ES2252718T3 - Procedimiento para la fabricacion de una chapa de soporte para una carroceria de automovil asi como preforma para una chapa de soporte. - Google Patents

Abstract

Procedimiento para la fabricación de una chapa de soporte para una carrocería de automóvil que está conformada de material plano y que está compuesta de dos secciones de pared lateral verticales (14, 16) y una sección de pared central (12), dado el caso en diagonal, que une por un lado las secciones de pared lateral, que se curvan entre sí aproximadamente en ángulo recto, en el que las secciones de brida (18, 20) se curvan hacia fuera en los cantos laterales e inferiores libres de las secciones de pared, y en el que se conforman las secciones de brida continuamente en los cantos inferiores, con las siguientes etapas de procedimiento: - En primer lugar, se conforman dos cavidades alargadas, aproximadamente triangulares en el material plano sin que se produzca una reducción del grosor del material dentro y fuera de las cavidades (48), estando ubicadas las cavidades a ambos lados de una línea elástica en la zona inferior de la chapa de soporte, alrededor de la cual se curvan las secciones de pared lateral respecto a la sección de pared central y se extienden hasta los cantos libres de las secciones de brida inferiores y en la que los extremos opuestos de los cantos penetran continuamente en el material adyacente, - a continuación, se estampa una preforma (50) partiendo del material plano, - las secciones de brida se curvan hacia fuera aproximadamente 90º en la preforma y - al final, las secciones de pared lateral se curvan respecto a la sección de pared central.

Description

Procedimiento para la fabricación de una chapa de soporte para una carrocería de automóvil así como preforma para una chapa de soporte.

La invención se refiere a un procedimiento para la fabricación de una chapa de soporte para una carrocería de automóvil según la reivindicación 1, así como a una preforma para la fabricación de una chapa de soporte semejante según el preámbulo de la reivindicación 4.

Se conoce una construcción de chapa de soporte tipo columna para automóviles, que presenta dos paredes laterales distanciadas paralelamente y una pared central que une entre sí por un lado las paredes laterales, en la que la pared central discurre en diagonal hacia abajo. Las secciones de brida están curvadas en ángulo recto hacia fuera en los lados libres y en los cantos inferiores de las secciones de pared. Las secciones de brida inferiores se apoyan sobre la chapa de fondo de la carrocería, mientras que las secciones de brida verticales laterales están unidas con una columna de la carrocería. Entre la columna y la chapa de soporte se ha creado un canal vertical para un conducto de llenado para el depósito del automóvil. La chapa de soporte sirve además para la fijación de medios, a los que, por ejemplo, se fija el revestimiento, se sujetan los cinturones de seguridad y otros elementos similares.

Se conoce fabricar una pieza de soporte de este tipo de una platina de chapa rectangular con herramientas de embutición. Sin embargo, este procedimiento de fabricación es desventajoso en múltiples aspectos. El acabado se realiza a partir de la pieza en bruto de material plano en las siguientes etapas de trabajo: realizar el primer corte en la platina, embutir la platina, recorte intermedio, volver a embutir, calibrar, recortar y recortar. Este procedimiento es complicado, y por eso tiene como resultado una tasa de producción relativamente baja. Además se requiere una cantidad de material relativamente alta. Por último también es necesario un material de buena calidad, para conseguir que la embutición en profundidad sea perfecta.

La invención se basa en el objetivo de especificar un procedimiento para la fabricación de una chapa de soporte para una carrocería de automóvil, que garantice una cifra de producción más elevada por unidad de tiempo, al mismo tiempo que ahorre material y emplee material de chapa de menor calidad.

Este objetivo se consigue a través de la característica de la reivindicación 1.

Con el procedimiento conforme a la invención, al principio se conforman dos cavidades alargadas, aproximadamente triangulares en el material plano, sin que ello tenga como resultado una reducción del grosor del material fuera o dentro de la cavidad. Esto ocurre, por ejemplo, porque al principio se forman las cavidades en una tira de chapa. Como el material puede fluir desde las zonas adyacentes, no se produce una reducción del grosor en la zona de la cavidad o en su proximidad. Por ello, las cavidades tienen el mismo grosor de chapa que el material adyacente restante. En la siguiente etapa se realiza la estampación para el recorte de la preforma, que ya presenta las cavidades. Además, las cavidades están ubicadas en una línea elástica entre la sección de la pared central y la sección de la pared lateral en la zona inferior de las secciones de pared y se extienden por la sección de brida hasta su canto libre. Por ello, la línea elástica alrededor de la cual se curvan las bridas inferiores respecto a las secciones de pared, atraviesa las cavidades entre sus extremos.

Una vez realizada la preforma de este modo, se produce la curvatura de las secciones de brida a partir de la preforma aproximadamente en 90º respecto a las secciones de pared. Al final se curvan las secciones de pared lateral respecto a la sección de pared central, de nuevo, aproximadamente en 90º.

Durante la fabricación de la chapa de soporte no se producen esencialmente sino procesos de curvado a excepción de la conformación de las cavidades al principio. Esta conformación es un tipo de proceso de embutición. A este respecto la embutición de las cavidades y la estampación del recorte se ejecutan en un espacio de tiempo menor, por ejemplo en una única pistonada de una prensa estampadora y moldeadora.

Hasta aquí, el procedimiento descrito es relativamente costoso, en cuanto a que por motivos de estabilidad se requiere que las secciones de brida inferiores sean continuas y no estén interrumpidas por incisiones o similares. En caso de que no se tomaran medidas especiales, existe el peligro de que se produzca un agrietamiento en los ángulos entre las secciones de la brida. A través de la conformación de las cavidades se consigue por el contrario una distribución uniforme del material excedente existente al principio, en el que tras la finalización del proceso de conformación han desaparecido las cavidades en la zona de las secciones de brida, y es asimilado en la zona de la sección de pared lateral y/o de la sección de pared central de la curvatura, que se forma durante la curvatura de las secciones de pared lateral. La curvatura no se produce a lo largo de un canto vivo, sino que más bien se curva en un cierto radio, para evitar la carga máxima de la chapa de soporte.

La invención prevé también una preforma para una chapa de soporte con las características de la reivindicación 4. La preforma presenta dos cavidades alargadas de contorno aproximadamente triangular sin reducción del material dentro o fuera de las cavidades. Estas cavidades, por su parte, se vuelven a conformar, cuando se fabrica la forma definitiva de la chapa de soporte después de la curvatura de las secciones de brida y de las secciones de pared lateral.

El procedimiento conforme a la invención y/o la preforma conforme a la invención debe ser explicado por medio de un ejemplo de realización representado en los dibujos.

Fig. 1 representa una chapa de soporte en perspectiva, que ha sido fabricada según el procedimiento conforme a la invención.

Fig. 2 representa la vista en planta desde arriba de una tira de chapa y la fabricación de la preforma según la invención.

Fig. 3 representa una vista en planta desde arriba de la preforma

Fig. 4 representa otra etapa de procedimiento para el procesamiento de la preforma según la Fig. 3 en perspectiva.

Fig. 5 representa la chapa de soporte en perspectiva, que ha sido curvada a partir de la preforma según la Fig. 3.

La chapa de soporte 10 representada en perspectiva en la Fig. 1 presenta una sección de pared central 12 así como secciones de la pared lateral 14 y/o 16. La sección de la pared central 12 se extiende en diagonal, y las secciones de pared lateral 14, 16 están unidas por el lado de la sección de pared central 12. Por ello, las secciones de pared lateral 14, 16 se ensanchan desde arriba hacia abajo y permanecen en posición vertical. En los cantos posteriores de las secciones de pared lateral 14, 16 se unen las secciones de brida 18, 20, que están curvadas aproximadamente en 90º por el lado hacia el exterior. En los cantos inferiores de las secciones de pared 12, 14, 16 se unen las secciones de brida 22, 24, 28, que quedan formadas hacia el exterior por la curvatura en ángulo recto. Se observa que las secciones de brida 22, 24 y 28 son continuas. La curvatura de las únicas secciones de pared y de las secciones de brida no se realiza en canto vivo, sino por un radio. En particular, en la zona de unión de las secciones de pared lateral 14, 16 con la sección de pared central 12 se forma un radio relativamente grande.

Una chapa de soporte 10 del tipo mostrado es conocida de por sí en su estructura básica. Ésta se superpone con las secciones de brida 22 a 28 en una chapa de suelo de un automóvil no mostrada y se fija allí, y se fija a una columna de la carrocería, que tampoco se muestra, con las secciones de brida laterales 18, 20. Por lo tanto, entre las columnas y el cuerpo de soporte, se produce un canal 30, en el que cabe, por ejemplo, una conducción de combustible, que conduce al tanque del automóvil no mostrado.

En la parte delantera de la sección de pared central 12 se han instalado arcos 32, 34, a los que se puede fijar un revestimiento del automóvil. Con 36 se representa una tuerca para la fijación del cinturón de cadera de un cinturón de seguridad para el automóvil no mostrado. En la cara exterior de la sección de pared lateral 18 se ha instalado un arco 36, en el que se ha fijado un sensor para una bolsa de aire. Además se representa varios pernos de anclaje 38 para la instalación de otras piezas, que sin embargo no se describirán individualmente aquí. A continuación se describirá con más detalle la fabricación de la chapa de soporte
10.

En la Fig. 2 se representa una tira de chapa 40, que es movida previamente y de forma gradual en la dirección de la flecha 42 a una prensa moldeadora y a una prensa de embutición. Con 44 se representa el contorno de un recorte, a partir del cual se fabrica la chapa de soporte 10 según la Fig. 1 a través de varios procesos de conformación. Con 46 se hace referencia a una herramienta de unión, con ayuda de la cual se forman al principio dos cavidades 48 en la tira de chapa 40 y a continuación se estampa una preforma 50 en la misma subida del troquel de la prensa. La preforma 50 presenta las secciones de pared lateral 14, 16, la sección de pared central 12, así como las secciones de brida 18, 20 y las secciones de brida 22, 24, 26. En la representación según la Fig. 3 las secciones descritas están ubicadas sobre una superficie plana. Las líneas elásticas 52, 54, 56, 58, 60, alrededor de las cuales se van a curvar posteriormente las secciones descritas, sólo han sido marcadas por cuestiones de representación. No se observan en la preforma 50.

Las cavidades 48, que conforme a la naturaleza son elevaciones por el otro lado de la preforma 50, tienen el contorno aproximadamente triangular con la punta redondeada 62. Son redondeados en la sección transversal, y todo el fondo de la cavidad 48 forma una sección de una superficie cónica, esto es, que desde los cantos libres en adelante se estrechan la anchura y la profundidad de las cavidades hasta la punta, que está ubicada sobre en el nivel de la chapa. Mediante la conformación de las cavidades 48 a partir de la tira 40 según la Fig. 2, se consigue que el grosor del material en la zona de las cavidades 48 no sea ni mayor ni menor que en el resto de la preforma. Por lo tanto las cavidades 48 representan una acumulación de material, que a continuación va a ser importante para la conformación definitiva de la chapa de soporte 10.

La Fig. 4 representa la siguiente etapa del procedimiento. Las secciones de brida laterales 18, 20 se curvan en ángulo recto respecto a la secciones de la pared lateral 14, 16, es decir alrededor de las líneas elásticas 52, 54. Además las secciones de brida 22, 24, 28 se curvan alrededor de la línea elástica 56. Por ello, en la zona 64, 66 en las secciones de brida 22, 24, 28 se produce un exceso de material, que se forma por el abombamiento en este intervalo.

Durante la siguiente etapa del procedimiento se curvan las secciones de pared lateral 14, 16 respecto a la sección de pared central 12, en la que las secciones de brida 18, 20 y 22 hasta 28 siempre señalan hacia fuera. Al mismo tiempo que tiene como consecuencia una cierta carga en las zonas mostrados en 66 y 68. Como existe suficiente material disponible a causa de los abombamientos hacia fuera 64, 66, se consigue que el grosor de la chapa en las zonas 68, 70 sea también el mismo que en la zona restante de la chapa de soporte 10.

El proceso de fabricación descrito permite un ahorro de material en comparación con un proceso de fabricación por embutición profunda. Este ahorro de material puede ascender hasta el 50%. Además un proceso de fabricación de la forma que se describe requiere de un material mucho menos costoso que un proceso de embutición profunda. Además un proceso de fabricación de la forma que se describe puede tener como resultado una cifra superior de piezas por unidad de tiempo.

Claims (7)

1. Procedimiento para la fabricación de una chapa de soporte para una carrocería de automóvil que está conformada de material plano y que está compuesta de dos secciones de pared lateral verticales (14, 16) y una sección de pared central (12), dado el caso en diagonal, que une por un lado las secciones de pared lateral, que se curvan entre sí aproximadamente en ángulo recto, en el que las secciones de brida (18, 20) se curvan hacia fuera en los cantos laterales e inferiores libres de las secciones de pared, y en el que se conforman las secciones de brida continuamente en los cantos inferiores, con las siguientes etapas de procedimiento:

-

En primer lugar, se conforman dos cavidades alargadas, aproximadamente triangulares en el material plano sin que se produzca una reducción del grosor del material dentro y fuera de las cavidades (48), estando ubicadas las cavidades a ambos lados de una línea elástica en la zona inferior de la chapa de soporte, alrededor de la cual se curvan las secciones de pared lateral respecto a la sección de pared central y se extienden hasta los cantos libres de las secciones de brida inferiores y en la que los extremos opuestos de los cantos penetran continuamente en el material adyacente,

-

a continuación, se estampa una preforma (50) partiendo del material plano,

-

las secciones de brida se curvan hacia fuera aproximadamente 90º en la preforma y

-

al final, las secciones de pared lateral se curvan respecto a la sección de pared central.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque la conformación de las cavidades y el estampado se realiza en una pistonada de una prensa estampadora y moldeadora.

3. Proceso según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque la línea elástica de las secciones de brida inferiores discurre aproximadamente en paralelo a los cantos libres de las secciones de brida atravesando las cavidades.

4. Preforma para la fabricación de una chapa de soporte para una carrocería de automóvil que está conformada de material plano y está compuesta de dos secciones de pared lateral verticales (14, 16) y una sección de pared central (12), dado el caso en diagonal, que une por un lado las paredes laterales, que están curvadas entre sí aproximadamente en ángulo recto, en la que las secciones de brida están curvadas hacia fuera por los cantos laterales e inferiores libres de la sección de pared y en la que las secciones de brida (18, 20) están conformadas de manera continua en el canto inferior, caracterizada porque están conformadas dos cavidades (48) alargadas, aproximadamente triangulares, cuyo grosor de chapa es aproximadamente igual al grosor del material adyacente, porque las cavidades (48) en la zona inferior de la preforma (50) están ubicadas a ambos lados de una línea elástica (58, 60) alrededor de la cual se curvan las secciones de pared laterales (14, 16) respecto a la sección de pared central (12) durante la realización de la chapa de soporte (10), porque las cavidades (48) se extienden hacia los cantos libres de las secciones de brida inferiores (22, 24, 28) y porque las cavidades (48) penetran continuamente en el material adyacente en el extremo opuesto de los cantos libres.

5. Preforma según la reivindicación 4, caracterizada porque las cavidades (48) presentan una punta redondeada en el extremo superior.

6. Preforma según la reivindicación 4 ó 5, caracterizada porque las cavidades presentan la forma de una sección de una superficie cónica.

7. Preforma según una de las reivindicaciones 4 a 6, caracterizada porque las cavidades (48) están dispuestas de manera simétrica a ambos lados de las líneas elásticas (58, 60) asignadas, en la que la punta (62) redondeada de los cantos libres está aproximadamente ubicada sobre las líneas elásticas (58, 60) asignadas.