WO2015049394A1 - Hilera de trefilado - Google Patents

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WO2015049394A1
WO2015049394A1 PCT/ES2013/070682 ES2013070682W WO2015049394A1 WO 2015049394 A1 WO2015049394 A1 WO 2015049394A1 ES 2013070682 W ES2013070682 W ES 2013070682W WO 2015049394 A1 WO2015049394 A1 WO 2015049394A1
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mount
core
row
trefilado
pressure
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PCT/ES2013/070682
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Inventor
Bernat MOLGOSA APARICIO
Original Assignee
Diamond Tools Group B.V.
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Publication date
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Priority to PCT/ES2013/070682 priority patent/WO2015049394A1/es
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C3/00—Profiling tools for metal drawing; Combinations of dies and mandrels
    • B21C3/02—Dies; Selection of material therefor; Cleaning thereof
    • B21C3/12—Die holders; Rotating dies
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C3/00—Profiling tools for metal drawing; Combinations of dies and mandrels
    • B21C3/02—Dies; Selection of material therefor; Cleaning thereof
    • B21C3/12—Die holders; Rotating dies
    • B21C3/14—Die holders combined with devices for guiding the drawing material or combined with devices for cooling heating, or lubricating

Definitions

  • the present invention refers to a wire drawing line by means of which the cold forming operation is carried out to reduce the section of a wire (wire) or bar of different metallic materials making them pass through a conical hole made in the row.
  • the most common materials for wire drawing are steel, copper, aluminum and brass, although it can be applied in general to any metal or ductile alloy.
  • the objective of the invention is to provide a new wire drawing line that comprises a simple and simplified structure, being more economical and more functional, being able to operate in the longer term, requiring less external elements for its operation, such as press and ovens, compared to known wire drawing rows.
  • the first model is a wire drawing assembly consisting of the union of a drawing core with a drawing for the drawing core and in which the wire in a continuous process is drawn passing through the drawing core.
  • the second model consists of a pressure wire drawing assembly, which consists of the union of a drawing core with the drawing of the drawing core plus the connection of a pressure core with the mounting for the pressure core, these being elements in turn united.
  • the wire in a continuous process is drawn through the pressure core and then through the wire core.
  • the third model consists of a set of wire drawing rows equal to that described in the second model, with the difference that the cores can be disassembled and replaced and the mount can be reusable.
  • the cores are fixed to the metal frame by means of interference adjustment, being able to use methods such as cold pressing, heat shrinkage or the cores can also be fixed in the frame using welding.
  • Each core is then drilled with an inner hole of the required section.
  • the frames are in turn held in a row holder.
  • a wire drawing or pressure drawing line wears out, it is resized by machining a larger inner hole.
  • the wire drawing or pressure drawing row can be reused to draw wires with larger holes so that this hole size change can only be repeated a limited number of times for each wire drawing or pressure drawing row, of so that after that the row is discarded.
  • each core is pre-drilled to the required inner hole.
  • the frames are in turn held in a row holder.
  • the cores are fixed to the metal frame by interference adjustment, being able to use methods such as cold pressing, heat shrinkage.
  • the drawing core wears out, it can be replaced, but a press or thermodilation system is needed, which greatly hinders the operation of changing the drawing core.
  • the lubricant for the pressure drawing line is forced under pressure to be introduced into the pressure lubricant chamber defined between the pressure core and the wire drawing core.
  • the invention proposes a drawing line comprising at least one drawing core that integrates a through hole centered in an axial direction with a forming neck where at least one converges a truncated conical entry portion that forms part of the centered through hole, the wire core being immobilized to a support structure.
  • the shaping neck corresponds to the decrease in diameter of the wire or wire rod based on a larger diameter primitive diameter.
  • the support structure comprises a first front frame and a second rear frame both coupled to each other in a detachable manner by means of threading, defining The mounting of both mounts is an internal space where at least the drawing core with immovable retention is housed, both in axial and radial directions.
  • the anterior mount comprises a tubular configuration that has a head and a tubular extension that delimits a cylindrical recess where at least one drawing core is fitted that has axial retention in both directions and radial retention as well.
  • the rear mount comprises a bowl-shaped structure whose bottom has in its center a through-hole perforation of a rod to be drawn, while the inner side face of the rear mount comprises a conical trunk configuration on which a surface sits external conical trunk of the tubular extension that is part of the anterior mount.
  • the tubular extension wall of the anterior mount integrates several longitudinal grooves that greatly facilitate radial tightening against at least the drawing core.
  • the coupling of both frames generates a radial tightening on at least the drawing core by contacting the truncated-conical surfaces of both frames.
  • the head of the previous mount has a convergent inward inlet as a means of lubricating the rod to be drawn, where said convergent inlet is part of the inner hollow of the tubular structure of the previous mount.
  • the longitudinal grooves end in widened perforations.
  • the anterior mount comprises an axial retention perimeter step integrated in the head of the previous mount, located at the confluence of the head and tubular extension of the anterior mount.
  • the centered through hole of the drawing core comprises an inwardly convergent inlet portion, an outwardly divergent outlet portion and the shaping neck where both said portions converge.
  • the through hole in the bottom of the rear frame comprises a divergent configuration outwards.
  • the male threading is integrated into the head of the anterior mount, while the female threading is located in an area adjacent to the mouth of the rear mount that has a bowl-shaped configuration.
  • the front and rear frames have, respectively, outer terminal portions with a different section of the circular as a means of mounting and dismounting both mounts.
  • the drawing row of the invention comprises, in addition to the drawing core, a pressure core that is also fitted within the cylindrical bore of the tubular extension that forms part of the anterior mount, where one end of the core of wire drawing and one end of the pressure core are in contact with each other.
  • the pressure core integrates a central through hole in the axial direction comprising a central portion converging inwardly, and a divergent outlet portion outwardly, a passage neck of larger diameter being defined between the two portions than the initial or primitive diameter of the rod to draw.
  • a pressure lubricant chamber is defined formed by the outlet portion of the pressure core and by the convergent inlet portion of the drawing core, where both portions converge.
  • a front end of the pressure core abuts axially against the perimeter step of the anterior mount.
  • a front end of the drawing core abuts axially against the perimeter step of the previous frame selected between the first perimeter step and the second perimeter step.
  • the pressure core and the drawing core are located inside the frames immovably and stably, so that both are pressed together, being axially and radially tightened by the two mounts, anterior and posterior, so that the Pressure lubricant chamber is defined between both cores, the lubricant being supplied through the same pressure core.
  • the pressure core and the drawing core can be mounted within the internal space delimited by the frames at the same time, using a single movement and without the need for a press or oven as conventionally occurs.
  • the pressure core and the drawing core can be disassembled at the same time, using a single movement and without using a press or oven as is also the case conventionally. Likewise, radial and axial tightening is performed simultaneously at the same time using a single movement and without using a press or oven.
  • both the pressure core and the drawing core are of standard dimensions in the market.
  • the pressure core and the drawing core are of equal dimensions and therefore interchangeable.
  • the invention provides a pressure wire drawing assembly where the pressure core is made of tungsten carbide, steel, ceramics, natural diamond, monocrystalline rhinestone, polycrystalline rhinestone or similar materials.
  • the drawing core is also made of tungsten carbide, steel, ceramics, natural diamond, monocrystalline rhinestone, polycrystalline rhinestone or similar materials, having a flat cylindrical outer surface that fits inside the cylindrical bore of the previous mount, as previously mentioned.
  • the complementary conicities of the inner side face of the posterior mount and the outer surface of the tubular extension of the anterior mount provide the necessary radial tightening on both cores as the anterior mount is threaded onto the With this operation, the rear mount also achieves the axial tightening necessary to completely and stably immobilize the set of both cores.
  • the pressure core and the drawing core are configured and arranged in such a way that in correspondence with their adjacent faces they are in contact with each other and the pressure lubrication chamber is defined and the lubricant during the drawing process is introduced into that pressure lubricant chamber through the front of the pressure core.
  • the inner diameter of the axial bore of the pressure core in relation to the diameter of the inlet thread is an effective system for controlling the pressure of the lubricant and it is not necessary to provide additional mechanical means for maintaining the pressure.
  • the respective frames When the drawing core is worn, the respective frames can be unscrewed and the worn core can be easily removed and replaced from the cylindrical bore of the previous frame. Therefore, the mounts can be used for a long period of time, compared to already known systems.
  • the pressure drawing row assembly may have an external profile in a trochonic shape that converges in the direction of the drawing to fit in a seat similarly in a row holder, so that the drawing operation again tends to tighten and adjust the pressure drawing row assembly and thereby eliminate the need for complicated and expensive designs and row holders that have mechanical fasteners to secure the press wire drawing assembly in the row holder.
  • the set of pressure drawing rows can also have other types of exterior profiles, for example one that is fully cylindrical.
  • Figure 1.- Shows a sectioned elevation view of a drawing row according to a first embodiment of the invention.
  • Figure 2- Shows an exploded view of the drawing row shown in Figure 1.
  • Figure 3. Shows a sectional elevation view of another drawing line according to a second embodiment of the invention.
  • Figure 4.- Shows an exploded view of the drawing row shown in figure 3.
  • It comprises a drawing core (1), a pressure core (2), an anterior mount (3) and a posterior mount (4), both frames (3-4) defining an internal space where the core assembly is adjusted.
  • wire drawing (1) and the pressure core (2) in a first embodiment as shown in figures 1 and 2, and in a second embodiment where only the wire drawing core (1) is adjusted within the interior space, regardless of pressure core (2).
  • the drawing row is removable to be able to quickly and easily change the drawing core (1) and / or pressure core (2) when required.
  • the two mounts (3-4) are removable, engaging each other by means of a male thread (5) located in the front mount (3) and a female thread (6) located in the rear mount (4).
  • the rear mount (4) has a bowl-shaped structure whose side face internal (7) comprises a conical configuration converging towards its bottom (8) that is affected in its center by a through hole (9) of divergent outward exit.
  • the inner side face (7) of the rear mount (4) is interrupted at its end adjacent to its mouth by the female thread (6) where the male thread (5) of the previous mount (3) is complementary.
  • This anterior mount (3) comprises in principle a tubular structure that integrates a head (10) provided with the male thread (5) and a tubular extension (11) that externally has a conical configuration that is complemented by the conical configuration of the side face internal (7) of the rear mount (4), so that when joining both mounts (3-4) to each other by means of the male thread (5) and female thread (6), the tubular extension (1 1) of the mount front (3) fits against the inner side face (7) of the rear mount (4), without ever contacting an end edge (12) of the tubular extension (1 1) of the previous mount (3) against the bottom (8) of the rear mount (4), thus achieving the necessary tightening to immobilize the two cores (1-2).
  • the wall of the tubular extension (1 1) of the anterior mount (3) is affected by several longitudinal grooves (13) ending in widened perforations (14).
  • both cores (1-2) are immobilized both radially and axially thanks to the coupling of the two mounts (3-4), so that when threading the previous mount (3 ) on the rear mount (4), the tubular extension (1 1) presses radially against the drawing core (1) and also against the pressure core (2) thanks to the complementary conicities of that tubular extension (11) and of the inner side face (7) of the rear mount (4).
  • Both the drawing core (1) and the pressure core (2) have a cylindrical exterior configuration with the same diameter that fits in the cylindrical bore delimited by the tubular extension wall (11).
  • the two cores (1-2) are immobilized axially because a front end (15) of the pressure core (2) fits against a perimeter step (16) of the head (10) of the previous mount (3), while a rear end (17) of the drawing core (1) stops against the bottom (8) of the rear mount (4).
  • the simplest embodiment shown in Figures 3 and 4 differs fundamentally from the embodiment shown in Figures 1 and 2 in that such a simpler embodiment dispenses with the pressure core (2), as already mentioned above, whereby the drawing core (1) stops at a front end (18) against the perimeter step (16) of the head (10) of the previous mount (3).
  • This perimeter step (16) is located in the confluence zone of the tubular extension (1 1) and head (10) of said anterior mount (3).
  • Both the pressure core (2) and the drawing core (1) are made of a material selected from tungsten carbide, steel, ceramics, natural diamond, monocrystalline rhinestone, polycrystalline rhinestone.
  • Both the anterior mount (3) and the posterior mount (4) are made of a steel material.
  • the anterior mount (3) has the cylindrical bore delimited by the wall of the tubular extension (1 1) leading to an inlet (19) converging inwards for the lubricant at a front end of the anterior mount (3) intended for the pressure core (2), said inlet (19) being located in the head (10) of the previous mount (3).
  • the perimeter step (16) of the previous mount (3) is formed between the cylindrical bore and the convergent inlet (19) for the lubricant that is established in the head (10) of that previous mount (3).
  • the head (10) of the anterior mount (3) has a hexagonal shaped end portion (20) to facilitate rotation of the anterior mount (3) by mounting and dismounting the row of the invention. Both the pressure core (2) and the drawing core (1) fit inside the cylindrical bore of the anterior mount (3).
  • the pressure core (2) has a central through hole in the axial direction comprising an inwardly converging inlet portion (21) and an outwardly diverging outlet portion (22) of shorter length, with a neck between both portions being defined step (23) of greater diameter than the initial diameter of the rod to be drawn (24a) of the drawn rod (24).
  • the rear mount (4) has an outer trunk-conical surface (25) that converges in the drawing direction to simplify the design of the row holder and the female thread (6) at its front ends to receive the front end of the mount previous (3) that has the male thread (5).
  • the inner side face (7) of the rear mount (4) extends backward from the female thread (6) to receive the tubular extension (1 1) of the anterior mount (3) having a conical outer surface.
  • the hole delimited by the inner side face (7) of the rear mount (4) communicates with the through hole (9) located at the bottom (8) of that rear mount (4).
  • the rear mount (4) comprises an outer portion (26) hexagonal or otherwise to facilitate threading and unscrewing of the mounts (3 and 4).
  • the rear mount (4) has a convergent and inner conical surface to be received by the outer convergent conical surface of the tubular extension (11) of the previous mount (3).
  • the drawing core (1) has an inner hole with a convergent inlet portion (27) inwardly and a divergent outlet portion (28) outward. Both portions converge to a shaping neck (29) coinciding with the nominal diameter of wire or wire rod.
  • the pressure core (2) is pressed against the perimeter step (16) by pressing firmly on the wire drawing core (1) generating a tightening axial without the need for any fixing means that the cores may need.
  • the pressure core (2) and the drawing core (1) are firmly tightened thanks to the tightening generated between the corresponding inner conical surface with the inner side face (7) of the posterior mount (4), and the corresponding outer converging conical surface with the outer lateral face of the tubular extension (1 1) of the anterior mount (3), generating a radial tightening without the need for any fixing means that might need either of the two nuclei (1-2).
  • the front mount (3) and the rear mount (4) can be unscrewed and the drawing core (1) can be removed from the cylindrical bore of the previous mount (3) to be replaced
  • the lubricant is introduced through the convergent inlet (19) for the lubricant by means of the wire or rod to be drawn (24a) and a initial conical widening (21a) and the central through hole of the pressure core (2) leading to a pressure lubricant chamber (30) that is formed by the confluence of the divergent outlet portion (22) of the pressure core ( 2) and the convergent inlet portion (27) of the wire drawing core (1).
  • the level of pressure developed by the lubricant trapped in the pressure lubricant chamber (30) will depend on the difference in the primitive diameter (24a) between the inlet wire (24) being drawn and the passage neck (23) of the hole center pass of the pressure core (2).
  • the invention is applicable to a wide range of wire drawing assemblies and it is clear that this provides a simple way of replacing worn cores (1-2) and optimal use of mounts (3) and (4).
  • the drawing core (1) will also be tightly pressed radially thanks to the tightening generated between the conical surfaces in contact of the rear mount (4) and tubular extension (1 1) of the previous mount (3).

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Spinning Methods And Devices For Manufacturing Artificial Fibers (AREA)
  • Mutual Connection Of Rods And Tubes (AREA)

Abstract

Comprende al menos un núcleo de trefilado que integra un orificio pasante centrado en dirección axial con un cuello de conformación donde converge al menos una porción de entradatronco-cónica que forma parte del orificio pasante centrado, estando inmovilizando el núcleo de trefilado a una estructura soporte. La estructura soporte comprende una primera montura anterior y una segunda montura posterior acopladas entre sí de forma desmontable mediante roscado, definiendo el montaje de ambas monturas un espacio interno donde se aloja al menos el núcleo de trefilado con retención inamovible, tanto en dirección axial como en dirección radial.

Description

DESCRIPCIÓN
HILERA DE TREFILADO
OBJETO DE LA INVENCIÓN
La presente invención, tal y como se expresa en el enunciado de esta memoria descriptiva, se refiere a una hilera de trefilado mediante la cual se lleva a cabo la operación de conformación en frío para reducir la sección de un hilo (alambre) o barra de distintos materiales metálicos haciéndolos pasar por un orificio cónico practicado en la hilera.
Los materiales más habituales para el trefilado son el acero, cobre, aluminio y los latones, aunque puede aplicarse en general a cualquier metal o aleación dúctil.
Partiendo de esta premisa, el objetivo de la invención es proporcionar una nueva hilera de trefilado que comprende una estructura sencilla y simplificada, siendo más económica y más funcional, pudiendo funcionar a más largo plazo necesitando menos elementos externos para su funcionamiento, tales como prensa y hornos, en comparación con las hileras de trefilado conocidas.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
En la actualidad existen tres modelos de hilera de trefilado.
El primer modelo es un conjunto de hilera de trefilado que consiste en la unión de un núcleo de trefilado con una montura para el núcleo de trefilado y en la cual el hilo en un proceso continuo es trefilado pasando a través del núcleo de trefilado.
El segundo modelo consiste en un conjunto de hilera de trefilado a presión, que consiste en la unión de un núcleo de trefilado con la montura del núcleo de trefilado más la unión de un núcleo de presión con la montura para el núcleo de presión, estando estos elementos a su vez unidos. El hilo en un proceso continuo es trefilado pasando a través del núcleo de presión y después por el núcleo de trefilado.
El tercer modelo consiste en un conjunto de hilera de trefilado a presión igual al descrito en el segundo modelo, con la diferencia de que los núcleos pueden ser desmontados y reemplazados y la montura puede ser reutilizable. En el primer y segundo modelos, los núcleos son fijados a la montura de metal mediante ajuste por interferencia, pudiendo usar para ello métodos como prensado en frío, termo- contracción o también los núcleos pueden ser fijados en la montura usando soldadura. Cada núcleo es entonces perforado con un orificio interior de la sección requerida. Las monturas son a su vez sujetadas dentro de un porta-hileras. Cuando una hilera de trefilado o hilera de trefilado a presión se desgasta, se cambia de tamaño mecanizando un orificio interior mayor. La hilera de trefilado o hilera de trefilado a presión puede ser reutilizada para trefilar hilos con orificios mayores de manera que este cambio de tamaño del orificio solo se puede repetir un número limitado de veces para cada hilera de trefilado o hilera de trefilado a presión, de forma que después de ello la hilera se desecha.
En el tercer modelo de hilera de trefilado, cada núcleo es perforado previamente al orificio interior requerido. Las monturas son a su vez sujetadas dentro de un porta-hileras. Los núcleos son fijados a la montura de metal mediante ajuste por interferencia, pudiendo usar para ello métodos como prensado en frío, termo-contracción. Cuando el núcleo de trefilado se desgasta, puede ser reemplazado pero para ello se necesita utilizar un sistema de prensa o de termodilatación, lo que dificulta enormemente la operación de cambiar el núcleo de trefilado.
En el segundo y tercer tipo de hilera de trefilado, el lubricante para la hilera de trefilado a presión se ve forzado bajo presión a introducirse en la cámara de lubricante a presión definida entre el núcleo de presión y el núcleo de trefilado.
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
Con el fin de alcanzar los objetivos y evitar los inconvenientes mencionados en los apartados anteriores, la invención propone una hilera de trefilado que comprende al menos un núcleo de trefilado que integra un orificio pasante centrado en dirección axial con un cuello de conformación donde converge al menos una porción de entrada tronco- cónica que forma parte del orificio pasante centrado, estando inmovilizado el núcleo de trefilado a una estructura soporte.
El cuello de conformación se corresponde con la disminución de diámetro del hilo o varilla de trefilado partiendo de un diámetro primitivo de mayor sección. La estructura soporte comprende una primera montura anterior y una segunda montura posterior acopladas ambas entre sí de forma desmontable mediante roscado, definiendo el montaje de ambas monturas un espacio interno donde se aloja al menos el núcleo de trefilado con retención inamovible, tanto en dirección axial como en dirección radial.
La montura anterior comprende una configuración tubular que posee un cabezal y una extensión tubular que delimita un hueco cilindrico donde se ajusta al menos un núcleo de trefilado que tiene retención axial en ambos sentidos y retención radial también.
La montura posterior comprende una estructura en forma de cazoleta cuyo fondo posee en su centro una perforación pasante de salida de una varilla a trefilar, mientras que la cara lateral interna de la montura posterior comprende una configuración tronco-cónica sobre la que asienta complementariamente una superficie tronco-cónica exterior de la extensión tubular que forma parte de la montura anterior.
La pared de la extensión tubular de la montura anterior integra varias ranuras longitudinales que facilitan enormemente el apriete radial contra al menos el núcleo de trefilado.
El acoplamiento de ambas monturas genera un apriete radial sobre al menos el núcleo de trefilado mediante contacto de las superficies tronco-cónicas de ambas monturas.
También cabe señalar que el acoplamiento de las dos monturas genera un apriete axial en el que un extremo trasero del núcleo de trefilado hace tope contra el fondo de la montura posterior.
La cabeza de la montura anterior posee una entrada convergente hacia el interior como medio de lubricación de la varilla a trefilar, donde dicha entrada convergente forma parte del hueco interior de la estructura tubular de la montura anterior.
Las ranuras longitudinales finalizan en unas perforaciones ensanchadas.
La montura anterior comprende un escalón perimetral de retención axial integrado en la propia cabeza de la montura anterior, ubicada en la confluencia de la cabeza y extensión tubular de la montura anterior. El orificio pasante centrado del núcleo de trefilado comprende una porción de entrada convergente hacia el interior, una porción de salida divergente hacia el exterior y el cuello de conformación donde convergen ambas porciones citadas.
La perforación pasante del fondo de la montura posterior comprende una configuración divergente hacia fuera.
En una realización, el roscado macho está integrado en la cabeza de la montura anterior, mientras que el roscado hembra está ubicado en una zona adyacente a la embocadura de la montura posterior que presenta una configuración en forma de cazoleta.
La montura anterior y la montura posterior poseen, respectivamente, unas porciones terminales exteriores con una sección diferente de la circular como medio para montar y desmontar ambas monturas.
En una realización principal la hilera de trefilado de la invención comprende, además del núcleo de trefilado, un núcleo de presión que se aloja ajustado también dentro del hueco cilindrico de la extensión tubular que forma parte de la montura anterior, donde un extremo del núcleo de trefilado y un extremo del núcleo de presión están en contacto entre sí.
El núcleo de presión integra un orificio pasante central en dirección axial que comprende una porción central convergente hacia el interior, y una porción de salida divergente hacia fuera, definiéndose entre ambas porciones un cuello de paso de mayor diámetro que el diámetro inicial o primitivo de la varilla a trefilar.
En la zona de confluencia del núcleo de trefilado y núcleo de presión se define una cámara de lubricante a presión formada por la porción de salida del núcleo de presión y por la porción de entrada convergente del núcleo de trefilado, donde ambas porciones confluyen. Considerando la realización principal de la invención, un extremo frontal del núcleo de presión hace tope axialmente contra el escalón perimetral de la montura anterior.
Según la realización de la invención en la que se prescinde del núcleo de presión, un extremo frontal del núcleo de trefilado hace tope axialmente contra el escalón perimetral de la montura anterior seleccionado entre el primer escalón perimetral y el segundo escalón perimetral.
Con esta disposición descrita es posible montar y desmontar fácilmente el conjunto de los elementos que componen la hilera de trefilado de manera que cuando el núcleo de trefilado está desgastado, puede ser reemplazado de forma fácil y sencilla montando después de nuevo el conjunto de las piezas de nuevo.
El núcleo de presión y el núcleo de trefilado están ubicados en el interior de las monturas de forma inamovible y estable, de manera que ambos están presionados entre sí, estando apretados axial y radialmente mediante las dos monturas, anterior y posterior, de forma que la cámara de lubricante a presión está definida entre ambos núcleos, suministrándose el lubricante a través del mismo núcleo de presión.
El núcleo de presión y el núcleo de trefilado se pueden montar dentro del espacio interno delimitado por las monturas a la vez, usando un solo movimiento y sin necesidad de una prensa u horno como ocurre convencionalmente.
También cabe señalar que el núcleo de presión y el núcleo de trefilado se pueden desmontar a la vez, usando un solo movimiento y sin necesidad de usar prensa u horno como ocurre también convencionalmente. Igualmente el apriete radial y axial se realiza simultáneamente a la vez usando un solo movimiento y sin necesidad de usar prensa u horno.
Por otro lado cabe señalar también que tanto el núcleo de presión como el núcleo de trefilado son de dimensiones estándar en el mercado.
El núcleo de presión y el núcleo de trefilado son de iguales dimensiones y por tanto intercambiables.
Por otro lado, la invención proporciona un conjunto de hilera de trefilado a presión donde el núcleo de presión está fabricado en carburo de tungsteno, acero, cerámica, diamante natural, diamante artificial monocristalino, diamante artificial policristalino o materiales parecidos. El núcleo de trefilado está fabricado igualmente en carburo de tungsteno, acero, cerámica, diamante natural, diamante artificial monocristalino, diamante artificial policristalino o materiales parecidos, teniendo una superficie exterior cilindrica plana que se adapta en el interior del hueco cilindrico de la montura anterior, tal como se ha referido ya anteriormente.
Las conicidades complementarias de la cara lateral interior de la montura posterior y la superficie exterior de la extensión tubular de la montura anterior proporcionan el apriete necesario radial sobre ambos núcleos a medida que se rosca la montura anterior sobre la montura posterior consiguiendo con esta operación también el apriete axial necesario para inmovilizar totalmente y de forma estable el conjunto de ambos núcleos.
El núcleo de presión y el núcleo de trefilado se configuran y se disponen de forma tal que en correspondencia con sus caras adyacentes están en contacto entre sí y se define la cámara de lubricación a presión y el lubricante durante el proceso de trefilado se introduce en esa cámara de lubricante a presión a través de la parte frontal del núcleo de presión.
Por lo tanto, el diámetro interior del orificio axial del núcleo de presión en relación con el diámetro del hilo de entrada es un sistema eficaz para el control de la presión del lubricante y no es necesario proporcionar medios mecánicos adicionales para el mantenimiento de la presión.
Cuando el núcleo de trefilado se desgasta, las respectivas monturas pueden desenroscarse y el núcleo desgastado puede ser fácilmente extraído y reemplazado del hueco cilindrico de la montura anterior. Por lo tanto, las monturas pueden ser utilizadas durante un largo período de tiempo, comparado con los sistemas ya conocidos.
El conjunto de hilera de trefilado a presión puede tener un perfil exterior en forma troco- cónica que converge en la dirección del trefilado para encajar en un asiento de forma similar en un porta-hileras, por lo que la operación de trefilado de nuevo tiende a apretar y a ajustarse el conjunto de la hilera de trefilado a presión y con ello eliminar la necesidad de diseños y de porta-hileras complicados y caros que tienen sujetadores mecánicos para asegurar el conjunto de hilera de trefilado a presión en el porta-hileras.
El conjunto de hileras de trefilado a presión puede tener también otros tipos de perfiles exteriores, por ejemplo uno que sea totalmente cilindrico. A continuación para facilitar una mejor comprensión de esta memoria descriptiva y formando parte integrante de la misma se acompañan unas figuras en las que con carácter ilustrativo y no limitativo se ha representado el objeto de la invención.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
Figura 1.- Muestra una vista en alzado seccionado de una hilera de trefilado según una primera realización de la invención. Figura 2- Muestra una vista en explosión de la hilera de trefilado mostrada en la figura 1.
Figura 3.- Muestra una vista en alzado seccionado de otra hilera de trefilado según una segunda realización de la invención.
Figura 4.- Muestra una vista en explosión de la hilera de trefilado mostrada en la figura 3.
DESCRIPCIÓN DE UN EJEMPLO DE REALIZACIÓN DE LA INVENCIÓN
Considerando la numeración adoptada en las figuras, la hilera de trefilado contempla la siguiente nomenclatura empleada en la descripción:
I . - Núcleo de trefilado. 2.- Núcleo de presión.
3. - Montura anterior.
4. - Montura posterior.
5. - Roscado macho.
6. - Roscado hembra. 7.- Cara lateral interna.
8. - Fondo.
9. - Perforación pasante.
10. - Cabeza.
I I . - Extensión tubular. 12.- Borde extremo.
13. - Ranuras longitudinales.
14. - Perforación ensanchada.
15. - Extremo frontal.
16. - Escalón perimetral. 17.- Extremo trasero. 18. - Extremo frontal.
19. - Entrada lubricante.
20. - Porción terminal hexagonal.
21. - Porción de entrada. 21a.- Ensanchamiento cónico.
22. - Porción de salida.
23. - Cuello de paso.
24. - Varilla trefilada. 24a.- Varilla a trefilar. 25.- Superficie tronco-cónica exterior.
26. - Porción exterior hexagonal.
27. - Porción de entrada convergente.
28. - Porción de salida divergente.
29. - Cuello de conformación. 30.- Cámara de lubricante a presión.
Comprende un núcleo de trefilado (1), un núcleo de presión (2), una montura anterior (3) y una montura posterior (4), definiendo ambas monturas (3-4) un espacio interno donde se ajusta el conjunto del núcleo de trefilado (1) y el núcleo de presión (2) en una primera realización tal como se muestra en las figuras 1 y 2, y en una segunda realización donde dentro del espacio interior se ajusta sólo el núcleo de trefilado (1), prescindiendo del núcleo de presión (2).
La hilera de trefilado es desmontable para poder cambiar de forma rápida y sencilla el núcleo de trefilado (1) y/o núcleo de presión (2) cuando se precise. Para ello, las dos monturas (3-4) son desmontables, acoplándose entre sí mediante un roscado macho (5) ubicado en la montura anterior (3) y un roscado hembra (6) ubicado en la montura posterior (4).
La montura posterior (4) presenta una estructura de forma de cazoleta cuya cara lateral interna (7) comprende una configuración cónica convergente hacia su fondo (8) que está afectado en su centro de una perforación pasante (9) de salida divergente hacia fuera.
La cara lateral interna (7) de la montura posterior (4) está interrumpida en su extremidad adyacente a su embocadura por el roscado hembra (6) donde se acopla complementariamente el roscado macho (5) de la montura anterior (3).
Esta montura anterior (3) comprende en principio una estructura tubular que integra una cabeza (10) provista del roscado macho (5) y una extensión tubular (11) que presenta exteriormente una configuración cónica que se complementa con la configuración cónica de la cara lateral interna (7) de la montura posterior (4), de forma que al unir ambas monturas (3-4) entre sí mediante el roscado macho (5) y roscado hembra (6), la extensión tubular (1 1) de la montura anterior (3) se ajusta contra la cara lateral interna (7) de la montura posterior (4), sin llegar a contactar en ningún momento un borde extremo (12) de la extensión tubular (1 1) de la montura anterior (3) contra el fondo (8) de la montura posterior (4), consiguiendo así el apriete necesario para inmovilizar los dos núcleos (1-2). La pared de la extensión tubular (1 1) de la montura anterior (3) está afectada de varias ranuras longitudinales (13) que finalizan en unas perforaciones ensanchadas (14).
Considerando la primera realización mostrada en las figuras 1 y 2, dentro del hueco cilindrico delimitado por la extensión tubular (11) de la montura anterior (3) se ajusta el núcleo de trefilado (1) y también el núcleo de presión (2) contactando ambos por respectivos extremos adyacentes, a la vez que ambos núcleos (1-2) se inmovilizan tanto en sentido radial como en sentido axial gracias al acoplamiento de las dos monturas (3- 4), de forma que al roscar la montura anterior (3) sobre la montura posterior (4), la extensión tubular (1 1) presiona radialmente contra el núcleo de trefilado (1) y también contra el núcleo de presión (2) gracias a las conicidades complementarias de esa extensión tubular (11) y de la cara lateral interna (7) de la montura posterior (4). Tanto el núcleo de trefilado (1) como el núcleo de presión (2) poseen una configuración exterior cilindrica con un mismo diámetro que se ajusta en el hueco cilindrico delimitado por la pared de la extensión tubular (11).
Los dos núcleos (1-2) se inmovilizan axialmente debido a que un extremo frontal (15) del núcleo de presión (2) se ajusta contra un escalón perimetral (16) de la cabeza (10) de la montura anterior (3), mientras que un extremo trasero (17) del núcleo de trefilado (1) hace tope contra el fondo (8) de la montura posterior (4). La realización más simple mostrada en las figuras 3 y 4 se diferencia fundamentalmente de la realización mostrada en las figuras 1 y 2 en que tal realización más simple prescinde el núcleo de presión (2), tal como se ha referido ya anteriormente, con lo cual el núcleo de trefilado (1) hace tope por un extremo frontal (18) contra el escalón perimetral (16) de la cabeza (10) de la montura anterior (3). Este escalón perimetral (16) está ubicado en la zona de confluencia de la extensión tubular (1 1) y cabeza (10) de dicha montura anterior (3).
Tanto el núcleo de presión (2) como el núcleo de trefilado (1) están fabricados con un material seleccionado entre carburo de tungsteno, acero, cerámica, diamante natural, diamante artificial monocristalino, diamante artificial policristalino.
Tanto la montura anterior (3) como la montura posterior (4) están fabricadas con un material de acero.
La montura anterior (3) posee el hueco cilindrico delimitado por la pared de la extensión tubular (1 1) que conduce a una entrada (19) convergente hacia el interior para el lubricante en un extremo frontal de la montura anterior (3) destinado al núcleo de presión (2), estando ubicada dicha entrada (19) en la cabeza (10) de la montura anterior (3).
Considerando la segunda realización de la invención, el escalón perimetral (16) de la montura anterior (3) está formado entre el hueco cilindrico y la entrada (19) convergente para el lubricante que está establecida en la cabeza (10) de esa montura anterior (3). La cabeza (10) de la montura anterior (3) posee una porción terminal (20) de forma hexagonal para facilitar el giro de la montura anterior (3) mediante el montaje y desmontaje de la hilera de la invención. Tanto el núcleo de presión (2) como el núcleo de trefilado (1) se ajustan dentro del hueco cilindrico de la montura anterior (3).
El núcleo de presión (2) tiene un orificio pasante central en dirección axial que comprende una porción de entrada (21) convergente hacia el interior y una porción de salida (22) divergente hacia fuera de menor longitud, definiéndose entre ambas porciones un cuello de paso (23) de mayor diámetro que el diámetro inicial de la varilla a trefilar (24a) de la varilla trefilada (24).
La montura posterior (4) tiene una superficie tronco-cónica exterior (25) que converge en la dirección de trefilado para simplificar el diseño del porta-hileras y el roscado hembra (6) en su extremos frontal para recibir el extremo frontal de la montura anterior (3) que tiene el roscado macho (5).
La cara lateral interna (7) de la montura posterior (4) se extiende hacia atrás desde el roscado hembra (6) para recibir la extensión tubular (1 1) de la montura anterior (3) que tiene una superficie exterior cónica. El hueco delimitado por la cara lateral interna (7) de la montura posterior (4) comunica con la perforación pasante (9) ubicada en el fondo (8) de esa montura posterior (4). En su extremo trasero, la montura posterior (4) comprende una porción exterior (26) hexagonal o de otra forma para facilitar el roscado y desenroscado de las monturas (3 y 4).
La montura posterior (4) tiene una superficie cónica convergente e interior para ser recibida por la superficie cónica convergente exterior de la extensión tubular (11) de la montura anterior (3).
Internamente, el núcleo de trefilado (1) tiene un orificio interior con una porción de entrada convergente (27) hacia el interior y una porción de salida divergente (28) hacia el exterior. Ambas porciones convergen a un cuello de conformación (29) coincidente con el diámetro nominal de hilo o varilla trefilada.
Cuando las dos monturas (3 y 4) están roscadas juntas como se muestra en la figura 1 , el núcleo de presión (2) queda apretado contra el escalón perimetral (16) presionando con firmeza sobre el núcleo de trefilado (1) generando un apriete axial sin necesidad de ningún medio de fijación que puedan necesitar los núcleos. Cuando las dos monturas (3 y 4) están roscadas juntas, el núcleo de presión (2) y el núcleo de trefilado (1) quedan apretados con firmeza gracias al apriete generado entre la superficie cónica interior correspondiente con la cara lateral interna (7) de la montura posterior (4), y la superficie cónica convergente exterior correspondiente con la cara lateral exterior de la extensión tubular (1 1) de la montura anterior (3), generando un apriete radial sin necesidad de ningún medio de fijación que pudiera necesitar cualquiera de los dos núcleos (1-2).
Cuando el núcleo de trefilado (1) se desgasta, la montura anterior (3) y la montura posterior (4) pueden ser desenroscadas y el núcleo de trefilado (1) puede ser extraído del hueco cilindrico de la montura anterior (3) para ser reemplazado. Durante el proceso de trefilado, el lubricante se introduce a través de la entrada (19) convergente para el lubricante por medio del propio hilo o varilla a trefilar (24a) y un ensanchamiento cónico inicial (21a) y el orificio pasante central del núcleo de presión (2) que desemboca en una cámara de lubricante a presión (30) que está formada por la confluencia de la porción de salida (22) divergente del núcleo de presión (2) y la porción de entrada convergente (27) del núcleo de trefilado (1). El nivel de presión desarrollado por el lubricante atrapado en la cámara de lubricante a presión (30) dependerá de la diferencia del diámetro primitivo (24a) entre el hilo (24) de entrada al ser trefilado y el cuello de paso (23) del orificio pasante central del núcleo de presión (2).
La invención es aplicable a una amplia gama de conjuntos de trefilado y es evidente que esto proporcione una forma simple de sustitución de núcleos (1-2) desgastados y un uso óptimo de monturas (3) y (4).
Tal como se ha referido anteriormente, puede ser otro tipo de materialización de la invención, en donde sólo se requiere un montaje de núcleo de trefilado (1) dentro de la montura anterior (3) para el núcleo de trefilado (1), y el núcleo de presión y la montura para el núcleo de presión pueden ser reemplazados por una nueva montura roscada que aplique presión al extremo frontal del núcleo trefilado generando un apriete axial sin necesidad de ningún medio de fijación que pueda necesitar los núcleos.
El núcleo de trefilado (1) quedará también apretado radialmente con firmeza gracias al apriete generado entre las superficies cónicas en contacto de la montura posterior (4) y extensión tubular (1 1) de la montura anterior (3).

Claims

REIVINDICACIONES
1.- HILERA DE TREFILADO, que comprende al menos un núcleo de trefilado que integra un orificio pasante centrado en dirección axial con un cuello de conformación donde converge al menos una porción de entrada tronco-cónica que forma parte del orificio pasante centrado, estando inmovilizado el núcleo de trefilado a una estructura soporte; caracterizada por que: la estructura soporte comprende una primera montura anterior (1) y una segunda montura posterior (2) acopladas ambas entre sí de forma desmontable mediante roscado, definiendo el montaje de ambas monturas un espacio interno donde se aloja al menos el núcleo de trefilado (1) con retención inamovible, tanto en dirección radial como en dirección axial; la montura anterior (3) comprende una configuración tubular que posee una cabeza (10) y una extensión tubular (1 1) cuya pared delimita un hueco cilindrico donde se ajusta al menos el núcleo de trefilado (1) que tiene retención axial en ambos sentidos y retención radial también; la montura posterior (4) comprende una estructura en forma de cazoleta cuyo fondo (8) posee en su centro una perforación pasante (9) de salida de una varilla (24) trefilar, mientras que la cara lateral interna (7) de la montura posterior (4) comprende una configuración tronco-cónica sobre la que asienta complementariamente una superficie tronco-cónica exterior de la extensión tubular
(1 1) que forma parte de la montura anterior (3); la pared de la extensión tubular (11) de la montura anterior (3) integra varias ranuras longitudinales (13); donde el acoplamiento de ambas monturas (3 y 4) genera un apriete radial sobre al menos el núcleo de trefilado (1) mediante el contacto de las superficies tronco-cónicas de ambas monturas (3-4); y donde el acoplamiento de las dos monturas (3 y 4) genera un apriete axial en el que un extremo trasero (17) del núcleo de trefilado (1) hace tope contra el fondo (8) de la montura posterior (4).
2.- HILERA DE TREFILADO, según la reivindicación 1 , caracterizada por que la cabeza (10) de la montura anterior (3) posee una entrada (19) convergente hacia el interior como medio de lubricación de la varilla (24) a trefilar, donde dicha entrada (19) forma parte del hueco interior de la estructura tubular de la montura anterior (3).
3. - HILERA DE TREFILADO, según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que las ranuras longitudinales (13) finalizan en unas perforaciones ensanchadas (13).
4. - HILERA DE TREFILADO, según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que la montura anterior (3) comprende un escalón perimetral (16) de retención axial integrado en la cabeza (10) de la montura anterior (3), ubicado en la confluencia de la cabeza (10) y extensión tubular (11) de la montura anterior (3).
5.- HILERA DE TREFILADO, según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que el orificio pasante centrado del núcleo de trefilado (1) comprende una porción de entrada convergente (27) hacia el interior, una porción de salida divergente (28) hacia el exterior y el cuello de conformado (29) donde convergen ambas porciones (27) y (28).
6.- HILERA DE TREFILADO, según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que la perforación pasante (9) del fondo de la montura posterior (4) comprende una configuración divergente hacia fuera.
7. - HILERA DE TREFILADO, según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que el roscado macho (5) está integrado en la cabeza (10) de la montura anterior (3), mientras que el roscado hembra (6) está ubicado en una zona adyacente a la embocadura de la montura posterior (4) que presenta la configuración en forma de cazoleta.
8. - HILERA DE TREFILADO, según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que la montura anterior (3) y la montura posterior (4) poseen, respectivamente, unas porciones terminales exteriores (20) y (26), con una sección diferente de la circular como medio para montar y desmontar ambas monturas (3-4).
9. - HILERA DE TREFILADO, según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que: - comprende además un núcleo de presión (2) que se aloja ajustado también dentro del hueco cilindrico de la extensión tubular (1 1) que forma parte de la montura anterior (3); donde un extremo del núcleo de trefilado (1) y un extremo del núcleo de presión (2) están en contacto entre sí;
- el núcleo de presión (1) integra un orificio pasante central en dirección axial que comprende una porción de entrada (21) convergente hacia el interior, y una porción de salida (22) divergente hacia fuera, definiéndose entre ambas porciones un cuello de paso (23) de mayor diámetro que el diámetro inicial de la varilla a trefilar (24a) de la varilla trefilad a (24);
- en la zona de confluencia del núcleo de trefilado (1) y núcleo de presión (2) se define una cámara de lubricante a presión (30) formada por la porción de salida (22) del núcleo de presión (2) y por la porción de entrada convergente (26) del núcleo de trefilado (1), donde ambas porciones confluyen.
10. - HILERA DE TREFILADO, según las reivindicaciones 4 y 9, caracterizada por que un extremo frontal (15) del núcleo de presión (2) hace tope axialmente contra el escalón perimetral (16) de la montura anterior (3).
11. - HILERA DE TREFILADO, según la reivindicación 4, caracterizada por que un extremo frontal (18) del núcleo de trefilado (1) hace tope axialmente contra el escalón perimetral de la montura anterior (3).
12. - HILERA DE TREFILADO, según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que la montura posterior (4) comprende una superficie tronco-cónica exterior (25).
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