Dispositivo y procedimiento para la fabricación de perfiles huecos al menos parcialmente cerrados con tiempo de ciclo corto.

Dispositivo (1) para la fabricación de perfiles huecos al menos parcialmente cerrados a partir de una pletina

(16) mediante una conformación en U-O con un juego de herramientas (2, 5) que comprende un punzón en U (3) en una primera mitad de herramienta 5 (4) para producir una pletina (17) al menos parcialmente en U y una matriz superior (6) en una segunda mitad de herramienta (7) para conformar una pletina (17) al menos parcialmente en U en un perfil hueco al menos parcialmente cerrado, caracterizado porque el juego de herramientas (2, 5) discurre en paralelo entre sí en dirección axial del perfil hueco al menos parcialmente cerrado, que se va a fabricar, y está superpuesto en dirección de cierre (8) de las mitades de herramienta (4, 7), estando previsto un portamatrices (9) común entre las itades de herramienta (4, 7) del juego de herramientas (2, 5), que comprende al menos dos matrices (10) idénticas parcialmente en U para el juego de herramientas (2, 5), y pudiendo rotar el portamatrices (9) alrededor de su eje axial (11).

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2011/065725.

Solicitante: THYSSENKRUPP STEEL EUROPE AG.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: KAISER-WILHELM-STRASSE 100 47166 DUISBURG ALEMANIA.

Inventor/es: FLEHMIG, THOMAS.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > TRABAJO MECANICO DE LOS METALES SIN ARRANQUE SUSTANCIAL... > FABRICACION DE CHAPAS, ALAMBRES, BARRAS, TUBOS, PERFILES... > Fabricación de chapas, barras, alambres, tubos,... > B21C37/08 (Fabricación de tubos a base de juntas soldadas (no implicando más que una operación de soldado B23K))
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > TRABAJO MECANICO DE LOS METALES SIN ARRANQUE SUSTANCIAL... > TRABAJO MECANICO O TRATAMIENTO DE CHAPAS, TUBOS,... > Curvado de chapas a lo largo de líneas rectas, p.... > B21D5/01 (entre martillos y yunques o topes)

PDF original: ES-2473576_T3.pdf

 

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Ilustración 1 de Dispositivo y procedimiento para la fabricación de perfiles huecos al menos parcialmente cerrados con tiempo de ciclo corto.
Ilustración 2 de Dispositivo y procedimiento para la fabricación de perfiles huecos al menos parcialmente cerrados con tiempo de ciclo corto.
Ilustración 3 de Dispositivo y procedimiento para la fabricación de perfiles huecos al menos parcialmente cerrados con tiempo de ciclo corto.
Ilustración 4 de Dispositivo y procedimiento para la fabricación de perfiles huecos al menos parcialmente cerrados con tiempo de ciclo corto.
Dispositivo y procedimiento para la fabricación de perfiles huecos al menos parcialmente cerrados con tiempo de ciclo corto.

Fragmento de la descripción:

Dispositivo y procedimiento para la fabricación de perfiles huecos al menos parcialmente cerrados con tiempo de ciclo corto 5

Sector de la técnica La invención se refiere a un dispositivo para la fabricación de perfiles huecos al menos parcialmente cerrados a partir de una pletina mediante una conformación en U-O con un juego de herramientas que comprende un punzón en U en una primera mitad de herramienta para producir una pletina al menos parcialmente en U y una matriz superior en una segunda mitad de herramienta para conformar una pletina al menos parcialmente en U en un perfil hueco al menos parcialmente cerrado. La invención se refiere además a un procedimiento para la fabricación de un perfil hueco al menos parcialmente cerrado a partir de una pletina.

Estado de la técnica Los perfiles huecos al menos parcialmente cerrados se utilizan a menudo en la construcción de vehículos de motor para sustituir perfiles abiertos y soldados entre sí. Sin embargo, la cantidad de etapas de conformación, que se originan como resultado del complejo proceso de conformación, contrarresta un modo de fabricación económico. La conformación en U-O estándar requiere al menos dos etapas de conformación, ejecutándose cada etapa de conformación por separado en una o varias prensas y moviéndose el componente entre las estaciones de trabajo. Aunque en caso de un diseño apropiado se puede fabricar incluso una pieza completa por cada carrera de la prensa, este dispositivo necesita numerosos juegos de herramientas, así como varios robots o dispositivos de alimentación (feeder) para transportar las pletinas o las pletinas semiterminadas entre las herramientas individuales. 25 En particular existe el problema de que durante la conformación en U-O, la pletina conformada primero al menos parcialmente en U se extrae de la matriz y se coloca en la matriz para la conformación en O. Esto origina problemas desde el punto de vista de la técnica de proceso, particularmente en relación con una posición inclinada durante la inserción en la matriz en O. Además, en caso de materiales con una alta recuperación elástica puede existir el problema de que estos no se puedan colocar fácilmente en la matriz para la conformación en O. De la publicación alemana para información de solicitud de patente de tipo genérico DE102007021798A1, que pertenece al solicitante, es conocido un dispositivo para la fabricación de perfiles al menos parcialmente cerrados que comprende una placa de base desplazable y un punzón desplazable, de modo que la pletina conformada primero en U puede permanecer en la matriz correspondiente antes de la conformación en O. No obstante, hay que mejorar el tiempo de ciclo que puede conseguir este dispositivo, porque sólo con cada segunda carrera de la prensa se fabrica una pieza completa.

Además, el coste de equipamiento de este dispositivo es relativamente grande.

Objeto de la invención Teniendo en cuenta lo anterior, la presente invención tiene por tanto el objetivo de proponer un dispositivo y un procedimiento para la fabricación de perfiles huecos al menos parcialmente cerrados a partir de una pletina, que garanticen la fabricación de perfiles correspondientes con tiempo de ciclo corto y con una alta seguridad del proceso.

Según una primera instrucción de la presente invención, el objetivo se consigue mediante un dispositivo de tipo genérico al discurrir el juego de herramientas en paralelo entre sí en dirección axial del perfil hueco al menos 45 parcialmente cerrado, que se va a fabricar, y al quedar superpuesto en dirección de cierre de las mitades de herramienta, estando previsto un portamatrices común entre las mitades de herramienta del juego de herramientas, que comprende al menos dos matrices idénticas parcialmente en U para el juego de herramientas, y pudiendo rotar el portamatrices alrededor de su eje axial.

La disposición superpuesta y en paralelo del juego de herramientas permite en primer lugar cerrar el juego de herramientas mediante una única operación de cierre y realizar, por tanto, simultáneamente en ambas mitades de herramienta una conformación de una pletina o de una pletina preconformada. El portamatrices rotatorio alrededor de su eje axial permite que la pletina no se tenga que extraer de la matriz al menos parcialmente en U, utilizada para la conformación en U, sino que la misma se pueda posicionar en la segunda mitad de herramienta mediante giro 55 para ser conformada a continuación en un perfil hueco al menos parcialmente cerrado. Por tanto, el giro del portamatrices alrededor de su eje axial permite posicionar la pletina al menos parcialmente en U en la próxima mitad de herramienta para la conformación en O, o para la fabricación de un perfil hueco al menos parcialmente cerrado. A tal efecto, el portamatrices rotatorio requiere un bajo coste de equipamiento. Además, los sistemas de manipulación o los robots y los dispositivos de alimentación son necesarios únicamente para colocar la pletina y extraer el perfil hueco al menos parcialmente cerrado que ya está terminado.

Según una primera configuración del dispositivo, el portamatrices presenta más de dos matrices al menos parcialmente en U, siendo la cantidad de matrices igual a un múltiplo de dos. El portamatrices puede comprender entonces preferentemente cuatro, seis o, por ejemplo, ocho matrices en U, de modo que el portamatrices puede 65 alojar al mismo tiempo varias pletinas que se van a conformar. En particular, los perfiles al menos parcialmente cerrados, ya terminados, se pueden extraer fácilmente, sin retardar el tiempo de ciclo durante o entre los movimientos de cierre de las mitades de herramienta.

Según otra configuración del dispositivo, el portamatrices se puede mover en dirección de cierre de las mitades de herramienta y su peso está opcionalmente descargado a fin de maximizar la seguridad del proceso y minimizar el 5 desgaste del dispositivo. La capacidad de desplazamiento permite simplificar el dispositivo de conformación, ya que una mitad de herramienta del dispositivo se puede configurar de manera fija. Mediante la descarga de peso opcional se reduce el desgaste del portamatrices rotatorio, por ejemplo, en los apoyos necesarios de los soportes de cojinete.

A menudo es necesario utilizar un núcleo de apoyo en la conformación en O para conseguir diseños particularmente complejos. Por consiguiente, el dispositivo se puede configurar de manera ventajosa al estar previstos soportes de cojinete para el apoyo rotatorio del portamatrices y al menos un dispositivo de tracción de núcleo, estando dispuesto opcionalmente el al menos un dispositivo de tracción de núcleo sobre los soportes de cojinete. La disposición del dispositivo de tracción de núcleo sobre los soportes de cojinete del portamatrices posibilita un posicionamiento fácil del dispositivo de tracción de núcleo en la zona de la conformación en O, que se va a ejecutar de manera correspondiente, para posicionar el núcleo de apoyo antes de la conformación o para extraerlo del perfil hueco al menos parcialmente cerrado después de la conformación. Sin embargo, es posible también disponer el dispositivo de tracción de núcleo en la segunda mitad de herramienta.

De acuerdo con otra configuración del dispositivo según la invención, el punzón en U está dispuesto por debajo de la matriz superior, estando asignados opcionalmente pisadores al punzón en U. La disposición del punzón en U por debajo de la matriz superior posibilita una colocación fácil de una pletina para ejecutar la conformación en U. Los pisadores previstos opcionalmente en la primera mitad de herramienta posibilitan una entrada controlada de la pletina durante la conformación en U y garantizan una colocación, una vez más mejorada, de la pletina si los mismos se pueden desplazar... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Dispositivo (1) para la fabricación de perfiles huecos al menos parcialmente cerrados a partir de una pletina (16) mediante una conformación en U-O con un juego de herramientas (2, 5) que comprende un punzón en U (3) en una 5 primera mitad de herramienta (4) para producir una pletina (17) al menos parcialmente en U y una matriz superior (6) en una segunda mitad de herramienta (7) para conformar una pletina (17) al menos parcialmente en U en un perfil hueco al menos parcialmente cerrado, caracterizado porque el juego de herramientas (2, 5) discurre en paralelo entre sí en dirección axial del perfil hueco al menos parcialmente cerrado, que se va a fabricar, y está superpuesto en dirección de cierre (8) de las mitades de herramienta (4, 7) , estando previsto un portamatrices (9) común entre las mitades de herramienta (4, 7) del juego de herramientas (2, 5) , que comprende al menos dos matrices (10) idénticas parcialmente en U para el juego de herramientas (2, 5) , y pudiendo rotar el portamatrices (9) alrededor de su eje axial (11) .

2. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el portamatrices (9) presenta más de dos 15 matrices (10) al menos parcialmente en U, siendo la cantidad de matrices igual a un múltiplo de dos.

3. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el portamatrices (9) se puede mover en dirección de cierre de las mitades de herramienta (4, 7) y su peso está opcionalmente descargado.

4. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque están previstos soportes de cojinete (14) para el apoyo rotatorio del portamatrices (9) y al menos un dispositivo de tracción de núcleo (13) , estando dispuesto el al menos un dispositivo de tracción de núcleo (13) sobre los soportes de cojinete (14) .

5. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el punzón en U (3) está 25 dispuesto por debajo de la matriz superior (6) y a un punzón en U (3) están asignados opcionalmente pisadores (18) .

6. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque las matrices (10) al menos parcialmente en U del portamatrices (9) presentan paredes laterales, cuya altura es igual al menos a la mitad de la longitud de pared lateral máxima desenrollada del perfil hueco a fabricar.

7. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque las paredes laterales de las matrices al menos parcialmente en U presentan zonas parciales (19) con una entrada redondeada (23) , que se pueden desplazar hacia afuera.

8. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque están previstos medios para ejecutar otras etapas de trabajo en la pletina al menos parcialmente en U o en el perfil hueco al menos parcialmente cerrado.

9. Procedimiento para la fabricación de un perfil hueco al menos parcialmente cerrado mediante la utilización de un 40 dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 8, con las siguientes etapas:

- colocar una pletina plana en la primera mitad de herramienta,

- conformar la pletina en una pletina al menos parcialmente en U en la primera mitad de herramienta mediante el 45 cierre de las mitades de herramienta del juego de herramientas,

- abrir las mitades de herramienta y girar el portamatrices, de modo que una matriz al menos parcialmente en U con una pletina al menos parcialmente en U queda posicionada en la segunda mitad de herramienta y otra matriz en U queda posicionada en la primera mitad de herramienta,

- colocar una segunda pletina en la primera mitad de herramienta y

- cerrar las mitades de herramienta y conformar simultáneamente la pletina parcialmente en U en un perfil hueco al

menos parcialmente cerrado en la segunda mitad de herramienta y conformar la pletina colocada en una pletina 55 parcialmente en U en la primera mitad de herramienta.

10. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 9, caracterizado porque el portamatrices presenta cuatro matrices al menos parcialmente en U y el portamatrices se gira en 90º después de abrirse la primera y la segunda mitad de herramienta.

11. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 9 ó 10, caracterizado porque las paredes laterales de las matrices al menos parcialmente en U del portamatrices presentan zonas parciales desplazables hacia afuera con una entrada redondeada, que al cerrarse las mitades de herramienta del juego de herramientas son desplazadas hacia afuera por las paredes laterales de la matriz superior de la segunda mitad de herramienta.

12. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 9 a 11, caracterizado porque se ejecutan otras etapas de trabajo en la pletina al menos parcialmente en U en el portamatrices.