BRPI0902336A2

BRPI0902336A2 - vehicle door reinforcement and manufacturing process vehicle door reinforcement

Info

Publication number: BRPI0902336A2
Authority: BR
Inventors: Jon Bilbao Garcia; Inaki Alapont Etxaniz
Original assignee: Mb Metalbages Do Brasil Ltda
Priority date: 2009-07-16
Filing date: 2009-07-16
Publication date: 2011-03-09

Abstract

REFORçO PARA PORTAS DE VEìCULO E PROCESSO DE FABRICAçãO DE REFORçO LATERAL PARA PORTAS DE VEìCULO; A invenção se refere a um reforço formado por um perfil curvado de uma peça só (1) tendo ao lado de uma borda longitudinal uma fileira de janelas consecutivas (2) e na borda oposta uma pluralidade de projeções (3) que correspondem com as janelas (2) para a formação fechada da seção do perfil (1) por meio da deformação lateral da extremidade das projeções mencionadas (3) que passam através das janelas (2). A invenção também se refere a um processo para a fabricação de um reforço lateral para portas de veículo a partir das placas de metal planares do material com um limite elástico elevado, e compreendendo as fases de: formação das janelas (2) e projeções (3); perfilação da folha de metal para a configuração da seção do perfil (1); passagem das projeções (3) através das janelas (2); deformação das projeções (3) para fechar a seção do perfil (1) do reforço.REINFORCEMENT FOR VEHICLE DOORS AND SIDE REINFORCEMENT MANUFACTURING PROCESS FOR VEHICLE DOORS; The invention relates to a reinforcement formed by a curved one-piece profile (1) with a row of consecutive windows (2) beside a longitudinal edge and on the opposite edge a plurality of projections (3) corresponding to the windows (2) for the closed formation of the profile section (1) through the lateral deformation of the end of the mentioned projections (3) that pass through the windows (2). The invention also relates to a process for the manufacture of a side reinforcement for vehicle doors from planar metal plates of the material with a high elastic limit, and comprising the phases of: forming the windows (2) and projections (3 ); profiling of the metal sheet for the configuration of the profile section (1); passage of the projections (3) through the windows (2); deformation of the projections (3) to close the profile section (1) of the reinforcement.

Description

REFORÇO PARA PORTAS DE VEÍCULO E PROCESSO DE FABRICAÇÃODE REFORÇO LATERAL PARA PORTAS DE VEÍCULOREINFORCEMENT FOR VEHICLE DOORS AND MANUFACTURING PROCESS SIDE REINFORCEMENT FOR VEHICLE DOORS

Objeto da invençãoObject of the invention

A presente invenção se refere a um reforço para portas de veículo, do tipodaquelas configuradas por um perfil de metal com um limite elástico elevado, e aoprocesso para a fabricação da mesma.The present invention relates to a vehicle door reinforcement of a type formed by a metal profile having a high elastic limit and the process for its manufacture.

Fundamento da InvençãoBackground of the Invention

No setor automotivo, os reforços arranjados em portas de veículo em umaaltura intermediária que corresponde à cintura são amplamente utilizados. Porexemplo, o reforço descrito na patente européia EP1604851, do mesmorequerente, descreve um reforço destinado a ser colocado na parte interna daporta de um automóvel, este reforço tendo uma seção ondulada e tal perfil sendosoldado em suas extremidades ao lado interno da porta.In the automotive sector, reinforcements arranged on vehicle doors at an intermediate height corresponding to the waist are widely used. For example, the reinforcement described in European Patent EP1604851 of the same description describes a reinforcement intended to be placed inside the door of a car, this reinforcement having a corrugated section and such profile being welded at its ends to the inner side of the door.

Estes reforços podem ser formados por uma geometria aberta, tal como amencionada acima, mas foi verificado que quando estes reforços têm uma seçãofechada, por exemplo, tubular, eles são mais resistentes e aumentamconsideravelmente a segurança dos ocupantes do veículo no caso de um impactofrontal.These reinforcements may be formed by open geometry as mentioned above, but it has been found that when these reinforcements have a closed section, for example tubular, they are more resilient and considerably increase the safety of vehicle occupants in the event of a frontal impact.

Uma característica destes reforços é que exigem uma sobreposição paraseu conjunto subseqüente à porta. A ausência desta sobreposição somente tornapossível para eles sejam fixados nas extremidades, reduzindo sua eficiência emimpactos frontais. Isto limita o uso das seções fechadas do tipo tuboconvencionais e força o uso de soluções mais complexas.A feature of these reinforcements is that they require an overlap for their subsequent set to the door. The absence of this overlap only makes it possible for them to be fixed at the ends, reducing their efficiency in frontal impacts. This limits the use of conventional pipe-type closed sections and forces the use of more complex solutions.

Até poucos anos atrás, os reforços eram exclusivamente fabricados pormeio de duas partes prensadas em matriz (meia-concha) que foram conectadaspor meio de um sistema de soldagem tal que uma seção fechada foi obtida.Versões mais modernas são fabricadas em perfis de alumínio extrudido ou ocosem aço com sobreposição. O processo mais usual para fabricação dos perfis ocosem aço é perfilação.Until a few years ago, the reinforcements were exclusively made by means of two die-pressed (half shell) parts that were connected by means of a welding system such that a closed section was obtained. More modern versions are made of extruded aluminum profiles or without overlapping steel. The most common process for manufacturing steel hollow sections is profiling.

Os reforços configurados a partir de um perfil são conectados por váriostipos de soldagens, tais como a soldagem a laser, soldagem de costura,soldagem de cordão ou soldagem a ponto, entre outras. Esta soldagem écontínua ou descontínua e é realizada por meio da sobreposição longitudinalparalela ou perpendicular das bordas do perfil do reforço.Reinforcements configured from a profile are connected by various types of welding, such as laser welding, seam welding, bead welding or spot welding, among others. This welding is continuous or discontinuous and is performed by longitudinal parallel or perpendicular overlap of the edges of the reinforcement profile.

Isto representa diversos problemas, consistindo na complexidade doprocesso e na possível existência de defeitos que afetam a qualidade do reforço.Primeiramente, os processos de solda são geralmente mais lentos do queo processo de perfilação, envolvendo uma redução no rendimento da linha deprodução e aumento do custo do reforço.This presents several problems, consisting of the complexity of the process and the possible existence of defects that affect the quality of the reinforcement. First, welding processes are generally slower than the profiling process, involving a reduction in the yield line yield and an increase in cost. of reinforcement.

Em segundo lugar, nos processos de soldagem contínuos, a soldagemefetiva é muito sensível para não ser contínua, mas pode ter interrupções e exigiroperações prévias de raspagem e tratamento da folha de metal de modo que a talsoldagem seja o mais ótima possível. Isto envolve, sem dúvida, problemas ecustos potenciais de qualidade consideráveis.Secondly, in continuous welding processes, effective welding is very sensitive not to be continuous, but may have interruptions and require prior scrapping and treatment of the sheet metal so that the weld is as optimal as possible. This undoubtedly involves considerable potential quality problems and costs.

Finalmente, os processos de soldagem a ponto não-contínuos têm oinconveniente de precisar de uma sobreposição dupla para a aplicação do ponto,com os inconvenientes do aumento de peso e custo que isto envolve.Finally, non-continuous spot welding processes have the drawback of needing a double overlap for spot application, with the drawbacks of weight and cost that this entails.

Descrição da invençãoDescription of the invention

O reforço para portas de veículo e o processo para a fabricação dasmesmas, objeto desta invenção, têm particularidade técnicas destinadas apermitir uma fabricação que seja mais rápida e tenha custos mais baixos do queos reforços soldados convencionais, mantendo suas propriedades mecânicas.Vehicle door reinforcement and the same method of manufacture thereof, object of this invention, have particular techniques designed to enable faster and lower cost fabrication than conventional welded reinforcements while retaining their mechanical properties.

Este reforço lateral compreende um perfil com uma seção fechadadestinada a ser fixa na parte interna da porta de um veículo, tal perfil mencionadosendo formado a partir de uma folha de metal tendo pelo menos uma janela emuma área próxima a uma de suas bordas e pelo menos em um flange oposto àborda da folha de metal mencionada. Este flange é abrigado na janela tal queuma extremidade se projeta em relação à janela é deformada para permitir aretenção de tal flange em relação à janela.This side reinforcement comprises a profile with a closed section intended to be fixed to the inside of a vehicle door, said profile formed from a sheet of metal having at least one window in an area near one of its edges and at least in a flange opposite the edge of the mentioned metal sheet. This flange is housed in the window such that an end protruding from the window is deformed to allow retention of such a flange relative to the window.

Esta conexão mecânica fornece uma eficácia comparável à soldagem.Além disso, a conexão mencionada, devido à deformação das extremidades doflange, não tem o problema de possíveis defeitos nos perfis fabricados comsoldagem, como ocorre em um reforço convencional, onde a soldagem pode terdescontinuidades não desejadas ou ser defeituosa.This mechanical connection provides comparable effectiveness to welding. In addition, the aforementioned connection, due to deformation of the flange ends, does not have the problem of possible defects in the welded profiles, as occurs in a conventional reinforcement, where welding may have unwanted discontinuities. or be defective.

A janela para abrigar o flange tem uma configuração retangular, com umcomprimento substancialmente igual à largura do flange e a uma largurasubstancialmente igual à espessura do flange.The window for housing the flange has a rectangular configuration with a length substantially equal to the width of the flange and a width substantially equal to the thickness of the flange.

A deformação mecânica do flange introduzida através da janela impedesua liberação e reafirma a configuração do perfil fechado, podendo ser fabricadode diferentes maneiras. Assim, o flange pode ser dobrado para um lado da janela.Em outra modalidade, o flange tem um corte de acordo com um plano paralelo àsuperfície do flange, duas abas sendo assim definidas que podem ser dobradaspara dois lados opostos da janela. Em outra modalidade, a extremidade do flangeé rebitada, estendendo-se pelo menos para um dos lados da janela.The mechanical deformation of the flange introduced through the window prevents its release and reaffirms the configuration of the closed profile and can be manufactured in different ways. Thus, the flange may be folded to one side of the window. In another embodiment, the flange has a cut according to a plane parallel to the flange surface, two tabs being thus defined which may be folded to two opposite sides of the window. In another embodiment, the flange end is riveted extending at least to one side of the window.

Com esta conexão mecânica, o processo de fabricação do perfil ésimplificado consideravelmente, substituindo os processos de soldagem e depreparação de soldagem, que exigem parâmetros muito precisos, por outrosprocessos mecânicos mais simples com tolerância mais elevada.With this mechanical connection, the profile manufacturing process is considerably simplified, replacing welding processes and welding preparation, which require very precise parameters, with other simpler mechanical processes with higher tolerance.

O reforço para as portas de veículo, objeto da invenção, pode usar umafolha de metal com um limite elástico elevado.The reinforcement for vehicle doors, object of the invention, may use a metal sheet with a high elastic limit.

O processo para a fabricação de um reforço para portas de veículo se iniciaa partir de uma folha de metal que pode ter um limite elástico elevado. Esteprocesso compreende as fases de:The process for making a vehicle door reinforcement starts from a metal sheet that may have a high elastic limit. This process comprises the phases of:

- formação de pelo menos uma janela em uma área próxima a uma dasbordas da folha e pelo menos um flange em correspondência com uma bordaoposta da folhaforming at least one window in an area close to one edge of the sheet and at least one flange corresponding to an opposite edge of the sheet

- formação da folha de metal para obter um perfil com uma seção fechada- forming the sheet metal to obtain a profile with a closed section

- introdução dos flanges através da janela tal que uma extremidade doflange mencionado se projeta em relação à janela,introducing the flanges through the window such that one end of the mentioned flange projects relative to the window,

- deformação da extremidade do flange que se projeta através da janela, talque é colocado contra a superfície externa da folha de metal.- deformation of the end of the flange protruding through the window such that it is placed against the outer surface of the metal sheet.

A janela e o flange são preferivelmente perfurados, nos quais punções ouperfuradores fazem uma pluralidade de janelas em uma área fechada para umaborda longitudinal da folha de metal e outro conjunto de punções ou perfuradoresconjugados corta diretamente a borda oposta da folha mencionada, por meio deque uma pluralidade de flanges destinada a ser introduzida nas janelas é obtida.The window and flange are preferably perforated, in which punches or punches make a plurality of windows in an enclosed area for a longitudinal edge of the metal sheet and another set of punched punches or punches directly cuts the opposite edge of said sheet, whereby a plurality of flanges intended to be introduced into the windows is obtained.

As extremidades dos flanges que se projetam através das janelas podemser deformadas de várias maneiras e preferivelmente por meio da dobra lateral oupor meio da rebitação. Esta operação é realizada por meio de um posto deformação na saída das estações de perfilação ou por meio de rolos dentro dalinha de perfilação real após a última estação de perfilação de seção.The ends of the flanges protruding through the windows may be deformed in various ways and preferably by means of side bending or riveting. This operation is performed by means of a deformation station at the exit of the profiling stations or by means of rollers within the actual profiling line after the last section profiling station.

Em uma fase adicional o perfil é cortado transversalmente para umcomprimento apropriado das partes do reforço.In an additional phase the profile is cut transversely for proper length of the reinforcement parts.

Descrição dos DesenhosDescription of Drawings

Para complementar a descrição que está sendo feita e com o objetivo deajudar a melhor compreensão das características da invenção, um conjunto dedesenhos é anexado a esta especificação onde o seguinte foi descrito com umcaráter ilustrativo e não-limitante:- Figura 1 mostra uma vista em perspectiva de uma porção do reforço.In addition to the description being made and in order to aid a better understanding of the features of the invention, a drawing set is attached to this specification where the following has been described with an illustrative and non-limiting character: Figure 1 shows a perspective view of a portion of the reinforcement.

- Figura 2 mostra uma vista em perspectiva do perfil do reforço antes queseja fechado e os flanges sejam fixados.Figure 2 shows a perspective view of the reinforcement profile before it is closed and the flanges are attached.

- Figura 3 mostra uma vista em perspectiva de uma modalidade do perfilcom os flanges dobrados para ambos os lados em uma maneira alternante.Figure 3 shows a perspective view of a profile embodiment with the flanges folded to both sides in an alternating manner.

- Figura 4 mostra uma vista em perspectiva de uma modalidade do perfilonde os flanges têm um corte paralelo à superfície do flange e uma aba dobradapara cada lado.Figure 4 shows a perspective view of a profile embodiment where the flanges have a section parallel to the flange surface and a flap folded to each side.

- Figura 5 mostra uma vista em perspectiva de uma modalidade do perfilonde as extremidades dos flanges são rebitadas nas janelas.Figure 5 shows a perspective view of a profile embodiment where the flange ends are riveted on the windows.

- Figura 6 mostra um diagrama da linha de produção do processo defabricação.Figure 6 shows a diagram of the production line of the manufacturing process.

Modalidade Preferida da InvençãoPreferred Mode of the Invention

Como pode ser observado nas figuras de referência, o reforço da presenteinvenção é formado por um perfil fechado (1), formado de uma folha de metal oude uma placa de aço com um limite elástico elevado, o perfil (1) tendo ao lado deuma borda longitudinal uma pluralidade de janelas retangulares (2), enquanto naoutra borda longitudinal tem uma pluralidade de flanges (3) correspondendo àsjanelas (2) para acoplá-las e travá-las por meio da deformação das extremidadesdos flanges (3) para um ou outro lado da janela correspondente (2).As can be seen from the reference figures, the reinforcement of the present invention is formed by a closed profile (1) formed of a metal sheet or of a steel plate with a high elastic limit, the profile (1) next to an edge. longitudinally a plurality of rectangular windows (2), while at the other longitudinal edge have a plurality of flanges (3) corresponding to the windows (2) for coupling and locking them by deforming the ends of the flanges (3) to either side corresponding window (2).

Estas janelas (2) têm um comprimento correspondendo à largura dosflanges (3) e a uma largura que corresponde à espessura dos flanges (3) mais umafastamento pequeno.These windows (2) have a length corresponding to the width of the flanges (3) and a width corresponding to the thickness of the flanges (3) plus a small clearance.

No exemplo mostrado na Figura 1 as extremidades dos flanges (3)introduzidas nas janelas (2) são dobradas para um e o mesmo lado das janelas.In the example shown in Figure 1 the ends of the flanges (3) inserted into the windows (2) are bent to one and the same side of the windows.

Na Figura 3, os flanges alternados (3) são dobrados para lados opostosdas janelas (2).In Figure 3, the alternating flanges (3) are bent to opposite sides of the windows (2).

Em outra modalidade, descrita na Figura 4, os flanges (3) têm um corte(31), de acordo com um plano paralelo à superfície do flange (3), duas abas (32)sendo definidas que podem ser dobradas para dois lados opostos da janela (2).In another embodiment, described in Figure 4, the flanges (3) have a cut (31) according to a plane parallel to the surface of the flange (3), two flaps (32) being defined which can be folded to two opposite sides. from the window (2).

Em uma modalidade final, descrita na Figura 5, as extremidades dosflanges (3) são rebitadas nas janelas (2), tais extremidades formando asextensões laterais (33) que fixam o perfil (1) do reforço em sua configuração comuma seção fechada.In a final embodiment, described in Figure 5, the ends of the flanges (3) are riveted on the windows (2), such ends forming the side extensions (33) that secure the reinforcement profile (1) in its closed section configuration.

O reforço é formado em uma linha de perfilação onde o processo defabricação ocorre, partindo de uma máquina de desenrolamento para a placa oufolha e de uma estação de endireitamento (4), este compreende então umamáquina de perfuração (5) onde as janelas (2) e os flanges (3) são formados.Além disso, há um conjunto de perfilação (6) que forma a seção do perfil (1) daplaca, introduzindo os flanges (3) na janela (2). Na saída deste conjunto deperfilação (6) há um posto de formação (7) onde as extremidades dos flanges (3)são dobradas. Em uma última etapa há uma máquina de corte (8) para cortar operfil (1) nos reforços com um comprimento apropriado.The reinforcement is formed on a profiling line where the fabrication process takes place, starting from an unwinding machine for the sheet or sheet and a straightening station (4), which then comprises a drilling machine (5) where the windows (2) and the flanges (3) are formed. In addition, there is a profiling assembly (6) that forms the profile section (1) of the plate by inserting the flanges (3) into the window (2). At the outlet of this profile assembly (6) there is a forming station (7) where the ends of the flanges (3) are bent. In a last step there is a cutting machine (8) for cutting operfil (1) in the reinforcements of an appropriate length.

Tendo suficientemente descrito a natureza da invenção assim como umamodalidade preferida, é expresso para todas as finalidades relevantes que osmateriais, a forma, o tamanho e o arranjo dos elementos descritos podem sermodificados, contanto que isto não envolva uma alteração das característicasessenciais da invenção que são reivindicadas abaixo.Having sufficiently described the nature of the invention as well as a preferred embodiment, it is expressed for all relevant purposes that the materials, shape, size and arrangement of the described elements may be modified as long as this does not involve a change in the essential features of the invention that are claimed. below, down, beneath, underneath, downwards, downhill.

Claims

1. Reinforcement for vehicle doors, comprising a profile (1) with a closed section to be fixed to the inside of a vehicle door, characterized in that the profile (1) is formed of a metal sheet having at least one window (2) in an area close to one of its edges and at least one flange (3), housed in the window (2), at an edge opposite to said metal sheet, such that one end of said flange (3) protrudes to the window (2) and is deformed to retain the mentioned flange (3) relative to the window (2).

Reinforcement according to Claim 1, characterized in that the window (2) has a rectangular configuration having a length substantially equal to the width of the flange (3) and a width substantially equal to the thickness of the flange (3).

Reinforcement according to claim 1, characterized in that the said flange (3) is bent to one side of the window (2) to be placed against the outer surface of the metal sheet.

Reinforcement according to Claim 1, characterized in that the flange (3) has a section (31) according to a plane parallel to the surface of the flange (3) to define two flaps that can be folded to two opposite sides. from the window (2).

Reinforcement according to Claim 1, characterized in that the edge of the projection (3) is riveted extending at least to one side of the corresponding window (2).

Reinforcement according to Claim 1, characterized in that the metal sheet is made of steel with a high elastic limit.

7. A method of manufacturing lateral reinforcement for vehicle doors from a sheet metal, comprising the steps of: - forming at least one window (2) in an area near one edge of the sheet and at least of a flange (3) in correspondence with an opposite edge of the sheet, - forming the sheet metal to obtain a profile (1) with a closed section - introducing the flange (3) through the window (2) such that one end of the flange (3 ) protrudes from said window (2) - deformation of the end of the flange (3) protruding through the window (2) such that it is placed against the outer surface of the metal sheet.

Method according to Claim 7, characterized in that the window (2) and the flange (3) are formed by perforation.

Method according to claim 7, characterized in that the factor comprises an additional cutting phase (8) of the formed profile (1).

Process according to Claims 7 to 9, characterized in that the sheet metal used is steel with a high elastic limit.