Herramienta para fabricar uniones de tipo remache.

Herramienta para unir dos o varios miembros en forma de lamina,

que comprende dos partes de herramienta separadas, dispuestas coaxialmente,

una primera parte de herramienta con un punzón rodeado por un dispositivo de sujecion en la forma de un manguito y una segunda parte de herramienta provista de una matriz, cooperando las partes de herramienta para producir dicha union, por lo que el punzón esta dispuesto para accionarse en un movimiento lineal a lo largo del eje común en la direccion de la matriz que esta provista de una cavidad de matriz central en cuya parte inferior esta dispuesto un yunque (102), y por lo que la matriz esta provista adernas de al menos dos elementos (108, 208, 208', 208") de matriz móviles dispuestos lateralmente de manera deslizante en un piano perpendicular a dicho eje corni:in en una superficie (105) de soporte en la segunda parte de herramienta contra las fuerzas de un elemento (303, 303') de resorte,

caracterizada poque

la segunda parte de herramienta esta provista, adernás, de al menos dos elementos (103, 203, 203', 203") de soporte separados entre si para dichos miembros en forma de lamina a unir dispuestos en la dirección circunferencial alrededor de dicha cavidad de matriz para proporcionar soporte en zonas distintas separadas de la parte inferior del miembro en forma de lamina mas cercano a la matriz en el proceso, y provisto cada uno de una superficie (110, 210) de soporte superior esencialmente horizontal,

por lo que cada uno de dichos elementos (108, 208, 208', 208") de matriz moviles esta dispuesto entre dos elementos (103, 203, 203', 203") de soporte y se guia en un movimiento radial en la direccion del centro de la cavidad de matriz y se bloquea adicionalmente para el movimiento vertical por medio de, para ambos movimientos, las disposiciones de cooperacion de las paredes laterales esencialmente verticales respectivas de los elementos (108, 208, 208', 208") de matriz moviles y las paredes (104) laterales esencialmente verticales de los elementos (103, 203, 203', 203") de soporte anteriores y siguientes en la direccion circunferencial.

Herramienta para fabricar uniones de tipo remache

Campo tecnico

La presente invencion se refiere a una herramienta para fabricar uniones del denominado tipo remache entre dos o

varios miembros en forma de lamina de metal o no metal.

Antecedentes de la tecnica

Esta tecnologia se conoce bien en la tecnica. Una herramienta adecuada comprende, en general, dos partes de herramienta separadas que cooperan para producir dicha union. Una primera parte de herramienta tiene la forma de un punzon que, en un movimiento lineal, se acciona en la direcciOn de una segunda parte de herramienta coaxial en

la forma de una matriz con una cavidad de matriz en cuya parte inferior esta dispuesto un yunque.

Para fabricar la uniOn, los miembros en forma de lamina se colocan contra la segunda parte de herramienta, la matriz, provista de elementos de matriz moviles dispuestos lateralmente de manera deslizante en una superficie de soporte contra las fuerzas de un elemento de resorte. El elemento de resorte esta compuesto, en general, por un

anillo fabricado de un elastornero o un resorte metalico en forma de toroide que rodea los elementos de matriz moviles.

El punzon de aproximacion impacta en la superficie de uno de los miembros a unir. En primer lugar, el material de

los dos miembros se introduce en la cavidad de matriz y, posteriormente, debido a la interacción entre el punzon y el

yunque en la parte inferior de la cavidad, se extrude lateralmente, desplazando de este modo los elementos de matriz moviles hacia fuera, creando en los miembros en forma de lamina un botón en forma de seta que traba los miembros.

Uno de los problemas con este tipo de union es lograr una resistencia suficiente tanto contra las fuerzas de corte como contra las fuerzas de despegado. Existe un numero de herramientas que son mas o menos eficientes cuando se trata de producir uniones aceptables.

El documento de Estados Unidos 2006/196034 Al muestra una herramienta para un proceso de remachado que incluye una matriz con cuchillas de matriz moviles. La matriz esta provista de un escudo o protector cilindrico extern° cuyo borde superior junto con las superficies coplanares superiores de las cuchillas de matriz mOviles constituyen la superlicie de soporte para las laminas a unir. Las cuchillas de matriz moviles estan rodeadas por un retenedor flexible en forma de anillo que proporciona la fuerza de resorte radial hacia la que se mueven las cuchillas de matriz. El movimiento radial de las cuchillas de matriz no se guia, de manera que la posiciOn angular de las cuchillas de matriz puede cambiar en relacion con el yunque de cooperacion. El movimiento vertical de las cuchillas de matriz se

bloquea por medio de un pie de cooperacion en la cuchilla de matriz y una ranura de corte sesgado en el yunque.

El documento EP1468758 Al muestra una parte de herramienta de este tipo. La parte de herramienta comprende una cavidad de matriz central en cuya parte inferior esta dispuesto un yunque. La matriz tiene un nOrnero de elementos de matriz men/Iles dispuestos lateralmente de manera deslizante en una superficie de soporte contra las fuerzas de un elemento de resorte. El yunque, los elementos de matriz moviles y el elemento de resorte estan rodeados por un Cinico elemento de soporte en la forma de una jaula cuya superficie superior forma una Unica superficie de soporte para los miembros a unir. Dicha jaula esta provista, adernas, de aberturas laterales a traves de las que Ilega un talon respectivo de un elemento de matriz mOvil. Las paredes laterales verticales de un talOn cooperan con las paredes laterales correspondientes en una abertura respectiva para guiar el elemento mOvil

respectivo en su movimiento lateral. La superficie superior de un talon respectivo coopera con la superficie interna superior en la abertura respectiva con el fin de, en cierta medida, bloquear el movimiento vertical del elemento de matriz movil. Sin embargo, no podra evitarse la basculaciOn del elemento de matriz al final del procedimiento, cuando el punzón se retrae verticalmente hacia arriba.

Breve descripcion de la invencion

La invencion se refiere a una herramienta completa con una combinacion de punzon y matriz. A continuacion, la parte principal de la descripciOn se atribuye a las caracteristicas especiales de la matriz.

El punzón podria ser del tipo convencional en el que el extremo libre activo tiene una forma cilindrica, pero tambien podrian preverse otras formas, por ejemplo, formas ligeramente conicas.

Uno de los objetos de la presente invencion es proporcionar una herramienta muy robusta y resistente al desgaste. Es posible realizar una herramienta de acuerdo con la invencion con unas dimensiones muy pequefias, especialmente en la realizaciOn con solo dos elementos de matriz moviles, lo que la hace adecuada para su uso en entornos estrechos.

Un objeto adicional de la invención es proporcionar un elemento de matriz en el que los elementos de matriz moviles se guien de manera muy precisa y eficiente en su movimiento reciproco, at mismo tiempo que se bloquean de manera eficiente contra el movimiento vertical. Las fuerzas verticales se aplican sobre los elementos de matriz al final del procedimiento, cuando el punzon y la union se retraen desde la cavidad de matriz.

Con las superficies de soporte cerca del centro de la matriz, pueden mantenerse en un minimo las deformaciones no deseadas de los miembros en forma de lamina, especialmente del que esta en contacto con las superficies de soporte. Por lo tanto, en su lugar, entrara material extrudido adicional en el boton en forma de seta, lo que aumentara la resistencia de la union. Esto es especialmente cierto cuando se ha proporcionado at dispositivo de sujeciOn usado con este tipo de herramienta que actua sobre los miembros en forma de lamina desde el mismo lado

que el punzon, que tiene la forma de un manguito que rodea el punzon, una superficie de contacto en una forma correspondiente a la superficie superior de los elementos de soporte. Puede lograrse un aumento adicional de este efecto tratando la superficie superior de los elementos de soporte para ofrecer una mayor fricción contra los miembros en forma de lamina en contacto con la misma.

La presente invencion, que proporciona una solucion a dichos problemas tecnicos, se caracteriza de acuerdo con las

reivindicaciones adjuntas.

Breve descripción de las figuras

Otros objetos y ventajas de la presente invencion serail evidentes a partir de la lectura de esta descripciOn que

continCia con referenda a los dibujos adjuntos que forman parte de la misma y en los que:

Las figuras 1A-D muestran en vistas diferentes una primera realizacion de la segunda parte de herramienta de acuerdo con la invencion sin los elementos de matriz mOviles,

Las figuras 2A-D muestran en vistas diferentes la primera realizacion de la segunda parte de herramienta de acuerdo con la invenciOn incluyendo los elementos de matriz moviles en la posicion cerrada,

Las figura s 3A-D muestran en vistas diferentes la primera realizacion de la segunda parte de herramienta de acuerdo con la invencion incluyendo los elementos de matriz mOviles en la posicion abierta,

Las figuras 4A-D muestran en vistas diferentes la primera realizacion de la segunda parte de herramienta de acuerdo con la invencion, incluyendo los elementos de matriz moviles en la posicion cerrada, y provista, ademas, deun elemento de resorte que no forma parte de la presente invenciOn,

Las figuras 5A-D muestran en vistas diferentes la realizacion de acuerdo con las figuras 1A-D provista, ademas, de canales de aire en el cuerpo de la parte de herramienta,

Las figura s 7A-D muestran en vistas diferentes una segunda realizaciOn de la segunda parte de herramienta de acuerdo con la invencion sin los elementos de matriz moviles,

Las figuras 8A-D muestran en vistas diferentes la segunda realizaciOn de la segunda parte de herramienta de acuerdo con la invencion incluyendo los elementos de matriz moviles en la posiciOn cerrada,

Las figuras 9A-D muestran en vistas diferentes la segunda realizacion de la segunda parte de herramienta de acuerdo con la invencion incluyendo los elementos de matriz moviles en la posicion abierta,

Las figuras 10A-D muestran en vistas diferentes la realizacion de acuerdo con las figuras 7A-D provista, ademas, de canales de aire en el cuerpo de la parte de herramienta,

Las figuras 12A-F muestran una realizacion de acuerdo con la que se ha provisto a los elementos de matriz mOviles de un tope terminal en la forma de un elemento en forma de talon en el extremo trasero de los... [Seguir leyendo]

1. Herramienta para unir dos o varios miembros en forma de lamina, que comprende dos partes de herramienta separadas, dispuestas coaxialmente,

una primera parte de herramienta con un punzón rodeado por un dispositivo de sujecion en la forma de un manguito y una segunda parte de herramienta provista de una matriz, cooperando las partes de herramienta para producir dicha union, por lo que el punzOn esta dispuesto para accionarse en un movimiento lineal a lo largo del eje comOn en la direccion de la matriz que esta provista de una cavidad de matriz central en cuya parte inferior esta dispuesto un yunque (102) , y por lo que la matriz esta provista adernas de al menos dos elementos (108, 208, 208', 208") de

matriz mOviles dispuestos lateralmente de manera deslizante en un piano perpendicular a dicho eje corni:in en una superficie (105) de soporte en la segunda parte de herramienta contra las fuerzas de un elemento (303, 303') de resorte, caracterizada Dor aue la segunda parte de herramienta esta provista, adernas, de al menos dos elementos (103, 203, 203', 203") de

soporte separados entre si para dichos miembros en forma de lamina a unir dispuestos en la dirección circunferencial alrededor de dicha cavidad de matriz para proporcionar soporte en zonas distintas separadas de la parte inferior del miembro en forma de lamina mas cercano a la matriz en el proceso, y provisto cada uno de una superficie (110, 210) de soporte superior esencialmente horizontal, por lo que cada uno de dichos elementos (108, 208, 208', 208") de matriz moviles esta dispuesto entre dos

elementos (103, 203, 203', 203") de soporte y se guia en un movimiento radial en la direccion del centro de la cavidad de matriz y se bloquea adicionalmente para el movimiento vertical por medio de, para ambos movimientos, las disposiciones de cooperacion de las paredes laterales esencialmente verticales respectivas de los elementos (108, 208, 208', 208") de matriz moviles y las paredes (104) laterales esencialmente verticales de los elementos (103, 203, 203', 203") de soporte anteriores y siguientes en la direccion circunferencial.

2. Herramienta de acuerdo con la reivindicacion 1,

caracterizada por aue dicha superficie (110, 210) de soporte superior esencialmente horizontal de dichos elementos (103, 203, 203', 203") de soporte tiene una forma ahusada en la direccion de la cavidad de matriz con su extremo estrecho en las

proximidades de la cavidad de matriz cuando el nilmero de dichos elementos de soporte es mayor o igual a tres.

3. Herramienta de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por aue el dispositivo de sujeciOn en la forma de un manguito que rodea el punzon tiene una superficie de contacto terminal

frontal correspondiente a la superficie superior de los elementos (103, 203, 203', 203") de soporte.

4. Herramienta de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por aue la superficie (110) superior de dichos elementos (103, 203, 203', 203") de soporte se ha tratado para ofrecer una

friccion aumentada contra el miembro en forma de lamina en contacto con la misma.

5. Herramienta de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada Dor aue dichos elementos (208', 208") de matriz WA/Hes se han provisto de un tope (214, 215, 216) terminal que limita el

movimiento lateral hacia dentro.

6. Herramienta de acuerdo con la reivindicaciOn 5, caracterizada por clue dicho tope terminal tiene la forma de un elemento (215) en forma de talOn vertical en el extremo trasero del elemento

móvil que coopera con un rebaje (214) correspondiente en el cuerpo (201') de la parte de herramienta.

7. Herramienta de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada Dor aue dicho bloqueo del movimiento vertical se logra proporcionando a dichos elementos (108, 208, 208', 208") de matriz

moviles una seccion un poco mayor en su parte inferior que coopera con una ranura (107) correspondiente en la parte inferior del espacio entre los elementos (103, 203, 203', 203") de soporte.

8. Herramienta de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por aue

dicho yunque (102) es un dispositivo separado dispuesto en un agujero sin salida en el centro de la parte (101) de herramienta.

9. Herramienta de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por a ue

las dimensiones de los elementos (108, 208, 208', 208") de matriz moviles son tales que la superficie superior generalmente plana de dichos elementos (111, 211) de matriz mOviles sera un poco menor que la superficie (110,

210) superior de los elementos (103, 203, 203', 203") de soporte.

10. Herramienta de acuerdo con la reivindicaciOn 5, caracterizada or aue

dicho tope terminal tiene la forma de una parte terminal trasera expandida lateralmente del elemento (208) mOvil que coopera con un rebaje correspondiente en el canal de guiado entre los elementos de soporte.

11. Herramienta de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores,

caracterizada por que la cavidad de matriz en su posiciOn cerrada inicial tiene una pared lateral compuesta exclusivamente por las paredes

(109) laterales de los elementos de matriz móviles.

12. Herramienta de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que

la superficie superior generalmente plana del yunque esta compuesta por parte de la superficie (205) en la que se desplazan los elementos mOviles y por que dichos elementos de soporte sobresalen de dicha superficie generalmente plana y estan dispuestos simetricamente a lo largo de la circunferencia del cuerpo de la parte de herramienta.

13. Herramienta de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que un tope terminal para el elemento de matriz movil respectivo esta dispuesto para el movimiento hacia fuera desde el centro de la parte de herramienta.

14. Herramienta de acuerdo con la reivindicacion 13, caracterizada par que dicho tope terminal para dicho elemento de matriz movil respectivo esta dispuesto para detener el movimiento lateral hacia fuera del elemento de matriz mOvil respectivo en una posicion que evita que el material de lamina que se expande en la union Ilegue a y entre en contacto con los elementos de soporte.

,

FIG 1C FIG 1B

110

103

A 103 103 A

10 101

FIG 1D

FIG 1A

108 108 110 103

101 101

FIG 2C FIG 2B

108 103 111 103 108 111 109 110 106 109 103 164

A 103 110 103 108 109 A 108 101

FIG 2D FIG 2A

111

108

102 101 103 101

FIG 3C FIG 3B

108 110 111 103 108

101

FIG 3D FIG 3A

,

102

FIG 4C FIG 4B

301

108 304

303

A FIG 4D A 301

FIG 4A

113

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FIG 5C FIG 5B

113

A A

FIG 5D

112

FIG 5A

w

210

FIG 7C FIG 7B

210

203

207

A 203 203 A

FIG 7D

FIG 7A

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FIG 8C FIG 8B

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A

209

FIG 8D

FIG 8A

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FIG 9C

FIG 9B

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210

A

A

FIG 9D FIG 9A

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FIG 10C FIG 10B

213 203

201

212

213

A A 212

FIG 10D

FIG 10A

303'

303'

301'

FIG 12 D

FIG 12B

FIG 12E

303'

210

203'

208'

211

FIG 12F FIG 12A