Dispositivo de curvado.
Un aparato de curvado (10) que tiene un primer mecanismo de soporte (12),
un mecanismo de calentamiento (13), un mecanismo de enfriamiento (14), un segundo mecanismo de soporte (15), y un mecanismo de prevención de deformación (16), descritos a continuación, y teniendo el mecanismo de prevención de deformación (16) el mandril descrito a continuación:
un primer mecanismo de soporte (12) que está colocado en una primera posición y que está adaptado para soportar un material metálico hueco (17) mientras se alimenta,
un mecanismo de calentamiento (13) que está colocado en una segunda posición aguas abajo de la primera posición en la dirección de alimentación del material metálico (17) y que está adaptado para calentar todo o una porción del material metálico (17) que se alimenta,
un mecanismo de enfriamiento (14) que está colocado en una tercera posición aguas abajo de la segunda posición en la dirección de alimentación del material metálico (17), y que está adaptado para formar una porción de alta temperatura en parte del material metálico (17) enfriando la porción del material metálico (17) que se alimenta, que se calentó mediante el mecanismo de calentamiento (13),
un segundo mecanismo de soporte (15) que está colocado en una cuarta posición aguas abajo de la tercera posición en la dirección de alimentación del material metálico (17) y que consiste en una matriz (25) de rodillo móvil y que está adaptado para impartir un momento de flexión a la porción de alta temperatura y para doblar el material metálico (17) en una forma deseada al moverse bidimensional o tridimensionalmente mientras soporta al menos una posición del material metálico (17) que se alimenta,
un mecanismo de prevención de deformación (16) que está colocado en una quinta posición aguas abajo de la cuarta posición en la dirección de alimentación del material metálico (17) y que está adaptado para impedir la deformación del material metálico (17) que se alimenta, y
un mandril (30-43) que comprende un elemento tubular que tiene una sección transversal circular, poligonal o especial y que está adaptado para sujetar el material metálico (17) y para sellar el interior del material metálico (17).
Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/JP2010/058300.
Solicitante: NIPPON STEEL & SUMITOMO METAL CORPORATION.
Nacionalidad solicitante: Japón.
Dirección: 6-1, Marunouchi 2-chome, Chiyoda-ku Tokyo 100-8071 JAPON.
Inventor/es: INOUE, SABURO, TOMIZAWA,ATSUSHI, KUWAYAMA,SHINJIRO.
Fecha de Publicación: .
Clasificación Internacional de Patentes:
- B21D7/16 TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES. › B21 TRABAJO MECANICO DE LOS METALES SIN ARRANQUE SUSTANCIAL DE MATERIAL; CORTE DEL METAL POR PUNZONADO. › B21D TRABAJO MECANICO O TRATAMIENTO DE CHAPAS, TUBOS, BARRAS O PERFILES METALICOS SIN ARRANQUE SUSTANCIAL DE MATERIAL; CORTE DE METALES POR PUNZONADO (trabajo mecánico o tratamiento de alambre B21F). › B21D 7/00 Curvado de barras, perfiles o tubos (B21D 11/02 - B21D 11/18 tienen prioridad; mediante la utilización de mandriles u órganos análogos B21D 9/00). › Equipo auxiliar, p. ej. para calentar o enfriar los codos.
PDF original: ES-2498729_T3.pdf
Fragmento de la descripción:
Dispositivo de curvado Campo técnico
La presente invención se refiere a un aparato de curvado. Específicamente, la presente invención se refiere a un aparato de curvado para fabricar un elemento doblado mediante la aplicación de una flexión bidimensional o tridimensional a un material metálico alargado que tiene una sección transversal cerrada.
Técnica antecedente
Los elementos de resistencia, los elementos de refuerzo y los elementos estructurales que están hechos de metal y tienen una forma doblada se usan en automóviles, en varios tipos de máquinas y similares. Estos elementos doblados necesitan tener una alta resistencia, un peso ligero y un tamaño pequeño. En el pasado, este tipo de elementos doblados se han fabricado mediante procedimientos tales como soldadura de elementos formados en prensa, perforación de placas gruesas y forjado. Sin embargo, es difícil reducir adicionalmente el peso y el tamaño de los elementos doblados fabricados mediante estos procedimientos.
El Documento 1 No de Patente, por ejemplo, divulga la fabricación de este tipo de elementos doblados mediante la llamada hidroformación de tubos. La página 28 del Documento 1 No de Patente divulga que hay varios retos en la técnica de hidroformación de tubos, tal como el desarrollo de materiales para su uso en el procedimiento y el incremento del grado de libertad de las formas que se pueden formar, y que es necesario un desarrollo tecnológico adicional.
En el Documento 1 de Patente, el presente solicitante divulgó un aparato de curvado. La figura 13 es una vista explicativa que muestra esquemáticamente el aparato de curvado.
Como se muestra en la figura 13, el aparato de curvado realiza las siguientes operaciones en un tubo 1 de acero que es un material que se va a procesar y que está soportado mediante unos medios 2 de soporte para que se pueda mover en su dirección axial mientras se alimenta desde un lado aguas arriba hacia un lado aguas abajo mediante un dispositivo 3 de alimentación, tal como un tornillo esférico:
(a) calentar rápidamente una porción del tubo 1 de acero con una espiral 5 de calentamiento de alta frecuencia colocada aguas abajo de los medios de soporte 2 en un intervalo de temperatura en el cual es posible el endurecimiento por temple,
(b) enfriar rápidamente el tubo 1 de acero con un dispositivo 6 de enfriamiento de agua dispuesto aguas abajo de la espiral 5 de calentamiento de alta frecuencia, e
(c) Impartir un movimiento de flexión a la porción calentada del tubo 1 de acero para realizar la flexión bidimensional o tridimensionalmente al variar la posición de una matriz 4 de rodillo móvil que tiene al menos un conjunto de pares 4a de rodillos que pueden soportar el tubo 1 de acero mientras se alimenta.
Como resultado, se produce un elemento doblado 8 con alta eficiencia de operación, mientras que se garantiza una exactitud adecuada de flexión.
El Documento 2 de Patente describe un aparato de curvado que es análogo, en los aspectos descritos anteriormente, al Documento 1 de Patente.
Lista de documentos de la técnica anterior
Documento 1 de Patente: WO 26/936 Documento 2 de Patente: WO 28/12356
Documento 1 No de Patente: Jidosha Gljustsu (Journal of society of Automotive Engineers of Japan), Vol. 57, No. 6, 23, páginas 23-28.
Sumario de la invención
SI el dispositivo 3, de alimentación no soporta de forma adecuada el extremo frontal o el extremo trasero de un tubo 1 de acero, el aparato de curvado tiene los siguientes problemas (a)-(e).
(a) El elemento doblado 8 no tiene una suficiente exactitud de flexión.
(b) Llega a ser necesaria una gran fuerza en el momento de la flexión. Disminuye la flexión del elemento doblado 8. Además, el interior del tubo 1 de acero que está expuesto a la atmósfera a alta temperatura se oxida, y disminuye la calidad del elemento doblado 8.
(c) El agua de enfriamiento que se pulveriza en el tubo 1 de acero desde el dispositivo 6 de enfriamiento de agua entra dentro del tubo 1 de acero e Interfiere con el calentamiento del tubo 1 de acero por la espiral 5 de calentamiento de alta frecuencia, de modo que disminuye la exactitud dimensional del elemento doblado
(d) Se impide que el tubo 1 de acero pase sucesivamente a través de los medios 2 de soporte, la espiral 5 de calentamiento de alta frecuencia y el dispositivo 6 de enfriamiento de agua, y no puede realizarse la flexión del tubo 1 de acero.
(e) Las porciones que sostienen el tubo 1 de acero se calientan por la espiral 5 de alta frecuencia a una temperatura a la cual es posible la deformación, y como resultado, disminuye la exactitud dimensional del elemento doblado 8.
El objeto de la presente invención es eliminar los problemas (a)-(e) del aparato de curvado y proporcionar un aparato de curvado para producir un elemento metálico doblado alargado que tiene una sección transversal cerrada con mayor productividad y superior exactitud dimensional en comparación con el aparato de curvado.
La presente invención se basa en el hallazgo de que los problemas (a)-(e) descritos anteriormente se pueden solucionar al (i) proporcionar el dispositivo 3 de alimentación del aparato de curvado o un dispositivo de prevención de deformación o similar colocado aguas abajo de la matriz 4 de rodillo móvil en la dirección de alimentación de un tubo 1 de acero con un mandril cilindrico que está colocado en el interior o en el exterior del tubo 1 de acero para sujetar el tubo 1 de acero, y (¡i) optimizar la forma, la estructura, y la función de este mandril.
La presente invención es un aparato de curvado caracterizado por tener el primer mecanismo de soporte, un mecanismo de calentamiento, un mecanismo de enfriamiento, un segundo mecanismo de soporte, y un mecanismo de prevención de deformación, en el que el mecanismo de prevención de deformación tiene el mandril descrito posteriormente:
Primer Mecanismo de Soporte: Se coloca en una primera posición y soporta un material metálico hueco mientras se alimenta.
Mecanismo de Calentamiento: Se coloca en una segunda posición aguas abajo de la primera posición en la dirección de alimentación del material metálico y calienta todo o una porción del material metálico que se alimenta.
Mecanismo de Enfriamiento: Se coloca en una tercera posición aguas abajo de la segunda posición y en la dirección de alimentación del material metálico, y enfría la porción del material metálico que se alimenta, que se calentó mediante el mecanismo de calentamiento para formar una porción de alta temperatura en parte del material metálico.
Segundo Mecanismo de Soporte: Se coloca en una cuarta posición aguas abajo de la tercera posición en la dirección de alimentación del material metálico, consiste en una matriz de rodillo móvil, y está adaptado para moverse bidimensionalmente o tridimensionalmente mientras soporta al menos una posición del material metálico que se alimenta, impartiendo de este modo un momento de flexión a la porción de alta temperatura del material metálico para doblar el material metálico en una forma deseada.
Mecanismo de Prevención de Deformación: Se coloca en una quinta posición aguas abajo de la cuarta posición en la dirección de alimentación del material metálico, e impide la deformación del material metálico que se alimenta.
Mandril: Comprende un elemento tubular que tiene una forma en sección transversal circular, poligonal o conformada y sujeta el material metálico y para el sellado del interior del material metálico.
En la presente invención, se prefiere que (I) haya un mecanismo de alimentación que alimente el material metálico en su dirección longitudinal y que tenga preferentemente el mandril descrito anteriormente, o (II) el primer mecanismo de soporte alimente el material metálico en su dirección longitudinal.
En la presente invención, el mandril se inserta preferentemente dentro del material metálico y hace contacto con la superficie interior del material metálico, y se pueden alargar preferentemente las dimensiones exteriores de este elemento tubular.
En la presente invención, el mandril se instala preferentemente en el exterior del material metálico y hace contacto con la superficie exterior del material metálico, y se pueden contraer preferentemente las dimensiones interiores de este elemento tubular.
En la presente invención, el mandril puede impedir preferentemente que el agua de enfriamiento entre dentro del material metálico al sellar el interior del material metálico o al aplicar una presión positiva en el interior del material metálico. En la presente invención, es aún más preferible que la oxidación del interior del material... [Seguir leyendo]
Reivindicaciones:
1. Un aparato de curvado (1) que tiene un primer mecanismo de soporte (12), un mecanismo de calentamiento (13), un mecanismo de enfriamiento (14), un segundo mecanismo de soporte (15), y un mecanismo de prevención de deformación (16), descritos a continuación, y teniendo el mecanismo de prevención de deformación (16) el mandril descrito a continuación:
un primer mecanismo de soporte (12) que está colocado en una primera posición y que está adaptado para soportar un material metálico hueco (17) mientras se alimenta,
un mecanismo de calentamiento (13) que está colocado en una segunda posición aguas abajo de la primera posición en la dirección de alimentación del material metálico (17) y que está adaptado para calentar todo o una porción del material metálico (17) que se alimenta,
un mecanismo de enfriamiento (14) que está colocado en una tercera posición aguas abajo de la segunda posición en la dirección de alimentación del material metálico (17), y que está adaptado para formar una porción de alta temperatura en parte del material metálico (17) enfriando la porción del material metálico (17) que se alimenta, que se calentó mediante el mecanismo de calentamiento (13),
un segundo mecanismo de soporte (15) que está colocado en una cuarta posición aguas abajo de la tercera posición en la dirección de alimentación del material metálico (17) y que consiste en una matriz (25) de rodillo móvil y que está adaptado para impartir un momento de flexión a la porción de alta temperatura y para doblar el material metálico (17) en una forma deseada al moverse bidimensional o tridimensionalmente mientras soporta al menos una posición del material metálico (17) que se alimenta,
un mecanismo de prevención de deformación (16) que está colocado en una quinta posición aguas abajo de la cuarta posición en la dirección de alimentación del material metálico (17) y que está adaptado para impedir la deformación del material metálico (17) que se alimenta, y
un mandril (3-43) que comprende un elemento tubular que tiene una sección transversal circular, poligonal o especial y que está adaptado para sujetar el material metálico (17) y para sellar el interior del material metálico (17).
2. Un aparato de curvado (1) de acuerdo con la reivindicación 1, que tiene además un mecanismo de alimentación (11) que está adaptado para alimentar el material metálico (17) en su dirección longitudinal.
3. Un aparato de curvado (1) de acuerdo con la reivindicación 2, en el que el mecanismo de alimentación (11) tiene el mandril.
4. Un aparato de curvado (1) de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el primer mecanismo de soporte (12) está adaptado para alimentar el material metálico (17) en su dirección longitudinal.
5. Un aparato de curvado (1) de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el mandril está adaptado para insertarse en el material metálico (17) y para contactar con la superficie interior del material metálico (17).
6. Un aparato de curvado (1) de acuerdo con la reivindicación 5, en el que se pueden expandir las dimensiones exteriores del elemento tubular.
7. Un aparato de curvado (1) de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el mandril está adaptado para colocarse en el exterior del material metálico (17) y para contactar con la superficie exterior del material metálico (17).
8. Un aparato de curvado (1) de acuerdo con la reivindicación 7, en el que se pueden reducir las dimensiones interiores del elemento tubular.
9. Un aparato de curvado (1) de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el mandril está adaptado para aplicar una presión positiva al interior del material metálico (17).
1. Un aparato de curvado (1) de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el elemento tubular está colocado de modo que su eje central coincide aproximadamente con el eje central del material metálico (17).
11. Un aparato de curvado (1) de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el elemento tubular tiene unas dimensiones exteriores que corresponden aproximadamente a las dimensiones exteriores del material metálico (17).
12. Un aparato de curvado (1) de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el elemento tubular tiene pinzas de mandril y una barra de operación fabricada de un material de alta dureza.
13. Un aparato de curvado (1) de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el elemento tubular tiene una pluralidad
de componentes que se dividen en la dirección circunferencial y elementos aislantes que están colocados entre
componentes adyacentes.
14. Un aparato de curvado (1) de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el elemento tubular no es magnético.
15. Un aparato de curvado (1) de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el elemento tubular tiene una estructura
laminada.
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