ES2308107T3 - Procedimiento para la fabricacion de discos de ruedas. - Google Patents

Abstract

Procedimiento para la fabricación de un disco de rueda con los siguientes pasos: Una tira de metal rectangular -de grosor predeterminado y uniforme- se rodilla en frío mediante rodillos cónicos convirtiéndolo en un anillo circular parcial, en donde la reducción del grosor en el lado exterior de la tira curvada alcanza al menos el 20%, y la circunferencia del anillo circular parcial es de entre 130º y 310º, preferentemente de 180º y a continuación se crea un bandaje cónico mediante terminación de los bordes con un ángulo principal con respecto al eje de simetría de entre 20º y 70º cuyos extremos se sueldan uno con otro entre sí y después se conforma el suelo (brida de buje) del disco mediante retornado.

Description

Procedimiento para la fabricación de discos de ruedas.

La invención se refiere a un procedimiento para la fabricación de discos de ruedas.

La fabricación de discos de ruedas de vehículos de tracción se realiza generalmente a partir de platinas que a su vez son estampadas y taladradas por soplete de material de banda o acero plano ancho. En este modo de fabricación el material de desecho es muy alto y alcanza aproximadamente el 35% al 40%.

Para reducir esta utilización de material muy alta diferentes fabricantes de ruedas han intentado fabricar estas piezas a partir de bandajes cilíndricas. Esto solamente se ha implementado hasta el momento con un procedimiento de prensado orbital de dos fases muy costoso.

En este caso primero se fabrica un bandaje cilíndrico a partir de la cual luego se fabrica un casquete mediante prensado orbital. En un segundo paso de prensa orbital la base del disco (brida de buje) es pre-formado. A continuación se realiza de forma habitual la terminación de la llave.

Dado que este procedimiento se basa principalmente en compresión de material para ello se requieren fuerzas muy elevadas, de manera que esto solo se puede realizar con un esfuerzo de inversión muy elevado.

Otro procedimiento es el relaminado y el soldar de un anillo circular completo.

Este concepto se conoce de los documentos DE-PS 493 472 y US 1 399 951.

En el caso del procedimiento según el documento DE-PS 493 472 partiendo de un hierro plano, es decir de una tira rectangular, se estrecha la tira rodillándola entre rodillos de cono hacia un canto y al mismo tiempo se terminan los borden. De este modo se crea un anillo circular plano y abierto cuyos extremos luego se sueldan entre sí. La terminación de los discos se realiza entonces en un procedimiento de prensa o procedimiento de extrusión.

En el caso del procedimiento según el documento US-PS 1 399 951 se crea una tira rectangular rodillándola entre rodillos cilíndricos, en donde los rodillos están orientados entre sí de tal manera que la chapa en un lado se relaminan en tanto más que mediante el estirado y el doblar se crea un anillo circular abierto y plano con una sección transversal cónica. Los extremos del anillo circular plano se tocan entre sí. Si se inserta una tira algo más corta se crea una hendidura entre los extremos del anillo circular. Mediante el juntar y soldar de los extremos se crea una forma de cáliz. En este procedimiento se puede fabricar el lado de brida de buje así como el lado de borde del disco en el mismo proceso de rodillamiento. Antes de la soldadura la sección transversal del contorno final corresponde al disco. Después de la soldadura se propone un enderezamiento o una deformación ligera (forma cóncava o convexa) en una herramienta de prensa.

En ambos procedimientos se realiza la transformación de material sobre todo mediante rodillamiento.

La invención se basa en la tarea de simplificar el procedimiento de fabricación.

Esta tarea se resuelve según la invención mediante un procedimiento para la fabricación de un disco de rueda con las características de la reivindicación 1.

En la fabricación habitual de discos la platina redonda se transforma en una máquina de torneado hidráulico. En este caso se extiende (estrechado) cónicamente la cuba de disco desde el suelo (brida de buje) hasta el borde. La razón para este extendimiento es:

Reducción de peso del componente.

Endurecimiento del material mediante transformación en frío.

En el caso de procedimiento según la invención el estrechamiento o bien el endurecimiento por deformación en frío del material se consigue ya en tiras antes de la primera transformación mediante rodillamiento. La tira se extiende unilateralmente por medio de rodillos cónicos, de manera que se crea una pieza en forma de arco. Pero es una diferencia fundamental respecto al estado de la técnica que no se produce ningún anillo circular con una circunferencia de aproximadamente 360º, sino un anillo circular parcial cuya circunferencia alcanza entre 130º - 310º, preferentemente los 180º.

A continuación se transforma este anillo circular parcial mediante la terminación de los bordes en un anillo cerrado, en donde se crea en seguida un bandaje cónica que se suelda a continuación.

Del bandaje producida de esta manera se puede transformar mediante operaciones de prensa sencillas tanto la base del disco (brida de buje) como también la cuba de disco. La condición para esta transformación de la base del disco es que esta zona ya esté pre-formada, es decir, al rodillar la tira entre los rodillos cónicos se realiza un estrechamiento del grosor de material en el lado exterior de la tira según que sea la transformación deseada entre el 20% y el 50%. En función de esto la circunferencia del anillo circular parcial se encuentra entre 130º y 310º.

La sucesión de los trabajos a continuación corresponde el método de fabricación actual.

El efecto del procedimiento nuevo comparado con el procedimiento que se la realiza en la actualidad es de un ahorro de material de aproximadamente el 38%.

El procedimiento según la invención se debe explicar a continuación con la ayuda de los dibujos en un ejemplo concreto, en donde la fabricación está descrita para un disco LWR de las dimensiones 22,5 x 9,00.

Tal como resulta de la Figura 1 el producto de partida es una tira de Coil o de acero plano ancho de las dimensiones indicadas. Esta se relamina de forma cónica mediante rodillos de cono y en ello al mismo tiempo se conforma en un arco o un anillo circular parcial.

Debido al relaminado cónico del material se crea en la fibra exterior de la tira (R=540) una longitud mayor que en la fibra interior (r340), por lo que se facilita el doblaje de la tira para formar un arco. Preferentemente el anillo circular parcial tiene una circunferencia de 180º, pero en cualquier caso notablemente menor de 360º (Fig. 2).

Mediante terminación de los bordes del anillo circular parcial hacia un anillo cerrado se crea un bandaje cónico (Fig. 3).

Los rodillos de plegadora de la máquina de terminación de bordes debido a las velocidades de circunferencia diferentes deben estar configurados en forma de cono en la fibra interior y exterior de la tira en forma de arco y deben estar en un ángulo determinado entre sí.

El soldar (procedimientos de soldar de aportación de material, o presión de corriente continua u otros), así como el desbarbado y la terminación de bordes posterior de las piezas se realiza de forma similar como en el caso de la fabricación de llantas (Fig. 4).

En el bandaje cónica se preconforma por debajo de una prensa la base del disco (brida de buje) y e radio entre la base del disco y la cuba de disco de realiza correspondientemente a las medidas terminadas (Fig. 5).

El retornado de la base del disco se puede realizar por debajo de una prensa o en una máquina de torneado hidráulico.

El retornado por debajo de una prensa de puede realizar sin mayores problemas ya que por la fabricación de las piezas desde un bandaje cónico ya está pre-formado la base del disco (brida de buje) en un 30% - 60% aproximadamente.

La terminación de prensa de la brida de buje en un bandaje cónico también se puede realizar directamente en una operación de prensa.

La terminación de la base del disco (brida de buje) en una máquina torneado hidráulico llevaría consigo el efecto adicional de la fabricación en frío en esta zona que conduce a una mejora de la duración de vida de la rueda.

Una reducción del grosor de pared del material de aplicación sería posible y llevaría consigo:

a)

una reducción de peso del componente,

b)

otro ahorro de material.

La transformación de la cuba de disco puede realizarse:

Mediante torneado hidráulico (como hasta el momento) o debido al material relaminado ya de forma cónica en esta zona, mediante una simple operación de prensa en lugar del procedimiento de torneado hidráulico costoso.

Los siguientes pasos de trabajo par la terminación de un disco de rueda corresponden a los pasos de trabajo tradicionales (Fig. 6-8).

Claims (6)

1. Procedimiento para la fabricación de un disco de rueda con los siguientes pasos:

Una tira de metal rectangular -de grosor predeterminado y uniforme- se rodilla en frío mediante rodillos cónicos convirtiéndolo en un anillo circular parcial, en donde la reducción del grosor en el lado exterior de la tira curvada alcanza al menos el 20%, y la circunferencia del anillo circular parcial es de entre 130º y 310º, preferentemente de 180º y a continuación se crea un bandaje cónico mediante terminación de los bordes con un ángulo principal con respecto al eje de simetría de entre 20º y 70º cuyos extremos se sueldan uno con otro entre sí y después se conforma el suelo (brida de buje) del disco mediante retornado.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque la tira curvada no presenta ninguna variación de grosor en su lado interior.

3. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores 1 a 2, caracterizado porque la reducción del grosor de la tira en su lado interior es menor de un 20%.

4. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores 1 a 2, caracterizado porque en el lado interior de la tira se produce un ensanchamiento mediante compresión que alcanza hasta un 30%.

5. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque las últimas transformaciones se realizan por extrusión o prensar.

6. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores 1 a 4, caracterizado porque el laminado en frío se realiza mediante de dos o más rodillos cónicos.