Dispositivo hidráulico para un aparato de hidroconformado, comprendiendo el aparato (200) dos moldes (201,

202) entre los que se dispone un material maleable (10) para conformarlo mediante un primer fluido, y unos medios de fuerza (203) para mantener besados dichos moldes (201, 202). El dispositivo (100) comprende unos medios de presión (1), unos medios de calentamiento (2) para calentar el primer fluido, y un depósito (3) comunicado con los medios de calentamiento (2) y el material maleable (10). Los medios de presión (1) están comunicados con el depósito (3) y provocan que un segundo fluido a temperatura ambiente se introduzca en el depósito (3) a una presión deseada, empujando dicho segundo fluido al primer fluido del interior de dicho depósito (3) y saliendo dicho primer fluido con la temperatura deseada y a la presión deseada hasta el material maleable (10), conformándolo

Dispositivo hidráulico y procedimiento para un aparato de hidroconformado.

Sector de la técnica

La presente invención se relaciona con dispositivos hidráulicos para un aparato de hidroconformado, y más concretamente, para el hidroconformado de materiales maleables, como aleaciones de aluminio o de magnesio por ejemplo.

La presente invención también se relaciona con un procedimiento para un aparato de hidroconformado, y más concretamente, con un aparato para el hidroconformado de materiales maleables, como aleaciones de aluminio o de magnesio por ejemplo.

Estado anterior de la técnica

Uno de los fines de la industria de conformado de materiales maleables, preferentemente metálicos, es la minimización de costes y la optimización de sus productos reduciendo el peso, pero manteniendo las características de resistencia y rigidez de las piezas. El hidroconformado (conformado del material mediante la aplicación de un fluido a presión) es una tecnología alternativa de producción, y puede emplearse en diferentes sectores tecnológicos como el sector de automoción por ejemplo.

Es sabido que algunos materiales como son por ejemplo las aleaciones de aluminio y de magnesio, presentan una baja conformabilidad cuando se trabaja a temperatura ambiente o a bajas temperaturas. Así mismo, también se conoce que dicha conformabilidad aumenta cuando un material de este tipo es calentado, por lo que son conocidos del estado de la técnica dispositivos empleados en aparatos de conformado como prensas por ejemplo, adaptados para calentar el material maleable cuando es de alguno de estos materiales, para su posterior transformación mediante el hidroconformado. En estos casos, se debe garantizar la temperatura deseada en dicho material durante todo el procedimiento de hidroconformado para obtener una conformación óptima. Dicha temperatura deseada se corresponde con una temperatura elevada capaz de aumentar la conformabilidad de dicho material maleable.

Son conocidos dispositivos en donde antes de aplicar un fluido a presión sobre el material maleable se calientan los útiles de conformado, que pueden ser por ejemplo un molde superior y un molde inferior entre los que se dispone dicho material maleable para conformarlo. Tras calentar los útiles hasta la temperatura deseada, se inyecta un fluido a presión y a temperatura ambiente (o en frío) contra el material maleable para conformarlo. Este tipo de dispositivos presentan el inconveniente de que al estar el fluido a presión a temperatura ambiente, el material maleable (calentado mediante los elementos en contacto con ella previamente calentados, como por ejemplo los moldes) sufre un descenso de temperatura que puede afectar a su conformado óptimo.

Son conocidos del estado de la técnica dispositivos que calientan por un lado los útiles de conformado y por otro lado el fluido a presión que se inyecta contra el material maleable para su conformado, hasta una temperatura deseada, como por ejemplo el dispositivo divulgado en el documento WO9817415A1, eliminándose el inconveniente mencionado en el párrafo anterior. El dispositivo divulgado en dicho documento WO9817415A1 comprende unos medios de presión que provocan la presurización del fluido, que comprende la temperatura deseada, a una presión deseada, siendo necesario el uso de juntas y elementos aislantes de presión aptos para soportar dicha temperatura deseada. Este tipo de elementos no son fáciles de conseguir y comprenden además un coste elevado.

Exposición de la invención

Un objeto de la invención es el de proporcionar un dispositivo hidráulico para un aparato de hidroconformado, que resuelva los inconvenientes del estado de la técnica.

El dispositivo hidráulico de la invención para un procedimiento de hidroconformado se emplea en aparatos de conformado como prensas por ejemplo. Dichos aparatos comprenden dos moldes enfrentados entre los que se dispone un material maleable para conformarlo mediante un primer fluido, y unos medios de fuerza para mantener besados dichos moldes entre sí. El dispositivo comprende unos medios de presión para provocar que el primer fluido actúe contra el material maleable a una presión deseada para conformarlo. Dicha presión deseada es una presión elevada apta para poder conformar dicho material maleable cuando actúa contra él.

El dispositivo comprende además unos medios de calentamiento para calentar el primer fluido, de tal manera que dicho primer fluido actúe además contra el material maleable a una temperatura deseada, y un depósito comunicado con dichos medios de calentamiento mediante un conducto de calentamiento y con el material maleable mediante un conducto de material, pudiendo disponerse fluido procedente de los medios de calentamiento en dicho depósito a la temperatura deseada, y llegar hasta la posición de dicho material maleable desde dicho depósito a dicha temperatura deseada, para conformarlo. Dicha temperatura elevada es una temperatura apta para aumentar la conformabilidad de dicho material maleable, y poder optimizar así su conformado.

Los medios de presión están comunicados con el depósito mediante un conducto de presión, y están adaptados para provocar la presurización de un segundo fluido que está a temperatura ambiente a la presión deseada y para provocar que dicho segundo fluido se introduzca en el depósito a dicha presión deseada. Cuando dicho segundo fluido se introduce en dicho depósito empuja al fluido dispuesto en dicho depósito a la temperatura deseada (primer fluido) debido a la diferencia de densidades provocado por la diferencia de temperatura entre ambos fluidos, y como consecuencia de dicho empuje, el primer fluido sale expulsado del depósito a la presión deseada del segundo fluido y a la temperatura deseada, llegando hasta el material maleable con dicha presión deseada y con dicha temperatura deseada conformándolo.

De esta manera, se puede emplear en un procedimiento de conformado un dispositivo que eleve la temperatura de un fluido con el que se va a hidroconformar un material maleable, de una manera más económica y simple que en los dispositivos conocidos del estado de la técnica al poder utilizar medios de presión convencionales sin que tengan que cumplir características adicionales a las características propias de su diseño. Los medios de presión únicamente tendrán que soportar las presiones a la que presurizan el segundo fluido sin tener que estar adaptados para soportar características adicionales, como por ejemplo temperaturas elevadas.

Otro objeto de la invención es el de proporcionar un procedimiento para un aparato de hidroconformado, que permita resolver los inconvenientes del estado de la técnica.

Estas y otras ventajas y características de la invención se harán evidentes a la vista de las figuras y de la descripción detallada de la invención.

Descripción de los dibujos

La Fig. 1 muestra una realización del dispositivo de la invención en un aparato de hidroconformado, correspondiéndose el material maleable con una chapa.

La Fig. 2 muestra el dispositivo de la Fig. 1, en un aparato de hidroconformado, correspondiéndose el material maleable con un tubo hueco.

Exposición detallada de la invención

En las figuras 1 y 2 se muestra una realización del dispositivo 100 hidráulico de la invención, que está adaptado para emplearse en aparatos 200 de hidroconformado que preferentemente son prensas. Dichos aparatos 200 comprenden un molde superior 201 y un molde inferior 202 enfrentados, comprendiendo las superficies enfrentadas 201a y 202a de los moldes 201 y 202 la forma de la pieza que se quiere obtener durante un procedimiento de hidroconformado. Los aparatos 200 comprenden además unos medios de fuerza 203 para mantener besados dichos moldes 201 y 202 entre sí que generalmente comprenden al menos un cilindro que puede ser, por ejemplo, hidráulico, mecánico o servo-mecánico. Entre los moldes 201 y 202 se dispone un material maleable 10, preferentemente metálico, para su conformado, que puede ser una chapa como se muestra en la figura 1, o un tubo hueco como se muestra en la figura 2 por ejemplo. El dispositivo 100 de la invención puede emplearse con cualquier tipo de material, pero está adaptado además para operar con aleaciones de aluminio y magnesio por ejemplo, que son más maleables a temperaturas elevadas que a temperatura ambiente o a temperaturas bajas.

El dispositivo 100 comprende unos...

1. Dispositivo hidráulico para un aparato de hidroconformado, comprendiendo el aparato (200) dos moldes (201, 202) enfrentados entre los que se dispone un material maleable (10) para conformarlo mediante un primer fluido, y unos medios de fuerza (203) para mantener besados dichos moldes (201, 202) entre sí,

comprendiendo el dispositivo (100)

unos medios de calentamiento (2) para calentar el primer fluido hasta una temperatura deseada, y

unos medios de presión (1) para provocar que el primer fluido actúe contra el material maleable (10) a una presión deseada para conformarlo, de tal manera que dicho primer fluido puede actuar contra dicho material maleable (10) a la presión deseada y a la temperatura deseada,

caracterizado porque el dispositivo (100) comprende además

un depósito (3) comunicado con dichos medios de calentamiento (2) mediante un conducto de calentamiento (4a) y comunicado con el material maleable (10) mediante un conducto de material (4b), de tal manera que en dicho depósito (3) puede disponerse dicho primer fluido a la temperatura deseada procedente de los medios de calentamiento (2) y dicho primer fluido puede llegar a dicho material maleable (10) con la temperatura deseada, para conformarlo,

estando los medios de presión (1) comunicados con el depósito (3) mediante un conducto de presión (4c) y provocando dichos medios de presión (1) la presurización a la presión deseada de un segundo fluido a temperatura ambiente y la introducción del segundo fluido en el depósito (3) a dicha presión deseada, empujando dicho segundo fluido al primer fluido en el interior de dicho depósito (3) y siendo expulsado dicho primer fluido de dicho depósito (3) a la presión deseada del segundo fluido, actuando contra el material maleable (10) con la temperatura deseada y la presión deseada.

2. Dispositivo según la reivindicación 1, en donde el depósito (3) comprende una forma alargada, introduciéndose el segundo fluido en dicho depósito (3) por un primer extremo (3a) de dicho depósito (3), y saliendo expulsado el primer fluido del depósito (3) por un segundo extremo (3b) de dicho depósito (3).

3. Dispositivo según la reivindicación 2, en donde el depósito (3) comprende una forma sustancialmente cilín- drica.

4. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 2 ó 3, en donde tos medios de presión (1) están adaptados para introducir en el depósito (3) un volumen determinado del segundo fluido, siendo el volumen de dicho depósito (3) mayor que dicho volumen determinado.

5. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 4, en donde el depósito (3) se dispone en una posición sustancialmente vertical, quedando el primer extremo (3a) dispuesto en la parte inferior y quedando el segundo extremo (3b) dispuesto en la parte superior de dicho depósito (3).

6. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde los medios de calentamiento (2) comprenden un atemperador (2) y el dispositivo (100) comprende unos medios de limitación (5) dispuestos en el conducto de calentamiento (4a) para impedir el paso desde dicho depósito (3) hasta el atemperador (2) pero permitiendo el paso en la dirección contraria.

7. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde los medios de presión (1) comprenden un intensificador (1) que opera a temperatura ambiente y el dispositivo (100) comprende unos medios de limitación (6) dispuestos en el conducto de presión (4c) para impedir el paso desde dicho depósito (3) hasta el intensificador (1) pero permitiendo el paso en la dirección contraria.

8. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende un conducto de atemperador (4d) que comunica el material maleable (10) con el atemperador (2) y una válvula de paso (7) dispuesta en dicho conducto de atemperador (4d), cerrándose la válvula de paso (7) cuando los medios de presión (1) introducen el segundo fluido en el depósito (3) para impedir que fluido presurizado llegue hasta dicho atemperador (2).

9. Dispositivo según la reivindicación anterior, que comprende un conducto de despresurización (4e) que se prolonga desde el conducto de atemperador (4d) hasta un tanque de evacuación (9), entre el material maleable (10) y la válvula de paso (7), y una válvula de despresurización (8) dispuesta en el conducto de despresurización (4e), abriéndose la válvula de despresurización (8) cuando los medios de presión (1) introducen el segundo fluido en el depósito (3), evacuándose el fluido presurizado al tanque de evacuación (9).

10. Procedimiento para un aparato de hidroconformado, para conformar un material maleable mediante un dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende

una etapa de calentamiento durante la que se calienta un primer fluido hasta una temperatura deseada y se deposita parte de dicho primer fluido a la temperatura deseada en el depósito (3), y

una etapa de presurización durante la que se provoca que el primer fluido con la temperatura deseada actúe contra un material maleable (10) a la presión deseada para conformarlo,

caracterizado porque

en la etapa de calentamiento el primer fluido dispuesto en el depósito (3) llega de nuevo hasta los medios de calentamiento (2) pasando por el material maleable (10) hasta alcanzar la temperatura deseada, formando un circuito cerrado y pudiéndose además transmitir calor al material maleable (10) durante dicha etapa de calentamiento, y en la etapa de presurización se presuriza a la presión deseada un segundo fluido a temperatura ambiente y se introduce el segundo fluido en el depósito (3) a dicha presión deseada, empujando dicho segundo fluido al primer fluido con la temperatura deseada que es expulsado de dicho depósito (3) hacia el material maleable a dicha presión deseada.

11. Procedimiento según la reivindicación anterior, que comprende una etapa de paso entre la etapa de calentamiento y la etapa de presión, en la que se impide el paso de un fluido desde el depósito (3) hasta los medios de calentamiento (2).

12. Procedimiento según la reivindicación anterior, que una etapa de despresurización posterior a la etapa de presión, en la que se provoca la evacuación del fluido presurizado que ha conformado el material maleable (10), del circuito cerrado.

13. Procedimiento según la reivindicación anterior, que comprende una etapa de rearme posterior a la etapa de despresurización, en la que se impide la evacuación de un fluido del circuito cerrado y se permite el paso de fluido desde el depósito (3) hasta los medios de calentamiento (2).