ES2242918T3

ES2242918T3 - Dispositivo para termoconformacion.

Info

Publication number: ES2242918T3
Application number: ES03014789T
Authority: ES
Inventors: Dietrich Boehme; Gerhard Weber
Original assignee: EIFELWERK HEINRICH STEIN GmbH; Eifelwerk Heinrich Stein & Co KG GmbH
Current assignee: EIFELWERK HEINRICH STEIN GmbH; Eifelwerk Heinrich Stein & Co KG GmbH
Priority date: 2002-07-05
Filing date: 2003-06-28
Publication date: 2005-11-16
Anticipated expiration: 2023-06-28
Also published as: DE10230837A1; EP1378303B1; EP1378303A3; EP1378303A2; DE10230837B4; DE50300549D1; ATE295763T1

Abstract

Dispositivo para la termoconformación de piezas en bruto metálicas, que comprende una prensa de manivela con un mecanismo de palanca acodada para fabricar piezas de trabajo planas anulares con dimensiones predeterminadas, con las siguientes características: 1. en el portaherramientas intermedio superior (1), unido con la estampa de base superior (2), está dispuesta una cámara de rebose (3) para un refrigerante, que 1.1. está dispuesta en forma de anillo alrededor del vástago (4) del expulsor superior, y

Description

Dispositivo para termoconformación.

La presente invención se refiere a un dispositivo para la termoconformación de piezas en bruto metálicas que comprende una prensa de manivela con un mecanismo de palanca acodada para fabricar piezas de trabajo planas anulares con dimensiones predeterminadas.

La fabricación de tales piezas de trabajo se realiza usualmente por medio de termoconformación, también denominada forjado en caliente, con prensas mecánicas. El accionamiento de las prensas mecánicas se realiza por medio de diferentes sistemas, como, por ejemplo, prensas excéntricas y prensas de husillo de fricción. Las prensas de este tipo se utilizan para fabricar piezas de trabajo a partir de piezas en bruto metálicas que se necesitan en un gran número de unidades. Dichas prensas presentan respectivas estampas superiores e inferiores así como expulsores.

Un primer problema es la refrigeración de las herramientas, los expulsores y otros componentes sometidos a altos esfuerzos. Un aumento de los números de carreras provoca un sobrecalentamiento de las herramientas de transformación junto con el acortamiento del intervalo de tiempo necesario para lubricar y refrigerar - por tanto, lleva a la ineficacia de los dispositivos de refrigeración y lubricación convencionales. Las consecuencias son desarrollos de temperatura que no se pueden dominar en el sistema de la herramienta.

Por la literatura de patentes se conocen únicamente pocas soluciones para el dominio del problema de la refrigeración en el prensado de polvo y en la termoconformación.

Por el documento DE 196 48 708 A1 se conoce una refrigeración controlada de una herramienta de termoconformación. Este dispositivo es muy costoso y comprende muchos puntos de medición, una cámara de imagen térmica y una instalación de cálculo. El ordenador controla, utilizando las imágenes térmicas, el suministro de lubricante por medio de varias boquillas de rociado.

Además, por el documento anterior DE 3 701 657 A1 se conoce un dispositivo para el prensado en caliente de piezas de polvo metálico con pequeños orificios interiores. El macho de prensas de este tipo es delgado y puede sobrecargarse térmicamente con un número más elevado de carreras y modificarse en sus dimensiones. Por tanto, debe mantenerse un intervalo de temperatura predeterminado entre aproximadamente 250ºC y 600ºC. Para ello, se conduce nitrógeno líquido desde abajo hasta una cámara anular alrededor del macho a través de construcciones complicadas. Este dispositivo debe hacer posible en su totalidad la fabricación de aproximadamente 8 piezas por minuto. Esta disposición especial no se puede transferir a termoconformaciones usuales. Con un aumento adicional de los números de carreras o de los números de producciones, dichos dispositivos ya no son practicables o resultan demasiado costosos.

Por el documento EP-A-0 490 763 se conoce un dispositivo para la termoconformación de piezas en bruto metálicas, que consta de una prensa de manivela con un mecanismo de palanca acodada para fabricar piezas de trabajo planas anulares y con dimensiones predeterminadas. En este dispositivo está contenida una cámara de rebose para un refrigerante en el portaherramientas intermedio superior de la herramienta unido con la estampa de base superior, estando dispuesta dicha cámara en forma de anillo alrededor del vástago del expulsor superior y presentando una entrada de alimentación para un refrigerante y el expulsor superior presenta, dispuesto de forma centrada en la estampa de base superior, unos orificios para la salida del refrigerante.

Por tanto, la invención se basa en el problema de desarrollar un dispositivo para la termoconformación de piezas en bruto metálicas para fabricar piezas de trabajo planas anulares con un número de carreras de aproximadamente 30 carreras/minuto.

Este problema se resuelve según la invención, por medio de un dispositivo para termoconformación con las características de la reivindicación 1.

Por consiguiente, el dispositivo presenta las siguientes características:

1.: en el portaherramientas intermedio superior 1, unido con la estampa de base superior 2, está contenida una cámara de rebose 3 para un refrigerante, la cual:

1.1.: está dispuesta en forma de anillo alrededor del vástago 4 del expulsor superior, y

1.2.: presenta una entrada de alimentación 5 para un refrigerante, en el que

1.3.: en uso, se utiliza como refrigerante preferentemente nitrógeno líquido.

2.: el expulsor superior 6, dispuesto de forma centrada en la estampa de base superior 2 y unido con la cámara de rebose 3 por medio del vástago 4 del expulsor superior, presenta unos orificios 7 para la salida del refrigerante, en el que el expulsor 6

2.1.: presenta, dispuestos en forma circular, seis orificios respectivos 7;

3.: el portaherramientas intermedio inferior 8 de la herramienta, unido con la estampa de base inferior 9, presenta dos circuitos de medio de rociado 10 y 11 sellados uno con respecto a otro, en el que

3.1.: el circuito de medio de rociado inferior 10 puede solicitarse con un lubricante altamente viscoso, y

3.2.: el circuito de medio de rociado superior 11 puede solicitarse con un medio lubricante poco viscoso;

4.: el expulsor inferior 12 está unido a los circuitos de medio de rociado 10 y 11 a través del vástago 13 del expulsor inferior y presenta unas aberturas de rociado 14 y 15, en el que

4.1.: las aberturas 14 para el circuito de medio de rociado 10 están dispuestas de forma centrada, y

4.2.: las aberturas 15 para el circuito de medio de rociado superior 11 están dispuestas en forma circular.

El dispositivo según la invención hace posible un aumento de los números de carreras hasta 40 carreras/minuto por medio de las modificaciones en la zona de la estampa o en la zona de los portaherramientas intermedios en unión con la alimentación de refrigerante y circuitos de lubricante adecuados y, por tanto, un acortamiento de los tiempos de fabricación en procesos de termoconformación térmicamente estables. Una ventaja adicional de la invención consiste en que, frente a la refrigeración y la lubricación convencionales, junto con la refrigeración o la lubricación de los expulsores y de sus vástagos, la pieza de trabajo completa puede mantenerse también térmicamente estable.

A continuación, la invención se pondrá más claramente de manifiesto a partir de los dibujos, en los que:

La figura 1 ilustra una forma de realización de la estampa de base superior y del portaherramientas intermedio superior;

La figura 2 ilustra un detalle de la forma de realización según la figura 1;

La figura 3 ilustra una forma de realización de la estampa de base inferior y del portaherramientas intermedio superior; y

Las figuras 4 y 5 ilustran detalles de la forma de realización según la figura 3.

El dispositivo o la prensa según la invención se utiliza para la fabricación de piezas de trabajo planas anulares - preferentemente, anillos de sincronización para cambios de marchas manuales. Estos anillos de sincronización constan de aleaciones conductoras de latón comerciales. Este tipo de prensas trabajan con 40 carreras/minuto. En primer lugar, se llena con nitrógeno líquido la cámara de rebose 3 por medio de la entrada de alimentación 5.

Después de la carrera ascendente de la prensa, que corresponde a la carrera del expulsor superior 6, fluye nitrógeno líquido desde una cámara de rebose 3 que está dispuesta en forma de anillo alrededor del vástago 4 del expulsor superior, a través de los orificios 7, a lo largo de la superficie de mandril de la parte superior de la herramienta. Se disponen ventajosamente seis orificios sobre el respectivo diámetro. El nitrógeno líquido con su baja temperatura de aproximadamente -200ºC a -210ºC retira así el calor sobrante de la pieza de trabajo.

Asimismo, se rocían hacia arriba, por medio de aberturas de rociado 14 y 15 en el expulsor inferior 12, diferentes lubricantes en forma de una mezcla de lubricante y aire desde una cámara doble 16 en el portaherramientas intermedio inferior 8 para unos circuitos de medio de rociado inferior y superior 10 y 11. Para ello, se solicita al circuito de medio de rociado inferior 10 con lubricante altamente viscoso y al circuito de medio de rociado superior 11 con lubricante poco viscoso. La disposición centrada y circular repercute ventajosamente sobre las aberturas de rociado inferiores 14 y 15.

El proceso de refrigeración y lubricación continuas del sistema de herramienta es asistido por una instalación de regulación para la temperatura de la herramienta.

Lista de símbolos de referencia

1.: Portaherramientas intermedio superior

2.: Estampa de base superior

3.: Cámara de rebose para refrigerante

4.: Vástago del expulsor superior

5.: Entrada de alimentación para refrigerante

6.: Expulsor superior

7.: Orificios en el expulsor superior

8.: Portaherramientas intermedio inferior

9.: Estampa de base inferior

10.: Circuito de medio de rociado inferior

11.: Circuito de medio de rociado superior

12.: Expulsor inferior

13.: Vástago del expulsor inferior

14.: Aberturas de rociado del circuito inferior

15.: Aberturas de rociado del circuito superior

16.: Cámara doble para circuitos.

Claims

1. Dispositivo para la termoconformación de piezas en bruto metálicas, que comprende una prensa de manivela con un mecanismo de palanca acodada para fabricar piezas de trabajo planas anulares con dimensiones predeterminadas, con las siguientes características:

1.: en el portaherramientas intermedio superior (1), unido con la estampa de base superior (2), está dispuesta una cámara de rebose (3) para un refrigerante, que

1.1.: está dispuesta en forma de anillo alrededor del vástago (4) del expulsor superior, y

1.2.: presenta una entrada de alimentación (5) para un refrigerante, en el que

1.3.: en uso, se emplea como refrigerante preferentemente nitrógeno licuado;

2.: el expulsor superior (6), dispuesto de forma centrada en la estampa de base superior (2) y unido con la cámara de rebose (3) por medio del vástago (4) del expulsor superior, presenta unos orificios (7) para la salida de refrigerante, en el que el expulsor (6)

2.1.: presenta seis respectivos orificios (7) dispuestos en forma circular;

3.: el portaherramientas intermedio inferior (8), unido con la estampa de base inferior (9), presenta dos circuitos de medio de rociado (10 y 11) sellados uno con respecto a otro, en el que

3.1.: el circuito de medio de rociado inferior (10) se puede solicitar con un lubricante altamente viscoso, y

3.2.: el circuito de medio de rociado superior (11) se puede solicitar con un lubricante poco viscoso;

4.: el expulsor inferior (12) está unido a los circuitos de medio de rociado (10 y 11) por medio del vástago (13) del expulsor inferior y presenta unas aberturas de rociado (14 y 15), en el que

4.1.: las aberturas (14) para el circuito de medio de rociado inferior (10) están dispuestas de forma centrada, y

4.2.: las aberturas (15) para el circuito de medio de rociado superior (11) están dispuestas en forma circular.