MX2012009959A - Reduccion de desechos en procesos y sistemas de estampado en chapa de metal. - Google Patents

Abstract

Aquí se describe un dispositivo de estampado en chapa de metal y métodos para reducir el tamaño de una preforma requerida para producir una parte estampada de ahí que lo convencionalmente posible. El dispositivo utiliza una sección intermedia de abrazadera con proyecciones que tienen formaciones de sujeción con abrazadera ahí localizadas que complementan las formaciones de sujeción con abrazadera situadas en una primera sección de matriz. Las proyecciones intermedias de sección de abrazadera permiten el uso dé un tamaño más pequeño de preforma ya que se requiere menos material añadido para asegurar la preforma durante el proceso de estampado. Se asegura la preforma usando la sección intermedia de abrazadera y la primera sección de matriz antes que la segunda sección de matriz acople la preforma para estampar la pieza. En algunas modalidades, los rebordes de retención resultantes del proceso de sujeción con abrazadera pueden permanecer en la parte estampada, que está dentro de una línea de moldura. Además, en algunas modalidades, un cambiador de preforma se puede proporcionar para localizar la preforma entre las secciones de matriz antes de sujetar con abrazadera. En otras modalidades, se puede proporcionar más de un par complementario de formaciones para sujetar con abrazadera. Además, en algunas modalidades se puede proporcionar un cortador de línea de moldura.

Description

REDUCCIÓN DE DESECHOS EN PROCESOS Y SISTEMAS DE ESTAMPADO EN CHAPA DE METAL CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente descripción se refiere a dispositivos y métodos para reducir desechos en líneas de estampado en chapa de metal.

ANTECEDENTES El costo de materiales en la industria del metal, tal como la chapa de acero en rollo, se ha incrementado rápidamente debido al suministro mundial y la demanda así como por el incremento de costos de la energía requerida para producir diversos productos de metal. Entre el año 2003 y el 2009 el precio promedio del acero se ha incrementado aproximadamente tres veces y se pronostica que se incremente aproximadamente un 15% adicional para el año 201 1 ; excediendo por mucho la tasa de inflación anticipada.

Cuando se utilizan preformas de chapa de metal para producir partes de metal estampado, se requiere material excedente alrededor del perímetro de la preforma. Este material excedente se conoce como el material añadido y se utiliza como una región de sujeción con abrazadera y para mantener la preforma en sitio durante el proceso de estampado. Finalmente el material añadido se retira de la parte final y se desecha.

Ya que el material añadido no es integral a la parte final que resulta del proceso de estampado y se elimina finalmente como desecho, sería deseable desarrollar un dispositivo y método para sujetar una preforma en sitio durante el proceso de estampado la cual requiera una menor cantidad de material añadido. Adicionalmente, sería deseable desarrollar un dispositivo y método en donde la porción de la preforma que se emplea para sostener la preforma en sitio durante el proceso de estampado permanece en la parte final. Una menor cantidad de material añadido resultaría en menor costo de insumo de material y menos desecho resultante del proceso de estampado. Por ejemplo, en la industria automotriz, reducir el tamaño requerido del material añadido a la preforma para formar la parte final solamente en 10% puede resultar en un ahorro de costo de material de millones de dólares por año.

COMPENDIO DEL CONCEPTO GENERAL DE LA INVENCIÓN Lo siguiente presenta un compendio simplificado del concepto general de la presente invención para proporcionar un entendimiento básico de algunos aspectos de la invención. Este compendio no es un resumen general de la invención. No se pretende que restrinja elementos clave o críticos de la invención o para delinear el alcance de la invención más allá de lo explícitamente o implícitamente descrito por la descripción y reivindicaciones siguientes.

En una modalidad ejemplar, se proporciona un dispositivo de estampado para estampar una preforma de metal, que comprende una primera sección de matriz y una segunda sección de matriz. La primera y la segunda secciones de matriz incluyen en forma complementaria primera y segunda porciones de superficie con primera y segunda regiones de formación de pieza de trabajo respectivamente localizadas sobre las mismas en donde cada una de la primera y segunda porciones de superficie tienen porciones delimitadoras substancialmente coextensivas. La primera y segunda secciones de matriz son operables para movimiento a lo largo de la trayectoria de movimiento con relación entre sí entre una posición retraída y una posición de estampado en donde, cuando en la posición de estampado, la primera y segunda porciones de superficie están en comunicación. La primera y segunda regiones de formación de pieza de trabajo se configuran para darle forma a una pieza de trabajo desde una preforma de metal dentro de las porciones delimitantes cuando las secciones de matriz están en la posición de estampado. Se proporciona una sección de abrazadera intermedia localizada en medio de la primera y segunda secciones de matriz para acoplar la primera sección de matriz en una posición de sujeción con abrazadera. La primera sección de matriz y la sección de abrazadera intermedia incluyen primer y segunda formaciones de sujeción con abrazadera para sujetar con abrazadera la preforma. La sección de abrazadera intermedia incluye una región periférica con una pluralidad de proyecciones que se extienden hacia dentro desde la misma y la segunda sección de matriz tiene regiones de corte para recibir una proyección correspondiente. La primer sección de matriz es movible en relación con la segunda sección de matriz desde la posición retraída a la posición de sujeción con abrazadera antes de alcanzar la posición de estampado para sujetar con abrazadera la preforma entre la primera sección de matriz y la sección de abrazadera intermedia. La sección de abrazadera intermedia es operable para trasladarse con la primera sección de matriz en relación a la segunda sección de matriz, a la posición de estampado para encajar con la segunda sección de matriz con las proyecciones residentes en las regiones de corte correspondientes.

En algunas modalidades ejemplares, la segunda porción de superficie tiene al menos una porción de soporte, que se extiende deslizablemente a través de la misma, para soportar la preforma antes de la sujeción con abrazadera. Adicionalmente, en diversas modalidades ejemplares, la porción de soporte es movible en relación con la segunda sección de matriz en donde la segunda sección de matriz es operable para trasladarse a la posición de estampado para desacoplar la preforma y la porción de soporte.

En algunas modalidades ejemplares, las proyecciones se orientan de manera que no se interrumpe la segunda región de formación de pieza de trabajo. En otras modalidades ejemplares, las proyecciones pueden orientarse para interrumpir la segunda región de formación de pieza de trabajo.

En algunas modalidades ejemplares, las formaciones de sujeción con abrazadera se forman para crear rebordes de retención sobre una región periférica de desecho en la preforma que se separa de la pieza de trabajo. En otras modalidades ejemplares las formaciones de sujeción con abrazadera pueden ser continuas con las regiones de formación de pieza.

En algunas modalidades ejemplares, la primera sección de matriz y la sección de abrazadera intermedia además comprenden al menos tercera y cuarta formaciones de sujeción con abrazadera respectivas para sujetar con abrazadera diversos tamaños de preformas.

En algunas modalidades ejemplares, la sección de abrazadera intermedia incluye un cortador de línea de moldura.

En algunas modalidades ejemplares, la sección de abrazadera intermedia además comprende un miembro cambiador de preformas operable para alinear la preforma para sujeción con abrazadera con la primer y segunda formaciones de sujeción con abrazadera y/o la tercera y cuarta formaciones de sujeción con abrazadera. En diversas modalidades ejemplares, el miembro cambiador de preforma es un miembro accionado adecuado para alinear y mantener la preforma en una posición de sujeción con abrazadera deseada. Adicionalmente, en diversas modalidades ejemplares, el miembro accionado es un cilindro hidráulico con un pistón que transporta un efector operativamente acoplado a la sección de sujeción con abrazadera intermedia de manera tal que el pistón puede alinear y mantener la preforma en la posición de sujeción con abrazadera deseada.

En otra modalidad ejemplar, se proporciona un método para reducir la longitud requerida de una preforma para producir una parte estampada de la misma. El método comprende las etapas de: a) colocar la preforma entre una primera sección de matriz y una segunda sección de matriz con las secciones de matriz en una posición retraída; la primera y segunda secciones de matriz son operables para movimiento a lo largo de una trayectoria de movimiento en relación entre si en medio de la posición retraída y una posición de estampado; la primera y segunda secciones de matriz incluyen primera y segunda porciones de superficie complementarias con la primera y segunda regiones de formación de pieza de trabajo localizadas en la misma; la primera y segunda regiones de formación de pieza de trabajo se configuran para darle forma a una pieza de trabajo de una preforma de metal dentro de las porciones delimitantes en la posición de estampado; una sección de abrazadera intermedia localizada en forma intermedia a la primera y segunda secciones de matriz para acoplar la primera en una posición de estampado; la sección de abrazadera intermedia que incluye una región periférica con una pluralidad de proyecciones que se extienden hacia dentro desde la misma y la segunda sección de matriz tiene regiones de corte, cada región de corte para recibir una proyección correspondiente: la primera sección de matriz y la sección de abrazadera intermedia incluyen primera y segunda formaciones de sujeción con abrazadera respectivas para sujetar con abrazadera la preforma ; b) alinear la preforma con las formaciones de sujeción con abrazadera; c) causar que la primera sección de matriz se traslade con relación a la sección de abrazadera intermedia para acoplar la preforma entre las mismas para sujetar con abrazadera la preforma ahí en medio; d ) causar que la primera sección de matriz y la sección de abrazadera intermedia se trasladen en relación con la segunda sección de matriz recibiendo cada proyección en una región de corte correspondiente sobre la segunda región de formación de pieza de trabajo para comunicar con la primera región de formación de pieza de trabajo en una posición de estampado para formar una parte estampada; y e) causar que la primera y segunda secciones de matriz y la sección de abrazadera intermedia se muevan a una posición retraída; y f) retirar la parte estampada de entre las secciones de matriz.

Algunas modalidades ejemplares además comprenden utilizar las tercera y cuarta formaciones de sujeción con abrazadera respectivas sobre la primera sección de matriz y la sección de abrazadera intermedia al menos para sujetar con abrazadera preformas de diferentes tamaños.

Aún algunas modalidades ejemplares comprenden adicionalmente utilizar un cambiador de preforma para alinear la preforma en la etapa (b) para sujetar con abrazadera con la primera y segunda formaciones de sujeción con abrazadera y/o la tercera y cuarta formaciones de sujeción con abrazadera.

En algunas modalidades ejemplares, la preforma tiene una primera longitud para sujetarse con abrazadera con la primera y segunda formaciones de sujeción con abrazadera y/o la tercera y cuarta formaciones de sujeción con abrazadera, o de una segunda longitud para sujetarse con abrazadera con la tercera y cuarta formaciones de sujeción con abrazadera.

En algunas modalidades ejemplares, el método puede además comprender cortar la parte estampada a lo largo de la línea de borde para seccionar una región de desecho periférica de la parte final.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Varias modalidades ejemplares se proporcionarán, a manera de ejemplo únicamente, con referencia a los dibujos anexos, en los que: La Figura 1a es una vista en perspectiva de una modalidad de dispositivo de estampado para reducir la cantidad de material añadido; La Figura 1 b es una vista de extremo sobre una modalidad de la Figura 1 a; La Figura 2a es una vista en perspectiva de operación de una modalidad del dispositivo de la Figura 1a en una posición de sujeción con abrazadera; La Figura 2b es una vista de extremo de la Figura 2a; La Figura 2c es una vista en perspectiva de operación de una modalidad de la Figura 2a en una posición de estampado; La Figura 2d es una vista de extremo de la Figura 2c; La Figura 2e es una vista en perspectiva de operación de una modalidad del dispositivo de la Figura 2a después de una acción de estampado; La Figura 2f es una vista de extremo de la Figura 2e; La Figura 3a es una vista en perspectiva de operación de una modalidad del dispositivo en una posición de sujeción con abrazadera; La Figura 3b es una vista de extremo de ta Figura 3a; La Figura 3c es una vista en perspectiva de operación de la Figura 3a en una posición de sujeción con abrazadera y la segunda sección de matriz en movimiento a una posición de estampado; La Figura 3d es una vista en perspectiva de la operación de una modalidad de la Figura 3a en una posición de estampado; La Figura 3e es una vista de extremo de la Figura 3d; La Figura 3f es una vista en perspectiva de la operación de una modalidad del dispositivo de la Figura 3a después de una acción de estampado; La Figura 3g es una vista de extremo de la Figura 3f; La Figura 4a es una vista en perspectiva de una modalidad del dispositivo de la Figura 1 ; La Figura 4b es una vista en perspectiva del dispositivo de la Figura 4a con las secciones de matriz en una posición retraída y una parte estampada entre las mismas; La Figura 5a es una vista en perspectiva de otra modalidad del dispositivo; La Figura 5b es una vista de extremo de la Figura 5a; La Figura 5c es una vista en perspectiva del dispositivo de la Figura 5a; Las Figuras 6a y 6b son vistas en perspectiva de modalidades la sección de abrazadera intermedia y diversas formaciones de sujeción con abrazadera; La Figura 7a es una vista en perspectiva de una modalidad de una sección de abrazadera intermedia con un mecanismo cambiador de preforma acoplado a la misma; La Figura 7b es una vista en perspectiva de una modalidad del dispositivo con el mecanismo cambiador de preforma interactuando con una preforma encima de las secciones de abrazadera intermedias; La Figura 8a es una vista en perspectiva de una modalidad del dispositivo con la porción de soporte sosteniendo una preforma y con las secciones de matriz en una posición retraída; La Figura 8b es una vista en perspectiva del dispositivo de la Figura 8a con las porciones de soporte retiradas en la segunda sección de matriz y la primera y segunda sección de matriz en una posición de estampado; La Figura 9 es una vista en perspectiva fragmentada de una modalidad de una segunda sección de matriz y una sección de abrazadera intermedia con las proyecciones que encajan en las regiones de corte; La Figura 10a es una vista en perspectiva fragmentada de otra configuración de una modalidad de una segunda sección de matriz y una sección de abrazadera intermedia; y La Figura 10b es una vista en perspectiva fragmentada de una variación de la configuración mostrada en la Figura 10a.

DESCRIPCIÓN DE LAS MODALIDADES EJEMPLARES Deberá entenderse que la presente descripción no se limita en su aplicación a los detalles de construcción y la configuración de componentes presentada en la siguiente descripción o ilustrada en los dibujos. La invención es capaz de otras modalidades y de ser practicada o llevarse a cabo en diversas formas. También, deberá entenderse que la fraseología y terminología empleada aquí es con el propósito de descripción y no deberá contemplarse como limitantes. El uso de "que incluye", "que comprende", o "que tiene" y variaciones de los mismos en la presente se pretende que cubran los ítems listados a continuación y equivalentes de los mismos así como ítems adicionales. A menos que se limite de otra forma, los términos "conectado", "acoplado", y "montado", y variaciones de los mismo se emplean en la presente en su sentido más amplio y cubren conexiones, acoplamientos, y montajes directos e indirectos. Además, los términos "conectado" y "acoplado" y variaciones de los mismos no se restringen a conexiones o acoplamientos físicos o mecánicos. Adicionalmente, y como se describe en los párrafos subsecuentes, la mecánica específica, otras configuraciones ilustradas en los dibujos se pretende que muestren modalidades ejemplares. Sin embargo, otras configuraciones mecánicas alternativas u otras son posibles las cuales se consideran dentro de las enseñanzas de la presente descripción.

Con referencia a las figuras, se proporciona un dispositivo de estampado 10 para estampar una preforma de metal 12 para producir una parte estampada 14. El dispositivo 10 como se describe aquí puede permitir el uso de una preforma más pequeña 12 en comparación con los dispositivos de estampado convencionales. El dispositivo 10 comprende una primera sección de matriz 16 y una segunda sección de matriz 18. La primera sección de matriz 16 incluye una primera porción de superficie 20 que tiene una primer región de formación de pieza de trabajo 22. La segunda sección de matriz 18 incluye una segunda porción de superficie 24 y una segunda región de formación de pieza de trabajo 26. La primera porción de superficie 20 y la segunda porción de superficie 24 así como la primer región de formación de pieza de trabajo 22 y la segunda región de formación de pieza de trabajo 26 son respectiva y substancialmente complementarias. Localizada entre la primera 16 y la segunda 18 secciones de matriz está una sección de abrazadera intermedia 28 para acoplarse con la primera sección de matriz 16 en una posición de sujeción con abrazadera como se muestra en las Figuras 2a, 2b, 3a y 3b.

Las secciones de matriz 16 y 18 tienen porciones delimitantes 42 localizadas cerca de los perímetros respectivos para alinear una preforma 12 entre las secciones de matriz 16 y 18. Las porciones delimitantes 42 son substancialmente coextensivas.

Con referencia las Figuras 1a y 1 b, la primera sección de matriz 16 incluye una o más primeras formaciones de sujeción con abrazadera 30, cada una de las cuales es substancialmente complementaria con una segunda formación de sujeción con abrazadera 32 localizada sobre la sección de abrazadera intermedia 28. En diversas otras modalidades ejemplares, la primera sección de matriz 16 y la sección de abrazadera intermedia 28 pueden comprender formaciones de sujeción con abrazadera adicionales o secundarias complementarias para acomodar preformas 12 de diversos tamaños para ser estampadas en el dispositivo 10. Por ejemplo, como se muestra en la Figura 6b, las formaciones de sujeción con abrazadera adicionales pueden incluir una o más cuartas formaciones de sujeción con abrazadera 36 localizadas sobre la sección de abrazadera intermedia 28, y una o más terceras formaciones de sujeción con abrazadera 34 localizadas sobre la primera sección de matriz 16, como se muestra en la Figura 2e. Adicionalmente, la forma de las formaciones de sujeción con abrazadera 30 y 32, y en algunas modalidades ejemplares las terceras y cuartas formaciones 34 y 36, pueden variar dependiendo del contorno deseado de la parte estampada 14. Por ejemplo, como se muestra en las Figuras 4a y 4b, la primera formación de sujeción con abrazadera 30 puede proporcionarse como una depresión alargada con la segunda formación de sujeción con abrazadera 32 proporcionada como una protuberancia (no mostrada) complementaria a la primera formación de sujeción con abrazadera 30. De acuerdo con esto, un reborde de retención 52 se forma en la parte estampada 14 como se muestra en la Figura 4b. En este caso, el reborde de retención 52 se muestra como una formación discreta a una distancia de las dos secciones estampadas de panel de piso alargadas 45. El reborde de retención 52 puede, en forma alterna ser estructuralmente continuo con las otras estructuras no planas de la parte estampada 14, por ejemplo las dos secciones de panel de piso alargadas 45 (no mostradas). El o los rebordes de retención 52 pueden incluirse en la parte estampada 14 o retirarse como una región periférica de desecho 47 en el material añadido 46 como se muestra, por ejemplo, en la modalidad ejemplar en la Figura 3f.

Como se muestra en las figuras y con referencia particular a la Figura 1a, la sección de abrazadera intermedia 28 incluye proyecciones 38 que se extienden hacia dentro y se reciben respectivamente en regiones de corte 40 localizadas en la segunda sección de matriz 18. Las formaciones de sujeción con abrazadera 32 de esta manera se localizan sobre las proyecciones 38 de la formación de abrazadera intermedia 28. En una posición de sujeción con abrazadera, como se muestra por ejemplo, en las Figuras 2a, 2b, las formaciones de sujeción con abrazadera 30 y 32 (no visibles en la vista de la figura) se unen con la preforma 12 entre las mismas para sostener la preforma 12 en sitio durante el proceso de estampado. Las formaciones de sujeción con abrazadera secundarias 34 y 36, en diversas otras modalidades pueden funcionar similarmente para mejorar la sujeción con abrazadera de una preforma 12 en sitio durante el proceso de estampado, o para permitir la sujeción con abrazadera de una preforma de un tamaño diferente.

En operación, la primera sección de matriz 16 o la segunda sección de matriz 18, o ambas, son operables para movimiento a lo largo de una trayectoria de movimiento en relación entre sí en medio de una posición retraída y una posición de estampado. Como se anotó anteriormente, la sección de abrazadera intermedia 28 se localiza entre la primera y la segunda secciones de matriz 16 y 18 cuando las secciones de matriz están en una posición retraída como se muestra en la Figura 1 a. La primera sección de matriz 16 y la sección de abrazadera intermedia 28 son movibles en relación entre sí desde la posición retraída a la posición de sujeción con abrazadera como se muestra en las Figuras 2a, 2b, para sujetar con abrazadera la preforma 12 entre la primera sección de matriz 16 y la sección de abrazadera intermedia 28. La primera sección de matriz 16 y la sección de abrazadera intermedia 28 son operables para transportarse juntas en relación con la segunda sección de matriz 18, de manera que la parte estampada 14 se forma al unir la primera región de formación de pieza de trabajo 22 y la segunda región de formación de pieza de trabajo 26 con las secciones de matriz 16 y 18 en la posición de estampado y la preforma 12 sostenida en posición entre las mismas, como se muestra en las Figuras 2c, 2d. En este caso, las proyecciones 38 encajan con las regiones de corte correspondientes 40. Las Figuras 2e, 2f muestran una parte estampada resultante ejemplar 14 después de la operación de estampado con la sección de abrazadera intermedia 28 y la primera 16 y segunda 18 secciones de matriz en una posición retraída. La Figura 9 muestra una modalidad de la segunda porción de superficie 24 y la segunda región de formación de pieza de trabajo 26 con las proyecciones 38 que encajan en las regiones de corte 40. Las segundas formaciones de sujeción con abrazadera 32 se notan en las proyecciones 38. Como se muestra en las Figuras 2e y 2f, una vez que la parte estampada 14 se forma, las secciones de matriz 16 y 18 se separan y la parte estampada ahora formada 14 se libera de las formaciones de sujeción con abrazadera 30 y 32.

Con referencia a las Figuras 1 a y 1 b en la operación del dispositivo 10, una preforma 12 se coloca entre la primera y segunda secciones de matriz 16 y 18 en una posición retraída y confinada por las porciones delimitantes 42 para alinear la preforma 12 en sitio. La primera sección de matriz 16 y la sección de sujeción con abrazadera intermedia 28 se mueven una hacia la otra como se muestra en las Figuras 2a, 2b, de manera tal que esta preforma se sujeta con abrazadera entre la primera sección de matriz 16 y la sección de abrazadera intermedia 28. La primera formación de abrazadera 30 y la segunda formación de abrazadera 32 se comunican para mantener la preforma 12 en la posición deseada en la posición de sujeción con abrazadera. La primera y segunda secciones de matriz 16 y 18 luego se mueven una hacia la otra de manera que la primera región de formación de pieza de trabajo 22 y la segunda región de formación de pieza de trabajo se comunican en una posición de estampado, como se muestra en las Figuras 2c, 2d, 3c, 3d y 3e. En la posición de estampado, la parte estampada 14 se forma por la interacción de las regiones de formación de pieza de trabajo 22 y 24 con la preforma 12 sujeta por abrazadera por las formaciones de sujeción con abrazadera 30 y 32. Como se muestra en la Figura 2c, las proyecciones 38 encajan dentro de las regiones de corte 40 de la segunda sección de matriz 18. Las Figuras 2e, 2f muestran la primera y segunda secciones de matriz 16 y 18 en una posición retraída con las proyecciones 38 alojándose en las regiones de corte 40 para liberar la parte estampada 14 del dispositivo 10.

Al colocar las segundas formaciones de sujeción con abrazadera 32 sobre las proyecciones 38 como se muestra específicamente en la Figura 6a, una preforma más pequeña 12 de lo convencionalmente posible puede ser capaz de emplearse en el dispositivo de estampado 10. La colocación de las segundas formaciones de sujeción con abrazadera 32 sobre las proyecciones 38 permite que la preforma 12 se sujete con abrazadera entre la sección de abrazadera intermedia 28 y la primera sección de matriz 16 antes de que la primera y segunda regiones de formación de pieza de trabajo 22 y 26 acoplen la preforma 12. A manera de ejemplo, la preforma 12 se sostiene entonces substancialmente segura en sitio de manera que cuando la primera y segunda regiones de formación de pieza de trabajo 22 y 26 acoplan la pieza de trabajo en la posición de estampado como se muestra en las Figuras 2c, 2d, la preforma 12 permanece en la posición deseada. Adicionalmente, la porción de la preforma 12 que se sostiene por la primera y segunda formaciones de sujeción con abrazadera 30 y 32, y por lo tanto los rebordes de retención formados 52, pueden colocarse dentro del área ocupada por la parte estampada 14 después del proceso de estampado.

Las formaciones de sujeción con abrazadera 30 y 32 forman así un reborde de retención 52 en la parte estampada 14. En algunos casos, los rebordes de retención 52 pueden localizarse dentro de una línea de borde 54 y mantenerse así en la parte estampada final 14 como se muestra en las Figuras 2e, 2f, 4b y 5c. En otras palabras, las formaciones de sujeción con abrazadera, en este caso, pueden formarse para ser continuas con las regiones estructurales de formación de piezas con el fin de aparecer en la parte terminada. Por ejemplo, si la parte terminada es un panel de piso 45, las formaciones de sujeción con abrazadera pueden tomar la forma de bordes de refuerzo o semejantes para el panel de piso terminado 45. En otros casos las proyecciones 38, como se muestra en las Figuras 3a, 3f y 3g pueden incluir un cortador de línea de borde 55 para cortar a lo largo la línea de borde 54 durante el proceso de estampado. En este caso, el reborde de retención 52 puede localizarse en la región periférica de desecho 47 del material añadido 46, fuera de la línea de borde 54 como se muestra en la Figura 3f.

Las Figuras 5a a 5c muestran una variación del dispositivo en el cual la sección de abrazadera intermedia proporciona un par de formaciones de sujeción con abrazadera 32 cada una formando una proyección singular 38 y con un tamaño para ajustarse dentro de una región de corte singular 40 en la segunda sección de matriz 18. La Figura 5c en este caso también ¡lustra, en forma esquemática, una etapa para eliminar el material añadido 46, que puede ocurrir durante la etapa de estampado o en una etapa posterior.

Un miembro cambiador de preforma 44 puede también proporcionarse en diversas modalidades como se muestra en las Figuras 7a y 7b. En este ejemplo, el cambiador de preforma 44 se localiza sobre la sección de abrazadera intermedia 28 y es operable para alinear la preforma 12 con la primera y segunda formaciones de sujeción con abrazadera 30 y 32 o la tercera y cuarta formaciones de sujeción con abrazadera 34 y 36. En diversas operaciones, tales como producir un miembro de panel de piso 45 para un automóvil, puede ser deseable emplear las mismas primera y segunda regiones de formación de pieza de trabajo 22 y 26 para producir una parte estampada 14 tanto para un automóvil de 2 puertas como para uno de 4 puertas. Sin embargo, el miembro de panel de piso 45 puede ser más corto en longitud general en la versión para 2 puertas. Una preforma ejemplar 12 que tiene una segunda longitud se muestra para un automóvil de 2 puertas en la Figura 10a en 58. En el caso de la modalidad ejemplar de 2 puertas, el cambiador de preforma 44 puede emplearse para empujar la preforma 12 entre la primera sección de matriz 16 y la segunda sección de matriz 18 en la posición retraída para alinear la preforma 12 para sujetar con abrazadera utilizando la tercera y cuarta formaciones de sujeción con abrazadera 34 y 36 como se muestra en la Figura 10a. La preforma 12 en esta posición se confina por las porciones delimitantes 42. En otra modalidad ejemplar, tal como en el caso de un automóvil de 4 puertas, una preforma más larga 12 tiene una primera longitud como se muestra en la Figura 10b en 60 puede requerirse debido a que una sección de panel de piso más larga se requiere. El miembro cambiador de preforma 44 en forma similar alinea esta preforma más larga 12, para utilizarse con la primera y segunda formaciones de sujeción con abrazadera 30 y 32. En el caso del uso de una preforma más larga que tiene una primera longitud 60, la tercera y cuarta formaciones de sujeción con abrazadera 34 y 36 pueden también acoplar la preforma más larga 60. Por lo tanto, la versatilidad del dispositivo 10, en diversas modalidades, permite el uso de preformas 12 de diferentes tamaños, por ejemplo, una preforma 58 de tamaño para automóvil de 2 puertas así como una preforma 60 de tamaño para automóvil de 4 puertas como se anotó anteriormente con las mismas primera y segunda secciones de matriz 16 y 18 por lo tanto reduciendo la cantidad de material añadido 46 requerido.

En algunas modalidades ejemplares, el miembro cambiador de preforma 44 se proporciona sobre la sección de abrazadera intermedia 28 como se muestra en las Figuras 7a y 7b. El cambiador de preforma 44 puede ser un miembro accionado, por ejemplo un cilindro hidráulico 48 (o solenoide) y pistón operable 50, con extremo distante transportando un efector de extremo 51 . El cilindro hidráulico 48 puede acoplarse a la sección de abrazadera intermedia 28 y orientarse de manera que el pistón operable 50 y el efector 51 sean capaces de empujar la preforma 12 en la posición deseada con la primera y segunda secciones de matriz 16 y 18 en la posición retraída como se muestra en la Figura 7b. Diversos otros medios adicionales para alinear preformas de diversos tamaños con formaciones de sujeción con abrazadera correspondientes también pueden usarse.

Con referencia a la Figura 8a, al menos una porción de soporte 56 puede incluirse en algunas modalidades ejemplares para soportar la preforma 12 entre la primera y segunda secciones de matriz 16 y 18 en la posición retraída como se muestra. Se sabe que las preformas de chapa de metal 12 son flexibles. El tamaño del material añadido 46 es menor en las preformas 12 que pueden usarse con el dispositivo 10, como se anotó anteriormente. Debido a la flexibilidad de las preformas de chapa de metal, una preforma más pequeña 12 puede tener tendencia a caer a la segunda porción de superficie 24 antes del acoplamiento de las formaciones de sujeción con abrazadera 30, 32, 34 y/o 36. Por lo tanto, la porción de soporte o las porciones de soporte 56 pueden inhibir substancialmente que la preforma 12 caiga en la segunda porción de superficie 24. La porción de soporte 56 se extiende en forma deslizable a través de la segunda sección de matriz 18 y emerge a través de la segunda porción de superficie 24 substancialmente a nivel con la sección de abrazadera intermedia 28, como se muestra en la Figura 8a. La porción de soporte 56 por lo tanto es capaz de soportar la preforma 12 cuando la primera y segunda secciones de matriz 16 y 18 están en la posición retraída. En operación, conforme la sección de abrazadera intermedia 28 se mueve en relación con la primera sección de matriz 16 para acoplar las formaciones de sujeción con abrazadera y sujeta con abrazadera la preforma 12 en sitio para estampar la preforma 12, la porción de soporte 56 no se requiere más. En otras palabras, una vez que la preforma 12 se sujeta con abrazadera en la posición deseada, la preforma 12 se soporta por la acción de sujeción con abrazadera de las formaciones de sujeción con abrazadera 30, 32, 34 y/o 36. La segunda sección de matriz 18 entonces, como se anotó anteriormente, se mueve en relación con la primera sección de matriz 16 y la sección de abrazadera intermedia 28 a la posición de estampado como se muestra en la Figura 8b. Así, las porciones de soporte 56 pueden configurarse para retroceder en relación con la segunda porción de superficie 24, para no interferir con el proceso de estampado. La parte estampada 14 puede entonces formarse entre la primera y segunda regiones de formación de pieza de trabajo 22 y 26.

En algunas modalidades ejemplares, la porción de soporte 56 puede proporcionarse en la forma de una pluralidad de pasadores de soporte 56. Adicionalmente, un grupo de pasadores de soporte 56 pueden localizarse en una región periférica de desecho 47 de las áreas del material añadido 46 de manera que soportan la preforma 12 en las regiones que pueden no incluirse en la parte estampada final 14.

Así, en algunos ejemplos, al combinar un cambiador de preforma 44 como se muestra en las Figuras 7a y 7b, a lo largo con formaciones de reborde de extracción escalonada 30, 32, 34 y 36 y pasadores de soporte de preforma 56, el tamaño requerido de la preforma 12 para producir la parte estampada 14 de ahí puede reducirse. La reducción del tamaño requerido de la preforma 12 para utilizar en el dispositivo 10 puede realizar ahorro de material de entrada y aumentar así el rendimiento del material. A manera de proporcionar las formaciones de reborde de extracción escalonada 30, 32, 34 y/o 36 para sujetar con abrazadera inicialmente una preforma 12 en sitio antes del estampado utilizando una sección de abrazadera intermedia 28 en comunicación con una primera sección de matriz 16, menos material añadido 46 se necesita para sostener la preforma 12 en sitio durante el estampado. Una parte similar final 14 puede producirse utilizando dispositivos de estampado convencionales; sin embargo se requiere menos material de preforma. En algunas modalidades, la cantidad de material de preforma requerido se puede reducir.

Adicionalmente, en algunas modalidades, los rebordes de extracción 52 pueden permanecer en la parte final 14 como se muestra, por ejemplo, en las Figuras 2e, 2f, 3f, 3g, 4b y 5c. El soporte de preforma inferior 28 y la matriz superior 16 se mueven en relación entre sí para sujetar con abrazadera la preforma 12 como se muestra en las Figuras 2a y 5a. La matriz inferior 18 luego acopla la preforma 12 y el panel 14 se forma alrededor de la matriz inferior 18 por las regiones complementarias de formación de pieza de trabajo 22 y 26 como se muestra en las Figuras 2c y 2d. Las regiones de formación de pieza de trabajo 22 y 26 se localizan sobre las secciones de matriz superior e inferior 16 y 18 respectivamente.

Aquellos con destreza en la técnica reconocerán ciertas modificaciones, permutaciones, adiciones y subcombinaciones de las mismas de las partes en la presente anotadas. Mientras el dispositivo de estampado 10 para estampar una preforma de chapa de metal 12 y un método se han descrito por lo que en la presente se consideran las modalidades ejemplares, la presente descripción no se limita de esa manera. Al contrario, la presente descripción se pretende que cubre diversas modificaciones y configuraciones equivalentes incluidas dentro del espíritu y alcance de las reivindicaciones anexas. El alcance de las siguientes reivindicaciones se le otorgará la más amplia interpretación para abarcar todas las modificaciones y estructuras y funciones equivalentes.

Claims (20)

REIVINDICACIONES

1. Un dispositivo para estampado de una preforma de metal, caracterizado porque comprende: una primera sección de matriz y una segunda sección de matriz, la primera y la segunda secciones de matriz incluyen las primera y segunda porciones de superficie complementarias con sus respectivas primera y segunda regiones de formación de pieza de trabajo localizadas sobre la misma, cada una de la primera y segunda porciones de superficie incluyen porciones delimitantes; la primera y segunda secciones de matriz operables para movimiento a lo largo de una trayectoria de movimiento en relación entre sí en medio de una posición retraída y una posición de estampado; la primera y segunda porciones de superficie en comunicación en la posición de estampado; la primera y segunda regiones de formación de pieza de trabajo se configura para formar una pieza de trabajo de una preforma de metal dentro de las porciones delimitantes en la posición de estampado; una sección de abrazadera intermedia localizada entre la primera y segunda secciones de matriz para acoplar la primera sección de matriz en una posición de sujeción con abrazadera; la primera sección de matriz y la sección de abrazadera intermedia incluyendo las primera y segunda formaciones de sujeción con abrazadera respectivas para sujetar con abrazadera la preforma; la sección de abrazadera intermedia incluye una región periférica con una pluralidad de proyecciones que se extienden hacia dentro desde la misma; la segunda sección de matriz tiene regiones de corte, cada región de corte para recibir una proyección correspondiente; la primer sección de matriz es móvil en relación con la segunda sección de matriz desde la posición retraída a la posición de sujeción con abrazadera antes de alcanzar la posición de estampado para sujetar con abrazadera la preforma entre la primera sección de matriz y la sección de abrazadera intermedia; la sección de abrazadera intermedia es operable para transportarse con la primera sección de matriz, en relación con la segunda sección de matriz, a la posición de estampado para encajar con la segunda sección de matriz con las proyecciones residiendo en las regiones de corte correspondientes.

2. Un dispositivo como se define en la reivindicación 1 , caracterizado porque la segunda porción de superficie tiene al menos una porción de soporte que se extiende en forma deslizable a través de la misma para soportar la preforma antes de sujetar con abrazadera.

3. Un dispositivo como se define en la reivindicación 2, caracterizado porque la porción de soporte como mínimo es móvil en relación con la segunda sección de matriz en donde la segunda sección de matriz es operable para trasladarse a la posición de estampado para desacoplar la preforma y la porción de soporte.

4. Un dispositivo como se define en la reivindicación 1 , caracterizado porque las proyecciones se orientan de manera que no se interrumpe la segunda región de formación de pieza de trabajo.

5. Un dispositivo como se define en la reivindicación 4, caracterizado porque las formaciones de sujeción con abrazadera tienen una forma para elaborar rebordes de retención sobre una región periférica de desecho en la preforma que se separa de la pieza de trabajo.

6. Un dispositivo como se define en la reivindicación 1 , caracterizado porque las proyecciones se orientan para interrumpir la segunda región de formación de pieza de trabajo.

7. Un dispositivo como se define en la reivindicación 6, caracterizado porque las formaciones de sujeción con abrazadera son continuas con las regiones de formación de pieza.

8. Un dispositivo como se define en la reivindicación 1 , caracterizado porque la primera sección de matriz y la sección de abrazadera intermedia además comprenden al menos las tercera y cuarta formaciones de sujeción con abrazadera respectivas para sujetar con abrazadera preformas de diversos tamaños.

9. Un dispositivo como se define en la reivindicación 8, caracterizado porque la sección de abrazadera intermedia además comprende un miembro cambiador de preforma operable para alinear la preforma para sujetar con abrazadera con la primera y segunda formaciones de sujeción con abrazadera y/o la tercera y cuarta formaciones de sujeción con abrazadera.

10. Un dispositivo como se define en la reivindicación 9, caracterizado porque el miembro cambiador de preforma incluye un miembro accionado para alinear y mantener la preforma en una posición de sujeción con abrazadera deseada.

1 1 . Un dispositivo como se define en la reivindicación 1 , caracterizado porque la sección de abrazadera intermedia incluye un cortador de línea de borde.

12. Un dispositivo como se definió en la reivindicación 10, caracterizado porque el miembro accionado incluye un cilindro hidráulico con un pistón que transporta un efector operativamente acoplado a la sección de abrazadera intermedia; el pistón es operable para alinear y mantener la preforma en la posición de sujeción con abrazadera deseada.

13. Un método para reducir la longitud deseada de una preforma para producir una parte estampada de la misma, el método caracterizado porque comprende las etapas de: a) colocar la preforma entre una primera sección de matriz y la segunda sección de matriz con las secciones de matriz en una posición retraída; la primera y segunda secciones de matriz son operables para movimiento a lo largo de una trayectoria de movimiento en relación entre sí en medio de la posición retraída y una posición de estampado; la primera y segunda secciones de matriz incluyen las primera y segundas porciones de superficie complementarias con las primera y segunda regiones de formación de pieza de trabajo respectivas sobre las mismas; la primera y segunda regiones de formación de pieza de trabajo se configuran para dar forma a una pieza de trabajo de una preforma de metal dentro de las porciones delimitantes en la posición de estampado; una sección de abrazadera intermedia localizada entre la primera y segunda secciones de matriz para acoplar la primer sección de matriz en una posición de sujeción con abrazadera; la sección de abrazadera intermedia incluye una región periférica con una pluralidad de proyecciones que se extienden hacia adentro desde la misma y la segunda sección de matriz tiene regiones de corte, cada región de corte para recibir una proyección correspondiente; la primera sección de matriz y la sección de abrazadera intermedia incluyen las primera y segunda formaciones de sujeción con abrazadera respectivas para sujetar con abrazadera la preforma; b)alinear la preforma con las formaciones de sujeción con abrazadera; c) causar que la primera sección de matriz se traslade en relación con la sección de abrazadera intermedia para acoplar la preforma entre las mismas para sujetar con abrazadera la preforma entre las mismas; d) causar que la primera sección de matriz y la sección de abrazadera intermedia se trasladen en relación con la segunda sección de matriz con cada proyección recibida en una región de corte correspondiente sobre la segunda región de formación de pieza de trabajo para comunicarse con la primera región de formación de pieza de trabajo en una posición de estampado para formar una parte estampada; e) causar que la primera y segunda secciones de matriz y la sección de abrazadera intermedia se muevan a una posición retraída; y f) retirar la parte estampada de entre las dos secciones de matriz.

14. Un método como se define en la reivindicación 13, caracterizado porque además comprende utilizar las tercera y cuarta formaciones de sujeción con abrazadera respectivas sobre la primera sección de matriz y la sección de abrazadera intermedia al menos para sujetar con abrazadera las preformas de diferentes tamaños.

15. Un método como se definió en la reivindicación 14, caracterizado porque además comprende un cambiador de preforma para alinear la preforma en la etapa (b) para sujetar con abrazadera con la primera y segunda formación de sujeción con abrazadera y/o la tercera o cuarta formaciones de sujeción con abrazadera.

16. Un método como se define en la reivindicación 15, caracterizado porque la preforma tiene una primera longitud para sujetarse con abrazadera con la primera y segunda formaciones de sujeción con abrazadera y/o la tercera y cuarta formaciones de sujeción con abrazadera.

17. Un método como se define en la reivindicación 15, caracterizado porque la preforma tiene una segunda longitud para sujetarse con abrazadera con la tercera y cuarta formaciones de sujeción con abrazadera.

18. Un método como se define en la reivindicación 3 caracterizado porque además comprende cortar la parte estampada a lo largo de una línea de borde para seccionar una región periférica de desecho de la parte final.

19. Una parte de vehículo fabricada de conformidad con el método de la reivindicación 13.

20. Un vehículo fabricado de conformidad con el método de la reivindicación 13.