k 19 OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS ESPAÑA 11 k Número de publicación: 2 186 03 21 k Número de solicitud: 200002942 1 k Int. Cl. 7 : B21J 9/02 B21J 13/08 B21K 1/76 B21K 27/04 k 12 SOLICITUD DE PATENTE A1 k 22 Fecha de presentación: 07.12.2000 k 71 Solicitante/s: SMS Eumuco GmbH Josefstrasse 10 Leverkusen 1377, DE k 30 Prioridad: 07.12.1999 DE 199 8 846 k 43 Fecha de publicación de la solicitud: 01.0.2003 k 72 Inventor/es: Stamm, Detlef k 43 Fecha de publicación del folleto de la solicitud: 01.0.2003 k 74 Agente: Dávila Baz, Angel k 4 Título: Procedimiento para fabricar piezas alargadas forjadas en estampa. ES 2 186 03 A1 k 7 Resumen: Procedimiento para fabricar piezas alargadas forjadas en estampa, mediante conformación en caliente en una prensa vertical de forja, que trabaja de forma totalmente automática con varias etapas de mecanizado (1 a ) dispuestas sucesivamente o bien de forma adyacente, a la que se conduce el material de partida (10, 11) mediante un sistema de transferencia (ciclo 1, ciclo 2), en cada una de las etapas de mecanizado (1 a ) situadas de forma adyacente se ocupan alternativamente dos grabados (7, 8; 7a, 7b; 8a 8b) previstos a una distancia entre centros (9), que corresponde exactamente a la mitad del paso de transferencia, conduciéndose el material de partida (10,11) hasta el sistema de transferencia en la entrada de la prensa, alternativamente a la distancia entre centros (9) de los grabados (7,8), y transportándose el material de partida (10,11) en ciclos alternos (ciclo 1, ciclo 2) del sistema de transferencia con un paso de transferencia correspondiente respectivamente al doble de la distancia entre grabados (9). Venta de fascículos: Oficina Española de Patentes y Marcas. C/Panamá, 1 28036 Madrid
1 ES 2 186 03 A1 2 DESCRIPCION Procedimiento para fabricar piezas alargadas forjadas en estampa. La presente invención se refiere a un procedimiento para fabricar piezas alargadas forjadas en estampa, mediante conformación en caliente en una prensa de forja vertical, que trabaja de forma totalmente automática con varias etapas de mecanizado dispuestas sucesiva o bien adyacentemente, a la que se conduce el material de partida mediante un sistema de transferencia. Las prensas para forjar en estampa de este tipo que tienen, por regla general, como sistema de transferencia un transporte por vigas galopantes, trabajan siempre con varias etapas de mecanizado sucesivas en el sentido de paso, estando dispuestas las herramientas en el interior del espacio de la prensa, casi siempre con la misma distancia entre centros. En la producción de piezas forjadas en estampa se realizan dos modos de funcionamiento. Concretamente, por una parte, las etapas de mecanizado individuales son ocupadas, respectivamente, siempre en cada carrera de la prensa o, por otra parte, en cada segunda carrera de la prensa se ocupa respectivamente la misma herramienta, mediante el sistema de transferencia, con las formas intermedias de la pieza a forjar o bien con la sección del material de partida. De este modo se produce, a la cadencia de las carreras sucesivas del portaherramientas, respectivamente una pieza de trabajo o bien, respectivamente, una pieza de trabajo después de cada segunda carrera. Cuando se trata de piezas de trabajo alargadas las herramientas utilizadas son estampas rectangulares que tienen un ancho pequeño con relación a su longitud. Estas estampas se fijan en el portaherramientas dispuestas directamente de forma adyacente. Los anchos más cortos de las estampas se montan en este caso enfilados de forma adyacente. Por lo tanto, se pueden poner, sin más, en prensas de este tipo, cinco o seis etapas de mecanizado de forma adyacente. La particularidad de las piezas alargadas forjadas, tales como bielas, palancas, árboles de levas y accesorios, consiste en que éstas, como producto final, no deben presentar, predominantemente dentro de la superficie total, salientes agudos o marcas, como los que se producen por los expulsores en la estampa. Por lo tanto los grabados para piezas de este tipo están cerrados sin subdivisión en la superficie, es decir de forma homogénea. En este caso tampoco sería económica admisible una subdivisión de las herramientas, como la que representa la técnica usual en estampas para piezas redondas. Muchas veces se disponen estas piezas también como pieza doble (bielas de automóvil) o pieza múltiple (accesorios), situadas de forma sucesiva o bien de forma adyacente en una parte de estampa común. Mediante la mecanización por control numérico de las estampas, o por el procedimiento de copiado, se pueden fabricar grabados múltiples al mismo tiempo que grabados individuales, de manera que se utiliza frecuentemente la técnica con grabados situados de forma sucesiva en una línea o bien en fila. Estas partes dobles o bien múltiples se separan luego entre si mediante rebarbado. 2 10 1 20 2 30 3 40 4 0 60 6 En función de la superficie del grabado de las estampas, cerrada cuando se trata de estas piezas alargadas, y de la superficie del grabado relativamente grande con relación al peso de las piezas forjadas, resultan las siguientes particularidades: 1. Conforme aumenta la frecuencia de cadencia de la prensa, aumenta la transmisión térmica en la estampa, como es generalmente normal en otras piezas, dado que la transmisión térmica depende directamente, en primer lugar de la frecuencia de cadencia, en segundo lugar de la detención de la aplicación de presión, de la caída de temperatura de la pieza de trabajo con respecto a la herramienta y de la superficie de contacto de la pieza de trabajo con la herramienta. 2. Las consecuencias, resultantes del punto 1, de un enfriamiento adicional necesario con frecuencia de cadencia más corta en la ocupación de las estampas, presupone naturalmente entonces forzosamente cantidades mayores de lubrificante, pues, sin refrigeración adicional, se sobrecalientan las estampas, dando lugar al fallo de la herramienta. 3. La utilización de cantidades mayores de lubrificante se limita de todos modos porque el lubrificante no se evapora a su debido tiempo en las superficies de los grabados de las estampas cerradas de forma homogénea. Pero el lubrificante tampoco puede fluir hacia fuera o, por ejemplo, escapar por junturas en el interior del grabado. Esto da lugar a un llenado deficiente de la estampa y, además, a una destrucción prematura de la herramienta por erosión y fisuración. En función de estas circunstancias y particularidades, el rendimiento de producción a lograr en las prensas conocidas, se limita por lo regulara3ó 4 segundos para cada pieza de trabajo. Un aumento del rendimiento de producción sería posible con el gran inconveniente de tiempos de duración de la herramienta más cortos, o cuando setratedepiezascontamaño y superficie más pequeños. Porlotanto,lainvención tiene por objeto conseguir un procedimiento de la clase citada al principio, que posibilite, no obstante, sin los inconvenientes citados anteriormente, tiempos de cadencia notablemente menores, de por ejemplo, 2 segundos y de este modo un aumento del rendimiento de producción de la prensa para forjar en estampa. Esta tarea se resuelve según la invención porque, en cada una de las etapas de mecanizado situadas de forma adyacente, se ocupan alternativamente dos grabados previstos a una distancia entre centros que corresponde exactamente a la mitad del paso de transferencia, conduciéndose el material de partida al sistema de transferencia en la entrada de la prensa, alternativamente a la distancia entre centros de los grabados, y transportándose el material de partida en ciclos alternos del sistema de transferencia con un paso de transferencia correspondiente, respectivamente, al doble de la distancia entre grabados.
3 ES 2 186 03 A1 4 Conociendo las condiciones de las estampas con un ancho menor con respecto a su longitud, que se utilizan selectivamente, y los grabados múltiples que se fabrican en el mismo tiempo que grabados sencillos, la ocupación de las estampas se realiza alternativamente, en virtud de las medidas según la invención, sin que disminuya a la mitad el rendimiento de producción de la prensa. Además no se necesita tampoco aumentar la fuerza de la prensa y se puede utilizar como medio de transporte un sistema de vigas galopantes usual. Se necesita únicamente equipar a las vigas galopantes con una cantidad doble de dispositivos de agarre o de pinzas de transporte, a la distancia entre centros de los grabados. Si bien la cadencia de ocupación de las herramientas es de 4 segundos, se pueden conseguir no obstante tiempos de cadencia de 2 segundos, solicitándose la herramienta sólo en el 0 % en lo que se refiere alatransmisióntérmica, pues en virtud de la medida según la invención, de prever los grabados a una distancia entre centros que es la mitad que la distancia del paso de transporte del sistema de transferencia, cada etapa de mecanizado está ocupada siempre sólo con una pieza del material de partida. En el siguiente paso de transferencia se inserta entonces una pieza de trabajo en el grabado no ocupado anteriormente, y se queda libre el grabado ocupado anteriormente. Otros detalles y ventajas de la invención resultan de la siguiente descripción de un ejemplo de realización de la invención, representado en el dibujo como esquema de operaciones de los ciclos. En este caso se ha prescindido de la representación de una prensa para forjar en estampa, conocida desde hace tiempo como tal, al igual que de la representación concreta de un sistema de transferencia por vigas galopantes usual. En el ejemplo de realización una prensa para forjar en estampa presenta cinco herramientas 1 a y correspondientemente las etapas de mecanizado 1, 2, 3, 4 y. Las herramientas o bien las etapas de mecanizado 1 a individuales se unen correlativamente en la prensa en el sentido de transporte segúnlaflecha6;enlafigura1se han destacado las delimitaciones de las etapas individuales mediante líneas de trazo grueso. Cada herramienta, o lo que es lo mismo, cada etapa de mecanizado 1 a está configurada con dos grabados iguales 7 y 8, y concretamente en el ejemplo de realización como grabados de doble pieza 7a, 7b y 8a, 8b situados sucesivamente, para bielas. Los grabados 7, 8 tienen una distancia entre centros9quecorrespondealamitaddelpasode transporte en el ciclo 1 o bien en el ciclo 2 del sistema de transferencia (vigas galopantes) no mostrado; con cada paso de transferencia se recorre así pues el doble de la distancia entre grabados o bien de la distancia entre centros 9. Cuando se ocupa el sistema de transferencia, las piezas en bruto a forjar o bien el material de partida 10, 11, se conducen hasta la entrada de la prensa (exteriormente a la izquierda respectivamente en los ciclos 1 y 2 en el esquema de operaciones de la figura 1) alternativamente a la distancia entre centros 9 de los grabados 7, 8. En el ciclo 1, véase la mitad superior de la figura 1, 10 1 20 2 30 3 40 4 0 60 6 están ocupadas momentáneamente todas las etapas que han realizado un proceso de forjado en la carrera de prensa recién efectuada (véanse en la figura los grabados ocupados con piezas en bruto intermedias). Cada etapa de mecanizado tiene dos grabados idénticos dispuestos de forma adyacente a la distancia 9. El material de partida o bien la pieza en bruto quenosehaconformadotodavía, se halla en este caso en la posición 11; esta pieza se transporta por la prensa según el sentido de transporte 6. La primera etapa de mecanizado está ocupada en la posición 7 con una pieza en bruto a forjar (forma intermedia) y a la distancia entre grabados 9 se encuentra a la derecha en la misma etapa de mecanizado un grabado 8 desocupado momentáneamente. Otros grabados desocupados y ocupados se suceden alternativamente en el sentido de transporte 6. En todas las etapas de mecanizado está ocupado siempre sólo uno de los dos grabados idénticos. Aquí secomienzaenla etapa 1 con la ocupación del grabado 7 izquierdo, y alternando con ésta están ocupados en las siguientes etapas el grabado derecho o bien el grabado izquierdo respectivamente. Junto a la primera etapa se encuentra al mismo tiempo el material de partida o una pieza en bruto previa en la posición 11. Momentáneamente no se halla en la posición 10, a la distancia entre grabados 9 material de partida o pieza en bruto, más bien esta posición no se ocupa por una pieza en bruto hasta el siguiente ciclo. Si se realiza ahora un paso de transporte con el doble de la magnitud de la distancia entre grabados 9, se produce una ocupación de las herramientas como se muestra en la imagen inferior de la figura 1. En el ciclo 2 está entonces ocupado el grabado derecho que hay en la primera etapa, y el grabado izquierdo en la segunda etapa, es decir alternados con respecto al ciclo precedente (imagen superior de la figura). En este caso también el material de partidaolapiezaenbrutoestá colocados en el lugar 10. Con el siguiente paso de transporte, y una vez realizada la carrera de la prensa, se produce de nuevo la situación superior de la figura. A pesar de que la carga de la prensa y la fuerza de la prensa son iguales que hasta ahora, en cada carrera de la prensa se ocupan sólo cada segunda vez los grabados 7 y 8 de las herramientas de cada etapa de mecanizado 1 a, y de este modo se alarga la vida de las herramientas. La cantidad de lubrificante necesaria puede permanecer sin modificaciones, como si la prensa trabajase con la mitad de la frecuencia de cadencia, ya que los grabados se ocupan alternativamente. Ya que los grabados están ocupados sólolami- tad del tiempo respectivamente, es decir alternativamente, los intervalos para el cambio de herramientas hasta su desgaste son el doble de largos que en los procedimientos de forjado tradicionales. Así pues se consigue un grado de aprovechamiento notablemente elevado de la prensa. Con un equipamiento igual en gran medida de la prensa, se aumenta esencialmente el rendimiento con respecto a los procedimientos de prensado tradicionales. 3
ES 2 186 03 A1 6 REIVINDICACIONES 1. Procedimiento para fabricar piezas alargadas forjadas en estampa, mediante conformación en caliente en una prensa de forja vertical, que trabaja de forma totalmente automática, con varias etapas de mecanizado dispuestas sucesivamente o bien de forma adyacente, a la que se conduce el material de partida mediante un sistema de transferencia, caracterizado porque, en cada una de las etapas de mecanizado (1 a ), situadas de forma adyacente, se ocupan alternativamente 10 dos grabados (7, 8; 7a, 7b; 8a, 8b) previstos a una distancia entre centros (9) que corresponde exactamente a la mitad del paso de transferencia, conduciéndose el material de partida (10, 11) hasta el sistema de transferencia en la entrada de la prensa, alternativamente a la distancia entre centros (9) de los grabados (7, 8), y transportándose el material de partida (10, 11) en ciclos alternos del sistema de transferencia con un paso de transferencia correspondiente respectivamente al doble de la distancia entre grabados (9). 1 20 2 30 3 40 4 0 60 6 4
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OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS ESPAÑA k 11 ES 2 186 03 k 21 N. solicitud: 200002942 k 22 Fecha de presentación de la solicitud: 07.12.2000 k 32 Fecha de prioridad: 07.12.1999 INFORME SOBRE EL ESTADO DE LA TECNICA k 1 Int. Cl. 7 : B21J 9/02, 13/08, B21K 1/76, 27/04 DOCUMENTOS RELEVANTES Categoría Documentos citados Reivindicaciones afectadas X US 48636 A (HENKELMANN) 06.0.1986, columna 1, 1 línea - columna 2, línea 3; columna 3, línea 0 - columna 4, línea 26; figuras 1-4. A US 1996819 A (HUGH DEAN) 09.04.193, columna 4, 1 línea 1 - columna 6, línea 49; figura 4. Categoría de los documentos citados X: de particular relevancia Y: de particular relevancia combinado con otro/s de la misma categoría A: refleja el estado de la técnica O: referido a divulgación no escrita P: publicado entre la fecha de prioridad y la de presentación de la solicitud E: documento anterior, pero publicado después de la fecha de presentación de la solicitud El presente informe ha sido realizado para todas las reivindicaciones para las reivindicaciones n : Fecha de realización del informe Examinador Página 07.04.2003 M. Bescós Corral 1/1