PT101906B

PT101906B - Processo e dispositivo para a fabricacao de corpos ocos em forma de t especialmente por meio de uma ramificacao que se apresenta em forma de cupula

Info

Publication number: PT101906B
Application number: PT101906A
Authority: PT
Inventors: August Wilhelm Schafer
Original assignee: Schaefer Hrydroforming Gmbh &
Priority date: 1995-08-16
Filing date: 1996-08-14
Publication date: 1998-10-30
Also published as: ES2145653B1; GB2304305A; FR2737858A1; GB2304305B; JPH09122775A; ES2145653A1; ITMI961579A1; FR2737858B1; DE19530056A1; DE19530056B4; US5765420A; PT101906A; KR970010085A; IT1283515B1; KR100460695B1; BR9603446A; JP3765881B2; GB9616955D0; ITMI961579A0

Description

DESCRIÇÃO “PROCESSO E DISPOSITIVO PARA A FABRICAÇÃO DE CORPOS OCOS EM FORMA DE T ESPECIALMENTE POR MEIO DE UMA RAMIFICAÇÃO QUE SE APRESENTA EM FORMA DE CÚPULA”

A invenção refere-se a um processo e um dispositivo para a fabricação, aquando do processo de transformação por alta pressão interna de uma porção de tubo metálico numa ferramenta transformadora construída em forma de T, ou, por meio de um corpo oco munido de uma ramificação em forma de cúpula.

O processo de transformação por alta pressão interna pode ser dividido em três processos básicos: o abaulamento parcial na ferramenta fechada, a dilatação para o exterior em rotação simétrica na ferramenta fechada e a torção para o exterior em rotação simétrica da ferramenta aberta. Como é conhecido, é proporcionada pelo processo de transformação por alta pressão interna de uma porção de tubo, por exemplo feita de aço ou cobre, uma ferramenta transformadora por alta pressão intema sem matriz fixa interior, com batentes de formação e uma fonte de alta pressão intema. Quando se fecha a extremidade da porção de tubo por meio da pressão de transformação, a porção de tubo é dilatada com ajuda de um meio de pressão adequado e assim é empurrada contra a parede intema, que apresenta a forma adequada do corpo oco, da ferramenta transformadora.

Na fabricação de corpos ocos em forma de T por intermédio de uma ramificação em forma de cúpula, actuam contra as respectivas ferramentas transformadoras instaladas sob eles por meio de pressões internas constituídas e acumuladas, que definem a ramificação, por exemplo a forma de T do corpo oco, a partir da porção de tubo transformada em cúpula , uma contra a outra, que limitam a garganta da cúpula, na qual as medidas superiores desejadas da peça terminada são limitadas. A forma da peça

constituída desta maneira por intermédio de uma cúpula, ou seja, o corpo oco terminado, deve ser retirada, na transformação por pressão interna, para fora da ferramenta. Para isso é necessário, num passo de trabalho adicional, separar a tampa da cúpula, respectivamente, da ramificação (por exemplo, por meio de corte com plasma ou laser ou por serração) e simultaneamente efectuar um desbaste das arestas ao longo do ponto de separação.

A invenção tem portanto por objecto, um processo e um dispositivo a serem executados de acordo com a técnica conhecida, por meio dos quais peças em T, por exemplo, por meio de um corpo oco que apresenta uma ramificação (peça terminada),permite a fabricação simples e especialmente com custos considerávelmente reduzidos.

Estes objectos são a seguir descritos em mais pormenor de acordo com o processo, através do qual durante a formação da cúpula por introdução na forma, pelo qual, pela máxima pressão interior de fabrico e elevada pressão interior, é estampada a tampa da cúpula. A invenção tem como base portanto o raciocínio, de que normalmente apenas o cunho que serve para a ramificação da cúpula, ou cunho, serve simultaneamente também para a estampagem da tampa da cúpula. Não é necessário mais nenhum passo suplementar de trabalho, porque a estampagem da tampa da cúpula também se efectua por sua vez dentro da ferramenta transformadora por alta pressão intema,a qual também não é aberta no processo de dilatação e cavalgamento.

Semelhantemente o cunho que serve para a estampagem deve apresentar um ângulo de corte. Ele será accionado pela pressão da máquina transformadora de alta pressão intema para orientar qualquer recorte indesejado da cúpula que se eleva sob o efeito da pressão intema, de modo que simultaneamente se separa uma forma como um verdadeiro cunho. A invenção consegue aqui, mas de uma maneira surpreendentemente mais fácil melhorar assim, a execução da estampagem exterior por meio da elevação da pressão intema contra a pressão de fabrico intema máxima, por exemplo 800 bares contra 700 bares de pressão intema de fabrico. Isso tem por base o conhecimento de que na elevação da cúpula com base na flexibilidade dos materiais, se consegue uma configuração muito definida de cúpula, e na verdade alonga-se para a região superior na qual a cupula se fecha por cima, activamente estampada pela forma, em superfícies essencialmente horizontais de topo da tampa da cúpula radialmente para fora. Como superfícies de suporte activas são apenas entendidas as respectivas secções de superfícies de topo da forma, que durante a função de formação se mantêm posicionadas na tampa da cúpula. Enquanto a pressão interna de fabrico é menor do que a pressão intema durante a estampagem, a cupula mantem-se devido à elevação na região do raio de transição do ângulo de corte radial que forma uma gola antes de entrar em contacto com o material da cúpula, nomeadamente na região do raio de transição, quando a pressão interior aumentada fôr estabelecida. O meio de pressão para isso encontra-se fechado numa respectiva fonte de meio de pressão regulável. Primeiro a pressão intema mais elevada coloca nomeadamente o material do raio de transição da cúpula, que se expande, ou alastra, até debaixo do ângulo de corte, em contacto com o ângulo de corte. Com base no material que flui para debaixo do ângulo de corte diminuem os raios de transição, pelo que o ângulo de corte do cunho penetra na cúpula, que quase recorta a tampa da cúpula e depois, por meio de um novo impacto no cunho fechado num meio de transporte, é completamente retirado da cúpula.

A estampagem descrita da tampa da cúpula diferencia-se portanto substancialmente dos processos de formação por alta pressão interior (comparar DE-C-43 22 063) conhecidos de estampagem radial de perfuração nas paredes de um corpo oco terminado. Por aí se vê que os processos de estampagem conhecidos necessitam de pontos de apoio com ferramentas transformadoras especiais ou punções que trabalham separadamente, tendo estas estampagens sido até agora efectuadas apenas nas paredes cilíndricas da porção de tubo.

Um aperfeiçoamento procurado pela invenção prevê, que ao mesmo tempo que progride a estampagem a massa intema da cúpula seja calibrada. Para isso destina-se ao cunho uma utilização multifuncional, que nomeadamente , além da sua finalidade inicial, o apoio da cúpula, garante ainda, também, a estampagem da tampa da cúpula e a calibragem da cúpula, de maneira que auando se abre a ferramenta de formação pouco trabalho posterior, ou, trabalho de acabamento da peça completa, é necessário.

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Λ

Numa forma de realização preferida do cunho do processo de acordo com a invenção, a superfície de topo do cunho é construída com uma dimensão maior que a das superfícies de contacto activas e com uma uma das superfícies de contacto activas instalada à distância do ângulo de corte circular em forma de gola encaixilhada. Assim é garantido,com segurança, que durante a formação por por alta pressão intema o ângulo de corte do cunho não sai da tampa da cúpula e esses recortes precoces indesejados, que podem surgir como desvantagens para a extracção da peça completa.

Uma forma de realização da invenção prevê, que a cabeça do cunho que apresenta o ângulo de corte seja munida na sua periferia exterior de um bojo de calibragem. Esse bojo projectado para fora tem uma medida tal, que por encaixe na cúpula, quando a respectiva tampa está a ser estampada, no ângulo de separação da base do corte de separação que se mantém no raio de redução, o material residual que flui em excesso escapa-se para fora, ou, reflui e assim provindencia um alisamento uniforme da parede intema da cúpula.

Mais particularidades e pormenores da invenção resaltarão das Reivindicações e da descrição que se segue, em que uma forma de realização exemplar do objecto da invenção é mais pormenorizadamente esclarecida. Representam as:

Fig. 1 como pormenor, uma ferramenta transformadora de uma outra não representada, conforme as máquinas longitudinais conhecidas de formação por meio de alta pressão intema;

Fig.2a Como pormenor da extremidade anterior de um cunho, apresentado em corte parcial (Fig.2a) e vista do lado anterior (Fig.2b); e

Fig.3a, Como pormenor de diversas fases do trabalho para a fabricação da cúpula de uma porção de tubo, nomeadamente por meio de uma pressão intema de fabricação (Fig.3a) o início da estampagem da e

tampa da cúpula (Fig.3b) e o alisamento da parede interna da cúpula (Fig.3c) apresentada em corte parcial esquemático.

A Fig.l mostra uma porção de tubo colocada entre as peças de ferramenta 1, 2, 3, de uma ferramenta de formação 4 de uma máquina transformadora não representada, durante o processo de formação por alta pressão interna com o tubo instalado entre as partes de ferramenta 1 a 3, como exemplo de fabricação de um corpo oco 5 em forma de T. Os batentes de formação que pressionam durante, por um lado, a introdução da extremidade aberta da porção de tubo, fechando-a, e por outro lado para a elevação da cúpula 6, não estão representados e apenas são indicados pelas forças axiais Fa por eles exercidas; através de pelo menos um dos batentes de formação que trabalham em oposição um ao outro, é introduzido o meio de pressão para o interior do corpo oco 7. Assim, sob a pressão interna reinante do Kl max (tal como também a seta não numerada indicativa da pressão) é constituída a cúpula 6 que se encontra presa entre ambas as peças de ferramenta 2, 3 e se encosta - apoiando a cúpula 6 - contra a tampa da cúpula 9.

O cunho 8 apresenta - como se pode verificar pelas Fig. 2a, 2b - uma caeça 10, que tem instalados na sua periferia exterior um bojo de calibragem 11 e na sua superfície de topo 12, um ângulo de corte 13, que a superfície de contacto 14, indicada a tracejado ba Fig.2b, abrange na sua periferia em forma de gola. A superfície de contacto activa 14 serve a peça de cabeça do contra-cunho 10, que se situa em posição substancialmente horizontal, no corte da tampa da cúpula 9.

De acordo com o que as fases de actuação isoladas apresentadas nas Fig. 3a a 3b deixam entender, o cunho desempenha, durante a transformação da porção de tubo no corpo oco 5 em forma de T, completo (vêr Fig.l),exclusivamente a sua função normal de apoio da tampa da cúpula 9 contra a superfície de encosto activa 14 (vêr. Fig.3a). O ângulo de corte 13 corre a meio, quer dizer, a uma certa distância da superfície de encosto 14, instalado acima das paredes verticais, na posição de máxima pressão interna de fabrico

K1 max da cúpula 6 e da tampa da cúpula 9, com o angulo de cavalgamento quase em forma de quarto de círculo 15a. O ângulo de corte 13 não entra en contacto com o material elevado da cúpula 6.

Logo que a cúpula está completamente instalada (confor Fig.l), a pressão interna conforme a Fig.3b é elevada para 71 2, pelo que o material da cúpula 6 alastra para fora do raio de cavalgamento 15a através da superfície de encosto activa 14 e ocupa a superfície frontal 12 da cabeça do cunho 10 até ao ângulo de corte 13 que as superfícies de encosto 14 apresentam em forma de gola. O raio de cavalgamento diminui conforme a Fig.3b relativamente ao raio residual 15b, e o ângulo de corte 13 recorta a tampa da cúpula 9. Com a pressão anterior F_stanz do cunho 8 a tampa da cúpula é finalmente completamente separada; no corpo oco 5 completo apenas fica, depois disso, a cúpula 6 perfurada, aberta. No seguimento das várias pressões do cunho 8 penetra este conforme a Fig.3c na cúpula, pelo que ela, por meio do seu bojo de calibragem 11 que quando da separação do raio de residual 15b, volta a pressionar para o interior os resíduos 16 (conforme Fig.3b) que ficaram, elevando-os e ao mesmo tempo alisa ou calibra a parede interna 17 da cúpula 6. A calibragem dá-se sem perda de pressão, ou seja, a pressão 712 elevada mantém-se constante.

Através da relação da pressão no interior do corpo oco da respectiva forma da superfície frontal da cabeça do cunho 10 com uma superfície de encosto activa 14 e um ângulo de corte 13 é portanto possível, numa só operação formar ao mesmo tempo que se estampa a tampa da cúpula 9, e com base no bojo de calibragem 11, existente na periferia exterior da cabeça do cunho 10, alisa-se também ao mesmo tempo a parede interior 17 da cúpula 6, pelo que na evoluçãoda perfuração são removidos os resíduos que tenham ficado.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Processo para a fabricação de um corpo oco com a forma de T ou pelo menos dotado de uma ramificação em forma de cúpula, por deformação mediante aplicação de alta pressão interna a uma porção de um tubo metálico, no interior duma ferramenta de deformação, caracterizado pelo facto de a tampa da cúpula (9) ser submetida a estampagem durante a formação da cúpula (6) com simultâneo apoio do cunho (S, 10) sob pressão interior elevada (π₂) de encontro à pressão interior máxima de fabricação | máx)·
2. Processo de acordo com a reivindicação I, caracterizado pelo facto de, simultaneamente com a realização da estampagem, se calibrar a dimensão interna da cúpula (6).
3. Dispositivo para a estampagem de corpos ocos fabricados pelo processo de deformação por alta pressão interna, especialmente para a realização do processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo facto de a superfície frontal (12) do lado da cabeça do cunho (8) ser de maiores dimensões do que a superfície activa de encosto (14) e a superfície de encosto activa (14) ser formada com uma aresta de corte (13) circundante, com a forma de gola rotativa.
4. Dispositivo de acordo com reivindicação 3, caracterizado pelo facto de, na periferia da cabeça do cunho (10) que possui a aresta de corte (13), se prever um bojo de calibragem (11).