ES2257256T3 - Procedimiento y dispositivo de perforacion de piezas moldeadas en chapa de aluminio. - Google Patents
Procedimiento y dispositivo de perforacion de piezas moldeadas en chapa de aluminio.Info
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Abstract
Procedimiento para la perforación de piezas moldeadas en chapa (3) de aluminio, en el que los orificios se encuentran dispuestos en las zonas de las bridas, un espesor (7) es fabricado mediante preformación, a lo largo del borde de dichos orificios, la pieza moldeada de chapa (3) está mantenida, durante la preformación, entre un soporte inferior (9) y una matriz (10), el material, durante la preformación, se encuentra embutido por un punzón (11), al exterior de la zona del orificio, en la matriz (10), y el material que subsiste en la zona del orificio, posteriormente a la deformación, es eliminado por unas cizallas de desbarbado, la deformación y el desbarbado llevándose a cabo en una carrera de avance, caracterizado por el hecho de que el material se encuentra embutido en un hueco de la matriz (10) situándose frente al punzón (11) y rodeando el punzón (11).
Description
Procedimiento y dispositivo de perforación de
piezas moldeadas en chapa de aluminio.
La invención se refiere a un procedimiento o,
respectivamente, a un dispositivo para la perforación de piezas
moldeadas en chapa de aluminio, en el que los orificios se
encuentran dispuestos en las zonas de brida, según el preámbulo de
las reivindicaciones 1 y 2. A partir de la
JP-A-53107787, se conoce un
procedimiento o un dispositivo.
En las zonas de brida de las piezas moldeadas en
chapa de aluminio se prevén, con frecuencia, unos orificios que
sirven para el empalme de las piezas moldeadas en chapa de aluminio
con una construcción completa. La capacidad de carga mecánica de
los empalmes, que se sirven de los orificios es, por un lado, muy
escasa ya que las zonas de brida apenas se deforman durante la
tracción profunda y la calibración de las piezas moldeadas en chapa,
por lo que el aluminio es relativamente blando en el entorno de los
orificios a causa de la ausencia de endurecimiento por deformación
en frío. Por otro lado, todavía no se conoce ningún procedimiento o
ningún dispositivo con el que se puedan fabricar espesores en el
entorno inmediato de los orificios y en las zonas de brida, para
permitir la aplicación de arandelas. Este tipo de espesores aumenta
la capacidad de carga mecánica de los empalmes gracias a un grosor
de material más elevado en la zona de aplicación de fuerza.
Se han intentado fabricar unos espesores, del
tipo anteriormente mencionado, con aluminio en la zona de los
orificios, y con el retroceso posterior mediante presión del
aluminio. Sin embargo, estos intentos no han obtenido los resultados
deseados.
En base a lo anteriormente descrito, en el estado
de la técnica, el objetivo de la invención consiste en prever un
procedimiento o un dispositivo para la perforación de piezas
moldeadas en chapa de aluminio, con el que la capacidad de carga
mecánica de los orificios sea considerablemente mejorada, en
particular, en las zonas de brida de piezas moldeadas en chapa.
Según una primera enseñanza de la invención, el
objetivo anteriormente deducido y descrito se obtiene en el momento
de la fabricación, a lo largo del borde de dichos orificios, de un
espesor mediante una preformación durante la cual, la pieza
moldeada de chapa se mantiene entre un soporte inferior y una matriz
mientras que el material es embutido empujándolo mediante un punzón,
fuera de la zona del orificio, en la matriz.
La primera enseñanza de la invención consigue la
fabricación de una capacidad aumentada de carga en la zona del
orificio por la aplicación, desde un principio, de un grosor de
material elevado. Dicha capacidad se aumenta, todavía más, mediante
el endurecimiento por la deformación en frío durante la eliminación,
mediante embutido, del aluminio fuera de la zona del orificio, en la
matriz.
Con el procedimiento, según la primera enseñanza
de la invención, pueden fabricarse unos espesores que cuentan con
un diámetro adaptado a la inserción de arandelas, de aproximadamente
1,8 veces el diámetro del orificio, que tiene aproximadamente un
35-40% del grosor del material de la pieza moldeada
en chapa no perforada y una resistencia elevada a causa del
endurecimiento por la deformación en frío de aproximadamente un
25-30%.
Por razones de fabricación y por razones de
capacidad de carga mecánica, se elimina el material restante de la
preformación, según la primera enseñanza de la invención, en la zona
del orificio mediante unas cizallas de desbarbado. Esta forma de
realización posibilita el acabado del orificio en un paso de trabajo
y garantiza que el orificio comprenda unos bordes de corte exactos
evitando, de este modo, la formación de grietas.
Otra mejora del procedimiento se consigue, según
la primera enseñanza de la invención, y en relación con la
fabricación, al realizar la preformación y el desbarbado en una
carrera de trabajo de una herramienta.
Según una segunda enseñanza, la invención se
refiere a un dispositivo para la perforación de piezas moldeadas en
chapa de aluminio, en particular para la realización del
procedimiento según la primera enseñanza de la invención. Para un
dispositivo de este tipo, el objetivo de la invención anteriormente
mencionado y anteriormente descrito se alcanza en el objeto de la
reivindicación 2 al prever un soporte inferior y una matriz y un
punzón para la eliminación mediante embutido del material de la zona
desde el orificio hasta la matriz.
Un dispositivo, según la segunda enseñanza de la
invención, posibilita la fabricación de un orificio en las zonas de
brida de piezas moldeadas de chapa de aluminio, en el que las piezas
moldeadas de chapa se encuentran embutidas entre el soporte
inferior y la matriz, y el punzón elimina el material restante de
las zonas de orificio llevándolo a la forma predefinida por el
espesor de la matriz. De este modo, el dispositivo posibilita la
fabricación de orificios en piezas moldeadas en chapa lo que
garantiza, como ya hemos visto respecto a la primera enseñanza de la
invención, una capacidad de carga mecánica de los puntos de empalme
considerablemente mejorada, entre las piezas moldeadas en chapa y
la construcción completa.
El hecho de que el dispositivo esté previsto, de
forma adicional, con un punzón de desbarbado y una matriz de
desbarbado, posibilita que el dispositivo pueda eliminar el material
restante en la zona del orificio el cual, después de la
preformación, se encuentra adyacente respecto a la matriz
alcanzando, de esta manera, todas las ventajas anteriormente
mencionadas.
En el dispositivo, según la segunda enseñanza de
la invención, el punzón para la eliminación mediante embutido del
material se forma como punzón de desbarbado, de manera que, después
de la eliminación mediante embutido del material en la matriz, es
posible el acabado de la perforación mediante unas cizallas de
desbarbado.
Una forma de realización particularmente
ventajosa se obtiene con un dispositivo, según la segunda enseñanza
de la invención, en el que la matriz situada en la zona del orificio
comprende un punzón final móvil, conectado a un mecanismo de
retirada. El mecanismo de retirada sirve para que, después de
finalizar la eliminación mediante embutido del aluminio a la
matriz, a través de la abertura de la matriz en la zona de orificio,
el punzón para el embutido del material se accione junto con la
parte restante de la matriz como punzón de desbarbado y matriz de
desbarbado.
Si además, el punzón final móvil se encuentra
conectado a un mecanismo de retirada, mediante la retirada de la
corona del orificio puede llevarse a cabo la expulsión con la ayuda
del punzón final móvil después la eliminación mediante embutido de
la base.
Existen múltiples posibilidades para la obtención
de formas de realización o de continuaciones de formas de
realización del procedimiento según la invención o del dispositivo
según la invención, respectivamente, para la perforación de piezas
moldeadas en chapa de aluminio. Por un lado, se refiere, por
ejemplo, a las reivindicaciones 1 y 2 y siguientes reivindicaciones
y, por otro lado, a la descripción de las formas de realización
según la invención en relación con los dibujos. En los dibujos se
mues-
tra:
tra:
La Fig. 1 una disposición esquemática de un
dispositivo según la invención,
La Fig. 2 una forma de realización esquemática
de un dispositivo según la invención, y
La Fig. 3 un corte a través de la zona de brida
mostrando la perforación de una pieza moldeada en chapa según un
procedimiento de la invención.
El dispositivo, según la invención, mostrado de
forma esquemática en la Fig. 1 comprende un soporte inferior 1 y
una matriz 2 para la fijación de una pieza moldeada en chapa 3. La
matriz 2, a su vez, comprende una cavidad 4 en la que el material
de la pieza moldeada en chapa se elimina mediante un punzón 5 de la
zona del orificio 6 y forma, después de la eliminación mediante
embutido, el espesor 7.
Durante la eliminación mediante embutido, el
aluminio fluye desde la zona del orificio 6 hacia el entorno del
borde de la zona del orificio 6 y causa que el espesor 7 se forme
con una estructura de material relativamente adecuada y con un
endurecimiento por deformación en frío.
La forma de realización de un dispositivo, según
la invención, de la Fig. 2 para la perforación de piezas moldeadas
en chapa de aluminio comprende un marco de herramientas 8 en el que
se montan el soporte inferior 9, una matriz 10 y un punzón 11.
La Fig. 2 muestra la forma de realización de un
dispositivo, según la invención, en estado abierto, con una pieza
moldeada en chapa 12 situada encima de la matriz 10.
La matriz 10 comprende, en la forma de
realización mostrada, un punzón final móvil 13, que se encuentra
conectado, en la zona del orificio, con un mecanismo de retirada,
que no ha sido mostrado de forma detallada, y con un mecanismo de
expulsión que tampoco se muestra de forma detallada.
El punzón final móvil 13 permite la eliminación
mediante embutido del aluminio de la zona del orificio mediante
dicho punzón, y el posterior desbarbado del material restante en la
zona del orificio, que se encuentra entre el punzón 11 y el cuerpo
base 14 de la matriz 10, en un recorrido de trabajo del punzón 11.
Con este fin, el punzón final móvil 13 se retira después de la
eliminación mediante embutido del material de la zona de orificio
en el espesor, hacia la dirección relativa respecto al cuerpo base
14 de la matriz, para que el borde de corte 15 del cuerpo base 14
de la matriz 10 se libere. A continuación, el mecanismo de
expulsión, que no ha sido mostrado, desplaza el punzón final móvil
13 hacia arriba desde el cuerpo base 14 de la matriz 10 para
expulsar, de este modo, la corona del orificio.
La Fig. 3, mediante un corte a través de un
orificio fabricado, según la invención, en la zona de bridas de una
pieza moldeada en chapa 3, muestra el espesor 7, a lo largo del
borde de dicho orificio. El procedimiento, según la invención, o el
dispositivo, según la invención, garantizan un espesor 7 con una
estructura de material homogéneo y con un endurecimiento por
deformación mediante frío parcial y, al mismo tiempo, con unos
bordes de orificio exactos. El procedimiento, según la invención, y
el dispositivo, según la invención, sirven entonces, en particular,
tanto para aleaciones de chapa de Al no templables, ya que se
deforman, con frecuencia, adquiriendo un estado blando haciendo que
la zona de las bridas sea, a menudo, demasiado blanda para un
empalme que cuente con una capacidad de carga suficiente, como para
piezas de chapa templables que se montan o se deforman en estado T4
(mediante endurecimiento por deformación en frío).
Claims (4)
1. Procedimiento para la perforación de piezas
moldeadas en chapa (3) de aluminio, en el que los orificios se
encuentran dispuestos en las zonas de las bridas, un espesor (7) es
fabricado mediante preformación, a lo largo del borde de dichos
orificios, la pieza moldeada de chapa (3) está mantenida, durante la
preformación, entre un soporte inferior (9) y una matriz (10), el
material, durante la preformación, se encuentra embutido por un
punzón (11), al exterior de la zona del orificio, en la matriz (10),
y el material que subsiste en la zona del orificio, posteriormente a
la deformación, es eliminado por unas cizallas de desbarbado, la
deformación y el desbarbado llevándose a cabo en una carrera de
avance, caracterizado por el hecho de que el material se
encuentra embutido en un hueco de la matriz (10) situándose frente
al punzón (11) y rodeando el punzón (11).
2. Dispositivo para la perforación de piezas
moldeadas en chapa de aluminio, en particular para la realización de
un procedimiento, según la reivindicación 1, compuesto por un
soporte inferior (9), de una matriz (10) y de un punzón (11) para
embutir material en la parte exterior de la zona del orificio, en la
matriz (10), en el que un punzón de desbarbado y una matriz de
desbarbado están previstos y el punzón (11) para embutir el material
está concebido en forma de un punzón de desbarbado,
caracterizado por el hecho de que la matriz (10) presenta un
hueco situado frente al punzón (11) y rodeando el punzón (11).
3. Dispositivo según la reivindicación 2,
caracterizado por el hecho de que la matriz (10) presenta, en
la zona del orificio, un punzón final (13) móvil, conectado a un
mecanismo de retirada.
4. Dispositivo según la reivindicación 3,
caracterizado por el hecho de que el punzón final (13) se
encuentra conectado a un mecanismo de expulsión.
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