BR112017005064B1

BR112017005064B1 - Parte estrutural de veículo automotivo, compartimento de carga de um veículo automotivo e método para produzir uma parte estrutural de veículo automotivo

Info

Publication number: BR112017005064B1
Application number: BR112017005064-1A
Authority: BR
Inventors: Nicolas Schneider
Original assignee: Arcelormittal
Priority date: 2014-09-22
Filing date: 2015-09-22
Publication date: 2023-01-17
Also published as: RU2693425C2; TR201901142T4; KR20170058937A; EP3197754B1; MX2017003534A; US10207743B2; ES2708761T3; CN106715249A; EP3197754A1; ZA201701522B; RU2017109126A3; CA2962183A1; JP2017528367A; US20170291646A1; CN106715249B; UA120861C2; KR102418416B1; PL3197754T3; CA2962183C; WO2016046739A1

Abstract

Trata-se da parte estrutural de veículo automotivo (30) que compreende pelo menos um painel principal (40) e um invólucro de roda (42), em que o dito painel principal (40) e o dito invólucro de roda (42) são feitos de duas partes tridimensionais distintas feitas de materiais diferentes presas uma à outra por meio de soldagem.

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

[001] A presente invenção refere-se a uma parte estrutural de veículo automotivo.

[002] Em particular, a invenção se refere a uma parte estrutural de veículo automotivo que forma o painel interno da caçamba de um veículo automotivo do tipo picape.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[003] Caminhonetes do tipo picape, de modo geral, compreendem uma montagem de armação que tem uma extremidade frontal que sustenta uma cabine para transportar passageiros e uma extremidade traseira que sustenta um compartimento de carga, também chamado de caçamba, para transportar carga.

[004] Um compartimento de carga para uma caminhonete do tipo picape inclui tipicamente um painel de caçamba delimitado por paredes verticais para formar um recipiente. As paredes incluem duas paredes laterais, uma parede frontal e uma parede traseira. A parede traseira pode ser instalada de modo giratório para fornecer uma tampa que facilite a inserção ou remoção de artigos no compartimento de carga. Cada parede lateral inclui um invólucro de roda que se projeta para o compartimento de carga e que é destinado a ser colocado acima de uma roda traseira do veículo.

[005] As paredes do compartimento de carga são, cada uma, de modo geral, feitas de um painel interno que é uma parte estrutural e um painel externo que é um painel ornamental.

[006] Os painéis internos são, cada um, de modo geral, feitos de um material metálico, por exemplo, aço. Por exemplo, é conhecido produzir o compartimento de carga fornecendo-se uma peça bruta de aço para cada painel interno e estampando-se as peças brutas de modo a conformar os painéis. Em particular, cada painel lateral é produzido a partir de uma peça bruta inteiriça, isto é, uma peça bruta obtida cortando-se uma única chapa de aço.

[007] Quando se projeta tal compartimento de carga, várias exigências, que, com frequência, conflitam-se umas com as outras, precisam ser cumpridas. De fato, é desejável projetar o compartimento de carga de modo que o mesmo possa resistir a cargas pesadas, em particular, resistir aos impactos das cargas durante a sua inserção no compartimento de carga, sem que se deformem ou se quebrem permanentemente. Além disso, é desejável reduzir o peso total do veículo, a fim de reduzir o consumo de energia do veículo, de modo a atender às exigências ambientais futuras. Desse modo, é desejável reduzir as espessuras das partes que formam o veículo, em particular, os painéis do compartimento de carga. Entretanto, reduzir simplesmente as espessuras dos painéis leva a uma resistência degradada à deformação.

DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO

[008] Um objetivo da invenção é solucionar os problemas mencionados acima e, em particular, fornecer uma parte estrutural de veículo automotivo que tenha um peso reduzido e uma resistência melhorada aos impactos.

[009] Para essa finalidade, a invenção se refere a uma parte estrutural de veículo automotivo que compreende pelo menos um painel principal e um invólucro de roda, em que o dito painel principal e o dito invólucro de roda são feitos de duas partes tridimensionais distintas feitas de materiais diferentes presas uma à outra por meio de soldagem.

[010] A formação do painel principal e do invólucro de roda da parte estrutural como duas partes distintas feitas de materiais diferentes permite uma escolha para cada um dentre o painel principal e o invólucro de roda de um material e de uma espessura que ofereçam um desempenho ideal, em função da tensão à qual os mesmos podem estar submetidos, de modo que tanto a resistência da parte estrutural quanto seu peso possam ser otimizados.

[011] De acordo com outros aspectos vantajosos da invenção, a parte estrutural de veículo automotivo compreende um ou mais dentre os recursos a seguir, considerados sozinhos ou de acordo com qualquer combinação tecnicamente possível: - o material do invólucro de roda tem uma resistência mecânica mais alta do que o material do painel principal; - a taxa de deformação, isto é, a quantidade de deformação, do painel principal é igual à taxa de deformação, isto é, a quantidade de deformação, do invólucro de roda em cada lado da linha de solda que prende o painel principal e o invólucro de roda; - a parte estrutural de veículo automotivo compreende adicionalmente pelo menos um painel lateral, que se estende em uma extremidade do painel principal, em que o dito painel lateral e o dito painel principal são feitos de partes distintas feitas de materiais diferentes presas uma à outra por meio de soldagem; - o dito painel lateral e o dito painel principal são feitos de partes distintas presas uma a outra por soldagem antes que as ditas partes sejam estampadas; - o dito painel lateral e o dito painel principal são produzidos a partir de uma peça bruta soldada a laser; - o material do painel lateral é o mesmo que o material do invólucro de roda; - a parte estrutural de veículo automotivo compreende dois painéis laterais, distintos do painel principal, em que os painéis laterais se estendem em cada lado do painel principal e são presos ao dito painel principal por meio de soldagem; - os ditos painéis laterais são soldados ao dito painel principal, antes da estampagem; - os ditos painéis laterais e o dito painel principal são produzidos a partir de uma peça bruta soldada a laser; - o painel principal é feito de aço de liga baixa de alta resistência; - o invólucro de roda é feito de aço bifásico; - o painel lateral (ou painéis laterais) é feito de aço bifásico; - a parte estrutural automotiva forma o painel interno da caçamba de um compartimento de carga de um veículo automotivo do tipo picape; - o painel principal compreende uma porção inferior e uma porção superior que se projetam substancial e perpendicularmente a partir da porção inferior.

[012] A invenção também se refere a um compartimento de carga de um veículo automotivo do tipo picape que compreende pelo menos um painel interno da caçamba, em que o dito painel interno da caçamba é uma parte estrutural automotiva, de acordo com a invenção.

[013] A invenção também se refere a um método para produzir uma parte estrutural de veículo automotivo, de acordo com a invenção, que compreende as etapas a seguir: - estampar uma peça bruta de um primeiro material para conformar o painel principal, - estampar uma peça bruta de um segundo material, diferente do primeiro material, para conformar o invólucro de roda, - prender o painel principal ao invólucro de roda por meio de soldagem.

[014] De acordo com outros aspectos vantajosos da invenção, o método compreende um ou mais recursos, considerados sozinhos ou de acordo com qualquer combinação tecnicamente possível: - o painel principal é preso ao invólucro de roda por meio de soldagem a laser; - a soldagem a laser é realizada por meio de soldagem de topo, com uso de um material de enchimento, ou por meio de soldagem por sobreposição; - o método compreende adicionalmente as etapas a seguir, antes da estampagem da peça bruta do primeiro material: - prender uma peça bruta de um terceiro material a uma dentre as partes laterais da peça bruta do primeiro material por meio de soldagem a laser, a fim de obter uma peça bruta de painel lateral, - estampar a peça bruta de painel lateral em uma única operação para conformar juntamente o painel principal e o painel lateral; - o terceiro material é o mesmo que o segundo material.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[015] Outros recursos e vantagens da invenção serão mais bem compreendidos a partir de uma leitura da descrição a seguir, fornecida em referência às Figuras anexas, nas quais: - a Figura 1 é uma vista em perspectiva de um compartimento de carga de uma caminhonete do tipo picape que compreende uma parte estrutural de veículo automotivo, de acordo com uma realização particular; - a Figura 2 mostra uma vista em perspectiva parcialmente explodida da parte estrutural de veículo automotivo da Figura 1.

DESCRIÇÃO DE REALIZAÇÕES DA INVENÇÃO

[016] Na descrição a seguir, os termos interno, externo, frontal, traseiro, transversal, longitudinal, vertical e horizontal são interpretados em referência à orientação usual dos elementos ilustrados, partes ou estruturas, quando montados em uma estrutura de veículo.

[017] Um compartimento de carga 6 de uma caminhonete do tipo picape é ilustrado na Figura 1. Uma caminhonete do tipo picape, de modo geral, compreende uma porção de cabine para transportar passageiros e um compartimento de carga 6, também chamado caçamba, para transportar vários tipos de carga. A porção de cabine e o compartimento de carga 6 são instalados em uma extremidade frontal e em uma extremidade traseira, respectivamente, da armação da caminhonete do tipo picape.

[018] O compartimento de carga 6 compreende uma caçamba 8 e quatro paredes laterais que incluem paredes laterais direita e esquerda 10, uma parede frontal 14 e uma parede traseira 16 que forma uma tampa.

[019] A caçamba 8 tem um formato substancialmente retangular.

[020] A caçamba 8 é substancialmente horizontal e se estende longitudinalmente entre uma borda frontal 8a e uma borda traseira 8b e transversalmente entre uma borda lateral direita 8c e uma borda lateral esquerda 8d.

[021] A parede frontal 14 se estende em um plano transversal. Em particular, a parede frontal 14 se estende verticalmente entre uma borda inferior 14a e uma borda superior 14b e transversalmente entre a borda lateral direita 14c e uma borda lateral esquerda 14d.

[022] A parede frontal 14 se projeta para cima a partir da borda frontal 8a da caçamba 8.

[023] A parede frontal 14 tem uma largura, tomada ao longo de uma direção transversal, pelo menos igual àquela da caçamba 8.

[024] Cada parede lateral 10 se estende substancialmente em um plano longitudinal vertical. Em particular, cada parede lateral 10 se estende verticalmente entre uma borda inferior 10a e uma borda superior 10b, e longitudinalmente entre uma borda frontal 10c e uma borda traseira 10d.

[025] Cada parede lateral 10, desse modo, projeta-se para cima, a partir de uma borda lateral 8c, 8d da caçamba 8.

[026] Cada parede lateral 10 tem um comprimento, tomado ao longo de uma direção longitudinal, pelo menos igual àquele da caçamba 8.

[027] Além disso, cada parede lateral 10 compreende uma cavidade de roda 20 que se estende para cima e que se projeta para o compartimento de carga 6. Cada cavidade de roda 20 forma, sob o compartimento de carga 6, uma reentrância adaptada para receber uma parte superior de uma roda traseira da caminhonete do tipo picape 2.

[028] As bordas superiores 14b, 10b das paredes frontais 14 e laterais 10 são substancialmente niveladas.

[029] A tampa 16 é instalada de modo giratório em uma borda inferior de tampa adjacentemente à borda traseira 8b da caçamba 8. A tampa 16 pode, desse modo, girar entre uma posição fechada e uma posição aberta. Na posição fechada, a tampa 16 se estende para cima e de modo substancialmente vertical a partir da borda traseira 8b da caçamba 8.

[030] Cada uma das paredes laterais direita e esquerda 10 compreende um painel interno 30, deste ponto em diante chamado painel interno da caçamba 30, e um painel externo 32.

[031] O painel interno da caçamba 30 é uma parte estrutural da caminhonete do tipo picape 2.

[032] O painel interno da caçamba 30 compreende uma face interna orientada em direção à parte interna do compartimento de carga 6 e uma face externa destinada estar voltada para uma face interna do painel externo 32.

[033] O painel externo 32 é um painel ornamental. O painel externo 32 compreende uma face interna destinada a cobrir a face externa do painel interno da caçamba 30 e uma face externa orientada em direção à parte externa da caminhonete do tipo picape 2.

[034] Conforme ilustrado na Figura 2, o painel interno da caçamba 30 inclui um painel principal 40 e um invólucro de roda 42. O painel interno da caçamba 30 inclui adicionalmente dois painéis laterais 44, 46.

[035] O painel principal 40 se estende longitudinalmente entre uma extremidade frontal 40a e uma extremidade traseira 40b e verticalmente entre uma extremidade superior 40c e uma extremidade inferior 40d.

[036] O painel principal 40 é uma parte tridimensional, a qual não é plana. Em particular, o painel principal 40 compreende uma porção inferior e uma porção superior que se projeta substancial e perpendicularmente a partir da porção inferior.

[037] Por exemplo, o painel principal 40 compreende uma porção inferior 50 que é substancialmente horizontal e destinada a ser presa a uma borda lateral 8c, 8d da caçamba 8, de modo a se estender na continuação da caçamba 8, e uma porção superior 52 que se projeta de modo substancialmente vertical da porção horizontal 50 para a borda superior 40c.

[038] O painel principal 40 compreende uma abertura 54 localizada entre as extremidades frontal e traseira 40a, 40b, por exemplo, substancialmente a meio caminho entre as extremidades frontal e traseira 40a, 40b, e que se estende da porção horizontal 50 até a porção vertical 52. A abertura 54 é destinada a permitir a passagem de uma parte superior de uma roda traseira da caminhonete do tipo picape 2. Por exemplo, a abertura 54 tem um formato substancialmente ovoide.

[039] A abertura 54, desse modo, define uma borda tridimensional 56 do painel principal 40, o qual é, por exemplo, curvo.

[040] A porção horizontal 50 compreende duas bordas laterais 58 que se estendem sobre cada lado da abertura 54 e que são contíguas a cada extremidade da borda curva 56. As bordas laterais 58 são destinadas a ser unidas à borda lateral 8c, 8d da caçamba 8. As bordas laterais 58 são, por exemplo, bordas retas.

[041] A extremidade inferior 40d do painel principal 40 é, desse modo, formada pelas bordas laterais 58 e pela borda tridimensional 56.

[042] O invólucro de roda 42, o qual forma a cavidade de roda 20, é uma parte tridimensional que forma uma protuberância que se estende para cima, de modo a formar, sob o compartimento de carga, uma reentrância adaptada para que se encaixe em uma parte superior de uma roda traseira da caminhonete do tipo picape 2.

[043] O invólucro de roda 42 compreende uma borda curva tridimensional 60 que tem um formato complementar àquele de borda curva tridimensional 56 do painel principal 40, e uma borda inferior, de modo geral, reta 62, que une as extremidades da borda curva 60. O invólucro de roda 42 é destinado a ser encaixado na abertura 54 do painel principal 40, em que a borda curva 60 do invólucro de roda é contígua à borda curva 56 do painel principal 40.

[044] Quando o invólucro de roda 42 e o painel principal 40 são, desse modo, montados, a borda inferior reta 62 do invólucro de roda 42 é nivelada com as bordas inferiores 58 do painel principal 40. A borda inferior reta 62 é destinada a ser unida à borda lateral 8c, 8d da caçamba 8.

[045] O painel principal 40 e o invólucro de roda 42 são feitos de duas partes tridimensionais distintas feitas de materiais diferentes, por exemplo, aços diferentes.

[046] Desse modo, o painel principal 40 é feito de um primeiro material, e o invólucro de roda 42 é feito de um segundo material, diferente do primeiro material.

[047] O primeiro material é aço, por exemplo, um aço de liga baixa de alta resistência (assim chamado HSLA). Por exemplo, o aço tem um limite de elasticidade compreendido entre 300 e 360 MPa e uma resistência à tração compreendida entre 390 e 450 MPa.

[048] O primeiro material pode ser revestido ou não revestido, por exemplo, galvanizado recozido ou galvanizado por qualquer processo adequado, tal como revestimento por imersão a quente, eletrodeposição, revestimento a vácuo.

[049] O painel principal 40 tem uma espessura preferencialmente compreendida entre 0,5 mm e 1,2 mm, por exemplo, 0,7 mm.

[050] Preferencialmente, o segundo material tem uma resistência mecânica mais alta do que o primeiro material. De fato, quando a caçamba 8 é submetida a impacto, a tensão recebida pela caçamba 8 é transferida para o invólucro de roda 42, o qual deve ter capacidade para absorver a energia do impacto, sem que se incline ou se quebre permanentemente.

[051] Desse modo, o segundo material, preferencialmente, tem uma resistência mecânica mais alta do que o material do painel principal 40.

[052] Por exemplo, o segundo material tem uma resistência à tração mais alta do que o primeiro material e, preferencialmente, um limite de elasticidade mais alto do que o primeiro material. Por exemplo, a diferença entre a resistência à tração do segundo material e a resistência à tração do primeiro material é de pelo menos 140 MPa, preferencialmente de pelo menos 200 MPa.

[053] Além disso, a diferença entre o limite de elasticidade do segundo material e o limite de elasticidade do primeiro material é de pelo menos 50 MPa.

[054] Por exemplo, o segundo material é um aço bifásico, que tem uma razão de limite de elasticidade para resistência à tração, por exemplo, inferior a 0,6, preferencialmente inferior a 0,5.

[055] Preferencialmente, o aço bifásico tem uma resistência à tração maior do que ou igual a 590 MPa.

[056] O segundo material pode ser revestido ou não revestido, por exemplo, galvanizado recozido ou galvanizado por qualquer processo adequado, tal como revestimento por imersão a quente, eletrodeposição, revestimento a vácuo.

[057] O invólucro de roda 42 tem uma espessura preferencialmente maior do que o painel principal 40, por exemplo, de 0,85 mm.

[058] O uso de um aço bifásico para o invólucro de roda 42, que tem resistência à tração relativamente alta para um dado limite de elasticidade, à medida que comparado a um aço de liga baixa de alta resistência convencional, fornece, ao mesmo tempo, uma boa capacidade de absorção de energia e uma boa resistência à fadiga, além de uma boa capacidade de formação. Em outras palavras, para uma dada resistência à tração exigida para garantir boas propriedades de absorção de energia durante um impacto, o limite de elasticidade é inferior àquele de aço de liga baixa de alta resistência convencional, de modo que o invólucro de roda 42 pode ser formado por estampagem a frio, sem a obtenção de estreitamento ou espessamento do aço.

[059] Desse modo, a formação do painel principal 40 e do invólucro de roda 42 como duas partes separadas permite a escolha, para cada uma dessas partes, de um material e de uma espessura que ofereça um desempenho ideal, em função da tensão à qual os mesmos podem ser submetido e da capacidade de formação exigida para conformar as partes.

[060] Por essa razão, tanto a resistência do painel interno da caçamba 30 quanto seu peso podem ser otimizados.

[061] O painel principal 40 e o invólucro de roda 42 são presas uma à outra por meio de soldagem, ao longo de uma linha de soldagem contínua que une as bordas 56 e 60.

[062] Os painéis laterais incluem painéis laterais frontal 44 e traseiro 46. Os painéis laterais frontal e traseiro 44, 46 se estendem respectivamente nas extremidades frontal e traseira 40a, 40b do painel principal 40.

[063] Cada painel lateral 44, 46 se estende longitudinalmente entre uma extremidade frontal 44a, 46a e uma extremidade traseira 44b, 46b e verticalmente entre uma extremidade superior 44c, 46c e uma extremidade inferior 44d, 46d.

[064] Os painéis laterais 44, 46 são presos ao painel principal 40 por meio de soldagem, em que a extremidade traseira 44b do painel lateral frontal 44 é contígua à extremidade frontal 40a do painel principal 40, e em que a extremidade frontal 46a do painel lateral traseiro 46 é contígua à extremidade traseira 40b do painel principal 40.

[065] Além disso, as extremidades superiores 44c, 46c são substancialmente niveladas com a extremidade superior 40c, e as extremidades inferiores 44d, 46d são substancialmente niveladas com a extremidade inferior 40d.

[066] O painel lateral frontal 44 é destinado a ser unido à parede frontal 14, montando-se a extremidade frontal 44a do painel lateral frontal 44 em uma borda lateral 14c ou 14d da parede frontal 14, por exemplo, por meio de soldagem.

[067] Os painéis laterais 44, 46 e o painel principal 40 são preferencialmente feitos de partes distintas, em que pelo menos um dos painéis laterais 44, 46 é feito de um terceiro material diferente do primeiro material do painel principal 40. Preferencialmente, ambos os painéis laterais 44, 46 são feitos de um material diferente do primeiro material do painel principal 40. Por exemplo, ambos os painéis laterais 44, 46 são feitos do terceiro material.

[068] Preferencialmente, o terceiro material tem uma resistência mecânica mais alta do que o material do painel principal 40.

[069] Por exemplo, o terceiro material tem uma resistência à tração mais alta do que o primeiro material e, preferencialmente, um limite de elasticidade mais alto do que o primeiro material. Por exemplo, a diferença entre a resistência à tração do terceiro material e a resistência à tração do primeiro material é de pelo menos 140 MPa, preferencialmente de pelo menos 200 MPa.

[070] Além disso, a diferença entre o limite de elasticidade do terceiro material e o limite de elasticidade do primeiro material é de pelo menos 50 MPa.

[071] Por exemplo, os painéis laterais 44, 46 são feitos de um aço bifásico, que tem uma razão de limite de elasticidade para resistência à tração por exemplo, inferior a 0,6, preferencialmente inferior a 0,5.

[072] Preferencialmente, o aço bifásico tem uma resistência à tração maior do que ou igual a 590 MPa.

[073] O terceiro material é por exemplo, o mesmo que o segundo material.

[074] O aço que forma os painéis laterais 44, 46 podem ser revestidos ou não revestidos, por exemplo, galvanizado recozido ou eletrogalvanizado.

[075] O uso de um aço bifásico para os painéis laterais fornece uma boa capacidade de absorção de energia, uma boa resistência à fadiga e uma boa capacidade de formação.

[076] Os painéis laterais 44, 46 têm uma espessura preferencialmente compreendida maior do que o painel principal 40, por exemplo, 1 mm.

[077] O painel principal 40 e os painéis laterais 44, 46 são presas uma à outra por meio de soldagem, ao longo de linhas de soldagem 70, 72 que unem a extremidade traseira 44b do painel lateral frontal 44 à extremidade frontal 40a do painel principal 4, em um lado, e a extremidade frontal 46a do painel lateral traseiro 46 à extremidade traseira 40b do painel principal 40, no outro lado.

[078] Preferencialmente, o painel principal 40 e os painéis laterais 44, 46 são soldados juntamente, antes de serem estampados.

[079] Desse modo, os materiais usados para o painel principal 40 e os painéis laterais 44, 46, bem como a espessura desses painéis 40, 44 e 46, podem ser escolhidos de modo que sejam adaptados às funções desses painéis, em particular, as tensões a que podem ser submetidos, e à capacidade de formação exigida para conformar as partes. Um método para produzir o painel interno da caçamba 30 será, agora, descrito.

[080] A produção do painel interno da caçamba 30 compreende produzir o painel principal 40 e o invólucro de roda 42 separadamente, e prender o painel principal 40 ao invólucro de roda 42 por meio de soldagem.

[081] O painel principal 40 é produzido formando-se uma peça bruta de painel principal do primeiro material e estampando-se a peça bruta para conformar o painel principal 40.

[082] A peça bruta de painel principal é substancialmente plana. A peça bruta de painel principal é obtida cortando-se uma chapa do primeiro material ao formato adequado, isto é, um formato adaptado de modo que a peça bruta de painel principal possa ser estampada para conformar o painel principal 40.

[083] A peça bruta de painel principal é, então, estampada, por exemplo, estampada a frio, para formar o painel principal tridimensional 40.

[084] Preferencialmente, antes da estampagem da peça bruta de painel principal, uma peça bruta de borda lateral é presa a cada parte lateral da peça bruta de painel principal por meio de soldagem a laser, de modo a obter uma peça bruta de painel lateral.

[085] As peças brutas de borda lateral são substancialmente planas. As peças brutas de borda lateral são destinadas a formar, uma vez estampadas, os painéis laterais 44, 46. As peças brutas de borda lateral são, por exemplo, ambas, feitas do terceiro material, diferente do primeiro material. As peças brutas de borda lateral são obtidas cortando-se chapas do terceiro material para os formatos apropriados, isto é, formatos adaptados de modo que cada uma das peças brutas de borda lateral possa ser estampada para conformar um painel lateral 44, 46.

[086] A peça bruta de painel lateral, desse modo, forma uma peça bruta soldada a laser.

[087] A peça bruta de painel lateral é, então, estampada em uma única operação, de modo a conformar juntamente o painel principal tridimensional 40 e as bordas laterais tridimensionais 44, 46.

[088] O invólucro de roda 42 é produzido formando-se uma peça bruta de invólucro de roda do segundo material e estampando-se a peça bruta de invólucro de roda para conformar o invólucro de roda 42.

[089] A peça bruta de invólucro de roda é obtida cortando-se uma chapa do segundo material ao formato adequado, isto é, um formato adaptado de modo que a peça bruta de invólucro de roda possa ser estampada para formar o invólucro de roda 42.

[090] A peça bruta de invólucro de roda é substancialmente plano.

[091] A peça bruta de invólucro de roda é, então, estampada para conformar o invólucro de roda tridimensional 42.

[092] Finalmente, o invólucro de roda 42 é preso ao painel principal 40 por meio de soldagem.

[093] Preferencialmente, o invólucro de roda 42 é preso ao painel principal 40 por meio de soldagem a laser.

[094] Em particular, o painel principal 40 é preso ao invólucro de roda 42 soldando-se a borda tridimensional 56 do painel principal 40 à borda tridimensional 60 do invólucro de roda, ao longo de uma linha de soldagem contínua.

[095] Por exemplo, a soldagem é realizada por meio de soldagem de topo, com uso de um material de enchimento, com uma potência de laser compreendida entre 3 e 5 kW e uma velocidade de soldagem compreendida entre 3 e 5 m/min.

[096] De acordo com um segundo exemplo, a soldagem é realizada por meio de soldagem por sobreposição, com uma potência de laser compreendida entre 3 e 5 kW e uma velocidade de soldagem compreendida entre 7 e 10 m/min.

[097] Essas técnicas de soldagem fornecem uma soldagem resistente do painel principal 40 e do invólucro de roda 42.

[098] De fato, essas técnicas de soldagem são particularmente adaptadas para unir as bordas tridimensionais e para soldar as bordas, as quais podem não ser exatamente de formatos complementares, pertencentes ao fenômeno de retorno elástico ao qual o painel principal 40 e o invólucro de roda 42 podem ser submetidos após a estampagem dessas partes.

[099] A fim de limitar os efeitos desse fenômeno na soldagem, a taxa de deformação, isto é, a quantidade de deformação, do painel principal 40 é preferencialmente igual à taxa de deformação, isto é, à quantidade de deformação, do invólucro de roda 42 em cada lado da linha de solda que prende o painel principal e o invólucro de roda.

[0100] A formação do painel principal 40 e do invólucro de roda 42 da parte estrutural como duas partes distintas feitas de materiais diferentes permite a escolha, para cada um dentre o painel principal e o invólucro de roda, de um material e de uma espessura que ofereçam um desempenho ideal, em função da tensão à qual os mesmos podem ser submetidos, de modo que tanto a resistência da parte estrutural quanto seu peso possam ser otimizados.

[0101] Em particular, o invólucro de roda 42 pode, desse modo, ser feito de um material que tenha uma resistência mecânica alta, isto é, limite de elasticidade e resistência à tração altos, sem a necessidade de formar o painel interno inteiro da caçamba com esse material.

[0102] O uso de dois materiais diferentes para formar o painel principal 40 e o invólucro de roda 42 permite adicionalmente a escolha, para cada uma dessas partes, de um material que seja adequado para conformar essas partes, estampando-se peças brutas, sem a obtenção de estreitamento ou espessamento do aço.

[0103] A montagem da peça bruta principal sondando-se antes da estampagem permite o uso de uma prensa única para conformar tanto o painel principal 40 quanto as bordas laterais 44, 46, o que reduz o custo de produção.

[0104] Além disso, o uso de soldagem a laser fornece uma linha de solda contínua entre as peças brutas ou as partes, e, consequentemente, fornece uma boa resistência e, desse modo, uma boa resistência à quebra.

[0105] Precisa ser compreendido que as realizações exemplificativas apresentadas acima não são limitantes.

[0106] Por exemplo, de acordo com outra realização, o painel principal 40 e os painéis laterais 44, 46 são feitos do mesmo material. O painel principal 40 e os painéis laterais 44, 46 também podem ser feitos de uma parte única, isto é, ser formados estampando-se uma peça bruta, a qual é obtida cortando-se uma única chapa de aço.

[0107] Embora a invenção tenha sido descrita em detalhes em conjunto com apenas uma quantidade limitada de realizações, deve-se prontamente compreender que a invenção não se limita a tais realizações reveladas. Ao contrário, a invenção pode ser modificada para incorporar quaisquer quantidades de variações, alterações, substituições ou disposições equivalentes não descritas até o momento, mas que são proporcionais ao espírito e ao escopo da invenção. Adicionalmente, embora várias realizações da invenção tenham sido descritas, deve ser compreendido que os aspectos da invenção podem incluir apenas algumas das realizações descritas. Consequentemente, a invenção não deve ser vista como limitada pela descrição anteriormente mencionada, mas é apenas limitada pelo escopo das reivindicações anexas.

Claims

1. PARTE ESTRUTURAL DE VEÍCULO AUTOMOTIVO (30) caracterizada por compreender pelo menos um painel principal (40) e um invólucro de roda (42), em que o painel principal (40) compreende uma porção inferior (50) e uma porção superior (52) que se projeta de modo substancialmente perpendicular a partir da posição inferor, em que o dito painel principal (40) e o dito invólucro de roda (42) são feitos de duas partes tridimensionais distintas feitas de materiais diferentes presas uma à outra por soldagem.

2. PARTE ESTRUTURAL DE VEÍCULO AUTOMOTIVO (30), de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo material do invólucro de roda (42) ter uma resistência mecânica mais alta do que o material do painel principal (40).

3. PARTE ESTRUTURAL DE VEÍCULO AUTOMOTIVO (30), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 2, caracterizada pela taxa de deformação do painel principal (40) ser igual à taxa de deformação do invólucro de roda (42) em cada lado da linha de solda que prende o painel principal e o invólucro de roda.

4. PARTE ESTRUTURAL DE VEÍCULO AUTOMOTIVO (30), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada por compreender adicionalmente pelo menos um painel lateral (44, 46), que se estende em uma extremidade (40a, 40b) do painel principal (40), em que o dito painel lateral (44, 46) e o dito painel principal (40) são feitos de partes distintas feitas de materiais diferentes presas uma à outra por soldagem antes que as ditas partes sejam estampadas.

5. PARTE ESTRUTURAL DE VEÍCULO AUTOMOTIVO (30), de acordo com a reivindicação 4, caracterizada pelo material do painel lateral (44, 46) ser o mesmo que o material do invólucro de roda (42).

6. PARTE ESTRUTURAL DE VEÍCULO AUTOMOTIVO (30), de acordo com qualquer uma das reivindicações 4 a 5, caracterizada por compreender dois painéis laterais (44, 46), distintos do painel principal (40), em que os painéis laterais (44, 46) se estendem em cada lado do painel principal (40) e são presos ao dito painel principal (40) por soldagem antes da estampagem.

7. PARTE ESTRUTURAL DE VEÍCULO AUTOMOTIVO (30), de acordo com qualquer uma das reivindicações 4 a 5, caracterizada pelo painel lateral (ou painéis laterais) (44, 46) ser feito de aço bifásico.

8. PARTE ESTRUTURAL DE VEÍCULO AUTOMOTIVO (30), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizada pelo painel principal (40) ser feito de aço de liga baixa de alta resistência.

9. PARTE ESTRUTURAL DE VEÍCULO AUTOMOTIVO (30), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizada pelo invólucro de roda (42) ser feito de aço bifásico.

10. PARTE ESTRUTURAL DE VEÍCULO AUTOMOTIVO (30), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizada por formar o painel interno da caçamba (30) de um compartimento de carga (6) de um veículo automotivo do tipo picape.

11. COMPARTIMENTO DE CARGA (6) DE UM VEÍCULO AUTOMOTIVO, do tipo picape, caracterizado por compreender pelo menos um painel interno da caçamba (30), em que o dito painel interno da caçamba (30) é uma parte estrutural de veículo automotivo (30), conforme definido na reivindicação 10.

12. MÉTODO PARA PRODUZIR UMA PARTE ESTRUTURAL DE VEÍCULO AUTOMOTIVO (30), conforme definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado por compreender as etapas a seguir: - estampar uma peça bruta de um primeiro material para conformar o painel principal (40), - estampar uma peça bruta de um segundo material, diferente do primeiro material, para conformar o invólucro de roda (42), - prender o painel principal (40) ao invólucro de roda (42) por meio de soldagem.

13. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo painel principal (40) ser preso ao invólucro de roda (42) por meio de soldagem a laser.

14. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pela soldagem a laser ser realizada por meio de soldagem de topo, com uso de um material de enchimento, ou por meio de soldagem por sobreposição.

15. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 12 a 14, caracterizado por ser para produzir uma parte estrutural de veículo automotivo (30), conforme definido em qualquer uma das reivindicações 4 a 6, que compreende adicionalmente as etapas a seguir antes da estampagem da peça bruta do primeiro material: - prender uma peça bruta de um terceiro material em uma dentre a parte lateral da peça bruta do primeiro material por meio de soldagem a laser a fim de obter uma peça bruta de painel lateral, - estampar a peça bruta de painel lateral em uma única operação para conformar juntamente o painel principal (40) e o painel lateral (44, 46).

16. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo terceiro material ser o mesmo que o segundo material.