Un método de conformación a presión usando un dispositivo de conformación a presión que tiene un punzón (1),

una matriz (2) y una sujeción (3) de formas previas y conformar a presión un material según un estado de conformación establecido, que comprende las etapas de: medir al menos una o más variables de estado durante el procesamiento de las variables de estado de la reacción de perforación, temperatura del molde metálico, cantidad de distorsión del molde metálico, cantidad de deformación de la pieza de trabajo o temperatura de la pieza de trabajo, para cada conformación del material; caracterizado porque el método comprende adicionalmente las etapas de: calcular una media de desplazamiento de valores medidos durante el tratamiento con respecto a una o más de las variables de estado en un tiempo establecido o durante un número de veces establecido y tratar por ordenador al menos un estado de tratamiento entre un tipo o dos o más tipos de estados de tratamiento de velocidad de conformación, fuerza de sujeción de formas previas o temperatura del molde metálico según el resultado de comparación de la media de desplazamiento y un valor establecido; controlar al menos uno o más estados de tratamiento entre los estados de tratamiento que incluyen la velocidad de desplazamiento de un punzón o matriz, la temperatura del molde metálico o la fuerza de sujeción de formas previas, basados en las condiciones de tratamiento tratadas por ordenador mediante la etapa de tratamiento por ordenador de los estados de tratamiento

Método de conformación a presión, dispositivo de conformación a presión, producto de programa para ordenador y medio de almacenamiento para ordenador.

Campo técnico

La presente invención se refiere a un dispositivo de conformación a presión, un método de conformación a presión, un programa de ordenador y un medio de almacenamiento y, en particular, se refiere a una tecnología adecuada para ser usada para un tratamiento favorable independientemente de la desviación característica de diversos materiales metálicos como series de hierro, series no ferrosas, materiales superpuestos y similares, o de las fluctuaciones medioambientales durante el tratamiento

10 Técnica anterior

Convencionalmente, cuando se realiza una embutición profunda, plegado, corte o similar en un material metálico, usando un dispositivo de conformación a presión, es habitual llevar a cabo la producción real después de determinar las condiciones de conformación apropiadas, a saber, las condiciones de tratamiento como la forma de los moldes metálicos, condiciones de lubricación, velocidad de conformación, fuerza de sujeción de formas previas, la temperatura de los moldes metálicos y piezas de trabajo, etc., para cada material metálico por adelantado, mediante la producción de prueba a través de la experimentación o a través de un experimento o mediante la simulación o similar usando un método de elementos finitos.

No obstante, diversos materiales metálicos que son una materia prima son placas, conductos, barras, alambres, polvo o granos y similares son obtenidos a través de procedimientos múltiples de fusión-fundición-colada-laminado

tratamiento con calor-tratamiento secundario etcétera y a partir de materias primas o desechos, y existe inevitablemente algún grado de desviación de las propiedades mecánicas en un producto debido a la fluctuación de los componentes químicos o la fluctuación de las condiciones de tratamiento, como temperaturas no uniformes.

Consecuentemente, incluso cuando se determinan las condiciones de conformación apropiadas por adelantado como se describió anteriormente, puede surgir la aparición de defectos de conformación debido a diferencias en la capacidad de conformación según las posiciones del material o los números de lotes de producción. Con el fin de evitar este defecto, se realiza un control de calidad durante la producción del material de forma más severa, pero el rigor excesivo puede conducir a aumentos de coste del material, y no es recomendable.

Además de ello, incluso cuando las características mecánicas de la materia prima son idénticas, puede surgir la aparición de defectos de conformación debido a la fluctuación medioambiental durante el tratamiento como cambios de la temperatura del molde metálico provocados por un funcionamiento continuo, desgaste del molde metálico, fluctuación de la temperatura atmosférica o la humedad.

Como una medida para contrarrestar estas desventajas, han sido descritas diversas invenciones para un método de conformación a presión para controlar las condiciones de tratamiento según el material metálico o las condiciones de un molde metálico. Por ejemplo, en el documento de patente 1, se describe un dispositivo para controlar la presión 35 de aire en un cilindro de aire para llevar a cabo la conformación a presión bajo una fuerza de sujeción apropiada de formas previas determinando por adelantado una relación entre una cantidad física, como la forma del material de compresión y su propiedad mecánica, propiedad química, una propiedad de las capas estratificadas del chapado o similares, y las condiciones de la superficie como la cantidad de aceite o similares; y una fuerza de sujeción apropiada de formas previas a partir de la cual se obtenga la calidad de compresión establecida; y determinando la fuerza de sujeción apropiada de formas previas según la cantidad física real a partir de la relación anteriormente descrita.

Los documentos de patentes 2 y 3 describen un dispositivo que ajusta las condiciones de compresión basadas en la información de la máquina y la información del molde metálico característicos de una máquina de compresión.

Los documentos de patentes 4, 5 y 6 describen diversos métodos para ajustarse a ángulos de plegado establecidos 45 en un procedimiento de plegado usando una plegadora.

Las invenciones descritas en los documentos de patentes 1 a 3 y similares están dirigidas a controlar la fuerza de sujeción de formas previas basándose en características del material, información peculiar para una máquina e información del molde metálico. Sin embargo, como las características de lubricación, especialmente con moldes metálicos, varían de un momento a otro por el efecto sinérgico de la fluctuación de las características del material y 50 la fluctuación de las condiciones de la máquina y el molde, es muy difícil estimarlas por adelantado.

Las invenciones descritas en los documentos de patentes 4 a 6 están dirigidas a ajustar las condiciones de tratamiento según el estado de deformación durante el tratamiento de la pieza de trabajo en un procedimiento de plegado, pero es difícil medir la forma tridimensional complicada de forma inmediata en un embutido o corte. Adicionalmente, como el material es grapado con un molde metálico durante el embutido o corte, ha habido 55 problemas muy difíciles para medir la forma del material de manera precisa.

El documento EP 0675419A describe un método para optimizar un estado de funcionamiento de una prensa, en el que una fuerza de sujeción óptima de formas previas es automáticamente ajustada ajustando un parámetro de control medible como la presión de un cilindro de aire hasta un valor óptimo. La presión óptima es automáticamente ajustada cuando ha sido cambiada la temperatura ambiente.

La presente invención ha sido preparada teniendo en cuenta los problemas anteriormente descritos, y el objeto de la invención es encontrar un método para realizar satisfactoriamente una conformación a presión mientras se compensa la desviación de diversas características del material y la fluctuación medioambiental durante el tratamiento.

Documento de patente 1: Solicitud de patente japonesa puesta a disposición pública nº Hei 7-266100. Documento de patente 2: Solicitud de patente japonesa puesta a disposición pública nº Hei 5-285700. Documento de patente 3: Solicitud de patente japonesa puesta a disposición pública nº Hei 6-246499. Documento de patente 4: Solicitud de patente japonesa puesta a disposición pública nº Hei 7-265957. Documento de patente 5: Solicitud de patente japonesa puesta a disposición pública nº Hei 10-128451. Documento de patente 6: Solicitud de patente japonesa puesta a disposición pública nº Hei 7-300048.

Sumario de la invención

El dispositivo de conformación a presión y el método de la presente invención son para obtener un producto de moldeo por compresión satisfactorio grapando y controlando por ordenador al menos uno o más estados de tratamiento que son convencionalmente difíciles de estimar.

Esto se consigue con las características de las reivindicaciones.

Breve descripción de los dibujos La Fig. 1 es una vista que muestra una estructura en diagrama de un dispositivo de conformación por compresión de una realización;

la Fig. 2 es un diagrama de flujo que muestra un procedimiento de la conformación por compresión; la Fig. 3 es una vista que muestra un ejemplo de una matriz de funciones de influencia que se refiere a características del material y condiciones de tratamiento estándar;

la Fig. 4 es una vista que muestra un ejemplo de una matriz de funciones de influencia que se refiere a variables de estado y condiciones de tratamiento corregidas; la Fig. 5 es una vista que muestra un ejemplo de valores de referencia de características del material;

la Fig. 6 es una vista que muestra un ejemplo de condiciones estándar de tratamiento; la Fig. 7 es una vista que muestra otro ejemplo de una matriz de funciones de influencia que se refiere a características del material y condiciones estándar de tratamiento;

la Fig. 8 es una vista que muestra un ejemplo de valores de referencia de variables de estado;

la Fig. 9 es una vista que muestra otro ejemplo de una matriz de funciones de influencia que se refiere a variables de estado y condiciones de tratamiento corregidas;... [Seguir leyendo]

1. Un método de conformación a presión usando un dispositivo de conformación a presión que tiene un punzón (1) , una matriz (2) y una sujeción (3) de formas previas y conformar a presión un material según un estado de conformación establecido, que comprende las etapas de:

medir al menos una o más variables de estado durante el procesamiento de las variables de estado de la reacción de perforación, temperatura del molde metálico, cantidad de distorsión del molde metálico, cantidad de deformación de la pieza de trabajo o temperatura de la pieza de trabajo, para cada conformación del material; caracterizado porque el método comprende adicionalmente las etapas de:

calcular una media de desplazamiento de valores medidos durante el tratamiento con respecto a una o más de las variables de estado en un tiempo establecido o durante un número de veces establecido y tratar por ordenador al menos un estado de tratamiento entre un tipo o dos o más tipos de estados de tratamiento de velocidad de conformación, fuerza de sujeción de formas previas o temperatura del molde metálico según el resultado de comparación de la media de desplazamiento y un valor establecido;

controlar al menos uno o más estados de tratamiento entre los estados de tratamiento que incluyen la velocidad de desplazamiento de un punzón o matriz, la temperatura del molde metálico o la fuerza de sujeción de formas previas, basados en las condiciones de tratamiento tratadas por ordenador mediante la etapa de tratamiento por ordenador de los estados de tratamiento.

2. El método de conformación a presión según la reivindicación 1, que comprende adicionalmente las etapas de:

aportar al menos una característica del material entre las características del material de grosor de la lámina, límite de elasticidad, límite elástico a 0, 2%, resistencia a la tracción, alargamiento, índice n, índice r, ecuación de relación de tensión-deformación, dureza, temperatura, rugosidad superficial, coeficiente de rozamiento o grosor de la película lubricante del material, en que dicha etapa de tratamiento por ordenador de los estados de tratamiento trata por ordenador al menos un estado del tratamiento entre los estados del tratamiento de velocidad de conformación, fuerza de sujeción de formas previas o temperatura del molde metálico a partir de características del material aportadas por dicho procedimiento de aporte de características del material y a partir de variables de estado del material para cada tratamiento de conformación medido mediante dicha etapa de detección de variables de estado.

3. El método de conformación a presión según la reivindicación 1, en el cual en la medición, se mide un valor máximo de la reacción de perforación durante el tratamiento, para cada conformación del material, y en el cálculo y tratamiento por ordenador, se calcula una media de desplazamiento de los valores máximos de la reacción de perforación medidos, y se tratar por ordenador la fuerza de sujeción de formas previas según el resultado de comparación de la media de desplazamiento y un valor establecido.

4. Un dispositivo de conformación a presión que tiene un punzón (1) , una matriz (2) y una sujeción (3) de formas previas, y que conforma a presión un material según un estado de conformación establecido, que comprende:

un detector (16) de variables de estado para medir durante el tratamiento al menos una o más variables de estado durante el procesamiento de las variables de estado de la reacción de perforación, temperatura del molde metálico, cantidad de distorsión del molde metálico, cantidad de deformación de la pieza de trabajo o temperatura de la pieza de trabajo, para cada conformación del material;

un ordenador de estados del tratamiento caracterizado porque el ordenador de estados del tratamiento calcula una media de desplazamiento de valores medidos durante el tratamiento con respecto a una o más de las variables de estado en un tiempo establecido o para un número de veces establecido, y tratar por ordenador al menos un estado del tratamiento entre un tipo o dos o más tipos de estados del tratamiento de la velocidad de conformación, fuerza de sujeción de formas previas o temperatura del molde metálico según el resultado de comparación de la media de desplazamiento y un valor establecido;

un controlador de estados de tratamiento para controlar al menos uno o más estados del tratamiento entre los estados del tratamiento que incluyen la velocidad de desplazamiento de un punzón o matriz, la temperatura del molde metálico o la fuerza de sujeción de formas previas basados en los estados de tratamiento tratados por ordenador mediante el ordenador de estados del tratamiento.

5. El dispositivo de conformación a presión según la reivindicación 4, en el cual el detector (16) de variables de estado está adaptado para medir un valor máximo de la reacción de perforación durante el tratamiento, para cada conformación del material, y

el ordenador de estados del tratamiento está adaptado para calcular una media de desplazamiento de los valores máximos de la reacción de perforación medidos, y para tratar por ordenador la fuerza de sujeción de formas previas según el resultado de comparación de la media de desplazamientos y un valor establecido.

6. Un producto de programa de ordenador para ser usado en un ordenador de un dispositivo de conformación a presión que tiene un punzón (1) , una matriz (2) y una sujeción de formas previas, caracterizado porque cuando es ejecutado, provoca que el ordenador realice un método de conformación a presión según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3.

7. Un medio de registro legible por ordenador en el que se registra un producto de programa de ordenador, caracterizado porque dicho producto de programa de ordenador está adaptado, cuando se ejecuta en un ordenador de un dispositivo de conformación a presión que tiene un punzón (1) , una matriz (2) y una sujeción de formas previas, para provocar que el ordenador realice un método de conformación a presión según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3.

FIG. 3FIG. 4

FIG. 5

FIG. 6

FIG. 7

FIG. 8

FIG. 9