MXPA03010137A - Herramienta para la union mecanica de placas. - Google Patents

Abstract

La invencion propone una herramienta mecanica, particularmente para unir a solape, consistiendo de un punzon (1) y una matriz (2), siendo que tanto el punzon como la matriz estan conformados cada uno de dos componentes, siendo que un componente (8,13) sirve en cada caso para el mecanizado directo y por lo tanto consiste de material mas duro, mientras que el otro componente (7,12) sirve para alojar la herramienta.

Description

HERRAMIENTA PARA LA UNION MECÁNICA DE PLACAS DESCRIPCION DE LA INVENCION Estado de la técnica La invención tiene como base una herramienta para el mecanizado de placas, para unirlas (unión mediante solape, etc.) , prensar, troquelar, etc., con un punzón y una matriz de conformidad con la clase de la reivindicación principal . En una herramienta usual que sirve para la unión por solape de conformidad con la clase (DE-PS 37110929), el punzón tienen una clavija de diámetro menor, mediante la cual las placas que deben unirse se someten a embutición profunda en un agujero ciego de una matriz y se aplastan, para lograr de esta manera una unión firme entre las placas. Se conocen también procedimientos de esta clase en las que se emplean herramientas consistiendo de punzón y matriz que sirven para prensar, troquelar, etc. de placas, entre otras también para unir componentes a placas (DE-OS 19913695) . También es conocido enfriar en una unión por solapado las herramientas del lado del punzón y/o del lado de la matriz, para poder juntar también las placas que consisten por lo menos en parte de polímeros o que contienen polímeros (DE-OS 19752201) . De esta manera se logra que durante el trabajo de placas de materiales 2 viscosos y elásticos, como polímeros, caucho, etc., con otros materiales, como, por ejemplo, metal, que las condiciones físicas sean similares, mismas que entonces permiten una unión de esa naturaleza. Herramientas de componentes múltiples de esa naturaleza son naturalmente muy complejas y se emplean solamente con la finalidad correspondiente respectivamente el requerimiento correspondiente . En otro procedimiento conocido de la clase correspondiente (DE-OS 10006789) se cuida particularmente el alojamiento de la herramienta, es decir, el punzón o la matriz, en el alojamiento de la herramienta de la máquina herramienta, con la finalidad de obtener un cambio conveniente de estas herramientas, por lo que se está previendo una capacidad de desplazamiento radial correspondiente . En principio, pero también en todos esos casos, las secciones - de las herramientas afectadas de manera inmediata por el proceso de mecanizado se someten a esfuerzos, particulares. El tiempo de exposición de las herramientas empleadas en esto corresponde al empleo y a los requerimientos del material de las herramientas y en muchos casos es bajo en grado insatisfactorio . Para lograr los estándares vigentes, el costo para la fabricación de las herramientas es muy alto, ya que estas deben tener la 3 dureza correspondiente en el área sometido a esfuerzos. Por otro lado es posible que semejantes durezas provoquen la rotura de la herramienta, particularmente en el caso de que se presenten longitudes transversales considerables, muchas veces necesarias, respecto a la dirección del esfuerzo de la misma. A causa de la retención se requiere además una extensión de longitud mínima en dirección del esfuerzo, es decir, que debido a estas condiciones el punzón y la matriz tienen cierta tendencia hacia la rotura debido a la dureza requerida para estos tiempos de exposición largos, siendo que una rotura de esa naturaleza puede tener consecuencias desastrosas. Particularmente en el caso de que la herramienta se emplea en la unión de láminas de vehículos automotores, semejantes defectos tienen consecuencias desastrosas. Se busca por lo tanto siempre una herramienta con vida útil óptima, teniendo una dureza óptima y solamente poca tendencia hacia la rotura. La invención y sus ventajas La herramienta inventiva con las características de la reivindicación principal tiene la ventaja relativo a esto que solamente un componente, el que efectivamente se requiere para el mecanizado, es decir, el inserto, tiene la dureza deseable y que recibe debido a su conformación un esfuerzo de rotura menor o ninguna, mientras que el otro componente, es decir, el alojamiento, de conformidad a su 4 finalidad puede consistir de material más suave y más elástico. No obstante la separación en dos partes en cada caso de punzón y/o matriz, el costo de fabricación de la herramienta, particularmente en consideración de los riesgos precedentemente descritos, es más favorable que en el estado de la técnica comparable. ? esto se agrega que las secciones transversales que transmiten particularmente los esfuerzos de punzón y/o matriz son mayores que las secciones transversales que están expuestas al mecanizado propio de las placas, de modo que la invención ofrece convenientemente secciones transversales mayores para la transmisión de esfuerzos de material más elástico y para el mecanizado propio de las placas sirven secciones transversales más pequeñas, con la dureza de herramienta correspondiente. Dependiendo del tipo de herramienta, la invención puede aplicarse o bien del lado del punzón o del lado de la matriz, o en ambos lados. De conformidad con un acondicionamiento conveniente de la invención, el punzón y/o la matriz están conformados de modo partido en dirección transversal respecto a la dirección de esfuerzo (dirección de trabajo), para lograr con esto una unión positiva suficiente respectivamente con esto la unión no positiva resultante. No tiene problema en esto configurar las superficies 5 opuestas de inserto y alojamiento de modo que estén de tamaño tan grande que no surja ninguna exceso de esfuerzo, sobre todo en la superficie del alojamiento. De conformidad con otro acondicionamiento ventajoso de la invención, en la parte frontal del alojamiento con orientación hacia el inserto se encuentra un ahuecamiento para la unión positiva con el inserto, üsualmente este ahuecamiento es una perforación o algo similar, en la que se puede insertar respectivamente introducir el inserto correspondiente con el extremo orientado hacia ella. Los bordes del inserto pueden tener en esto chaflanes o fases para lograr una inserción más fácil . De conformidad con un acondicionamiento conveniente de la invención sobre el particular la unión positiva entre el inserto y el alojamiento está conformada como unión a presión, es decir que existe un apretamiento radial entre la pared interior del ahuecamiento y la envolvente del inserto. De conformidad con un acondicionamiento ventajoso adicional de la invención, el inserto está conformado a modo de tapón y después de insertarlo en el ahuecamiento forma el fondo de este. Este acondicionamiento de la invención se refiere particularmente la matriz, en la que entonces el inserto no sobresale del ahuecamiento, ya que 6 debe formar solamente el fondo debido al esfuerzo extraordinariamente alto que está presente allí. De conformidad con otro acondicionamiento conveniente adicional de la invención, la unión entre el alojamiento y el inserto está conformada como unión de arrastre giratorio. Esta unión de arrastre giratorio puede lograrse simplemente mediante un aplanado de la sección transversal circular que sirve de base para el alojamiento. De conformidad con un acondicionamiento particular, conveniente de la invención, las paredes laterales del ahuecamiento tienen una distancia radial respecto a las envolventes del punzón, siendo que el ahuecamiento está conformado en dirección radial y axial como abertura ciega, cuyas paredes laterales se extienden en la dirección de movimiento del punzón y que están conformadas, al igual que el fondo del ahuecamiento, de forma inflexible. Semejante configuración y asociación de punzón y matriz es en sí conocida (EP 0215449) , sin embargo, con las desventajas del estado de la técnica precedentemente mencionadas. Debido a la aplicación de la invención se logra en esto un progreso considerable, ya que, como se sabe, en la embutición profunda y el aplastamiento consecuente de partes de la placa, el esfuerzo en dirección del mecanizado es extraordinariamente grande, mientras las fuerzas opuestas en dirección radial 7 pueden ser esencialmente menores. De conformidad con otro acondicionamiento particular de la invención, la herramienta sirve para unir componentes constructivos, a saber pernos, tuercas, y similares, con una placa, siendo que el punzón de la herramienta tiene adelante un troquel perdido que después del mecanizado queda en la placa (DE-OS 19913695) . Otras ventajas y acondicionamientos ventajosos de la invención se pueden desprender de la descripción siguiente, del dibujo y de las reivindicaciones. Dibuj o Un ejemplo de ejecución del objeto de la invención se representa en el dibujo y se describe a continuación más de cerca. Muestran: Figura 1 Una sección longitudinal parcial a través de punzón, matriz y portaherramientas en representación de despiece, correspondiendo en parte a la linea I-I en la figura 2 y Figura 2 una sección transversal correspondiente a la linea II-II en la figura 1. Descripción del ejemplo de ejecución En el dibujo se muestra la herramienta inventiva con los portaherramientas en representación de despiece, pero sin el alojamiento de los mismos en la máquina herramienta misma, siendo que entre un punzón 1 y una 8 matriz 2 dos láminas 3 están dispuestas, que deben unirse entre si. Para unir las láminas entre si, el punzón 1 se acciona hacia abajo y estira con una espiga 4 dispuesta en uno de sus extremos las secciones correspondientemente golpeadas de las láminas 3 hacia un ahuecamiento 5 de la matriz 2, para aplastar al continuar el movimiento estas secciones de láminas estiradas en embutido profundo también en dirección radial, de manera que se realiza un solape de las secciones de embutido profundo y aplastadas, por lo que esta unión de solape produce una unión firme entre las placas 3. El punzón 1 está dispuesto mediante un portaherramientas 6 en la máquina herramientas aquí no mostrada y consiste de dos componentes, a saber, un alojamiento 7 y un inserto 8 teniendo la espiga 4. Debido al mayor esfuerzo el inserto 8 con la espiga 4 tiene una dureza esencialmente mayor que el alojamiento 7, sometido a un esfuerzo menor también debido a su sección transversal mayor, respectivamente que el portaherramientas 6. Alojamiento 7 e inserto 8 están unidos mediante una unión 9 a presión, siendo que el extremo superior del inserto 8 está insertado en un ahuecamiento 10 del alojamiento 7 en unión directa y está en posición de soportar esfuerzos muy grandes . Como seguro contra giro entre el inserto 8 y el alojamiento 7 sirve un aplanado 11 en la sección extrema 9 del inserto 8 extendiéndose al ahuecamiento 10. También la matriz 2, que también está dispuesta en un portaherramientas 6, está conformada en dos partes, consistiendo de un alojamiento 12 teniendo el ahuecamiento 5 y un tapón 13 insertado a presión en el ahuecamiento 5, mismo que para su más fácil inserción en el ahuecamiento 5 tiene en su lado inferior un chaflán 14. En su lado superior puede estar previsto también un chaflán 15, de forma que se genera una canaleta conveniente para la fabricación. El resto remanente del ahuecamiento 5 sirve en forma conocida como abertura 17 de embutido profundo de la matriz 2. El fondo de esta abertura 17 de embutido profundo, lo forma por lo tanto el tapón 13, que también tiene una dureza de material esencialmente mayor que el alojamiento 12 de esta matriz. El portaherramientas 6 tiene en cada caso una base 18 unida a la máquina herramienta, en la que se insertan el punzón 1, respectivamente la matriz 2 y se sujetan en su posición de acción mediante tuercas 19 de unión respectivamente cajas 20 de muelle, asi como muelles 21. Todas las características representadas en la descripción, las reivindicaciones subsiguientes y el dibujo, pueden ser esenciales para la invención tanto individualmente como en una combinación cualquiera entre 10 ellas . Lista de números de referencia 1 punzón 2 matriz 3 láminas 4 espiga 5 ahuecamiento 6 herramienta 7 aloj amiento 8 inserto 9 unión de inserción a presión 10 ahuecamiento 11 aplanado 12 aloj amiento 13 tapón 14 chaflán 15 chaflán 16 canaleta 17 abertura de matriz 18 base 19 tuercas de unión 20 caja de muelle 21 muelle

Claims (1)

11 REIVINDICACIONES 1. Herramienta para el mecanizado de placas o similares para su unión (unión por solape, o similares), prensado, troquelado, o similares, con un punzón y una matriz, que está sujetado en cado caso en sus extremos del lado opuesto de las placas en un portaherramientas de una máquina herramienta, caracterizada porque el punzón y/o la matriz están compuestos en cada caso de un inserto que sirve en el área del esfuerzo máximo para la acción directa sobre las placas y un alojamiento que sirve para la fijación del mismo, porque entre el inserto y el alojamiento existe una unión positiva y porque el inserto consiste de material más duro que el alojamiento. 2. Herramienta de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el punzón y/o la matriz están partidos en dirección transversal respecto a su dirección de accionamiento (respecto a la dirección de acción) . 3. Herramienta de conformidad con la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque en el lado frontal orientado hacia el inserto del alojamiento un ahuecamiento está presente para la unión positiva con el inserto. 4. Herramienta de conformidad con la reivindicación 3, caracterizada porque la unión positiva entre el inserto y el alojamiento está conformada como unión a presión. 5. Herramienta de conformidad con la reivindicación 12 3 o 4, caracterizada porque el inserto está conformado a modo de tapón y forma después de su inserción en el ahuecamiento el fondo de este. 6. Herramienta de conformidad con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la unión entre el alojamiento y el inserto es positiva respecto al giro . 7. Herramienta de conformidad con una de las reivindicaciones 3 a 6, caracterizada porque las paredes laterales del ahuecamiento tienen una distancia radial respecto a las envolventes de la espiga y porque el ahuecamiento en la matriz está conformado en dirección radial y axial como abertura ciega cuyas paredes laterales se extienden en dirección del movimiento del punzón y están conformados de modo inflexible al igual que el fondo del ahuecamiento . 8. Herramienta de conformidad con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque sirve para la unión a manera de remaches de componentes constructivos como placas, pernos, tuercas o similares con una placa, usando un troquel perdido que puede insertarse a presión en la placa, mismo que está impulsado por el punzón de la herramienta.