BRPI0509677B1 - Processo para fabricação de porcas montadas - Google Patents
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Abstract
porca montada bem como processo para fabricação de porcas montadas. a presente invenção refere-se tanto a porcas montadas como também a um processo para fabricação de porcas montadas, que consistem em como de porca (1<a>) e prato de pressão (2<a>), sendo que o corpo de porca possui uma parte de acionamento, como uma parte poligonal, para engate de uma ferramenta, bem como uma região de encosto, que quando do aperto pode ser levada a contato com a área de apoio do prato de pressão disposto no corpo de corpo de maneira cativa, o qual apresenta um recesso central, para dentro do qual se estende ao menos parcialmente axialmente um colar amoldado em uma só peça ao como da porca, sendo que o colar apresenta para formação de uma união cativa uma amoldagem, que recobre radialmente parcialmente ou engata por trás do anel de pressão.
Description
(54) Título: PROCESSO PARA FABRICAÇÃO DE PORCAS MONTADAS (51) Int.CI.: F16B 39/26; B21K 1/70 (30) Prioridade Unionista: 07/04/2004 DE 10 2004 016 979.9 (73) Titular(es): NEUMAYER TEKFOR ENGINEERING GMBH (72) Inventor(es): MANFRED VOGEL; EWALD BÀCHLE
1/8
Relatório Descritivo da Patente de Invenção para PROCESSO PARA FABRICAÇÃO DE PORCAS MONTADAS.
[001] A presente invenção refere-se tanto a porcas montadas como também a processo para fabricação de porcas montadas, que consistem em corpo de porca e prato de pressão, sendo que o corpo de porca possui uma parte de acionamento, como uma parte poligonal, para engate de uma ferramenta, bem como uma região de encosto, que quando do aperto pode ser levada a contato com a área de apoio do prato de pressão disposto no corpo de corpo de maneira cativa, o qual apresenta um recesso central, para dentro do qual se estende ao menos parcialmente axialmente um pescoço amoldado em uma só peça ao corpo da porca, sendo que o pescoço apresenta para formação de uma união cativa uma amoldagem, que recobre radialmente parcialmente ou engata por trás do anel de pressão.
[002] Com tais porcas montadas, como ficaram conhecidas das publicações DE-OS 43 07 090 e 196 50 453 e que são empregadas especialmente para a fixação de rodas ou aros aos eixos de veículos automotores e aí especialmente em veículos utilitários, o prato de pressão é fabricado antes da montagem com o corpo de porca mediante deformação a frio, em seguida torneamento e depois acabamento. O próprio corpo de porca tem uma parte de acionamento hexagonal, como prevê a norma DIN em porcas.
[003] A presente invenção tem por objetivo poder fabricar mais favoravelmente tais porcas montadas, reduzir os números dos procedimentos de fabricação e otimizar e reduzir ainda mais o emprego de material. Além disso, os torques transmissíveis devem ser aumentados com simultânea manutenção ou aperfeiçoamento das propriedades de uso ademais essenciais.
[004] A invenção atinge inicialmente ao menos uma parte de objetivo por prever que quando da fabricação do prato de pressão sejam
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2/8 eliminadas a deformação a frio, o torneamento e o acabamento e, ao invés disso, o prato de pressão, antes da montagem com o corpo da porca, seja levado a sua forma final por meio de um único processo de deformação. Segundo uma outra característica da invenção, o processo de deformação é realizado então em forma de uma operação de prensagem a quente, que pode ser efetuada em uma ferramenta de vários estágios. A operação de prensagem a quente segundo a presente invenção se caracteriza novamente pelo fato de que inclui apenas um único procedimento de aquecimento, podendo ser então particularmente vantajoso que o resfriamento do prato de pressão depois da deformação a quente se efetue especificamente ou controladamente, podendo o resfriamento do prato de pressão ocorrer em um módulo de tempo-temperatura predeterminado. É assim possível que uma textura do prato de pressão, correspondente a um tratamento térmico separado, como um acabamento, seja produzida mediante simultâneo resfriamento do aquecimento que é aplicado quando do processo de deformação.
[005] Com um tal processo de fabricação, especialmente de um prato de pressão segundo o processo de acordo com a presente invenção, não apenas podem ser dispensadas a deformação a frio e o torneamento, mas sim também o acabamento, o que acarreta no total uma considerável economia de custo em comparação com os processos de fabricação convencionais. O resfriamento específico pode se efetuar por exemplo por meio de ar e/ou com emprego ao menos parcial de um meio fluido.
[006] Pelo resfriamento específico é obtida uma propriedade semelhante a acabamento, a saber, uma resistência do material, que é comparável com a resistência de acabamento do processo de fabricação convencional, em que era previsto um processo de acabamento próprio, bem como a correspondente estrutura de textura. Essas proPetição 870180021785, de 19/03/2018, pág. 7/23
3/8 priedades ao menos aproximadamente equivalentes ao acabamento são portanto alcançadas não por um processo de aquecimento adicional, mas sim quando do resfriamento de um procedimento de transformação a quente, que é desde logo necessário para uma conformação. Como já mencionado, a porca montada de acordo com a invenção se caracteriza pelo fato de que não é deformada a frio, não é usinada com levantamento de aparas e não é submetida a uma operação de têmpera própria.
[007] De acordo com a invenção, portanto, depois de um processo de aquecimento, os seguintes contornos do prato de pressão [008] diâmetro externo [009] a região de encosto oposta ao corpo de porca, que também pode ser executada côncava e servir ao encosto no aro [0010] o recesso central juntamente com seu contorno a ser radialmente alargado para efeito do suporte do prato de pressão na porca contra a região de encosto do prato de pressão, que por exemplo pode ser alargado conicamente ou executado como rebaixo [0011] a área de apoio prevista para o encosto do corpo de mola, que pode ser executada cônica-convexa e cuja conicidade pode ser mais inclinada do que aquela da região de encosto [0012] a região de transição entre área de apoio e diâmetro externo são obtidos com propriedades semelhantes ao acabamento em um único procedimento de transformação, portanto por meio de um único aquecimento, em uma ferramenta de múltiplos estágios e mediante específico resfriamento.
[0013] Pode ser especialmente conveniente que o prato de pressão seja fabricado de um aço apresentando um teor de carbono superior do que o 34 CrMo4 usualmente empregado para tais pratos de pressão, a saber, por exemplo 42 CrMo4, que ao menos não seja essencialmente mais caro do que o primeiro.
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4/8 [0014] Porcas montadas podem, segundo outras características da invenção, ser aperfeiçoadas e atingir ao menos alguns objetivos do tipo mencionado no início, a saber, por exemplo aumentar os torques transmissíveis, além de alcançar um aspecto de sustentação mais uniforme quando do aperto da porca e uma melhor distribuição de momentos, que por exemplo pode ser alcançada por uma distribuição mais uniforme de material pela parte poligonal e, até mesmo, um barateamento pelo reduzido emprego de material.
[0015] Segundo outras configurações vantajosas da invenção, tais porcas montadas podem ter menos de seis, seis ou mais do que seis elementos de engate de força, como ressaltos ou áreas de engate, mas, na medida em que a parte de acionamento, portanto o corpo de porca apresente seis elementos de engate de força, estes, segundo uma das características da invenção, diverge de um hexágono normal, como prevê a DIN para tais porcas. Independentemente de serem empregados menos do que seis, seis ou mais elementos de engate de força, pode ser então vantajoso que a parte de acionamento seja um perfil externo-redondo, por exemplo um perfil hexagonal, octogonal ou outro perfil externo-redondo. Esses perfis externos-redondos da parte de porca podem também apresentar a forma de um perfil Torx® ou um perfil semelhante a Torx®. Perfis Torx® ou semelhantes a Torx® são até agora empregados apenas em conexão com parafusos, a saber, com perfil interno ou com perfil externo nas cabeças de parafuso. A invenção refere-se, ademais, portanto, a porcas com perfil externoredondo, como bem geralmente perfil Torx® ou semelhante a Torx®, como também em porcas montadas especialmente. Porcas de acordo com a invenção com perfil externo-redondo ou perfil Torx® ou semelhante a Torx® se destacam pelo fato de que não apresentam flancos retos, que unam as distintas arestas de canto se estendendo axialmente, mas sim têm arestas redondas e intermediariamente entalhes
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5/8 radiais ou nervuras se estendendo radialmente. Frente a perfis poligonais comparáveis, esses perfis garantem uma transmissão de torque consideravelmente maior, uma redução das forças radiais, um melhor engate das ferramentas, porque resulta um aspecto de sustentação essencialmente mais uniforme quando do aperto. Pois essa forma faz com que a ferramenta se centre melhor, isto é, todos os por exemplo seis elementos efetivamente sustentam. Esse não é o caso em um hexágono normal, porque nele a ferramenta via de regra é centrada apenas em duas ou três áreas.
[0016] Se, em lugar de um perfil redondo externo hexagonal, for empregado por exemplo um perfil redondo externo octogonal, então adicionalmente às vantagens acima mencionadas podem também ainda ser economizados custos de material, porque então com tais propriedades ao menos aproximadamente iguais o diâmetro pode ser ainda reduzido na medida em que a proporção de diâmetro externo para diâmetro interno da parte de acionamento de acordo com a invenção pode ser projetada em menos do que 1,3, por exemplo a uma proporção entre menos do que 1,3 a 1,18, com o que ainda menor material precisa ser empregado do que com Torx® normal, comparável.
[0017] Pode ainda ser especialmente vantajoso prover uma porca montada, especialmente do tipo mencionado no início, de uma aresta de doze faces.
[0018] Com auxílio das figuras 1 a 8 será a invenção mais pormenorizadamente explicada.
[0019] Mostram:
[0020] Figura 1 - uma porca montada segundo o estado atual da técnica em corte pela linha I-I da figura 2, que mostra uma vista do alto de uma tal porca montada, [0021] Figura 3 - mostra uma porca montada de acordo com a invenção em corte segundo a linha III-III da figura 4, mostrando esta úlPetição 870180021785, de 19/03/2018, pág. 10/23
6/8 tima uma vista do alto dessa porca montada, [0022] Figura 5 - mostra uma outra porca montada segundo a invenção em corte pela linha V-V da figura 6, mostrando esta última uma vista do alto de uma tal porca, [0023] Figura 7 - um outro exemplo de execução segundo a invenção em corte segundo a linha VII-VII da figura 8, que mostra por sua vez uma vista do alto.
[0024] Porcas montadas segundo o estado atual da técnica, em correspondência às figuras 1 e 2, como estão descritas na DE-OS 196 50 453, têm um corpo de porca 1, ao qual está fixado cativo um corpo de pressão 2, sendo que o corpo de porca tem uma parte de acionamento, é executada como hexágono 3 para engate de uma ferramenta. O corpo de porca 1 possui ainda uma área contígua 4, que quando do aperto pode ser levada a contato com a área de apoio 5 do prato de pressão 2 disposto cativo ao corpo de porca. Esse prato de pressão apresenta um recesso 6 central, para dentro do qual se estende axialmente ao menos parcialmente um pescoço 7 amoldado em uma só peça ao corpo de porca, sendo que o pescoço apresenta para formação de uma união cativa, uma amoldagem 8 em forma de um alargamento 11, que recobre parcialmente radialmente ou engata por trás do anel de pressão.
[0025] O prato de pressão 2 é fabricado, antes da montagem com o corpo de porca 1, inicialmente mediante deformação a frio, em seguida ao menos a área de apoio 5 e a área de encosto 9, com a qual o prato de pressão encosta no aro, são torneadas. Depois há o acabamento do prato de pressão consistindo em 34 CrMo4 segundo o estado atual da técnica. Depois da montagem de prato de pressão 2 e corpo de porca 1, o pescoço 8 apresentando inicialmente um diâmetro menor do que o recesso central é alargado radialmente para fora e, assim, o prato de pressão é seguro no corpo de porca.
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7/8 [0026] Nas figuras 3 a 8 partes ou contornos iguais ou equivalentes são providos de iguais referências básicas.
[0027] Os pratos de pressão 2a, 2b e 2c das figuras 3 a 8 consistem em um aço apresentando uma fração de carbono maior do que o prato de pressão segundo o estado atual da técnica e as figuras 1 e 2, consistem vantajosamente em 42 CrMo4. Esses pratos de pressão 2a, 2b e 2c são levados a sua forma definitiva por meio de um único processo de deformação, convenientemente por meio de uma operação de prensagem a quente, a saber, convenientemente em uma ferramenta de vários estágios, sendo que a operação de prensagem a quente inclui um único procedimento de aquecimento, sendo que o resfriamento do prato de pressão depois da deformação a quente é efetuado especificamente ou controladamente em correspondência a um módulo de tempo-temperatura predeterminado e, assim, é produzida uma textura correspondente a um acabamento do prato de pressão por esse resfriamento específico do aquecimento aplicado quando do procedimento de deformação. Isso pode se efetuar por resfriamento específico por meio de ar ou por emprego ao menos parcial de um meio fluido.
[0028] Quando do processo de deformação, os contornos existentes do prato de pressão [0029] - diâmetro externo 10 [0030] a região de encosto 9 oposta ao corpo de porca, que também pode ser executada côncava e servir ao encosto no aro [0031] o recesso 6 central juntamente com seu contorno 11 a ser radialmente alargado para efeito do suporte do prato de pressão na porca contra a região de encosto 9 do prato de pressão 2 [0032] a área de apoio 5 prevista para o encosto do corpo de mola, que pode ser executada cônica-convexa e cuja conicidade pode ser mais inclinada do que aquela da região de encosto 9
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8/8 [0033] a região de transição entre área de apoio 5 e diâmetro externo 10 são obtidos com propriedades semelhantes ao acabamento em um único procedimento de transformação, portanto por meio de um único aquecimento, em uma ferramenta de múltiplos estágios. Mediante específico resfriamento depois da ou já na ferramenta de transformação podem ser obtidas propriedades de uso correspondentes ao acabamento.
[0034] Segundo uma outra configuração da invenção, para a qual as figuras 3 a 8 estão indicadas como exemplo, segundo a figura 3 o corpo de porca 1 é executado com seis elementos de engate 12a em forma de um perfil externo redondo. Trata-se de um perfil correspondente ao Torx® ou modificado ou semelhante.
[0035] O corpo de porca segundo as figuras 5 e 6 tem oito elementos de engate de força 12b em forma de um perfil externo redondo A proporção do diâmetro externo Ab para diâmetro de núcleo Bb é menor do que a proporção no exemplo de execução segundo as figuras 3 e 4, a saber, inferior a 1,3, enquanto que nas figuras 3 e 4 a proporção de diâmetro externo Aa para o diâmetro de núcleo Ba se situa em torno de 1,35.
[0036] Nas figuras 7 e 8 os elementos de engate 12c são executados como 12 arestas e a proporção de diâmetro externo Ac para diâmetro de núcleo Bc é inferior a 1,2.
[0037] Segundo uma outra etapa inventiva, o prato de pressão antes da montagem com o corpo de porca é calibrado em uma ferramenta ou imediatamente antes de uma ferramenta de montagem ao menos na aresta 13 da abertura central, que poderiam entrar em contato com o corpo de porca quando do aperto, ao menos contudo é ali deformada uma possível rebarba resultante.
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Claims (4)
- REIVINDICAÇÕES1. Processo para fabricação de porcas montadas, que consistem em corpo de porca (1) e prato de pressão (2) giráveis entre si, sendo que o corpo de porca (1) possui uma parte de acionamento (3), como uma parte poligonal, para engate de uma ferramenta, bem como uma região de encosto, que quando do aperto pode ser levada a contato com a área de apoio (5) do prato de pressão (2) disposto de maneira cativa no corpo de corpo, o qual apresenta um recesso central (6), dentro do qual se estende pelo menos parcialmente axialmente um pescoço (7) amoldado em uma só peça ao corpo da porca, sendo que o pescoço (7) apresenta, para formação de uma união cativa, uma amoldagem (8), que recobre radialmente parcialmente ou engata por trás do prato de pressão (2), caracterizado pelo fato de que o prato de pressão (2) antes da montagem com o corpo de porca (1) é levado a sua forma final por meio de um único procedimento de deformação, em que o procedimento de deformação é uma operação de prensagem a quente que é efetuada em uma ferramenta de vários estágios e inclui um único procedimento de aquecimento.
- 2. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o resfriamento do prato de pressão (2) é efetuado em um predeterminado módulo de tempo-temperatura.
- 3. Processo, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que uma estrutura do prato de pressão (2) correspondente a um tratamento térmico separado, como um acabamento, é produzida mediante específico resfriamento do aquecimento aplicado quando do procedimento de deformação.Petição 870180021785, de 19/03/2018, pág. 14/231/4Petição 870180021785, de 19/03/2018, pág. 16/23
- 4/4Petição 870180021785, de 19/03/2018, pág. 19/23
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