ES2392010T3

ES2392010T3 - Tool and device for manufacturing modeled parts

Info

Publication number: ES2392010T3
Application number: ES09009256T
Authority: ES
Inventors: Dieter Kapp
Original assignee: Theodor Graebener GmbH and Co KG
Current assignee: Theodor Graebener GmbH and Co KG
Priority date: 2009-07-16
Filing date: 2009-07-16
Publication date: 2012-12-03
Anticipated expiration: 2029-07-16
Also published as: EP2277642B1; EP2277642A1; PL2277642T3; WO2011006557A1

Abstract

Herramienta para la conformación a alta presión simultánea de al menos dos piezas metálicas a trabajar, quecomprende una parte superior de la herramienta con una matriz de conformación y una parte inferior de laherramienta con un conducto de alimentación para solicitar con un fluido a alta presión una pieza a trabajar,estando dispuesta a modo de sándwich, entre la parte superior de la herramienta (71) y la parte inferior de laherramienta (72), al menos una parte intermedia de la herramienta (73), cuyo lado dirigido a la parte superiorde la herramienta (71) presenta un conducto de alimentación (736) para solicitar con fluido a alta presión unapieza a trabajar, y cuyo lado dirigido a la parte inferior de la herramienta (72) está dotado de una matriz deconformación, caracterizada porque la parte superior de la herramienta (71) y / o la parte inferior de laherramienta (72) presenta una placa de compensación (712, 722) en la que está dispuesta la matriz deconformación y que puede doblarse de manera controlada en contra de la dirección de flexión de la matriz deconformación indicada por la presión del proceso.Tool for simultaneous high-pressure shaping of at least two metal parts to work, comprising an upper part of the tool with a shaping matrix and a lower part of the tool with a feed conduit to request a piece with a high pressure fluid to work, being arranged as a sandwich, between the upper part of the tool (71) and the lower part of the tool (72), at least an intermediate part of the tool (73), whose side directed to the upper part of the tool (71) has a feed duct (736) for requesting a workpiece with high pressure fluid, and whose side directed to the lower part of the tool (72) is provided with a forming matrix, characterized in that the upper part of the tool (71) and / or the lower part of the tool (72) has a compensation plate (712, 722) on which the forming matrix is arranged and which p It can be folded in a controlled manner against the bending direction of the forming matrix indicated by the process pressure.

Description

Herramienta y dispositivo para la fabricación de piezas modeladas Tool and device for manufacturing modeled parts

La invención se refiere a una herramienta para la conformación a alta presión de al menos dos piezas a trabajar metálicas de manera simultánea según el preámbulo de la reivindicación 1. La invención se refiere además a un dispositivo para la fabricación de piezas modeladas según el preámbulo de la reivindicación 7. The invention relates to a tool for the high pressure shaping of at least two metal work pieces simultaneously according to the preamble of claim 1. The invention also relates to a device for manufacturing parts modeled according to the preamble of claim 7.

Para la fabricación de piezas a trabajar mediante un proceso de conformación sin tensión normalmente se utilizan prensas en las que están incorporadas herramientas de conformación para alojar una pieza en bruto de la pieza a trabajar y después darle la forma deseada mediante la aplicación de una fuerza correspondiente. En particular, en el área de la conformación de productos semiacabados en forma de placas tales como, por ejemplo, chapas, se ha establecido el procedimiento de la conformación a alta presión (en inglés, hydroforming = hidroconformado), el cual se caracteriza por una gran libertad de diseño en el modelado y permite un grado de conformación muy elevado. En este caso, el producto semiacabado se prensa con una presión muy elevada contra una herramienta de modelado, a través de lo cual se consigue el modelado. En este caso, se originan elevadas fuerzas que actúan en sentido contrario y que deben ser absorbidas por un soporte. Las fuerzas que se originan de modo transversal a la línea divisoria del molde son absorbidas por la herramienta de hidroconformado. Este soporte está constituido normalmente por dos yugos dispuestos enfrentados y configurados fundamentalmente de forma rectangular que se sujetan juntos mediante unas riostras tensoras. Prensas para la conformación de varias chapas se describen en las patentes JP07116748A o US2003/0177801A1. For the manufacture of workpieces by means of a tension-free forming process, presses are normally used in which forming tools are incorporated to house a blank of the workpiece and then give it the desired shape by applying a corresponding force . In particular, in the area of the conformation of semi-finished products in the form of plates such as, for example, plates, the high-pressure forming process has been established (in English, hydroforming = hydro-forming), which is characterized by a great design freedom in modeling and allows a very high degree of conformation. In this case, the semi-finished product is pressed with a very high pressure against a modeling tool, through which modeling is achieved. In this case, high forces originate that act in the opposite direction and must be absorbed by a support. The forces that originate transversely to the dividing line of the mold are absorbed by the hydro-forming tool. This support is normally constituted by two yokes arranged opposite and configured essentially rectangular in shape that are held together by means of tension braces. Presses for forming several sheets are described in JP07116748A or US2003 / 0177801A1.

La patente JP07116748 da a conocer una herramienta según el preámbulo de la reivindicación 1. JP07116748 discloses a tool according to the preamble of claim 1.

En las prensas antes citadas resulta desventajoso que, debido a su manera de construcción y las dimensiones necesarias por las fuerzas que se presentan durante el proceso de conformado, estén configuradas de modo que requieren un gran espacio. Además, el rendimiento de producción de estas prensas es limitado. In the aforementioned presses, it is disadvantageous that, due to their construction and the dimensions necessary for the forces that are present during the forming process, they are configured so that they require a large space. In addition, the production performance of these presses is limited.

La invención pretende aportar un remedio en este sentido. La invención se basa en el objetivo de crear una herramienta y un dispositivo para la fabricación de piezas modeladas que, con una manera de construcción compacta, posibiliten un mayor rendimiento de producción. Según la invención, este objetivo se alcanza gracias a una herramienta con las características de la reivindicación 1. The invention aims to provide a remedy in this regard. The invention is based on the objective of creating a tool and a device for the manufacture of patterned parts that, with a compact construction method, enable greater production efficiency. According to the invention, this objective is achieved thanks to a tool with the characteristics of claim 1.

Con la invención se crea una herramienta para la conformación a alta presión de piezas a trabajar metálicas que, con una manera de construcción compacta, posibilita un mayor rendimiento de producción. Gracias a la previsión de una parte intermedia de herramienta que se dispone a modo de sándwich entre la parte superior de la herramienta y la parte inferior de la herramienta, en su lado dirigido a la parte superior de la herramienta presenta un conducto de alimentación para la solicitación de una pieza a trabajar con fluido a alta presión y cuyo lado dirigido a la parte inferior de la herramienta está dotado de una matriz de conformación, es posible la conformación simultánea de varias piezas a trabajar dispuestas en paralelo las unas con respecto a las otras. En este sentido, se ha mostrado que las fuerzas de presión que durante el proceso de conformación inciden a ambos lados de la parte intermedia de la herramienta se compensan fundamentalmente, de modo que las fuerzas que actúan en la parte superior de la herramienta y la parte inferior de la herramienta no se incrementan de modo proporcional con los procesos de conformación que tienen lugar dentro de la herramienta sino que, más bien, sólo varían de manera insignificante. A partir de ello, se sigue que los travesaños que alojan la herramienta y las riostras tensoras que los unen no tienen que dimensionarse de manera fundamentalmente mayor aunque se incremente de modo considerable el rendimiento de producción. With the invention, a tool is created for the high-pressure shaping of metal work pieces that, with a compact construction method, enables greater production efficiency. Thanks to the provision of an intermediate part of the tool that is arranged as a sandwich between the upper part of the tool and the lower part of the tool, on its side directed to the upper part of the tool presents a feeding conduit for the requesting a workpiece with high pressure fluid and whose side directed to the bottom of the tool is provided with a forming die, it is possible to simultaneously form several workpieces arranged in parallel with respect to each other . In this sense, it has been shown that the pressure forces that affect both sides of the intermediate part of the tool during the forming process are fundamentally compensated, so that the forces acting on the upper part of the tool and the part The lower part of the tool does not increase proportionally with the forming processes that take place within the tool but, rather, only vary insignificantly. From this, it follows that the crossbars that house the tool and the tension braces that join them do not have to be dimensioned in a fundamentally greater way even if the production yield is considerably increased.

Según la invención, la parte superior de la herramienta y / o la parte inferior de la herramienta presentan una placa de compensación sobre la que se dispone la matriz de conformación y que puede doblarse de manera controlada en sentido contrario a la dirección de flexión de la matriz de conformación indicada por la presión del proceso. Gracias a ello puede conseguirse una flexión definida de la matriz de conformación en sentido opuesto a la flexión indicada por la presión del proceso, con lo cual se consigue la compensación de la flexión dictada por la presión del proceso. According to the invention, the upper part of the tool and / or the lower part of the tool have a compensation plate on which the forming matrix is arranged and which can be folded in a controlled manner in the opposite direction to the direction of flexion of the conformation matrix indicated by the process pressure. Thanks to this, a defined bending of the forming matrix can be achieved in the opposite direction to the bending indicated by the process pressure, whereby the compensation of the bending dictated by the process pressure is achieved.

En un perfeccionamiento de la invención, el conducto de alimentación de la parte inferior de la herramienta está unido con el conducto de alimentación de la al menos una parte intermedia de la herramienta. Con ello se posibilita una solicitación con presión homogénea de las piezas a trabajar que se encuentran en la herramienta. Una solicitación con presión homogénea de este tipo ocasiona una solicitación con presión homogénea a ambos lados de la al menos una parte intermedia de la herramienta, a través de lo cual se compensan mutuamente las fuerzas de presión que inciden. In a refinement of the invention, the feed conduit of the lower part of the tool is connected with the feed conduit of the at least one intermediate part of the tool. This allows a request with homogeneous pressure of the work pieces found in the tool. A request with homogeneous pressure of this type causes a request with homogeneous pressure on both sides of the at least one intermediate part of the tool, thereby compensating each other for the pressure forces that impact.

En un perfeccionamiento de la invención, la placa de compensación puede solicitarse con fluido a presión a través de una placa hidráulica de modo que puede conseguirse una flexión de la placa de compensación. Gracias a ello es posible una flexión bien controlable de la placa de compensación. In an improvement of the invention, the compensation plate can be ordered with pressurized fluid through a hydraulic plate so that a compensation plate flex can be achieved. Thanks to this, a very controllable bending of the compensation plate is possible.

En una configuración de la invención, la placa de compensación está unida superficialmente con una placa de separación en la que está colocado un conducto hidráulico que desemboca en una depresión de la placa de compensación dirigida a la placa de separación. Con ello se posibilita la formación de un cojín a presión de fluido, gracias a lo cual se consigue una presión de conformación homogénea a través de la superficie. In one configuration of the invention, the compensation plate is superficially connected with a separation plate in which a hydraulic conduit is placed leading to a depression of the compensation plate directed to the separation plate. This allows the formation of a fluid pressure cushion, thanks to which a homogeneous forming pressure is achieved across the surface.

El objetivo planteado se alcanza además gracias a un dispositivo con las características de la reivindicación 7. Por el término ‘módulo de prensado’ se entenderá a continuación cualquier dispositivo que sea adecuado para ejercer una fuerza de presión en dirección al travesaño dispuesto enfrente. Preferentemente, los travesaños presentan una superficie de base de forma fundamentalmente circular, gracias a lo cual se garantiza una introducción homogénea de las fuerzas de conformación en las riostras tensoras. Preferentemente, las riostras tensoras están configuradas de forma cilíndrica y dotadas de un dispositivo tensor en al menos un extremo. Con ello se posibilita un sencillo reensamblaje del dispositivo. El travesaño superior puede retirarse de manera sencilla de las riostras tensoras o colocarse fácilmente en estas, tras lo cual las riostras tensoras pueden fijarse en el travesaño con el dispositivo tensor. El dispositivo tensor puede estar constituido, por ejemplo, por una sección de rosca de las riostras tensoras, en la que el arriostramiento se posibilita mediante una tuerca. Es adecuado cualquier dispositivo para el tensado y la fijación separables de una riostra tensora. The stated objective is also achieved by means of a device with the characteristics of claim 7. The term "pressing module" means any device that is suitable for exerting a pressure force in the direction of the crossbar arranged opposite. Preferably, the crossbars have a fundamentally circular base surface, thanks to which a homogeneous introduction of the forming forces in the tension braces is guaranteed. Preferably, the tension braces are cylindrically shaped and provided with a tensioning device at least one end. This allows a simple reassembly of the device. The upper cross member can be easily removed from the tension braces or easily placed on them, after which the tension braces can be fixed on the cross member with the tensioning device. The tensioning device may be constituted, for example, by a thread section of the tensioning braces, in which bracing is made possible by means of a nut. Any device for detachable tensioning and fixing of a tension brace is suitable.

En una configuración de la invención, al menos un travesaño presenta una sección anular que aloja un módulo de prensado, estando dispuestos al menos dos bloques de soporte, entre los cuales se constituye al menos un paso a través y mediante los cuales puede regularse la separación entre los travesaños. Con ello, la separación de los travesaños entre sí puede regularse de manera óptima en función del campo de aplicación. In one configuration of the invention, at least one cross member has an annular section that houses a pressing module, at least two support blocks being arranged, between which at least one passage is constituted and by means of which the separation can be regulated Between the crossbars. With this, the separation of the crossbars from each other can be optimally regulated according to the field of application.

Preferentemente, al menos una sección anular de un travesaño está configurada como anillo de soporte independiente, el cual está unido en arrastre de forma con el travesaño. Gracias a la previsión de un anillo de soporte independiente se evitan efectos de entalladura tales como los que se producen al prever una escotadura cilíndrica entre el fondo y las paredes laterales de una escotadura de este tipo. Al presentarse fuerzas que actúan en dirección horizontal, el anillo de soporte puede expandirse hacia fuera sin que se produzcan daños en el travesaño unido en arrastre de forma con este anillo de soporte. Preferably, at least one annular section of a cross member is configured as an independent support ring, which is draggedly connected to the cross member. Thanks to the provision of an independent support ring, notching effects are avoided, such as those that occur when a cylindrical recess is provided between the bottom and the side walls of such a recess. By presenting forces acting in a horizontal direction, the support ring can expand outwardly without damage to the cross member being dragged together with this support ring.

En una configuración ventajosa, el módulo de prensado comprende al menos un cilindro hidráulico. Gracias a ello se posibilita una colocación de la pieza que ha de modelarse en la herramienta. Sobre el pistón del cilindro puede estar montado adicionalmente un cilindro de carrera corta. Este tipo de cilindros permiten una colocación definida de la pieza a modelar en la herramienta y se ocupan de que la herramienta se cierre de manera óptima durante el proceso de conformación. In an advantageous configuration, the pressing module comprises at least one hydraulic cylinder. Thanks to this, it is possible to place the piece to be modeled on the tool. A short stroke cylinder can be additionally mounted on the cylinder piston. These types of cylinders allow a defined placement of the part to be modeled on the tool and ensure that the tool is optimally closed during the forming process.

En una configuración de la invención, el cilindro hidráulico está constituido por una sección anular en la que está conducido un pistón. Gracias a ello se posibilita un modo de construcción compacto con un mínimo de componentes. El travesaño dotado de una sección anular asume adicionalmente la función de una carcasa de cilindro. In an embodiment of the invention, the hydraulic cylinder is constituted by an annular section in which a piston is driven. Thanks to this, a compact construction mode with a minimum of components is possible. The crossbar provided with an annular section additionally assumes the function of a cylinder housing.

Preferentemente, el travesaño está dotado de al menos un orificio de cilindro para la alimentación de fluido del cilindro hidráulico. El fluido cumple dos funciones: por una parte, permite una solicitación con presión homogénea del pistón conducido en el cilindro y, por otra, constituye un cojín a presión entre el cilindro / travesaño y el pistón y, con ello, sirve para el desacoplamiento del travesaño y el pistón, gracias a lo cual se contrarresta una deformación del pistón. Preferably, the cross member is provided with at least one cylinder bore for fluid feeding of the hydraulic cylinder. The fluid serves two functions: on the one hand, it allows a homogeneous pressure request of the piston driven in the cylinder and, on the other, it constitutes a pressure cushion between the cylinder / crossbar and the piston and, thus, serves for decoupling the crossbar and piston, thanks to which a deformation of the piston is counteracted.

De manera ventajosa, se disponen al menos dos cilindros de presión de retorno para la conducción del pistón del cilindro hidráulico. Estos cilindros de presión de retorno sirven, por una parte, para el desplazamiento del pistón del cilindro hidráulico dentro de la carcasa del cilindro, en particular, los cilindros de presión de retorno se utilizan para presionar el pistón hacia atrás a la posición de partida. Por otra parte, los cilindros de presión de retorno sirven para la conducción del pistón del cilindro hidráulico y, con ello, impiden que el pistón se incline y se gire. Advantageously, at least two return pressure cylinders are arranged for driving the hydraulic cylinder piston. These return pressure cylinders serve, on the one hand, for the displacement of the hydraulic cylinder piston inside the cylinder housing, in particular, the return pressure cylinders are used to press the piston back to the starting position. On the other hand, the return pressure cylinders serve to drive the piston of the hydraulic cylinder and thereby prevent the piston from tilting and rotating.

En una configuración de la invención, se disponen dos bloques de soporte configurados de modo fundamentalmente semi-anular, entre los cuales se constituye un paso a través adecuado para la conducción sincronizada a través de una chapa que ha de modelarse. Gracias a ello es posible el modelado continuo de las chapas que se presentan en forma de rollo. In one configuration of the invention, two support blocks are configured essentially in a semi-annular manner, among which a suitable passage through is constituted for synchronized conduction through a sheet to be modeled. Thanks to this, the continuous modeling of the sheets that are presented in the form of a roll is possible.

En una configuración alternativa de la invención, se disponen cuatro bloques de soporte configurados fundamentalmente en forma de cuarto de anillo, entre los cuales se constituyen dos pasos a través, al menos uno de los cuales es adecuado para la conducción sincronizada a través de una chapa que ha de modelarse. Mediante el segundo paso a través es posible un tratamiento posterior de una pieza modelada, por ejemplo, mediante laser. Si la anchura del segundo paso a través es suficiente, existe la posibilidad del paso a través de productos semiacabados desde dos lados, con lo que se incrementa adicionalmente la flexibilidad del dispositivo. In an alternative configuration of the invention, four support blocks are arranged essentially in the form of a quarter ring, between which two passages are constituted, at least one of which is suitable for synchronized conduction through a sheet to be modeled By means of the second step through, a subsequent treatment of a modeled part is possible, for example, by laser. If the width of the second pass through is sufficient, there is the possibility of passing through semi-finished products from two sides, thereby increasing the flexibility of the device.

En otra configuración de la invención, los bloques de soporte se constituyen a partir de varios sub-segmentos, preferentemente en forma de placas, apilados unos encima de otros. Gracias a ello se posibilita una variación gradual de la altura de los bloques de soporte mediante la adición o la retirada de distintos sub-segmentos. De manera alternativa, los bloques de soporte también pueden estar segmentados en vertical. En un perfeccionamiento de la invención, los dos pasos a través son adecuados para la conducción sincronizada a través de una pieza a trabajar que ha de conformarse, y la herramienta está configurada de modo que es posible una conducción sincronizada a través de al menos dos piezas a trabajar alimentadas una encima de la otra y dispuestas en ángulo recto entre sí. Gracias a ello se posibilita el modelado continuo de chapas que se presentan en forma de rollo desde alimentaciones dispuestas desfasadas entre sí, con lo que se posibilita un mayor rendimiento de producción con una demanda de espacio minimizada. In another configuration of the invention, the support blocks are constituted from several sub-segments, preferably in the form of plates, stacked on top of each other. Thanks to this, a gradual variation of the height of the support blocks is possible by adding or removing different sub-segments. Alternatively, the support blocks can also be segmented vertically. In a refinement of the invention, the two steps through are suitable for synchronized driving through a workpiece to be shaped, and the tool is configured so that synchronized driving through at least two parts is possible. to work fed on top of each other and arranged at right angles to each other. Thanks to this, the continuous modeling of sheets that are presented in the form of a roll from out-of-phase feeds arranged with each other is possible, which allows a greater production efficiency with a minimized space demand.

Otros perfeccionamientos y configuraciones de la invención se indican en las restantes reivindicaciones dependientes. En los dibujos se muestra un ejemplo de realización de la invención y se describe a continuación de manera detallada. Muestran: Other improvements and configurations of the invention are indicated in the remaining dependent claims. An embodiment of the invention is shown in the drawings and is described in detail below. They show:

la fig. 1 la representación espacial esquemática de un dispositivo para la fabricación de piezas a modelar; fig. 1 the schematic spatial representation of a device for the manufacture of parts to be modeled;

la fig. 2 la representación en sección del dispositivo de la figura 1 (sin herramienta); fig. 2 the sectional representation of the device of Figure 1 (without tool);

la fig. 3 la representación del dispositivo según la figura 2 con cilindro de carrera corta dispuesto adicionalmente; fig. 3 the representation of the device according to figure 2 with short stroke cylinder additionally arranged;

la fig. 4 la representación esquemática del grupo de herramientas de hidroconformado con varios pisos del dispositivo de la figura 1; fig. 4 the schematic representation of the multi-storey hydroforming tool group of the device of Figure 1;

la fig. 5 la representación esquemática en sección de un dispositivo para la fabricación de piezas a modelar con un paso a través y bloques de soporte semicirculares de varias piezas; fig. 5 the schematic sectional representation of a device for the manufacture of parts to be modeled with a pass through and semicircular support blocks of several pieces;

la fig. 6 la representación en sección del dispositivo según la figura 5 con dos pasos a través y bloques de soporte de varias piezas en forma de cuarto de anillo, y fig. 6 the sectional representation of the device according to Figure 5 with two passages and support blocks of several pieces in the form of a quarter ring, and

la fig. 7 la representación esquemática de un dispositivo según la figura 6 con anillo de soporte independiente y bloques de soporte de varias piezas en forma de cuarto de anillo. fig. 7 the schematic representation of a device according to figure 6 with an independent support ring and multi-piece ring-shaped support blocks.

El dispositivo para la fabricación de piezas a modelar elegido como ejemplo de realización está configurado para el procedimiento de conformación a alta presión interior y comprende una carcasa 1 que está constituida por dos travesaños 11, 12 dispuestos enfrentados y configurados en forma de cilindro, los cuales están unidos uno con otro alrededor mediante riostras tensoras 13. Las riostras tensoras 13 están configuradas como varillas cilíndricas que presentan en ambos extremos una rosca exterior, no mostrada, que alojan tuercas 131 para el arriostramiento de las riostras tensoras 13. De manera alternativa, las riostras tensoras pueden presentar también una sección transversal ovalada o poligonal. The device for the manufacture of parts to be modeled chosen as an embodiment is configured for the internal high pressure forming process and comprises a housing 1 consisting of two crossbars 11, 12 arranged facing each other and configured in the form of a cylinder, which they are connected to each other by means of tensioning braces 13. The tensioning braces 13 are configured as cylindrical rods that have on both ends an external thread, not shown, which house nuts 131 for the bracing of the tensioning braces 13. Alternatively, the Tensioning braces may also have an oval or polygonal cross section.

Los travesaños 11, 12 presentan en el centro un rebaje 111, 121 circular para el alojamiento en arrastre de forma de un anillo de soporte 2 circundante. Los anillos de soporte 2 presentan un diámetro exterior idéntico a los travesaños 11, 12 así como un diámetro interior que se corresponde con el diámetro exterior de los rebajes 111, 121. The crossbars 11, 12 have a circular recess 111, 121 in the center for the drive housing in the form of a surrounding support ring 2. The support rings 2 have an outside diameter identical to the crossbars 11, 12 as well as an inside diameter that corresponds to the outside diameter of the recesses 111, 121.

Dentro de los anillos de soporte 2 está dispuesto, en cada caso, un pistón 4, 5 de modo que, en la interacción con un travesaño 11, 12 en cada caso con anillo de soporte 2 dispuesto, se constituye un cilindro hidráulico. Los travesaños 11, 12 y el anillo de soporte 2 constituyen en este caso la carcasa del cilindro, en la que están conducidos los pistones 4, 5 de manera desplazable. En los travesaños 11, 12 está dispuesto, en cada caso, de manera centrada un orificio de cilindro 112, 122 que sirve para la alimentación del cilindro hidráulico así constituido con fluido hidráulico. Para ello, los orificios de cilindro 112, 122 están conectados, en cada caso, con un conducto hidráulico, no mostrado. Within the support rings 2, in each case, a piston 4, 5 is arranged so that, in the interaction with a cross member 11, 12 in each case with support ring 2 arranged, a hydraulic cylinder is constituted. The crossbars 11, 12 and the support ring 2 constitute in this case the cylinder housing, in which the pistons 4, 5 are movable. In each case, in each case, a cylinder hole 112, 122 is centrally arranged for the supply of the hydraulic cylinder thus constituted with hydraulic fluid. For this, the cylinder holes 112, 122 are connected, in each case, with a hydraulic conduit, not shown.

En una configuración alternativa, también puede estar configurado como cilindro hidráulico únicamente el travesaño 12 inferior dotado con un orificio de cilindro 121 con el anillo de soporte 2 dispuesto en este en interacción con el pistón 5, y el travesaño superior, que no tiene que presentar ningún orificio de cilindro 112, aloja dentro del anillo de soporte 2 un cojín a presión, por ejemplo, un cojín de goma, con el que entra en contacto el pistón 4 superior. En este caso, el cojín de goma sirve para la compensación de la flexión; no se produce una solicitación con presión del pistón 4 superior en dirección al pistón 5 inferior dispuesto enfrente. In an alternative configuration, only the lower cross member 12 provided with a cylinder bore 121 with the support ring 2 disposed therein in interaction with the piston 5, and the upper cross member, which does not have to present, can also be configured as a hydraulic cylinder. no cylinder bore 112, inside the support ring 2 houses a pressure cushion, for example, a rubber cushion, with which the upper piston 4 comes into contact. In this case, the rubber cushion serves to compensate for flexion; there is no request with pressure of the upper piston 4 in the direction of the lower piston 5 arranged opposite.

En el ejemplo de realización, entre los pistones 4, 5 están dispuestos cuatro cilindros de presión de retorno 9. Los cilindros de presión de retorno 9 sirven para el movimiento de retorno de los pistones 4, 5 en dirección a los travesaños 11, 12 dentro de los anillos de soporte 2. Además, gracias a los cilindros de retorno de presión 9 puede impedirse que los pistones 4, 5 se inclinen dentro de los anillos de soporte 2. In the exemplary embodiment, four return pressure cylinders 9 are arranged between the pistons 4, 5. The return pressure cylinders 9 serve for the return movement of the pistons 4, 5 in the direction of the cross members 11, 12 inside of the support rings 2. Furthermore, thanks to the pressure return cylinders 9, the pistons 4, 5 can be prevented from tilting inside the support rings 2.

En los pistones 4, 5 está fijada, en cada caso una placa de separación 711, 721 de una herramienta de hidroconformado 7. Para la optimización de la colocación de una pieza a trabajar que ha de modelarse, en el pistón inferior 5 puede estar dispuesto un cilindro de carrera corta 6 adicional (véase la figura 3), sobre el cual se monta a su vez la placa de separación inferior 721. Naturalmente, también es posible una disposición de un cilindro de carrera corta adicional sobre el pistón superior 4. In each piston 4, 5, in each case a separation plate 711, 721 of a hydro-forming tool 7 is fixed. For the optimization of the placement of a workpiece to be modeled, the lower piston 5 can be arranged an additional short stroke cylinder 6 (see Figure 3), on which the lower separation plate 721 is mounted in turn. Naturally, an arrangement of an additional short stroke cylinder on the upper piston 4 is also possible.

La herramienta de hidroconformado 7 está constituida fundamentalmente por una parte superior de la herramienta 71 y una parte inferior de la herramienta 72, entre las cuales están dispuestas dos partes intermedias de la herramienta 73. La parte superior de la herramienta 71 comprende una placa de separación superior 711 en la que está colocada una placa de compensación 712 para la compensación de la flexión. La placa de compensación 712 presenta, en su lado dirigido a la placa de separación 711 de manera centrada, una depresión plana 713 que está obturada mediante una junta 714 respecto a la placa de separación 711 y en la que desemboca un conducto hidráulico 715 dispuesto dentro de la placa de separación. En su lado inferior alejado de la placa de separación 711, en la placa de compensación está dispuesta una placa de herramienta 716 que presenta el contorno que ha de conformarse en la pieza a trabajar. The hydroforming tool 7 is essentially constituted by an upper part of the tool 71 and a lower part of the tool 72, between which two intermediate parts of the tool 73 are arranged. The upper part of the tool 71 comprises a separation plate upper 711 on which a compensation plate 712 for flexural compensation is placed. The compensation plate 712 has, on its side directed to the separation plate 711 in a centered manner, a flat depression 713 which is sealed by a joint 714 with respect to the separation plate 711 and into which a hydraulic conduit 715 disposed inside of the separation plate. On its lower side away from the separation plate 711, a tool plate 716 is provided on the compensation plate which has the contour to be formed in the workpiece.

La parte inferior de la herramienta 72 comprende una placa de separación inferior 721 en la que está colocada una placa de compensación 722 para la compensación de la flexión. En el ejemplo de realización según la figura 4, la placa de The lower part of the tool 72 comprises a lower separation plate 721 on which a compensation plate 722 for flexural compensation is placed. In the exemplary embodiment according to figure 4, the plate

separación inferior 721 está configurada idéntica a la placa de separación superior 711. La placa de compensación 722 presenta, en su lado dirigido a la placa de separación 721, de manera centrada, una depresión plana 723 que está obturada mediante una junta 724 respecto a la placa de separación 721 y en la cual desemboca un conducto hidráulico 725 dispuesto dentro de la placa de separación 721. En la placa de compensación 722 figura un conducto hidráulico 726 que desemboca en una segunda depresión 727 de la placa de compensación 722 dispuesta enfrente de la depresión 723. La segunda depresión 727, dirigida a la mitad superior de la herramienta 71, está obturada mediante una junta 728, durante el proceso de conformación, respecto a la pieza a trabajar que ha de procesarse y que se coloca encima. La obturación también puede realizarse de manera exclusivamente mecánica, es decir, sin la junta 728. Las depresiones 713, 723, 727 están configuradas de manera muy plana y sirven para la distribución superficial del fluido alimentado a través de los conductos hidráulicos 715, 725, 726, con lo que se constituye un cojín a presión. lower separation 721 is configured identical to the upper separation plate 711. The compensation plate 722 has, on its side directed to the separation plate 721, in a centered manner, a flat depression 723 which is sealed by a gasket 724 with respect to the separation plate 721 and into which a hydraulic conduit 725 disposed inside the separation plate 721 ends. On the compensation plate 722 there is a hydraulic conduit 726 leading to a second depression 727 of the compensation plate 722 arranged opposite the depression 723. The second depression 727, directed to the upper half of the tool 71, is sealed by a seal 728, during the forming process, with respect to the workpiece to be processed and placed on top. The sealing can also be done exclusively mechanically, that is, without the seal 728. The depressions 713, 723, 727 are configured very flat and serve for the surface distribution of the fluid fed through the hydraulic ducts 715, 725, 726, which constitutes a pressure cushion.

La parte intermedia de la herramienta 73 está constituida fundamentalmente a partir de una placa de herramienta 733, sobre la cual está dispuesta una placa de presión 732. La placa de herramienta 733 se corresponde en este caso con la placa de herramienta 716 de la parte superior de la herramienta 71; la placa de compensación 732 se corresponde fundamentalmente con la placa de presión 722 de la parte inferior de la herramienta 72, no presentándose, sin embargo, ninguna depresión plana en el lado dirigido a la placa de la herramienta 733. The intermediate part of the tool 73 is constituted essentially from a tool plate 733, on which a pressure plate 732 is arranged. The tool plate 733 corresponds in this case to the tool plate 716 at the top of tool 71; the compensation plate 732 corresponds essentially to the pressure plate 722 of the lower part of the tool 72, however, there is no flat depression on the side directed to the plate of the tool 733.

En el ejemplo de realización, los conductos 726, 736 de las placas de compensación y presión 722, 732 están unidos el uno con el otro mediante conductos de fluido flexibles, no mostrados. En el ejemplo de realización, las dos partes intermedias de la herramienta 73 están colocadas, de modo que pueden desplazarse verticalmente, sobre varillas de guiado 731, estando dispuestos elementos de resorte de compresión 735 en cada caso entre la parte superior de la herramienta 71 y la parte intermedia de la herramienta 73 contigua a ésta, entre la parte inferior de la herramienta 72 y la parte intermedia de la herramienta 73 contigua a ésta, así como entre las partes intermedias de la herramienta 73. Los elementos de resorte de compresión 735 garantizan un intersticio entre las placas de la herramienta 716, 733 y las placas de compensación y presión 722, 732 dispuestas enfrentadas a estas en cada caso para la introducción de las piezas a trabajar que han de modelarse. Además, para la conducción de las partes intermedias de la herramienta 73 éstas están unidas de manera desplazable con la parte superior de la herramienta 71 mediante elementos de arrastre 730 dispuestos lateralmente. In the exemplary embodiment, the ducts 726, 736 of the pressure and compensation plates 722, 732 are connected to each other by flexible fluid ducts, not shown. In the exemplary embodiment, the two intermediate parts of the tool 73 are positioned, so that they can move vertically, on guide rods 731, compression spring elements 735 being arranged in each case between the upper part of the tool 71 and the intermediate part of the tool 73 adjacent thereto, between the lower part of the tool 72 and the intermediate part of the tool 73 adjacent thereto, as well as between the intermediate parts of the tool 73. The compression spring elements 735 guarantee a gap between the plates of the tool 716, 733 and the pressure and compensation plates 722, 732 arranged facing them in each case for the introduction of the work pieces to be modeled. Furthermore, for the conduction of the intermediate parts of the tool 73 these are movably connected with the upper part of the tool 71 by means of drag elements 730 arranged laterally.

Durante la conformación de las piezas a trabajar colocadas entre la mitad superior de la herramienta 71 y la parte intermedia de la herramienta 73, entre las dos partes intermedias de la herramienta 73 así como entre la parte intermedia de la herramienta 73 y la mitad inferior de la herramienta 72, las piezas a trabajar se solicitan, a través de los conductos 726, 736, con fluido a alta presión y se presionan contra el contorno de las placas de herramienta 716, 733. En este caso, las placas de compensación y presión 722, 732 están obturadas mediante las juntas 728, 738 respecto a la pieza a trabajar correspondiente. Pueden compensarse posibles flexiones de la placa de la herramienta 716 ocasionadas por la presión de conformación que incide solicitando la placa de compensación 712, a través del conducto 715, con un fluido a presión, con lo que se genera una flexión en la dirección o en sentido contrario a la dirección indicada por la presión (posibilidad de ajuste definida de la flexión de la placa de la herramienta 716). Sobre la placa de compensación 722 de la parte inferior de la herramienta 72 se origina también una contra-flexión compensadora a través de la depresión plana 723. During the shaping of the work pieces placed between the upper half of the tool 71 and the intermediate part of the tool 73, between the two intermediate parts of the tool 73 as well as between the intermediate part of the tool 73 and the lower half of the tool 72, the work pieces are requested, through the ducts 726, 736, with high pressure fluid and pressed against the contour of the tool plates 716, 733. In this case, the pressure and compensation plates 722, 732 are sealed by the seals 728, 738 with respect to the corresponding workpiece. Possible bending of the tool plate 716 caused by the forming pressure that it incurs can be compensated by requesting the compensation plate 712, through the conduit 715, with a pressurized fluid, thereby generating a bending in the direction or in in the opposite direction to the direction indicated by the pressure (possibility of definite adjustment of the bending of the tool plate 716). On the compensation plate 722 of the lower part of the tool 72, a compensatory counter-flexion is also caused by the flat depression 723.

En el ejemplo de realización según la figura 1, entre los anillos de soporte 2 están dispuestos dos bloques de soporte 3 de forma fundamentalmente semi-anular, los cuales limitan mediante su altura la separación de los dos anillos de soporte 2 entre sí. Mediante los dos bloques de soporte 3 semi-anulares se constituye un paso a través 30 para la conducción a través de piezas a trabajar que han de conformarse (véase la figura 8). En el ejemplo de realización, este paso a través 30 es adecuado para la conducción sincronizada de banda cortada. Mediante el empleo de diferentes bloques de soporte 3 puede variarse la separación entre los anillos de soporte 2, gracias a lo cual puede ajustarse la altura de tratamiento efectiva entre los pistones 4, 5. In the exemplary embodiment according to Figure 1, between the support rings 2 two support blocks 3 are arranged essentially semi-annularly, which limit the separation of the two support rings 2 from each other by their height. By means of the two semi-annular support blocks 3 a passage through 30 is constituted for the conduction through workpieces to be shaped (see Figure 8). In the exemplary embodiment, this passage through 30 is suitable for synchronized cutting of the cut band. By using different support blocks 3 the separation between the support rings 2 can be varied, whereby the effective treatment height between the pistons 4, 5 can be adjusted.

En el ejemplo de realización según la figura 5, los anillos de soporte 2 están constituidos en los travesaños 11, 12. Sin embargo, este modo de realización conlleva la desventaja del efecto de entalladura, con lo que los travesaños 11, 12 están debilitados en el interior en la transición a los anillos de soporte 2. In the exemplary embodiment according to Figure 5, the support rings 2 are constituted in the crossbars 11, 12. However, this embodiment entails the disadvantage of the notch effect, whereby the crossbars 11, 12 are weakened in the interior in the transition to the support rings 2.

En el ejemplo de realización según las figuras 5 a 7, los bloques de soporte 3 están constituidos por sub-segmentos 31 en forma de placa dispuestos los unos encima de los otros. Mediante la adición o la retirada de distintos sub-segmentos 31 puede ajustarse de manera óptima la altura de trabajo entre los pistones 4, 5. In the exemplary embodiment according to Figures 5 to 7, the support blocks 3 consist of plate-shaped sub-segments 31 arranged on top of each other. By adding or removing different sub-segments 31, the working height between the pistons 4, 5 can be optimally adjusted.

En el ejemplo de realización según las figuras 6 y 7, están dispuestos cuatro bloques de soporte 3 en forma de cuarto de anillo que están constituidos a su vez por varios sub-segmentos 31 apilados los unos encima de los otros. Gracias a la disposición de cuatro bloques de soporte en forma de cuarto de anillo se constituyen dos pasos a través 30 dispuestos ortogonales entre sí, con lo que es posible una conducción sincronizada a través desde dos lados. De manera alternativa, los bloques de soporte también pueden estar configurados de modo que se cree un paso a través ancho para la conducción sincronizada a través de piezas a trabajar y un paso estrecho cuyas dos aberturas enfrentadas pueden servir para el tratamiento adicional, por ejemplo, mediante láser. In the exemplary embodiment according to Figures 6 and 7, four ring-shaped support blocks 3 are arranged which are in turn constituted by several sub-segments 31 stacked on top of each other. Thanks to the arrangement of four support blocks in the form of a quarter ring, two passages are arranged 30 arranged orthogonally to each other, which makes synchronized conduction through two sides possible. Alternatively, the support blocks can also be configured so that a wide through passage is created for synchronized conduction through work pieces and a narrow passage whose two facing openings can serve for additional treatment, for example, by laser.

Claims

1. one.: Herramienta para la conformación a alta presión simultánea de al menos dos piezas metálicas a trabajar, que comprende una parte superior de la herramienta con una matriz de conformación y una parte inferior de la herramienta con un conducto de alimentación para solicitar con un fluido a alta presión una pieza a trabajar, estando dispuesta a modo de sándwich, entre la parte superior de la herramienta (71) y la parte inferior de la herramienta (72), al menos una parte intermedia de la herramienta (73), cuyo lado dirigido a la parte superior de la herramienta (71) presenta un conducto de alimentación (736) para solicitar con fluido a alta presión una pieza a trabajar, y cuyo lado dirigido a la parte inferior de la herramienta (72) está dotado de una matriz de conformación, caracterizada porque la parte superior de la herramienta (71) y / o la parte inferior de la herramienta (72) presenta una placa de compensación (712, 722) en la que está dispuesta la matriz de conformación y que puede doblarse de manera controlada en contra de la dirección de flexión de la matriz de conformación indicada por la presión del proceso. Tool for simultaneous high-pressure shaping of at least two metal parts to work, comprising an upper part of the tool with a shaping matrix and a lower part of the tool with a feed conduit to request with a high pressure fluid a workpiece, being arranged as a sandwich, between the upper part of the tool (71) and the lower part of the tool (72), at least an intermediate part of the tool (73), whose side directed to the upper part of the tool (71) has a feed duct (736) to request a workpiece with high pressure fluid, and whose side directed to the lower part of the tool (72) is provided with a forming die, characterized in that the upper part of the tool (71) and / or the lower part of the tool (72) has a compensation plate (712, 722) in which the forming matrix is arranged n and that it can be folded in a controlled manner against the bending direction of the forming matrix indicated by the process pressure.

2. 2.: Herramienta según la reivindicación 1, caracterizada porque el conducto de alimentación (725) de la parte inferior de la herramienta está conectado con el conducto de alimentación (736) de la al menos una parte intermedia de la herramienta (73). Tool according to claim 1, characterized in that the feed duct (725) of the lower part of the tool is connected to the feed duct (736) of the at least one intermediate part of the tool (73).

3. 3.: Herramienta según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque la al menos una parte intermedia de la herramienta (73) está colocada de manera desplazable de modo que puede conducirse verticalmente entre la parte superior de la herramienta (71) y la parte inferior de la herramienta (72). Tool according to claim 1 or 2, characterized in that the at least one intermediate part of the tool (73) is movable so that it can be driven vertically between the upper part of the tool (71) and the lower part of the tool (72).

4. Four.: Herramienta según la reivindicación 3, caracterizada porque entre la parte superior de la herramienta (71) y la parte inferior de la herramienta (72) están dispuestos al menos dos carriles de guiado (731), a través de los cuales se conduce verticalmente la al menos una parte intermedia de la herramienta (73), estando dispuestos unos elementos de resorte (733) para, en el estado descargado, separar la al menos una parte intermedia de la herramienta (73) de partes de la herramienta (71, 72, 72) adyacentes verticalmente. Tool according to claim 3, characterized in that at least two guide rails (731) are arranged between the upper part of the tool (71) and the lower part of the tool (72), through which the at least an intermediate part of the tool (73), spring elements (733) being arranged to, in the unloaded state, separate the at least an intermediate part of the tool (73) from parts of the tool (71, 72, 72) vertically adjacent.

5. 5.: Herramienta según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la placa de compensación (712, 722) puede solicitarse, a través de un conducto hidráulico (715, 725), con fluido a presión de modo que puede conseguirse una flexión de la placa de compensación (712, 722). Tool according to one of the preceding claims, characterized in that the compensation plate (712, 722) can be requested, through a hydraulic conduit (715, 725), with pressurized fluid so that a compensation plate bending can be achieved (712, 722).

6. 6.: Dispositivo para la fabricación de piezas a modelar que comprende dos travesaños que están unidos entre sí a través de riostras tensoras, caracterizado porque entre los travesaños (11, 12) está dispuesto un módulo de prensado que aloja una herramienta (7) de varios niveles según una de las reivindicaciones 1 a 6. Device for the manufacture of parts to be modeled comprising two crossbars that are connected to each other through tensioning braces, characterized in that between the crossbars (11, 12) there is a pressing module that houses a multi-level tool (7) according to one of claims 1 to 6.

7. 7.: Dispositivo según la reivindicación 6, caracterizado porque al menos un travesaño (11, 12) presenta una sección anular que aloja un módulo de prensado, estando dispuestos al menos dos bloques de soporte (3), entre los cuales se constituye al menos un paso a través (30) y a través de los cuales puede regularse la separación entre los travesaños (11, 12). Device according to claim 6, characterized in that at least one cross member (11, 12) has an annular section that houses a pressing module, at least two support blocks (3) being arranged, between which at least one step is constituted. through (30) and through which the separation between the crossbars (11, 12) can be regulated.

8. 8.: Dispositivo según la reivindicación 6 ó 7, caracterizado porque al menos una sección anular de un travesaño (11, 12) está configurada como anillo de soporte (2) independiente que está unido en arrastre de forma con el travesaño (11, 12). Device according to claim 6 or 7, characterized in that at least one annular section of a crossbar (11, 12) is configured as an independent support ring (2) which is draggedly connected with the cross member (11, 12).

9. 9.: Dispositivo según una de las reivindicaciones 6 a 8, caracterizado porque el módulo de prensado comprende al menos un cilindro hidráulico. Device according to one of claims 6 to 8, characterized in that the pressing module comprises at least one hydraulic cylinder.

10. 10.: Dispositivo según la reivindicación 9, caracterizado porque el cilindro hidráulico está constituido por una sección anular en la que se conduce un pistón (4, 5). Device according to claim 9, characterized in that the hydraulic cylinder is constituted by an annular section in which a piston (4, 5) is driven.

11. eleven.: Dispositivo según una de las reivindicaciones 6 a 10, caracterizado porque se disponen dos bloques de soporte (3) configurados de forma fundamentalmente semi-anular, entre los cuales se constituye un paso a través (30) adecuado para la conducción sincronizada a través de una pieza a trabajar que ha de conformarse. Device according to one of claims 6 to 10, characterized in that there are two support blocks (3) configured essentially semi-annularly, between which a passage through (30) suitable for synchronized driving is constituted piece to work that has to conform.

12. 12.: Dispositivo según una de las reivindicaciones 6 a 10, caracterizado porque se disponen cuatro bloques de soporte (3) configurados fundamentalmente en forma de cuarto de anillo, entre los cuales se constituyen dos pasos a través (30), al menos uno de los cuales es adecuado para la conducción sincronizada a través de una pieza a trabajar que ha de conformarse. Device according to one of claims 6 to 10, characterized in that there are four support blocks (3) configured essentially in the form of a quarter ring, between which two passages are formed (30), at least one of which is suitable for synchronized driving through a workpiece to be shaped.

13. 13.: Dispositivo según una de las reivindicaciones 7 a 12, caracterizado porque los bloques de soporte (3) están constituidos por varios sub-segmentos (31) apilados los unos encima de los otros. Device according to one of claims 7 to 12, characterized in that the support blocks (3) consist of several sub-segments (31) stacked on top of each other.

14. 14.: Dispositivo según la reivindicación 12 o 13, caracterizado porque los dos pasos a través son adecuados para la conducción sincronizada a través de una pieza a trabajar que ha de conformarse, y porque la herramienta está configurada de modo que es posible una conducción sincronizada de al menos dos piezas a trabajar alimentadas una encima de otra y dispuestas ortogonales entre sí. Device according to claim 12 or 13, characterized in that the two passages through are suitable for synchronized driving through a workpiece to be shaped, and because the tool is configured so that synchronized driving of at least two pieces to work fed on top of each other and arranged orthogonal to each other.

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• •: US 20030177801 A1 [ 0002] US 20030177801 A1 [0002]