ES2220309T3 - Dispositivo de transformacion para la laminacion y perfilado de piezas en forma de disco o de anillo. - Google Patents

Abstract

Dispositivo de transformación para la laminación y perfilado de piezas en forma de disco y en forma de anillo, estando dispuesto de forma substituible un dispositivo de laminación con estampa (4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12) sin accionamiento de laminación axial propio para la laminación axial como unidad estructural portátil y substituible en una prensa de forja habitual (1) entre un punzón de la prensa (2) y una mesa de la prensa (3), aplicando la prensa (1) la fuerza de laminación axial.

Description

Dispositivo de transformación para la laminación y perfilado de piezas en forma de disco o de anillo.

La invención se refiere a un dispositivo de transformación para la laminación y perfilado de piezas en forma de disco y en forma de anillo.

Se conoce a través del documento DE 26 11 568 A1 la fabricación de piezas de trabajo en forma de anillo con secciones transversales fuertemente perfiladas como pestañas de soldadura previa o similares en una máquina de laminación con estampa. Debido a la inclinación del útil superior con respecto al útil inferior en la medida de un ángulo agudo, solamente es necesaria una fuerza de presión relativamente pequeña, con lo que se pueden transformar piezas con un contorno aproximado. Las máquinas de laminación con estampa requieren también costes de inversión considerables debido a los cimientos especiales necesarios.

Se conocen ya anteriormente también prensas de forja, por ejemplo para el forjado en caliente de piezas en forma de anillo o en forma de disco, que requieren costes de inversión considerables.

La invención tiene el cometido de mejorar un dispositivo de transformación del tipo expuesto anteriormente en el sentido de que se combinan entre sí las ventajas de las prensas de forja y de las máquinas de laminación con estampa, sin asumir sus inconvenientes. Especialmente se reducen en una medida considerable los costes de inversión, que requieren las máquinas de laminación con estampa habituales, y se aprovechan de una manera más racional las inversiones para las prensas de forja.

El cometido de la invención se soluciona a través de las características reproducidas en la reivindicación 1 de la patente.

El dispositivo de transformación según la invención combina las ventajas de un dispositivo de laminación con estampa y las de una prensa de forja, sin asumir sus inconvenientes. La máquina de laminación con estampa es una unidad cerrada en sí, que se emplea en una prensa de forma existente y que transporte, por ejemplo, piezas en forma de disco o en forma de anillo de materiales metálicos, especialmente de acero con un contorno aproximado. Por lo tanto, esto significa que el dispositivo de laminación con estampa no presenta ningún accionamiento propio para la aplicación de la fuerza de laminación axial. Debido a la inclinación del útil superior del dispositivo de laminación con estampa de aproximadamente 3 a 15 grados, solamente se necesita una fracción de la fuerza de prensado habitual en otro caso en las prensas de forja para aplicar la capacidad de transformación necesaria. De esta manera, con una fuerza de prensado relativamente reducida se pueden transformar piezas en la medida deseada, es decir, con un contorno aproximado. Esto no sólo tiene la ventaja de que se puede ahorrar muchísimo material, sino que durante la mecanización por arranque de virutas no se interrumpe el desarrollo de las fibras en virtud de la laminación con contorno aproximado. Por lo tanto, las propiedades mecánicas de las piezas de forja son esencialmente mejores. No obstante, una ventaja esencial consiste en que se pueden evitar los cimientos propios y los dispositivos de extensión que son necesarios en otro caso en las máquinas de laminación con estampa habituales, puesto que el dispositivo de laminación con estampa según la invención es integrado como unidad estructural substituible en la prensa de forja, de manera que por medio de un sistema de cambio rápido de herramientas correspondiente se puede cambiar en un tiempo relativamente corto de un tipo de pieza de trabajo a otro.

También es especialmente ventajoso que un dispositivo de laminación con estampa según la invención se puede emplear en prensas de forja ya existentes. De esta manera las prensas de forja existentes se pueden descargar de trabajo también mejor que las habituales en otro caso. Por otra parte, debido a los costes de inversión más reducidos para un dispositivo de laminación con estampa según la invención -en oposición a las máquinas de laminación con estampa con accionamiento axial propio para la aplicación de la fuerza de prensado y los cimientos- se requieren también costes de inversión correspondientemente más reducidos para la fabricación del dispositivo de laminación con estampa. La unidad superior y la unidad inferior del útil del dispositivo de laminación con estampa poseen accionamientos eléctricos o hidráulicos o bien electrohidráulicos. Para absorber las fuerzas horizontales durante la laminación, se pueden prever guías correspondientes que, sin embargo, no están conectadas con la prensa de forja propiamente dicha, puesto que el dispositivo de laminación con estampa solamente se coloca sobre la mesa de prensa. La fuerza de retroceso del dispositivo actúa de una manera permanente contra el punzón de la prensa. La unidad de cojinete superior e inferior está montada sobre rodamientos y posee una lubricación por circulación de aceite. En el centro de la unidad inferior de cojinete puede estar prevista una espiga de expulsión, que eleva la parte laminada después de la transformación, para que la pueda recibir un manipulador.

Por lo que se refiere a los útiles del dispositivo de laminación con estampa, éstos se pueden fijar opcionalmente con tornillos o con un sistema de cambio rápido. Con un dispositivo se puede depositar el útil superior sobre el útil inferior. Ambos útiles pueden ser elevados por la espiga de expulsión y pueden ser recibidos entonces por medio del manipulador.

Todas las conexiones de energía para la instalación eléctrica, hidráulica, refrigeración, lubricación y control pueden estar configuradas como acoplamiento rápido o acoplamiento de enchufe, de manera que es posible una conexión muy rápida y libre de errores con las alimentaciones de energía adecuadas. Pero de la misma manera se puede realizar un desacoplamiento rápido, en el caso de que el dispositivo de laminación con estampa deba ser desmontado de la prensa de forja. Después de la conexión del control propio del dispositivo se puede comenzar con la laminación. Entre el control de prensa y el control para el dispositivo de laminación con estampa solamente se intercambian señales de enlace, a cuyo fin se emplean componentes eléctricos o bien electrónicos adecuados de tipo habitual en el comercio. Cuando el dispositivo está retirado de la prensa, se puede producir de nuevo de una manera normal con la prensa de forja.

En una forma de realización preferida, según la reivindicación 2 de la patente, la mesa de la prensa es móvil en el plano horizontal y recibe el dispositivo de laminación con estampa, siendo guiada y aproximada mecánicamente una carcasa superior del dispositivo de laminación con estampa con una carcasa inferior de la misma y estando conectada con ella. De esta manera, por medio de una grúa de nave o similar se coloca sobre la mesa extendida de la prensa el dispositivo de laminación con estampa configurado como unidad estructural y es desplazado por debajo de la estampa de la prensa y a continuación se desconectan los conductos de alimentación de energía a través de acoplamientos rápidos, para llevar el dispositivo de transformación a la posición funcional correcta. En el caso de desmontaje de la máquina de laminación con estampa se procede en el sentido inverso. Es decir, que después de aflojar o bien de interrumpir la alimentación de energía, se extiende la mesa de la presa y se extrae de ésta el dispositivo de laminación con estampa.

Es especialmente ventajoso que, según la reivindicación 3 de la patente, se establezca la conexión mecánica a través de varias columnas de guía, por ejemplo a través de cuatro columnas de guía, hacia la carcasa inferior del dispositivo de laminación con estampa, que están conectadas con la carcasa superior del dispositivo de laminación con estampa y que están guiadas de una manera móvil deslizante en escotaduras correspondientes de la carcasa inferior. La conexión de las columnas de guía con la carcasa superior del dispositivo de laminación con estampa se puede realizar, por ejemplo, a través de retracción, pero también de otra manera adecuada.

La reivindicación 4 de la patente describe una forma de realización preferida de la invención.

Otras formas de realización ventajosas se describen en las reivindicaciones 5 y 6 de la patente.

En el dibujo se ilustra la invención -de forma parcialmente esquemática-. En este caso:

La figura 1 muestra una sección vertical a través de un dispositivo de transformación según la invención, que se representa parcialmente en la vista lateral, parcialmente fragmentado.

La figura 2 muestra una vista en planta superior de la figura 1, representada igualmente de forma fragmentada, y

La figura 3 muestra una vista lateral de la figura 1, parcialmente en sección, estando representado el dispositivo de laminación con estampa con la mesa de la prensa, extendido lateralmente desde la prensa de forja.

Con el signo de referencia 1 se designa una prensa indicada sólo de forma esquemática, que presenta la configuración habitual y que se puede diseñar de acuerdo con las condiciones de funcionamiento. Puesto que toda la estructura de la prensa de forja 1 no es esencial para la explicación del modo de funcionamiento, se indican solamente partes de la prensa de forja 1.

El signo de referencia 2 muestra el punzón de la prensa accionado hidráulicamente. El accionamiento hidráulico para el punzón de la prensa 2 ha sido identificado de una manera especial.

Con 3 se ilustra una mesa de prensa 3 móvil en la dirección horizontal y que se puede extraer fuera de la prensa 1 y se puede introducir dentro de la prensa 1. La movilidad en la dirección horizontal de esta mesa de la prensa 3 está indicada esquemáticamente a través de una flecha doble en la figura 1.

Con el signo de referencia 4 se designan guías de columnas, cuatro de las cuales se representan en total, que están dispuestas distribuidas de una manera uniforme en las zonas de las esquinas de un rectángulo o de un cuadrado (figura 2) y que están guiadas de forma móvil deslizante en taladros ciegos correspondientes de una carcasa inferior 5 de la máquina, estando dispuestos, respectivamente, en la zona de los orificios superiores de la boca de los taladros ciegos para las guías 4 de las columnas manguitos de cojinete que cierran herméticamente también la guía de las columnas hacia el exterior contra la contaminación y la humedad. La carcasa inferior 5 de la máquina recibe un útil inferior de transformación 6 de un dispositivo de laminación con estampa, que posee el contorno adecuado de la pieza de trabajo a laminar. El útil inferior de transformación 6 está dispuesto de forma substituible en le carcasa inferior de la máquina 5, alojando los rodamientos 7 distanciados axialmente la unidad inferior de laminación, que está constituida por el útil inferior de transformación 6 y por una parte de cojinete 15.

Con 8 se indica un accionamiento del útil inferior, que puede presentar la configuración habitual de las máquinas de laminación con estampa como motor eléctrico o como motor hidráulico o como motor de engranaje reductor.

Como se deduce a partir de la figura 1, está previsto, además, un útil superior de transformación 9, que está inclinado bajo un ángulo agudo con respecto al útil inferior de transformación 9, por ejemplo, de 3 a 15 grados con su contorno de transformación y que está dispuesto de una manera substituible en una carcasa superior de la máquina 10.

En 11 están previstos rodamientos distanciados axialmente para el alojamiento de la unidad superior de laminación, que está constituida por el útil superior de transformación 9 y por una parte superior del cojinete 16. La unidad de laminación superior es accionada a través de un accionamiento del útil superior 12, que puede presentar igualmente la configuración habitual de máquinas de laminación con estampa.

La mesa de prensa 3 de la prensa hidráulica 1 está dispuesta sobre una traviesa inferior de la prensa 13 de una manera desplazable transversalmente, dado el caso a través de cojinetes no representados.

Con 14 se designa un dispositivo de elevación, que puede ser, por ejemplo, un aparejo de carga, que se puede acoplar con un gancho de grúa indicado sólo de forma esquemática y a través del cual se puede elevar la unidad estructural, que está constituida por la carcasa inferior 5 de la máquina, las guías de las columnas 4, la parte inferior del cojinete 15, el útil inferior de transformación 6, la carcasa superior 10 de la máquina, la parte superior del cojinete 16 con el útil superior de transformación 9 y todos los accionamientos y una espiga de expulsión 17 accionable con motor, en general, fuera de la mesa de la prensa 3 o bien se puede depositar sobre ésta. De este modo es posible una substitución sencilla de todo el dispositivo de laminación con estampa, después de lo cual, a continuación de la introducción de la mesa de la prensa 3 en la prensa 1, ésta puede ser accionada de una manera habitual, mientras que en el caso de la disposición del dispositivo de laminación con estampa en la prensa, se puede aplicar la fuerza de laminación axial a través del punzón de la prensa 2 y como fuerza de reacción a través de la mesa de la prensa 3 sobre los útiles de transformación 6 y 9.

Como se deduce claramente, de esta manera se puede prescindir de un cimiento propio o de un bastidor de montaje para el dispositivo de laminación con estampa, puesto que en caso necesario se integra el dispositivo de laminación con estampa en la prensa de forja. Los acoplamientos rápidos para el establecimiento de la conexión de los conductos de alimentación de energía para los accionamientos del dispositivo de laminación con estampa no se representan por razones de simplificación. No se representan por razones de simplicidad tampoco los medios de control ni las líneas de control para sincronizar los movimientos del dispositivo de laminación con estampa, por una parte, y de la forja 1, por otra parte, relativamente entre sí.

El modo de trabajo del dispositivo de transformación que se deduce a partir del dibujo es el siguiente:

El dispositivo de estampación, que se puede manipular, en general, como unidad estructural, se coloca por medio de una grúa de nave o similar sobre la mesa de la prensa 3 extendida (figura 3). La carcasa superior de la máquina 10 está conectada mecánicamente con este fin con la carcasa inferior 5 de la máquina a través de guías de columnas 4 y con un seguro mecánico entre la carcasa superior (10) y la carcasa inferior de la máquina (5). Las guías 4 de las columnas están conectadas fijamente con la carcasa superior 10 de la máquina a través de retracción o similar, pero de forma substituible.

A continuación se introduce la mesa de la prensa 3 en el centro de la prensa 1. Luego se enchufan o conectan todas las conexiones de energía, y en concreto para la instalación eléctrica, hidráulica, refrigeración y lubricación. Después e la conexión del control propio del dispositivo se puede comenzar con la laminación. Entre el control de la prensa, por una parte, y el control del dispositivo de laminación con estampa, por otra parte, se intercambian señales de enlace. Cuando el dispositivo de laminación con estampa está retirado de la prensa hidráulica 1, se puede producir con la prensa 1 de nuevo de la manera habitual.

Las características descritas en el resumen, en las reivindicaciones de patente y en la descripción así como las características que se deducen a partir del dibujo pueden ser esenciales tanto individualmente como también en combinaciones discrecionales para la realización de la invención.

Índice de la literatura

DE 26 11 568 A1

Lista de signos de referencia

1

Prensa hidráulica, prensa de forja

2

Punzón de la prensa

3

Mesa de la prensa

4

Guía de columnas y retorno

5

Carcasa inferior de la máquina

6

Útil inferior de transformación

7

Cojinete de la unidad inferior de laminación

8

Accionamiento del útil inferior

9

Útil inferior de transformación

10

Carcasa superior de la máquina

11

Cojinete de la unidad superior de laminación

12

Accionamiento del útil superior

13

Traviesa inferior de la prensa

14

Dispositivo de elevación, grúa de nave o similar

15

Parte inferior del cojinete

16

Parte superior del cojinete

17

Espiga de expulsión

Claims (6)

1. Dispositivo de transformación para la laminación y perfilado de piezas en forma de disco y en forma de anillo, estando dispuesto de forma substituible un dispositivo de laminación con estampa (4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12) sin accionamiento de laminación axial propio para la laminación axial como unidad estructural portátil y substituible en una prensa de forja habitual (1) entre un punzón de la prensa (2) y una mesa de la prensa (3), aplicando la prensa (1) la fuerza de laminación axial.

2. Dispositivo de transformación según la reivindicación 1, caracterizado porque la mesa de la prensa (3) es móvil en el plano horizontal y recibe al dispositivo de laminación con estampa (4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12) y porque una carcasa superior (10) de la máquina del dispositivo de laminación con estampa (4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12) está guiada y aproximada mecánicamente con una carcasa inferior de la máquina (5) del mismo.

3. Dispositivo de transformación según la reivindicación 2, caracterizado porque la conexión mecánica se establece a través de varias, con preferencia cuatro, guías de columnas (4) con retorno, que están conectadas fijamente con la carcasa superior (10) de la máquina del dispositivo de laminación con estampa (4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12) y que están guiadas en escotaduras correspondientes de la carcasa inferior (5) de la máquina.

4. Dispositivo de transformación según la reivindicación 1 o una de las reivindicaciones siguientes, caracterizado porque todos los conductos de alimentación de energía para el dispositivo de laminación con estampa (4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12) para energía eléctrica, energía hidráulica, para refrigeración y lubricación así como para el control se pueden conectar a través de acoplamientos rápidos, por ejemplo a través de acoplamientos de enchufe.

5. Dispositivo de transformación según la reivindicación 1 o una de las reivindicaciones siguientes, caracterizado porque el dispositivo de laminación con estampa (4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12) posee un control y una instalación hidráulica propios y solamente está conectado con la prensa (1) a través de señales, de tal manera que la prensa (1) es totalmente funcional también sin la integración del dispositivo de laminación con estampa (4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12).

6. Dispositivo de transformación según la reivindicación 1 o una de las reivindicaciones siguientes, caracterizado porque en función de la temperatura de la pieza de trabajo medida en el intersticio de laminación, se puede regular el avance del punzón de la prensa (2) de tal forma que la temperatura de transformación es constante o aproximadamente constante sobre todo el proceso de laminación, especialmente en el caso de materiales con alta resistencia térmica, por ejemplo aleaciones de acero, superaleaciones o bien aleaciones de aluminio.