ITMO20140338A1 - Stampo per la formatura di manufatti, semilavorati, o simili - Google Patents

Description

?STAMPO PER LA FORMATURA DI MANUFATTI, SEMILAVORATI, O SIMILI?.

DESCRIZIONE

La presente invenzione si riferisce ad uno stampo per la formatura di manufatti, semilavorati, o simili.

E? noto utilizzare la tecnica dello stampaggio per trasformare materiale grezzo di tipo metallico, o plastico, o di altro tipo, in un prodoto finito. Questa tecnica consiste nella deformazione e/o trasformazione plastica del materiale grezzo mediante una forma permanente dello stampo.

In particolare si distinguono due tipi di tecniche di stampaggio: un primo tipo, in cui i prodotti finiti si ottengono applicando al materiale grezzo pressioni tali da indurre deformazioni plastiche volute, ed un secondo tipo, in cui il prodotto finito avvierte per formatura di materiale (metallico, plastico, ecc.) calato o iniettato in forma liquida nella forma permanente. Solitamente, uno stampo ? costituito da due matrici che, venendo a contatto, racchiudono uno spazio definente la forma finale che il prodoto finito deve assumere.

Queste matrici sono montate su una pressa, in modo da esercitare sul materiale grezzo le pressioni necessarie per otenere le deformazioni plastiche e le trasformazioni richieste per definire il pezzo finale.

In particolare, la pressa presenta una porzione fissa su cui viene montata una matrice, ed una porzione mobile, su cui ? montato l?altra matrice.

La porzione mobile ? in grado di traslare da una posizione iniziale di disimpegno, in cui ? distanziata dalla porzione fissa, ad una finale di contatto in cui, appunto, entra a contatto con la porzione fissa. Quest?ultima contrasta il movimento della porzione mobile in modo da creare, all?interfaccia di contatto, le pressioni da esercitare sul materiale.

Le matrici sono montate sulle rispettive porzioni proprio in prossimit? delle superfici della pressa destinate a entrare in contatto.

Il materiale grezzo da trattare ? interposto tra le due matrici cos? da essere schiacciato quando la porzione mobile si muove in avvicinamento in direzione della porzione fissa.

A deformazione avvenuta la porzione mobile si allontana dalla porzione fissa e il prodotto finito rimane all? interno della prima matrice.

L?estrazione del pezzo finito avviene, solitamente, mediante un?unit? di estrazione situata da parte opposta della porzione fissa rispetto alla porzione mobile.

Questa unit? ? costituita da una base fissa, solitamente fissata a terra e da un piano mobile, comunemente chiamato ?tavolino di estrazione?.

Il piano mobile ? inizialmente a contatto con la base fissa e, a deformazione avvenuta, trasla in direzione della porzione fissa fino a spingere il pezzo finito in modo da staccarlo dalla prima matrice.

Le fasi precedentemente descritte rappresentano un esempio di un ciclo della lavorazione di pezzi finiti.

Nella produzione in serie di pezzi finiti tali fasi sono ripetute cos? che ad ogni ciclo si avr? un contato tra le matrici ed un contato tra la base fissa e il piano mobile.

Con il progredire del numero di cicli, le matrici tendono a deformarsi e usurarsi con conseguente abbassamento della qualit? del prodotto finito. Quest?ultimo, infati, presenter? deformazioni non gradite che possono comprometere il risultato finale desiderato.

Inoltre, gli stampi, onde evitare rotture dei macchinari e malfunzionamenti, devono lavorare entro certi parametri di controllo come il numero totale di cicli, la durata di un ciclo, ecc.

Tali parametri sono fomiti all? utilizzatore diretamente dal costruttore.

A garanzia della qualit? del prodoto finale e del correto funzionamento dello stampo nasce F esigenza di m?nitorare i parametri di controllo sopracitati.

Nelle presse di stampaggio moderne, i parametri di controllo sono rilevati da appositi sensori e calcolatori che registrano i movimenti delle porzioni mobili della pressa. In particolare, il sistema operativo con cui viene comandata la pressa ? in grado di rilevare e registrare in memoria i dati di cui sopra.

Un inconveniente nasce dal fato che il controllo dei parametri sopra citati non fa riferimento diretamente allo stampo, ma alla macchina su cui lo stampo ? montato. Questo significa che la garanzia della qualit? del prodoto finito non ? assicurata.

Lo stampo usato, infati, potrebbe essere smontato e rimontato su altre presse senza avere un riscontro effetivo tra il pezzo finito e lo stampo usato in termini di numero e durata dei cicli, data di esecuzione dello stampo, e altri parametri di controllo.

Il compito principale della presente invenzione ? quello di escogitare uno stampo per la formatura di manufatti, semilavorati, o simili che consenta di controllare e monitorare i parametri di controllo sopracitati facendo riferimento direttamente allo stampo stesso.

Uno scopo del presente trovato ? quello di consentire un riscontro diretto tra il manufatto finito e lo stampo usato per produrre il manufatto stesso in termini di data, durata del ciclo, ecc.

Altro scopo del presente trovato ? quello di escogitare uno stampo che consenta di superare i menzionati inconvenienti della tecnica nota nell?ambito di una soluzione semplice, razionale, di facile ed efficace impiego e dal costo contenuto.

Gli scopi sopra esposti sono raggiunti dal presente stampo per la formatura di manufatti, semilavorati, o simili avente le caratteristiche di rivendicazione 1.

Altre caratteristiche e vantaggi della presente invenzione risulteranno maggiormente evidenti dalla descrizione di una forma di esecuzione preferita, ma non esclusiva, di uno stampo per la formatura di manufatti, semilavorati, o simili, illustrata a titolo indicativo, ma non limitativo, nelle unite tavole di disegni in cui:

le figure 1, 2, 3 sono una vista semplificata dello stampo secondo il trovato in tre diverse configurazioni di lavoro;

la figura 4 ? una vista di un dettaglio dello stampo secondo il trovato.

Con particolare riferimento a tali figure, si ? indicato globalmente con 1 uno stampo per la formatura di manufatti, semilavorati, o simili.

Lo stampo 1 comprende una prima matrice 2 ed una seconda matrice 3 associabili in modo tale da definire una forma finale di un manufatto, un semilavorato o simili.

In particolare, la seconda matrice 3 ? mobile tra una prima posizione di disimpegno, illustrata in figura 1 ed una posizione di lavoro, illustrata in figura 2.

Nella posizione di disimpegno la seconda matrice 3 ? sostanzialmente distanziata dalla prima matrice 2, mentre nella posizione di lavoro la stessa ? sostanzialmente a contatto con la prima matrice 2.

Pi? particolarmente, le due matrici 2, 3 sono progettate per congiungersi in modo tale da racchiudere uno spazio o una superficie che definisce la forma finale del manufatto o semilavorato e simile.

Nelle figure rappresentate nelle tavole allegate le due matrici 2, 3 sono degli elementi sostanzialmente piastriformi.

Non si escludono soluzioni pi? complesse e articolate, in cui ad esempio le due matrici sono costituite da semigusci definenti superfici irregolari, oppure elementi aperti la cui congiunzione definisce uno spazio chiuso solo parzialmente, ecc.

Secondo il trovato, su di almeno una tra la prima matrice 2 e la seconda matrice 3 ? predisposto un dispositivo sensore 4 di rilevamento della posizione di lavoro della seconda matrice 3.

In particolare, il dispositivo sensore 4 ? atto a rilevare quando le due matrici 2, 3 vengono a contatto durante il ciclo di lavoro.

A tal proposito il dispositivo sensore 4 pu? essere un sensore di contatto, un sensore di prossimit? o un sensore di posizione o un accelerometro.

Le tipologie di sensore sopra elencate sono in grado di rilevare la posizione della prima matrice 2 rispetto alla seconda matrice 3 ed, in particolare, di rilevare quando avviene il contatto e quanto tempo intercorre tra un contatto e l?altro.

Non sono escluse soluzioni in cui siano scelte altre tipologie di sensori purch? siano in grado di rilevare le stesse informazioni di cui sopra.

Nella forma di attuazione illustrata nelle figure, il dispositivo sensore 4 ? del tipo di un sensore di contatto e comprende un?estremit? di incontro 5 associata alla prima matrice ed una estremit? di riscontro 6 associata alla seconda matrice 3.

Non ? esclusa la soluzione inversa, in cui l?estremit? di incontro 5 ? posizionata in corrispondenza della seconda matrice 3 e l?estremit? di riscontro 6 ? posizionata in corrispondenza della prima matrice 2.

Le due estremit? 5, 6 sono comunque disposte in modo tale da venire in contatto l?una con l?altra quando le due matrici 2, 3 si portano in posizione di lavoro.

Da questo contatto si genera un segnale elettrico elaborabile come informazione sull? avvenuto contatto.

Lo stampo 1 comprende almeno un?unit? di memoria, non rappresentata nelle figure, operativamente collegata al dispositivo sensore 4.

Le informazioni provenienti dal sensore sono registrate e in parte elaborate nell?unit? di memoria.

In particolare, il tipo di informazioni elaborate riguardano il numero progressivo di contatti, la durata che intercorre per ogni ciclo, la durata in cui le due matrici 2, 3 stanno a contatto ed altre informazioni riguardanti il ciclo di lavoro dello stampo 1.

Lo stampo 1, inoltre, comprende un?unit? di localizzazione 7 e un?unit? di trasmissione dati 8.

L?unit? di localizzazione 7 ? atta a rilevare dati di posizionamento geografico dello stampo 1, cos? da poterne tracciare gli spostamenti e in modo da poterne identificare la posizione in un dato periodo.

L?unit? di localizzazione 7 ? operativamente collegata all?unit? di memoria in modo da trasmettere i dati di localizzazione rilevati e poi registrarli.

L?unit? di trasmissione dati 8, invece, ? operativamente collegabile ad una periferica esterna, ed ? atta a trasmettere i dati rilevati alla periferica stessa. Nella presente forma di attuazione sono presenti due unit? di trasmissione dati 8.

La prima ? del tipo di una porta USB e consente il collegamento con qualsiasi periferica compatibile a questo tipo di porta. In questo modo ? possibile reperire i dati con dispositivi di uso comune quali chiavette USB, hard disk esterni, ecc.

La seconda ? del tipo di una porta di connessione ad una rete locale.

In questo modo, per esempio, ? possibile stabilire una connessione del dispositivo sensore 4 direttamente ad una rete di pi? dispositivi o ad un pc. Non sono escluse forme di realizzazione alternative in cui vi siano una pluralit? di unit? di trasmissione dati 8 che consentano diversi tipi di connessioni a diversi tipi di unit? periferiche come pc, stampanti, dispositivi portatili, ecc.

Vantaggiosamente lo stampo 1 comprende almeno un?unit? di comunicazione 9 operativamente collegata con mezzi ricevitori, ad esempio telefoni cellulari, radioricevitori, dispositivi satellitari, ecc.

In questo modo ? possibile ricevere dati in tempo reale su dispositivi di uso comune, cos? da permettere un monitoraggio continuo o periodico dei parametri di controllo.

Nella presente forma di attuazione l?unit? di localizzazione 7 e l?unit? di comunicazione 9 coincidono, ma non si escludono soluzioni in cui le due unit? siano distinte tra loro.

Vantaggiosamente, le unit? 7, 8, 9, sopra citate sono poste su un?unica scheda elettronica 14.

Questa ? alloggiata in un apposito contenitore ermetico posizionato direttamente sullo stampo 1 .

Pertanto, l?insieme formato dalla scheda elettronica 14 e dal rispettivo contenitore costituisce un dispositivo di controllo installabile su di almeno una tra la prima matrice 2 e la seconda matrice 3 di uno stampo 1.

Tale dispositivo di controllo, quindi, ? in grado di rilevare la posizione di lavoro mediante il dispositivo sensore 4, consentendo il controllo e la garanzia dello stampo su cui ? applicato.

Non sono escluse soluzioni in cui vi siano una pluralit? di schede elettroniche 14 dedicate a una o pi? unit?.

Nella presente forma di attuazione lo stampo 1 ? provvisto di una struttura di base 10 associata alla prima matrice 2 e provvista di almeno una base fissa 11 ed almeno un elemento mobile 12.

Come illustrato nelle figure, la base fissa 11 ? appoggiata a terra e l?elemento mobile 12 ? in grado di muoversi rispetto ad essa.

Non sono escluse soluzioni alternative in cui la struttura di base 10 ? associata alla seconda matrice 3.

Non sono altres? escluse soluzioni in cui la base fissa 11 sia fissata a pareti laterali o superiori di una apposita struttura portante, come ad esempio il telaio di un macchinario supportante lo stampo 1.

Nella presente forma di attuazione l?elemento mobile ? sostanzialmente interposto Ira la base fissa 11 e la prima matrice 2 ed ? in grado di muoversi tra una prima posizione limite, illustrata in figura 2, ed una seconda posizione limite, illustrata in figura 3.

Nella prima posizione limite l?elemento mobile 12 ? a contatto con la base fissa 11, mentre nella seconda posizione limite ? a contatto con la seconda matrice 3.

In particolare, per ogni ciclo di lavoro l?elemento mobile 12 passa dalla prima posizione limite alla seconda posizione limite e viceversa.

L?elemento mobile 12 illustrato nelle figure ? del tipo di un ?tavolino di estrazione? atto a facilitare l?estrazione del manufatto o semilavorato dopo che la seconda matrice 3 s? ? allontanata dalla prima matrice 2.

Non si escludono elementi mobili 12 differenti, come ad esempio utensili per la lavorazione di alcuni dettagli del manufatto, ma com?nque atti a muoversi tra due posizioni limite analoghe a quelle sopra descritte.

Vantaggiosamente la struttura di base 10 comprende un dispositivo sensore ausiliario 13 di rilevamento della seconda posizione limite dell?elemento mobile 12.

In questo modo ? possibile impostare un sistema di controllo ausiliario che reperisce informazioni sul ciclo di lavoro in maniera indiretta e cio? rilevando dati non direttamente sullo stampo 1, ma strettamente connessi al ciclo di lavoro di quest?ultimo.

Ad esempio, per ogni ciclo di lavoro dello stampo corrisponde un movimento dell?elemento mobile 12 rispetto alla base fissa 11, per cui ? possibile ottenere informazioni sul numero di cicli e sui tempi di lavoro monitorando questo movimento.

In particolare, il sensore ausiliario 13 comprende un?estremit? di incontro 5a associata alla base fissa il ed una estremit? di riscontro 6a associata all? elemento mobile 12.

Nella presente forma di attuazione il sensore ausiliario 13 ? analogo al dispositivo sensore 4 sopra descritto.

Anche in questo caso sono presenti una o pi? delle unit? 7, 8, 9 sopra citate, anche se non si escludono tipologie diverse, particolarmente adatte alla diversa configurazione dell?elemento mobile 12 rispetto alle matrici 2, 3. Il funzionamento della presente invenzione ? il seguente.

Il materiale grezzo da usare per realizzare il manufatto o semilavorato viene inserito nello stampo 1 quando questo ? in posizione di disimpegno (figura 1).

Il ciclo di lavoro inizia quando la seconda matrice 3 si muove verso la prima matrice 2 fino a portarsi in posizione di lavoro.

Quando si realizza il contatto tra la prima matrice 2 e la seconda matrice 3, automaticamente vengono a contatto anche le estremit? di incontro e di riscontro 5, 6 cosi da generare il segnale corrispondente all?awenuto contatto.

Una volta formato il manufatto la seconda matrice 3 si allontana dalla prima tornando in posizione di disimpegno e concludendo il ciclo di lavoro.

Automaticamente anche le due estremit? del dispositivo sensore 4 si staccano inviando un segnale corrispondente al loro disimpegno.

Prima che inizi un nuovo ciclo di lavoro, l?elemento mobile 12, inizialmente a contatto con la base fissa 11 , si stacca da quest?ultima e si porta nella seconda posizione limite per favorire l?estrazione del manufatto dalla prima matrice 2.

Automaticamente e in maniera del tutto analoga a quanto descritto sopra, il dispositivo sensore ausiliario 13 invia un segnale generato dal contatto/distacco delle estremit? 5 a, 6a.

I segnali generati dai dispositivi sensori 4, 13 sono elaborati come informazioni e memorizzati nell?unit? di memoria.

I dati memorizzati sono scaricabili e monitorabili tramite le unit? di trasmissione dati 8 e l?unit? di comunicazione 9.

Inoltre, ad ogni dato sono associabili i dati di posizionamento geografico rilevati daH?unit? di localizzazione 7.

Si ? in pratica constatato come l?invenzione descritta raggiunga gli scopi proposti e in particolare si sottolinea il fatto che lo stampo consente un controllo e monitoraggio diretto dei parametri di controllo facendo riferimento direttamente allo stampo stesso.

I dati, infatti, sono elaborati sulla base di un segnale proveniente direttamente dallo stampo, e per questo c?? diretta corrispondenza tra i parametri di controllo che ne derivano e lo stampo stesso!

II presente trovato, inoltre, consente un riscontro diretto tra il manufatto finito e lo stampo usato per produrre il manufatto stesso in termini di data, durata del ciclo, ecc.

Dato che i parametri di controllo sono direttamente riconducibili allo stampo, automaticamente sar? possibile correlare ad ogni manufatto prodotto anche il relativo stampo usato con i relativi parametri.

Lo stampo escogitato, infine, consente una maggior tutela in termini di garanzia sia per il costruttore sia per ? utilizzatore dello stampo.

Il costruttore, infatti, potr? verificare direttamente se rutilizzatore ha lavorato rispettando i parametri da lui indicati.

L?utilizzatore, invece, in caso di guasto potr? dimostrare di aver rispettato tutti i parametri e quindi potr? porsi in una posizione di vantaggio per richiedere eventuali risarcimenti.

In ogni caso sar? possibile tracciare gli spostamenti dello stampo, monitorandone la posizione e, quindi, certificandone la reale provenienza.

Claims (15)

1. RIVENDICAZIONI 1) Stampo (1) per la formatura di manufatti, semilavorati o simili comprendente una prima matrice (2) ed una seconda matrice (3) associabili in modo tale da definire una forma finale di un manufatto, un semilavorato o simili essendo detta seconda matrice (3) mobile tra una prima posizione di disimpegno, in cui ? sostanzialmente distanziata dalla prima matrice (2), ed una posizione di lavoro, in cui ? sostanzialmente a contatto con detta prima matrice (2), caratterizzato dal fatto che almeno una tra detta prima matrice (2) e detta seconda matrice (3) comprende almeno un dispositivo sensore (4) di rilevamento di detta posizione di lavoro della seconda matrice (3).
2. 2) Stampo (1) secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto dispositivo sensore (4) comprende almeno uno tra: un sensore di contatto, un sensore di prossimit?, un sensore di posizione, un accelerometro.
3. 3) Stampo (1) secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto dispositivo sensore (4) comprende un?estremit? di incontro (5) associata solidale ad almeno una tra detta prima matrice (2) e detta seconda matrice (3) ed una estremit? di riscontro (6) associata solidale all?altra tra detta prima matrice (2) e detta seconda matrice (3).
4. 4) Stampo (1) secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che comprende almeno un?unit? di memoria operativamente collegata a detto dispositivo sensore (4).
5. 5) Stampo (1) secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caraterizzato dal fato che comprende almeno un?unit? di localizzazione (7) ata a rilevare dati di posizionamento geografico di deto stampo (1).
6. 6) Stampo (1) secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caraterizzato dal fato che comprende almeno una unit? di trasmissione dati (8) operativamente collegabile ad una periferica esterna, ed atta a trasmetere i dati rilevati a detta periferica.
7. 7) Stampo (1) secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fato che detta unit? di trasmissione dati (8) ? del tipo di una porta USB.
8. 8) Stampo (1) secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caraterizzato dal fato che deta unit? di trasmissione dati (8) ? del tipo di una porta di connessione ad una rete locale.
9. 9) Stampo (1) secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caraterizzato dal fatto che comprende almeno un?unit? d? comunicazione (9) operativamente collegata con mezzi ricevitori.
10. 10) Stampo (1) secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caraterizzato dal fato che comprende almeno una scheda elettronica (14) comprendente detta unit? di memoria, detta unit? di localizzazione (7), deta unit? di trasmissione dati (8) e deta unit? di comunicazione (9).
11. 11) Stampo (1) secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fato che comprende una struttura di base (10) associata ad almeno una tra deta prima matrice (2) e detta seconda matrice (3) e provvista di almeno un elemento mobile (12) sostanzialmente interposto tra deta struttura di base (10) e detta prima o seconda matrice (2, 3) e movimentabile tra una prima posizione limite, in cui detto elemento mobile (12) ? sostanzialmente distaccato da detta prima o seconda matrice (2, 3) ed una seconda posizione limite, in cui detto elemento mobile (12) ? a contatto con detta prima o seconda matrice (2, 3).
12. 12) Stampo (1) secondo ima o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che comprende una base fissa (11) e dal fatto che detto elemento mobile (12) ? a contatto con detta base fissa (11) in detta prima posizione limite.
13. 13) Stampo (1) secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta struttura d? base (10) comprende un dispositivo sensore (4) ausiliario di rilevamento di detta prima posizione limite e/o di detta seconda posizione limite dell?elemento mobile (12).
14. 14) Stampo (1) secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto sensore ausiliario (13) comprende un?estremit? di incontro (5a) associata ad almeno uno tra detto elemento mobile (12) e detta base fissa (11) ed una estremit? di riscontro (6a) associata all?altro tra detto elemento mobile (12) e detta base fissa (11).
15. 15) Dispositivo di controllo (14) installabile su di almeno una tra una prima matrice (2) ed una seconda matrice (3) di uno stampo (1), caratterizzato dal fatto che comprende almeno un dispositivo sensore (4) di rilevamento di una posizione di lavoro, in cui detta seconda matrice (3) ? sostanzialmente a contatto con detta prima matrice (2).