ES2247570T3 - Matriz pra un juego de herramientas para ensamblaje mecanico. - Google Patents

Abstract

Matriz para un juego de herramientas para el ensamblaje mecánico de chapas situadas unas sobre otras en plano, mediante conformación con al menos un troquel y una matriz, que delimita una cavidad (2) dentro de la cual se ensambla; la matriz comprende para esto un yunque (3) opuesto al troquel y segmentos de matriz (9) que delimitan la cavidad (2) en dirección periférica que, durante el avance del troquel en dirección al yunque (3), ejecutan un movimiento de desviación transversalmente a la dirección de avance del troquel, para lo que los segmentos de matriz (9) están dispuestos sobre una superficie de apoyo (4) de forma que pueden desplazarse hacia fuera en contra de una tensión elástica y la matriz está revestida periféricamente con un manguito de matriz (8), caracterizada porque el manguito de matriz (8) presenta en dirección periférica, siguiendo una división en segmentos de matriz (9), diferentes guías de segmento (10) que forman pistas de guiado (11) que se extienden a través del manguito de matriz (8) y en las que los segmentos de matriz (9) se guían, como piezas deslizantes configuradas con un apéndice (12), fijados de forma que pueden desplazarse hacia fuera.

Description

Matriz para un juego de herramientas para ensamblaje mecánico.

La invención se refiere a una matriz para un juego de herramientas para ensamblaje mecánico según el preámbulo de la reivindicación 1.

Del documento EP 0 779 843 B1 se conoce un juego de herramientas para producir puntos de ensamblaje sobre piezas en forma de placa, que presenta una primera parte de herramienta superior con un troquel y una segunda parte de herramienta inferior con una matriz redonda. La matriz posee un yunque con un cuerpo de yunque, sobre el que están previstos un elemento anular con una superficie deslizante por el lado de cabeza y una superficie de conexión por el lado del suelo. Diferentes segmentos de matriz en forma de segmento anular, que circundan el yunque, poseen rebajos para un abridado concéntrico de los segmentos de matriz que permite un movimiento de los mismos dirigido longitudinalmente sobre el elemento anular, apoyándose de forma desplazable cada segmento de matriz en la superficie deslizante del lado de cabeza bajo pretensión elástica, para lo que un mecanismo elástico aplica los segmentos de matriz a la superficie lateral del yunque.

Con ello existe el inconveniente de que los segmentos de matriz, a causa de su desfavorable relación entre altura constructiva y extensión radial, tienden más a bascular que a deslizarse radialmente y con ello pueden ladearse y a causa de esto agarrotarse. El apoyo de los segmentos de matriz en el cuerpo de yunque se reduce en el caso del movimiento hacia fuera dirigido longitudinalmente, ya que los segmentos de matriz se salen de la guía al menos parcialmente. Aparte de esto el cuerpo base de matriz debe destalonarse en la región de yunque, para proteger los segmentos de matriz contra un desplazamiento axial. La consecuencia es un mayor riesgo de ruptura del cuerpo base de matriz. Los tiempos de vida útil de una matriz de este tipo son por ello reducidos. Asimismo el elemento anular exige sobre el cuerpo de yunque una mayor altura constructiva, con lo que se limita mucho la accesibilidad a puntos de ensamblaje en piezas constructivas de tipo conducto.

Del documento WO 01/36124 A2 se conoce un juego de herramientas del género expuesto para producir puntos de ensamblaje sobre piezas en forma de placa, que comprende una matriz redonda. Diferentes segmentos de matriz en forma de segmento anular, que circundan el yunque, están dispuestos sobre una superficie de apoyo de forma desplazable hacia fuera en contra de una pretensión elástica. La capacidad de desplazamiento radial de los segmentos de matriz hacia fuera se limita con ello mediante un tope que reviste la superficie de apoyo, que está formado por un manguito de matriz. El tope sirve además para impedir un movimiento axial de los segmentos de matriz durante su desplazamiento hacia fuera, para lo que éste presenta guías sobresalientes que encajan en entrantes socavados de los segmentos de matriz. Con ello existe de nuevo el inconveniente de que los segmentos de matriz pueden ladearse con respecto a las guías sobresalientes y por medio de esto pueden agarrotarse.

Asimismo se conoce del documento DE 694 08 080 T2 un juego de herramientas del género expuesto para producir puntos de ensamblaje sobre piezas en forma de placa, que comprende una matriz redonda. La matriz presenta cuatro segmentos de matriz que están circundado por una carcasa. La carcasa está equipada con orificios rasgados, extendiéndose en cada caso entre dos orificios rasgados espigas en el interior de la carcasa. Estas espigas encajan en ranuras que están configuradas en los segmentos de matriz. En el caso de un movimiento hacia fuera de los segmentos de matriz en contra de una tensión elástica pueden trasladarse aristas de los segmentos de matriz en los orificios rasgados de la carcasa de matriz, actuando las espigas que encajan en los segmentos de matriz en contra de un movimiento giratorio de los segmentos de matriz.

Aquí existe el inconveniente de que los segmentos de matriz pueden ladearse con respecto a los orificios rasgados, ya que el desplazamiento se realiza en contra de un tope, adquiriendo los segmentos de matriz un guiado solamente mediante espigas que encajan por un lado.

La tarea de la invención es por tanto crear una matriz para un juego de herramientas para el ensamblaje mecánico según el preámbulo de la reivindicación 1, que posea un elevado tiempo de vida útil y con ello tenga una estructura compacta.

Esta tarea es resuelta conforme a la parte característica de la reivindicación 1.

Por medio de esto se crea una matriz para un juego de herramientas para el ensamblaje mecánico, que asocia a los segmentos de matriz en cada caso una pista de guiado en el manguito de matriz. Los segmentos de matriz se apoyan, durante su desplazamiento dirigido radialmente hacia el yunque, sobre una superficie de apoyo del cuerpo base de matriz, y adquieren un guiado directo adicional mediante los tramos de segmento de matriz, que encajan con movimiento deslizante en el manguito de matriz. Una matriz de este tipo tiene una estructura compacta en cuanto a altura y diámetro de la matriz y presenta mejores características de guiado para los segmentos de matriz desplazables.

El manguito de matriz posee para esto con preferencia unos orificios pasantes que atraviesan por completo la pared de manguito de matriz, en los que encajan los segmentos de matriz en cada caso con un apéndice. El recorrido de desplazamiento radial de los segmentos de matriz está situado en el interior de las guías de segmento y de este modo no conduce a una mayor extensión de la herramienta en dirección radial. Aparte de esto es ventajoso que pueda evacuarse suciedad desde la matriz, con lo que se mejoran todavía más sus tiempos de vida útil.

Las guías de segmento en el manguito de matriz forman guías cerradas, que permiten un deslizamiento de los segmentos de matriz radialmente respecto al yunque y al mismo tiempo limitan un desplazamiento axial de los mismos. Puede prescindirse de los entrantes socavados necesarios en el estado de la técnica sobre los segmentos de matriz para proteger los mismos contra un desplazamiento axial desde la superficie de apoyo. Los segmentos de matriz y de este modo toda la matriz pueden poseer en consecuencia una menor altura constructiva axial. La menor relación en comparación con el estado de la técnica entre extensión axial y radial de los segmentos de matriz conduce con ello, al mismo tiempo, a una mayor estabilidad contra basculamiento durante el desplazamiento radial.

La matriz está configurada preferiblemente redonda y posee un manguito de matriz con pistas de guiado que se extienden en dirección periférica y están dispuestas sobre una línea en altura con relación a la superficie de apoyo. Los segmentos de matriz están configurados después con preferencia como piezas de parte anular, estando al menos previstos tres segmentos de matriz. De forma especialmente preferida están previstos de cuatro a seis segmentos de matriz, para conseguir una extensión espacial lo más pequeña posible de junturas de separación entre los segmentos de matriz en estado expandido.

La pretensión elástica es ejercida con preferencia por un anillo elástico, que puede ser en especial un muelle metálico. Para un alojamiento seguro del anillo elástico los segmentos de matriz pueden presentar en cada caso una ranura que discurre en dirección periférico.

De la siguiente descripción y de las reivindicaciones subordinadas pueden deducirse otras configuraciones de la invención.

A continuación se explica con más detalle la invención con base en los ejemplos de ejecución representados en las reproducciones adjuntas.

La figura 1 muestra esquemáticamente una representación fragmentada de un primer ejemplo de ejecución de una matriz para el ensamblaje mecánico,

la figura 2 muestra esquemáticamente una vista lateral de la matriz conforme a la figura 1 con segmentos de matriz no expandidos,

la figura 3 muestra esquemáticamente una vista en planta de la matriz conforme ala figura 2,

la figura 4 muestra esquemáticamente una vista en perspectiva de la matriz conforme a las figuras 2 y 3 lateralmente desde delante,

la figura 5 muestra esquemáticamente una sección transversal de la matriz conforme a la figura 1,

la figura 6 muestra esquemáticamente una representación fragmentada de un segundo ejemplo de ejecución de una matriz para el ensamblaje mecánico,

la figura 7 muestra esquemáticamente una representación fragmentaria de un tercer ejemplo de ejecución de una matriz para el ensamblaje mecánico.

Las figuras 1 a 5 muestran un primer ejemplo de ejecución de una matriz 1 para un juego de herramientas para el ensamblaje mecánico de chapas situadas unas sobre otras en plano, mediante conformación con al menos un troquel (no representado) y una matriz 1. La matriz 1 delimita una cavidad 2 (véase la figura 4) dentro de la cual se ensambla. La matriz comprende para esto un yunque 3 con una superficie de yunque por el lado de cabeza, en contra de la cual puede trasladarse el troquel. Sobre el yunque 3 están previstos diferentes segmentos de matriz 9 que delimitan la cavidad 2 en dirección periférica que, durante el avance del troquel en dirección al yunque 3, ejecutan un movimiento de desviación transversalmente a una extensión axial del yunque 3 y de este modo transversalmente a la dirección de avance del troquel. La matriz 1 comprende para esto con preferencia un yunque 3 configurado como cilindro circular recto, que está configurado sobre un cuerpo base de matriz 7.

Sobre el cuerpo base de matriz 7 está prevista concéntricamente respecto al yunque 3 una superficie de apoyo 4 plana, con respecto a la cual sobresale el yunque 3 con una altura elegible, y que forma una superficie deslizante para los segmentos de matriz 9. La superficie de apoyo 4 está dispuesta con preferencia perpendicularmente a una superficie envolvente exterior del yunque 3. La superficie de apoyo 4 está prevista con preferencia al cuerpo base de matriz 7 con un yunque 3 dispuesto en el centro.

Sobre la superficie de apoyo 4 están dispuestos varios segmentos de matriz 9 que, durante el avance del troquel en dirección al yunque 3, ejecutan un movimiento de desviación transversalmente a la dirección de avance del troquel, para lo que los segmentos de matriz 9 pueden desplazarse hacia fuera en contra de una pretensión elástica. Después de una expansión de los segmentos de matriz 9 la matriz 1 vuelve a cerrarse después automáticamente.

La pretensión elástica se produce por medio de un elemento elástico 5, que agarra los segmentos de matriz 9, para los que éstos presentan en cada caso una ranura anular 6 que discurre en dirección periférica, la cual aloja el elemento elástico 5 que ejerce una fuerza elástica. Como elemento elástico 5 se prefiere un muelle anular. Los segmentos de matriz 9 pueden desplazarse hacia fuera en contra de la fuerza elástica del elemento elástico 5, que actúa en la dirección del yunque 3.

La matriz 1 comprende asimismo un manguito de matriz 8, que reviste periféricamente el cuerpo base de matriz 7. El manguito de matriz 8 presenta en dirección periférica, siguiendo una división en segmentos de matriz 9, diferentes guías de segmento 10, que forman pistas de guiado 11 que se extienden a través del manguito de matriz 8 y en las que los segmentos de matriz 9 se guían, como piezas deslizante configuradas con un apéndice 12, fijados de forma que pueden desplazarse hacia fuera.

Los segmentos de matriz 9, que de forma correspondiente a una división están configurados como piezas de parte anular, presentan en cada caso una superficie de parte anular 13 curvada hacia dentro que está vuelta hacia el yunque y que hace contacto, en estado no expandido, con la superficie envolvente exterior del yunque 3. Las superficies de parte anular 13 delimitan la cavidad 2 sobre el yunque y están configuradas sobre una pieza de cabeza 15, vuelta hacia el yunque, del segmento de matriz 9 sobre el que también está prevista la ranura 6 para el elemento elástico 5. Desde la pieza de cabeza 15 se extiende el respectivo apéndice 12 de un segmento de matriz 9. Mientras que la pieza de cabeza 15 está configurada con superficies de borde laterales 16 opuestas de tipo trozo de torta, es decir que discurren radialmente respecto al yunque 3, el apéndice 12 posee superficies de borde laterales 17 opuestas, que discurren en paralelo al radio de yunque y que, con relación a la línea perimétrica de la superficie de apoyo 4, están situadas sobre tramos de secante.

Cada segmento de matriz 9 formado por pieza de cabeza 15 y apéndice 12 posee con preferencia una superficie de suelo plana 14 (véase la figura 5), con la que el segmento de matriz 9 está situado de forma desplazable con deslizamiento sobre la superficie de apoyo 4 y penetra en cada caso en una guía de segmento 10 con un apéndice 12 alejado del yunque 3. Para un encaje de guiado de un segmento de matriz 9 en el manguito e matriz 8, el apéndice 12 del segmento de matriz 9 encaja como pieza deslizante en una guía de segmento 10 configurada como guía cerrada. Las guías de segmento 10 atraviesan por completo el manguito de matriz 8. Las pistas de guiado 11 de las guías de segmento 10 y las superficies limitadoras de los apéndices 12 están adaptadas mutuamente a modo de guías de deslizamiento. Los apéndices 12 comprenden para esto, aparte de la superficie de suelo 14, una superficie de guiado 1 por el lado superior opuesta a la superficie de suelo 14. La superficie de la pista de guiado 11 vuelta hacia la superficie de suelo 14 de un segmento de matriz 9 no encaja con preferencia con el segmento de matriz 9. El movimiento deslizante del segmento de matriz 9 con su superficie de suelo 14 desde la superficie de apoyo 4 hasta el manguito de matriz 8 se produce después de forma fiable sobre la superficie de apoyo 4.

En el estado cerrado de la matriz 1 representado en la figura 5 penetran los apéndices 12 de los segmentos de matriz 9 con una pieza terminal ya en la guía de segmento 10 correspondiente, con lo que cada segmento de matriz 9 se guía fijado en esta posición básica. De este modo se limita mucho desde un principio un desplazamiento axial de los segmentos de matriz 9 en el caso de un deslizamiento hacia fuera de los mismos. La longitud radial del apéndice 12 con relación a la pieza de cabeza 15 se elige además de tal modo, que los segmentos de matriz 9 móviles no se limitan hacia fuera durante la expansión mediante el manguito de matriz 8. Los segmentos de matriz 9 se desplazan radialmente sólo en contra de la pretensión elástica del elemento elástico 5, que está dispuesto en sí mismo a cierta distancia del manguito de matriz 8 y por ello tampoco sufre una limitación hacia fuera mediante el manguito de matriz 8.

En un segundo ejemplo de ejecución de la matriz 1 mostrado en la figura 6 se ha representado un cierre de intercambio rápido para una fijación de la matriz anteriormente descrita sobre un porta-matriz 19. Para esto se ha previsto un pasador flexible 20 dispuesto sobre el porta-matriz 19 radialmente respecto al manguito de matriz 8, que puede encajar en un taladro radial 21 del manguito de matriz 8. Por eso no se necesita ningún tornillo a aflojar. Por lo demás se aplican aquí de forma correspondiente las ejecuciones para el primer ejemplo de ejecución.

Conforme a una variación no representada de una fijación de este tipo puede estar previsto que, en lugar del pasador flexible, esté previsto un pasador roscado con espiga que con preferencia puede dislocarse radialmente por medio de una llave de hexágono interior, con lo que la espiga puede acoplarse en el o desacoplarse del taladro radial del manguito de matriz.

La figura 7 muestra una matriz 1 antes descrita con una fijación alternativa. Sobre el cuerpo base de matriz se ha previsto aquí una espiga excéntrica 22 con una rosca interior, que posee una excentricidad entre el centro de matriz y el centro de espiga, puede insertarse en un taladro 23 de un porta-matriz 19 y allí puede retenerse con un tornillo de fijación 24. La matriz 1 se protege contra un giro alrededor del eje excéntrico por medio de almas de protección contra giros 25. Por lo demás se aplican aquí de forma correspondiente las ejecuciones para el primer ejemplo de ejecución.

El yunque redondo 3 descrito en los ejemplos de ejecución puede poseer formas alternativas que difieren de los ejemplos de ejecución.

Claims (16)

1. Matriz para un juego de herramientas para el ensamblaje mecánico de chapas situadas unas sobre otras en plano, mediante conformación con al menos un troquel y una matriz, que delimita una cavidad (2) dentro de la cual se ensambla; la matriz comprende para esto un yunque (3) opuesto al troquel y segmentos de matriz (9) que delimitan la cavidad (2) en dirección periférica que, durante el avance del troquel en dirección al yunque (3), ejecutan un movimiento de desviación transversalmente a la dirección de avance del troquel, para lo que los segmentos de matriz (9) están dispuestos sobre una superficie de apoyo (4) de forma que pueden desplazarse hacia fuera en contra de una tensión elástica y la matriz está revestida periféricamente con un manguito de matriz (8), caracterizada porque el manguito de matriz (8) presenta en dirección periférica, siguiendo una división en segmentos de matriz (9), diferentes guías de segmento (10) que forman pistas de guiado (11) que se extienden a través del manguito de matriz (8) y en las que los segmentos de matriz (9) se guían, como piezas deslizantes configuradas con un apéndice (12), fijados de forma que pueden desplazarse hacia fuera.

2. Matriz según la reivindicación 1, caracterizada porque ésta está configurada redonda y las pistas de guiado (11) de las guías de segmento (10) que se extienden hacia fuera están formadas por entalladuras.

3. Matriz según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque están previstos al menos tres segmentos de matriz (9), que están configurados como piezas de parte anular.

4. Matriz según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque los apéndices (12) de los segmentos de matriz (9) poseen superficies laterales (17), que se extienden a lo largo de líneas de secante de la superficie de apoyo (4).

5. Matriz según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque la superficie de apoyo (4) está formada por un cuerpo base de matriz (7) con un yunque (3) dispuesto en el centro.

6. Matriz según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque los segmentos de matriz (9) poseen en cada caso una extensión radial, que es más larga que una extensión radial de la superficie de apoyo (4).

7. Matriz según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizada porque todos los segmentos de matriz (9) están configurados geométricamente iguales.

8. Matriz según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizada porque los segmentos de matriz (9) están configurados con una pieza de cabeza (15) en forma de segmento circular.

9. Matriz según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizada porque para la pretensión elástica está prevista un elemento elástico anular (5), que circunda periféricamente los segmentos de matriz (9).

10. Matriz según la reivindicación 9, caracterizada porque los segmentos de matriz (9) presentan en cada caso una ranura (6) trasera, que discurre en dirección periférica, que produce una ranura anular en la que puede encajarse el elemento elástico anular (5).

11. Matriz según la reivindicación 10, caracterizada porque el elemento elástico (5) anular está configurado como muelle anular.

12. Matriz según una de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizada porque el manguito de matriz (8) está dispuesto con un grosor prefijable con respecto al yunque, que forma una longitud de guiado de recorrido de expansión para los segmentos de matriz (9).

13. Matriz según una de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizada porque el yunque (3) tiene forma cilíndrica.

14. Matriz según una de las reivindicaciones 1 a 13, caracterizada porque para fijar la matriz a un porta-matriz (19) el manguito de matriz (8) presenta un taladro (21) para el encaje de un pasador (20), previsto sobre el porta-matriz (19) y configurado de forma elástica.

15. Matriz según una de las reivindicaciones 1 a 13, caracterizada porque para fijar la matriz a un porta-matriz el manguito de matriz presenta un taladro radial para el encaje de un pasador roscado con vástago, previsto sobre el porta-matriz y que puede trasladarse radialmente con respecto al manguito de matriz.

16. Matriz según una de las reivindicaciones 1 a 13, caracterizada porque para fijar la matriz a un porta-matriz (19) por medio de unión de apriete sobresale por el lado del suelo sobre el cuerpo base de matriz (7) un pivote excéntrico (22), que puede insertarse en un taladro (23) del porta-matriz (19) y allí retenerse, fijando unas almas de protección contra giros (25) la matriz por los bordes.