ES2274416T3 - Procedimiento y aparato para el aplanado in situ de chapas metalicas formadas por estampacion. - Google Patents
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Abstract
Un procedimiento para reducir la distorsión en una banda de chapa metálica (32) que comprende los pasos de: proporcionar una prensa (10) de conformado por estirado que tiene una estación (58) principal de conformado y una estación (86) de aplanado, estampar un motivo deseado sobre la banda de chapa metálica (32) en la estación (58) principal de conformado cerrando la prensa (10) de conformado por estirado, Hacer avanzar la banda de chapa metálica (32) a través de la prensa (10) de conformado por estirado en una dirección de avance (T) una distancia deseada caracterizado porque: dicha distancia deseada es tal que el motivo deseado está alineado con la estación (86) de aplanado; teniendo la estación (86) de aplanado un par de mordazas (88, 90), estando cada mordaza recibida deslizantemente en una cavidad (92, 102) inclinada formando un ángulo agudo (112) con la dirección de avance (T) de la banda de chapa metálica (32) a través de la prensa (10) de conformado por estirado; incluyendo, además,el paso de cerrar la prensa (10) de conformado por estirado de manera que las mordazas (88, 90)de la estación (86) de aplanado enganchan la banda de chapa metálica y estiran una porción de la banda (32) de chapa metálica que contiene el motivo deseado en la dirección de avance (T) una distancia seleccionada cuando las mordazas (88, 90) se deslizan en las cavidades (92, 102) respectivas cuando la prensa (10) de conformado por estirado está cerrada.
Description
Procedimiento y aparato para el aplanado in
situ de chapas metálicas formadas por estampación.
La invención se refiere a estampaciones de
chapas metálicas formadas por herramientas de estampación
progresiva, y más particularmente, a un procedimiento y un aparato
para el aplanado de chapas metálicas estampadas para retirar o
evitar distorsiones no deseadas según los preámbulos de la
reivindicación 1 y la reivindicación 11 respectivamente (véase el
documento US-B 6 408 670).
La chapa metálica es un material común usado en
la fabricación de producción en masa. El utillaje progresivo se usa
a menudo pasando la chapa metálica a través de una herramienta o
serie de herramientas, por ejemplo, prensa de estampar o prensa de
conformado por estirado que conforma y forma progresivamente el
artículo que se está produciendo. Se precisa el control preciso de
la distancia de alimentación (o paso) de la herramienta que realiza
la estampación, la velocidad de alimentación de la bobina de chapa
metálica, y la frecuencia (frecuencia de apertura y de cierre de la
prensa determinada por RPM de manivela).
En algunos casos donde el producto acabado es
perforado fuera de la bobina y recogido en un recipiente, tal como
en la caja de envolturas metálicas circulares o semiesféricas, la
porción restante de la bobina de chapa metálica se recicla como
recortes. En estos casos, los agujeros pilotos pueden ser perforados
en las áreas de bobina de la bobina adyacente a las áreas que se
están trabajando con el utillaje. Los agujeros piloto se pueden
usar para guiar y regular la alimentación de la bobina a través del
utillaje progresivo. En otros casos, por ejemplo, en la fabricación
de placas bipolares para células de combustible electroquímicas, el
producto acabado es la propia bobina estampada. Estas bobinas son
alimentadas típicamente a través de una prensa de conformado por
estirado por rodillos.
El conformado por estirado es un procedimiento
de formación de chapa que es bien conocido y que se ha aplicado a
numerosos productos de chapa metálica, por ejemplo, a la producción
de placas bipolares para células de combustible descritas en la
Solicitud de patente de los Estados Unidos número 09/714.526,
titulada Fuel Cell Bipolar Separator Plate and Current Collector
Assembly and Method of Manufacture, presentada el 16 de noviembre de
2000 comúnmente admitida.
El conformado por estirado se realiza de una
manera que previene el remetido de chapas metálicas adyacentes
dentro del utillaje cuando se lleva a cabo el conformado por
estirado. En el área donde se estira la chapa metálica a su forma
deseada, se alarga más allá de límite elástico del material. Al
abrir la herramienta de conformado por estirado, la chapa metálica
experimentará una recuperación elástica o contracción para aliviar
la resistencia residual en la chapa metálica. La cantidad de
contracciones puede ser de hasta varios milésimas de cm por cm,
dependiendo de las propiedades mecánicas de la chapa metálica.
En algunos casos, las áreas periféricas de la
chapa metálica no están conformadas por estirado mediante utillaje.
Por ejemplo, cuando se producen componentes continuos, tal como
placas bipolares para células de combustible, porciones periféricas
de borde de la chapa metálica no son conformadas por estirado y, por
consiguiente, son procesadas para funcionar como áreas estancas. A
medida que la bobina de chapa metálica es progresivamente
conformada por estirado pasa a través de una prensa de conformado
por estirado, la contracción de la chapa metálica se acumulará a
medida que la bobina avanza a través de la prensa, y por lo tanto,
distorsionará la bobina. Efectivamente, el área central de la
bobina que es conformada por estirado se vuelve más corta que las
porciones adyacentes de borde de la bobina que no son conformadas
por estirado. Esta distorsión acumulada crea problemas cuando se
alimenta la bobina con equipamiento de alimentación de bobina tal
como rollos alimentadores, que se usan cuando el uso de los
agujeros piloto es un procedimiento no práctico de guiado y
regulación de la alimentación de la bobina. Por ejemplo, los
agujeros piloto pueden no ser prácticos cuando el material es
demasiado fino, o que el producto final da como resultado una
incapacidad para perforar agujeros piloto en la bobina de
material.
Existe una necesidad de un procedimiento y un
aparato que eliminen la distorsión de las bobinas de chapa metálica
que son procesadas por utillaje de conformado por estirado de un
modo progresivo, y que usan equipamiento de alimentación por
rodillos para hacer avanzar la bobina.
El documento US-B6.408.670
describe cómo unas partes pueden ser estampadas y conformadas por
estirado a partir de una banda de material en chapa, que tiene un
ancho que corresponde sustancialmente al ancho de la parte final.
Con este fin, la banda es alimentada a lo largo de una superficie
elevable mediante medios de guiado comunes, en los que la
plataforma elevable se extiende sobre y a lo largo de una secuencia
de matrices. Puesto que no se forman porciones de borde, este
procedimiento no experimenta el problema anteriormente mencionado
de distorsión acumulada en las porciones de borde que se conforman
por estirado.
Un objeto de la presente invención es
proporcionar un procedimiento y un aparato que reduce o soluciona
totalmente algunas o todas las dificultades inherentes a los
dispositivos de la técnica anterior. Los objetos y ventajas
particulares de la invención serán evidentes para los expertos en la
técnica, es decir, aquellos que tiene los conocimientos o la
experiencia en este campo de la tecnología, a la vista de la
siguiente descripción de la invención y la descripción detallada de
algunas realizaciones preferidas.
En la presente invención se proporciona un medio
para contrarrestar el efecto de la contracción de la chapa metálica
que ocurre al abrirse una herramienta de conformado por estirado.
Según un primer aspecto, un procedimiento para reducir la
distorsión en una banda de chapa metálica incluye los pasos de
proporcionar una prensa de conformado por estirado que tiene una
estación principal de conformado y una estación de aplanado,
teniendo la estación de aplanado un par de mordazas, estando cada
mordaza recibida deslizantemente en una cavidad inclinada formando
un ángulo agudo con una dirección de avance de una banda de chapa
metálica a través de la prensa de conformado por estirado; estampar
un motivo deseado sobre la banda de chapa metálica en la estación
principal de conformado cerrando la prensa de conformado por
estirado, hacer avanzar la banda de chapa metálica a través de la
prensa de conformado por estirado en una dirección de avance una
distancia deseada de manera que el motivo deseado esté alineado con
la estación de aplanado; y cerrar la prensa de conformado por
estirado de manera que las mordazas de la estación de aplanado
pillen la banda de chapa metálica y estiren una porción de la
banda de chapa metálica que contiene el motivo deseado en la
dirección de avance una distancia seleccionada cuando las mordazas
se deslizan en las cavidades respectivas cuando la prensa de
conformado por estirado está cerrada.
Según un segundo aspecto, una prensa de
conformado por estirado para alimentación continua de chapa metálica
incluye, un empujador, un miembro base, y un mecanismo de
alimentación configurado para hacer avanzar una banda de chapa
metálica a través de la prensa de conformado por estirado. Una
estación de conformado tiene una matriz configurada para formar un
motivo deseado en una banda de chapa metálica. Una estación de
aplanado tiene un par de mordazas opuestas que son recibidas
deslizantemente en cavidades correspondientes de la prensa de
conformado por estirado. Las mordazas están orientadas formando un
ángulo con una dirección de avance para una banda de chapa
metálica a través de la estación de aplanado.
Según otro aspecto, una prensa de conformado por
estirado para alimentación continua de una chapa metálica, incluye
un empujador, un miembro base y un mecanismo de alimentación
configurado para hacer avanzar una banda de chapa metálica a través
de la prensa de conformado por estirado. Una estación de
preconformado tiene un par de matrices separadas configuradas para
coincidir esas cavidades formadas en el miembro base para formar
cavidades de alineación en una banda de chapa metálica conformada en
la prensa de conformado por estirado. Cada matriz está rodeada por
una mordaza, estando cada mordaza predispuesta hacia el miembro
base por un elemento de presión Una estación principal de
conformado tiene un par de mordazas separadas configuradas para
coincidir con las cavidades de alineación formadas en una banda de
chapa metálica en la estación de preformado. Una matriz está
configurada para formar un motivo deseado en una banda de chapa
metálica que pasa por la prensa de conformado por estirado. Una
estación de aplanado tiene un par de mordazas recibidas
deslizantemente en cavidades correspondientes de la prensa de
conformado por estirado, y las mordazas están orientadas formando
un ángulo con una dirección de avance para una banda de chapa
metálica que pasa por la prensa de conformado por estirado.
Se consigue una ventaja sustancial a través de
la presente invención ya que la distorsión de la chapa metálica se
minimiza. Estas y otras características y ventajas de la invención
descrita en la presente memoria serán entendidas a partir de la
siguiente descripción detallada de algunas realizaciones
preferidas.
Los aspectos de la invención serán evidentes al
leer la siguiente descripción detallada junto con los dibujos
anexos, en los cuales
La figura 1 es una vista esquemática en alzado
de una prensa de conformado por estirado según una realización
preferida de la presente invención, mostrada en su estado
abierto.
La figura 2 es una vista inferior de una banda
de chapa metálica formada en la prensa de conformado por estirado de
la figura 1, mostrada con la mitad inferior del utillaje de la
prensa de conformado por estirado retirada, y que muestra el
rodillo inferior del mecanismo de alimentación por rodillos de la
prensa de conformado por estirado.
La figura 3 es una vista esquemática en alzado
de la prensa de conformado por estirado de la figura 1, mostrada en
su estado cerrado.
La figura 4 es una vista ampliada en alzado de
la estación de aplanado de la prensa de conformado por estirado de
la figura 1. que muestra las mordazas de la estación de aplanado en
su estado inicial.
La figura 5 es una vista ampliada en alzado de
la estación de aplanado de la prensa de conformado por estirado de
la figura 1, que muestra las mordazas de la estación de aplanado en
su estado cerrado y retirado.
Las figuras referidas anteriormente no están
necesariamente dibujadas a escala y han de entenderse que presentan
una representación de la invención, ilustrativa de los principios
implicados. Algunas características descritas en los dibujos han
sido ampliadas o distorsionadas respecto de otras para facilitar la
explicación y la comprensión. Los mismos números de referencia son
usados en los dibujos para componentes o características similares o
idénticos mostrados en diversas realizaciones alternativas. Los
procedimientos y los aparatos para aplanar progresivamente la chapa
metálica formada descritos en la presente memoria descriptiva,
tendrán configuraciones y componentes determinados, en parte, por
la aplicación destinada y el entorno en el que se usan.
Una realización preferida de una prensa 10 de
conformado por estirado según la presente invención se muestra en
la figura 1. La prensa 10 incluye una herramienta 12 progresiva que
tiene un empujador 14 que es empujado por la acción de un de una
manivela 16 que regula la herramienta progresiva 12 entre un estado
abierto y un estado cerrado. La carrera 18 del empujador 14 da como
resultado una altura de abertura y una altura de cierre conocidas
del empujador 14 cuando la herramienta progresiva 12 está en sus
estado abierto y cerrado, respectivamente. La herramienta
progresiva 12 comprende tres estaciones y un mecanismo de
alimentación por rollos 20 que avanza una bobina de chapa metálica
a través de la herramienta progresiva. Una estación 22 de
preformado tiene un par de matrices separadas 24, 26 que formarán
por estirado dos cavidades separadas tales como canales 28 (vistos
en la figura 2) en una porción central de una banda 32 de chapa
metálica de una bobina de entrada 34. La banda 32 de chapa
metálica se puede formar en cualquier material con propiedades
elásticas que de cómo resultado contracciones cuando el material de
banda 32 de chapa metálica es conformado por estirado. En lagunas
realizaciones preferidas, por ejemplo, cuando la banda 32 de chapa
metálica se usa para formar placas bipolares descritas
anteriormente, el material de la banda 32 de chapa metálica puede
por ejemplo, ser acero inoxidable 310, acero inoxidable 316,
titanio, aluminio, níquel 200, etc.
La matriz 24 está rodeada por una mordaza 36 y
tiene una proyección tal como un nervio 40 formado sobre su
extremo. La proyección 40 es recibida por una cavidad tal como una
ranura 42 formada en un miembro base 44 de la herramienta 12
progresiva que está posicionada en el lado opuesto de la banda 32 de
chapa metálica 32 de la matriz 24. Igualmente, la matriz 26 está
rodeada por una mordaza 46 y tiene una proyección tal como un
nervio 50 formado sobre su extremo. La proyección 50 es recibida por
una cavidad tal como una ranura 52 formada en el miembro base 44,
Las mordazas 36, 46 están predispuestas por miembros 54, 56 de
presión correspondientes, respectivamente, enganchadas con el
miembro 44 base, agarrando firmemente la banda 32 de chapa metálica
entre las mordazas 36, 36 y el miembro base 44, y previniendo el
remetido de la banda 32 de chapa metálica cuando la herramienta
12 progresiva está cerrada. En una realización preferida, los
miembros 54, 56 de presión son almohadillas de goma de poliuretano.
Los miembros 54, 56 de presión pueden ser resortes o cualquier otro
miembro elástico que predisponga las mordazas 36, 36 en relación
de enganche con el miembro base 44.
En funcionamiento, cuando la herramienta 12
progresiva empieza a cerrarse, la banda 32 de chapa metálica 32 es
agarrada firmemente entre las mordazas 36, 46 y el miembro 44 base.
Cuando la herramienta 12 progresiva está cerrada, las matrices 24,
26 son prensadas en relación de enganche con las ranuras 42, 52
respectivamente, los canales 28 de conformado por estirado dentro
de la banda 32 de chapa metálica como se ve en la figura 3. Puesto
que la banda 32 de chapa metálica está agarrada firmemente entre las
mordazas 36, 46 y el miembro base 44, no se retira material de
las regiones conformadas por estirado de la banda 32 de chapa
metálica de más allá de las mordazas 36, 36. Esto previenen que las
áreas formadas por estirado de la banda 32 de chapa metálica se
distorsionen.
Las matrices 24, 26, y por lo tanto, los
canales 28, están separados por una distancia D los unos de los
otros, la cual se denomina paso de la estampación en curso, descrito
en mayor detalle más adelante. Después de que los canales 28 hayan
sido conformados por estirado, la herramienta 12 progresiva se abre.
Y la banda 32 de chapa metálica avanza en una dirección de avance
T a través de la herramienta 12 progresiva. En algunas
realizaciones preferidas, la banda 32 de chapa metálica es avanzada
por el mecanismo 20 de alimentación la distancia D de manera que el
canal 28 de arrastre de los dos canales 28 formados en la estación
de preformado 22 está lineado con la matriz 26. De este modo, una
serie de canales 28, cada uno espaciado una distancia D el uno del
otro, se puede formar, permitiendo la formación de una banda de
chapa metálica continuamente estampada.
Una estación 58 principal de conformado está
posicionada corriente abajo, respecto de la dirección de avance T,
de la estación 22 de preformado. La estación de conformado 58
incluye una matriz 59 y un par de mordazas 60, preferiblemente
espaciadas por una distancia D. En una realización preferida, las
mordazas 60 incluyen proyecciones tales como nervios 62 sobre los
extremos de las mismas, las cuales cooperan con las cavidades tales
como ranuras 64 formadas en el miembro 44 de base para agarrar los
canales 28 de la banda 32 de chapa metálica 32 cuando la
herramienta 12 progresiva se cierra. La matriz 59 incluye también
un modelo tal como una pluralidad de nervios 66 y ranuras 68
posicionados entre las mordazas 60, que coinciden con un modelo
correspondiente tales como nervios 70 y ranuras 72 formados en el
miembro base 44.
Las mordazas 60 están presionadas por miembros
61 de presión 61 en acoplamiento con el miembro 44, apretando por
lo tanto firmemente la banda 32 de chapa metálica entre las mordazas
60 y miembro 44 base. En una realización preferida, los miembros 61
de presión son almohadillas de goma de poliuretano. Los miembros 61
de presión pueden ser resortes o cualquier otro miembro elástico
apropiado que presione las mordazas 60 en relación de enganche con
el miembro base 44. Puesto que la banda 32 de chapa metálica está
agarrada firmemente entre las mordazas 60 y el miembro 44, no se
retira material de las regiones conformadas por estirado de la banda
32 de chapa metálica de más allá de las mordazas 60.
Cuando la herramienta 12 progresiva empieza a
cerrarse, la banda 32 de chapa metálica 32 es agarrada firmemente
entre las mordazas 60 y el miembro 44 base. Cuando la herramienta 12
progresiva está cerrada y la matriz 59 está prensada en relación
de enganche con el miembro base 44, los nervios 66 son recibidos
en ranuras correspondientes 72, e igualmente, los nervios 70 son
recibidos en ranuras 68 correspondientes, formando por estirado
de este modo, una pluralidad de canales 74 dentro de la banda 32 de
chapa metálica entre los dos canales 28 preformados.
Los canales adicionales 74 y los canales 28
preformados juntos comprenden una estampación 76, como se observa
en la figura 2. Los nervios 66, 70 y las ranuras 88, 72 de las
matrices 59, 61 respectivamente, están configurados de manera que
la estampación 76 se aplique solamente a la porción central de la
banda 32 de chapa metálica. Por consiguiente, las porciones 78, 80
de borde de la banda 32 de chapa metálica están libres de cualquier
canal u otras estampaciones.
En algunas realizaciones preferidas, se pueden
proporcionar mordazas auxiliares con miembros de presión
correspondientes (no mostrados) en la estación 58 principal de
conformado, extendiéndose cada mordaza auxiliar a lo largo de una
porción periférica de borde 78, 80. Las mordazas auxiliares actúan
para prevenir la retirada de material de las porciones 78, 80 de
borde cuando los canales 74 son formados por estriado, y para
mantener la banda 32 de chapa metálica en una posición
apropiada.
Se ha de apreciar que aunque la realización
ilustrativa está dirigida a una estampación formada exclusivamente
por canales, la presente invención no se limita a tales
estampaciones, sino que se puede aplicar a cualquier modelo deseado
que se pueda formar por estirado en una banda de chapa metálica. La
reducción de distorsión que la presente invención proporciona es
igualmente aplicable a modelos con muchas configuraciones
diferentes, y se considera que cualquier configuración de este tipo
se encuentra dentro del alcance de la presente invención.
Este procedimiento para formar canales 28,
hacer avanzar la banda 32 de chapa metálica la distancia D, y
formar canales 74 se repite continuamente para formar una lámina que
tiene una estampación 76 que se extiende una distancia deseada a lo
largo de la banda 32 de chapa metálica. En algunas realizaciones
preferidas, se puede crear una estampación de una longitud deseada.
Para crear una lámina estampada de una longitud deseada, la banda
32 de chapa metálica puede avanzar una distancia superior a la
distancia D durante un ciclo abierto de la prensa, por ejemplo un
múltiplo de D con el fin de garantizar la uniformidad de la
estampación 76, o se avanza una distancia suficiente la
estampación 76 más allá de la herramienta 12 progresiva. Esto creará
un área 77 no formada por estirado en la banda 32 de chapa metálica
32, que será de longitud igual a la distancia que se ha avanzado la
chapa durante el ciclo abierto. El área 77 no formada por estirado
proporciona un área donde la banda 32 de chapa metálica puede ser
cortada, proporcionando de este modo una placa de chapa metálica
estampada de una longitud deseada. En algunas realizaciones
preferentes, la banda 32 de chapa metálica es avanzada una
distancia 2xD para crear el área no formada por estirado,
Posicionando una estación 22 de preformado corriente arriba de la
estación 58 principal de formado, es posible avanzar
intermitentemente la banda 32 de chapa metálica una distancia 2xD
(o cualquier otro múltiplo de D) para proporcionar una sección no
estampada de la banda 32 de chapa metálica que se puede utilizar
para recibir un corte. Esta sección no estampada, puede en algunas
realizaciones preferidas, plegarse sobre caperuzas de extremo
sobre extremos delanteros o posteriores de las placas bipolares
adyacentes en la fabricación de células de combustible
electroquímicas.
El mecanismo 20 de alimentación sirve para
avanzar la banda 32 de chapa metálica a través de la herramienta 12
progresiva. En algunas realizaciones preferidas, el mecanismo de
alimentación 20 es un mecanismo de alimentación por rodillo e
incluye un rodillo 82 inferior y un rodillo superior que están
accionados por un motor (no mostrado) para tirar de la banda 32 de
chapa metálica la distancia deseada cuando la herramienta 12
progresiva está en su estado abierto, como se ve en la figura 1. En
otras realizaciones, un mecanismo de alimentación puede estar
configurado para empujar la banda 32 de chapa metálica a través de
la herramienta 12 progresiva, Tirar de la chapa metálica a través
de la herramienta 12 progresiva son el mecanismo 20 de alimentación
es una realización preferida cuando la banda 32 de chapa metálica
es fina y no puede ser empujada a través de la herramienta 12
progresiva.
El rodillo inferior 82 está relajado en el área
donde la estampación 76 de la banda 32 de chapa metálica pasa entre
el rodillo 82 inferior y el rodillo 84 superior, como se puede ver
en la figura 2, con el fin de prevenir el daño a la estampación 76
al avanzar la banda 32 de chapa metálica. De este modo, en esta
realización, el rodillo inferior 82 engancha solamente las
porciones 78, 80 de borde de banda 32 de chapa metálica cuando
coopera con el rodillo 84 superior para tirar de la banda 32 de
chapa metálica a través de la herramienta progresiva 12.
Una estación de aplanado 86, vista más
claramente en la figura 4, está posicionada corriente abajo,
respecto de la dirección de avance T, de la estación de formado 58,
y sirve para reducir la distorsión creada en la banda 32 de chapa
metálica en la estación de formado 58 cuando se crea la estampación
76. La estación de aplanado 86 incluye un par de mordazas 88 y 90,
que están posicionadas sobre lados opuestos de la banda 32 de chapa
metálica. La mordaza 88 es recibida deslizantemente en una cavidad
92 formada en un alojamiento 94 de mordaza. La mordaza 88 tiene
una proyección tal como un nervio 98 con un canal correspondiente
28 de la banda 32 de chapa metálica. La mordaza 90 es recibida
deslizantemente en una cavidad 102 formada en el miembro 44 base.
La mordaza 90 tiene una cavidad tal como una ranura 108 sobre un
extremo de la misma configurada para coincidir con el canal 28
correspondiente de la banda 32 de chapa metálica cuando la
herramienta 12 progresiva está cerrada, de manera que las mordazas
88, 90 cooperan para agarrar firmemente la banda 32 de chapa
metálica.
Las mordazas 88, 90 están predispuestas por
miembros de presión 104, 106, respectivamente, en relación de
enganche los unos con los otros, agarrando de este modo, firmemente
la banda 32 de chapa metálica entre los mismos. En una realización
preferida los miembros 104, 106 de presión son almohadillas de goma
de uretano. Los miembros de presión 104, 106 pueden ser resortes o
cualquier otro miembro elástico apropiado que predispondrá las
mordazas 88, 90 en relación de enganche la una con la otra.
Como se ha subrayado anteriormente, la banda 32
de chapa metálica es avanzada a través de la herramienta 12
progresiva a la estación 86 de aplanado por el mecanismo de
alimentación 20 la distancia D de manera que el nervio 98 de la
mordaza 88 y la ranura 106 de la mordaza 90 están debidamente
alineados con un canal 28 correspondiente. Cuando la herramienta 12
progresiva empieza a cerrarse, las mordazas 88, 90 agarran
firmemente la banda 32 de chapa metálica a lo largo del canal 28.
Como se ilustra en la figura 4, la herramienta 12 progresiva está
en una posición de contacto inicial con la banda 32 de chapa
metálica. En este punto, la distancia L entre la mordaz más
corriente arriba 60 de la estación de formado 58 y las mordazas 88.
90 de la estación de aplanado 86 es igual a la distancia D menos la
distancia de contracción de la chapa metálica, es decir, el paso de
estampación 76 menos la distancia de contracción.
Cuando la herramienta 12 se cierra más, las
mordazas 88, 90 se retraen dentro de las cavidades 92, 102
correspondientes, respectivamente, a la posición ilustrada en la
figura 5, donde el empujador 14 se muestra en su posición más
inferior y la herramienta progresiva 12 se muestra completamente
cerrada.
Las cavidades 92, 102 están configuradas de
manera que una línea central de avance 110 de cada una de las
mordazas 88, 90 forme un ángulo agudo 112 con la dirección de avance
T de la banda 32 de chapa metálica. De este modo, cuando las
mordazas 88, 90 se retraen, forman un ángulo 112 con la dirección de
avance T de la banda 32 de chapa metálica. Por consiguiente, el
movimiento de cada una de las mordazas 88, 90 consiste tanto en un
componente vertical como un componente horizontal. Más
específicamente, las mordazas 88, 90 se mueven ambas en una
dirección perpendicular, es decir, en una dirección sustancialmente
perpendicular a la dirección de avance T de la banda 32 de chapa
metálica (verticalmente como se ve en la realización ilustrada en la
figura 5) y en una dirección lateral, es decir, una dirección
paralela a y en la dirección de avance T de la banda 32 de chapa
metálica (horizontalmente como se ve en la realización ilustrada de
la figura 5). De este modo, cuando la herramienta progresiva 12
está en su posición totalmente cerrada, las mordazas 88, 90 están
espaciadas una distancia L' de la mordaza 60 más corriente abajo
de la estación 58 de formado, que es una distancia superior a la
distancia L.
El movimiento lateral de las mordazas 88, 90 en
el canal preformado 8 tiene el efecto de la estampación 76 por
estirado en la dirección de avance T de la banda 32 de chapa
metálica dando como resultado una sobretensión de estampación 76.
Cuando la herramienta 12 progresiva está abierta, cada una de la
estación de preformado 22, la estación 58 principal de formado y la
estación 86 de aplanado libera la estampación 76, y la sobretensión
producida por las mordazas 88, 90 en la estación de aplanado 86 se
contrae una cantidad necesaria para eliminar la tensión residual de
estampación 76 relativa a las porciones 78, 80 periféricas de borde
no estampadas. El ángulo 112 está dimensionado de manera que las
mordazas 88, 90 estiren la banda 32 de chapa metálica una cantidad
capaz de contrarrestar los efectos de la contracción que resultan de
la estampar el modelo deseado. Tirando de y contrayendo la
estampación 76, la tensión en la banda 32 de chapa metálica puede
proceder de manera continua y progresiva sin acumulación de
distorsión y sin problemas de alimentación por rodillos.
Claims (29)
1. Un procedimiento para reducir la distorsión
en una banda de chapa metálica (32) que comprende los pasos
de:
- proporcionar una prensa (10) de conformado por estirado que tiene una estación (58) principal de conformado y una estación (86) de aplanado,
- estampar un motivo deseado sobre la banda de chapa metálica (32) en la estación (58) principal de conformado cerrando la prensa (10) de conformado por estirado,
- Hacer avanzar la banda de chapa metálica (32) a través de la prensa (10) de conformado por estirado en una dirección de avance (T) una distancia deseada
caracterizado
porque:
- dicha distancia deseada es tal que el motivo deseado está alineado con la estación (86) de aplanado; teniendo la estación (86) de aplanado un par de mordazas (88, 90), estando cada mordaza recibida deslizantemente en una cavidad (92, 102) inclinada formando un ángulo agudo (112) con la dirección de avance (T) de la banda de chapa metálica (32) a través de la prensa (10) de conformado por estirado;
incluyendo, además, el paso de cerrar la prensa
(10) de conformado por estirado de manera que las mordazas (88,
90)de la estación (86) de aplanado enganchan la banda de
chapa metálica y estiran una porción de la banda (32) de chapa
metálica que contiene el motivo deseado en la dirección de avance
(T) una distancia seleccionada cuando las mordazas (88, 90) se
deslizan en las cavidades (92, 102) respectivas cuando la prensa
(10) de conformado por estirado está cerrada.
2. El procedimiento según la reivindicación 1,
en el cual el ángulo agudo (112) y una distancia de avance
resultante de las mordazas (88, 90) a lo largo de la cavidad (92,
102) están dimensionadas de tal manera que la distancia
seleccionada es suficiente para contrarrestar los efectos de la
contracción que resulta de la estampación del motivo deseado.
3. El procedimiento según la reivindicación 1,
en el cual el modelo deseado comprende una pluralidad de canales
(74).
4. El procedimiento según la reivindicación 1,
que comprende, además, los pasos de:
- proporcionar una estación( 22) de preformado en la prensa (10) de conformado por estirado corriente arriba respecto de la dirección de avance (T) de la estación (58) principal de conformado; y
- estampar un par de canales espaciados (28) en la banda de chapa metálica (32) en la estación (22) de preformado.
5. El procedimiento según la reivindicación 4,
en el cual la distancia (D) entre los canales (28) espaciados es la
misma distancia que la distancia (D) deseada.
6. El procedimiento según la reivindicación 4,
en el cual el paso de estampar los canales espaciados (28) se
realiza mediante una matriz (24, 26).
7. El procedimiento según la reivindicación 6,
en el cual cada matriz (24, 26) está rodeada por una mordaza (36,
46) predispuesta en relación de enganche con un miembro base (44) de
la prensa (10) de conformado por estirado por una almohadilla de
goma de uretano.
8. El procedimiento según la reivindicación 1,
en la cual el paso de hacer avanzar la banda de chapa metálica (32)
se realiza mediante un par de rodillos (82, 84).
9. El procedimiento según la reivindicación 1,
que comprende, además, los pasos de:
- abrir la prensa (10) de conformado por estirado;
- Hacer avanzar la banda de chapa metálica (32) a través de la prensa (10) de conformado por estirado;
- repetir los pasos de estampar un motivo deseado, hacer avanzar la banda de chapa metálica (32), cerrar la prensa (10) de conformado por estirado, abrir la prensa de conformado por estirado, y hacer avanzar la banda de chapa metálica (32), un número deseado de veces para producir una banda de chapa metálica (32) que tiene el motivo deseado estampado continuamente a lo largo de su longitud.
10. El procedimiento según la reivindicación 9,
que comprende, además, el paso de hacer avanzar intermitentemente
la banda de chapa metálica (32) a través de la prensa (10) de
conformado por estirado una distancia superior a la requerida para
alinear el motivo deseado con la estación (86) de aplanado cuando se
avanza la banda de chapa metálica (32) desde la estación (58)
principal de conformado hasta la estación (86) de aplanado con el
fin de crear una porción de banda de chapa metálica (32) a lo largo
de su longitud libre del motivo deseado.
11. Una prensa (10) de conformado por estirado
para alimentación continua de chapa metálica (32) que comprende,
en combinación;
un empujador (14);
un miembro base (44);
un mecanismo (20) de alimentación configurado
para hacer avanzar una banda (32) de chapa metálica a través de la
prensa (10) de conformado por estirado,
una estación de conformado (58) que tiene una
matriz (59) configurada para formar un motivo deseado en una banda
de chapa metálica (32), caracterizada porque
se proporciona una estación de aplanado (86) con
un par de mordazas (88, 90) opuestas recibidas deslizantemente en
cavidades correspondientes (92, 102) de la prensa (10) de conformado
por estirado, estando las mordazas (88, 90) orientadas formando un
ángulo (112) con una dirección de avance (T) para una banda de chapa
metálica (32) a través de la estación (86) de aplanado.
12. La estación (10) de conformado por estirado
según la reivindicación 11 en la cual la matriz (59) está
configurada para producir una pluralidad de canales (74) en una
banda de chapa metálica (32).
13. La prensa (10) de conformado por estirado
según la reivindicación 12, en la cual cada mordaza (88, 90) de la
estación (58) de conformado está presionada hacia la otra mordaza
por un miembro de presión (104, 106).
14. La prensa (10) de conformado por estriado
según la reivindicación 13, en la cual cada miembro (104, 106) de
presión comprende una almohadilla de goma de uretano.
15. La prensa (10) de conformado por estriado
según la reivindicación 11, que comprende, además, una estación
(22) de preformado que tiene un par de matrices (24, 26)
configuradas para formar un par de cavidades de alineación (28) en
la banda (32) de chapa de metal.
16. La prensa (10) de conformado por estriado
según la reivindicación 15, en la cual las cavidades de alineación
(28) son canales.
17. La prensa (10) de conformado por estriado
según la reivindicación 15, en la cual cada una de las matrices
(24, 26) de la estación (22) de preformado está rodeada por una
mordaza (36, 46).
18. La prensa (10) de conformado por estirado
según la reivindicación 17, en la cual cada mordaza (36, 46) de la
estación (22) de preformado está presionada hacia el miembro base
(44) por un miembro de presión (54, 56).
19. La prensa (10) de conformado por estriado
según la reivindicación 18, en la cual cada miembro (54, 56) de
presión de la estación (22) de preformado comprende una almohadilla
de goma de uretano.
20. La prensa (10) de conformado por estirado
según la reivindicación 11, en la cual, una mordaza (90) de la
estación (86) de aplanado está recibida deslizantemente en una
cavidad (102) del miembro base (44) y la otra mordaza (88) de la
estación (86) de aplanado está recibida deslizantemente en una
cavidad (92) formada en un alojamiento (94) de mordaza.
21. La prensa (10) de conformado por estirado
según la reivindicación 11, en la cual el ángulo (112) está
dimensionado de tal manera que las mordazas (88, 90) estirarán una
porción de una banda de chapa metálica (32) estampada cuando el
empujador (14) cierra sobre el miembro (44) base una distancia
suficiente para contrarrestar los efectos de contracción resultante
de la estampación de un motivo deseado sobre una banda de chapa
metálica (32) con la estación (58) de conformado.
22. La prensa (10) de conformado por estirado
según la reivindicación 11, que comprende, además,
Una estación de preformado (22) que tiene un par
de matrices (24, 26) espaciadas configuradas para coincidir con
las cavidades (42, 52) formadas en el miembro base (44) para formar
cavidades de alineación (28) en la banda de chapa metálica (32)
conformada en la prensa de conformado por estirado (10), estando
cada matriz (24, 26) rodeada por una mordaza (36, 46), estando cada
mordaza presionada hacia el miembro base (44) por un miembro de
presión (54, 56);
En la cual la estación (58) de conformado
comprende, además, un par de mordazas espaciadas (60) configuradas
para coincidir con las cavidades de alineación (28) formadas en la
banda de chapa metálica (32) en la estación (22) de preformado,
estando cada mordaza (60) presionada hacia el miembro (44) base por
un miembro (61) de presión;
Y en la que las mordazas (88, 90) de la estación
(86) de aplanado están predispuestas hacia el miembro base (44) por
un miembro de presión (104, 106).
23. La prensa (10) de conformado por estirado
según la reivindicación 22, en la cual las cavidades de alineación
(28) son canales.
24. La prensa (10) de conformado por estirado
según la reivindicación 22 en la cual cada miembro (54, 56, 61, 104,
106) de presión de la estación (22) de preformado, la estación (58)
principal de conformado y la estación (86) de aplanado es una
almohadilla de goma de uretano.
25. La prensa (10) de conformado por estirado
según la reivindicación 22, en la cual las matrices (24, 26, 59)
están configuradas para formar una pluralidad de canales (28, 74) en
una banda de chapa metálica (32).
26. La prensa (10) de conformado por estirado
según la reivindicación 22, en la cual el mecanismo de alimentación
(20) comprende un par de rodillos (82, 84) configurados para
cooperar para agarrar una banda de chapa metálica (32) y tirar de
ella a través de la prensa (10) de conformado por estirado.
27. La prensa (10) de conformado por estirado
según la reivindicación 26, en la cual uno de los rodillos (82) está
relajado en una porción central de la misma.
28. La prensa (10) de conformado por estirado
según la reivindicación 22, en la cual una mordaza (90) está
recibida deslizantemente en una cavidad (102) del miembro base (44)
y la otra mordaza (88) está recibida deslizantemente en una cavidad
(92) formada en un alojamiento (94) de mordaza.
29. La prensa (10) de conformado por estirado
según la reivindicación22, en la cual el ángulo (112) está
dimensionado de manera que las mordazas (88, 90) estirarán una
porción de una banda de chapa metálica (32) estampada cuando el
empujador (14) cierra sobre el miembro base (44) una distancia
suficiente para contrarrestar los efectos de contracción
resultantes de la estampación de un motivo deseado sobre una banda
de chapa metálica con la estación (58) de conformado.
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