Dispositivo y procedimiento para el moldeado de piezas de trabajo.

Dispositivo para mecanizar una preforma (3) que está construida como un cuerpo hueco simétrico a la rotación, con un husillo principal

(1.1) cuyo eje es el eje principal (x) de máquina y con como minimo una herramienta de conformado (8) exterior, que presenta numerosas ruedas de conformado exteriores y pueden posicionarse radialmente o pueden desplazarse radialmente correspondiendo con un contorno predeterminado de la pieza de trabajo (4) que hay que conformar, así como con una herramienta interior de conformado (9) la cual está sujeta en un soporte (5) que puede desplazarse en dirección longitudinal axial y se apoya de manera coaxial pudiendo girar alrededor del eje principal (x) de máquina del husillo principal (1.1), en donde las ruedas de conformado de las herramientas de conformado (8) exteriores están construidas para en la zona de la herramienta interior de conformado (9) atacar desde el exterior la envolvente de la preforma (3), caracterizado por que están previstos un cajón de husillo principal (1) que puede desplazarse axialmente con un arrastrador (11) accionado así como un cabezal móvil (2) con un dispositivo de alojamiento construido como pieza de centrado (7) y un dispositivo de apriete (14) con una prolongación de compresión (10) guiada centrada con el eje principal (x) de máquina, los cuales están construidos para su jetar centrada la preforma (3) entre el arrastrador (11) y la pieza de centrado (7) y sujetarla axialmente, de manera que debido al apriete previo el cajón de husillo principal (1) con el husillo principal (1.1) giratorio y el cabezal móvil (2) forman una unidad, que en conjunto y debido al empuje axial de un dispositivo de avance (15) situado en el cajón de husillo principal (1) puede desplazarse con un avance controlado en dirección axial con respecto a las herramientas de conformado (8) exteriores presentando la herramienta interior de conformado (9) un contorno exterior (9.2) axial perfilado el cual está preparado para presentar diferentes diámetros de herramienta activos, pudiendo la herramienta interior de conformado (9) desplazarse axialmente y/o situarse axialmente respecto de la posición axial de las herramientas de conformado (8) exteriores para predeterminar la posición axial de una zona de conformado sobre la herramienta interior de conformado (9), entre la herramienta interior de conformado (9) y las herramientas de conformado (8) exteriores mediante el posicionado axial de las herramientas de conformado (8) exteriores respecto de la herramienta interior de conformado (9), de manera que debido a los diferentes diámetros de herramienta activos del contorno exterior (9.2) de la herramienta interior de conformado (9) puede obtenerse un diámetro interior de la pieza de trabajo (4) mediante la posición axial relativa de las herramientas de conformado (8) exteriores y la herramienta interior de conformado (9) unas respecto a otra.

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E10000210.

Solicitante: Repkon Machine and Tool Industry and Trade Inc.

Nacionalidad solicitante: Turquía.

Dirección: Selahattin Pinar St. 4/3 34726 Kalamis - Istanbul TURQUIA.

Inventor/es: KOSTERMEIER, KARL-HEINZ.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > TRABAJO MECANICO DE LOS METALES SIN ARRANQUE SUSTANCIAL... > TRABAJO MECANICO O TRATAMIENTO DE CHAPAS, TUBOS,... > Conformación sin cortado, por estampado, repujado... > B21D22/16 (sobre mandriles o patrones de conformación)

PDF original: ES-2543005_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Dispositivo y procedimiento para el moldeado de piezas de trabajo

El invento se refiere a un dispositivo para el moldeado de piezas de trabajo según el preámbulo de la reivindicación 1, asi como a un procedimiento para el moldeado de piezas de trabajo según el preámbulo de la reivindicación 8.

Se conocen procedimientos en los que una pieza de trabajo es hecha girar en rotación y entonces es conformada mediante rodillos o ruedas aproximadas a la pieza de trabajo desde el exterior. A menudo estas piezas de trabajo están construidas como cuerpos huecos simétricos a la rotación. Los cuerpos huecos pueden presentar por un lado fondos cerrados.

En la mayor parte de los casos este conformado se produce de tal manera que las ruedas exteriores de conformado presionan la envolvente de la pieza de trabajo con forma de cuerpo hueco contra una espiga Interior de tal manera que el material en el interior de una zona de conformado entre las herramientas de conformar es llevado a estado fluido axial, radial y tangencialmente. Con ello se reduce el espesor de pared de la envolvente.

El cuerpo hueco que va a ser conformado es guiado con ello en toda su longitud sobre la espiga Interior de manera que después del conformado al menos el 50 % de la pieza de trabajo terminada se encuentra sobre la espiga interior. Dependiendo de cómo se ha desarrollado el proceso puede encontrarse también el 100% de la longitud de la pieza de trabajo sobre la espiga Interior.

El empuje del material sobre la espiga Interior durante el conformado tiene la desventaja de que se crea un rozamiento muy alto entre la superficie interior de la pieza de trabajo y la superficie de la espiga Interior. El rozamiento lleva de nuevo a un calentamiento desventajoso de la pieza de trabajo y la espiga Interior. Como consecuencia viene el desgaste de la superficie durante el proceso de conformado debido a la solicitud por rozamiento.

Además, el diámetro exterior ideal de la espiga interior debe ser encontrado mediante ensayos lo que hace necesarias correcciones posteriores muy costosas del diámetro exterior de la espiga Interior. Queda excluida la fabricación con una espiga interior, de piezas de trabajo con diferentes diámetros exteriores en el caso de espesores de pared diferentes dentro de una pieza de trabajo. Para la fabricación de piezas de trabajo de este tipo es necesaria una espiga interior dividida que va sujeta sobre un husillo principal y un cabezal móvil. Sin embargo, un dispositivo como este con espiga interior dividida es caro. Además, el contorno posible de la pieza de trabajo está igualmente limitado, puesto que incluso una espiga dividida solo permite un margen limitado del diseño del contorno interior de la pieza de trabajo que va a ser conformada.

Por el documento DE 10 2007 002 228 A se conoce un dispositivo para mecanizar una preforma construida como cuerpo hueco simétrico a la rotación. Por ello la mecanización está dirigida hacia la generación de zonas de diferente espesor de pared en la dirección longitudinal de la preforma. Para ello en el interior de la preforma se lleva a cabo un perfilado interior. Con ello, la superficie exterior de la preforma permanece sin mecanizar para lo que la preforma es colocada en una matriz que rodea la superficie exterior de la preforma. Para su más fácil extracción la matriz puede estar construida en dos piezas de manera que como mínimo una de las dos mitades puede ser posicionada radialmente respecto de la dirección longitudinal. De esta manera, durante su mecanizado la preforma puede apoyarse con la superficie exterior contra la matriz. Además el dispositivo posee una herramienta interior de conformado la cual comprende una barra espiga que puede girar alrededor de su eje longitudinal. Para llevar a cabo ahora un perfilado sobre la cara interior de la preforma, la barra espiga presenta una herramienta situada en la zona de su extremo la cual presenta cuerpos rodillo individuales. Los mencionados cuerpos rodillo son desplazables radialmente respecto de la dirección longitudinal para hacer posible una modificación en el diámetro de la herramienta.

También el documento GB 2 184 676 A publica un dispositivo el cual está previsto para la mecanización de cuerpos huecos simétricos a la rotación. La finalidad es la reducción por zonas del espesor de pared del cuerpo hueco. Para ello el dispositivo presenta dos herramientas de conformado exteriores y una herramienta interior de conformado. Las herramientas de conformado poseen ruedas de laminación por presión las cuales presionan simultáneamente desde el interior y desde el exterior del cuerpo hueco contra la pared del cuerpo hueco. Durante su mecanizado el propio cuerpo hueco está sujeto por un extremo en un soporte para que gire alrededor del eje de la herramienta mientras que su extremo opuesto está libre. Para ello el eje longitudinal del cuerpo hueco y el eje de la herramienta coinciden. Durante la rotación del cuerpo hueco las herramientas de conformado pueden ser desplazadas al mismo tiempo, comenzando desde el extremo libre del cuerpo hueco, en paralelo al eje de la herramienta. Con ello, la pa

red del cuerpo hueco se va reduciendo sucesivamente mediante aquellas ruedas de laminación por presión que comprimen la pared entre ellas. Para ello, las ruedas de laminación por presión están situadas en soportes que pueden desplazarse radialmente respecto del eje de herramienta. Mediante un biselado prefijado de las parejas de ruedas de laminación por presión correspondientes unas con otras, se reduce la pared del cuerpo hueco en dos etapas.

Es misión del invento mostrar un dispositivo así como un procedimiento para la mecanización de una preforma construida como cuerpo hueco simétrico a la rotación, extendiéndose la mecanización a los posibles cambios en el espesor de la pared así como del diámetro interior y del diámetro exterior de la preforma, y el dispositivo así como el procedimiento hacen posible un control del posible alargamiento de la preforma durante su mecanización.

Esta misión será resuelta mediante un dispositivo con las características de la reivindicación 1 así como mediante un procedimiento con las características de la reivindicación 8. Las características de las reivindicaciones dependientes se refieren cada una a formas constructivas ventajosas.

De acuerdo con el invento, el dispositivo presenta como mínimo una herramienta de conformado exterior y un husillo principal, así como una herramienta interior de conformado que puede girar alrededor de un eje principal de máquina y se apoya coaxialmente respecto del eje principal de máquina del dispositivo. Por ello, el eje del husillo principal es el eje principal de máquina.

La herramienta interior de conformado está sujeta en un soporte que puede desplazarse en dirección longitudinal axial, que puede estar apoyado pudiendo girar por sí mismo con o independientemente de la herramienta interior de conformado.

La como minimo una herramienta de conformado exterior presenta numerosas ruedas de conformado exteriores que pueden ser desplazadas y colocadas radialmente correspondiendo con un contorno de pieza de trabajo predeterminado y en la zona de la herramienta interior de conformado atacan desde el exterior en la superficie envolvente de la preforma. La preforma se aloja en un dispositivo de alojamiento el cual, preferentemente se trata al mismo tiempo de un dispositivo de centrado el cual también centra la preforma.

Para ello, de acuerdo con el invento están previstos un cajón de husillo principal que puede desplazarse axialmente con un arrastrador accionado, así como un cabezal móvil con el dispositivo de alojamiento construido como pieza de centrar y un dispositivo de sujeción con una prolongación de compresión guiada centrada... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Dispositivo para mecanizar una preforma (3) que está construida como un cuerpo hueco simétrico a la rotación, con un husillo principal (1.1) cuyo eje es el eje principal (x) de máquina y con como mínimo una herramienta de conformado (8) exterior, que presenta numerosas ruedas de conformado exteriores y pueden posicionarse radialmente o pueden desplazarse radialmente correspondiendo con un contorno predeterminado de la pieza de trabajo (4) que hay que conformar, así como con una herramienta interior de conformado (9) la cual está sujeta en un soporte (5) que puede desplazarse en dirección longitudinal axial y se apoya de manera coaxial pudiendo girar alrededor del eje principal (x) de máquina del husillo principal (1.1), en donde las ruedas de conformado de las herramientas de conformado (8) exteriores están construidas para en la zona de la herramienta interior de conformado (9) atacar desde el exterior la envolvente de la preforma (3), caracterizado por que están previstos un cajón de husillo principal (1) que puede desplazarse axialmente con un arrastrador (11) accionado así como un cabezal móvil (2) con un dispositivo de alojamiento construido como pieza de centrado (7) y un dispositivo de apriete (14) con una prolongación de compresión (10) guiada centrada con el eje principal (x) de máquina, los cuales están construidos para sujetar centrada la preforma (3) entre el arrastrador (11) y la pieza de centrado (7) y sujetarla axialmente, de manera que debido al apriete previo el cajón de husillo principal (1) con el husillo principal (1.1) giratorio y el cabezal móvil (2) forman una unidad, que en conjunto y debido al empuje axial de un dispositivo de avance (15) situado en el cajón de husillo principal (1) puede desplazarse con un avance controlado en dirección axial con respecto a las herramientas de conformado (8) exteriores presentando la herramienta interior de conformado (9) un contorno exterior (9.2) axial perfilado el cual está preparado para presentar diferentes diámetros de herramienta activos, pudiendo la herramienta interior de conformado (9) desplazarse axialmente y/o situarse axialmente respecto de la posición axial de las herramientas de conformado (8) exteriores para predeterminar la posición axial de una zona de conformado sobre la herramienta interior de conformado (9), entre la herramienta interior de conformado (9) y las herramientas de conformado (8) exteriores mediante el posicionado axial de las herramientas de conformado (8) exteriores respecto de la herramienta interior de conformado (9), de manera que debido a los diferentes diámetros de herramienta activos del contorno exterior (9.2) de la herramienta interior de conformado (9) puede obtenerse un diámetro interior de la pieza de trabajo (4) mediante la posición axial relativa de las herramientas de conformado (8) exteriores y la herramienta interior de conformado (9) unas respecto a otra.

2. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado por que durante el conformado de la preforma (3) la herramienta interior de conformado (9) puede desplazarse axialmente o colocarse axialmente en relación a la posición de las herramientas de conformado (8) exteriores.

3. Dispositivo según la reivindicación 1 o 2, caracterizado por que la herramienta interior de conformado (9) presenta un contorno exterior esférico.

4. Dispositivo según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que el contorno exterior (9.2) de la herramienta interior de conformado (9) presenta uno o numerosos escalones cilindricos y/o una o numerosos transiciones cónicas, cóncavas y/o convexas.

5. Dispositivo según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que la herramienta interior de conformado (9) presenta una superficie contorneada en dirección circunferencial que ataca al contorno interior de la pieza de trabajo (4).

6. Dispositivo según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que la herramienta interior de conformado (9) está compuesta por numerosos perfiles exteriores y/o contornos.

7. Dispositivo según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que la herramienta interior de conformado (9) presenta como mínimo una rueda de conformado que preferentemente esta apoyada

coaxial al eje principal (x) de máquina.

8. Procedimiento para la fabricación de piezas de trabajo a partir de una preforma (3) que está construida como un cuerpo hueco simétrico a la rotación, preferentemente mediante un dispositivo según una de las reivindicaciones precedentes, el cual posee un husillo principal (1.1) cuyo eje es el eje principal (x) de máquina, en donde la preforma (3) es conformada mediante la acción conjunta de una herramienta interior de conformado (9) que puede girar alrededor del eje principal (x) de máquina del husillo principal (1.1) que es

tá apoyada coaxial con aquel asi como que está sujeta en un soporte (5) que puede desplazarse axialmente en dirección longitudinal y como mínimo una herramienta de conformado (8) exterior, la cual presente numerosas ruedas de conformado exteriores que en la zona de la herramienta interior de conformado (9) atacan desde el exterior sobre la superficie envolvente de la preforma (3), en donde la presión de las herramientas de conformado (8) y la herramienta interior de conformado (9) sobre la envolvente de la preforma (3) hace fluir el material, de manera que este, cuando la preforma (3) gira, adopta el contorno predeterminado por las herramientas de conformado (8) exteriores y la herramienta interior de conformado (9), cuyo espesor de pared es determinado por la posición radial de las ruedas de conformado de las herramientas de conformado (8) exteriores y la herramienta interior de conformado (9) una respecto a la otra, en donde las ruedas de conformado exteriores se desplazan radialmente o se colocan radialmente correspondiendo con el contorno predeterminado de la pieza de trabajo (4) que va a ser conformada, caracterizado por que la preforma (3) está sujeta centrada y apretada axialmente entre un arrastrador (11) accionado de un cajón de husillo principal (1) que puede desplazarse axialmente y un dispositivo de alojamiento construido como pieza de centrado (7) de un cabezal móvil (2) de tal manera que debido al apriete previo el cajón de husillo principal (1) con el husillo principal (1.1) asi como la preforma (3) y el cabezal móvil (2) junto con un dispositivo de apriete (14) con una prolongación de compresión (10) guiada centrada con respecto del eje principal (x) de máquina, forman una unidad que en conjunto debido al empuje axial de un dispositivo de avance (15) situado en el cajón de husillo principal (1) se desplaza con un avance controlado en dirección axial respecto de las herramientas de conformado (8) exteriores, en donde para presentar diferentes diámetros de herramienta activos la herramienta interior de conformado (9) presenta un contorno exterior (9.2) perfilado axialmente y se desplaza axialmente y/o se sitúa axialmente para predeterminar la posición axial de una zona de conformado sobre la herramienta interior de conformado (9) entre la herramienta interior de conformado (9) y las herramientas de conformado (8) exteriores por medio de la colocación axial de las herramientas de conformado (8) exteriores respecto de la herramienta interior de conformado (9), de manera que debido a los diferentes diámetros de herramienta activos del contorno exterior (9.2) de la herramienta interior de conformado (9) puede obtenerse un diámetro interior de la pieza de trabajo (4) mediante la posición relativa de las herramientas de conformado (8) exteriores y la herramienta interior de conformado (9) unas respecto a otra.

9. Procedimiento según la reivindicación 8, caracterizado por que con la preforma (3) girando el perfil del espesor de pared de la pieza de trabajo (4) que va a ser formada viene determinado por la separación de las herramientas de conformado (8) exteriores y el diámetro de contacto (9.1) de la herramienta interior de conformado (9) unas respecto a otra.

10. Procedimiento según la reivindicación 8 o 9, caracterizado por que con la preforma (3) girando el perfil del espesor de pared de la pieza de trabajo (4) que va a ser formada está determinado por la posición radial relativa de las herramientas de conformado (8) exteriores respecto del diámetro de contacto (9.1) de la herramienta interior de conformado (9), en donde el diámetro de contacto (9.1) se obtiene debido al contorno exterior (9.2) de la herramienta interior de conformado (9) a partir de su posición relativa respecto de las herramientas de conformado (8) exteriores.