ES2303063T3 - Procedimiento para la fabricacion de piezas montadas para un automovil y piezas fabricadas segun este procedimiento. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento para la fabricación de piezas montadas, tales como puertas, compuertas o guardabarros, para un automóvil consistentes en al menos una chapa interior (1) y al menos una chapa exterior (2) que son fabricadas separadas una de otra y a continuación son unidas entre sí por sus bordes, caracterizado porque: a) la chapa exterior (2) es doblada hacia el interior hasta 900 (véanse las figuras 5-9) en los lados (3, 4) visibles desde el exterior en la zona marginal de la pieza montada, las zonas marginales (14, 19) correspondientes de la chapa interior (1) son desplazadas contra el doblez (7) de la chapa exterior (2) para minimizar el resquicio y la chapa interior (1) y la chapa exterior (2) son soldadas entre sí mediante un rayo láser (20) dirigido dentro del resquicio entre las zonas marginales (14 - 19) de la chapa interior (1) y el doblez (7) de la chapa exterior (2) y b) en al menos uno o todos los lados no visibles (5, 6) en la zona marginal de la pieza montada, opuestos a la zona o zonas visibles, (8, 9), los bordes (8, 9) de la chapa exterior (2) y la chapa interior (1) son dispuestos uno sobre otro esencialmente en paralelo al plano del componente y son soldados por láser en la junta de solapamiento (véanse las figuras 3 y 4a) o soldadas por láser directa o indirectamente en la acanaladura (11, 12) de los bordes (8, 9) que se solapan (véanse las figuras 4b y 4c).
Description
Procedimiento para la fabricación de piezas
montadas para un automóvil y piezas fabricadas según este
procedimiento.
La invención se refiere a un procedimiento para
la fabricación de piezas montadas, tales como puertas, compuertas y
guardabarros, para un automóvil consistentes en al menos una chapa
interior y al menos una chapa exterior que son fabricadas separadas
una de otra y a continuación son unidas por los bordes, y a una
pieza montada para un automóvil, fabricada según un procedimiento
de este tipo.
Pertenece en general al estado de la técnica
unir una chapa interior y una chapa exterior por rebordeado. Para
ello es necesaria una alta precisión en las dimensiones de las
piezas que se van a unir y bajo ciertas circunstancias deben ser
tomadas medidas adicionales, por ejemplo la aplicación de adhesivo,
para la producción de una unión duradera.
Por el documento EP 200 997 B1 es conocida una
unión soldada entre dos chapas finas, de las cuales una chapa
exterior constituye una superficie exterior ópticamente lisa, cuyo
borde esta rebordeado 180º sobre su superficie trasera, y en el que
la chapa interior es dispuesta sobre el borde rebordeado de la chapa
exterior y la unión de la chapa interior al borde rebordeado se
realiza por medio de rayo láser desde la cara mas alejada de la
superficie exterior. Adicionalmente, la chapa interior puede también
ser rebordeada 180º en la zona marginal.
En el documento EP 855 965 B1 esta descrita una
puerta de automóvil con una chapa interior y una chapa exterior, en
la que las bandas marginales de la chapa interior y exterior están
dobladas y las bandas marginales de estas chapas aplicadas una
sobre otra son soldadas entre si con un rayo láser dirigido al
resquicio entre las dos bandas marginales. El doblez transversal en
todo el contorno de las chapas con el menor resquicio de junta
posible conduce a un cajeado o posicionamiento complicado de las
piezas entre sí. El resquicio, que es necesario para el cajeado, es
formado entonces entre los lados opuestos y representa, por tanto,
el resquicio de junta. Las tolerancias de componentes necesarias en
la embutición profunda apenas se pueden cumplir. Es desfavorable
también que en el resquicio ya no se puede influir por
desplazamiento de la pieza interior. El resquicio puede ser
reducido sólo por deformación de la chapa exterior, pudiendo ser
dirigidas las tensiones que se producen sobre la cubierta exterior
y generadas depresiones superficiales.
En el documento DE 100 37 303 A1 está descrito
un procedimiento para la fabricación de una puerta de un automóvil,
estando hecha la pieza interior total o parcialmente de aluminio y
la chapa exterior de la puerta completamente de aluminio. Para ello
la zona marginal de la chapa exterior de la puerta en toda la zona
de contorno es doblada hacia el interior aproximadamente 90º y
llevada a apoyarse en una superficie frontal mecanizada de la pieza
interior de la puerta para el proceso de soldadura por láser.
También en la fabricación de esta puerta se dificulta el
posicionado y cajeado y se produce la problemática de
tolerancia-resquicio-depresiones
superficiales mencionada antes.
En el documento DE 199 32 415 C1 se describe
además un procedimiento del género expuesto para la soldadura por
rayo láser de una puerta o compuerta de automóvil, en el que los
bordes de las chapas que se van a unir en todo el contorno de la
puerta son dobladas hacia dentro en la misma dirección y las chapas
son soldadas en la zona marginal de las bandas marginales
manteniendo un espacio de desgasificación. También en este
procedimiento debe ser producido en todo el contorno con medios
complicados para la soldadura láser un resquicio de junta
uniformemente fino.
La invención se propone el objeto de proponer un
procedimiento para la fabricación de una pieza montada con el que
se posibilite una alta seguridad de proceso debido al cajeado y
posicionado simplificados de las piezas que se unen entre sí con
una reducción simultánea de los resquicios de junta.
Para llevar a cabo este objeto está previsto en
la parte característica de la reivindicación 1, que:
- a)
- la chapa exterior (2) sea doblada hacia el interior hasta 90º en los lados (3, 4) visibles desde el exterior en la zona del borde de la pieza montada, las zonas marginales (14, 19) correspondientes de la chapa interior (1) sean desplazadas contra el doblez (7) de la chapa exterior (2) para minimizar el resquicio y la chapa interior (1) y la chapa exterior (2) sean soldadas entre sí mediante un rayo láser (20) dirigido dentro del resquicio entre las zonas marginales (14 - 19) de la chapa interior (1) y el doblez (7) de la chapa exterior (2) y
- b)
- en al menos uno o todos los lados no visibles (5, 6) en la zona marginal de la pieza montada, opuestos a la zona o zonas visibles, los bordes de la chapa exterior (2) y la chapa interior (1) sean dispuestos esencialmente uno sobre otro en paralelo al plano del componente y sean soldados por láser en una junta de solapamiento o sean soldados directa o indirectamente por láser en la acanaladura de las piezas que se solapan.
En el procedimiento según la invención, la chapa
interior y la chapa exterior de las piezas montadas presentan en
los bordes diferentes geometrías de lugares de unión y dependientes
de si en estos lados las zonas marginales unidas son o no visibles
por fuera en el estado final. En los lados visibles por fuera en el
estado montado del componente, la chapa exterior es doblada hacia
dentro en la zona marginal, la chapa interior es desplazada
correspondientemente hacia el doblez y el rayo láser es dirigido
dentro del resquicio entre las dos zonas colindantes para la
soldadura. En las zonas marginales de los lados no visibles de la
pieza montada en el estado montado del componente, los bordes de la
chapa exterior y la chapa interior son aplicados entre sí
esencialmente paralelos al plano del componente y son soldados por
láser en el lugar de solapamiento o son soldador por láser directa
o indirectamente en la acanaladura de las piezas que solapan. En el
procedimiento según la invención, la chapa interior y la chapa
exterior, en particular en los lados visibles por fuera, pueden ser
posicionadas exactamente con alta seguridad de procesamiento,
apoyándose los bordes colindantes, doblados hacia el interior en su
mayor parte por completo o al menos el resquicio de junta, en el que
es dirigido el rayo láser, es reducido al mínimo, obteniéndose la
compensación de tolerancias en los cantos no visibles entre la
chapa interior y la chapa exterior.
En las reivindicaciones subordinadas se
reproducen medidas eficaces suplementarias.
Ha resultado en particular favorable, en cada
caso, al menos en el lado del apoyapié y/o el lado de la cerradura
de una puerta para un automóvil, doblar la zona visible de la chapa
exterior hacia dentro y unir como se indicó. Las zonas marginales
respectivamente opuestas, no visibles, situadas una sobre otra del
lado de la bisagra y/o del lado de la ventana de la chapa exterior
de la puerta pueden ser unidas en las zonas marginales a la chapa
interior de la puerta en la junta de solapamiento por soldadura
láser o en la acanaladura de las zonas marginales que se solapan
por soldadura láser directa o indirecta.
Para la producción de un resquicio adecuado, en
el que sea dirigido el rayo láser con exactitud en la posición ha
resultado favorable doblar hacia dentro el borde de la chapa
exterior un máximo de 90º. Las zonas marginales de la chapa
interior pueden ser dobladas también de forma correspondiente hacia
dentro o hacia fuera para la unión al doblez, formando en
particular los dobleces de ambas chapas un ángulo agudo. Las zonas
marginales de la chapa interior pueden también combarse hacia dentro
o hacia fuera hasta 180º, de manera que el borde exterior se apoye
en el doblez de la chapa exterior. Finalmente, ha resultado también
favorable achaflanar la cara frontal de la zona marginal de la
chapa interior de tal modo que forme igualmente un ángulo agudo con
el doblez de la chapa exterior. Esto ha resultado ser especialmente
favorable si la zona marginal de la chapa interior está realizada
especialmente gruesa.
La invención se explicará en detalle en virtud
de las figuras adjuntas 1 a 9, por ejemplo en relación con una
puerta para automóvil. Muestran:
Figs. 1, 2, alzados laterales esquemáticos de
puertas de automóvil,
Fig. 3, un corte a lo largo de la línea
A-A de la Fig. 2,
Figs. 4a-4c, respectivamente, un
corte a lo largo de la línea B-B de la Fig. 2, y
Figs. 5 - 9, formas de realización especiales
para un corte a lo largo de la línea C-C de la Fig.
1.
En las figuras 1 y 2 está representada
esquemáticamente por fuera una puerta lateral trasera de un turismo
en el alzado lateral, siendo las llamadas zonas marginales visibles
de la chapa exterior 2, el lado del apoyapié 3 y el lado de la
cerradura 4 y las zonas marginales no visibles, el lado de la
bisagra 5 y el lado de la ventana 6. Según la invención, los bordes
de la chapa exterior 2 en los lados 3 y 4 son doblados hacia dentro
hasta 90º. Este doblez 7 está representado en las figuras 5 a 9. En
los lados 5 y 6 opuestos, las zonas marginales 8 de la chapa
exterior 2 ya no son visibles tras el montaje del componente, ya que
desaparecen por ejemplo detrás del guardabarros delantero o por
debajo del caucho de la ventana. Como está representado en las
figuras 3 y 4a a 4c, estas zonas marginales 8 de la chapa exterior 2
y las zonas marginales 9 de la chapa interior 1 son aplicadas entre
sí por ejemplo con ayuda de tensores 13 para el proceso de
soldadura, de manera que con ayuda del rayo láser 20 en la junta de
solapamiento sea producida la junta de soldadura láser 10 (véase
las figuras 3 y 4a) o en la acanaladura de las partes que se solapan
una junta de soldadura angular 12 o junta de soldadura láser 12
(véanse las figuras 4b y 4c).
En las figuras 5 a 9 están representadas para un
doblez 7 esencialmente idéntico de la chapa exterior 2 diferentes
formas de realización para las zonas marginales 14 a 18 de la chapa
interior. La chapa interior 1 está dispuesta en la zona externa en
primer lugar esencialmente paralela a la chapa exterior 2. Según la
Fig. 5, la zona marginal 14 está doblada algo menos de 90º hacia la
chapa exterior 2, de manera que el rayo láser 20 es dirigido en un
ángulo agudo formado por la zona marginal 14 y el doblez 7. En la
Fig. 6, la zona marginal 15 y el doblez 7 están ambos dirigidos
hacia el lado interior del turismo y forman igualmente un ángulo
agudo para el rayo láser 20.
En las figuras 7 y 8, las zonas marginales están
dobladas 180º: hacia el interior la zona marginal 17 o hacia el
exterior la zona marginal 16. Asimismo, el arco exterior de la chapa
interior 1 doblada es llevado a apoyarse en el doblez 7, de manera
que el rayo láser 20 es dirigido en el resquicio formado por el arco
y el doblez 7 (véanse las figuras 7 y 8).
En la Fig. 9, al menos la zona marginal 18 de la
chapa interior 1 está realizada considerablemente más gruesa que en
las otras formas de realización. Aquí, la cara frontal 19, que esta
preferentemente también achaflanada, puede ser llevada a apoyarse
en el doblez 7, de manera que también aquí el rayo láser 20 pueda
ser dirigido en el resquicio realizado con forma de ángulo
agudo.
- 1
- Chapa interior de puerta
- 2
- Chapa exterior de puerta
- 3
- Lado del apoyapié
- 4
- Lado de la cerradura
- 5
- Lado de la bisagra
- 6
- Lado de la ventana
- 7
- Doblez en 2
- 8
- Zona marginal de 2
- 9
- Zona marginal de 1
- 10
- Junta de soldadura láser
- 11
- Junta de soldadura angular
- 12
- Cordón de soldadura láser
- 13
- Tensor
- 14
- Zona marginal de 1
- 15
- Zona marginal de 1
- 16
- Zona marginal de 1
- 17
- Zona marginal de 1
- 18
- Zona marginal de 1
- 19
- Cara frontal de 1
- 20
- Rayo láser.
Claims (7)
1. Procedimiento para la fabricación de piezas
montadas, tales como puertas, compuertas o guardabarros, para un
automóvil consistentes en al menos una chapa interior (1) y al menos
una chapa exterior (2) que son fabricadas separadas una de otra y a
continuación son unidas entre sí por sus bordes,
caracterizado porque:
- a)
- la chapa exterior (2) es doblada hacia el interior hasta 90º (véanse las figuras 5-9) en los lados (3, 4) visibles desde el exterior en la zona marginal de la pieza montada, las zonas marginales (14, 19) correspondientes de la chapa interior (1) son desplazadas contra el doblez (7) de la chapa exterior (2) para minimizar el resquicio y la chapa interior (1) y la chapa exterior (2) son soldadas entre sí mediante un rayo láser (20) dirigido dentro del resquicio entre las zonas marginales (14 - 19) de la chapa interior (1) y el doblez (7) de la chapa exterior (2) y
- b)
- en al menos uno o todos los lados no visibles (5, 6) en la zona marginal de la pieza montada, opuestos a la zona o zonas visibles, (8, 9), los bordes (8, 9) de la chapa exterior (2) y la chapa interior (1) son dispuestos uno sobre otro esencialmente en paralelo al plano del componente y son soldados por láser en la junta de solapamiento (véanse las figuras 3 y 4a) o soldadas por láser directa o indirectamente en la acanaladura (11, 12) de los bordes (8, 9) que se solapan (véanse las figuras 4b y 4c).
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque zona marginal visible de la chapa
exterior (2) es doblada hacia dentro en el lado del apoyapié (3)
y/o en el lado de la cerradura (4) de una puerta para
automóviles
3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2,
caracterizado porque las zonas marginales no visibles (8)
del lado de la bisagra (5) y/o del lado de la ventana (6) de la
chapa exterior (2) de la puerta son unidas por soldadura láser a
las zonas marginales (9) de la chapa interior (1) de la puerta en la
junta de solapamiento o son unidas por soldadura láser directa o
indirecta en la acanaladura (11, 12) de las zonas marginales (8, 9)
que se solapan.
4. Procedimiento según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque en la zona
visible, en la que la chapa exterior (2) es doblada hacia dentro,
también la chapa interior (1) es doblada total o parcialmente hacia
el interior o exterior en una zona marginal (14 a 17) (véanse las
figuras 5-8).
5. Procedimiento según la reivindicación 4,
caracterizado porque el doblez (7) de la chapa exterior (2)
forma un ángulo agudo con el doblez (14, 15) de la chapa interior
(1) (véanse las figuras 5 y 6).
6. Procedimiento según la reivindicación 4 ó 5,
caracterizado porque las zonas marginales (16, 17) de la
chapa interior son dobladas hacia el interior o exterior hasta 180º
(véase la Fig. 7 u 8).
7. Procedimiento según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la zona
marginal (18) de la chapa interior (1) está dispuesta paralela a la
chapa exterior (2) y la cara frontal (19) del borde de la chapa
interior (1) está achaflanada de tal manera que forma un ángulo
agudo con el doblez (7) de la chapa exterior (2).
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