ES2304654T3 - Procedimiento y dispositivo de fijacion. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento para la fijación de unas secciones de fijación, situadas unas encima de otras o unas junto a otras, de por lo menos dos piezas (11, 12), en particular unas piezas de chapa, una respecto de la otra, siendo deformadas las secciones de fijación mediante un punzón (1; 21; 41), siendo presionado el punzón (1; 21; 41) de tal manera desde un lado contra una de las secciones de fijación, que la sección de fijación cargada con el punzón es presionada hacia el interior en la sección de fijación en contacto con la misma, y porque las secciones de fijación son cortadas parcialmente, presentando las secciones de fijación unas zonas las cuales, si bien son cargadas por el punzón (1; 21, 41), no son, sin embargo, cortadas, siendo repujada una sección de fijación por el punzón (1; 21; 41) parcialmente fuera de la superficie de la sección de fijación, y estando dispuestas las secciones de fijación que hay que fijar unas respecto de las otras entre el punzón (1; 21, 41) y una contraestampa (15; 35), caracterizado porque el punzón (1; 21; 41) interactúa con una contraestampa (15; 35), la cual presenta un orificio de alojamiento (17; 37) para el punzón cuyas dimensiones son un poco mayores que las del punzón, de tal manera que las secciones de fijación se agarran entre sí, sin que tenga lugar una compresión del material.
Description
Procedimiento y dispositivo de fijación.
La presente invención se refiere a un
procedimiento y a un dispositivo para la fijación de secciones de
fijación, situadas unas encima de otras o unas junto a otras, de
por lo menos dos piezas, en particular piezas de chapa, una
respecto de otra, siendo deformadas las secciones de fijación
mediante un punzón.
Un procedimiento genérico y un dispositivo
genérico como los definidos en los preámbulos de las
reivindicaciones independientes, se conocen gracias a la
publicación "Schutzleiterverbindung in Druckfügetechnik"
Facklam T., Elektrotechnische Zeitschrift-ETZ, VDE
Verlag GmbH, Berlín, Tomo 109, Nº 24, 1988.
La patente alemana DE 199 29 375 A1 da a conocer
un procedimiento para la unión mediante mezclado de placas o
secciones de placa delgadas situadas unas encima de otras, en el
cual piezas superficiales de las placas situadas unas encima de
otras son embutidas en profundidad entre sí en un orificio de
embutición profunda, bajo limitación de la expansión en direcciones
transversales alejadas entre sí y en la dirección de embutición
profunda. Para el enganche en unión positiva de las placas, la parte
superficial embutida en profundidad y aplastada de una placa
segunda o situada encima coge por detrás la primera placa más baja.
Con deformación plástica del material de placa se genera un punto
de unión de soldadura. Durante el proceso de aplastamiento engarzan
en la pieza superficial cantos frontales de depresiones, existentes
en la superficie de suelo del orificio de embutición profunda,
orientados en la dirección de la pieza superficial, e impiden a ésta
que fluya radialmente hacia fuera. En los espacios libres radiales
que resultan con ello fluye material desplazado de la pieza
superficial segunda o situada encima. La patente alemana DE 103 15
718 A1 da a conocer un dispositivo con una estampa, dispuesta en un
dispositivo de prensa, que presenta un orificio de embutición
profunda, y con un punzón de conformación, accionado en la dirección
de la estampa, para la conexión de tipo remache de componentes con
por lo menos una placa. El dispositivo presenta una distancia
radial entre las paredes laterales del orificio de embutición
profunda y las superficies laterales del punzón de conformación
para el alojamiento de material de placa desplazado durante el
proceso de soldadura. El orificio de embutición profunda está
formado en la estampa, en dirección radial y axial, como orificio
ciego, cuyas paredes laterales, como la superficie lateral radial
del punzón de conformación, discurren en la dirección de movimiento
del mismo y son en sí inflexibles, como el suelo del orificio de
embutición profunda. Las paredes laterales del orificio de
embutición profunda y/o las superficies laterales del punzón de
conformación presentan una sección transversal perfilada. El
desarrollo de estas paredes laterales o superficie lateral es en
cada caso más largo que el desarrollo de un posible círculo situado
dentro de la misma zona. En el procedimiento y dispositivos
conocidos actúan fuerzas de relativamente grandes, las cuales se
necesitan para hacer que el material fluya.
La invención se plantea el problema de crear un
procedimiento y un dispositivo para la fijación de secciones de
fijación, situadas unas encima de otras o unas junto a otras, de por
lo menos dos piezas una respecto de otra, siendo deformadas las
secciones de fijación mediante un punzón, los cuales se puedan
realizar de forma sencilla y de manera económica y que, a pesar de
ello, impidan de forma segura la liberación de las secciones de
fijación entre sí, por lo menos a corto plazo.
El problema se resuelve mediante un
procedimiento según la reivindicación 1. Mediante el procedimiento
según la invención se consigue que las secciones de fijación se
agarren unas en otras sin que tenga lugar una compresión de
material o un fluido o una embutición profunda de material en una
matriz dispuesta frente al punzón. Esto proporciona la ventaja de
que en el procedimiento según la invención hay que aplicar fuerzas
claramente menores sobre el punzón que en el procedimiento
conocido.
Las secciones de fijación presentan unas zonas
las cuales, si bien son cargadas por el punzón, no son cortadas. En
estas zonas se conserva la ligadura de las secciones de fijación con
las piezas correspondientes. Por ello estas zonas se designan como
zonas de
unión.
unión.
Una sección de fijación es repujada por el
punzón, parcialmente de la superficie de la sección de fijación. De
este modo, se consigue que las secciones de fijación se agarren
entre sí.
Las secciones de fijación que hay que fijar unas
respecto de otras son dispuestas entre el punzón y una
contraestampa. La contraestampa sirve únicamente para mantener las
piezas en posición, cuando el punzón es presionado contra las
secciones de fijación. La contraestampa no ejerce la función de una
estampa o de una matriz.
El problema indicado anteriormente se resuelve
también mediante un dispositivo según la reivindicación 2. La zona
de separación del punzón se ocupa de que las secciones de fijación
sean cortadas parcialmente. La zona de unión del punzón sirve de
todos modos para deformar las secciones de fijación, no para
cortar.
Un ejemplo de forma de realización preferido del
dispositivo está caracterizado porque la superficie frontal del
punzón en la zona de unión no está formada de manera continua sino
de manera interrumpida. De este modo, se consigue que el punzón
entre en contacto en la zona de unión, si lo hace, más tarde y con
menos fuerza con la sección de fijación correspondiente.
Otro ejemplo de forma de realización preferido
del dispositivo está caracterizado porque el punzón presenta,
esencialmente, la forma de un cilindro circular. El cilindro
circular presenta una superficie frontal circular la cual está
interrumpida en la zona de unión, por ejemplo, por una
depresión.
Otro ejemplo de forma de realización preferido
del dispositivo está caracterizado porque el punzón presenta una
superficie biselada. Mediante la superficie biselada se interrumpe
la superficie frontal del punzón, con el fin de crear la zona de
unión.
Otro ejemplo de forma de realización preferido
del dispositivo está caracterizado porque el punzón presenta,
esencialmente, la forma de un paralelepípedo. El paralelepípedo
presenta una superficie frontal rectangular la cual está
interrumpida en la zona de unión mediante, por ejemplo, una
depresión.
Otro ejemplo de forma de realización del
dispositivo está caracterizado porque la superficie frontal del
punzón presenta una entalladura. Mediante la entalladura, la cual
está formada preferentemente de manera continua, se interrumpe la
superficie frontal del punzón, con el fin de crear la zona de
unión.
De acuerdo con la invención, el punzón
interactúa con una contraestampa, la cual presenta un orificio de
alojamiento para el punzón, cuyas dimensiones son algo mayores que
las del punzón. De este modo, se consigue que las secciones de
fijación no entren en contacto con la contraestampa, cuando son
deformadas.
Otras ventajas, características y detalles de la
invención se ponen de manifiesto a partir de la siguiente
descripción, en la cual se describen en detalle diferentes ejemplos
de formas de realización haciendo referencia al dibujo, en el
que:
la Figura 1 muestra una representación en
perspectiva de un punzón de conformación y corte según un primer
ejemplo de realización;
la Figura 2 muestra una vista lateral del punzón
de conformación y corte de la Figura 1;
la Figura 3 muestra una representación en
sección de dos piezas de chapa en contacto entre sí durante la
deformación con un punzón de conformación y corte, como el que se
muestra en las Figuras 1 y 2;
la Figura 4a muestra una representación en
perspectiva de un punzón de conformación y corte de acuerdo con un
segundo ejemplo de forma de realización;
la Figura 4b muestra una representación en
perspectiva de un punzón de conformación y corte de acuerdo con una
variante del segundo ejemplo de forma de realización;
la Figura 5 muestra dos piezas de chapa en
contacto entre sí durante la deformación con un punzón de
conformación y corte, como el que se muestra en la Figura 4;
la Figura 6 muestra una representación en
perspectiva de un punzón de conformación y corte de acuerdo con un
tercer ejemplo de forma de realización, y
la Figura 7 muestra una vista lateral del punzón
de conformación y corte representado en la Figura 6.
En las Figuras 1 y 2 está representado en
diferentes vistas un punzón de conformación y corte 1. El punzón de
conformación y corte 1 tiene, esencialmente, la forma de un cilindro
circular 3, el cual está representado cortado por un extremo 4. En
el otro extremo 8 la superficie frontal del cilindro circular 3 está
subdividida en una zona de separación 8, la cual presenta
esencialmente la forma de un semicírculo, y una zona de unión 9, la
cual está biselada. El cilindro circular 3 tiene preferentemente un
espesor de 1,0
a 1,5 mm.
a 1,5 mm.
En la Figura 3 está representado el punzón de
conformación y corte 1, de las Figuras 1 y 2, durante la deformación
de dos piezas de chapa 11 y 12. El punzón de conformación y corte 1
interactúa con una contraestampa 15, la cual presenta un taladro
17, cuyo diámetro es algo mayor que el diámetro exterior del punzón
de conformación y corte 1. El punzón de conformación y corte 1 está
sumergido de tal manera con su extremo 6 en la pieza de chapa 11
que la pieza de chapa 11 es comprimida, en la zona de la superficie
de ataque del punzón de conformación y corte 1, en la pieza de
chapa 12. La profundidad de inmersión la velocidad de inmersión, la
forma del punzón, la dureza y el espesor del material y de la
superficie del punzón influyen sobre la deformación. La forma del
punzón garantiza que el desecho que se produce de lo contrario
durante el punzonado se quede ligado a las piezas de chapa.
Mediante la zona de separación 8 del punzón de
conformación y corte 1 se cortó parcialmente el material de las dos
piezas de chapa 11 y 12. Mediante la zona de unión 9 del punzón de
conformación y corte 1 se consigue que las secciones cortadas de
las piezas de chapa 11 y 12 permanezcan ligadas a las piezas de
chapa correspondientes.
En la Figura 4a está representado un punzón 21
el cual presenta, esencialmente, la forma de un paralelepípedo 23.
Un extremo 24 del paralelepípedo 23 está representado cortado. La
superficie frontal situada en el otro extremo 26 del paralelepípedo
23 presenta dos zonas de separación 27, 28, las cuales están
separadas mediante una entalladura 29. La entalladura 29 está
formada por dos superficies de ligadura 31, 32, las cuales están
dispuestas formando un ángulo de aproximadamente 100º entre sí.
En la Figura 4b está representado un punzón
plano 21', el cual presenta únicamente una zona de separación 28'.
El punzón 21' presenta una superficie 32' biselada, cuyo ángulo de
oblicuidad mide aproximadamente 45 grados. El espesor del punzón
plano 21' está comprendido entre 1,0 y 1,5 mm. Gracias a la zona de
separación formada sólo por un lado se pueden evitar deformaciones
indeseadas en la zona de Point.
En la Figura 5, se observa que el punzón de
conformación y corte 21 interactúa con una contraestampa 35, la
cual presenta una escotadura 37 esencialmente rectangular, cuyas
dimensiones son algo mayores que las dimensiones exteriores del
punzón de conformación y corte 21.
Mediante ambas zonas de separación 27, 28 están
cortadas dos piezas de chapa 11 y 12 en dos puntos, como en caso de
punzonado. Mediante las superficies de ligadura 31, 32, las cuales
forman la entalladura 29, el material queda ligado a las piezas de
chapa 11 y 12. No se produce desecho, como es usual de lo contrario
en el punzonado.
En las Figuras 6 y 7, está representado otro
ejemplo de forma de realización de un punzón de conformación y
corte 41 el cual presenta, esencialmente, la forma de un cilindro
circular 43. El cilindro circular 43 está representado en las
Figuras 6 y 7 cortado por un extremo 44. La superficie frontal
situada en el otro extremo 46 del punzón de conformación y corte 41
presenta dos zonas de separación 47, 48, las cuales están divididas
por una entalladura 49.
Claims (7)
1. Procedimiento para la fijación de unas
secciones de fijación, situadas unas encima de otras o unas junto a
otras, de por lo menos dos piezas (11, 12), en particular unas
piezas de chapa, una respecto de la otra, siendo deformadas las
secciones de fijación mediante un punzón (1; 21; 41), siendo
presionado el punzón (1; 21; 41) de tal manera desde un lado contra
una de las secciones de fijación, que la sección de fijación cargada
con el punzón es presionada hacia el interior en la sección de
fijación en contacto con la misma, y porque las secciones de
fijación son cortadas parcialmente, presentando las secciones de
fijación unas zonas las cuales, si bien son cargadas por el punzón
(1; 21, 41), no son, sin embargo, cortadas, siendo repujada una
sección de fijación por el punzón (1; 21; 41) parcialmente fuera de
la superficie de la sección de fijación, y estando dispuestas las
secciones de fijación que hay que fijar unas respecto de las otras
entre el punzón (1; 21, 41) y una contraestampa (15; 35),
caracterizado porque el punzón (1; 21; 41) interactúa con una
contraestampa (15; 35), la cual presenta un orificio de alojamiento
(17; 37) para el punzón cuyas dimensiones son un poco mayores que
las del punzón, de tal manera que las secciones de fijación se
agarran entre sí, sin que tenga lugar una compresión del
material.
2. Dispositivo para la fijación de unas
secciones de fijación, situadas unas encima de otras o unas junto a
otras, de por lo menos dos piezas (11, 12), en particular unas
piezas de chapa, una respecto de la otra, siendo deformadas las
secciones de fijación mediante un punzón (1; 21, 41), de acuerdo con
un procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores,
presentando el punzón (1; 21; 41) por lo menos una zona de
separación (8; 27, 28; 47, 48) y por lo menos una zona de unión (9;
31, 32; 49), caracterizado porque el punzón (1; 21; 41)
interactúa con una contraestampa (15; 35), la cual presenta un
orificio de alojamiento (17; 37) para el punzón cuyas dimensiones
son un poco mayores que las del punzón.
3. Dispositivo según la reivindicación 2,
caracterizado porque la superficie frontal del punzón (1; 21;
41) no está formada de manera continua en la zona de unión (9; 31,
32; 49), sino de manera interrumpida.
4. Dispositivo según la reivindicación 2 ó 3,
caracterizado porque el punzón (1; 41) presenta,
esencialmente, la forma de un cilindro circular.
5. Dispositivo según la reivindicación 4,
caracterizado porque el punzón (1) presenta una superficie
(9) biselada.
6. Dispositivo según la reivindicación 2 ó 3,
caracterizado porque el punzón (21) presenta, esencialmente,
la forma de un paralelepípedo.
7. Dispositivo según una de las reivindicaciones
4 a 6, caracterizado porque la superficie frontal del punzón
(21; 41) presenta una entalladura (29; 49).
Applications Claiming Priority (2)
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