DISPOSITIVO DE UNION PARA UNIR POR DEFORMACION PLASTICA.

Dispositivo de unión para unir por deformación plástica con un bastidor (1) abierto de un lado,

un accionamiento (4), que está dispuesto en el bastidor (1), con un punzón (5) movible y un portaherramienta (20, 40, 50), que soporta una herramienta (13), que se encuentra opuesta al punzón (5), en el bastidor (1), caracterizado porque el portaherramienta (20, 40, 50) presenta en su centro una zona (27, 47, 57) estrechada, que es de rigidez reducida, que está diseñada de tal modo, que el portaherramienta (20, 40, 50) se deforma en el caso de carga a la manera de un pandeo de tal modo en una dirección, que la apertura del bastidor (1) se compensa al menos en forma parcial en la herramienta (13)

Dispositivo de unión para unir por deformación plástica.

El invento trata de un dispositivo de unión para unir por deformación plástica con un bastidor abierto de un lado, un accionamiento, que está dispuesto en el bastidor, con un punzón movible y un portaherramientas que soporta una herramienta, que se encuentra opuesta al punzón, en el bastidor según el término genérico de la reivindicación 1. El invento trata además de un dispositivo de unión de esta naturaleza con un juego de portaherramientas que comprende al menos dos portaherramientas de diferente longitud que son intercambiables uno por otro y que sostienen y soportan en el bastidor una herramienta que se encuentra opuesta al punzón.

Dispositivos de unión del tipo nombrado se utilizan sobre todo para unir piezas de trabajo de chapa, por ejemplo, por medio de remachado, remachado por estampado o clinchado. En muchas aplicaciones de tales dispositivos de unión, por ejemplo, en la aplicación en la construcción automovilística, existe el problema de que el diseño de la forma de los componentes a unir hace necesarias distintas posiciones de la herramienta, que se encuentra opuesta al punzón, dentro del bastidor. También se solicita frecuentemente una modificación del ancho máximo de apertura entre el punzón y la herramienta para ajustar el dispositivo de unión en forma óptima a diferentes objetivos de unión.

En un dispositivo de unión conocido de la DE 10 2004 005 884 A1 se colocan portaherramientas de distinta longitud en el bastidor para modificar la posición de la herramienta dentro de la apertura del bastidor. Además, el accionamiento está dispuesto en un soporte que puede fijarse al bastidor en dos posiciones diferentes, teniendo el punzón, en su posición de reposo, en cada una de las dos posiciones una distancia diferente con respecto a la herramienta que se encuentra opuesta. De este modo puede modificarse adicionalmente el ancho de apertura entre la herramienta y el punzón.

El apoyo de la herramienta mediante portaherramientas de distinta longitud y las diferentes posiciones del punto de unión, que resultan debido a ello, así como debido al cambio de emplazamiento del accionamiento, con respecto al bastidor y al accionamiento, tienen como consecuencia que, bajo la solicitación del dispositivo de unión durante la unión, los ejes longitudinales del punzón y del accionamiento sean divergentes en diferentes posiciones del punto de unión en forma diferentemente intensa de su posición angular coaxial original. Estas desviaciones angulares se muestran en la suma también en la unión, dado que de acuerdo con estas desviaciones angulares también la posición de las superficies frontales, que se encuentran opuestas, del punzón y de la herramienta diverge de la posición de partida que en el estado descargado es paralela. Las desviaciones angulares pueden afectar en forma considerable la calidad de la unión y por ello no deben exceder una medida definida. Además, se exige que las desviaciones angulares sean en lo posible iguales en la dimensión aceptable y no dependan de la posición del punto de unión dentro del dispositivo de unión para que esto pueda tenerse en cuenta en el diseño de las herramientas de unión y en el proyecto del proceso de unión. Diferentes desviaciones angulares en diferentes posiciones del punto de unión en la herramienta de unión se consideran desfavorables.

Debido a la solicitación del dispositivo de unión al unir resulta también un desplazamiento del punto de unión con respecto al bastidor transversalmente a los ejes longitudinales del punzón y de la herramienta. Este desplazamiento causa que las piezas de unión y los equipos que soportan el dispositivo de unión, por ejemplo un robot, estén sujetos a una solicitación adicional y por ello también debería ser lo más reducido posible en cualquier posición del punto de unión.

De la EP-A2-0 835 731 es conocido apoyar, en una máquina para moldear por inyección, que no posee columnas, con un bastidor de máquina, que esencialmente tiene forma de C, una placa de sujeción de molde, la cual está apoyada en ese, y una placa de sujeción de molde movible mediante un mecanismo de cierre, ambas placas de sujeción de molde en forma articulada de tal modo, que queden paralelas una frente a otra a pesar de las partes del bastidor de máquina que se abren por flexión. En este caso, entre las placas de sujeción de molde y las correspondientes partes del bastidor de máquina están previstas piezas de sujeción de acero de muelles, que actúan como articulaciones, las cuales son comprimibles por esfuerzo de compresión o extensibles por esfuerzo de tracción. La deformabilidad elástica de las piezas de sujeción tiene como consecuencia un recorrido más largo de cierre del mecanismo de cierre.

El invento tiene el objetivo de crear un dispositivo de unión del tipo nombrado, en el que es pequeña la desviación angular, que se presenta por solicitación durante la unión, entre el punzón y la herramienta. Además, está el objetivo de mantener lo más pequeño posible el desplazamiento del punto de unión con respecto al bastidor.

El objetivo se consigue por medio del invento nombrado en la reivindicación 1. En las subreivindicaciones están detalladas configuraciones favorables del invento.

Según el invento está previsto en un dispositivo de unión del tipo nombrado, que el portaherramientas esté conformado de tal modo, que con carga progresiva al unir experimente un cambio elástico de forma por pandeo, que compense al menos en forma parcial la apertura, que es dependiente de la carga, de los brazos del bastidor.

El invento se basa en el conocimiento de que la desviación angular que aparece entre el eje longitudinal del punzón y el eje longitudinal de la herramienta al unir puede influenciarse por medio del comportamiento de cambio de forma del portaherramientas en el caso de carga de tal modo, que el portaherramientas se doble en el caso de carga en una dirección que es opuesta a la dirección de flexión del brazo del bastidor, sin que se afecten de tal manera la estabilidad y la función de soporte del portaherramientas.

El invento tiene la ventaja de que con un gasto reducido pueden lograrse una desviación angular más pequeña y con ello mejores resultados de unión. La carga del dispositivo de unión por fuerzas transversales se reduce y la vida útil del dispositivo de unión y de las herramientas se mejora.

Para lograr que en un dispositivo de unión con un juego de portaherramientas que comprende al menos dos portaherramientas de longitud diferente que son intercambiables uno por otro y sujetan al bastidor y soportan en éste, una herramienta que se encuentra opuesta al punzón, la desviación angular, que aparece por solicitación durante la unión, entre los ejes longitudinales del punzón y de la herramienta, sea en gran parte independiente de la posición de la herramienta en el dispositivo de unión, está previsto además según el invento, que los diferentes portaherramientas estén conformados de tal modo, que su respectivo cambio elástico de forma bajo la carga actuante durante la unión, ocasione una desviación angular máxima, que se encuentre dentro de un estrecho rango especificado, entre el eje longitudinal del punzón y el eje longitudinal de la herramienta.

Por medio de una variación selectiva de la resistencia al cambio de forma, particularmente de la resistencia a la flexión, pueden adecuarse los diferentes portaherramientas a la situación de carga, que en cada caso resulta de su longitud, de tal modo que, asumiendo iguales condiciones de proceso, en cada portaherramientas resulten durante la unión esencialmente las mismas desviaciones angulares máximas.

Los conocimientos y métodos necesarios para influir sobre el comportamiento de cambio de forma del portaherramientas en el sentido del invento están a disposición del especialista y pueden apoyarse por medio de medidas empíricas. Así puede, por ejemplo, favorecerse según el invento la tendencia al pandeo de un portaherramientas más largo por medio de un debilitamiento apropiado de su sección para ocasionar bajo carga un cambio de forma, que curve levemente el portaherramientas, que compense en forma parcial el cambio de forma del bastidor y de este modo posibilite cumplir con una desviación angular especificada. Convenientemente se elegirá en el marco de los límites permitidos la extensión de las desviaciones angulares, que deben cumplirse con los diferentes portaherramientas, de tal modo, que con todos los portaherramientas pueda cumplirse bien con el estrecho rango angular especificado. En...

1. Dispositivo de unión para unir por deformación plástica con un bastidor (1) abierto de un lado, un accionamiento (4), que está dispuesto en el bastidor (1), con un punzón (5) movible y un portaherramienta (20, 40, 50), que soporta una herramienta (13), que se encuentra opuesta al punzón (5), en el bastidor (1), caracterizado porque el portaherramienta (20, 40, 50) presenta en su centro una zona (27, 47, 57) estrechada, que es de rigidez reducida, que está diseñada de tal modo, que el portaherramienta (20, 40, 50) se deforma en el caso de carga a la manera de un pandeo de tal modo en una dirección, que la apertura del bastidor (1) se compensa al menos en forma parcial en la herramienta (13).

2. Dispositivo de unión, según la reivindicación 1, caracterizado porque la zona (27, 47, 57) estrechada de los portaherramientas (20, 40, 50) está conformada de tal modo, que con carga progresiva al unir, experimenta un cambio elástico de forma, por medio del cual se reduce un desplazamiento del punto de unión dependiente de la carga respecto al bastidor, transversalmente a la dirección de la fuerza de unión.

3. Dispositivo de unión, según una de las reivindicaciones precedentes, con un juego de portaherramientas que comprende al menos dos portaherramientas (20, 40, 50) de diferente longitud que soportan una herramienta (13), que se encuentra opuesta al punzón (5), en el bastidor (1) y que son intercambiables uno por otro, caracterizado porque las zonas (27, 47, 57) estrechadas de los diferentes portaherramientas (20, 40, 50) del juego de portaherramientas están conformadas de tal modo, que sus respectivos cambios elásticos de forma ocasionan, bajo la carga actuante durante la unión, una desviación angular máxima entre el eje longitudinal del punzón (5) y el eje longitudinal de la herramienta (13), encontrándose esa desviación angular en todos los portaherramientas (20, 40, 50) del juego de portaherramientas respectivamente dentro del mismo rango estrecho especificado.

4. Dispositivo de unión, según la reivindicación 3, caracterizado porque los portaherramientas (20, 40, 50) del juego de portaherramientas tienen un pie (21, 41, 51) uniforme y una cabeza (26, 46, 56) uniforme, estando la cabeza y el pie unidos uno con otro por medio de la zona (27, 47, 57) estrechada, cuyo cambio de forma bajo carga está optimizado para el cumplimiento de la desviación angular especificada.

5. Dispositivo de unión, según una de las reivindicaciones 3 ó 4, caracterizado porque las zonas (27, 47, 57) estrechadas de los diferentes portaherramientas (20, 40, 50) del juego de portaherramientas están conformadas respecto a su cambio elástico de forma bajo la carga durante la unión de tal modo, que el desplazamiento del punto de unión respecto al bastidor (1) no exceda transversalmente a la dirección de la fuerza de unión, un valor máximo especificado.