MXPA99010509A - Aparato y metodo para hidroformacion - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a un método para formar un miembro de estructura de forma compleja, a partir de un blanco tubular que tiene extremos opuestos, caracterizado porque comprende los pasos de:colocar el blanco tubular en una primera cavidad de un troquel inferior;hacer descender, a lo largo de una trayectoria elíptica, un troquel superior desde una posición abierta hasta una proximidad cercana al troquel inferior, el troquel superior tiene una segunda cavidad alineada con la primera cavidad;sellar los extremos opuestos del blanco tubular;elevar el troquel inferior de manera tal que el troquel superior y el troquel inferior coincidan para unir la segunda cavidad y la primera cavidad, para dar lugar a una cavidad de formado;luego llenar el tubo con un fluido de formado;y luego presurizar el fluido de formado en el tubo sellado hasta una presión suficiente para expandir el tubo de manera tal que se molde a la cavidad de formado, mientras se mantiene el troquel superior en una posición coincidente con el troquel inferior.

Description

APARATO Y MÉTODO PARA HIDROPORMACIÓN CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere, en general, al campo del formado en frío de materiales tubulares y, más particularmente a un aparato y método para hidroformar una estructura de forma compleja a partir de un blanco tubular.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN La industria requiere dar, a blancos tubulares estándares, formas tubulares complejas de una sola pieza. En la industria de automóviles, las estructuras de los automóviles son típicamente de construcción tipo StcajaX para propósitos de resistencia y soporte de cargas. Estos miembros de estructura a menudo tienen una gran variación tanto en el perfil horizontal como en el vertical. La sección transversal de esos miembros a menudo varía en forma bastante extrema, desde aproximadamente una sección transversal cuadrada, hasta una sección transversal rectangular, hasta una sección transversal redonda, hasta una sección transversal severamente aplanada, y hasta cualquier combinación de formas irregulares, de las anteriores. Lo mismo es cierto para la industria de antenas la cual requiere de una amplia variedad de formas de sección transversal para guías de ondas.

Las operaciones generales de doblar, estirar, oprimir y expandir radialmente un blanco tubular, con o sin un mandril, son conocidas. Para la mayoría de los metales es bastante fácil doblar tubos de diámetro pequeño y formar un arco que tenga un radio grande. Pero, a medida que el diámetro del tubo se incrementa y el radio alrededor del cual se va a doblar disminuye, el proceso de doblado del tubo requiere de cierta combinación de compresión en el radio interior de doblado del tubo y estiramiento en el radio exterior. Aunque la superficie exterior de doblado del tubo se puede estirar hasta el máximo de las características de alargamiento especificadas, de los materiales, un tubo con un diámetro determinado no puede doblarse satisfactoriamente alrededor de un radio de doblado relativamente pequeño sin encontrar severo pandeo en la superficie interior de doblado o una deformación indeseable en el radio exterior de doblado. Algunos han logrado doblar tubos con cierto diámetro, alrededor de radios de doblado relativamente pequeños, mediante el aplastamiento de manera controlada o permitiendo el arrugamiento controlado de la superficie interior del tubo y creando con esto menos estiramiento de la superficie exterior del tubo. Una prensa mecánica estándar es un dispositivo usado para dar forma a blancos tubulares. La Figura la y lb ilustran la prensa mecánica estándar 10. La prensa mecánica 10 tiene un troquel inferior estacionario 12 soportado por un asiento 16 de troquel inferior, fijo. Como se muestra en la Figura lb, un blanco tubular 20 se encuentra colocado dentro de la cavidad en el troquel inferior 12. Para dar forma al blanco tubular 20, un troquel superior 14 se mueve hacia abajo impulsado por una prensa de pistón 18. La prensa de pistón 18 proporciona una fuerza necesaria para comprimir el blanco tubular 12 entre los troqueles inferior y superior de contacto, 12 y 14. El principal problema con el uso de una prensa mecánica para dar forma a un blanco tubular 20 es que el tubo oprimido no será empujado hacia los rebajos profundos de la cavidad, especialmente para formas complejas. Dado que el tubo oprimido no llena los rebajos de la cavidad, el tubo formado no se amolda a la forma deseada proporcionada por la cavidad entre los troqueles inferior y superior 14 y 20. Un aparato que forma formas tubulares complejas es una prensa hidroformadora. La prensa hidroformadora sigue una serie de pasos para formar la forma tubular deseada. Generalmente un tubo o pieza de trabajo se coloca entre un parte de troqueles que tienen cavidades que definen la forma resultante deseada del tubo. Los troqueles se juntan y los extremos de la pieza de trabajo son sellados con un par de unidades de sellado. La pieza de trabajo se llena con fluido que luego se presuriza. La presurización del fluido dentro de la pieza de trabajo da por resultado la formación y expansión del tubo para que se amolde a la forma de la cavidad. El fluido se drena del tubo y las unidades de sellado se retiran para liberar la pieza de trabajo. El principal problema con la prensa hidroformadora es su elevado costo. Una sola prensa hidroformadora puede costar aproximadamente tres millones de dólares. Dado que las prensas mecánicas se encuentran disponibles ampliamente y han estado en servicio en muchas fábricas durante años, se han realizado intentos de modificar las prensas mecánicas para que realicen la anterior operación de hidroformación. Al transformar una prensa mecánica estándar en una prensa hidroformadora, se deben adicionar unidades de sellado para sellar los extremos del blanco tubular. La prensa de pistón hace descender y detiene el troquel superior en su posición descendida. Las unidades de sellado suministran al blanco tubular un fluido de formado que luego se presuriza. La presurización del fluido de formado dentro del blanco tubular forma y expande el blanco tubular para que se amolde a la forma de la cavidad. Después de que se moldea el tubo con forma, el fluido de formado se drena del tubo y las unidades de sellado se retiran para liberar el tubo formado. El principal problema con la prensa mecánica convertida en hidroformadora es que cuando el troquel superior se hace descender y se detiene, el troquel superior no hace contacto con el troquel inferior para cerrar la cavidad que se encuentra entre los troqueles. La prensa de pistón sigue una trayectoria elíptica hacia abajo en su recorrido, para que el troquel superior haga contacto con el troquel inferior. Debido a que el troquel inferior está fijo, la prensa de pistón debe detener su movimiento exactamente cuando los dos troqueles hacen contacto. Sin embargo, la tolerancia de una prensa mecánica estándar deja que la prensa de pistón se detenga a más o menos cinco grados de su punto a ciento ochenta grados en el que los troqueles estarían en el contacto más cercano. Dado que no es probable que los troqueles se encuentren completamente cerrados cuando se presuriza el tubo, el tubo que se expande bajo la presión interna para llenar los rebajos profundos de la cavidad, también se oprime entre los troqueles coincidentes. El producto final de la mecánica transformada es un tubo mal formado que tiene rebordes que se amoldan al espacio que se encuentra entre los dos troqueles que no hacen contacto. La presente invención está enfocada a superar o al menos reducir los efectos de uno o más de los problemas mencionados anteriormente.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN De conformidad con un aspecto de la presente invención, se proporciona un método de hidroformación, para formar un miembro de estructura de forma compleja a partir de un blanco tubular, que comprende el paso siguiente. El blanco tubular se coloca dentro de una primera cavidad que se encuentra en un troquel inferior y un troquel superior se hace descender desde una posición abierta hasta una cercana proximidad al troquel inferior. El troquel superior tiene una segunda cavidad alineada con la primera cavidad. Los extremos opuestos del blanco tubular se sellan con un par de unidades de sellado y se comunica un fluido de formado hacia el blanco tubular sellado. El fluido de formado que se encuentra en el blanco tubular se presuriza internamente hasta un bajo nivel para prevenir que el tubo se aplaste entre el troquel inferior y el superior. El troquel inferior se eleva de manera tal que el troquel superior y el troquel inferior coinciden uniendo la primera y segunda cavidades para dar lugar a una cavidad de formado que encierra el blanco tubular. El blanco tubular se presuriza internamente, de manera adicional, para expandir el blanco tubular de tal forma que se amolde a la cavidad de formado. Después de que se forma el tubo expandido, el fluido de formado se drena del tubo y las unidades de sellado se retiran de los extremos del tubo. Los troqueles inferior y superior liberan el tubo formado cuyos extremos se cortan para formar el miembro de estructura de forma compleja, terminado.

De conformidad con otro aspecto de la presente invención, se proporciona un aparato para formar un miembro de estructura de forma compleja a partir de un blanco tubular. El aparato de hidroformación de tubos comprende un troquel inferior y un troquel superior. El troquel inferior es capaz de moverse entre una posición descendida y una posición elevada. El troquel inferior tiene una primera cavidad capaz de recibir el blanco tubular. Un troquel superior, capaz de moverse entre una posición abierta hasta una cercana proximidad al troquel inferior, tiene una segunda cavidad alineada con la primera cavidad. Un par de unidades de sellado son capaces de moverse entre una posición retraída y una posición sellada. Las unidades de sellado están colocadas lejos de los extremos opuestos del blanco tubular en la posición retraída, y las unidades de sellado sellan los extremos opuestos del blanco tubular en la posición sellada. Un medio para el suministro de fluido es capaz de llenar el blanco tubular con un fluido de formado, cuando las unidades de sellado están en la posición sellada. Un medio de levantamiento del troquel inferior es capaz de elevar el troquel inferior desde la posición descendida hasta la posición elevada, de manera tal que el troquel superior y el troquel inferior coinciden uniendo la primera y la segunda cavidad para producir una cavidad de formado. Un medio para el control del fluido, para presurizar el fluido de formado en el blanco tubular sellado, expande el blanco tubular para que se amolde a la cavidad de formado. De conformidad con un aspecto adicional de la presente invención se proporciona una prensa mecánica mejorada para dar forma a un blanco tubular con extremos opuestos. La prensa mecánica es del tipo que contiene un troquel inferior que tiene una cavidad del troquel inferior capaz de recibir un blanco tubular, una prensa de pistón, un troquel superior montado sobre la prensa de pistón. El troquel superior se puede mover entre una proximidad abierta y cercana al troquel inferior. El troquel superior tiene una cavidad del troquel superior alineada con la cavidad del troquel inferior. La mejora a la prensa mecánica comprende un par de unidades de sellado, un medio de levantamiento del troquel inferior, y un medio para el control del fluido. Las unidades de sellado se pueden mover entre una posición retraída y una posición sellada. En la posición retraída las unidades de sellado se encuentran lejos de los extremos del tubo. En la posición sellada, las unidades de sellado unen por sellado los extremos del tubo. También se proporciona un medio para el suministro de fluido, para introducir un fluido de formado dentro del tubo sellado. Un medio para la determinación de la posición determina una distancia que separa el troquel superior y el troquel inferior. El medio de levantamiento del troquel inferior eleva el troquel inferior la distancia determinada, para unir la cavidad del troquel superior y la cavidad del troquel inferior para producir una cavidad de formado. Un medio para el control del fluido presuriza el fluido de formado en el tubo y expande el tubo de manera tal que se amolde a la cavidad de formado.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Las ventajas precedentes y otras de la invención se pondrán de manifiesto al leer la siguiente descripción detallada y al hacer referencia a los dibujos, en los que: La Figura 1 es una vista en elevación lateral de una prensa mecánica estándar en una posición abierta; La Figura lb es una vista extrema de la prensa mecánica de la Figura la a lo largo de la línea la-la; La Figura 2a es una vista en elevación lateral de una modalidad preferida de la prensa mecánica con troquel, hidroformadora de tubos, en una posición abierta; La Figura 2b es una vista extrema de la prensa de la Figura 2a a lo largo de la línea 2a-2a; La Figura 2c es una vista del fondo, de una modalidad de la prensa de la Figura 2a a lo largo de la línea 2b-2b; La Figura 3a es una vista en elevación lateral de la prensa de la Figura 2a en donde el troquel superior se encuentra en una cercana proximidad al troquel inferior; La Figura 3b es una vista en elevación lateral de la unidad de sellado de la Figura 3a; La Figura 4 es una vista en elevación lateral de la prensa de la Figura 2a en donde el troquel inferior se encuentra en una posición elevada; La Figura 5 es un diagrama de bloques de la modalidad preferida del controlador; La Figura 6a, b, c es un diagrama de flujo de la modalidad preferida para el programa del controlador. Aunque la invención es susceptible de varias modificaciones y formas alternativas, las modalidades específicas se presentan a manera de ejemplo en los dibujos y se describirán con detalle en la presente. Sin embargo, deberá comprenderse que la invención no pretende quedar limitada a las formas particulares descritas. Por el contrario, la invención cubrirá todas las modificaciones, equivalentes y alternativas que caigan dentro del espíritu y alcance de la invención tal como se encuentra definida por las reivindicaciones anexas.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Sorprendentemente, se ha descubierto que una prensa mecánica estándar se puede transformar eficientemente en un aparato hidroformador, de conformidad con la presente invención. Se ha encontrado que el aparato y método de hidrofor ación, de la presente invención, se adapta a una prensa mecánica estándar y se convierte en un aparato que puede crear miembros de estructura de forma compleja a partir de blancos tubulares. Al montar el troquel inferior sobre una placa base, móvil, de un asiento de troquel fijo, el troquel inferior puede ser acoplado con el troquel superior sin importar la tolerancia de paro de la prensa mecánica. Al elevar el troquel inferior sobre la placa base, la distancia que separa los dos troqueles, las cavidades del troquel inferior y superior se unen siempre para producir una cavidad de formado. Además, el aparato y método de hidroformación se pueden operar y mantener, de manera eficiente y barata, para crear miembros de estructura de forma compleja. El aparato y método para hidroformación, de la presente invención, transforma una prensa mecánica estándar en un aparato que forma miembros de estructura de forma compleja, a partir de un blanco tubular. Los elementos estándares de la prensa mecánica incluyen un troquel inferior y un troquel superior montados en una prensa de pistón. Generalmente el troquel inferior está montado sobre un asiento de troquel fijo. Para transformar la prensa mecánica estándar en una prensa mecánica para hidroformación de tubos, la presente invención monta el troquel inferior sobre una placa base, móvil, que es movida por medios de movimiento dirigidos por un controlador para mover el troquel inferior para que haga contacto coincidente con el troquel superior. La presente invención incorpora también unidades de sellado para sellar los extremos opuestos de un blanco tubular y para introducir el fluido de formado, presurizado, dentro del tubo. Para formar un miembro de estructura de forma compleja, un blanco tubular se coloca dentro de una cavidad del troquel inferior que se encuentra en el mismo. El troquel superior se hace descender hasta una cercana proximidad al troquel inferior. La cavidad del troquel superior está alineada con la cavidad del troquel inferior. En el punto de cercana proximidad, la cavidad del troquel superior no hace contacto con el blanco tubular. La distancia que separa el troquel superior del troquel inferior es de aproximadamente 1.27 cm (media pulgada). El troquel superior podría hacerse descender hasta hacer contacto con el tubo, pero el tubo se aplastaría entre las cavidades del troquel superior e inferior. La prensa de pistón de una prensa mecánica se mueve a lo largo de una trayectoria elíptica para hacer descender el troquel superior. La prensa de pistón se detiene en el punto a ciento ochenta grados de su trayectoria, con una tolerancia de más o menos cinco grados. La presente invención contempla hacer descender el troquel superior hasta una cercana proximidad al troquel inferior de manera tal que la cavidad del troquel superior no haga contacto con el tubo. Para prevenir que el troquel superior aplaste el tubo, la prensa de pistón se puede ajustar para detenerse sin que el troquel superior haga contacto con el tubo, o el troquel inferior se puede ajustar a una posición más baja que en una prensa mecánica estándar, de manera tal que el troquel superior no haga contacto con el tubo cuando descienda completamente. Cuando el troquel superior se encuentra en el punto de cercana proximidad, las unidades de sellado se mueven desde una posición retraía hasta una posición sellada. En la posición retraída, las unidades de sellado se colocan lejos de los extremos del tubo. En la posición sellada las unidades se unen, por sellado, los extremos del tubo para proporcionar un sello hermético al fluido. En. la presente invención se puede usar cualquier tipo de unidad de sellado que proporcione un sello hermético al fluido. Una vez que las unidades de sellado están en la posición sellada, las unidades de sellado introducen al tubo un fluido de formado. Para prevenir que el tubo se aplaste cuando el troquel superior y el troquel inferior se acoplen, la presión del fluido de formado en el tubo se incrementa hasta un intervalo de baja presión. Incrementar la presión del fluido de formado hasta el intervalo de baja presión proporciona un mandril líquido para prevenir que el tubo se aplaste. El intervalo de baja presión es dependiente del material del blanco tubular. El intervalo de baja presión es un intervalo de presión mayor que la presión que prevendría que el tubo se aplaste por sí mismo cuando se acopla el troquel, y menor que la presión en el punto de fluencia, que expandiría el tubo. En el funcionamiento normal de la presente invención, el intervalo de baja presión se encuentra entre 35.15 y 84.37 kg/cm2 (entre 500 y 1,200 libras por pulgada cuadrada) . Una vez que la presión del fluido dentro del tubo se encuentra en el intervalo de baja presión, el troquel inferior se eleva para acoplarse al troquel superior. Cuando los troqueles superior e inferior se acoplan, las cavidades de los troqueles superior e inferior se unen para producir la cavidad de formado. La cavidad de formado representa la forma de sección transversal deseada del tubo formado. Para elevar el troquel inferior y que se acople con el troquel superior, se determina la distancia que separa el troquel inferior y el troquel superior. Se puede usar cualquier medio para determinar la distancia que separa el troquel inferior y el superior. Un ejemplo de un sensor preferido determina la posición exacta del troquel superior, y otro sensor determina la posición exacta del troquel inferior. Un Transformador de Coordenadas #VRE-P062FAC Absocoder, de la serie VRE, de una sola vuelta, suministrado por NSD Corporation es un ejemplo de un sensor preferido para determinar la posición del troquel superior. Un Transformador de Coordenadas #VLS-256P 588 Absocoder, de la serie VLS, lineal, suministrado por NSD Corporation es un ejemplo de un sensor preferido para determinar la posición del troquel inferior. Usando la información del sensor, un controlador calcula la distancia entre los dos troqueles y da instrucciones a los medios de movimiento de la plasa base •' para que eleven el troquel inferior la distancia que separa los troqueles. Un ejemplo de un controlador preferido es el procesador SLC-5-03 de Allen-Bradley Company programado con el Programa de Cómputo de la Serie 1747 de Allen-Bradley Company. Otros métodos para determinar la distancia que separa los troqueles serían el de tener un sensor que mida directamente la distancia y suministre esa distancia al controlador. Otro medio para determinar la distancia sería tener un sensor que determine exactamente cuándo se acoplan los troqueles y que detenga al medio de movimiento de la placa base para que no eleve más el troquel inferior cuando se acoplen los troqueles. Para elevar el troquel inferior, la placa base debe elevarse desde una posición descendida hasta una posición elevada. Un medio para el movimiento de la placa base eleva y hace descender el troquel inferior montado sobre la placa base. Ejemplos de medios de movimiento adecuados incluyen los ensambles de cilindros hidráulicos y las combinaciones de motor y tornillo. El medio de movimiento eleva la placa base y soporta la fuerza descendente de la prensa de pistón y del tubo presurizado. Los medios de movimiento se seleccionan y arreglan para que proporcionen el soporte necesario para la placa base. Después de que los troqueles inferior y superior se acoplan, la presión en el tubo se incrementa hasta un intervalo de alta presión. El intervalo de alta presión consiste en una presión lo suficientemente alta para expandir el tubo y llenar los rebajos de la cavidad de formado, la cual depende del material del blanco tubular. El intervalo de alta presión es un intervalo de presión mayor que la presión del punto de fluencia, que expandiría el tubo hacia los rebajos de la cavidad de formado, y menor que la presión del punto de fluencia de los troqueles y de las unidades de sellado. En funcionamiento normal el intervalo de alta presión se encuentra entre 211 y 703 kg/cm2 (entre 3,000 y 10,000 libras por pulgada cuadrada). El intervalo de alta presión se extiende hasta una presión inclusive mayor tal como 2110 kg/cm2 (30,000 libras por pulgada cuadrada) siempre y cuando las unidades de sellado puedan mantener sus sellos y siempre y cuando los troqueles no se separen. El intervalo de alta presión se puede encontrar entre 211 y 2110 kg/cm2 (entre 3,000 y 30,000 libras por pulgada cuadrada). Al incrementar la presión del fluido de formado hasta el intervalo de alta presión, el tubo se expande dentro de los rebajos de la cavidad de formado. Después de que el tubo se ha expandido, se retira la presión sobre el fluido de formado, y el fluido de formado se drena del tubo formado. El troquel superior se eleva para permitir que el tubo formado se retire de la prensa hidroformadora. El tubo formado se puede retirar con el auxilio de elevadores. Los pasos anteriores de hidroformación se pueden modificar para lograr un resultado similar. Por ejemplo, el troquel superior se puede hacer descender para que haga contacto y aplaste el tubo que se encuentra entre la cavidad del troquel superior y la cavidad del troquel inferior. Si el tubo se aplasta, se requiere de una mayor presión para retirar la porción aplastada del tubo y llenar los rebajos de la cavidad de formado. Los otros pasos enfocados a prevenir que un tubo se aplaste se pueden eliminar, incluyendo los pasos del llenado del tubo con el fluido de formado antes de acoplar los troqueles, y los pasos de incrementar la presión en el tubo hasta un intervalo de baja presión antes de que se acoplen los troqueles. Sin estos pasos el tubo se aplastaría entre los troqueles coincidentes que requieren mayor presión en pasos posteriores para retirar el aplastamiento.

DESCRIPCIÓN DE MODALIDADES ILUSTRATIVAS Enfocándose ahora a los dibujos, las Figuras 2a, 2b, 2c, 3a, 3b, 4, 5 y 6 ilustran la modalidad actualmente preferida de una prensa mecánica 30 para la hidroformación de tubos. La prensa mecánica 30 para la hidroformación de tubos, de la Figura 2a contiene elementos similares a los de la prensa mecánica estándar de las Figuras la y lb, que incluyen la prensa de pistón 18, el troquel superior 14 y el troquel inferior 12. Sin embargo, la prensa mecánica 30 para hidroformación de tubos implementa un proceso de hidroformación para dar forma a un blanco tubular 20 y dar lugar a una forma tubular compleja. En general, el proceso de hidroformación requiere que un blanco tubular se encierre en la cavidad de formado entre dos troqueles juntos. Los extremos del blanco tubular se sellan, y el blanco tubular se llena de un fluido de formado, presurizado, para expandir el blanco tubular hacia los rebajos de la cavidad de formado, creando la forma tubular compleja que se amolda a la cavidad de formado. La Figura 2a ilustra la posición inicial para la prensa mecánica 30 de hidroformación de tubos. El troquel superior 14 y la prensa de pistón 18 ocupan una posición abierta, elevada por encima del troquel inferior 12. En la posición inicial de la prensa se carga un blanco tubular sobre una cavidad 22 en el troquel inferior tal como se muestra en la Figura 2b. Cuando se carga el blanco tubular 20, un dispositivo electrónico conocido en la técnica puede leer la costura de soldadura sobre el blanco tubular 20 y coloca apropiadamente la costura dentro de la cavidad 22. En la posición inicial de la prensa, un par de unidades de sellado 32 se encuentra en una posición retraída, lejos de los extremos opuestos del tubo 20, y el troquel inferior 12 se encuentra en una posición descendida. El troquel inferior 12 se monta sobre una placa base 34. Una pluralidad de ensambles de cilindros de elevación 36 soporta la placa base 34 con vastagos 38 de pistón. La placa de conexión 40 conecta los vastagos 38 de pistón a la placa base 34. Los ensambles 36 de cilindros de elevación descansan sobre un piso o un asiento fijo 42. La Figura 2c ilustra el arreglo de los ensambles 36 de cilindros de elevación. En la modalidad preferida veintiséis cilindros de elevación soportan la placa base 34 y el troquel inferior 12. Los ensambles 36 de cilindros de elevación tienen un agujero de 15.24 cm (seis pulgadas) y una carrera de 7.62 cm (tres pulgadas). Los ensambles 36 de cilindros de elevación proporcionan la fuerza necesaria para elevar el troquel inferior 12 desde la posición descendida hasia una posición elevada. En la posisión elevada el troquel inferior 12 se asopla al troquel superior 14 en la posisión de cersana proximidad. Los ensambles 36 de cilindros de elevación proporcionan también suficiente fuerza para mantener el troquel inferior 14 en la posisión elevada cuando el fluido de formado se encuentra altamente presurizado en el tubo 20. La modalidad ilustrada en la Figura 2c soporta una prensa de pistón de ochocientos cincuenta toneladas adicional a la presión de formación, contra el troquel inferior 12. Los ensambles 36 de cilindros de elevación se pueden dimensionar, acomodar y numerar para soportar cualquier intervalo de prensas hidráulicas y presiones de hidroformación. Una línea hidráulica convensional (no mostrada) suministra presión hidráulisa a los silindros de elevasión 36 para mover los brazos 38 del pistón. La Figura 2s ilustra también suatro pernos guía 37 ubisados en las cuatro esquinas de la placa base 34. Los pernos guía 37 guían el ascenso y dessenso de la plasa base 34. Para astivar la prensa mesánisa 30 de hidroformasión de tubos, un operario oprime un botón de inisio (ver la Figura 5) para inisiar el proseso de hidroformasión de tubos. El sistema de sontrol para la prensa mesánisa 30 de hidroformasión de tubos se dessribirá son mayor detalle a sontinuasión. Una vez que ha sido oprimido el botón de inisio, la prensa de pistón 18 hace descender el troquel superior 14 hasta la sersana proximidad con el troquel inferior 12. El troquel superior 14 tiene una cavidad 24 alineada con la cavidad 22 del troquel inferior (ver la Figura 2b). La prensa de pistón 18, que mueve el troquel superior 14 hacia abajo, sigue una trayectoria elíptica que inicia en cero grados. Idealmente la prensa de pistón 22 se detiene en un punto a ciento ochenta grados; sin embargo, la prensa de pistón típica 18 tiene una toleransia de paro de más o menos sinco grados. En la modalidad preferida, la prensa de pistón 18 se ajusta de manera tal que, en su punto a ciento ochenta grados, aproximadamente 1.27 cm (media pulgada) separa el troquel superior 14 del troquel inferior 12. Cuando la prensa de pistón 18 se detiene y el troquel superior 14 se encuentra en cersana proximidad al troquel inferior 12, típisamente, aproximadamente 1.27 sm (media pulgada) separa los dos troqueles 12 y 14. La prensa de pistón se ajusta para prevenir que la savidad 24 del troquel superior haga sontasto son el tubo 20. En otras modalidades la prensa de pistón 18 puede haser dessender el troquel superior 14 lo suficiente para aplastar el tubo entre las cavidades del troquel superior e inferior, 24 y 22. Después de que el troquel superior 14 se encuentra en cersana proximidad al troquel inferior 12 , tal somo se muestra en la Figura 3, las unidades de sellado 32 avanzan hasta una posisión sellada. En la posisión sellada las unidades de sellado 32 unen por sellado los extremos del blanso tubular 20. Los ensambles 44 de cilindros de sellado mueven las unidades de sellado 32 desde la posición retraída hasta la posición sellada. En la posisión sellada las unidades de sellado proporsionan un sello hermétiso al fluido en los extremos del blanso tubular 20. La unidad de sellado 32 puede ser sualquier tipo de dispositivo de sellado que selle los extremos del tubo 20. La Figura 3b ilustra la unidad de sellado preferida en la presente para la prensa mesánisa 30 de hidroformación de tubos. Esta unidad de sellado es similar a la unidad de sellado que se muestra y describe con detalle en la solisitud sopendiente titulada -SUnidad de Sellado para un Aparato de Hidroformación* por el inventor James F. Brown, presentada el 15 de Mayo de 1997. La unidad de sellado 32 en la Figura 3b comprende un elemento ahusado 50 y un anillo de sellado 49. El elemento ahusado 50 tiene un extremo de inserción 47 con un diámetro exterior menor que el diámetro interior del tubo 20 y un extremo de alojamiento 51 con un diámetro exterior mayor que el diámetro interior del tubo 20. El anillo de sellado 49 tiene un diámetro interior uniforme igual o ligeramente mayor que el diámetro exterior del tubo 20. Cuando la unidad de sellado 32 está en la posisión sellada, tal somo se muestra en la Figura 3b, el elemento ahusado 50 está en asoplamiento de sellado son la pared interior del tubo 20 para proporcionar un sello hermético al fluido entre el elemento ahusado 50 y la pared interior del tubo 20. Cuando el elemento ahusado se asopla a la pared interior del tubo, el elemento ahusado empuja la pared del tubo 20 hasia afuera y contra el anillo de sellado 49 para proporcionar un sello hermético al fluido entre el anillo de sellado 49 y el tubo 20. Para mover la unidad de sellado 32, los ensambles 44 de cilindros de sellado tienen un vastago 46 de pistón que se extiende hacia afuera y que se conesta a la unidad de sellado 32 en la plasa de sonexión 48. Una línea hidráulisa sonvensional (no mostrada) suministra presión hidráulisa al ensamble 44 de silindros de sellado, para mover el brazo 46 del pistón. Después de que las unidades de sellado 32 se ensuentran en la posisión sellada, tal somo se ilustra en la Figura 3, el medio para el sontrol del fluido o multiplisador de presión hidráulisa 56 (ver la Figura 4) llena el tubo 20 son el fluido de formado. El fluido de formado es 95 % agua y 5 % de aditivos para el agua, que incluyen un lubricante, un agente de limpieza y un inhibidor antioxidante. Una cámara 54 de abastecimiento de fluido (ver la Figura 4) suministra el fluido de formado al tubo 20 a través de un condusto de fluido sentral 52. Después de que el tubo 20 está lleno, un multiplisador de presión hidráulisa 56 (ver la Figura 4) hase avanzar la presión del fluido que se ensuentra dentro del tubo 20 hasta un intervalo de baja presión, para proporcionar un mandril líquido y prevenir que el tubo se aplaste cuando el troquel superior e inferior se asoplen. El intervalo de baja presión es dependiente del material y del espesor del tubo 20. El intervalo de baja presión consiste en un intervalo de presión mayor que la presión que prevendría que el tubo se aplaste sobre sí mismo cuando el troquel lo acople, y menor que la presión del punto de fluencia, la cual expandiría el tubo. En funcionamiento normal, el intervalo de baja presión se encuentra entre 35.15 y 84.37 kg/cm2 (entre 500 y 1,200 libras por pulgada suadrada). En la modalidad preferida la presión del fluido de formado que se ensuentra en el tubo 20 avanza hasta un nivel bajo antes de unir la savidad 24 del troquel superior y la savidad 22 del troquel inferior, para prevenir que el tubo 20 sea aplastado. Son posibles otras modalidades tales somo la de llenar y presurizar el tubo 20 después de unir las savidades 22 y 24. En la modalidad preferida el fluido de formado a baja presión, que se ensuentra en el tubo 20, forma un mandril líquido que soporta la pared interior del tubo 20. Debido al mandril líquido, el tubo 20 no se aplasta suando las savidades 22 y 24 se unen. Si las savidades 12 y 14 se unen antes de llenar el tubo 20, el tubo 20 se aplasta y requiere de una presión interna del fluido, signifisativamente mayor, para expandir el tubo 20 hacia los rebajos de la cavidad de formado. Después de que la presión del fluido que se ensuentra en el tubo 20 se ensuentra a un nivel bajo, los silindros de elevasión 36 elevan la placa base 34 y el troquel inferior 12 hasta la posición elevada, juntando la cavidad 22 del troquel inferior son la cavidad 24 del troquel superior, produsiendo la savidad de formado. Los silindros de elevasión 36 elevan la placa base 34 una distancia nesesaria para unir los troqueles inferior y superior 12 y 14 tal somo se muestra en la Figura 4. Considerando la toleransia asosiada son el paro de la prensa de pistón 18, un sontrolador 70 (ver la Figura 5) determina la posisión exasta del troquel superior 14. Usando la posisión del troquel superior 14, el sontrolador 70 determina la distansia que nesesita ser elevado el troquel inferior 14. El sontrolador 70 y su funsionamiento se dessriben son detalle a sontinuasión. EL sontrolador 70 da instrussiones a los montajes 36 de silindros de elevasión para que extiendan sus brazos 38 de pistones la distansia determinada para unir las dos savidades 22 y 24 de los troqueles. Después de que los troqueles superior e inferior 14 y 12 se acoplan, tal como se ilustra en la Figura 4, el multiplicador de presión hidráulica 56 eleva la presión interna en el tubo 20 hasta un intervalo de alta presión. El intervalo de alta presión es un intervalo de presión dependiente del material y del espesor del tubo 20. El intervalo de alta presión es un intervalo de presión mayor que la presión del punto de fluencia que expandiría el tubo hacia los rebajos de la cavidad de formado y menor que la presión del punto de fluencia de los troqueles y de las unidades de sellado, para prevenir que éstas se deformen. De manera simple, el intervalo de alta presión debe ser suficiente para expandir el tubo 20 hacia las esquinas de la cavidad de formado. Típicamente, el intervalo de presión se encuentra entre 210.9 y 703.1 kg/sm2 (3000 y 10,000 libras por pulgada suadrada) . La Figura 4 ilustra el multiplicador de presión hidráulica 56. El multiplicador de presión hidráulica tiene un cilindro de empuje 58 con un vastago 60 de pistón conestado a una plasa de suministro 62. Para insrementar la presión del fluido en el tubo 20, el multiplisador de presión hidráulisa 56 extiende su brazo 60 de pistón moviendo la plasa de suministro 62 para disminuir el volumen de la sámara 54 de abastecimiento de fluido. Al disminuir el volumen de la cámara 54 de abastecimiento de fluido, se incrementa la presión del fluido de formado que se encuentra en el tubo 20. Una presión interna elevada en el tubo 20 fuerza las paredes del tubo para que se expandan hacia los rebajos de la savidad de formado. Después de que se ha alsanzado la alta presión, el multiplisador de presión hidráulisa deja de somprimir el volumen de la sámara 54 de abastesimiento de fluido. Una vez que el tubo 20 llena la savidad de formado, el multiplisador de presión hidráulica 56 retrae su brazo 60 de pistón, regresando el fluido de formado hacia la cámara 54 de abastecimiento de fluido. El fluido de formado se drena del tubo 20 y las unidades de sellado 32 se retraen hasta la posición retraída. Los ensambles 36 de cilindros de elevación hacen dessender la plasa base 34 y el troquel inferior 12 hasta la posisión descendida, y la prensa de pistón 18 y el troquel superior 14 se mueven hasta la posición abierta. El tubo formado, terminado, se puede retirar de la cavidad 22 del troquel inferior, y un operario puede volver a inisiar el proseso. Un elevador (no mostrado) sonosido en la tésnisa puede ayudar a retirar el tubo formado, de la cavidad 22 del troquel inferior. Un sontrolador 70 sontrola el funsionamiento de la prensa mesánisa 30 hidroformadora de tubos. La Figura 5 ilustra un diagrama de bloques de las entradas al controlador 70 y las salidas del sontrolador 70, para la modalidad preferida. El controlador 70 puede ser cualquier tipo de cirsuito de sontrol o microprocesador. En la modalidad preferida, un Procesador SLC-5-03 de Allen-Bradley Company está programado con el programa de sómputo de la serie 1747 de Allen-Bradley Company, para sontrolar el proseso de hidroformación de la prensa 30. El controlador 70 tiene múltiples entradas que reciben información desde dispositivos periférisos. Un botón de inicio 72 proporciona una señal para iniciar el proceso de hidroformación. El botón de inicio 72 puede ser un simple botón operado con la palma de la mano o una interfase completa para el operario. Un sensor 74 de la posición de la prensa de pistón proporciona datos que representan la posición de la prensa de pistón 18 en su proximidad cersana al troquel inferior 12. En la modalidad preferida el sensor 74 de la posición de la prensa de pistón es un Transformador de Coordenadas #VRE-P062FAC Absocoder, de la serie VRE, de una sola vuelta, suministrado por NSD Corporation. El transformador de coordenadas proporciona una señal que representa la posisión angular de la prensa de pistón 18, al sontrolador 70. El sontrolador 70 usa los datos de posisión angular para determinar la distansia que separa el troquel superior 14 del troquel inferior 12. Un sensor 76 de la posisión de la placa base proporciona datos que representan la posición de la placa base 34. En la modalidad preferida el sensor 76 de la placa base es un Transformador de Coordenadas #VLS-256P 588 Absocoder, de la serie VLS, lineal, proporsionado por NSD Corporation. En la modalidad preferida dos sensores 76 de la posisión de la plasa base se encuentran colosados en esquinas opuestas de la placa base 34 para asegurar que la placa base 34 está nivelada. Otras entradas al controlador 70 incluyen un sensor 78 de la presión del multiplicador de presión hidráulisa, que proporsiona datos que representan la presión del fluido en el silindro de empuje 58, y un sensor 80 de la presión del fluido de formado, que proporciona datos que representan la presión del fluido en el tubo 20. El sontrolador 70 usa los datos provenientes de las entradas 78, 80 del sensor de presión, para sontrolar la presión del fluido en el tubo 20. Un sensor 82 de la presión del silindro elevador proporsiona datos que representan la presión del fluido en el silindro elevador 36, y un sensor 84 de la presión del silindro de sellado proporsiona datos que representan la presión del fluido en el silindro de sellado 44. El sontrolador 70 usa los datos provenientes de las entradas 82 y 84 del sensor de presión, para sontrolar el movimiento de las unidades de sellado 32 entre la posisión retraída y la posisión sellada, y para sontrolar el movimiento del troquel inferior 12 entre la posisión dessendida y la posisión elevada. En la modalidad preferida los sensores de presión 78, 80, 82 y 84 son transdustores de presión. Un interruptor de flujo 86 proporsiona también datos al sontrolador 70 que representan que el fluido de formado está fluyendo dentro del tubo 20. Un interruptor 88 que se encuentra en la proximidad de la placa base envía señales al controlador 70 si la placa base 34 se encuentra en la posición descendida o en la posisión elevada. Un interruptor 90 que se ensuentra en la proximidad de la unidad de sellado envía señales al controlador 70 si la unidad de sellado 32 se encuentra en la posición retraída o en la posición sellada. Un interruptor de proximidad 92 presente en el tubo, envía señales al controlador 70 de si un blanco tubular 20 se encuentra presente en el troquel inferior 12 o si ningún tubo 20 se encuentra presente en el troquel inferior 12. La Figura 5 ilustra la pluralidad de salidas del controlador 70 que controlan el funsionamiento de la prensa hidroformadora de tubos. El sontrolador 70 proporsiona una señal a un control 94 de la prensa de pistón, que dirige la prensa de pistón 18 para mover el troquel superior 14 entre la posición de sersana proximidad y la posisión abierta. El sontrolador 70 envía también una señal al solenoide 96 de la válvula de sellado para sontrolar las válvulas hidráulisas de los silindros de sellado 44 dirigiendo las unidades de sellado hasia la posición retraída o hacia la posición sellada. El controlador 70 envía también una señal al solenoide 98 de la válvula de elevación, de los cilindros de elevasión 36, dirigiendo la plasa base 34 hasia la posisión dessendida o hasia la posisión elevada. Otra salida envía señales a la válvula solenoide 100 del multiplisador de presión hidráulisa para sontrolar la presión del fluido de formado dentro del tubo 20. La Figura 6a,b,c es un diagrama de flujo que bosqueja la modalidad preferida para el funcionamiento del controlador programado 70. El programa inicia en el paso 112, el sontrolador 70 determina si el botón de inisio 72 ha sido oprimido. Si la respuesta en el paso 112 es negativa, el sontrolador 70 regresa al paso 110. Si la respuesta en el paso 112 es afirmativa, el sontrolador 70 determina si un tubo 20 se ensuentra presente en la savidad 22 del troquel inferior mediante la lectura del interruptor de proximidad 92 presente en el tubo, en el paso 114. Si la respuesta en el paso 114 es negativa, el sontrolador 70 regresa al paso 112. Si la respuesta en el paso 114 es afirmativa, el sontrolador 70 ordena al sontrol 94 de la prensa de pistón haser dessender el troquel superior 14 sobre la prensa de pistón 18 hasta la posición de cersana proximidad en el paso 116. En el paso 118 el sontrolador 70 astiva el solenoide 96 de la válvula de sellado para mover las unidades de sellado 32 desde una posición retraída hasta la posición sellada. En el paso 120 el controlador 70 determina si las unidades de sellado están en la posición sellada, al leer el interruptor de proximidad 90 de la unidad de sellado. Si la respuesta en el paso 120 es negativa, el controlador regresa al paso 118 para mover las unidades de sellado 32 hasta la posisión sellada. Si la respuesta en el paso 120 es afirmativa, el controlador llena el tubo 20 con el fluido de formado, enviando señales al solenoide 100 de la válvula del multiplicador de presión hidráulica, en el paso 122. En el paso 123 el sontrolador determina si el fluido de formado está fluyendo dentro del tubo 20, al leer el interruptor de flujo 86. Si la respuesta en el paso 123 es negativa, el sontrolador regresa al paso 122. Si la respuesta en el paso 123 es afirmativa, el controlador 70 envía señales adicionales al solenoide 100 de la válvula del multiplicador de presión hidráulica, para incrementar la presión del fluido dentro del tubo 20. En el paso 126 el controlador 70 determina si la presión del fluido que se encuentra en el tubo 20 está en un intervalo de baja presión, al leer el sensor 80 de la presión del fluido de formado. Si la respuesta en el paso 126 es negativa, el controlador regresa al paso 124. Si la respuesta en el paso 126 es afirmativa el controlador 70 lee la posición de troquel superior del sensor 74 para la posisión de la prensa de pistón y la posisión del troquel inferior del sensor 76 para la posisión del troquel inferior. Usando las posisiones del troquel superior e inferior, el sontrolador 70 calcula la distancia que el troquel inferior debe ser elevado para juntar los troqueles superior e inferior, 12 y 14, en el paso 128. En el paso 130 el controlador da órdenes al solenoide 98 de la válvula de elevación para elevar el troquel inferior 12 la distancia salculada. En el paso 132 el controlador 70 determina si el troquel inferior 12 está en la posisión elevada, al leer el interruptor 88 de la proximidad de la plasa base. Si la respuesta en el paso 132 es negativa el controlador regresa al paso 130. Si la respuesta en el paso 132 es afirmativa, el controlador envía señales al solenoide 100 de la válvula del multiplicador de presión hidráulisa, para insrementar la presión del fluido en el tubo 20, en el paso 134. En el paso 136 el sontrolador 70 determina si la presión del fluido en el tubo 20 se ensuentra en un intervalo de alta presión, al leer el sensor 80 de la presión del fluido de formado. Si la respuesta en el paso 136 es negativa, el controlador regresa al paso 134. Si la respuesta en el paso 136 es afirmativa, el controlador se detiene incrementando la presión del fluido al enviar señales al solenoide 100 de la válvula del multiplicador de presión hidráulica, en el paso 138. Después de un intervalo de tiempo establecido, un ejemplo de un intervalo de tiempo preferido es de un segundo, para permitir que el tubo 20 se expanda en la cavidad de formado, el controlador da instrussiones para que el fluido sea drenado del tubo, enviando señales al solenoide 100 de la válvula del multiplisador de presión hidráulisa, en el paso 140. En el paso 142 el sontrolador 70 da instrussiones al solenoide 96 de la válvula de sellado para retraer las unidades de sellado hasta la posisión retraída. En el paso 144 el sontrolador 70 determina si las unidades de sellado 32 están en la posisión retraída, verifisando el interruptor 90 de la proximidad de la unidad de sellado. Si la respuesta en el paso 144 es negativa, el controlador regresa al paso 142. Si la respuesta en el paso 144 es afirmativa el controlador 70 da instrucsiones al solenoide 98 de la válvula de elevasión para que haga dessender el troquel inferior 12 hasta la posisión dessendida, en el paso 146. En el paso 148 el controlador determina si el troquel inferior 12 se encuentra en la posición descendida, al verifisar el interruptor 88 de la proximidad de la placa base. Si la respuesta en el paso 148 es negativa, el controlador 70 regresa al paso 146. Si la respuesta en el paso 148 es afirmativa, se envían señales al control 94 de la prensa de pistón para elevar el troquel superior 14 en el paso 150. En el paso 152 el controlador 70 reinisia el programa esperando a que se oprima el botón de inisio. Aunque se han ilustrado y dessrito modalidades y aplisasiones particulares de la presente invención, deberá comprenderse que la invención no está limitada a la construcción y composiciones precisas descritas en la presente, y que varias modificaciones, cambios, y variaciones se pondrán de manifiesto a partir de las descripsiones presedentes sin apartarse del espíritu y alsanse de la invención tal como se encuentran definidas en las reivindicaciones anexas.

Claims (55)

NOVEDAD DE IA INVENCIÓN Habiendo descrito la invención que antesede, se sonsidera somo una novedad, y por lo tanto, se reslama somo propiedad lo sontenido en las siguientes: REIVINDICACIONES

1. Un método para formar un miembro de estrustura de forma sompleja, a partir de un blanso tubular que tiene extremos opuestos, sarasterizado porque somprende los pasos de: solosar el blanso tubular en una primera savidad de un troquel inferior; haser descender, a lo largo de una trayectoria elíptica, un troquel superior desde una posición abierta hasta una cersana proximidad al troquel inferior, el troquel superior tiene una segunda cavidad alineada con la primera cavidad; sellar los extremos opuestos del blanco tubular; luego introducir un fluido de formado dentro del tubo sellado; después del paso de descenso, determinar una distancia que separe el troquel superior del troquel inferior; luego elevar el troquel inferior la distancia determinada, de manera tal que el troquel superior y el troquel inferior coincidan para unir la segunda cavidad y la primera cavidad, para dar lugar a una cavidad de formado; y luego presurizar el fluido de formado en el tubo sellado hasta una presión suficiente para expandir el tubo de manera tal que se amolde a la cavidad de formado, mientras se mantiene el troquel superior en una posición coincidente con el troquel inferior.

2. El método de conformidad son la reivindisasión 1, sarasterizado porque la presión para expandir el tubo se ensuentra en un intervalo de presión por ensima de un punto de fluensia del tubo, y por debajo de una presión a la sual se separan el troquel superior y el troquel inferior.

3. El método de conformidad con la reivindicación 1, carasterizado porque la presión para expandir el tubo se ensuentra en un intervalo de presión de 211 a 703 kg/sm2 (de 3, 000 a 10, 000 libras por pulgada cuadrada).

4. El método de conformidad con la reivindicasión 3, caracterizado porque la presión en el intervalo entre la presión por encima de la presión del punto de aplastamiento del tubo, suando el troquel inferior y el troquel superior soinsiden, y la presión por debajo del punto de fluencia del tubo, es un intervalo de presión de 35.15 a 84.37 kg/cm2 (de 500 a 1,200 libras por pulgada cuadrada).

5. El método de conformidad con la reivindicasión 1, caracterizado porque la cersana proximidad es de aproximadamente 1.27 sm (media pulgada) que separa el troquel inferior del troquel superior.

6. El método de conformidad con la reivindicación 1, carasterizado porque la sersana proximidad es tal que la savidad del troquel superior no hace contasto son el tubo.

7. Un método para formar un miembro de estrustura de forma sompleja, a partir de un blanso tubular que tiene extremos opuestos, sarasterizado porque somprende los pasos de: solosar el blanso tubular dentro de una primera savidad que se encuentra en un troquel inferior; hacer descender, a lo largo de una trayestoria elíptisa, un troquel superior, desde una posisión abierta hasta una sersana proximidad al troquel inferior, el troquel superior tiene una segunda cavidad alineada con la primera cavidad; sellar los extremos opuestos del blanco tubular; elevar el troquel inferior de manera tal que el troquel superior y el troquel inferior coinsidan uniendo la segunda savidad y la primera savidad, para producir una cavidad de formado; luego llenar el tubo con un fluido de formado; y luego presurizar el fluido de formado en el tubo sellado, hasta una presión sufisiente para expandir el tubo de manera tal que se amolde a la savidad de formado mientras se mantiene el troquel superior en una posisión soinsidente son el troquel inferior.

8. El método de sonformidad con la reivindicación 7, carasterizado porque la presión para expandir el tubo se ensuentra en un intervalo de presión por ensima de un punto de fluensia del tubo y por debajo de una presión a la sual el troquel superior y el troquel inferior se separan.

9. El método de sonformidad son la reivindisasión 7, sarasterizado porque la presión para expandir el tubo se ensuentra en un intervalo de presión de 211 a 703 kg/sm2 (de 3,000 a 10,000 libras por pulgada suadrada).

10. El método de sonformidad son la reivindicación 7, caracterizado porque la cercana proximidad es de aproximadamente 1.27 cm (media pulgada) que separa el troquel inferior del troquel superior.

11. El método de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque la cercana proximidad es tal que la cavidad del troquel superior no hace contasto son el tubo.

12. Un método para formar un miembro de estrustura de forma sompleja, a partir de un blanso tubular que tiene extremos opuestos, caracterizado porque comprende los pasos de: colosar el blanso tubular dentro de una primera savidad que se ensuentra en un troquel inferior; luego haser dessender, a lo largo de una trayestoria elíptisa, un troquel 5 superior desde una posición abierta hasta una cersana proximidad al troquel inferior, a fin de produsir un espasio libre entre el troquel superior y el troquel inferior, el troquel superior tiene una segunda cavidad alineada con la primera cavidad; sellar los extremos opuestos del blanco IjLO tubular; luego llenar el tubo sellado con un fluido de formado; después del paso de dessenso, medir la distansia que separa el troquel superior del troquel inferior; usar presión hidráulisa para elevar linealmente el troquel inferior, la distansia medida, de manera tal que el troquel superior y el 15 troquel inferior se ensuentren en estresho sontasto, unir la segunda savidad y la primera savidad para produsir una savidad de formado; y presurizar el fluido de formado en el tubo sellado, hasta una presión suficiente para expandir el tubo, de manera tal que se amolde a la cavidad de formado, a 20 la vez que se usa presión hidráulica para mantener el troquel superior en estresho contacto con el troquel inferior.

13. El método de sonformidad son la reivindisasión 12 , sarasterizado porque la presión para 25 expandir el tubo se encuentra en un intervalo de presión por encima del punto de fluencia del tubo y por debajo de una presión a la cual el troquel superior y el troquel inferior se separan.

14. El método de conformidad con la reivindicasión 12, sarasterizado porque la presión para expandir el tubo se ensuentra en un intervalo de presión de de 211 a 703 kg/sm2 (de 3,000 a 10,000 libras por pulgada suadrada) .

•" 15. El método de sonformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque la cercana proximidad es de aproximadamente 1.27 cm (media pulgada) que separa el troquel inferior del troquel superior. 15

16. El método de sonformidad son la reivindisasión 12 , sarasterizado porque la sersana proximidad es tal que la savidad del troquel superior no hase sontasto con el tubo. 20

17. Un aparato para formar un miembro de estructura de forma compleja, a partir de un blanso tubular que tiene extremos opuestos, sarasterizado porque somprende: un troquel inferior sapaz de moverse entre una posisión 25 dessendida y una posisión elevada, el troquel inferior tiene una primera savidad sapaz de resibir el blanso tubular; un troquel superior sapaz de moverse entre una posisión abierta y una sersana proximidad al troquel inferior, el troquel superior tiene una segunda cavidad alineada con la primera cavidad; un par de unidades de sellado sapases de moverse entre una posición retraída y una posición sellada, las unidades de sellado se encuentran colocadas lejos de los extremos opuestos del tubo en su posición retraída, las unidades unen por sellado los extremos opuestos del tubo, en la posición sellada; un medio para suministro de fluido, para comunicar un fluido de formado al tubo; un medio de determinación de la posición, para determinar una distancia que separa el troquel superior en la cercana proximidad al troquel inferior que se encuentra en la posición dessendida; un medio de elevasión del troquel inferior, para levantar el troquel inferior desde la posisión descendida, la distancia determinada, hasta la posición elevada, cuando el troquel superior se encuentra en la cersana proximidad al troquel inferior, y el troquel inferior se ensuentra en una posisión elevada, el primer troquel y el segundo troquel soinsiden uniendo la primera savidad y la segunda savidad, una a la otra, para producir una cavidad de formado; y un medio para el sontrol del fluido, para presurizar el fluido de formado en el tubo y expandir el tubo de manera tal que se amolde a la savidad de formado.

18. El aparato de sonformidad son la reivindisasión 17, saracterizado porque la presión para expandir el tubo se encuentra en un intervalo de presión por encima de un punto de fluensia del tubo y por debajo de una presión a la cual el troquel superior y el troquel inferior se separan.

19. El aparato de conformidad son la reivindisasión 17, saracterizado porque la presión para expandir el tubo se encuentra en un intervalo de presión de 211 a 703 kg/cm2 (de 3,000 a 10,000) libras por pulgada suadrada .

20. El aparato de conformidad con la reivindicación 17, carasterizado porque el medio para el levantamiento del troquel inferior comprende al menos un cilindro hidráulico adaptado para mover el troquel inferior entre la posisión dessendida y la posisión elevada.

21. El aparato de sonformidad son la reivindisasión 17, sarasterizado porque el medio para el levantamiento del troquel inferior comprende además una placa base, el troquel inferior se encuentra montado sobre esa placa base y el silindro hidráuliso se ensuentra sonestado a la plasa base, el silindro hidráuliso mueve la plasa base para mover el troquel inferior entre la posisión dessendida y la posisión elevada.

22. El aparato de conformidad son la reivindisación 17, caracterizado porque el medio de determinación de la posición comprende un sensor de la posisión del troquel superior y un circuito controlador, el sensor de la posición del troquel superior suministra una señal de la posición del troquel superior al sirsuito controlador, el cirsuito sontrolador analiza la señal de la posisión del troquel superior para determinar la distansia determinada, el sirsuito sontrolador está adaptado para dar instrussiones al medio de levantamiento del troquel inferior, para levantar el troquel inferior, la distansia determinada, desde la posición descendida hasta la posición elevada.

23. El aparato de conformidad con la reivindicasión 22, saracterizado porque el medio de determinación de la posisión somprende además un sensor de la posisión del troquel inferior, el sensor de la posisión del troquel inferior suministra una señal de la posición del troquel inferior al cirsuito sontrolador, el sirsuito sontrolador analiza la señal de la posisión del troquel inferior para determinar la distansia determinada.

24. El aparato de conformidad con la reivindicasión 17, sarasterizado porque suando el troquel superior se ensuentra en la sercana proximidad al troquel inferior, las unidades de sellado se encuentran en la posición sellada y el troquel inferior se encuentra en la posición descendida, el medio para el control del fluido presuriza el fluido de formado en el tubo, hasta una presión que se encuentra en un intervalo entre una presión por encima de un punto de aplastamiento del tubo, cuando el troquel inferior y el troquel superior coinciden, y una presión por debajo de un punto de fluencia del tubo, el medio para el control del fluido presuriza el fluido de formado en el tubo, hasta un intervalo de presión por encima de un punto de fluensia del tubo y por debajo de un punto de fluensia del troquel superior y del troquel inferior, para expandir el tubo de manera tal que se amolde a la savidad de formado, cuando el troquel superior se encuentra en la cercana proximidad, las unidades de sellado se encuentran en la posición sellada y el troquel inferior se encuentra en la posición elevada.

25. Una prensa mecánisa mejorada para dar forma a un blanso tubular con extremos opuestos, la prensa mecánisa es del tipo que contiene un troquel inferior que tiene una primera cavidad sapaz de recibir un blanco tubular, una prensa de pistón, un troquel superior montado sobre la prensa de pistón, el troquel superior se puede mover entre una posición abierta y una cersana proximidad al troquel inferior, el troquel superior tiene una segunda savidad alineada son la primera savidad, y la mejora está sarasterizada porque somprende: un par de unidades de sellado que se pueden mover entre una posisión retraída y una posisión sellada, las unidades de sellado están solosadas lejos de los extremos del tubo en la posisión retraída, las unidades de sellado unen, por sellado, los extremos del tubo en la posisión sellada; un medio para el suministro de fluido, para somunisar un fluido de formado hasia el tubo; un medio de determinasión de la posisión, para determinar una distansia que separa el troquel superior en esa posisión, del troquel inferior; un medio para el levantamiento del troquel inferior sapaz de elevar el troquel inferior, la distansia determinada, para unir la primera savidad y la segunda savidad y produsir una savidad de formado; y un medio para el sontrol de fluido, para presurizar el fluido y expandir el tubo de manera tal que se amolde a la savidad de formado.

26. La prensa mecánica mejorada de conformidad con la reivindisasión 25, saracterizada porque la presión para expandir el tubo se encuentra en un intervalo de presión por encima de un punto de fluencia del tubo y por debajo de una presión a la cual el troquel superior y el troquel inferior se separan.

27. La prensa mecánica mejorada de conformidad con la reivindicasión 25, saracterizada porque la presión para expandir el tubo se encuentra en un intervalo de presión de 211 a 703 kg/cm2 (de 3,000 a 10,000 libras por pulgada cuadrada) .

28. La prensa mesánisa mejorada de conformidad con la reivindisasión 25, sarasterizada porque la mejora insluye además un ajuste al troquel superior para prevenir que la savidad del troquel superior haga contacto con el tubo en la cersana proximidad.

29. La prensa esánica mejorada de sonformidad son la reivindisasión 25, sarasterizada porque el medio de levantamiento del troquel inferior somprende al menos un silindro hidráulico adaptado para mover el troquel inferior entre una posición descendida y una posición elevada, el troquel inferior está colosado lejos del troquel superior en la posición descendida, el troquel inferior se junta con el troquel superior en la posición elevada.

30. La prensa mecánisa mejorada de sonformidad son la reivindisación 29, carasterizada porque el medio de elevasión del troquel inferior somprende además una placa base, el troquel inferior está montado sobre la placa base y el silindro hidráuliso tiene un vastago de pistón sonestado a la plasa base, el cilindro hidráulico mueve la placa base para colosar el troquel inferior en la posisión dessendida y en la posisión elevada.

31. La prensa mesánisa mejorada de sonformidad con la reivindisación 25, caracterizada porque el medio de determinación de la posición somprende un sensor de la posisión del troquel superior y un circuito controlador, el sensor de posición del troquel superior suministra una señal de la posisión del troquel superior al sirsuito sontrolador, el sircuito controlador analiza la señal de posición del troquel superior para determinar la distancia determinada, el sircuito sontrolador está adaptada para dar instrucciones al medio de levantamiento del troquel inferior, para que levante el troquel inferior la distancia determinada, desde la posición dessendida hasta la posisión elevada.

32. La prensa mesánisa mejorada del aparato de la reivindisasión 25, sarasterizada porque el medio de la determinasión de la posición comprende además un sensor de la posición del troquel inferior, el sensor de la posición del troquel inferior, el sensor de la posición del troquel inferior suministra una señal de la posisión del troquel inferior al sirsuito sontrolador, el sirsuito sontrolador analiza la señal de la posisión del troquel inferior para determinar la distansia determinada.

33. La prensa mecánica mejorada de conformidad con la reivindisasión 25, sarasterizada porque el troquel superior se ensuentra en la sersana proximidad, las unidades de sellado se ensuentran en la posisión sellada y el troquel inferior se ensuentra en la posisión dessendida, el medio de sontrol del fluido presuriza el fluido en el tubo hasta una presión que se ensuentra en un intervalo entre una presión por ensima de un punto de aplastamiento del tubo suando el troquel inferior y el troquel superior soinsiden, y una presión por debajo de un punto de fluencia del tubo, el medio de control del fluido presuriza el fluido en el tubo hasta un intervalo de presión por ensima de un punto de fluensia del tubo y por debajo de un punto de fluensia del troquel superior y del troquel inferior, para expandir el tubo de manera tal que se amolde a la savidad de formado suando el troquel superior se ensuentre en la sersana proximidad, las unidades de sellado se ensuentran en la posisión sellada y el troquel inferior se ensuentra en la posisión levantada.

34. El método de conformidad con la reivindicasión 1, saracterizado porque además somprende, después del paso de la introdussión, el paso de presurizar el fluido de formado en el blanco tubular hasta una presión que se encuentre en un intervalo entre una presión por ensima de un punto de aplastamiento del tubo, suando el troquel inferior y el troquel superior soinsidan, y una presión por debajo de un punto de fluensia del tubo.

35. El método de sonformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el paso de colocación precede al paso de descenso.

36. El aparato de conformidad con la reivindicación 17, carasterizado porque el troquel superior se mueve entre una posisión abierta y una sersana proximidad al troquel inferior, a lo largo de una trayestoria elíptisa.

37. Un aparato para formar un miembro de estrustura de forma sompleja, a partir de un blanso metálico tubular que tiene extremos opuestos, carasterizado porque somprende: un troquel inferior sapaz de moverse entre una posición descendida y una posición elevada, el troquel inferior tiene una primera cavidad sapaz de resibir el blanso tubular; un troquel superior capaz de moverse a lo largo de una trayestoria elíptisa entre una posisión abierta y una cercana proximidad al troquel inferior, el troquel superior tiene una segunda cavidad alineada con la primera cavidad; un ™ par de unidades de sellado capases de moverse entre una 5 posisión retraída y una posisión sellada, las unidades de sellado se encuentran colocadas lejos de los extremos opuestos del tubo en la posición retraída, las unidades de sellado unen por sellado los extremos opuestos del tubo en la posición sellada, un sistema para el suministro de fluido, 10 para somunisar un líquido de formado al tubo; un sontrolador; un sensor de la posición del troquel superior capaz de suministrar una señal de posición del troquel superior al sontrolador, el sirsuito sontrolador analiza la señal de la posición del troquel superior para determinar una distancia 15 que separe el troquel superior en la cersana proximidad al troquel inferior en la posisión dessendida; una plasa base y I al menos un silindro hidráuliso sonestado a la plasa base, el silindro hidráuliso es sapaz de elevar la plasa base y el troquel inferior desde la posisión dessendida, la distansia 20 determinada, hasta la posisión elevada, suando el troquel superior se ensuentre en la sersana proximidad al troquel inferior, y el troquel inferior se ensuentre en la posisión elevada, el primer troquel y el segundo troquel soinsiden uniendo la primera savidad y la segunda savidad, una son 25 otra, para formar una savidad de formado; y un sontrolador de fluido para presurizar el líquido de formado en el tubo y expandir el tubo de manera tal que se amolde a la savidad de formado.

38. El método de sonformidad son la reivindisasión 1, sarasterizado porque la presión sufisiente para expandir el tubo se ensuentra en el intervalo entre 211 y 2110 kg/cm2 (entre 3,000 y 30,000 libras por pulgada cuadrada) .

39. El método de conformidad con la reivindicación 7, carasterizado porque la presión suficiente para expandir el tubo se encuentra en el intervalo entre 211 y 2110 kg/cm2 (entre 3,000 y 30,000 libras por pulgada cuadrada) .

40. El método de conformidad son la reivindisasión 12, sarasterizado porque la presión sufisiente para expandir el tubo se ensuentra en el intervalo entre 211 y 2110 kg/sm2 (entre 3,000 y 30,000 libras por pulgada suadrada) .

41. El método de sonformidad son la reivindisasión 1, sarasterizado porque el tubo está fabrisado de metal y el fluido de formado es un liquido.

42. El método de conformidad son la reivindisasión 7, sarasterizado porque el tubo está fabrisado de metal y el fluido de formado es un líquido.

43. El método de sonformidad con la reivindicasión 12 , sarasterizado porque el tubo está fabricado de metal y el fluido de formado es un líquido.

44. El método de conformidad con la reivindisasión 1, sarasterizado porque el fluido de formado •" somprende agua.

45. El método de sonformidad son la reivindisación 7, caracterizado porque el fluido de formado 15 comprende agua.

46. El método de sonformidad son la reivindicación 12, carasterizado porque el fluido de formado comprende agua . 20

47. El aparato de sonformidad son la reivindisación 34, carasterizado porque el líquido de formado somprende agua. 25

48. El método de conformidad con la reivindisasión 1, saracterizado porque el líquido de formado comprende agua, un lubricante, un agente de limpieza y un inhibidor antioxidante.

49. El método de sonformidad son la reivindisasión 7, sarasterizado porque el líquido de formado comprende agua, un lubrisante, un agente de limpieza y un inhibidor antioxidante. fclO

50. El método de sonformidad son la reivindisasión 12, sarasterizado porque el líquido de formado somprende agua, un lubricante, un agente de limpieza y un inhibidor antioxidante. 15

51. El aparato de conformidad con la reivindicasión 34, carasterizado porque el líquido de formado somprende agua, un lubrisante, un agente de limpieza y un inhibidor antioxidante. 20

52. El método de sonformidad son la reivindisasión 1, sarasterizado porque el fluido de formado somprende 95 % en peso de agua y 5 % de aditivos, los aditivos somprenden un lubrisante, un agente de limpieza y un inhibidor antioxidante. 25

53. El método de conformidad con la reivindicasión 7, sarasterizado porque el fluido de formado comprende 95 % en peso de agua y 5 % de aditivos, los aditivos comprenden un lubrisante, un agente de limpieza y un inhibidor antioxidante.

54. El método de conformidad son la reivindisasión 12, sarasterizado porque el fluido de formado somprende 95 % en peso de agua y 5 % de aditivos, los aditivos somprenden un lubrisante, un agente de limpieza y un inhibidor antioxidante.

55. El aparato de sonformidad son la reivindisasión 37, sarasterizado porque el líquido de formado somprende 95 % en peso de agua y 5 % de aditivos, los aditivos somprenden un lubrisante, un agente de limpieza y un inhibidor antioxidante.