ES2233548T3 - Dispositivo para la hidroconformacion de cuerpos huecos. - Google Patents
Dispositivo para la hidroconformacion de cuerpos huecos.Info
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Abstract
Dispositivo para la hidroconformación de cuerpos huecos, que comprende una herramienta (1a o 1b) al menos de dos piezas y cilindros (10) axiales asociados a ésta en los dos lados, los cuales son apropiados para obturar con punzones (111) de obturación los extremos del cuerpo hueco introducido en el espacio del contorno de la herramienta, de modo que al menos un punzón (11) de obturación presenta un taladro de alta presión conectado a una fuente de medio de presión, y de modo que al menos uno de los punzones (11) de obturación está dotado de un cabezal (12; 112; 212) de obturación separable por delante, que es al menos de dos piezas, compuesto de una pieza (22) de inserción dispuesta de forma que avanza, configurada con un bisel (26) de entrada, así como un alojamiento (24) de guiado adyacente, y tiene un tope (23) dispuesto entre la pieza (22) de inserción y el alojamiento (24) de guiado, caracterizado porque el tope (23) facilita un borde (28) de obturación.
Description
Dispositivo para la hidroconformación de cuerpos
huecos.
La invención se refiere a un dispositivo para la
hidroconformación de cuerpos huecos, con las características
indicadas en los preámbulos de las reivindicaciones independientes 1
y 3, tal como se ha dado a conocer mediante el documento
DE-A-43 09 680.
La hidroconformación se conoce en el estado de la
técnica y está descrita en la bibliografía especializada (véase el
documento DE-Z "Werkstattechnik 79
(1989)", VDI-Fortschrittsberichte, serie 2, nº
142, VDI-Verlag 1987). Preferiblemente, para
fabricar cuerpos huecos moldeados de forma diferente a partir de un
producto semielaborado, se utiliza, por ejemplo, una pieza de
trabajo tubular. Tal como se conoce, aquí se introduce una sección
de tubo, por ejemplo, de acero o cobre, en una herramienta de
hidroconformación de varias piezas sin matrices internas sólidas,
con empujadores de conformación o punzones de obturación accionados
por cilindros axiales. Tras obturar los extremos de la sección de
tubo mediante los punzones de obturación, la sección de tubo se
solicita con alta presión interna con ayuda de un medio de presión
apropiado y, bajo una solicitación simultánea con una presión axial
(mediante los punzones de obturación), se conforma a la pared del
tubo. La presión axial y la presión interna provocan que la sección
de tubo se disponga en la pared interna o contorno interno del
espacio del contorno de la herramienta de conformación, presentando
esta pared interna la forma final del cuerpo hueco. En la
hidroconformación, el material pasa al estado plástico, que se
mantiene durante todo el proceso de conformación considerando la
solidificación del material y las posibles fuerzas de las
herramientas.
En cada cuerpo hueco o sección de tubo que va a
conformarse nuevamente se produce un movimiento relativo entre el
punzón de obturación y la pared interna de la pieza de trabajo a
conformar. El desgaste que acompaña inevitablemente a esto en los
punzones de obturación requiere el recambio de estos componentes de
los cilindros axiales, lo que está unido a un gran esfuerzo de
montaje y al recambio de todo el punzón. Entonces también es
necesario un recambio de este tipo de los punzones de obturación
cuando, en un cambio de programa, deben conformarse cuerpos huecos o
secciones de tubo con un grosor de tubo que difiere respecto al
programa anterior o con diámetros diferentes.
Por tanto, la invención se basa en el objetivo de
posibilitar, en el caso de un dispositivo del tipo mencionado al
principio, un modo constructivo simplificado del cabezal o punzón de
obturación.
De acuerdo con una primera realización según la
invención, este objetivo se consigue porque el tope facilita un
borde de obturación. Dado que en éste se dispone el borde frontal de
la pieza de trabajo que va a conformarse, el tope representa la
pieza de desgaste de la unidad estructural de varias piezas del
cabezal de obturación, y también sólo debe cambiarse esta pieza de
desgaste.
Además, también se consigue una única pieza de
desgaste y, aparte de esto también notoriamente más pequeña, cuando,
según una realización adicional de la invención, la pieza de
inserción está configurada con un borde de obturación. Aquí, la
posición concreta o el lugar del recorrido del borde de obturación
en la pieza de inserción puede depender de la optimización del
centrado.
Además, según la invención, se propone que la
pieza de inserción y el tope estén templados, y el alojamiento de
guiado esté hecho de un material con buenas propiedades de tenacidad
y una alta resistencia al desgaste. Estas propiedades de material
diferentes de forma encauzada sirven para aumentar la vida útil de
las herramientas considerando las solicitaciones que se presentan en
los componentes individuales. Como material para el alojamiento de
guiado es apropiado, por ejemplo, el bronce o una aleación de
bronce, por ejemplo, Gz-CuAlBzNi o AMPCO 25, u otros
materiales adecuados comparables con éstos. Esto proporciona buenas
propiedades de deslizamiento del cabezal o punzón de obturación en
el canal de entrada de la herramienta situado antes de la pieza de
trabajo que va a conformarse.
Otras particularidades se deducen de la
descripción que viene a continuación de los ejemplos de realización
de la invención mostrados en los dibujos. Muestran:
la figura 1, una imagen del sistema de una
herramienta de hidroconformación con modos constructivos diferentes
entre sí, mostrados en las dos mitades simétricas;
la figura 2, como particularidad en
representación aumentada, un cilindro axial con un punzón de
obturación;
la figura 3, en corte longitudinal, una
realización de un cabezal de obturación de varias piezas;
la figura 4, el cabezal de obturación según la
figura 3 visto desde la derecha; y
la figura 5, como vista parcial, otra realización
de un cabezal de obturación, mostrado apoyándose su alojamiento de
guiado en el canal de entrada de la herramienta, y engranándose en
una pieza de trabajo que va a conformarse.
Por sencillez, en la figura 1 se muestran en un
dibujo, uno a la izquierda y otro a la derecha, posibles modos
constructivos diferentes de una herramienta 1a o 1b de una máquina
de hidroconformación conocida como tal suficientemente. La
herramienta 1a o 1b tiene una placa 3 ó 4 base superior e inferior
dotada en cada caso de una rueda 2 de sujeción. En un bloque 5 ó 6
base superior e inferior están dispuestas las piezas 7 insertadas
del contorno y los canales 8 de entrada por los extremos. A las
ménsulas 9 situadas antes de los canales 8 de entrada están fijados
cilindros 10 axiales, los cuales están dotados de cabezales 12 para
el punzón de obturación dispuestos en una prolongación del punzón de
obturación o en un punzón 11 de obturación, que, al solicitar los
cilindros 10 axiales una pieza 14 de trabajo en forma de cuerpo
hueco, a conformar, introducida en la cavidad 13 de la herramienta
para la conformación (véase la figura 5), se hunden deslizándose en
los canales 8 de entrada de la herramienta 1 y obturan de forma
estanca por los dos extremos.
Tal como se desprende con más detalle de la
figura 2, los cilindros 10 axiales presentan, en sus extremos
dirigidos a los bloques 5 ó 6 base de la herramienta, un adaptador
15 con un anillo 16 de sujeción enroscado en éstos para alojar y
sujetar la prolongación 11 del punzón de obturación. En estos
punzones de obturación está atornillado un cabezal de obturación o
cabezal 12, 112 ó 212 del punzón de obturación de varias piezas
(véanse las figuras 3 y 5) con un tornillo 17 cilíndrico de alta
presión al que puede accederse por delante. En el ejemplo de
realización según la figura 2, el cabezal de obturación o punzón 12
de obturación actúa con una interrupción 18 en la prolongación 11
del punzón de obturación que sirve para impedir el giro. Un taladro
19 de alta presión conectado a una fuente de presión, no mostrada,
que parte del adaptador 15, se extiende a través de la prolongación
11 del punzón de obturación, así como del tornillo 17 cilíndrico de
alta presión, y desemboca en la posición de funcionamiento, por
tanto, en el espacio interior de la pieza de trabajo que va a
conformarse. Tanto entre el adaptador 15 y el anillo 16 de sujeción,
como también en la transición de la prolongación 11 del punzón de
obturación al cabezal de obturación o punzón 12 (o 112 y 212) de
obturación, están dispuestos anillos 20 de obturación.
Las figuras 3 y 4 muestran una realización de un
cabezal 112 de obturación de varias piezas. Éste está compuesto de
una pieza 22 de inserción -vista desde delante en el orden del
sentido de desplazamiento axial según la flecha 21 al solicitar el
cilindro 10 axial-, un tope 23 y un alojamiento 24 de guiado. Estos
componentes 22, 23 y 24 están unidos entre sí mediante dos tornillos
25 cilíndricos para formar una unidad. La pieza 22 de inserción está
configurada con un bisel 26 de entrada y, un borde 27 de entrada
adyacente a éste, que sale hacia fuera hacia el tope 23. El tope 23
está dotado de un borde 28 de obturación, que obtura de forma
estanca el espacio interior del cuerpo hueco in situ, es
decir, con el punzón introducido en el extremo abierto del cuerpo
hueco a conformar. En la mitad inferior de la figura 3 está marcado
con líneas discontinuas un borde 29 de obturación previsto
directamente de forma alternativa en la pieza 22 de inserción. Al
hacer avanzar la disposición de punzones de obturación, la envoltura
30 exterior del alojamiento 24 de guiado está en contacto con la
pared interna del canal 8 de entrada (véanse las figuras 1 y 5), y
garantiza el guiado del punzón de obturación: no es necesario prever
una unidad independiente de guiado.
En la figura 5 se muestra la posición de
funcionamiento para el punzón de obturación en la que el cabezal 212
de obturación penetra en el espacio interior de la pieza de trabajo
o cuerpo 14 hueco hasta que el borde 28 de obturación del tope 23 se
disponga en el lado frontal de la pieza 14 de trabajo obturando el
espacio interior. Además, allí debe observarse que la envoltura 30
exterior del alojamiento 24 de guiado se hace cargo del guiado del
cabezal 212 de obturación actuando conjuntamente con el canal 8 de
entrada, y la prolongación 11 del punzón de obturación está
dispuesta en un casquillo 31 de guiado. La disposición del punzón de
obturación avanza en el sentido de la flecha 21 acompañada de la
longitud de la pieza 14 de trabajo, que se reduce mediante la
conformación debido al medio de presión introducido a través del
taladro 19 de alta presión en el espacio interior de la pieza 14 de
trabajo.
Claims (3)
1. Dispositivo para la hidroconformación de
cuerpos huecos, que comprende una herramienta (1a o 1b) al menos de
dos piezas y cilindros (10) axiales asociados a ésta en los dos
lados, los cuales son apropiados para obturar con punzones (111) de
obturación los extremos del cuerpo hueco introducido en el espacio
del contorno de la herramienta, de modo que al menos un punzón (11)
de obturación presenta un taladro de alta presión conectado a una
fuente de medio de presión, y de modo que al menos uno de los
punzones (11) de obturación está dotado de un cabezal (12; 112; 212)
de obturación separable por delante, que es al menos de dos piezas,
compuesto de una pieza (22) de inserción dispuesta de forma que
avanza, configurada con un bisel (26) de entrada, así como un
alojamiento (24) de guiado adyacente, y tiene un tope (23) dispuesto
entre la pieza (22) de inserción y el alojamiento (24) de guiado,
caracterizado porque el tope (23) facilita un borde (28) de
obturación.
2. Dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado porque la pieza (22) de inserción y el tope
(23) están templados y el alojamiento (24) de guiado se compone de
un material con buenas propiedades de tenacidad y una alta
resistencia al desgaste.
3. Dispositivo para la hidroconformación de
cuerpos huecos, que comprende una herramienta (1a o 1b) al menos de
dos piezas y cilindros (10) axiales asociados a ésta en los dos
lados, los cuales son apropiados para obturar con punzones (111) de
obturación los extremos del cuerpo hueco introducido en el espacio
del contorno de la herramienta, de modo que al menos un punzón (11)
de obturación presenta un taladro de alta presión conectado a una
fuente de medio de presión, y de modo que al menos uno de los
punzones (11) de obturación está dotado de un cabezal (12; 112; 212)
de obturación separable por delante, que es al menos de dos piezas,
compuesto de una pieza (22) de inserción dispuesta de forma que
avanza, configurada con un bisel (26) de entrada, así como un
alojamiento (24) de guiado adyacente, y tiene un tope (23)
dispuesto entre la pieza (22) de inserción y el alojamiento (24) de
guiado, caracterizado porque la pieza (22) de inserción está
configurada con un borde (29) de obturación.
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