ES2882094T3 - Procedimiento para la fabricación de un perfil de torsión a partir de una pletina, así como perfil de torsión - Google Patents

Abstract

Procedimiento para la fabricación de un perfil de torsión (1) a partir de una pletina (8), que presenta secciones finales tubulares (2) rígidas a la torsión, una sección longitudinal central (3) en forma de U flexible a la torsión y secciones de transición (4) que cambian entre la sección longitudinal central (3) y las secciones finales (2) de la sección transversal en forma de U a la sección transversal tubular, con los siguientes pasos del procedimiento: a) realización de una cavidad en forma de U (11) orientada longitudinalmente en la pletina (8) a distancia de sus extremos frontales (9), con formación de brazos (14, 15) separados de la pletina (11), b) doblado de los brazos (14, 15) de la pletina deformada (8) al lado de la cavidad (11) de modo que se queden fundamentalmente paralelos entre sí y al plano longitudinal central de la cavidad (11), c) deformación tubular de los brazos doblados (14, 15) en las zonas (10) adyacentes a los extremos frontales (9) de la pletina (8) y deformación en forma de U de los brazos doblados (14, 15) en la sección longitudinal (3) con la cavidad (11) en adaptación al contorno de la cavidad (11), disponiéndose los bordes longitudinales (35, 36) de los brazos doblados (14, 15) en toda su extensión longitudinal unos frente a otros, d) introducción de al menos un distanciador (50) en la pletina deformada (8), de modo que los brazos doblados (14, 15) y las paredes de delimitación (54, 55) de la cavidad (11), que se extienden en dirección de los bordes longitudinales (7) de la sección longitudinal central (3) se mantengan a distancia, al menos por secciones, y e) ensamblaje de los bordes longitudinales (35, 36) de los brazos deformados (14, 15), caracterizado por que la inserción del al menos un distanciador (50) tiene lugar entre los bordes longitudinales (35, 36) de los brazos deformados (14, 15).

Description

DESCRIPCIÓN

Procedimiento para la fabricación de un perfil de torsión a partir de una pletina, así como perfil de torsión

La invención se refiere a un procedimiento para la fabricación de un perfil de torsión a partir de una pletina según el preámbulo de la reivindicación 1, así como a un perfil de torsión según el preámbulo de la reivindicación 5.

Por el documento DE 102009031 981 A1 de la solicitante se conocen tanto un procedimiento de este tipo como un perfil de torsión de estas características. Para la fabricación del perfil de torsión, la pletina se dota en este procedimiento de una cavidad en forma de U orientada longitudinalmente y dispuesta a una distancia de sus extremos frontales. Los brazos creados al lado de la cavidad de la pletina así deformada se doblan después de manera sustancialmente paralela entre sí y al eje longitudinal central de la cavidad. En adaptación al contorno de la cavidad, los brazos doblados se deforman tubularmente en forma de O en las zonas contiguas a los extremos frontales de la pletina y en la sección longitudinal con el molde, entrando los bordes longitudinales en contacto. A continuación, los bordes longitudinales de los brazos deformados se sueldan entre sí, con lo que el perfil de torsión ahora terminado está listo para su uso posterior.

Sin embargo, en el perfil de torsión producido según el procedimiento conocido por el documento DE 102009031 981 A1, los brazos doblados de la pletina se ajustan directamente a las paredes de delimitación de la cavidad practicada en la pletina, por lo que están en contacto directo entre sí. Es cierto que los perfiles de torsión fabricados de este modo presentan una resistencia a la torsión suficiente, que se requiere especialmente en áreas relevantes para la seguridad del sector de la automoción para estos perfiles de torsión. No obstante, el inconveniente inherente a estos perfiles de torsión consiste en que, en caso de solicitaciones por torsión, se generan en ocasiones ruidos no deseados, puesto que los brazos doblados de la pletina, así como las paredes de delimitación de la cavidad practicada en la pletina rozan entre sí en la sección longitudinal central que puede estar sometida a torsión. Estos ruidos pueden situarse en una gama de frecuencias desagradable para el oído humano, posiblemente incluso en una gama de frecuencias dolorosa, por lo que estos perfiles de torsión no son adecuados para su uso cómodo en un automóvil.

Por el documento EP 1228906 A2 se conocen un procedimiento de fabricación de un perfil de torsión a partir de una pletina según el preámbulo de la reivindicación 1 y un perfil de torsión según el preámbulo de la reivindicación 5. Sin embargo, el aditivo empleado en la zona de contacto entre los brazos del perfil de torsión no puede evitar por completo la supresión de la generación de ruidos indeseables, ya que entre los dos brazos se produce ciertamente una superficie con un bajo coeficiente de fricción, pero en la zona de esta superficie se pueden volver a producir ruidos indeseables.

Por lo tanto, el objetivo de la invención es el de proporcionar un procedimiento para la fabricación de un perfil de torsión a partir de una pletina, así como un perfil de torsión en el que no se generen ruidos indeseables.

De acuerdo con el procedimiento, esta tarea se resuelve mediante un procedimiento con todas las características de la reivindicación 1. En cuanto al perfil de torsión, la tarea se resuelve mediante un perfil de torsión con todas las características de la reivindicación 5. En las reivindicaciones dependientes se describen formas de realización ventajosas de la invención.

El procedimiento según la invención para la fabricación de un perfil de torsión a partir de una pletina, que presenta secciones finales tubulares rígidas a la torsión, una sección longitudinal central en forma de U flexible a la torsión y secciones de transición que cambian entre la sección longitudinal central y las secciones finales de forma de U a sección transversal tubular, comprende los siguientes pasos del procedimiento:

a) realización de una cavidad en forma de U orientada longitudinalmente en la pletina a distancia de sus extremos frontales, con formación de brazos separados de la pletina,

b) doblado de los brazos de la pletina deformada al lado de la cavidad de modo que se queden fundamentalmente paralelos entre sí y al plano longitudinal central de la cavidad,

c) deformación tubular de los brazos doblados en las zonas adyacentes a los extremos frontales de la pletina y deformación en forma de U de los brazos doblados en la sección longitudinal con la cavidad en adaptación al contorno de la cavidad, disponiéndose los bordes longitudinales de los brazos doblados en toda su extensión longitudinal unos frente a otros,

d) introducción de al menos un distanciador en la pletina deformada, de modo que los brazos doblados y las paredes de delimitación de la cavidad, que se extienden en dirección de los bordes longitudinales de la sección longitudinal central se mantengan a distancia, al menos por secciones, y

e) ensamblaje de los bordes longitudinales de los brazos deformados.

El procedimiento según la invención se caracteriza ahora por que la inserción del al menos un distanciador se produce entre los bordes longitudinales de los brazos doblados.

En este contexto, los distintos pasos del procedimiento no tienen que llevarse a cabo cronológicamente en el orden aquí mostrado, pudiéndose realizar especialmente el paso de procedimiento d) antes de uno de los pasos de procedimiento a), b) o c).

La pletina puede presentar cualquier contorno posible. Sin embargo, la pletina se conforma ventajosamente con un contorno rectangular, de modo que, durante el doblado de los brazos de la pletina deformada, después de haberse practicado en la misma una cavidad en forma de U orientada longitudinalmente a distancia de sus extremos frontales, éstos presenten aproximadamente la misma anchura en toda su extensión longitudinal. Los brazos doblados se doblan de manera que estén dispuestas fundamentalmente de forma paralela entre sí y de forma paralela al plano longitudinal central de la cavidad. Mediante la deformación tubular de los brazos doblados en las zonas adyacentes a los extremos frontales de la pletina y la deformación en forma de U de los brazos doblados en la sección longitudinal con la cavidad en adaptación al contorno de la cavidad, los bordes longitudinales de los brazos doblados están dispuestos uno frente al otro en toda su extensión longitudinal. La deformación tubular no se debe limitarse en este caso a una geometría redonda, ovalada o similar. Por deformación ha de entenderse más bien cualquier deformación, de manera que las secciones finales del perfil así creado puedan adaptarse a otros componentes, siempre y cuando presenten la correspondiente rigidez a la torsión.

La invención se caracteriza ahora por que, como consecuencia de la introducción de al menos un distanciador en la pletina deformada, al introducir al menos un distanciador en la pletina formada, los brazos doblados y las paredes de delimitación de la cavidad, que se extienden en dirección de los bordes longitudinales de la sección longitudinal central, se mantienen al menos por secciones a distancia, encontrándose los brazos doblados y las paredes de delimitación de la cavidad, después del ensamblaje de los bordes longitudinales de los brazos deformados distanciados en la sección longitudinal central, que en el caso del perfil de torsión puede estar sometida a esfuerzos de torsión. De este modo se consigue según la invención, que los brazos doblados y las paredes de delimitación ya no rocen o no se deslicen entre sí con toda su superficie al estar sometidos a un esfuerzo de torsión, con lo que se reduce eficazmente la generación de ruido, en particular en rangos de frecuencia que son desagradables o incluso dolorosos para el oído humano. Sin embargo, se considera especialmente ventajoso que los brazos doblados y las paredes de delimitación de la cavidad, que se extienden en dirección de los bordes longitudinales de la sección longitudinal central, se mantengan a distancia en toda su extensión longitudinal. Así se consigue que los brazos doblados y las paredes de delimitación no se rocen ni se deslicen entre sí en caso de esfuerzo de torsión, con lo que se evita eficazmente la generación de ruido, en particular en rangos de frecuencia desagradables o incluso dolorosos para el oído humano. Dado que el ensamblaje de los bordes longitudinales de la pletina, que suele consistir en un metal, en particular de un acero o aluminio, se lleva a cabo por medio de un procedimiento de soldadura, por lo que se produce un elevado aporte de energía, se prevé en una primera forma de realización del procedimiento según la invención que se moldee un reborde saliente desde el fondo de la cavidad en dirección de los bordes longitudinales de la sección longitudinal central. De este modo, se evita de manera fiable que el aporte de energía introducida durante el ensamblaje o la soldadura no se suelde también el fondo de la cavidad a los brazos doblados. Así se forma entre los brazos doblados y el reborde en la zona del fondo de la cavidad un espacio libre, con el que se evita que pueda producirse la soldadura entre los brazos y el fondo de la cavidad.

Según la invención, la inserción del al menos un distanciador tiene lugar entre los bordes longitudinales de los brazos doblados. Con ello se consigue que se pueda seguir utilizando todo el proceso de fabricación del ya conocido documento DE 102009031 981 A1, pudiéndose realizar sólo el ensamblaje final tras la inserción de este distanciador. Ciertamente, los brazos doblados siguen apoyándose en las paredes de delimitación de la cavidad antes de insertar el distanciador, pero mediante la inserción del distanciador entre los bordes longitudinales de los brazos doblados se logra que éstos se doblen hacia arriba, con lo que se crea la distancia necesaria entre los brazos y las paredes de delimitación de la cavidad. La hendidura que se produce ahora entre los brazos doblados y las paredes de delimitación es suficiente para evitar la generación de ruido cuando la sección longitudinal central del perfil de torsión se somete a un esfuerzo de torsión.

El distanciador así introducido en la hendidura entre los bordes longitudinales de los brazos deformados se une, especialmente se suelda ahora en los brazos deformados en la zona de sus bordes longitudinales, creándose así el perfil de torsión acabado.

El perfil de torsión según la invención, fabricado a partir de una pletina, presenta una sección final tubular rígida a la torsión, una sección longitudinal media en forma de U flexible a la torsión que forma una cavidad, así como secciones de transición que cambian entre la sección longitudinal media y las secciones finales desde la sección transversal en forma de U a la sección transversal tubular, configurándose la sección longitudinal media de manera que los brazos doblados y las paredes de delimitación de la cavidad, que se extienden en dirección de los bordes longitudinales de la sección longitudinal media queden dispuestos de forma adyacente.

El perfil de torsión según la invención se caracteriza por que se prevé al menos un distanciador, mediante el cual los brazos doblados se mantienen a distancia alrededor de las paredes de delimitación de la cavidad en la sección longitudinal central.

Mediante esta configuración del perfil de torsión según la invención se consigue que, entre las paredes de delimitación de la cavidad y los brazos doblados del perfil, se forme una hendidura, de modo que en caso de torsión éstas no puedan tener ningún contacto directo entre sí, evitándose así eficazmente la generación de ruido.

En el perfil de torsión según la invención, el al menos un distanciador está dispuesto entre los bordes longitudinales de los brazos deformados. De este modo, se consigue que dicho distanciador pueda introducirse fácilmente en una hendidura entre los bordes longitudinales de los brazos deformados, con lo que los brazos doblados se vuelven a ensanchan de nuevo ligeramente para que se forme la hendidura entre los brazos y las paredes de delimitación de la cavidad. Con la variación del distanciador se pueden realizar perfiles de torsión con diferentes distancias entre los brazos y las paredes de delimitación, pero se pueden utilizar las mismas herramientas de fabricación. Esto resulta especialmente ventajoso por el hecho de que no se necesitan muchas herramientas de fabricación para producir diferentes perfiles de torsión con distintas propiedades de torsión. Mediante la utilización correspondiente del distanciador se pueden ajustar las características de torsión del perfil de torsión.

El distanciador se une, en particular se suelda, a los bordes longitudinales de los brazos deformados.

Ventajosamente, la distancia entre los brazos deformados y las paredes de delimitación de la cavidad es uniforme en toda la sección longitudinal central. A saber, estos perfiles de torsión se pueden fabricar de manera especialmente ventajosa en términos de tecnología de procesos. Sin embargo, también es posible diseñar un perfil de torsión según la invención de modo que la distancia entre los brazos doblados y las paredes de delimitación de la cavidad varíe a lo largo de la sección longitudinal central.

Como ya se ha ilustrado en el procedimiento según la invención, se considera ventajoso que la cavidad presente en la zona de los puntos de ensamblaje un reborde saliente que se extiende desde el fondo hacia los bordes longitudinales de la sección longitudinal central, formando un espacio libre. De este modo, se evita eficazmente que las paredes de delimitación de la cavidad y los brazos doblados se unan o suelden de forma involuntaria cuando se produce un elevado aporte de energía al material durante la soldadura.

El perfil de torsión conforme a la invención se fabrica ventajosamente de acuerdo con el procedimiento según la invención descrito anteriormente.

Otros objetivos, ventajas, características y posibles aplicaciones de la presente invención resultan de la siguiente descripción de ejemplos de realización a la vista de los dibujos. En este contexto, todas las características descritas y/o ilustradas constituyen, por sí mismas o en cualquier combinación razonable, el objeto de la presente invención, también independientemente de su resumen en las reivindicaciones o su relación.

Se muestra en la:

Figura 1 un ejemplo de realización de un perfil de torsión según la invención en una representación en perspectiva;

Figuras 2 a 5 varios pasos del procedimiento en la fabricación de un ejemplo de realización de un perfil de torsión según la invención en representaciones en perspectiva;

Figura 6 una representación en sección transversal del perfil de torsión de la figura 5 perpendicular al plano longitudinal central de la cavidad del perfil de torsión;

Figura 7 el perfil de torsión según la figura 6 tras la inserción de un distanciador y

Figura 8 el perfil de torsión según la figura 7 después de unir el distanciador.

En la figura 1 se muestra un ejemplo de realización de un perfil de torsión 1 según la invención en una representación en perspectiva. El perfil de torsión 1 presenta secciones finales tubulares 2 sustancialmente circulares y rígidas a la torsión, una sección longitudinal central 3 en forma de U y secciones de transición 4 que cambian de la sección transversal en forma de U a la sección transversal tubular entre la sección longitudinal central 3 y las secciones finales 2. El perfil de torsión 1 está provisto en la sección longitudinal central 3 de una cavidad 11, formando esta cavidad 11 la sección longitudinal central 3 en forma de U. Un fondo 47 de esta cavidad se dispone frente a los bordes longitudinales 7 en forma de oreja, con lo que el perfil de torsión 1 tiene en la sección longitudinal central 3 un diseño de doble capa o de doble pared.

El perfil de torsión 1 se fabrica a partir de una pletina metálica rectangular 8, de la que se muestra una mitad en la figura 2. La otra mitad es simétrica, por lo que a continuación sólo se ilustra y describe esta mitad en las figuras 3 a 5.

Para la fabricación del perfil de torsión se deforman en primer lugar en forma de S las zonas 10 de la pletina 8 adyacentes a los extremos frontales 9. Las herramientas utilizadas para ello no se muestran en detalle.

Acto seguido, la pletina 8 así deformada se dota entre las zonas en forma de S 10 de una cavidad 11 en forma de U. Para producir la cavidad 11, la pletina 8 se coloca entre una herramienta superior no mostrada aquí y una herramienta inferior que tampoco se representa. La herramienta superior determina con un reborde el contorno interior de la cavidad, mientras que la herramienta inferior sirve con una acanaladura de contraapoyo y define el contorno exterior. La cavidad 11 se practica en el centro de la pletina 8 de manera que se formen, adyacentes a la cavidad 11, unos brazos 14 y 15 de anchura aproximadamente igual. Una pletina así 8 se ilustra en la figura 3. En un paso de trabajo posterior se doblan, con la ayuda de otra herramienta superior no mostrada aquí y una herramienta inferior tampoco representada, los brazos 14 y 15 de la pletina 8, que mantienen aproximadamente la misma anchura, al lado de la cavidad 11 de forma fundamentalmente paralela entre sí y al plano longitudinal central de la cavidad 11. Una pletina correspondientemente deformada 8 se muestra en la figura 4.

La pletina 8 modificada según la figura 4 se moldea a continuación, utilizando otras herramientas, de modo que los brazos 14 y 15, cuyos bordes longitudinales 35 y 36 entra en contacto, se deformen en los extremos de la pletina modificada 8 de forma tubular y en la sección longitudinal central 3 con la cavidad 11 en forma de U. Una pletina así deformada 8 se muestra en la representación según la figura 5.

La figura 6 muestra una representación en sección transversal de la pletina deformada según la figura 5 en la zona de la sección longitudinal central 3. Se puede ver muy claramente que los brazos 14 y 15 se ajustan a las paredes de delimitación 54 y 55 de la cavidad 11 y que entran en contacto con las mismas. Los bordes longitudinales 35 y 36 de los brazos 14 y 15 están opuestos y forman una hendidura 42. Frente a esta hendidura la cavidad 11 está provista por su fondo 47 de un reborde 48, con lo que entre los brazos 14 y 15 y las paredes de delimitación 54 y 55 se forma en la zona de la hendidura 42 un espacio libre 49.

Para evitar un contacto de los brazos 14 y 15 con las paredes limitadoras 54 y 55, se inserta en la hendidura 42 un distanciador 50. Al hacerlo, los brazos 14 y 15 se vuelven a ensanchar ligeramente, por lo que ya no están en contacto con las paredes de delimitación 54 y 55 de la cavidad 11. La configuración de una pletina así deformada 8 se muestra en la figura 7, pudiéndose apreciar claramente que entre el brazo 14 y la pared de delimitación 54, así como entre el brazo 15 y la pared de delimitación 55 se ha formado una hendidura. Para fijar la pletina 8 deformada de esta manera, el distanciador 50 se acopla en unión de materiales a los brazos 14 y 15, formándose puntos de ensamblaje 61 y 62, que durante el proceso de soldadura se configuran como costuras de soldadura. Después del ensamblaje, el perfil de torsión 1 según la invención está terminado. Este perfil de torsión 1 no presenta en su sección longitudinal central 3, que se puede exponer a un esfuerzo de torsión, ningún contacto de los brazos 14 y 15 con las paredes limitadoras 54 y 55 correspondientes a las mismas, de modo que, en caso de una solicitación por torsión del perfil de torsión, se evita la generación de ruido debido a los brazos 14 y 15 y a las superficies limitadoras 54 y 55 que rozan entre sí.

Lista de referencias

1 Perfil de torsión

2 Sección final

3 Sección longitudinal central

4 Sección de transición

7 Borde longitudinal

8 Pletina

9 Extremo frontal

10 Zona

11 Cavidad

14 Brazo

15 Brazo

35 Borde longitudinal

36 Borde longitudinal

42 Hendidura

47 Fondo

48 Reborde

49 Espacio libre

50 Distanciador

54 Pared de delimitación

55 Pared de delimitación

60 Punto de ensamblaje

61 Punto de ensamblaje

Claims (8)

REIVINDICACIONES

1. Procedimiento para la fabricación de un perfil de torsión (1) a partir de una pletina (8), que presenta secciones finales tubulares (2) rígidas a la torsión, una sección longitudinal central (3) en forma de U flexible a la torsión y secciones de transición (4) que cambian entre la sección longitudinal central (3) y las secciones finales (2) de la sección transversal en forma de U a la sección transversal tubular, con los siguientes pasos del procedimiento:

a) realización de una cavidad en forma de U (11) orientada longitudinalmente en la pletina (8) a distancia de sus extremos frontales (9), con formación de brazos (14, 15) separados de la pletina (11),

b) doblado de los brazos (14, 15) de la pletina deformada (8) al lado de la cavidad (11) de modo que se queden fundamentalmente paralelos entre sí y al plano longitudinal central de la cavidad (11),

c) deformación tubular de los brazos doblados (14, 15) en las zonas (10) adyacentes a los extremos frontales (9) de la pletina (8) y deformación en forma de U de los brazos doblados (14, 15) en la sección longitudinal (3) con la cavidad (11) en adaptación al contorno de la cavidad (11), disponiéndose los bordes longitudinales (35, 36) de los brazos doblados (14, 15) en toda su extensión longitudinal unos frente a otros,

d) introducción de al menos un distanciador (50) en la pletina deformada (8), de modo que los brazos doblados (14, 15) y las paredes de delimitación (54, 55) de la cavidad (11), que se extienden en dirección de los bordes longitudinales (7) de la sección longitudinal central (3) se mantengan a distancia, al menos por secciones, y e) ensamblaje de los bordes longitudinales (35, 36) de los brazos deformados (14, 15),

caracterizado por que la inserción del al menos un distanciador (50) tiene lugar entre los bordes longitudinales (35, 36) de los brazos deformados (14, 15).

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado por la conformación de un reborde sobresaliente (48) desde el fondo (47) de la cavidad (11) en dirección de los bordes longitudinales (7) de la sección longitudinal central (3).

3. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el ensamblaje de los bordes longitudinales (35, 36) de los brazos deformadas (14, 15) se realiza de manera que los bordes longitudinales (35, 36) se unan al menos a un distanciador (50).

4. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el ensamblaje se produce mediante un proceso de soldadura.

5. Perfil de torsión fabricado a partir de una pletina (8) con secciones finales tubulares (2) rígidas a la torsión, una sección longitudinal central (3) en forma de U flexible a la torsión que forma una cavidad (11) y secciones de transición (4) que cambian entre la sección longitudinal central (3) y las secciones finales (2) de la sección transversal en forma de U a la sección transversal tubular, estando la sección longitudinal central (3) formada de tal manera que los brazos curvos (14, 15) y las paredes de delimitación (54, 55) de la cavidad (11), que se extienden en la dirección de los bordes longitudinales (7) de la sección longitudinal central (3), estén dispuestos de forma adyacente, previéndose al menos un distanciador (50) a través del cual los brazos doblados (14, 15) y las paredes de delimitación (54, 55) de la cavidad (11) se mantienen a distancia en la sección longitudinal central (3), caracterizado por que al menos un distanciador (50) se dispone entre los bordes longitudinales (35, 36) de los brazos deformadas (14, 15).

6. Perfil de torsión según la reivindicación 5, caracterizado por que el al menos un distanciador (50) se une, en particular se suelda, a los bordes longitudinales (35, 36) de los brazos deformados (14, 15).

7. Perfil de torsión según una de las reivindicaciones 5 o 6, caracterizado por que la distancia entre los brazos doblados (14, 15) y las paredes de delimitación (54, 55) de la cavidad (11) es uniforme a lo largo de la sección longitudinal central (3).

8. Perfil de torsión según una de las reivindicaciones 5 a 7, caracterizado por que, en la zona de los puntos de ensamblaje (60, 61), la cavidad (11) presenta un reborde saliente (48) que se extiende desde el fondo (47), formando un espacio libre (49), en dirección de los bordes longitudinales (7) de la sección longitudinal central (3).