Dispositivo de embutición de un elemento a embutir en una pieza.

Dispositivo de embutición de un elemento a embutir (3) en una pieza (20) que presenta una superficie deembutición,

siendo el citado dispositivo del tipo que consta de:

- un punzón (1), móvil por traslación según una dirección D y que presenta un extremo libre (11), capaz de aplicar,según la citada dirección D, sobre le citado elemento a embutir (3), una fuerza de intensidad dada para embutir elcitado elemento a embutir (3) sobre la citada superficie de embutición;

- una pieza de posicionamiento (2) del citado elemento a embutir (3) en la cual se ha dispuesto un paso (21) quepresenta una salida (25), estando capacitado el citado extremo libre (11) del citado punzón (1) para desplazarse,según la citada dirección D, dentro del citado paso (21) y estando capacitado el citado paso (21) para recibir elcitado elemento a embutir (3) en una posición adaptada a su embutición sobre la citada superficie de embutición;

- una matriz de percusión (4) que presenta una cara operativa (41), que se mantiene a una distancia determinada (d)enfrente de la citada salida (25) del citado paso (21), por unos medios de sujeción, estando capacitada la citada caraoperativa (41), por una parte, para recibir la citada superficie de embutición, estando dispuesta la citada superficie deembutición sensiblemente perpendicular a la citada dirección D, y, por otra parte, para trabajar conjuntamente con elcitado extremo libre (11) del citado punzón (1) para deformar la citada superficie de embutición y/o el citadoelemento a embutir (3) con el fin de fijar el citado elemento a embutir (3) en la citada superficie de embutición;

caracterizado porque los citados medios de sujeción de la citada matriz incluyen un elemento frágil (6), capaz deromperse cuando se ejerce una fuerza de intensidad superior a un valor límite sobre la citada cara operativa (41),mediante lo cual, cuando el citado punzón (1) ejerce, sobre la citada matriz (4), la citada fuerza de intensidadsuperior al citado valor límite, el citado elemento frágil (3) se rompe y la citada matriz (4) es desplazada por el citadopunzón (1).

Dispositivo de embutición de un elemento a embutir en una pieza.

La presente invención se refiere a un dispositivo de embutición de un elemento a embutir en una pieza, especialmente en una pieza de vehículo automóvil, ver por ejemplo el documento US-A-6 161 279, en el cual se basa el preámbulo de la reivindicación 1.

La embutición es una operación sencilla, de ensamblaje de dos piezas. Se procede a la deformación del material, sea de la pieza en la que se embute el elemento a embutir, sea del mismo elemento a embutir, sea de ambos. La embutición se utiliza para inmovilizar piezas, sin soldadura. Por ejemplo, para fijar una tuerca en una pieza, sin deformarla, se puede realizar una tuerca con un aro central, o guía, que se plegará al otro lado de la pieza, previamente perforada, como para un remache; esto es lo que se llama una tuerca embutida. Como un remache, este ensamblaje no es desmontable. También es posible fijar un elemento a embutir, por deformación de la pieza en la cual está fijado este elemento. En este caso, la pieza puede no tener agujero.

El dispositivo de embutición, también llamado embutidor, incluye un punzón, que se mueve por traslación, y una matriz de percusión, situada bajo el extremo libre del punzón. La pieza, sobre la que el elemento a embutir se debe fijar, está situada sobre la matriz. El elemento a embutir es golpeado por el extremo libre del punzón. Es este choque del elemento a embutir, golpeado sobre la pieza, por el punzón, el que deforma esta última y/o el elemento a embutir, contra la cara llamada “operativa” de la matriz, y permite la fijación del elemento a embutir sobre la pieza.

El dispositivo incluye en general un almacén y un sistema de transporte de los elementos a embutir. El almacén contiene una pluralidad de elementos a embutir que son desplazados, uno tras otro, al nivel de la entrada de un paso dispuesto en una pieza de posicionamiento del elemento a embutir. Este paso presenta una salida que desemboca encima de la cara operativa de la matriz. El extremo libre del punzón se desplaza, en y más allá de este paso, entre una posición alta, en la cual el extremo libre está situado por encima de la entrada del paso, y una posición baja, situada en el paso y que permite la embutición. Cuando el punzón está en posición alta, el sistema de transporte del almacén desplaza un elemento a embutir al nivel de la entrada del paso, y el desplazamiento del extremo libre del punzón arrastra este elemento a embutir dentro del paso y realiza la embutición a nivel de la salida del paso.

No obstante, pasa con frecuencia que dos elementos a embutir sean introducidos, superpuestos uno sobre el otro, dentro del paso antes mencionado. El punzón arrastra entonces los dos elementos a embutir dentro del paso y golpea los elementos a embutir, apilados, contra la pieza y la matriz, con la misma intensidad que para embutir un único elemento a embutir. El punzón ejerce por lo tanto una fuerza sobre el elemento a embutir de encima, que se transmite al elemento a embutir de debajo. Hay una disipación de energía en el desplazamiento relativo de los dos elementos a embutir situados dentro del paso. Resulta que en lugar de deformar la pieza y/o el elemento a embutir situado debajo, con el fin de realizar su embutición, el punzón deforma el elemento a embutir de debajo pero de manera que no permite su embutición. El elemento a embutir de debajo tiende a ser aplastado e inflado, deteriorando la pieza de posicionamiento, que se fisura, y/o el extremo libre del punzón. Por lo tanto la embutición se debe detener inmediatamente y debe venir un operador a retirar los elementos a embutir y a sustituir la pieza de posicionamiento y/o el punzón.

Con el fin de resolver este problema, la presente invención propone un dispositivo de embutición de un elemento a embutir sobre una pieza que presenta una superficie de embutición, siendo el citado dispositivo del tipo que incluye, de manera conocida:

- un punzón, móvil mediante traslación según una dirección D y que presenta un extremo libre, capaz de aplicar, según la citada dirección D, sobre el citado elemento a embutir, una fuerza de intensidad dada para embutir el citado elemento a embutir sobre la citada superficie de embutición;

- una pieza de posicionamiento del citado elemento a embutir, en la que se ha dispuesto un paso que presenta una salida, siendo capaz el citado extremo libre del citado punzón de desplazarse según la citada dirección D, en el citado paso, y siendo capaz el citado paso de recibir el citado elemento a embutir en una posición adaptada a su embutición sobre la citada superficie de embutición;

- una matriz de percusión, que presenta una cara operativa, mantenida a una distancia determinada, enfrente de la citada salida del citado paso, por unos medios de sujeción, siendo capaz la citada cara operativa, por una parte, de recibir la citada superficie de embutición, estando dispuesta la citada superficie de embutición sensiblemente perpendicular a la citada dirección D, y, por otra parte, de trabajar conjuntamente con el citado extremo libre del citado punzón para deformar la citada superficie de embutición y/o el citado elemento a embutir, con el fin de fijar el citado elemento a embutir sobre la citada superficie de embutición.

De acuerdo con la invención, de una manera característica, los medios de sujeción de la citada matriz incluyen un elemento frágil, capaz de romperse cuando se ejerce una fuerza de intensidad superior a un valor límite sobre la citada cara operativa, mediante lo cual, cuando el citado punzón ejerce, sobre la citada matriz, la citada fuerza de intensidad superior al citado valor límite, el citado elemento frágil se rompe y la citada matriz es desplazada por el citado punzón.

El desplazamiento de la matriz por el punzón permite alejar ésta última del extremo libre del punzón. El resultado es que, cuando se introducen dos elementos a embutir apilados dentro del paso, el punzón ejerce realmente una fuerza sobre la matriz, puesto que la energía del choque entre el elemento a embutir y la pieza no se disipa en la deformación de uno y/u otro de estos elementos. Si esta fuerza presenta una intensidad superior a un valor límite dado y se corre el riesgo de dañar el punzón y/o la pieza de posicionamiento, la rotura del elemento frágil que sujeta la matriz permite disipar la energía del choque provocado por el desplazamiento del punzón, en el desplazamiento de la matriz. Esta se aleja del extremo libre del punzón y ya no está sometida a los golpes repetidos de este último. Esta ya no corre el riesgo de ser dañada.

Ventajosamente, el dispositivo incluye medios de detección de la rotura del citado elemento frágil y una alimentación de energía y los citados medios de detección se acoplan con medios de corte de la citada alimentación de manera que la rotura del citado elemento frágil acciona los citados medios de corte de la citada alimentación por medio de los citados medios de detección. Así, la fractura o rotura del elemento frágil provoca, no únicamente el desplazamiento de la matriz, sino también la parada del dispositivo privándole de energía. Así pues, cualquier riesgo de deterioro es rápidamente eliminado.

El desplazamiento de la matriz no está limitado de acuerdo con la invención. Así, la matriz se puede apartar lateralmente con respecto al punzón. De acuerdo con una forma de realización, el dispositivo incluye un tope frágil sobre el que se apoya la citada matriz de percusión. En este caso, el desplazamiento de la matriz tiene lugar según la dirección D de desplazamiento del punzón.

De acuerdo con una forma de realización especial, el dispositivo consta de un soporte de la citada matriz, intercalado entre la citada matriz y el citado tope frágil y una guía que tiene una perforación sobre la que el citado soporte es capaz de desplazarse en traslación según la citada dirección D, mediante lo cual, al producirse la rotura del citado tope frágil, el citado soporte se puede desplazar sobre la citada guía para alejar la citada matriz.

Ventajosamente, el dispositivo incluye entonces medios de empuje, montados en la citada guía y que son capaces de ejercer, sobre la citada matriz, una fuerza que la retorna hacia el citado punzón. Estos medios de empuje permiten, especialmente, recuperar fácilmente el soporte y la matriz después de su desplazamiento.

De acuerdo con una realización especial, se monta una pieza de unión... [Seguir leyendo]

1. Dispositivo de embutición de un elemento a embutir (3) en una pieza (20) que presenta una superficie de embutición, siendo el citado dispositivo del tipo que consta de:

- un punzón (1) , móvil por traslación según una dirección D y que presenta un extremo libre (11) , capaz de aplicar, según la citada dirección D, sobre le citado elemento a embutir (3) , una fuerza de intensidad dada para embutir el citado elemento a embutir (3) sobre la citada superficie de embutición;

- una pieza de posicionamiento (2) del citado elemento a embutir (3) en la cual se ha dispuesto un paso (21) que presenta una salida (25) , estando capacitado el citado extremo libre (11) del citado punzón (1) para desplazarse, según la citada dirección D, dentro del citado paso (21) y estando capacitado el citado paso (21) para recibir el citado elemento a embutir (3) en una posición adaptada a su embutición sobre la citada superficie de embutición;

- una matriz de percusión (4) que presenta una cara operativa (41) , que se mantiene a una distancia determinada (d) enfrente de la citada salida (25) del citado paso (21) , por unos medios de sujeción, estando capacitada la citada cara operativa (41) , por una parte, para recibir la citada superficie de embutición, estando dispuesta la citada superficie de embutición sensiblemente perpendicular a la citada dirección D, y, por otra parte, para trabajar conjuntamente con el citado extremo libre (11) del citado punzón (1) para deformar la citada superficie de embutición y/o el citado elemento a embutir (3) con el fin de fijar el citado elemento a embutir (3) en la citada superficie de embutición;

caracterizado porque los citados medios de sujeción de la citada matriz incluyen un elemento frágil (6) , capaz de romperse cuando se ejerce una fuerza de intensidad superior a un valor límite sobre la citada cara operativa (41) , mediante lo cual, cuando el citado punzón (1) ejerce, sobre la citada matriz (4) , la citada fuerza de intensidad superior al citado valor límite, el citado elemento frágil (3) se rompe y la citada matriz (4) es desplazada por el citado punzón (1) .

2. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque incluye unos medios de detección (8; 10) de la rotura del citado elemento frágil (6) y una alimentación de energía.

3. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado porque los citados medios de detección (8) están acoplados con unos medios de corte (110) de la citada alimentación de manera que la rotura del citado elemento frágil (6) acciona los citados medios de corte (110) que cortan la citada alimentación mediante los citados medios de detección (8; 10) .

4. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque incluye un tope frágil (6) , sobre el cual descansa la citada matriz de percusión (4) .

5. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizado porque incluye un soporte (5) de la citada matriz (4) , intercalado entre la citada matriz (4) y el citado tope frágil (6) y una guía (7) que consta de una perforación (71) por la cual le citado soporte (5) es capaz de desplazarse por traslación según la citada dirección D, mediante lo cual, durante la rotura del citado tope frágil (6) , el citado soporte (5) se puede desplazar por la citada guía (7) para alejarse de la citada matriz (4) .

6. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 4 o 5, caracterizado porque incluye unos medios de empuje (9) , montados en la citada guía (7) y que son capaces de ejercer, sobre la citada matriz (4) , una fuerza que la retorna hacia el citado punzón (1) .

7. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 5 o 6, caracterizado porque se le ha montado una pieza de unión (8) , desplazable por traslación según la dirección D, en la citada guía (7) , bajo el citado tope frágil (6) , presentando la citada pieza de unión (8) una superficie exterior longitudinal que presenta una primera (81) y una segunda (83) zonas, de sección diferente; y porque se ha dispuesto un palpador (10) enfrente de la citada segunda zona (83) , con el fin de detectar la traslación de la citada pieza de unión (8) durante la ruptura del citado tope frágil (6) , mediante la detección de la variación de sección de la citada pieza de unión (8) , cuando la citada pieza de unión (8) es empujada por la citada matriz (4) , durante la ruptura del citado tope frágil (6) .

8. Dispositivo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque incluye un almacén (120) que contiene una pluralidad de elementos a embutir (3) y que incluye un sistema de transporte de uno de los citados elementos a embutir (3) , siendo capaz el citado sistema de transporte de arrastrar uno de los citados elementos a embutir (3) del citado almacén (120) de manera que el citado extremo libre (11) del citado punzón (1) ejerza sobre él la citada fuerza de intensidad dada.

9. Dispositivo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el citado extremo libre (11) del citado punzón (1) incluye una contera intercambiable.

10. Dispositivo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el citado extremo libre (11) del citado punzón (1) es capaz de trabajar conjuntamente por ajuste con el citado elemento a embutir (3) .