica, in altre parole eseguita direttamente dal punzone.

Claims (13)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo per l'accoppiamento di almeno due lastre tra loro sovrapposte, comprendente: - un punzone (2) mobile lungo una direzione di lavoro (A) tra una posizione non operativa ed una posizione operativa; - una matrice (3) affacciata al punzone (2) e ad esso allineata lungo la direzione di lavoro (A) al fine di accoppiare tra loro per deformazione dette almeno due lastre (4, 5) interposte tra la matrice (3) e il punzone (2), detta matrice (3) definendo al proprio interno un vano (9) di deformazione conformato in modo da ricevere il punzone (2), nella posizione operativa, per deformare dette lastre (4, 5), caratterizzato dal fatto che la matrice (3) comprende una morsa (10) avente almeno due ganasce (11) mobili in reciproco avvicinamento e allontanamento tra una posizione di riposo, di non interferenza con le lastre durante l'ingresso del punzone (2) nel vano (9), ed una posizione di lavoro, in cui sono disposte all'interno di una prima zona del vano (9) per premere una corrispondente porzione delle lastre (4, 5) disposte nel vano (9) trasversalmente contro il punzone (2), comportando un assottigliamento delle lastre (4, 5) in detta prima zona del vano (9) e un corrispondente inspessimento delle lastre (4, 5) in una seconda zona del vano (9), per deformazione plastica delle lastre (4, 5) stesse.
  2. 2 . Dispositivo secondo la rivendicazione 1, in cui detto vano (9) presenta un'apertura (3a) attraversabile dal punzone (2) quando si muove tra la posizione non operativa e la posizione operativa, detta seconda zona del vano (9) essendo distale dall'apertura (3a) rispetto alla prima zona e definendo una nicchia (23) laterale definente una via di fuga trasversale alla direzione di lavoro (A) per il materiale deformato delle lastre (4, 5) .
  3. 3. Dispositivo secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui la matrice (3) comprende una superficie di riscontro (3c) affacciata internamente a detto vano (9) di deformazione e contrapponibile al punzone (2), quando esso à ̈ nella posizione operativa, riscontrando una porzione delle lastre (4, 5) interposta tra la superficie di riscontro (3c) e una superficie di battuta del punzone (2), detto vano (9) di deformazione presentando, in corrispondenza della superficie di riscontro (3c), una estensione trasversale maggiore rispetto all'apertura (3a).
  4. 4. Dispositivo secondo la rivendicazione 3, in cui la superficie di riscontro (3c) à ̈ più ampia della corrispondente superficie di battuta (2c) del punzone (2).
  5. 5. Dispositivo secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, in cui la matrice (3) definisce un piano di appoggio (B) delle lastre (4, 5) trasversale alla direzione di lavoro (A) ed esterno al vano (9) di deformazione, detta morsa (10) definendo in parte il piano di appoggio (B).
  6. 6. Dispositivo secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, in cui le ganasce (11) sono elasticamente deformabili per muoversi in reciproco avvicinamento e allontanamento tra la posizione reciprocamente distale e la posizione reciprocamente prossimale.
  7. 7. Dispositivo secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, in cui la matrice (3) comprende un corpo cavo (15) entro cui à ̈ scorrevolmente inserita la morsa (10); detta morsa (10) essendo conformata in modo che lo scorrimento di detta morsa (10) in detto corpo cavo (15) causi il serraggio delle ganasce (11).
  8. 8. Dispositivo secondo la rivendicazione 7, in cui la superficie di riscontro (3c) Ã ̈ definita da un corpo di riscontro (8) rigidamente connesso alla morsa (10); detta morsa (10) scorrendo all'interno del corpo cavo (15) tra una prima posizione, in cui le ganasce sono in posizione distale, ed una seconda posizione, in cui le ganasce (11) sono in posizione prossimale.
  9. 9. Dispositivo secondo la rivendicazione 7 o 8, in cui la morsa (10) comprende una porzione di base (10a) ed una porzione svasata (10b) ergentesi da detta porzione di base (10a) e deformabile elasticamente; detta porzione svasata (10a) determinando, in collaborazione con la parete interna (15a) del corpo cavo (15), la movimentazione in avvicinamento e allontanamento reciproco delle ganasce (11).
  10. 10. Dispositivo secondo la rivendicazione 9, in cui le ganasce (11) comprendono ciascuna un proprio braccio (13) ergentesi dalla porzione di base (10a) della morsa (10); detti bracci (13) sviluppandosi almeno in corrispondenza di una porzione terminale (13c) in allontanamento reciproco per definire la porzione svasata (10b) della morsa (10).
  11. 11. Dispositivo secondo una qualunque delle rivendicazioni dalla 7 alla 10, comprendente mezzi elastici (17) frapposti tra la morsa (10) ed il corpo cavo (15) ed attivi lunqo la direzione di lavoro (A) in contrapposizione al punzone (2) per riportare la morsa (10) dalla seconda posizione alla prima posizione.
  12. 12. Metodo per accoppiare due lastre deformabili plasticamente, tra loro sovrapposte, comprendente le fasi di: - disposizione delle due lastre (4, 5) sovrapposte su un piano di appoggio (B); - punzonatura delle due lastre (4, 5) tramite un punzone (2) mobile lungo una direzione di lavoro (A) trasversale al piano di appoggio (B), tra una posizione retratta, in cui non interferisce con le lastre disposte sul piano di appoggio, e una posizione attiva, in cui à ̈ inserito in un vano di deformazione definito da una matrice (3), caratterizzato dal fatto di comprendere una fase di deformazione plastica di una porzione punzonata delle lastre (4, 5) tramite una compressione trasversale lungo una direzione trasversale alla direzione di lavoro in una prima zona del vano (9) comportando un assottigliamento delle lastre (4, 5) in detta prima zona del vano (9) e un corrispondente inspessimento delle lastre (4, 5) in una seconda zona del vano (9), per deformazione plastica delle lastre (4, 5) stesse.
  13. 13. Metodo secondo la rivendicazione 11, in cui la fase di compressione trasversale à ̈ meccanicamente attivata dalla fase di punzonatura, al termine della stessa. 14. metodo secondo la rivendicazione 11 o 12, in cui la fase di compressione trasversale à ̈ eseguita quando il punzone (2) à ̈ interno alla matrice (3)
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US5528815A (en) * 1990-04-03 1996-06-25 Webb; Edward L. T. Clinching tool for sheet metal joining
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