ES2285642T3 - Metodo para la partiocion de un biela de motor, y la biela correspondiente. - Google Patents

Abstract

Método para la partición de una biela de motor, constando dicha biela de una cabeza de biela (OG) en la que se lleva a cabo dicha fractura a lo largo de un plano de partición (A-A), caracterizado porque consta de un paso en el que se forman costillas de refuerzo (N1, N2), hechas del mismo material que el que se utiliza para hacer la biela, en el exterior de dicha cabeza de biela (OG), en torno a la línea de partición teórica en el citado plano de partición (A-A), de tal modo que la superficie exterior de la biela presenta dos secciones más gruesas que se extienden en paralelo de lado dicha línea de partición teórica, entre las que hay una sección central con un espesor mínimo en dicha línea de partición teórica.

Description

Método para la partición de una biela de motor, y la biela correspondiente.

Esta invención se refiere a un método para la partición de una biela de motor y a la biela que se obtiene de este modo.

El procedimiento convencional de fabricación de una biela consta de un paso de separación del sombrerete de la cabeza de biela de la parte principal de la biela por medio de un proceso de fractura llamado partición de la cabeza de biela.

El proceso de fractura consta primero de la definición de un plano de partición en la cabeza de biela (plano A-A en la figura nº 1), por ejemplo colocado a aproximadamente 40º con relación al eje de simetría de la biela, por medio de un punzón de trazar de láser para crear la línea de partición en los dos bordes interiores de la cabeza de biela en correspondencia con el plano A-A (líneas LL en la figura nº 2). El trazado (con el punzón de trazar láser) se lleva a cabo habitualmente utilizando un láser de pulsación con una profundidad de corte aproximadamente de 0,4 a
0,6 mm.

Se inserta entonces un elemento de cuña en el interior del agujero de la cabeza de biela y sometido a una fuerza impulsiva hacia el interior del agujero, provocando de este modo que la cabeza de biela se parta en dos piezas a lo largo del plano de partición. Mientras que se está aplicando la fuerza a la cuña, la biela se sujeta todavía en un plano horizontal de reacción. La superficie partida resultante es irregular, puesto que la partición sigue las líneas de falla en el entramado del cristal del material utilizado para hacer la biela, que puede ser, por ejemplo, de acero sinterizado.

Sin embargo, este método garantiza un fuerte enlace de las dos partes cuando se vuelven a juntar. Las dos superficies partidas no experimentan ningún proceso de mecanizado o de acabado adicional, puesto que hacen pareja perfectamente, aunque ambas superficies sean irregulares, con la excepción de algunos pequeños fragmentos de material que pueden interrumpir las superficies como resultado de la partición.

Dichos fragmentos interrumpen la superficie por la razón que se describe a continuación.

Durante el proceso de fractura, las líneas de partición empiezan a partir del borde interior de la cabeza de biela (a partir de las líneas de corte mediante el láser), hacia el exterior. En esta etapa en el proceso de fabricación los agujeros para los tornillos, que pasan a través del plano de partición, ya han sido taladrados en los dos lados de la cabeza de biela. Por lo tanto, en correspondencia con los agujeros, las líneas de partición rompen en dos partes que siguen los dos bordes de los agujeros. Como se mueven hacia fuera, las dos partes de la ruptura pueden seguir dos planos de partición ligeramente diferentes, debido a imperfecciones en el material, y cuando se encuentran en el borde exterior del agujero tienden a formar fragmentos de material que se desprende, puesto que se encuentran entre dos planos de partición.

La línea de partición no se debería desviar a partir del plano teórico en más de un valor máximo dado (por ejemplo \pm 2 mm), mientras que la superficie de arranque de los fragmentos no deberá de exceder de un determinado valor máximo (por ejemplo 5 mm^{2}), de lo contrario la biela no se utilizará y se deberá
descartar.

Esto constituye un problema, puesto que el proceso de fractura convencional descrito anteriormente produce una alta tasa de rechazos.

El propósito de esta invención es el de resolver los problemas descritos anteriormente con un método mejorado para la partición de la biela, y la correspondiente biela, para superar los problemas de fabricación con tasas de rechazo elevadas.

Esta invención se refiere a un método para la partición de una biela de motor, constando dicha biela de una cabeza de biela en la que se efectúa la fractura a lo largo de un plano de partición, caracterizado porque consta de un paso en el que se forman costillas de refuerzo, realizadas del mismo material que el que se utiliza para hacer la biela, en el exterior de dicha cabeza de biela, en torno a la línea de partición teórica en el citado plano de partición, de tal modo que la superficie exterior de la biela presenta dos secciones más gruesas que se extienden en paralelo de lado a dicha línea de partición teórica, entre las que hay una sección central con un espesor mínimo en dicha línea de partición teórica.

En particular, esta invención se refiere a un método mejorado para la partición de una biela, y la correspondiente biela, tal como se describe de un modo más completo en las reivindicaciones.

Los propósitos y las ventajas de esta invención se pondrán de manifiesto a partir de la siguiente descripción detallada de una forma de realización preferida y de los dibujos que se adjuntan a ésta, que son meramente ilustrativos y no limitativos, en los que:

la figura nº 1 es una vista frontal en sección transversal de una biela según esta invención;

la figura nº 2 es una vista en sección transversal a lo largo del plano A-A de la figura nº 1;

la figura nº 3 es una vista ampliada de parte de la biela cortada por el plano A-A;

las figuras nº 4, nº 5 y nº 6 son vistas adicionales de la biela, en vistas axonométrica, lateral y parcial.

En los dibujos los mismos números y letras de referencia se utilizan para identificar los mismos elementos.

La idea básica de la presente invención es la adición de dos costillas de refuerzo (de atirantamiento) al perfil de la biela en ambos lados del plano teórico de partición, para guiar la trayectoria de la fractura y confinar a ésta a la depresión entre las dos costillas de refuerzo, de tal modo que se reduzca al mínimo cualquier desviación a partir de la trayectoria teóri-
ca.

Una ventaja evidente de este método es que se puede lograr una tasa de cero defectos, de tal modo que cualquier desviación a partir de la trayectoria teórica de partición tiene que caer necesariamente dentro de las tolerancias prescritas, así como debe separarse la máxima superficie de fragmentos de material.

Además, todas las bielas se comportan del mismo modo, a pesar del tipo de material que se utilice o de la geometría de la biela.

El método según la presente invención comprende las siguientes etapas:

Haciendo referencia a los dibujos, según la presente invención, en un primer paso en el proceso de fabricación de la biela se forman dos costillas de refuerzo N1, N2, realizadas del mismo material que se utiliza para hacer la biela en el exterior de la cabeza de biela, en torno a la línea teórica de partición (plano A-A), de tal modo que la superficie exterior presente dos secciones más gruesas entre las que hay una sección central con un espesor mínimo. La línea de partición seguirá de este modo la línea con la sección transversal de espesor mínimo, a lo largo del plano A-A, ilustrada con mayor claridad en la vista ampliada de la figura nº 3.

Después se realizan otros pasos conocidos tales como la creación de la cabeza de biela OG y del pie de biela OP, y los dos agujeros FV para los tornillos en los lados de la cabeza de biela OG. A continuación se llevan a cabo los dos cortes con láser tal como se ha descrito más arriba, utilizando un láser de impulsos para crear la línea de partición para que desencadene la partición (véanse las líneas LL en la figura nº 2).

Preferentemente las costillas de refuerzo presentan una sección transversal semi-circular o sinusoidal (véase la figura nº 3), pero no se excluyen otras secciones transversales.

Las costillas de refuerzo cubren todo o la mayor parte del perfil exterior de dicha cabeza de biela, tal como se ilustra más claramente en la figura nº 5 o en la vista ampliada de la figura nº 6.

La fractura se lleva a cabo entonces utilizando un elemento de cuña, tal como se ha descrito más arriba. Gracias a las dos costillas de refuerzo N1, N2, las líneas de partición siguen la línea central con la sección transversal pequeña, a partir del borde interior de la cabeza de biela hacia el borde exterior, muy próximo a la línea teórica del plano A-A.

En la finalización de la operación de partición, se llevan a cabo otros procesos de mecanizado final, por ejemplo para el acabado de las diversas partes de la biela

A partir de la descripción expuesta anteriormente resultará posible para un experto en la materia plasmar la invención sin que se haya de introducir detalle alguno de construcción adicional.

Claims (7)

1. Método para la partición de una biela de motor, constando dicha biela de una cabeza de biela (OG) en la que se lleva a cabo dicha fractura a lo largo de un plano de partición (A-A),

caracterizado porque consta de un paso en el que se forman costillas de refuerzo (N1, N2), hechas del mismo material que el que se utiliza para hacer la biela, en el exterior de dicha cabeza de biela (OG), en torno a la línea de partición teórica en el citado plano de partición (A-A), de tal modo que la superficie exterior de la biela presenta dos secciones más gruesas que se extienden en paralelo de lado dicha línea de partición teórica, entre las que hay una sección central con un espesor mínimo en dicha línea de partición teórica.

2. Método para la partición de una biela según la reivindicación 1, caracterizado porque dicha partición llevada a cabo a lo largo de un plano de partición (A-A) es de tal modo que la trayectoria de la mencionada partición está confinada en dicha sección central con espesor mínimo de dicha línea de partición teórica.

3. Método para la partición de una biela según la reivindicación 1, caracterizado porque dichas costillas de refuerzo presentan una sección transversal
semi-circular o sinusoidal.

4. Método para la partición de una biela según la reivindicación 1, caracterizado porque dichas costillas de refuerzo cubren todo o la mayor parte del perfil exterior de dicha cabeza de biela.

5. Biela, comprendiendo biela una cabeza de biela (OG) en la que se tiene que llevar a cabo una fractura a lo largo de un plano de partición (A-A), caracterizada porque consta de costillas de refuerzo (N1, N2), realizadas del mismo material que el utilizado para hacer la biela, en el exterior de tal cabeza de biela (OG), en torno a la línea de partición teórica en el citado plano de partición (A-A), de tal modo que la superficie exterior de la biela presenta dos secciones más gruesas que se extienden en paralelo de lado a dicha línea de partición teórica, entre las que hay una sección central con un espesor mínimo en dicha línea de partición teórica.

6. Biela según la reivindicación 5, caracterizada porque dichas costillas de refuerzo presentan una sección transversal semi-circular o sinusoidal.

7. Biela según la reivindicación 5, caracterizada porque dichas costillas de refuerzo cubren todo o la mayor parte del perfil exterior de dicha cabeza de biela.