ES2202158T3 - Prensa de embuticion profunda y procedimiento para la embuticion profunda de piezas de chapa. - Google Patents

Abstract

Prensa de embutición profunda con un cojín de embutición profunda y una disposición de herramientas con por lo menos una herramienta superior (2) fijada a un punzón de la prensa (1), por lo menos un pisador de la chapa (4) soportado mediante bulones del cojín (7) y por lo menos una herramienta inferior (5) en combinación con una mesa de la prensa (6), donde con una placa del cojín (8) sin dividir están dispuestos una multitud de cilindros del cojín exteriores (9), al menos en las zonas de las esquinas de la placa del cojín (8), caracterizada porque en combinación con transductores de medida de recorrido (13, 14) y con transductores de medida de presión (15) está previsto un sistema de mando (16) para aplicar presión individualmente a los cilindros del cojín (9).

Description

Prensa de embutición profunda y procedimiento para la embutición profunda de piezas de chapa.

La invención se refiere a una prensa de embutición profunda con un cojín de embutición profunda y una disposición de herramientas que comprende por lo menos una herramienta superior fijada a un punzón de la prensa, por lo menos un pisador de la chapa soportada, mediante bulones del cojín y por lo menos una herramienta inferior, en combinación con una mesa de la prensa.

Por el estado de la técnica se conocen, según la Fig. 10, prensas de embutición profunda con placas de cojín sin dividir y uno o varios cilindros del cojín, principalmente para el conformado con grandes herramientas. Sin embargo, en el conformado sólo se permite una carga descentrada reducida (véase por ejemplo la patente US-A- 1.483.204).

Por otra parte, en combinación con una herramienta grande se puede utilizar un cojín de embutición de puntos múltiples, donde los vástagos de los émbolos de los cilindros del cojín actúan directamente sobre el pisador de la chapa de la herramienta, de forma análoga a los bulones del cojín. En cambio, si se colocan varias herramientas sobre un cojín sin dividir en el caso de cargas descentradas, es necesario utilizar bulones de compensación para compensar la carga, para los cuales, sin embargo, con frecuencia no se dispone de espacio. Cuando se utilizan varias herramientas pequeñas, la fuerza necesaria del pisador de la chapa generalmente es también inferior que en el caso de una herramienta grande.

Por otra parte, por el estado de la técnica, según la Figura 11,se conoce el empleo de una placa de cojín dividida para la colocación de varias herramientas y/o de pequeñas herramientas. En esta configuración es necesario que el número de cojines y las distancias entre centros del cojín coincidan con las de las herramientas. Si se utiliza una placa de cojín dividida para la colocación de una herramienta grande, frecuentemente no se pueden colocar bulones de cojín en todas las filas de bulones, debido a la junta de división.

La invención tiene por lo tanto como objetivo el mejorar una prensa de embutición profunda de la clase descrita inicialmente, de tal manera que en combinación con una placa del cojín sin dividir se puedan utilizar tanto herramientas grandes como pequeñas, sin dar lugar a unas cargas inadmisibles en las guías del cojín y se consiga en todos los casos un procedimiento mejorado para la embutición profunda de piezas de chapa gracias a una función mejorada de los pisadores de la chapa.

Este objetivo se consigue en el caso de en una embutición profunda de la clase descrita inicialmente, de acuerdo con la invención, mediante las características de la reivindicación 1.

Estos cilindros del cojín exteriores participan sólo escasamente en la fuerza total de los pisadores de la chapa durante el conformado de piezas de chapa mediante herramientas grandes y sirven principalmente para compensar los movimientos basculantes en el sistema de actuación así como para regular la posición del punto muerto superior del cojín. Además se encargan de la aceleración previa del cojín antes del proceso de conformado así como de la expulsión de la pieza después del proceso de conformado.

En una prensa de embutición profunda conforme a la invención, la placa del cojín sin dividir está realizada preferentemente de tal manera que hay por lo menos un cilindro de cojín dispuesto en la zona central debajo de la placa del cojín, de manera que empuje con una ligera presión de pretensado contra la placa del cojín. Si la prensa de embutición profunda está equipada con una herramienta grande, estos cilindros interiores soportan la parte principal de la fuerza de conformado necesaria. En cambio, de utilizarse herramientas pequeñas se pueden excluir los cilindros interiores de la transmisión de la fuerza, al reducir la presión de pretensado.

De acuerdo con otra realización ventajosa de la invención está previsto un sistema de mando que en función de las señales de recorrido y presión del sistema de herramientas provoca el paso de presión a los cilindros del cojín interiores y exteriores. Las señales de presión procedentes de todas las cámaras del cilindro del cojín así como los valores medidos de recorrido del cojín y del punzón se comparan con los valores teóricos para la determinación de la posición y de vuelco. De acuerdo con la distribución de cargas que se alcance encima de la placa del cojín y para reducir al mínimo la deformación elástica se activan a continuación las válvulas de los cilindros del cojín.

De acuerdo con otra realización ventajosa de la invención se pueden utilizar también herramientas menores en la zona del borde de la prensa de embutición profunda, por ejemplo en una disposición de herramientas como herramienta transfer. Según la fuerza necesaria de los pisadores de la chapa se aplica presión únicamente a los cilindros del cojín exteriores para conseguir una fuerza de cojín descentrada.

El objetivo anterior se resuelve, en lo que respecta a su procedimiento, según la invención, por las características de la reivindicación 5.

Con el procedimiento objeto de la invención se tiene la posibilidad de aplicar presión bien sea únicamente a los cilindros del cojín exteriores o también a los cilindros del cojín exteriores e interiores combinados entre sí. Esto permite trabajar piezas de chapa con distintos sentidos de paso. De este modo se pueden mecanizar piezas de chapa largas a lo largo de la prensa de embutición profunda por medio de 2-3 herramientas, con una fuerza de cojín descentrada.

Alternativamente se puede trabajar con 2-6 herramientas menores dispuestas en rectángulo en la dirección transversal de la prensa de embutición profunda.

En el caso de una eventual variación de paralelismo entre la mesa de la prensa y el punzón de la prensa, se aplica presión a los cilindros del cojín interiores y exteriores, de acuerdo con el procedimiento objeto de la invención, de tal manera que se genere una fuerza total paralela a la mesa de la prensa o al punzón de la prensa.

Sin embargo, existe también la posibilidad de regular la fuerza total de otra manera, por ejemplo, no paralela a la mesa de la prensa o al punzón, variando de esta manera la distribución de la presión entre las superficies de los pisadores de la chapa, influyendo de esta manera en la recogida de la pestaña.

La invención se describe a continuación con mayor detalle sirviéndose de ejemplos de realización y de los dibujos correspondientes. En éstos puede verse en representación esquemática:

Figura 1, disposiciones requeridas para la colocación de las herramientas en una prensa de embutición profunda;

Figura 2, una herramienta transfer con un ataque de fuerza pequeño descentrado;

Figura 3, una herramienta transfer con una fuerza mayor del pisador de la chapa;

Figura 4, una disposición con herramienta grande y fuerza de conformado grande;

Figura 5, una representación en perspectiva de una mesa de la prensa con sistema de embutición integral;

Figura 6, una vista explosionada de una mesa de la prensa según la Figura 5;

Figura 7, una representación en sección de la mesa de la prensa;

Figura 8, una placa de cojín con sensores de presión p, recorrido del cojín ski y recorrido del punzón sst;

Figura 9, un sistema de mando;

Figura 10, estado de la técnica con placa de cojín sin dividir; y

Figura 11, estado de la técnica con por lo menos una placa de cojín pequeña para herramientas transfer.

La Figura 1 muestra un resumen de las diferentes disposiciones de herramientas sobre la mesa de la prensa 6, que a continuación se describirán con mayor detalle. Las Figuras 1a) a 1c) muestran la disposición con una herramienta grande 5, donde en la Figura 1a) se genera una fuerza de cojín K centrada, en la Figura 1b) una fuerza de cojín K descentrada, variable a lo largo de la carrera del cojín, y en la Figura 1c) una distribución de carga K sobre los bulones de embutición, en la que se puede influir. En la Figura 1d) está representada la disposición con 2-3 herramientas menores 5, para piezas largas y estrechas y el paso en dirección longitudinal, con una fuerza de cojín K descentrada que se ha de generar para una herramienta. La Figura 1e) muestra una disposición de herramientas con 2-6 herramientas menores 5 dispuestas en forma rectangular para el mecanizado en la dirección transversal de la prensa de embutición profunda, con una fuerza de cojín K para 1-2 herramientas. En todos estos casos se han previsto, preferentemente en las zonas de las esquinas de la placa del cojín 8 (que aquí no está visible puesto que se encuentra debajo de la mesa de la prensa 6) unos cilindros del cojín exteriores 9 para soportar la fuerza del cojín K que aparece principalmente descentrada, tal como se describirá a continuación con mayor detalle.

En la Figura 2 está representado un ejemplo de realización de una herramienta transfer en la que sólo se necesita una fuerza de conformado relativamente reducida. Una pieza de chapa 3 colocada sobre un pisador de la chapa 4, es conformada al empujar la herramienta superior 2 fijada en el punzón de la prensa 1 contra la herramienta inferior 5. En este caso, los cilindros del cojín exteriores 9 no solamente se encargan de regular la posición de la placa del cojín 8 sino también de toda la fuerza necesaria para el pisador de la chapa.

Si la fuerza necesaria en el pisador de la chapa es mayor, se puede aplicar presión a otros cilindros del cojín interiores 10 adicionales, tal como está representado en la Figura 3.

Al mecanizar piezas de chapa grandes empleando herramientas grandes 2,5 según la Figura 4, los cilindros del cojín interiores 10 son los que soportan la parte principal de la fuerza de los pisadores de la chapa, mientras que los cilindros del cojín exteriores 8 vuelven a encargarse de regular la posición y de efectuar la aceleración previa del cojín.

En la Figura 5 está representada la parte inferior de una prensa de embutición profunda para el mecanizado de piezas de chapa, compuesta por una mesa de prensa 6 y un conjunto de cilindros del cojín exteriores e interiores 9,10. Tanto los cilindros del cojín exteriores 9 como también los interiores 10 están sometidos a una presión dinámica elevada a través de unos recipientes de gas a presión 12 contiguos.

Como puede verse por la Figura 6 el conjunto de la placa del cojín 8 va guiado en la mesa de la prensa por los cilindros del cojín exteriores e interiores 9, 10. Los cilindros del cojín exteriores 9 están unidos por medio de bulones 13 a través de orificios al soporte 11 por la placa del cojín 8 mediante una junta cardan.

En la representación en sección de la Figura 7 está representada la disposición con cuatro cilindros del cojín exteriores 9 y con tres cilindros del cojín interiores 10. Los cilindros del cojín interiores 10 no precisan tener una unión fija con la placa del cojín 8. Eventualmente son empujados contra la placa del cojín por la correspondiente presión de pretensado.

La Figura 8 muestra esquemáticamente la disposición para regular la fuerza y la posición en forma de un control de ciclo, para lo cual se mide el recorrido en el punzón 1 mediante transductores de medida de recorrido 13 así como el recorrido y la presión en todos los cilindros del cojín 9, 10 mediante transductores de medida de recorrido 14 y transductores de medida de presión 15. La señal de presión p que se determine, los valores de medida del recorrido de la placa del cojín ski y los valores de medida de la carrera del punzón ssp sirven, tal como está representado en el sistema de mando 16 según la Figura 9 y después de comparar con los valores teóricos, para el control del regulador de recorrido, del regulador de vuelco en dirección x y del regulador de vuelco en dirección y, así como para la sincronización. Con los valores que se hayan determinado se activan a su vez las válvulas de los cilindros del cojín 9, 10 para alcanzar la posición necesaria de la placa del cojín 8 así como la fuerza necesaria de los pisadores de la chapa. Debido a las posibilidades de control individual del regulador de recorrido y de los reguladores de vuelco en dirección x e y, se puede generar la fuerza total de la placa del cojín paralela a la mesa de la prensa y/o al punzón de la prensa, incluso cuando se trate de una posición inclinada de la mesa de la prensa o del punzón de la prensa en la dirección z. Igualmente y gracias al control individual de los reguladores de recorrido y vuelco se puede regular la embutición de las piezas de chapa al generar una fuerza total de la placa del cojín que no sea paralela a la mesa o al punzón.

Claims (8)

1. Prensa de embutición profunda con un cojín de embutición profunda y una disposición de herramientas con por lo menos una herramienta superior (2) fijada a un punzón de la prensa (1), por lo menos un pisador de la chapa (4) soportado mediante bulones del cojín (7) y por lo menos una herramienta inferior (5) en combinación con una mesa de la prensa (6), donde con una placa del cojín (8) sin dividir están dispuestos una multitud de cilindros del cojín exteriores (9), al menos en las zonas de las esquinas de la placa del cojín (8), caracterizada porque en combinación con transductores de medida de recorrido (13, 14) y con transductores de medida de presión (15) está previsto un sistema de mando (16) para aplicar presión individualmente a los cilindros del cojín (9).

2. Prensa de embutición profunda según la reivindicación 1, caracterizada porque está previsto por lo menos un cilindro de cojín interior (10) debajo de la placa del cojín (8).

3. Prensa de embutición profunda según la reivindicación 2, caracterizada porque el sistema de mando (15) provoca la aplicación de presión a los cilindros del cojín interiores y exteriores (9, 10), en función de unas señales de recorrido y/o presión de la disposición de herramientas.

4. Prensa de embutición profunda según por lo menos una de las reivindicaciones anteriores 1 a 3, caracterizada porque se determina el recorrido del punzón (sst) mediante transductores de medida de recorrido (13) y un recorrido de la placa del cojín (ski) mediante transductores de medida del recorrido (14) y una presión de cilindro de cojín (p) mediante transductores de medida de presión (15) y los valores de medida del recorrido de la placa del cojín (ski) y del recorrido del punzón (sst) así como las señales de presión (p) sirven, después de una comparación entre los valores teóricos y reales, para el control del regulador de recorrido así como del regulador de vuelco x, del regulador de vuelco y, así como para la sincronización, y cuyas señales de salida controlan las válvulas de los cilindros del cojín (9, 10).

5. Prensa de embutición profunda según por lo menos una de las reivindicaciones anteriores 1 a 4, caracterizada porque la disposición de herramientas es una herramienta transfer (17) que consta de por lo menos una herramienta de embutición profunda (2, 5) en la zona del borde.

6. Procedimiento para la embutición profunda de piezas de chapa en una prensa de embutición profunda según una de las reivindicaciones anteriores 1 a 5, caracterizado porque en el caso de una fuerza de conformado reducida solamente se aplica presión a los cilindros del cojín exteriores (9), que actúan en las zonas de la esquina de la placa del cojín (8) sin dividir, mientras que otros cilindros del cojín interiores (10), previstos en la zona situada debajo de la placa del cojín (8), quedan sin presión.

7. Procedimiento para la embutición profunda según la reivindicación 6, caracterizado porque en función de la fuerza de conformado se aplica presión a los cilindros del cojín exteriores e interiores (9, 10), combinados entre sí.

8. Procedimiento según las reivindicaciones 6 ó 7, caracterizado porque se efectúa una regulación de la fuerza y de la posición para el control paralelo o no-paralelo entre la placa del cojín y la mesa o el punzón.