PT1994997E

PT1994997E - Método e máquina de conformação para fabrico de um produto com vários diâmetros

Info

Publication number: PT1994997E
Application number: PT08162981T
Authority: PT
Inventors: Johan Massee
Original assignee: Quide B V
Priority date: 2002-01-17
Filing date: 2003-01-17
Publication date: 2011-12-22
Also published as: DE60323203D1; CA2474019C; AU2003202828A1; EP1994997A3; EP1469957B1; US8117877B2; EP1994997B1; PT1469957E; ES2372644T3; ZA200405415B; JP2005525937A; MXPA04006984A; JP4928714B2; WO2003059547A1; SI1994997T1; ATE406225T1; EP1469957A1; KR20040111346A; KR100973178B1; ATE523272T1

Description

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DESCRIÇÃO "Método e máquina de conformação para fabrico de um produto com vários diâmetros" 0 invento refere-se a um método e uma máquina de conformação, adequada para o fabrico de um produto com diâmetros que variam a partir de uma peça de obra, tal como um cilindro ou uma chapa metálicos, em que a peça de obra está apertada ao baixo num dispositivo de aperto, a peça de obra e uma primeira ferramenta são rodadas em torno de um eixo de rotação uma em relação à outra, a peça de obra é deformada por meio da dita primeira ferramenta, pela colocação da ferramenta em contacto com a peça de obra e movendo a peça de obra e/ou a ferramenta numa direcção ao longo, isto é paralela a ou que tem um componente paralelo ao eixo de rotação.

Um tal método e aparelho são conhecidos, por exemplo, a partir da EP 0 916 42 6. A dita publicação descreve como uma extremidade de uma peça de obra cilíndrica é trabalhada pelo aperto ao baixo da dita peça de obra num dispositivo de aperto (indicado pelo número 12 na Fig. 1 da EP 0 916 426) e pela deformação das ditas extremidades por meio de três rolos de conformação (28), os quais estão montados num elemento rotativo (24) . Os ditos rolos de conformação (28) rodam no mesmo plano e são pressionados contra a peça de obra em três localizações, as quais estão distribuídas regularmente através da circunferência da peça de obra, após o que os ditos rolos se movem ao longo de um certo número de percursos ao longo da peça de obra, de modo a deformar a peça de obra por passos.

Por razões de integralidade, chama-se a atenção para a DE 23 27 664 e DE 1964 401, nas quais são descritos métodos e aparelhos para a prensagem com fluência do material de tubos cilíndricos, isto é, tubos que têm um diâmetro constante. Os métodos e aparelhos de acordo com estes documentos não são adequados para fabrico de um produto que tem diâmetros variáveis. 2

ΕΡ 1 994 997/PT Ο objecto do invento é proporcionar um método e uma máquina de conformação aperfeiçoados. A fim de alcançar este objectivo, o método e a máquina de conformação referidos no primeiro parágrafo são caracterizados tal como definido nas reivindicações 1 e 10.

Assim, as partes da peça de obra que foram deformadas pela primeira ferramenta são deformadas por uma ou mais ferramentas subsequentes praticamente de modo imediato. Em resultado disso, o material, tal como alumínio ou aço, terá uma oportunidade relativamente muito limitada, se alguma, de endurecer, de modo que a próxima operação irá prosseguir de modo relativamente fácil e o risco do material ser danificado ou afectado adversamente é consideravelmente reduzido.

De preferência, cada ferramenta compreende dois ou mais rolos de conformação, entre os quais a peça de obra é retida, enquanto está ser trabalhada, e os quais ocupam substancialmente a mesma posição axial em relação à peça de obra. É possível impor alterações de diâmetro relativamente grandes bem como relativamente pequenas por meio dos rolos de conformação. Tais rolos são, de preferência, de rotação livre em torno de um eixo, o qual se prolonga quer horizontalmente quer com um ângulo em relação ao eixo de rotação acima mencionado. Para além disso, é preferido que a maioria ou todas as ferramentas que fazem parte de uma e a mesma cabeça de deformação, ou que as mesmas estejam de qualquer modo posicionadas relativamente próximas entre si. A questão no que se refere ao espaçamento mais adequado entre as ferramentas sucessivas, pelo menos, entre as posições, nas quais as ferramentas entram em contacto com a peça de obra, dependem, evidentemente, das propriedades da peça de obra e da natureza do processo de trabalho a ser realizado. Em muitos casos, o dito espaçamento variará entre 1 e 30 cm.

Se o material e as dimensões da peça de obra e do produto pretendido (frequentemente um produto semi-acabado) permitem isso, o número de ciclos de trabalho pode ser reduzido a um, se desejado. A superfície que foi trabalhada uma vez não será trabalhada de novo nesse caso, de modo que a carga, à qual o material é sujeito, permanecerá limitada. 3

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Além disso, a programação de qualquer equipamento de controlo que pode ser proporcionado será significativamente mais simples, em particular, devido ao facto de não ser necessário tomar em conta a forma e o comportamento das várias formas intermédias.

Por razões de integralidade faz-se notar que o pedido de patente Britânica n.° 238,960 descreve um rolo, por meio do qual o diâmetro de barras, tubos e semelhantes é reduzido para um diâmetro uniforme mais pequeno num processo continuo, utilizando um certo número de ferramentas dispostas em sucessão.

Além disso, chama-se a atenção para US 5,428,980, em que uma peça de obra é deformada com um primeiro rolo de conformação e vidrada com um segundo rolo. Um segundo rolo de conformação não está descrito. O invento será explicado aqui a seguir com referência às figuras, as quais mostram um certo número concretizações do método e da máquina de conformação de acordo com o presente invento.

As Figs. IA e 1B mostram esquematicamente a deformação de uma extremidade de uma peça de obra cilíndrica por meio de cinco ferramentas.

As Figs. 2A e 2B mostram a deformação excêntrica de uma extremidade de uma peça de obra por meio de três ferramentas.

As Figs. 3A a 3C mostram a fixação de um elemento de inserção numa peça de obra cilíndrica, utilizando um método comparável com o método utilizado nas Figs. 2A e 2B. A Fig. 4 é uma vista em corte transversal de uma máquina de conformação para a deformação excêntrica de uma peça de obra, compreendendo a referida máquina quatro ferramentas.

As Figs. 5A e 5B são vistas frontais de uma peça de obra, a qual foi sujeita a uma operação e a duas operações, respectivamente, por meio da máquina de conformação da Fig. 4 . 4

ΕΡ 1 994 997/PT A Fig. 6 é uma vista plana de topo de uma máquina de conformação, a qual é, em particular, adequada para a deformação de peças de obra relativamente longas.

As Figs. 7 e 8 são uma vista frontal e uma vista em perspectiva, respectivamente, de um denominado carrinho, para utilização numa máquina de conformação, como mostrado na Fig. 6.

As Figs. 9A e 9B são vistas em corte esquemáticas do carrinho das Figs. 6-8. A Fig. 10 mostra o processo de processo de conformação por fluência, realizado pela utilização do presente invento. A Fig. 11 mostra o denominado processo de fecho de fundo realizado pela utilização do presente invento.

As Figs. 12A - 12D mostram esquematicamente o repuxamento profundo rotativo de um corpo em forma de chapa, realizado por meio de sete ferramentas.

As Figs. 13A - 13D mostram esquematicamente a projecção de um corpo em forma de chapa por meio de seis ferramentas.

As Figs. 14A - 14D mostram esquematicamente uma variante do processo de projecção como realizado nas Figs. 13A a 13D.

As partes que são idênticas ou que têm a mesma ou substancialmente a mesma função serão indicadas em seguida aqui, tanto quanto possível, pelos mesmos números.

As Figs. IA e 1B mostram esquematicamente um método e um aparelho de acordo com uma concretização de acordo com o presente invento. Uma peça de obra 1, neste caso um cilindro metálico, é rodado em torno de um eixo de rotação 2 a um certo número de rotações. Subsequentemente, é proporcionada uma cabeça de deformação (não mostrada), na qual estão montadas com rotação as cinco ferramentas 3A - 3E. Cada ferramenta 3 compreende dois rolos de conformação, dispostos com uma simetria de espelho em relação ao eixo 2. A distância 5 ΕΡ 1 994 997/ΡΤ radial das ferramentas 3 ao eixo 2 diminui escalonadamente para a parte de trás, vista na direcção de trabalho 4. A Fig. IA mostra o inicio da operação, na qual os primeiros rolos de conformação 3A entram imediatamente em contacto com o bordo de uma extremidade da peça de obra em rotação 1, enquanto que a Fig. 1B mostra a situação após um ciclo de trabalho, no qual os rolos de conformação 3 fizerem uma passagem completa na direcção de trabalho 4, tendo deformado a peça de obra 1 para um produto com cinco diâmetros que diminuem gradualmente (por passos). A parte que tem o diâmetro mais pequeno foi deformada sobre um mandril 5 pelos rolos de conformação finais 3A, de modo que o diâmetro interior da dita parte fica calibrado com exactidão. A grandeza dos passos, pelos quais cada ferramenta 3 é posicionada mais próxima do eixo de rotação 2 do que a ferramenta anterior, depende, evidentemente, entre outras coisas, do desenho, do material e das dimensões da peça de obra não conformada. No caso de uma peça de obra que tem uma espessura de parede pequena, será normalmente possível utilizar passos maiores.

As Figs. 2A e 2B mostram uma segunda concretização do presente invento, em que as ferramentas 3A - 3C, que compreendem, de igual modo, cada uma dois rolos de conformação nesta concretização, podem rodar livremente nos suportes 6A - 6C. Os suportes 6 estão, por sua vez, montados com rotação, em torno de um eixo de rotação 2, numa cabeça de deformação 7 (mostrada esquematicamente). Também nesta concretização a distância radial das ferramentas 3 ao eixo 2 diminui por passos para a parte de trás. Os suportes 6 podem ser ajustados independentemente uns dos outros na direcção radial. Isto torna possível posicionar os ditos suportes 6, e assim o eixo de rotação 2 de cada uma das ferramentas 3, excentricamente em relação ao eixo central 8 da peça de obra 1 (ainda não deformada).

Pela rotação dos suportes 6 e pelo movimento da cabeça de deformação 7 na direcção de trabalho 4, utilizando os meios de accionamento 9 (mostrados esquematicamente), tais como um cilindro pneumático ou hidráulico ou um motor 6

ΕΡ 1 994 997/PT eléctrico montado com um veio, sobre uma peça de obra 1, apertada ao baixo numa cabeça de aperto fixa 10 (mostrada esquematicamente) , a dita peça de obra 1 é deformada numa única operação, na qual as partes trabalhadas obtidas são posicionadas excentricamente em relação ao eixo 2.

Por razões de integralidade faz-se notar que o calor de atrito, o qual é gerado durante a operação de deformação pode ser influenciado pela disposição dos rolos de conformação com um ângulo em relação ao eixo de rotação 2. No caso de uma posição inclinada (Fig. 2A) será gerado menos calor de atrito do que no caso de uma posição perpendicular (Fig. 2B) . Esta posição pode ser variada na dependência do calor que é requerido com uma operação particular.

As Figs. 3A - 3C mostram como as partes podem ser fixas numa peça de obra por meio da máquina de conformação como mostrado na Fig. 2B, por exemplo, com a finalidade do fabrico de um conversor catalítico para um veículo de passageiros.

Em primeiro lugar, um denominado bloco ou substrato catalítico 11A e um elemento de inserção 11B são colocados na peça de obra 1 (Figs. 3A e 3B) . O elemento de inserção 11B pode ser suportado e colocado por meio de, por exemplo, um mandril de ajustamento axial (não mostrado) , montado na ou através da cabeça de deformação 7. A seguir a isso, a peça de obra 1 é deformada por uma cabeça de deformação 7, na qual a extremidade da peça de obra 1 é pressionada sobre a extremidade do elemento de inserção 11B e na qual é obtida uma ligação substancialmente hermética a gases entre as duas extremidades. A Fig. 4 é uma vista em corte transversal de uma segunda máquina de conformação para deformação excêntrica de uma peça de obra, cuja máquina compreende quatro ferramentas 3A - 3D. Cada ferramenta 3 compreende no mínimo um rolo de conformação, o(s) qual(is) está (estão) montado(s) com rotação livre sobre um suporte separado 6A - 6D. Os suportes 6 estão dispostos aos pares, opostos entre si, em quatro alojamentos separados rotativamente 12A - 12D com simetria de rotação, cujos alojamentos fazem, por sua vez, parte de uma cabeça de deformação 7. O primeiro alojamento 12A compreende 7

ΕΡ 1 994 997/PT uma parte exterior estática substancialmente anelar 13A, na qual uma parte interior de igual modo substancialmente anelar 14A está montada com rotação em chumaceiras 15A. A parte interior 14A pode, por exemplo, ser accionada por meio de um motor 16A (mostrado esquematicamente), em cujo veio de accionamento está montado um pinhão 17A, o qual engrena num conjunto de dentes presentes na circunferência da parte interior 14A. Além disso, um elemento anelar 18A da secção em forma de cunha, cujo elemento 18A corresponde a uma extremidade 19A, de igual modo como a secção em forma de cunha, do respectivo suporte 6A, está presente na dita parte interior 14A. Pelo movimento do elemento anelar 18A para a esquerda ou para a direita (no desenho), utilizando os meios de accionamento 20A, os suportes 6A e assim os rolos de conformação, montados nos mesmos, são movidos radialmente para dentro ou para fora, respectivamente. Para além disso, são proporcionados meios de accionamento 21A, por meio dos quais pode ser ajustado o alojamento 12A na direcção axial, paralela ao eixo de rotação 2, em relação aos outros alojamentos 12.

Os outros três alojamentos 12B - 12D correspondem numa larga medida ao primeiro alojamento 12A, mas, além disso, os mesmos compreendem uma parte cilíndrica circular 22, cujo diâmetro exterior é mais pequeno do que o diâmetro interior do alojamento 12 na esquerda do mesmo (no desenho). Em resultado disso, os alojamentos 12 podem ser também ajustados na direcção radial uns em relação aos outros, independentemente uns dos outros, por meio dos respectivos mecanismos de accionamento 23A - 23D, e o eixo de rotação 2 de cada um dos alojamentos 12 pode ser posicionado excentricamente em relação ao eixo central de (a parte ainda não deformada de) uma peça de obra.

Os elementos anelares 18B - 18D compreendem, por sua vez, cada uma parte cilíndrica 24, cujo diâmetro exterior é mais pequeno do que o diâmetro interior da parte interior 14B a 14D. Para além disso, a cabeça de deformação 7 compreende meios de accionamento 9, por meio dos quais a dita cabeça 7 pode ser movida para a frente e para trás na direcção de trabalho. Os exemplos dos ditos meios de accionamento acima mencionados 9, 20, 21 e 23 incluem um cilindro pneumático ou 8

ΕΡ 1 994 997/PT hidráulico ou um motor eléctrico montado com um veio. Os meios de accionamento não estão, evidentemente, limitados aos exemplos acima.

As Figs. 5A e 5B são vistas frontais de uma peça de obra 1, a qual foi deformada num produto (intermédio) 25, que compreende quatro porções reduzidas num ciclo de trabalho. Pelo ajustamento subsequente das ferramentas 3 na direcção para fora, o produto (intermédio) 3 pode ser deformado num produto 25, que compreende um total de oito porções reduzidas num ciclo de trabalho, no qual o curso é prolongado por metade da distância axial entre as primeiras porções reduzidas. Logicamente que é possível adaptar, entre outras coisas, o número de ferramentas 3, o número de ciclos de trabalho e o grau pelo qual as ferramentas são ajustadas ao produto requerido. Assim, a Fig. 4 mostra um processo de trabalho, no qual as ferramentas são ajustadas durante o(s) ciclo (s) de trabalho (s), de modo que é obtido um produto que tem um diâmetro continuamente decrescente, neste caso um produto que tem uma extremidade cónica. A Fig. 6 é uma vista plana de topo de uma máquina de conformação, por meio da qual as peças de obra cilíndricas relativamente longas 1 podem ser também deformadas. A máquina de conformação compreende uma armação 30, a qual está provida com carris de guia 31, 32 em cada lado, na qual é suportada uma sub-armação disposta transversalmente 33, sobre cujos carris de guia podem ser movidos os três denominados carrinhos. A sub-armação 33 compreende uma cabeça de aperto 34, na qual pode ser apertada ao baixo uma primeira extremidade de uma peça de obra 1 e a qual pode ser rodada, por exemplo, por um motor, o qual está alojado num alojamento 35. O primeiro carrinho 36 está provido com uma chapa transportadora 37, sobre a qual estão montadas quatro ferramentas 3. Cada ferramenta compreende dois rolos de conformação, os quais estão montados com rotação livre nos suportes 38, posicionados directamente opostos entre si. Os ditos suportes 38 estão, por sua vez montados de modo oscilante, em torno de respectivos pontos de oscilação 39, em 9

ΕΡ 1 994 997/PT suportes ou corrediças radialmente ajustáveis 40 e os mesmos podem oscilar numa direcção para o eixo de rotação 2 e numa direcção para fora do mesmo, utilizando meios de accionamento tais como motores eléctricos 41 ou cilindros hidráulicos, os quais estão, de igual modo, montados em respectivas corrediças 40. As corrediças 40 e assim os suportes 38 e os rolos de conformação podem ser ajustados na direcção radial, utilizando os meios de accionamento 9. Na concretização ilustrada, as corrediças 40 estão, para além disso, ligadas de modo destacável à chapa transportadora 37, de modo que o número de corrediças 40, o número de ferramentas 3 e as posições das mesmas podem ser facilmente adaptadas ao produto a ser fabricado. Na concretização ilustrada, os pontos de oscilação 39 estão localizados por detrás das ferramentas 3, vistos na direcção de trabalho, mas os ditos pontos de oscilação 39 podem estar também localizados noutras posições, por exemplo, em frente das ou entre as ferramentas 3, dependendo da operação, ou os mesmos podem mesmo ser ajustáveis. Neste ultimo caso os pontos de oscilação podem ser deslocados durante a operação. O segundo carrinho 42 compreende uma passagem 43, na qual está presente uma unidade de centragem, por exemplo, uma bucha (não mostrada) , cujo eixo central coincide com o eixo de rotação 2 e a qual funciona para centrar uma peça de obra presente no mesmo em relação ao dito eixo 2. O terceiro carrinho 44 compreende um denominado cabeçote 45, o qual suporta a outra extremidade da peça de obra 1, durante a operação e o qual compreende um mandril 5 ou mandril de aperto. Dependendo da operação, o segundo e/ou o terceiro carrinho podem estar acoplados ao primeiro carrinho, por exemplo, se for desejado manter uma distância substancialmente constante entre o primeiro e o segundo carrinho.

Uma peça de obra cilíndrica 1 pode ser carregada na máquina de conformação pela movimentação, por exemplo, do terceiro carrinho 44 para a frente (para a esquerda na figura) e pela movimentação dos primeiro e segundo carrinhos 36, 42 para trás até a distância entre o terceiro carrinho 44 e o segundo carrinho 42 ser maior do que o comprimento da peça de obra 1. Depois a peça de obra 1 é guiada através da 10 ΕΡ 1 994 997/ΡΤ passagem 43 e entre as ferramentas 3 com a sua primeira extremidade e apertada ao baixo na cabeça de aperto 34. O mandril 5 é colocado na segunda extremidade da peça de obra 1, após o que a peça de obra 1 é centrada, as ferramentas 3 são dispostas e o mandril 5 é colocado em contacto com a parede da peça de obra 1. É também possível remover a peça de obra trabalhada 1 automaticamente, por exemplo, por meio de um sistema de remoção e colocação, após uma operação, quando todos os três carrinhos estão posicionados à esquerda, e carrega uma peça de obra seguinte na máquina na mesma posição dos carrinhos. O diâmetro exterior da peça de obra 1 pode ser reduzido para um diâmetro exterior constante mais pequeno, por exemplo, ao longo do comprimento total da peça de obra, rodando a peça de obra 1 em torno do eixo de rotação 2, oscilando gradualmente as ferramentas 3 e movendo as corrediças 40 no sentido radial para a peça de obra 1 e iniciando um movimento de translação dos carrinhos. A ferramenta traseira 3D será a primeira a entrar em contacto com a peça de obra 1, seguida pela terceira, a segunda e a primeira ferramenta, respectivamente. É também possível ter as ferramentas 3D e 3C, ou mesmo todas as ferramentas 3, a entrar em contacto com a peça de obra ao mesmo tempo. O denominado "escape" do material pode ser suprimido mais facilmente desta maneira.

De preferência, a extremidade do mandril 5 está apenas espaçada da ferramenta dianteira 3, em todos os momentos, por uma pequena distância com qualquer velocidade para o fim de uma operação de trabalho, a fim de suportar a peça de obra 1 até a um ponto imediatamente antes da zona de trabalho e assim aumentar mais o grau de estabilidade. Além disso, o mandril 5 pode ser utilizado para geração de uma força de tracção na peça de obra 1. Uma tal força de tracção pode ser utilizada para o ajustamento da redução da espessura da parede ao longo de todo o comprimento, ou na prática todo o comprimento do produto ou, em particular, de zonas do mesmo. Como a força exercida na peça de obra por meio do mandril 5 aumenta, diminuirá a velocidade à qual o material da peça de obra 1 é puxado do mandril 5, o que por sua vez resultará numa espessura de parede mais pequena. Deve ser notado que a 11

ΕΡ 1 994 997/PT força de tracção na peça de obra pode ser variada por meio da unidade de centragem acima mencionada também na passagem 43. Assim, pode ser imposta a força de tracção, por exemplo, no inicio do processo de trabalho, em particular, por meio da dita unidade de centragem, enquanto que a força de tracção pode ser imposta principalmente pelo mandril 5 para a extremidade, quando a peça de obra 1 começa a sair da bucha.

Eventualmente, a espessura de parede e as variações da espessura de parede podem ser controladas pela variação da distância radial entre as ferramentas consecutivas, por exemplo, oscilando os suportes e transladando os suportes na direcção radial, de preferência, simultaneamente. Aumentando ou diminuindo a distância radial entre as ferramentas, a espessura de parede nessa localização será reduzida ou aumentada, respectivamente.

As Figs. 7 e 8 mostram variantes do primeiro carrinho 36, nas quais o carrinho é mostrado com, respectivamente, duas e seis ferramentas montadas.

As Figs. 9A e 9B mostram a maneira pela qual as ferramentas 3 podem oscilar para a peça de obra nos carrinhos, como mostrado nas Figs. 7 e 8 e, após as ferramentas terem começado o seu curso de trabalho, serem movidas na direcção radial para a posição de trabalho definitiva. Utilizando o aparelho como mostrado nas Figs. 6 -9B, pode ser obtido um produto cónico e/ou por passos, por exemplo, pelo ajustamento das ferramentas 3 durante a operação. É também possível conformar dois ou mais produtos a partir de uma peça de obra e separar subsequentemente os ditos produtos um do outro. 0 número de rotações, a grandeza dos passos e a velocidade de translação das ferramentas dependem de factores tais como o material que está a ser utilizado, o diâmetro exterior e a espessura de parede da peça de obra e as dimensões do produto pretendido. Um tubo de alumínio que tem um diâmetro de 25 cm e um comprimento de 4 m pode, por exemplo, ser conformado num tubo cónico que tem um diâmetro, o qual diminui de 16 cm para 8 cm e um comprimento de 7 m. 12

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Uma tal operação pode, normalmente, ser realizada a uma velocidade de rotação de 200 a 700 rotações por minuto. A Fig. 10 mostra uma concretização, na qual uma peça de obra cilíndrica 1 está colocada sobre um mandril 5, até que o fundo fechado da dita peça de obra 1 se encosta contra a extremidade do mandril 5, cuja peça de obra está apertada ao baixo por meio de um cabeçote (não mostrado) e deformada por meio de uma operação de torneamento de fluência. Isto torna possível controlar a qualidade superficial da parede interior e, mais em particular, evitar a porosidade da dita parede interior. Além disso, é possível fabricar um produto acabado, que tem uma espessura de parede variável num único ciclo de trabalho pelo ajustamento das ferramentas na direcção radial durante a operação. A Fig. 11 mostra como o invento pode ser utilizado para um processo que é também referido como "fecho de fundo". Neste processo, a extremidade aberta de uma peça de obra cilíndrica 1 é fechada numa operação, utilizando um certo número de ferramentas 3, as quais são cada uma montada na sua própria corrediça, e as quais podem assim ser movidas umas em relação às outras. As ditas corrediças ajustáveis estão, por sua vez, montadas num suporte (não mostrado), o qual pode ser girado em torno de um ponto de articulação ajustável 39, utilizando os meios de accionamento como já mencionados anteriormente. Uma vez que as respectivas operações das ferramentas são realizadas em sucessão rápida, o risco de efeitos adversos, provocados pelo arrefecimento prematuro, é consideravelmente reduzido ou mesmo na prática eliminado.

As Figs. 12A - 12D mostram um exemplo de um repuxamento profundo rotativo de uma peça de obra em forma de chapa 1, neste case um disco metálico, no qual a dita peça de obra 1 é pressionada contra a parte central de uma bobina 46 por meio de um cabeçote (não mostrado) e é rodado em conjunto com as partes acima mencionadas. A peça de obra é deformada por meio de cinco ferramentas 3, as quais compreendem cada um certo número de rolos de conformação. Cada um dos ditos rolos de conformação está montado numa corrediça separada (não mostrada) , de modo que os rolos podem ser movidos uns em relação aos outros durante o processo de deformação. O bordo 13

ΕΡ 1 994 997/PT da peça de obra 1 está estabilizado por um grampo de suporte ou de retenção ao baixo 47, pelo menos, durante a parte inicial da operação. No exemplo ilustrado, a ferramenta final 3E pode mover-se directamente ao longo de um percurso que corresponde ao diâmetro exterior do produto pretendido, devido às outras ferramentas 3A - 3D terem previamente conformado suficientemente a peça de obra 1.

As Fig. 13A a 14D mostram exemplos da denominada projecção de uma peça de obra em forma de chapa 1, de igual modo neste caso um disco metálico, o qual é pressionado contra uma bobina 46, por meio de um cabeçote (não mostrado), e rodado. A peça de obra é deformada por meio de sete ferramentas 3, isto é, seis discos 3A - 3F e um rolo de conformação 3G, os quais estão montados numa corrediça comum oscilável. Os discos funcionam principalmente para conformar previamente o bordo da peça de obra em relação ao bloco 4 6, enquanto que o rolo de conformação projecta o material por meio de uma operação de torneamento de fluência. As Figs. 14A a 14D mostram como o rolo de conformação, por um lado, e os seis discos, por outro, estão montados em cada lado do bloco 46, cada sobre um suporte separado 47, 48, cujos suportes podem ser movidos na direcção X e na direcção Y, por meio de duas respectivas corrediças. Para mais pormenores em relação ao processo de projecção é feita referência a EP 0 774 308.

Se as peças de obras são deformadas apenas num ciclo de trabalho nas máquinas de conformação como descrito acima, as ferramentas, os meios de centragem e semelhantes não necessitarão de reajustamento e em muito casos de menos material residual, por exemplo, uma extremidade não deformada, a qual estava fixa num prato de aperto folgado, ou mesmo não permanecerá qualquer material residual.

As máquinas de conformação de acordo com o presente invento podem ser operadas, evidentemente, por uma pessoa, bem como por uma unidade de controlo. Uma tal unidade de controlo será disposta, por exemplo, para controlo do movimento das ferramentas e da peça de obra relativamente entre si, por exemplo, na direcção axial e radial ou ao longo das coordenadas X e Y, de acordo com um programa de controlo armazenado numa memória, de uma maneira tal que as 14

ΕΡ 1 994 997/PT ferramentas mover-se-ão ao longo de um ou mais percursos desejados para conformação da peça de obra no produto acabado ou produto intermédio desejado.

Embora o invento tenha sido explicado com base numa peça de obra metálica circular e cilíndrica no anteriormente mencionado, o invento pode ser também utilizado em peças de obra com secção (ões) não redondas, tal como secções ovais, substancialmente triangulares ou multilobais. 0 invento pode, para além disso, ser utilizado para a conformação a quente bem como para a conformação a frio. 0 termo "ferramenta" como utilizado na estrutura do presente invento compreende, entre outras coisas, um único rolo de conformação e conjuntos de dois ou mais de tais rolos de conformação, os quais tomam substancialmente a mesma posição axial em relação à peça de obra.

Por conseguinte, o invento não está restringido às concretização tal como descritas acima, as quais podem variar de muitas maneiras dentro do âmbito do invento, tal como definido nas reivindicações.

Lisboa, 2011-12-02

Claims

ΕΡ 1 994 997/PT 1/3 REIVINDICAÇÕES 1 - Método de fabrico de um produto que tem diâmetros varáveis, a partir de uma peça de obra (1), tal como um cilindro ou uma chapa metálicos, no qual a peça de obra (1) é apertada ao baixo num dispositivo de aperto (10, 34), a peça de obra (1) e uma primeira ferramenta (3A) são rodadas em torno de um eixo de rotação (2) uma em relação à outra, a peça de obra (1) é deformada por meio da dita primeira ferramenta (3A), pela colocação da ferramenta (3A) em contacto com a peça de obra (1) e pelo movimento da peça de obra (1) e/ou da ferramenta (3A) numa direcção ao longo do dito eixo de rotação (2), em que, pelo menos, uma segunda ferramenta (3B) está colocada em contacto com a peça de obra (1), numa posição por detrás da primeira ferramenta (3A) , sendo a dita peça de obra (1) também deformada por meio da dita segunda ferramenta (3B), caracterizado por as ferramentas (3A, 3B) serem movidas em relação uma à outra durante o trabalho.
2 - Método de acordo com a reivindicação 1, em que, pelo menos, uma terceira ferramenta (3B) está colocada em contacto com a peça de obra (1), numa posição por detrás da segunda ferramenta (3B).
3 - Método de acordo com a reivindicação 1 ou 2, em que cada ferramenta (3) compreende dois ou mais rolos de conformação, entre os quais a peça de obra (1) é retida enquanto está ser trabalhada.
4 - Método de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, em que a peça de obra (1) é conformada num produto acabado ou semi-acabado em apenas um ciclo de trabalho.
5 - Método de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, em que é exercida uma força de tracção sobre a peça de obra (1).
6 - Método de acordo com a reivindicação 5, em que a dita força de tracção é variada durante o dito trabalho. ΕΡ 1 994 997/PT 2/3
7 - Método de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, em que , pelo menos, uma das ferramentas é ajustada na direcção radial durante o dito trabalho.
8 - Método de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, em < gue a peça de obra (1) tem uma extremidade aberta, estando a dita extremidade fechada por meio das ferramentas (3), de preferência, numa operação.
9 - Método de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, em que, pelo menos, uma das ferramentas (3A - 3C) está posicionada excentricamente em relação ao eixo central (8) da peça de obra (1).
10 - Máquina de conformação, adequada para o fabrico de produtos que tem diâmetros variáveis, compreendendo a referida máquina de conformação, pelo menos, um dispositivo de aperto (10, 34) para aperto ao baixo de uma peça de obra (1), tal como um cilindro ou uma chapa metálicos, uma primeira ferramenta (3A), a qual pode ser colocada em contacto com a peça de obra (1), enquanto está a ser trabalhada, meios para rotação da peça de obra (1) e da ferramenta (3A) em torno de um eixo de rotação (2) uma em relação à outra, e meios para movimentação da peça de obra (1) e/ou da ferramenta (3A) numa direcção ao longo do dito eixo de rotação (2), em que a máquina de conformação compreende para além disso, pelo menos, uma segunda ferramenta (3B) disposta por detrás da dita primeira ferramenta (3A), a qual pode ser colocada em contacto com a peça de obra (1), caracterizada por as ferramentas (3) poderem ser movidas em relação uma à outra durante o trabalho.
11 - Máquina reivindicação 10, ferramenta (3 C) ferramenta (3B). com a terceira segunda de conformação de acordo que compreende, pelo menos, uma disposta por detrás da dita
12 - Máquina de conformação de acordo com as reivindicações 12 ou 13, em que cada ferramenta (3) compreende dois ou mais rolos de conformação, entre os quais a peça de obra (1) pode ser retida. ΕΡ 1 994 997/PT 3/3
13 - Máquina de conformação de acordo com qualquer das reivindicações 10 - 12, em que dois ou mais rolos de conformação associados aos diferentes rolos (3) se encontram montados num suporte comum (38).
14 - Máquina de conformação de acordo com a reivindicação 13, em que o referido suporte (38) está montado em ou na máquina de conformação de uma tal maneira a ser capaz de rodar em torno de um eixo (39) que atravessa o dito eixo de rotação (2), e/ou translação radial.
15 - Máquina de conformação de acordo com qualquer das reivindicações 10 - 14, que compreende um mandril (5) ou bucha a ser colocado em ou em torno, respectivamente, de uma parte não trabalhada da peça de obra (1), e por meio do qual pode ser exercida uma força de tracção sobre a peça de obra. Lisboa, 2011-12-02