ES2941059T3 - Método de fabricación de piezas troqueladas - Google Patents

Abstract

La invención se refiere a un método para producir piezas estampadas (W2), en particular piezas con placas dentadas o dientes, en particular ruedas dentadas, en el que una pieza estampada, en particular troquelada fina (W1) se coloca en un dispositivo de estampado y con un troquel (GS) del dispositivo de gofrado redondea la rebaba (G) producida en la pieza (W1) durante el punzonado, con el mismo golpe del dispositivo de gofrado (GS) utilizado para redondear la rebaba también reduciendo la altura de la muesca (E) producido durante el punzonado. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Método de fabricación de piezas troqueladas

La invención se refiere a un método para producir piezas troqueladas de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1 de la patente.

Tal método se divulga, por ejemplo, en el documento JP-A-2006142363.

Se conoce otro método para producir piezas estampadas, por ejemplo, a partir de la publicación del documento WO 97/32678 del propio solicitante.

Este método se basa en el problema de que, en el caso de una pieza de trabajo que, por ejemplo, debe troquelarse o cortarse finamente de una tira de chapa, existe una llamada indentación a lo largo del contorno de corte en una superficie de la pieza de trabajo producida de esta manera y sobre la superficie opuesta de la pieza existe una rebaba a lo largo del contorno de troquelado o de corte. En particular, la rebaba que sobresale de la superficie de la pieza de trabajo en la dirección de la carrera en el borde impide que una pieza de trabajo que ha sido troquelada o cortada con precisión de esta manera se utilice de inmediato, sino que requiere un procesamiento posterior.

El método según el documento WO 97/32678 hace que la pieza de trabajo colocada en el dispositivo de estampación y producida como una pieza troquelada se libere de su rebaba mediante el proceso de estampación en un troquel. En este caso, la rebaba está esencialmente redondeada, estando predeterminado en particular el redondeo por el troquel del dispositivo de estampación.

A pesar de esta eliminación de la rebaba en una pieza de trabajo fabricada de esta manera, a menudo tiene que ser reprocesada de acuerdo con el estado de la técnica, por ejemplo mediante rectificado, ya que el lado de la rebaba estampado de la pieza de trabajo y el lado de indentación de la pieza de trabajo tienen formas o dimensiones ligeramente diferentes, lo que también por ejemplo se puede atribuir al hecho de que la indentación especificada por los parámetros de troquelado y el material no es idéntica a la rebaba redondeada mediante la estampación, y además tampoco la superficie de corte de la pieza de trabajo, que se extiende entre las dos superficies de la pieza de trabajo, es decir, entre el lado de la indentación y el lado de la rebaba de la pieza de trabajo, está orientada exactamente paralela a la dirección de carrera de la prensa, o no exactamente paralela a la normal a la superficie de las dos superficies de la pieza de trabajo fabricada.

En particular, la pieza de trabajo fabricada de esta manera normalmente presenta un área de sección transversal más pequeña en el plano de la superficie de la pieza de trabajo del lado de la indentación que en el plano de la superficie de la pieza de trabajo del lado de las rebabas.

Es un objeto de la presente invención reducir las desviaciones geométricas de una pieza de trabajo producida por troquelado o corte de precisión entre el plano de la superficie de la pieza de trabajo del lado de la indentación y el plano de la superficie de la pieza de trabajo del lado de la rebaba, con vistas a eliminar ambas causas mencionadas y particularmente preferiblemente incluso eliminarlas por completo.

Es otro objeto preferido de la invención con un método del tipo mencionado, el cual sigue un proceso de troquelado o de corte de precisión, producir una pieza de trabajo que está lista para usar sin procesamiento posterior adicional o, como máximo, con una necesidad significativamente reducida de procesamiento posterior en comparación con el estado de la técnica actual.

De acuerdo con la invención, este objeto se logra mediante un método que tiene las características de la reivindicación 1 de la patente.

Por altura de la indentación se entiende la longitud de la prolongación de la indentación en el borde de corte en la dirección del espesor de la pieza de trabajo o en la dirección de la carrera de la prensa de troquelado o de la prensa de corte de precisión.

La invención puede prever aquí que el troquel que redondea la rebaba tenga un radio previsto para el redondeo de la rebaba que sea menor que la altura de indentación de la indentación creada durante el troquelado, en particular durante el corte de precisión, y que se produzca una indentación reducida en el lado de la indentación mediante el proceso de estampación, en particular hasta que se reduce a una altura de indentación al menos sustancialmente igual a este radio mencionado del troquel. La reducción de la indentación se genera esencialmente por el hecho de que el material de la pieza de trabajo se presiona en la dirección de la indentación durante la estampación o el redondeo de la rebaba.

La invención puede prever, por ejemplo, que un troquel esté diseñado en una sola pieza, en dos partes o en varias partes y tenga, por ejemplo, una parte superior y una parte inferior del troquel, por lo que el rebaje redondeado en el lado de la rebaba de la pieza de trabajo mediante una de las dos partes del troquel y la reducción en la altura de indentación en el lado de indentación de la pieza de trabajo actúa mediante la otra parte del troquel, o el flujo de material se limita por la altura de indentación de la otra parte del troquel cuando el proceso de estampación de la pieza de trabajo tiene lugar en el troquel de varias partes mencionado.

Una forma de realización especialmente preferida es cuando el redondeo del borde de corte del lado del troquel de la pieza de trabajo después del proceso de estampación tiene el mismo radio o al menos esencialmente el mismo que el borde de corte reducido en la indentación en el lado de indentación de la pieza de trabajo. Se entiende aquí que "esencialmente" significa que una desviación entre estos dos radios, o del radio estampación y de la altura de indentación reducida, es <25%, más preferiblemente <15% e incluso más preferiblemente <5%.

Con la presente invención se consiguen cantos de corte redondeados, del lado de las rebabas y del lado de la indentación en la pieza de trabajo que son al menos casi, si no completamente, idénticos en cuanto a su configuración geométrica, de modo que esto es beneficioso para una idoneidad inmediata para el uso de la pieza de trabajo producida.

En principio, cualquier pieza de trabajo troquelada o finamente cortada puede tratarse posteriormente mediante el estampación con el método de acuerdo con la invención. En este caso al estampación puede tener lugar después del troquelado, en particular el corte de precisión, pero preferiblemente en la misma prensa, de modo que con una misma carrera de esta prensa, tanto una pieza troquelada, en particular cortada con precisión, como una pieza estampada, en particular la que está inmediatamente lista para usarse, por lo que entre dos carreras la pieza de trabajo troquelada, en particular, cortada con precisión, se transfiere desde el área de troquelado de la prensa al área de estampación de la misma prensa.

El dispositivo de estampación de una prensa de este tipo puede por lo tanto formar una denominada herramienta de seguimiento, la cual siempre se utiliza después del punzonado, en particular, el corte de precisión, pero siempre con la misma carrera con la que también se realiza el troquelado, en particular, el corte de precisión.

Sin embargo, la invención no se limita a esta forma de realización preferida, sino que también puede prever que el dispositivo de estampación sea un dispositivo completamente separado de la prensa de troquelado, en particular de la prensa de corte de precisión.

La invención también prevé que con la misma carrera del dispositivo de estampación con el que tiene lugar el redondeo de la rebaba, se reduzca el ángulo entre una tangente de la superficie de corte que se extiende entre el lado de la rebaba y el lado de la indentación de la pieza y la normal de la pieza, en particular se completamente eliminado. En el caso de piezas de trabajo que tienen un contorno circular, esto significa que la conicidad de la superficie de corte se reduce, preferentemente se elimina.

Por la tangente antes mencionada se entiende preferiblemente una tangente tal que se aplica a la superficie de corte esencialmente en la dirección del grosor de la pieza de trabajo, para que con esto por tanto los puntos de intersección de la tangente con el plano de la superficie de la pieza de trabajo en el lado de indentación y de rebabas estén a una distancia mínima. Tal tangente encierra un ángulo mayor con la normal a la pieza de trabajo de la pieza de trabajo antes de que se lleve a cabo el proceso de estampación en relieve que después del proceso de estampación en relieve. Preferiblemente una tangente de este tipo y la normal a la pieza son paralelas entre sí después del proceso de estampación.

La invención puede prever que la reducción descrita anteriormente del ángulo mencionado se realice en cualquier punto a lo largo de una dirección perimetral de la pieza de trabajo troquelada, en particular de corte de precisión. En este caso una reducción de ángulo de este tipo puede tener lugar tanto en el contorno de corte o punzonado exterior como interior de la pieza de trabajo.

Sin embargo, la invención también puede prever que la reducción de ángulo descrita se realice solo en posiciones predeterminadas seleccionadas a lo largo de la dirección perimetral de un contorno de corte, en particular un contorno de corte exterior o interior, pero en particular no en todas las posiciones perimetrales. Tal reducción de ángulo puede limitarse, por ejemplo, a aquellas posiciones de una superficie de corte generada de una pieza de trabajo que requieren una precisión particularmente alta o exactitud dimensional cuando la pieza de trabajo se use más adelante, en particular donde en otras posiciones que no requieren dicha precisión dimensional o precisión, se prescinde de la reducción del ángulo de la superficie de corte con respecto a la normal de la pieza, de modo que la estampación según la invención para tal reducción del ángulo, realizable por ejemplo solo parcialmente, también se puede realizar más rápidamente y/o con menos desgaste de las herramientas utilizadas, en comparación con una reducción del ángulo a lo largo de todas las posiciones perimetrales posibles del contorno de corte.

Cualquier pieza de trabajo troquelada o cortada con precisión puede tratarse con el método de acuerdo con la invención. El método según la invención no se limita a una determinada forma de contorno del al menos un contorno de corte de la pieza de trabajo troquelada, en particular de corte de precisión.

Sin embargo, en una aplicación particularmente preferida, la invención prevé que la estampación según la invención se realice en láminas que se utilizan en engranajes automáticos de, por ejemplo, vehículos de motor y/o en ruedas dentadas y en particular en ruedas dentadas de cadenas que se utilizan para accionar cadenas de eslabones o en piezas de trabajo que tienen un dentado al menos en secciones, en particular en el contorno exterior.

Especialmente cuando se usa con piezas de trabajo que tienen dientes troquelados y preferiblemente dientes cortados con precisión, en particular ruedas dentadas y preferiblemente ruedas dentadas de cadenas, la invención puede prever que una reducción en la indentación, así como una reducción en el ángulo de la superficie de corte o de una tangente que se encuentre sobre ella en relación a la normal a la pieza de trabajo, se realice respectivamente en diferentes posiciones perimetrales del contorno de corte de la pieza de trabajo.

Así, por ejemplo, se puede realizar una reducción de la indentación en ciertas primeras posiciones de un contorno de corte que se encuentra en la dirección perimetral y la reducción de ángulo mencionada se puede realizar en otras segundas posiciones a lo largo de la dirección perimetral del contorno de corte.

La invención también puede prever que tanto una reducción de la indentación como una reducción del ángulo de la superficie de corte se lleven a cabo en ciertas terceras posiciones dadas en la dirección perimetral.

Especialmente cuando se utilizan con piezas de trabajo que tienen dientes, en particular ruedas dentadas y preferentemente ruedas dentadas de cadenas, así como con láminas de engranaje, la respectiva primera o respectiva segunda y/o respectiva tercera posición pueden tener una separación angular equidistante entre sí, especialmente en la región perimetral de la pieza de trabajo en la que están dispuestos los dientes.

Aquí, también, la invención no se limita al uso de láminas de engranajes o ruedas dentadas, sino que puede usarse con validez general para cualquier tipo/forma de piezas de trabajo troqueladas, preferentemente piezas de corte de precisión, en particular para cualquier pieza de trabajo asimétrica y preferentemente para piezas de trabajo troqueladas simétricas en rotación, en particular piezas con corte de precisión o en el caso de piezas de trabajo troqueladas n veces simétricas en rotación y preferiblemente con corte de precisión. Las láminas de engranaje o ruedas dentadas mencionadas representan casos especiales de una realización de piezas de trabajo n veces simétricas por rotación.

En relación con la reducción de la indentación de acuerdo con la invención, así como también en relación con la reducción de acuerdo con la invención del ángulo de la superficie de corte a la normal de la pieza de trabajo y de manera particularmente preferible con la realización combinada de una indentación y una reducción del ángulo, la invención se desarrollará preferiblemente mediante las realizaciones descritas más adelante.

La invención puede prever que el troquel del dispositivo de estampación se desplace sobre la rebaba con un tamaño inferior a la pieza de trabajo, en particular a la posición de la rebaba en la pieza de trabajo, procedente del lado de la rebaba de la pieza de trabajo. En particular, el subdimensionado mencionado significa que el área de la sección transversal libre interior del troquel o al menos parte de un troquel de varias partes presente un área de la sección transversal libre que es menor que el área de la sección transversal de la pieza de trabajo en el lado de las rebabas en el plano de la superficie de la pieza de trabajo en el lado de las rebabas.

De hecho, esto significa que la pieza de trabajo troquelada o cortada con precisión no puede colocarse en el dispositivo de estampación en caída libre, sino que en las posiciones en las que está subdimensionado tiene lugar un desplazamiento radial y/o axial de la pieza de trabajo.

Mediante este desplazamiento de material, que está limitado por las dimensiones geométricas del troquel, se puede realizar, por ejemplo, una reducción del ángulo entre la mencionada tangente de la superficie de corte y la normal a la pieza de trabajo.

El tamaño inferior se considera aquí esencialmente en una dirección paralela a las superficies de la pieza de trabajo entre la superficie de corte de la pieza de trabajo radialmente externas y las superficies de troquel radialmente internas o viceversa entre las superficies de corte de la pieza de trabajo radialmente internas y las superficies de troquel radialmente externas. Las superficies del troquel consideradas aquí son aquellas superficies del troquel que son paralelas a la dirección de la carrera o a las normales a la pieza de trabajo.

La reducción del ángulo entre una tangente de la superficie cortada y la normal de la pieza de trabajo, como se describe al principio, se produce esencialmente mediante la estampación descrita con el tamaño inferior mencionado.

En esta forma de realización de la estampación con un subdimensionado presente, también puede estar previsto que la medida inferior no esté presente en toda la longitud perimetral del contorno de troquelado o de corte de precisión de una pieza de trabajo entre la pieza de trabajo y el troquel. Especialmente en relación con las realizaciones descritas al principio de que sólo en determinadas posiciones se requiere una reducción del ángulo de la superficie de corte con respecto a la normal a la pieza, la invención puede prever que el subdimensionado mencionado sólo se presente en la región de estas posiciones. Por lo tanto, pueden existir posiciones en el troquel que estén distribuidas en la dirección perimetral que estén subdimensionadas con respecto a la pieza de trabajo. En otras posiciones, el mismo troquel puede tener una dimensión igual o estar sobredimensionado en relación con la pieza de trabajo, de modo que esencialmente en estas posiciones no tiene lugar una reducción del ángulo de la superficie de corte o al menos tal reducción no se genera por un desplazamiento radial de material del material de la pieza de trabajo.

En relación con la ejecución de un subdimensionado entre el troquel del dispositivo de estampación y la pieza de trabajo, la invención puede prever que el material de la pieza de trabajo se desplace en la dirección del interior de la pieza de trabajo y/o hacia el lado de indentación con unas inclinaciones de ataque en el troquel apuntando hacia la pieza de trabajo.

Con esta realización, se puede generar según la invención tanto la reducción del ángulo de la superficie de corte con respecto a la normal a la pieza como la reducción de la indentación, que también se describió al principio.

En una realización preferida, la invención prevé que la cantidad absoluta del subdimensionado corresponda al menos al 50% de aquella distancia medida en una dirección paralela al plano de la pieza de trabajo en el caso de la pieza troquelada, en particular en el caso de una pieza de trabajo con corte de precisión, en la superficie de corte entre el extremo de indentación y la punta de la rebaba.

En otra forma de realización preferida, la invención también puede prever que limitando con el troquel del dispositivo de estampación sobre la rebaba redondeada se estampe un borde que discurre a lo largo del contorno de troquelado del lado de la rebaba, en particular un contorno de corte de precisión, en cuyo área el grosor de la pieza de trabajo se reduce en comparación con un área de la pieza de trabajo que se encuentra fuera de este borde.

En particular, con esta generación de borde también se puede realizar un endurecimiento por deformación de la pieza de trabajo en la zona del borde. Se prefiere una forma de realización de este tipo de generación de un borde de espesor reducido a lo largo del contorno de troquelado o corte de precisión, realizada en el caso de chapas con un espesor < 2 mm, preferiblemente < 1,5 mm y aún más preferiblemente < 1 mm.

En particular, esta estampación de un borde de espesor reducido también puede producir que la altura de la indentación frente al borde en el otro lado de la pieza de trabajo se reduzca como resultado del desplazamiento del material en la dirección axial o de carrera. Este perfeccionamiento según la invención también puede contribuir a una reducción de la indentación en la pieza de trabajo o incluso causar esto exclusivamente.

La invención puede prever, en general, pero de manera particularmente preferida en relación con la realización mencionada anteriormente de producir un borde de espesor reducido, que el troquel del dispositivo de estampación, que viene del lado de la rebaba, pasa sobre la rebaba y la redondea, está diseñado como una campana o manguito. El término campana o manguito no pretende implicar aquí que la sección transversal del troquel sea rotacionalmente simétrica perpendicular a la dirección de la carrera, aunque esto pueda preverse, sino solo que el troquel con áreas de pared laterales encierre un área interior en la cual la pieza de trabajo se sumerge durante la estampación.

Un troquel de este tipo, en particular una campana/manguito, puede rodear uno de dos expulsores, entre los cuales se sujeta la pieza de trabajo a estampar durante el redondeo de la rebaba. Así, mediante la sujeción de la pieza de trabajo entre dos expulsores se consigue que la mayor parte de la superficie de la pieza de trabajo no se ve afectada por el proceso de estampación y la estampación solo afecte al área del contorno de troquelado o de corte de precisión debido al diseño en forma de campana o de manguito.

En un desarrollo particularmente preferido, la invención prevé que el dispositivo de estampación tenga una parte de troquel superior y una parte de troquel inferior, cuya separación, vista en la dirección de la carrera, disminuye en una dirección perpendicular a la dirección de la carrera, en particular desde el interior del troquel al borde del troquel y, con esto en relación con la pieza de trabajo, se reduce desde el interior de la pieza de trabajo a la superficie de corte de la pieza de trabajo y preferiblemente en la misma carrera del dispositivo de estampación con el que se realiza el redondeo de la rebaba, también se produce una reducción del espesor de la pieza de trabajo que aumenta en la dirección hacia la superficie de corte en la pieza en el lado de la rebaba y en el lado de indentación.

Esta variante del método según la invención se utiliza de forma especialmente preferente en la producción de piezas de trabajo con dientes, preferentemente ruedas dentadas, en particular ruedas dentadas de cadenas, para así producir la reducción del espesor de la pieza de trabajo en una zona de diente respectiva, preferentemente sobre la zona del diente radialmente externa o sobre toda el área respectiva del diente entre la punta del diente y la base del diente. Especialmente cuando se usa un paso de estampación de este tipo para piezas de trabajo dentadas, preferiblemente ruedas dentadas de cadenas, se puede formar una inclinación de ataque de la punta del diente en un área respectiva del diente, lo que facilita la inserción de la punta del diente en un eslabón de cadena respectivo.

En una realización preferida, la invención puede prever que al menos en un entorno alrededor de una punta de diente respectiva, al menos una de las partes del troquel, pero preferiblemente tanto la parte superior del troquel como la parte inferior del troquel, esté sobredimensionada con respecto a la pieza de trabajo, y esto forme un área de separación entre la superficie de corte de la pieza de trabajo y la cara lateral de la pieza de troquel, en la que se desplaza el material de la pieza de trabajo durante la reducción del espesor de la pieza de trabajo.

En un desarrollo adicional, el método puede prever que al menos una de las partes del troquel, preferiblemente de nuevo la parte superior del troquel y la parte inferior del troquel, esté subdimensionada con respecto a la pieza de trabajo por debajo del entorno antes mencionado de un diente respectivo.

Con este perfeccionamiento se puede realizar que por un lado el material de la pieza de trabajo pueda fluir, en aquellas zonas en las que se da el sobredimensionado descrito anteriormente, que se desplaza para formar la reducción del espesor de la pieza de trabajo en el área de la punta del diente, mientras que por otro lado en aquellas zonas en las que se da el subdimensionado se reduce el ángulo de la tangente a la superficie de corte a la normal a pieza de trabajo.

Así, en una zona de diente respectiva de una pieza de trabajo con dientes, en particular una rueda dentada, la inclinación de ataque se puede crear tanto en el punto de la punta del diente para facilitar la inserción de un diente de cadena en un eslabón de cadena, como se puede lograr en la zona de la base del diente un contacto de gran superficie en todo el espesor de la pieza de trabajo/rueda dentada hacia el eje del eslabón de la cadena.

De este modo se realiza una transmisión de fuerza optimizada entre una respectiva zona de la base del diente de la pieza de trabajo, en particular una rueda dentada, y el eslabón de la cadena engranado.

En una forma de realización especialmente preferida se consigue que mediante la reducción del grosor de la pieza de trabajo entre las piezas del troquel se estampe la geometría de diente finalmente lista para ser usada de la rueda dentada y, en particular, de una rueda dentada de cadena, de modo que una pieza de trabajo que tiene dientes producidos de esta manera, en particular una rueda dentada, esté lista para ser usada directamente después del corte del proceso de estampación o, preferiblemente, del corte de precisión y el paso de estampación posterior, preferiblemente único, siendo particularmente preferible en este siguiente paso de estampación único, que tenga lugar tanto la reducción de la indentación del lado de la indentación junto con el redondeo de la rebaba en el lado de la rebaba, como también, al mismo tiempo, en las zonas de las puntas del diente, la creación de la reducción del espesor de la pieza de trabajo que aumente radialmente hacia afuera para la realización de una inclinación de ataque, así como que se genere en el área de la base del diente, la alineación de la superficie de corte o la superficie de estampación en el sentido de una reducción del ángulo entre su tangente y la normal a la pieza de trabajo.

Las realizaciones preferidas de la invención se describen con más detalle en las siguientes figuras.

Las figuras 1A y 1B muestran inicialmente el estado de la técnica, esencialmente de acuerdo con el documento WO 97/32678 del mismo solicitante, para una comparación con las ventajas de la invención, que se verán más adelante. En el lado izquierdo de la figura 1A se puede reconocer la pieza de trabajo W1, que en este ejemplo se fabricó en la etapa de estampación de un dispositivo de corte de precisión. La indentación E, que es habitual para corte de precisión o troquelado en general, se puede ver en el lado de indentación inferior. La típica rebaba G sobresale a una altura h en el lado superior de la rebaba de la pieza de trabajo W1.

Después del troquelado/corte de precisión, la pieza de trabajo W1 se transfiere a una etapa de estampación. La rebaba G se redondea con un troquel (no representado en la figura 1A), aquí con el radio R, y con este paso se produce así la pieza de trabajo W2 a partir de la pieza de trabajo W1. El lado de la indentación, en particular la altura de la indentación E, permanece sin cambios.

No se visualiza en la figura 1A, pero inherentemente siempre presente, hay una alineación de la superficie de corte SF que no es paralela a la dirección de la carrera o a la normal WN de la pieza de trabajo. Esto permanece invariable en el estado de la técnica debido al redondeo de la rebaba, que representa sólo una ligera deformación. La figura 1B muestra el redondeo de la rebaba en relación con un troquel GS. En el lado izquierdo de la figura 1B, se representa la pieza de trabajo W1, que en este ejemplo está cortada con precisión, pero eventualmente también solo troquelada de forma clásica, sin embargo aquí, en comparación con la figura 1A, también se visualiza la posición inclinada no paralela de la superficie de corte SF.

Con una dimensión igual o sobredimensión entre la pieza W1 y el troquel GS, simbolizada por la flecha P1 y la línea L1, ésta se desplaza en recorrido del lado de la rebaba sobre la pieza y redondea la rebaba G mediante el redondeo de estampación PR, con el que la superficie lateral del troquel pasa a la superficie inferior del troquel.

La dimensión igual o sobredimensión se considera aquí en el plano superior de la pieza de trabajo en el lado de las rebabas entre el borde de la superficie de corte en el lado de las rebabas y la superficie del lado interior del troquel. En este caso visualizado, están alineados a lo largo de la línea L1.

El lado derecho de la figura 1B muestra además que mediante el redondeo de la rebaba y el desplazamiento del material resultante también crea un reborde, además de la rebaba redondeada, que en realidad provoca un agrandamiento de la sección transversal de la pieza de trabajo estampada W1 justo debajo del plano de la superficie de la pieza de trabajo del lado de la rebaba, en comparación con la pieza de trabajo no estampada W1. Además, se puede reconocer que la inclinación de la superficie de corte no cambia en comparación con la normal de la superficie de la pieza de trabajo.

Con esto, en general, la pieza W2 estampada muestra claras diferencias geométricas, en particular diferencias en los tamaños de superficie de la superficie de la pieza de trabajo del lado de la rebaba y del lado de indentación, así como una superficie de corte SF que no es paralela a la normal de la pieza, de modo que tal una pieza de trabajo estampada requiere un tratamiento final, por ejemplo, mediante procesos de rectificado, para estar lista para su uso. Las figuras 2 muestran una posible realización de la invención.

Según la figura 2A, la pieza de trabajo W1 troquelada o cortada con precisión está sujeta entre dos expulsores A1 y A2. El troquel GS tiene aquí forma de campana y rodea al expulsor A1 superior y puede moverse en la dirección de carrera H con respecto a los dos expulsores y la pieza de trabajo sujeta W1 para realizar el paso de estampación. Aquí también son reconocibles la indentación E, la rebaba G y la superficie de corte SF inclinada, que no es paralela a la normal. En la Figura 2A, el dispositivo de estampación está abierto, es decir, el corte de estampación aún no se ha realizado.

La figura 2B muestra el dispositivo de estampación cerrado después de haber realizado el paso de estampación según la invención. El troquel GS en forma de campana se ha movido sobre la rebaba G desde el lado de la rebaba y la ha redondeado de acuerdo con su redondeo de estampación PR.

Según las definiciones anteriores, el troquel es de igual dimensión o sobredimensionado respecto a la pieza de trabajo, pero aquí también provoca una reducción, preferiblemente incluso una eliminación, del ángulo a que se incluye en esta vista en sección entre la superficie de corte SF y la superficie lateral del troquel y el mencionado en la parte general de la descripción que corresponde al ángulo entre la mencionada tangente en la superficie de corte y la normal WN a la pieza de trabajo. Al mismo tiempo, también se efectúa una reducción en la indentación E.

En la figura 2 puede reconocerse que la superficie de corte SF descansa sobre la superficie lateral del troquel, por lo que aquí se elimina el ángulo a, con esto, aparte del borde redondeado del lado de la rebaba y el borde reducido en la indentación del lado de la indentación, la superficie de corte SF es paralela a la normal WN a la pieza.

Tanto la reducción de la indentación como la reducción del ángulo en la superficie de corte se deben al hecho de que el troquel GS con su superficie inferior del troquel GSB se ha movido en la dirección de la carrera de cierre sobre la superficie de la pieza de trabajo en el lado de la rebaba, con esto por tanto la pieza de trabajo se reduce en espesor mediante el troquel GS a una zona del borde a lo largo del contorno de corte. Esta reducción de espesor provoca un desplazamiento del material en dirección axial y radial hacia el exterior, como consecuencia de lo cual se produce la reducción de ángulo y reducción de indentación. Al mismo tiempo, esto también puede conducir a un endurecimiento por deformación del material en las zonas Z cerca del borde radialmente en el interior de la superficie de corte SF.

La figura 2C muestra un detalle del borde estampación GR en la superficie de la pieza de trabajo en el lado de la rebaba. Preferiblemente, el ancho de la llanta GR puede estar, por ejemplo, en el rango de 0,1 a 1 mm. La reducción del grosor del grosor de la pieza de trabajo en esta zona del borde también puede ser preferentemente de 0,1 a 1 mm.

La invención también puede prever aquí que el radio del redondeo de estampación PR sea al menos esencialmente igual a la altura de la indentación reducida en la pieza de trabajo estampada W2.

Esto da como resultado una pieza de trabajo estampada que, aparte del borde en relieve, es casi idéntica en el lado de rebaba o de la indentación de la pieza de trabajo y tiene una superficie de corte SF paralela a la normal WN de la pieza de trabajo. Tal pieza de trabajo W2 ya no requiere un procesamiento posterior. Por lo tanto, se pueden omitir los procesos de rectificado para adaptarse a la geometría deseada.

Las figuras 3 muestran otra forma de realización del método según la invención, que también puede combinarse con la etapa de estampación de bordes según las figuras 2.

Usando las líneas L1 y la flecha P1, la figura 3A visualiza que el troquel GS está subdimensionado en comparación con la pieza de trabajo W1. Este es el caso aquí porque la superficie del lado del troquel GSSF del troquel está dispuesta radialmente en el interior hacia la rebaba G en el contorno de corte externo que se muestra aquí. En el caso de un contorno de corte interno la superficie lateral de la rebaba estaría dispuesta al contrario radialmente en el exterior hacia la rebaba. Debido a las inclinaciones de ataque del troquel GS que apuntan hacia la rebaba existe sin embargo la posibilidad de mover el troquel sobre la pieza de trabajo W1 en la carrera de estampación.

La figura 3B muestra la situación después de que se haya realizado la carrera de estampación. Aquí, el troquel ha desplazado material de la pieza de trabajo W1 radialmente hacia adentro y axialmente, reduciendo así tanto la indentación como el ángulo el ángulo de la superficie de corte SF a la superficie del lado del troquel GSSF, o eliminándolo aquí. Aquí, la superficie inferior del troquel solo ha alcanzado el nivel de la superficie de la pieza de trabajo en el lado de la rebaba, de modo que aquí no se ha estampado ningún borde, como se describe en las figuras 2. No obstante, también sería posible una estampación de bordes adicional de este tipo.

En esta realización, la reducción del ángulo de la superficie de corte y la altura de la indentación se debe en gran parte al efecto del subdimensionado entre el troquel y la pieza de trabajo W1, para formar así la pieza de trabajo en estampada W2, que preferiblemente está lista para usar sin procesamiento posterior.

También en este caso, el redondeo de estampación PR puede elegirse de tal manera que la rebaba redondeada de este modo presente un radio que al menos se corresponda sustancialmente con la altura de indentación reducida. Preferiblemente se consiguen desviaciones entre este radio y la altura de indentación reducida de menos del 25%. Las figuras 4 muestran una realización particularmente preferida, que se puede utilizar, por ejemplo, en el caso de piezas de trabajo rotación n veces simétricas por rotación, tales como láminas de engranajes o ruedas dentadas, preferiblemente ruedas dentadas. También se puede usar para producir piezas de trabajo no simétricas o aquellas piezas de trabajo que presentan dientes solo en secciones, en particular en al menos una sección del contorno perimetral troquelado/cortado con precisión. La figura 4A muestra una representación en sección del dispositivo de estampación paralela a la dirección de la carrera o paralela a la normal WN a la pieza de trabajo. La pieza de trabajo W1 aún sin estampar que se muestra aquí presenta nuevamente una indentación de la altura E, una rebaba G y una superficie de corte SF que no es paralela a la normal a la pieza de trabajo WN y está inclinada.

La pieza de trabajo W1 está rodeada aquí por un troquel que presenta una parte de troquel superior GSO y una parte de troquel inferior GSU. En las secciones A1 y A2, las dos piezas de troquel GSO y GSU tienen cada una un redondeo de estampación PR. En este caso el redondeo de estampación PR de la parte inferior del troquel GSU sirve para estampar la rebaba con un radio deseado, por lo que el redondeo de estampación PR de la parte superior del troquel GSO limita la reducción de la indentación al valor E1, ya que mediante esto el flujo de material prensado durante la estampación está limitado.

Puede verse que en esta representación en sección A-A, la cual corresponde al plano de corte A-A de la figura 4B, las piezas de troquel están sobredimensionadas en comparación con la pieza de trabajo W1 o su superficie de corte SF. En comparación con la figura 4B, donde el troquel se muestra en líneas discontinuas, se puede ver que este sobredimensionado solo está presente en una zona de punta de diente de una pieza de trabajo W1 que tiene dientes, por ejemplo, de una pieza de trabajo que solo tiene dientes en al menos una zona de la pieza, por ejemplo, en el caso de un elemento de ajuste de asiento de un vehículo de motor o también de una pieza de trabajo W1 troquelada/cortada con precisión como un engranaje, preferiblemente una rueda dentada de cadena.

Ambas figuras revelan también una realización esencial de la invención, según la cual la separación entre las dos piezas de troquel en la dirección de la carrera H disminuye, vista desde el interior de la pieza de trabajo, en la dirección de la superficie de corte. Esta reducción de la separación está presente en la zona B de ambas piezas de troquel, la cual se extiende sobre la punta del diente según la figura 4B. Si es necesario, esta zona también puede extenderse por toda la altura del diente, pero está dispuesta al menos en la zona de la punta del diente.

Este diseño no solo redondea la rebaba G durante el estampación y reduce la indentación E a E1, sino que también efectúa una reducción del espesor de la pieza de trabajo en la pieza de trabajo W1 con una reducción de espesor que aumenta desde radialmente dentro en la dirección hacia radialmente fuera en un diente respectivo de los dientes que tienen la pieza de trabajo, en particular, la rueda dentada generada. El material prensado desde la zona B en la pieza de trabajo encuentra en esta caso espacio en la zona de separación entre la superficie de corte y la superficie lateral del troquel, debido al sobredimensionado que allí se da.

Tal reducción de espesor, que se genera de manera idéntica tanto en el lado de la rebaba como en el lado de la indentación, en cada diente de la pieza dentada, en particular una rueda dentada, puede, por ejemplo, formar una zona de rodaje de la pieza-diente para facilitar el rodaje del diente en el respectivo eslabón de la cadena.

La figura 4B muestra además que el troquel o las dos partes de troquel GSO y GSU están subdimensionadas en la zona de base de diente respectiva o la zona de pie del diente, es decir, las partes de troquel con sus superficies laterales de troquel GSF están dentro de la pieza de trabajo W1 visto en la dirección de la carrera.

Mediante las inclinaciones de ataque se posibilita nuevamente que durante el paso de estampación el troquel, en particular su parte inferior GSU del troquel, se desplace sobre la rebaba G de la pieza de trabajo, estampando esta y al mismo tiempo reduciendo o preferiblemente eliminando el ángulo de la superficie de corte SF a la normal a pieza de trabajo mediante del flujo de material. En la zona del pie del diente, especialmente en el área de, por ejemplo, hasta el 50 % de la altura del diente por encima de la zona del pie del diente, la superficie de corte se puede paralelizar a la normal a la pieza de trabajo, en particular mejorando el engranado entre las superficies de los dientes de allí y un eje de eslabones de cadena.

Esta variante del método también da como resultado preferentemente una pieza de trabajo que puede utilizarse directamente después del paso de estampación, en particular una pieza de trabajo con dientes y preferentemente una rueda dentada de cadena, que no requiere reprocesamiento o solo un reprocesamiento significativamente reducido en comparación con el estado de la técnica.

Claims (12)

REIVINDICACIONES

1. Método para producir piezas troqueladas (W2), en particular piezas de trabajo con láminas de engranaje o dientes, en particular ruedas dentadas, por el que una pieza troquelada, en particular cortada con precisión (W1) se coloca en un dispositivo de estampación y la rebaba (G) que se crea en la pieza de trabajo (W1) durante el troquelado, se redondea por medio de un troquel (GS) del dispositivo de estampación, en el que, utilizando la misma carrera del dispositivo de estampación (GS) mediante la cual tiene lugar el redondeo de la rebaba se realiza, también se reduce la altura de la indentación (E), que se crea durante el troquelado, caracterizado por que, utilizando la misma carrera del dispositivo de estampación mediante la cual tiene lugar el redondeo de la rebaba, el ángulo (a) entre una tangente de la superficie de corte (SF), que se extiende entre el lado de la rebaba y el lado de la indentación de la pieza de trabajo (W1), y la normal a la pieza de trabajo (WN) también se reduce, en particular se elimina por completo, en particular en el caso de piezas de trabajo (W1) que tienen un contorno circular, la conicidad de la superficie de corte (SF) se reduce, preferentemente se elimina.

2. Método según la reivindicación 1, caracterizado por que el troquel (GS) del dispositivo de estampación, que tiene un subdimensionado respecto a la pieza de trabajo (W1), en particular respecto a la posición de la rebaba (G) en la pieza de trabajo (W1), pasa sobre la rebaba (G) viniendo desde el lado de las rebabas de la pieza de trabajo (W1).

3. Método según la reivindicación 2, caracterizado por que por medio de una inclinación de ataque en el troquel (GS) que apunta hacia la pieza de trabajo (W1), se desplaza material de la pieza de trabajo (W1) en dirección hacia el interior de la pieza de trabajo y/o hacia el lado de la indentación.

4. Método según la reivindicación 2 ó 3, caracterizado por que el valor absoluto del subdimensionado corresponde al menos al 50 % de aquella separación que, medida en una dirección paralela al plano de la pieza de trabajo en la pieza de trabajo troquelada (W1), está presente en la superficie de corte (SF) entre el extremo de la indentación y la punta de la rebaba.

5. Método según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el troquel (GS) que redondea la rebaba presenta un radio (PR) previsto para redondear la rebaba, el cual es menor que la altura de indentación de la indentación (E) que se crea durante el troquelado, y tiene lugar una reducción de la indentación junto con el redondeo de la rebaba, hasta una altura de indentación menor o igual a este radio (PR).

6. Método según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que, utilizando el troquel (GS) del dispositivo de estampación, se estampa un borde (GR) que se extiende a lo largo del contorno de troquelado del lado de la rebaba, en particular el contorno de corte de precisión, de manera que esté adyacente a la rebaba redondeada, en esta zona el espesor de la pieza de trabajo se reduce con respecto a una zona de la pieza de trabajo que se encuentra fuera del borde, por lo que en particular con la creación del borde se realiza un endurecimiento por deformación de la pieza de trabajo (W2) en la zona de borde.

7. Método según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el troquel (GS) del dispositivo de estampación, que pasa por la rebaba (G) y la redondea acercándose por el lado de la rebaba, está configurado como una campana o manguito que rodea al menos uno de los dos expulsores (A1, A2) entre los cuales se sujeta la pieza de trabajo (W1, W2) durante el redondeo de la rebaba.

8. Método según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el dispositivo de estampación tiene una parte superior de troquel (GSO) y una parte inferior de troquel (GSU), cuya separación mutua, vista en la dirección de la carrera (H), disminuye en una dirección perpendicular a la dirección de la carrera (H ), en particular disminuyendo así desde el interior de la pieza de trabajo hacia la superficie de corte (SF) de la pieza de trabajo (W1, W2), y también se genera, preferiblemente en la misma carrera del dispositivo de estampación por medio del cual se realiza el redondeo de la rebaba, una reducción del espesor de la pieza de trabajo que aumenta en dirección hacia la superficie de corte en el lado de la rebaba y el lado de la indentación en la pieza de trabajo (W1, W2).

9. Método según la reivindicación 8, caracterizado por que la reducción del grosor de la pieza de trabajo se genera en una respectiva zona de diente, preferiblemente en toda la respectiva zona de diente entre la punta del diente y la base del diente de una pieza de trabajo que tiene dientes y debe formarse mediante la pieza de trabajo (W1, W2), en particular de una rueda dentada, preferiblemente una rueda dentada de cadena.

10. Método según la reivindicación 9, caracterizado por que, al menos en una zona circundante alrededor de una punta de diente respectiva, al menos una de las partes del troquel (GSO, GSU), preferiblemente la parte superior del troquel (GSO) y la parte inferior del troquel (GSO), tiene un sobredimensionado con respecto a la pieza de trabajo, y como resultado de ello se forma una zona de separación entre la superficie de corte de la pieza de trabajo (SF) y la pieza de troquel (GSO, GSU) en la que se desplaza material de la pieza de trabajo durante la reducción del grosor de la pieza de trabajo.

11. Método según la reivindicación 10, caracterizado por que, por debajo de la zona circundante mencionada anteriormente de un diente respectivo, al menos una de las partes del troquel, preferiblemente la parte superior del troquel y la parte inferior del troquel, tienen un subdimensionado respecto a la pieza de trabajo.

12. Método según una de las reivindicaciones 9 a 11, caracterizado por que, como resultado de la reducción del espesor de la pieza de trabajo entre las piezas de troquel (GSU, GSO), se estampa la geometría final del diente listo para ser usado, preferiblemente toda la pieza de trabajo lista para ser usada (W2).