ES2236655T3 - Dispositivo para la hidroconformacion de cuerpos huecos. - Google Patents

Abstract

Dispositivo para la hidroconformación de cuerpos huecos que comprende una herramienta (1a, 1b) de dos piezas como mínimo y cilindros (10) axiales asociados a ésta por los dos lados, los cuales, para la conformación de cuerpos huecos, presentes como perfil (17) de cámara doble o perfil de cámara múltiple, con pistones de obturación que están divididos por una ranura (21), en la que se introduce el alma (19) central del perfil (17) de cámara doble, en dos cabezas (20a, 20b) de pistón que están una al lado de la otra sobre una placa (22) de soporte común, cierran de manera estanca los extremos del perfil (17) de cámara doble introducido en el área de contorno de la herramienta (1a, 1b), de modo que como mínimo un pistón de obturación presenta un taladro de alta presión conectado a una fuente de medio de presión, caracterizado porque el pistón (20) de obturación está configurado como un pistón de acero con un borde (24) de obturación que discurre alrededor sobre la placa (22) de soporte, en latransición hacia la zona del pie de las cabezas (20a, 20b) de los pistones, desplazadas hacia dentro respecto al borde (23) exterior de la placa (22) de soporte, de forma correspondiente al contorno de las cabezas de los pistones, de modo que el borde (24) de obturación presenta en la base (25) de la ranura una acumulación (26a, 6b) de material en cada uno de los comienzos de la ranura (21). Siguen 2 hojas de dibujos.

Description

Dispositivo para la hidroconformación de cuerpos huecos.

La invención se refiere a un dispositivo para la hidroconformación de cuerpos huecos, que comprende una herramienta de dos piezas como mínimo y cilindros axiales asociados a ésta por los dos lados, los cuales, para la conformación de cuerpos huecos, presentes como perfiles de cámara doble, con pistones de obturación que están divididos por una ranura, en la que se introduce el alma central del perfil de cámara doble, en dos cabezas de pistón que están una al lado de la otra sobre una placa de soporte común, cierran de manera estanca los extremos del perfil de cámara doble introducido en el área de contorno de la herramienta, de modo que como mínimo un pistón de obturación presenta un taladro de alta presión conectado a una fuente de medio de presión (véase, por ejemplo, el documento DE-A-19 909 929).

La hidroconformación se conoce desde hace tiempo y está descrita en la literatura correspondiente (véase el documento DE-Z "Werkstatttechnik 79 (1989)", VDI-Fortschrittsberichte, serie 2, número 142, VDI-Verlag 1987). De modo preferible se utiliza, por ejemplo, una pieza de trabajo tubular para fabricar cuerpos huecos con formas diferentes a partir de una pieza semiacabada. En este caso, una sección de tubo, por ejemplo, de acero o de cobre, se introduce en una herramienta de hidroconformación de varias piezas sin matriz interior fija, con pistones de obturación o empujadores de conformación accionados por cilindros axiales. Tras el cierre de los extremos de la sección de tubo mediante los pistones de obturación, se solicita con una alta presión interna la sección del tubo con ayuda de un medio de presión adecuado y se conforma solicitándola al mismo tiempo con presión axial (mediante los pistones de obturación) en la pared del tubo. La presión axial y la presión interior provocan que la sección del tubo se coloque contra el contorno interior o la pared interior del área de contorno de la herramienta de conformación que presenta la forma definitiva del cuerpo hueco. En la hidroconformación, el material pasa a un estado plástico, que se mantiene durante todo el proceso teniendo en cuenta la solidificación del material y las fuerzas eventuales de las herramientas.

Para conformar cuerpos huecos, los denominados "perfiles de cámara doble", separados en dos cámaras por un alma central, es común en la práctica emplear pistones de obturación hechos de plástico. Dado que en el caso de los perfiles de este tipo no es posible una obturación convencional, se conocen pistones plásticos en las variaciones más diversas, de modo que siempre se aprovecha el plástico a conformar bajo presión para la obturación. Los pistones plásticos están sometidos a un desgaste rápido y, además, tras un cierto periodo de funcionamiento, unas deformaciones que se quedan en los pistones de material sintético dificultan la entrada en un perfil de cámara doble nuevo a conformar, o incluso la impiden completamente, de modo que a más tardar en ese instante se requiere un cambio de los pistones.

Por tanto, la invención se basa en el objetivo, en el caso de un dispositivo del tipo indicado al principio, de crear un pistón de obturación sin las desventajas mencionadas que, por consiguiente, por un lado, sea extremadamente resistente al desgaste y, por otro lado, ofrezca, no obstante, un efecto de obturación suficiente.

Este objetivo se soluciona con un dispositivo de tipo genérico según la invención porque el pistón de obturación se configura como pistón de acero con un borde de obturación que discurre alrededor sobre la placa de soporte en la transición hacia la zona del pie de las cabezas de los pistones desplazadas hacia dentro respecto al borde exterior de la placa de soporte de forma correspondiente al contorno de las cabezas de los pistones, de modo que el borde de obturación presenta en la base de la ranura una acumulación de material en cada uno de los comienzos de la ranura. Según la invención, al configurarse el borde de obturación únicamente en la zona de los comienzos de la ranura y, con ello, en el estado operativo, del alma central que se engancha hasta la base de la ranura entre la parte de las cabezas de los pistones en la ranura, o de la pared de separación del perfil de cámara doble con un ligero saliente debido a la acumulación de material en esta pequeña zona de la ranura, el pistón de obturación puede realizarse como pistón de acero muy resistente al desgaste. El alma central, o la pared de separación, permanece libre por su longitud, tal como se requiere, de modo que, no obstante, con la presión interior reinante en las cámaras del perfil ésta se empuja hacia atrás y se obtura en los extremos debido a la reducida acumulación metálica de material del borde de obturación.

Otras características y detalles de la invención se desprenden de la reivindicación y de la descripción siguiente de un ejemplo de realización de la invención mostrado en los dibujos. Muestran:

la figura 1, una imagen del sistema de una herramienta de hidroconformación conocida en general, de modo que aquí en las dos mitades simétricas se muestran diferentes formas de construcción;

la figura 2, como detalle de una herramienta de hidroconformación en vista en perspectiva, un pistón de obturación o cabeza de pistón empleada para la conformación de perfiles de cámara doble;

la figura 3, el pistón de obturación según la figura 2 visto desde arriba;

la figura 4, el pistón de obturación según la figura 3 en corte a lo largo de la línea IV-IV, introducido en un perfil de cámara doble o múltiple en corte longitudinal; y

la figura 5, en escala aumentada, el detalle "X" demarcado en un círculo con línea de puntos y rayas.

De una máquina de hidroconformación convencional se muestran en la figura 1 en un dibujo, para una mayor sencillez, una vez a la izquierda y una vez a la derecha diversas formas de construcción posibles de una herramienta 1a o 1b. La herramienta 1a o 1b tiene una placa 3 ó 4 de base superior e inferior dotada de un borde 2 tensor en cada caso. En un bloque 5 o 6 de base superior e inferior están dispuestas piezas 7 insertadas de contorno y canales 8 de entrada por el lado del extremo. En los paneles 9 colocados previamente hacia los canales 8 de entrada están fijados cilindros 10 axiales que, en este ejemplo de realización, están equipados con cabezas 12 de pistones de obturación dispuestas en una prolongación del pistón de obturación o en un pistón 11 de obturación, las cuales, al solicitar los cilindros 10 axiales, se introducen, deslizándose en los canales 8 de entrada de la herramienta, en una pieza de trabajo con cuerpo hueco a conformar, introducida para la conformación en la zona 13 hueca de la herramienta, y se cierran de manera estanca desde los dos extremos hacia dentro. Para alojar y sujetar los pistones de obturación, los cilindros 10 axiales presentan en sus extremos dirigidos a los bloques 5 ó 6 de base de la herramienta un adaptador 16 con un anillo 16 fijador atornillado a éste.

Para conformar perfiles 17 de cámara doble, que están configurados con dos cámaras separadas mediante un alma 19 central encastrada entre las paredes 18a, 18b del perfil (véase la figura 4), se utiliza un pistón 20 de obturación como pistón de acero, mostrado en la figura 2, que está dividido (véase también la figura 3), por una ranura 21 en la que durante la conformación se introduce el alma 19 central del perfil 17 de cámara doble, tal como se muestra en la figura 4, en dos cabezas 20a o 20b de pistón que están una al lado de la otra sobre una placa 22 de soporte común. Las piezas de cabeza 20a, 20b de pistón están dispuestas desplazadas ligeramente hacia dentro en relación con el borde (23) exterior la medida correspondiente al grosor de las paredes 18a, 18b del perfil y, están configuradas, excepto la propia ranura 21, con un borde 24 o escalón de obturación que discurre alrededor siguiendo su contorno. En la zona de la base 25 de la ranura y a la altura de ésta, y allí, no obstante, sólo en los inicios exteriores de la ranura 21, el borde 24 de obturación está dotado de ligeras acumulaciones 26a, 26b de material que equivalen a un ligero saliente (véanse las figuras 4 y 5). Éstas se ocupan de que el alma 19 central, que está libre por lo demás en toda su longitud, se obture únicamente en sus extremos exteriores que limitan directamente con las paredes 18a, 18b de los perfiles.

Por tanto, a pesar del empleo de un pistón de acero muy resistente al desgaste como pistón 20 de obturación, es posible garantizar la obturación necesaria durante la conformación.

Claims (1)

1. Dispositivo para la hidroconformación de cuerpos huecos que comprende una herramienta (1a, 1b) de dos piezas como mínimo y cilindros (10) axiales asociados a ésta por los dos lados, los cuales, para la conformación de cuerpos huecos, presentes como perfil (17) de cámara doble o perfil de cámara múltiple, con pistones de obturación que están divididos por una ranura (21), en la que se introduce el alma (19) central del perfil (17) de cámara doble, en dos cabezas (20a, 20b) de pistón que están una al lado de la otra sobre una placa (22) de soporte común, cierran de manera estanca los extremos del perfil (17) de cámara doble introducido en el área de contorno de la herramienta (1a, 1b), de modo que como mínimo un pistón de obturación presenta un taladro de alta presión conectado a una fuente de medio de presión, caracterizado porque el pistón (20) de obturación está configurado como un pistón de acero con un borde (24) de obturación que discurre alrededor sobre la placa (22) de soporte, en la transición hacia la zona del pie de las cabezas (20a, 20b) de los pistones, desplazadas hacia dentro respecto al borde (23) exterior de la placa (22) de soporte, de forma correspondiente al contorno de las cabezas de los pistones, de modo que el borde (24) de obturación presenta en la base (25) de la ranura una acumulación (26a, 6b) de material en cada uno de los comienzos de la ranura (21).