IT201900005704A1

IT201900005704A1 - Process for manufacturing metal components, in particular components for motor vehicles, such as forks for gearboxes and support brackets for internal combustion engine injectors, starting from a single piece of sheet metal

Info

Publication number: IT201900005704A1
Application number: IT102019000005704A
Authority: IT
Inventors: Fabrizio Porta
Original assignee: A G Porta S P A
Priority date: 2019-04-12
Filing date: 2019-04-12
Publication date: 2020-10-12

Description

DESCRIZIONE dell'invenzione industriale dal titolo: "Procedimento per la realizzazione di componenti metallici, in particolare componenti per veicoli a motore, quali forcelle per cambi di velocità e staffe di supporto per iniettori di motori a combustione interna, a partire da un singolo pezzo di lamiera" DESCRIPTION of the industrial invention entitled: "Process for manufacturing metal components, in particular components for motor vehicles, such as forks for gearboxes and support brackets for injectors of internal combustion engines, starting from a single piece of sheet metal"

DESCRIZIONE DESCRIPTION

La presente invenzione riguarda un procedimento per la realizzazione di componenti metallici a partire da un singolo pezzo di lamiera. The present invention relates to a process for manufacturing metal components starting from a single piece of sheet metal.

L'invenzione è stata concepita in particolare per la realizzazione di componenti per veicoli a motore, quali ad esempio forcelle per cambi di velocità o staffe di supporto per iniettori di motori a combustione interna, ma è naturalmente applicabile alla realizzazione di qualsiasi altro componente metallico che sia ottenibile a partire da un pezzo di lamiera. The invention has been conceived in particular for the realization of components for motor vehicles, such as for example forks for gearboxes or support brackets for injectors of internal combustion engines, but it is naturally applicable to the realization of any other metal component that can be obtained starting from a piece of sheet metal.

La figura 1 dei disegni allegati, presa dal brevetto europeo EP 2053 283 B1, mostra un esempio noto di forcella per cambio di velocità cui è applicabile il procedimento secondo l'invenzione. Con riferimento a tale figura, la forcella è complessivamente indicata con 10 e comprende fondamentalmente un corpo 14 atto a supportare la forcella in modo scorrevole lungo un'asta di guida stazionaria (non mostrata) del cambio di velocità, una coppia di rebbi 16 fissati al corpo 14 e un nasello di azionamento 18 fissato al corpo 14. Più specificamente, secondo tale esempio di realizzazione noto, il corpo 14 presenta una configurazione generale a forma di U, con una piastra centrale 20 e una coppia di piastre di supporto 22a, 22b che si estendono dalle opposte estremità longitudinali della piastra centrale 20, ad angolo retto rispetto a quest'ultima. Le piastre di supporto 22a, 22b presentano rispettivi fori di guida passanti 24, coassiali l'uno all'altro, per guidare la forcella 10 lungo l'asse della rispettiva asta di guida. Figure 1 of the attached drawings, taken from the European patent EP 2053 283 B1, shows a known example of a fork for gearbox to which the method according to the invention is applicable. With reference to this figure, the fork is indicated as a whole with 10 and basically comprises a body 14 adapted to support the fork in a sliding manner along a stationary guide rod (not shown) of the gearbox, a pair of tines 16 fixed to the body 14 and an actuation nib 18 fixed to the body 14. More specifically, according to this known embodiment, the body 14 has a general U-shaped configuration, with a central plate 20 and a pair of support plates 22a, 22b which extend from the opposite longitudinal ends of the central plate 20, at right angles to the latter. The support plates 22a, 22b have respective through guide holes 24, coaxial to each other, to guide the fork 10 along the axis of the respective guide rod.

Il corpo 14, i rebbi 16 e il nasello di azionamento 18 sono realizzati mediante operazioni di tranciatura e piegatura a partire da pezzi di lamiera distinti (preferibilmente un singolo pezzo di lamiera per entrambi i rebbi 16) e sono fissati gli uni agli altri mediante saldatura. Una tale modalità di realizzazione risulta tuttavia piuttosto onerosa, in quanto prevede la realizzazione di parti distinte della forcella (ma lo stesso discorso vale per qualsiasi altro componente da realizzare) e quindi il fissaggio di tali parti l'una all'altra mediante saldatura. The body 14, the prongs 16 and the drive nose 18 are made by means of shearing and bending operations starting from separate sheet metal pieces (preferably a single sheet metal piece for both prongs 16) and are fixed to each other by welding . However, such an embodiment method is rather onerous, as it provides for the manufacture of distinct parts of the fork (but the same applies to any other component to be manufactured) and therefore the fixing of these parts to each other by welding.

Sarebbe certamente preferibile realizzare una forcella di questo tipo a partire da un singolo pezzo di lamiera, senza dunque bisogno di ricorrere a operazioni di saldatura per il fissaggio l'una all'altra di parti distinte della forcella. A tale proposito, le figure 2 e 3 dei disegni allegati, in cui a parti ed elementi identici o corrispondenti a quelli della figura 1 sono stati attribuiti i medesimi numeri di riferimento, mostrano una forcella 10 per cambio di velocità avente una geometria analoga a quella della forcella di figura 1, ma realizzata in un corpo unico a partire da un singolo pezzo di lamiera. Nella forcella delle figure 2 e 3, ad esempio, i due rebbi 16 sono integralmente connessi alla piastra di supporto 22a mediante rispettive piegature, o porzioni ripiegate, indicate con P, nel presente caso piegature ad angolo retto. Tali piegature non sono ottenibili con le tecniche di piegatura ad oggi note, soprattutto nel caso di componenti, come appunto le forcelle per cambi di velocità o le staffe per iniettori di motori a combustione interna, ottenuti da lamiera metallica dello spessore di alcuni millimetri, se non con notevoli problemi di precisione geometrica e dimensionale, che rendono necessarie lavorazioni ulteriori sul componente per rispettare le tolleranze richieste e dunque fanno sì che il procedimento di fabbricazione risulti globalmente più complesso e costoso. Inoltre, la realizzazione di tali piegature con le tecniche di piegatura ad oggi note comporterebbe la riduzione delle caratteristiche meccaniche del materiale e l'aumento delle tensioni sul materiale stesso, con conseguente rischio d'innesco di cricche. Per tali motivi, una forcella per cambio di velocità quale quella mostrata in figura 1 non è sinora mai stata realizzata a partire da un singolo pezzo di lamiera. It would certainly be preferable to make a fork of this type starting from a single piece of sheet metal, without therefore having to resort to welding operations for fixing distinct parts of the fork to each other. In this regard, Figures 2 and 3 of the attached drawings, in which the same reference numbers have been attributed to parts and elements identical or corresponding to those of Figure 1, show a fork 10 for gearbox having a geometry similar to that of the fork of figure 1, but made in a single body starting from a single piece of sheet metal. In the fork of Figures 2 and 3, for example, the two prongs 16 are integrally connected to the support plate 22a by means of respective folds, or folded portions, indicated with P, in the present case right-angled folds. These bends cannot be obtained with the bending techniques known to date, especially in the case of components, such as the forks for gearboxes or the brackets for injectors of internal combustion engines, obtained from metal sheet with a thickness of a few millimeters, if not with considerable problems of geometric and dimensional precision, which make further machining on the component necessary to comply with the required tolerances and therefore cause the manufacturing process to be globally more complex and expensive. Furthermore, the realization of these bends with the bending techniques known to date would entail a reduction in the mechanical characteristics of the material and an increase in the stresses on the material itself, with a consequent risk of cracking. For these reasons, a fork for gearbox such as the one shown in Figure 1 has never before been made starting from a single piece of sheet metal.

Scopo della presente invenzione è dunque fornire un procedimento che consenta di realizzare componenti metallici, in particolare componenti per veicoli a motore, quali forcelle per cambi di velocità o staffe di supporto per iniettori di motori a combustione interna, a partire da un singolo pezzo di lamiera mediante almeno un'operazione di piegatura, garantendo un'elevata precisione dimensionale, contrastando il ritorno elastico del materiale dopo piegatura e riducendo le sollecitazioni sul materiale durante la piegatura. The object of the present invention is therefore to provide a process that allows to produce metal components, in particular components for motor vehicles, such as forks for gearboxes or support brackets for injectors of internal combustion engines, starting from a single piece of sheet metal. by at least one bending operation, ensuring high dimensional accuracy, counteracting the elastic return of the material after bending and reducing the stresses on the material during bending.

Questo e altri scopi sono pienamente raggiunti secondo l'invenzione grazie a un procedimento comprendente i passi definiti nell'annessa rivendicazione indipendente 1. This and other purposes are fully achieved according to the invention thanks to a process comprising the steps defined in the attached independent claim 1.

Modalità di attuazione vantaggiose del procedimento secondo l'invenzione sono specificate nelle rivendicazioni dipendenti, il cui contenuto è da intendersi come parte integrante della descrizione che segue. Advantageous ways of implementing the method according to the invention are specified in the dependent claims, the content of which is to be understood as an integral part of the following description.

In sintesi, l'invenzione si basa sull'idea di eseguire l'operazione (o le operazioni) di piegatura necessarie per le realizzazione del componente premendo il pezzo di lamiera con un punzone contro una matrice, In summary, the invention is based on the idea of carrying out the bending operation (or operations) necessary for making the component by pressing the piece of sheet metal with a punch against a die,

in cui il punzone e la matrice presentano rispettive superfici di lavoro arcuate con rispettivi raggi di curvatura definiti in funzione del raggio di curvatura della porzione piegata da realizzare e dello spessore del pezzo di lamiera, in which the punch and the die have respective arcuate working surfaces with respective radii of curvature defined as a function of the radius of curvature of the bent portion to be made and the thickness of the sheet metal piece,

in cui la superficie di lavoro del punzone presenta un raggio di curvatura sostanzialmente uguale al raggio di curvatura teorico della superficie di intradosso della porzione piegata da realizzare, e wherein the working surface of the punch has a radius of curvature substantially equal to the theoretical radius of curvature of the intrados surface of the bent portion to be made, and

in cui la superficie di lavoro della matrice presenta un raggio di curvatura minore del raggio di curvatura teorico della superficie di estradosso della porzione piegata da realizzare, il raggio di curvatura della superficie di lavoro della matrice essendo calcolato a partire dal raggio di curvatura teorico della superficie di estradosso della porzione piegata da realizzare tenendo conto di un fattore di correzione dipendente dalla resistenza a trazione del materiale del pezzo di lamiera, dall'angolo della porzione piegata da realizzare e dallo spessore del pezzo di lamiera. in which the working surface of the die has a radius of curvature smaller than the theoretical radius of curvature of the extrados surface of the bent portion to be made, the radius of curvature of the working surface of the die being calculated starting from the theoretical radius of curvature of the surface of the extrados of the bent portion to be made taking into account a correction factor depending on the tensile strength of the material of the sheet metal piece, the angle of the folded portion to be made and the thickness of the sheet metal piece.

Grazie al fatto di utilizzare una matrice avente una superficie di lavoro con una raggio di curvatura opportunamente corretto rispetto a quello teorico, si riesce a contrastare il ritorno elastico del materiale dopo l'operazione di piegatura, e dunque a controllare con elevata precisione l'angolo di piegatura, oltre che a ridurre le sollecitazioni nel materiale durante la piegatura, e dunque a garantire le prestazioni meccaniche richieste al componente, riducendo in particolare il rischio d'innesco di cricche in corrispondenza delle piegature. Thanks to the fact of using a matrix having a work surface with a radius of curvature suitably correct with respect to the theoretical one, it is possible to contrast the elastic return of the material after the bending operation, and therefore to control the angle with high precision. of bending, as well as reducing the stresses in the material during bending, and therefore guaranteeing the mechanical performance required of the component, reducing in particular the risk of initiation of cracks in correspondence with the bends.

Preferibilmente, come fattore di correzione sulla base del quale viene corretto il raggio di curvatura della superficie di lavoro della matrice rispetto al raggio di curvatura teorico è scelto il rapporto fra l'area della porzione piegata da realizzare compresa fra l'asse neutro e la superficie di estradosso reale, cioè la superficie di estradosso che si otterrebbe realmente piegando il pezzo di lamiera con l'angolo e il raggio di piegatura desiderati, e l'area della porzione piegata da realizzare compresa fra l'asse neutro e la superficie di estradosso teorica. Tale fattore di correzione è compreso nell'intervallo dal 4% al 16%. Preferably, as the correction factor on the basis of which the radius of curvature of the working surface of the die is corrected with respect to the theoretical radius of curvature, the ratio between the area of the bent portion to be made between the neutral axis and the surface is chosen. of real extrados, i.e. the extrados surface that would actually be obtained by bending the piece of sheet metal with the desired angle and bending radius, and the area of the bent portion to be made between the neutral axis and the theoretical extrados surface . This correction factor ranges from 4% to 16%.

Formano inoltre oggetto della presente invenzione una forcella per cambio di velocità e una staffa di supporto per iniettori di motori a combustione interna, secondo quanto specificato rispettivamente nella rivendicazione indipendente 5 e nella rivendicazione indipendente 6, quali esempi di componenti metallici ottenuti mediante il procedimento dell'invenzione. The present invention also includes a fork for gearboxes and a support bracket for internal combustion engine injectors, as specified respectively in independent claim 5 and independent claim 6, as examples of metal components obtained by means of the process of invention.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione risulteranno più chiaramente dalla descrizione dettagliata che segue, data a puro titolo di esempio non limitativo con riferimento ai disegni allegati, in cui: Further characteristics and advantages of the present invention will become clearer from the detailed description that follows, given purely by way of non-limiting example with reference to the attached drawings, in which:

la figura 1 è una vista prospettica di una forcella per cambio di velocità secondo la tecnica nota; Figure 1 is a perspective view of a fork for speed change according to the prior art;

le figure 2 e 3 sono rispettivamente una vista prospettica e una vista frontale di una forcella per cambio di velocità di geometria analoga a quella della forcella di figura 1, ottenibile con il procedimento oggetto della presente invenzione; Figures 2 and 3 are respectively a perspective view and a front view of a fork for speed change of geometry similar to that of the fork of Figure 1, obtainable with the process object of the present invention;

le figure 4 e 5 sono rispettivamente una prospettica e una vista dal basso di una staffa di supporto per il supporto di iniettori di motori a combustione interna, ottenibile con il procedimento oggetto della presente invenzione; e Figures 4 and 5 are respectively a perspective and a bottom view of a support bracket for supporting internal combustion engine injectors, obtainable with the process object of the present invention; And

la figura 6 mostra schematicamente un'operazione di piegatura secondo il procedimento oggetto della presente invenzione. Figure 6 schematically shows a folding operation according to the process object of the present invention.

Nella parte introduttiva della presente descrizione è già stata illustrata, con riferimento alle figure 2 e 3, una forcella per cambio di velocità ottenibile applicando il procedimento secondo l'invenzione. In the introductory part of the present description, with reference to Figures 2 and 3, a fork for gearbox obtainable by applying the method according to the invention has already been illustrated.

Le figure 4 e 5 mostrano invece, quale ulteriore esempio di componente, in particolare per veicolo a motore, ottenibile con il procedimento secondo l'invenzione a partire da un singolo pezzo di lamiera, una staffa di supporto 30 per il supporto di iniettori di motori a combustione interna. Con riferimento a tali figure, la staffa di supporto 30 compone fondamentalmente una porzione centrale di attacco 32, presentante un foro passante 34 per l'inserimento di una vite di fissaggio (non illustrata) per il fissaggio della staffa 30 alla testa del motore, e una porzione a forcella 36 che si estende dalla porzione centrale di attacco 32 (o, in alternativa, una coppia di porzioni a forcella che si estendono da parti opposte rispetto alla porzione centrale di attacco 32) per il bloccaggio di un rispettivo iniettore (per sé noto e non illustrato). Figures 4 and 5 instead show, as a further example of a component, in particular for a motor vehicle, obtainable with the method according to the invention starting from a single piece of sheet metal, a support bracket 30 for supporting engine injectors internal combustion. With reference to these figures, the support bracket 30 basically composes a central attachment portion 32, having a through hole 34 for the insertion of a fixing screw (not shown) for fixing the bracket 30 to the motor head, and a fork portion 36 extending from the central attachment portion 32 (or, alternatively, a pair of fork portions extending on opposite sides with respect to the central attachment portion 32) for locking a respective injector (per se known and not illustrated).

La staffa di supporto 30 mostrata nelle figure 4 e 5 è ottenuta a partire da un singolo pezzo di lamiera opportunamente sagomato mediante l'esecuzione di una serie di operazioni di piegatura. In tali figure, con P sono contrassegnate le piegature della staffa di supporto 30 eseguite in accordo con il procedimento oggetto della presente invenzione. The support bracket 30 shown in Figures 4 and 5 is obtained starting from a single piece of sheet metal suitably shaped by carrying out a series of bending operations. In these figures, P indicates the folds of the support bracket 30 made in accordance with the process object of the present invention.

Si descriverà ora, con riferimento alla figura 6, la modalità di esecuzione di un'operazione di piegatura secondo la presente invenzione per la realizzazione, ad esempio per la realizzazione di una delle piegature P della forcella 10 delle figure 2 e 3 o della staffa di supporto 30 delle figure 4 e 5. With reference to Figure 6, the procedure for carrying out a folding operation according to the present invention will now be described for the realization, for example for the realization of one of the folds P of the fork 10 of Figures 2 and 3 or of the support 30 of Figures 4 and 5.

Nella figura 6 con SI ed SE sono rispettivamente indicate la superficie teoriche (cioè come disegnate a progetto) di intradosso e di estradosso della piegatura P. La superficie teorica di intradosso SI della piegatura P si estende fra un punto PI1 e un punto PI2, mentre la superficie teorica di estradosso SE della piegatura P si estende fra un punto PE1 e un punto PE2. La superficie di estradosso SE è disegnata in figura 6 in linea tratteggiata. L'asse neutro della piegatura P è indicato con aN, mentre l'angolo di piegatura è indicato con α. Il raggio di curvatura della superficie teorica di intradosso SI è indicato con rI, mentre il raggio di curvatura della superficie teorica di estradosso SE è indicato con rE. Con s è infine indicato lo spessore della lamiera. In Figure 6 SI and SE indicate the theoretical surfaces (i.e. as drawn in the project) of the intrados and extrados of the bend P respectively. The theoretical intrados surface SI of the bend P extends between a point PI1 and a point PI2, while the theoretical surface of the extrados SE of the bend P extends between a point PE1 and a point PE2. The SE extrados surface is drawn in dashed line in figure 6. The neutral axis of the bend P is denoted by aN, while the bending angle is denoted by α. The radius of curvature of the theoretical intrados surface SI is indicated with rI, while the radius of curvature of the theoretical extrados surface SE is indicated with rE. Finally, s indicates the thickness of the sheet.

La piegatura P è ottenuta deformando plasticamente il materiale della lamiera fra una matrice 50 e un punzone 52, aventi rispettive superfici di lavoro (cioè rispettive superfici destinate a venire a contatto con il materiale da lavorare) 54 e 56 opportunamente conformate. The bending P is obtained by plastically deforming the sheet material between a matrix 50 and a punch 52, having respective working surfaces (i.e. respective surfaces intended to come into contact with the material to be processed) 54 and 56 suitably shaped.

Per quanto concerne in particolare la matrice 50, la superficie di lavoro 54 include una prima porzione di superficie 54a sostanzialmente piana, una seconda porzione di superficie 54b sostanzialmente piana, che è inclinata rispetto alla prima porzione di superficie 54a di un angolo pari all'angolo di piegatura α, e una porzione di superficie 54c arcuata, che congiunge l'una con l'altra le due porzioni di superficie piana 54a e 54b. As regards in particular the matrix 50, the work surface 54 includes a first portion of substantially flat surface 54a, a second portion of substantially flat surface 54b, which is inclined with respect to the first portion of surface 54a by an angle equal to the angle of folding α, and an arcuate surface portion 54c, which joins the two flat surface portions 54a and 54b to each other.

Secondo l'invenzione, la porzione di superficie 54c arcuata della superficie di lavoro 54 della matrice 50 non ha un profilo corrispondente a quello della superficie teorica di estradosso SE, ma presenta un raggio di curvatura rM minore del raggio di curvatura rE della superficie teorica di estradosso SE. In altre parole, la porzione di superficie 54c arcuata della superficie di lavoro 54 della matrice 50 utilizzata nel procedimento secondo l'invenzione per realizzare la piegatura P presenta una curvatura meno accentuata rispetto a una matrice avente una porzione di superficie di lavoro arcuata con un profilo corrispondente a quello della superficie teorica di estradosso SE della piegatura P. According to the invention, the arcuate surface portion 54c of the working surface 54 of the matrix 50 does not have a profile corresponding to that of the theoretical extrados surface SE, but has a radius of curvature rM smaller than the radius of curvature rE of the theoretical surface of extrados SE. In other words, the arcuate surface portion 54c of the work surface 54 of the matrix 50 used in the method according to the invention to realize the fold P has a less pronounced curvature than a matrix having an arcuate work surface portion with a profile corresponding to that of the theoretical surface of the SE extrados of the bend P.

Il raggio di curvatura rM della la porzione di superficie 54c arcuata della superficie di lavoro 54 della matrice 50 è calcolato a partire dal raggio di curvatura rE della superficie teorica di estradosso SE della piegatura P tenendo conto di un fattore di correzione k dipendente dalla resistenza a trazione del materiale, dall'angolo di piegatura α e dallo spessore s della lamiera. The radius of curvature rM of the arcuate surface portion 54c of the work surface 54 of the matrix 50 is calculated starting from the radius of curvature rE of the theoretical extrados surface SE of the bend P taking into account a correction factor k depending on the resistance a traction of the material, by the bending angle α and by the sheet thickness s.

Preferibilmente, il fattore di correzione k è un fattore di riduzione da applicare all'area teorica della zona stirata della piegatura P, cioè all'area della zona della piegatura P in cui il materiale è soggetto a trazione, dunque all'area compresa in senso radiale fra l'asse neutro aN e la superficie teorica di estradosso SE e in senso circonferenziale fra il raggio passante per i punti PI1 e PE1 (inizio della piegatura P) e il raggio passante per i punti PI2 e PE2 (fine della piegatura P). In altre parole, la porzione di superficie 54c arcuata della matrice 50 corrisponde alla superficie di estradosso della piegatura corretta del suddetto fattore di correzione k, cioè alla superficie di estradosso di una piegatura in cui l'area della zona stirata è ridotta di tale fattore di correzione rispetto all'area teorica della zona stirata. In questo caso, il fattore di correzione k è compreso nell'intervallo dal 4% al 16%. Preferably, the correction factor k is a reduction factor to be applied to the theoretical area of the stretched zone of the fold P, i.e. to the area of the folded region P in which the material is subjected to traction, therefore to the area included in the direction radial between the neutral axis aN and the theoretical surface of the extrados SE and in a circumferential direction between the radius passing through the points PI1 and PE1 (beginning of the bend P) and the radius passing through the points PI2 and PE2 (end of the bend P) . In other words, the arcuate surface portion 54c of the matrix 50 corresponds to the extrados surface of the fold corrected by the aforementioned correction factor k, i.e. the extrados surface of a fold in which the area of the stretched zone is reduced by this factor of correction with respect to the theoretical area of the stretched area. In this case, the correction factor k is in the range of 4% to 16%.

Si descriverà ora un esempio di calcolo del raggio di curvatura rM della porzione di superficie 54c arcuata della matrice 50, ipotizzando una piegatura P con un angolo di piegatura α pari a 90° (anche se l'invenzione è parimenti applicabile ad angoli di piegatura diversi, anche se comunque nell'intorno dei 90°, e precisamente compresi fra 80° e 100°), un raggio di curvatura rI della superficie teorica di intradosso SI pari a 5 mm e un raggio di curvatura rE della superficie teorica di estradosso SE pari a 10 mm su un pezzo di lamiera di alluminio con spessore s pari a 5 mm, nel qual caso il fattore di correzione k sarà pari al 12,48%. Considerando che l'asse neutro aN è posizionato a 5/12 dello spessore s del materiale, per cui la porzione arcuata dell'asse neutro in corrispondenza della piegatura P presenta un raggio di curvatura rN pari a 7,08 mm, l'area teorica della zona stirata della piegatura P sarà pari a 39,17 mm<2>. Applicando il fattore di correzione k sopra indicato, l'area corretta sarà pari a 34,28 mm<2>. Utilizzando un criterio di proporzionalità fra l'area della zona stirata e la lunghezza della superficie di estradosso fra i punti PE1 e PE2 (che per la superficie teorica di estradosso SE è pari a 15,71 mm), la lunghezza della porzione di superficie 54c arcuata della superficie di lavoro 54 della matrice 50 sarà pari a (39,17 x 15,71)/ 34,28 mm = 17,92 mm. A tale lunghezza corrisponde un raggio di curvatura rM pari a 11,4 mm. Risulta così definito il profilo della porzione di superficie 54c arcuata della superficie di lavoro 54 della matrice 50, che sarà un arco passante per i punti PE1 e PE2 e avente il raggio di curvatura rM sopra calcolato. An example of calculation of the radius of curvature rM of the arcuate surface portion 54c of the matrix 50 will now be described, assuming a bend P with a bending angle α equal to 90 ° (even if the invention is equally applicable to different bending angles , even if in any case around 90 °, and precisely between 80 ° and 100 °), a radius of curvature rI of the theoretical surface of the intrados SI equal to 5 mm and a radius of curvature rE of the theoretical surface of the extrados SE equal a 10 mm on a piece of aluminum sheet with thickness s equal to 5 mm, in which case the correction factor k will be equal to 12.48%. Considering that the neutral axis aN is positioned at 5/12 of the thickness s of the material, therefore the arcuate portion of the neutral axis in correspondence with the bend P has a radius of curvature rN equal to 7.08 mm, the theoretical area of the stretched area of the fold P will be 39.17 mm <2>. By applying the correction factor k above, the corrected area will be 34.28 mm <2>. Using a criterion of proportionality between the area of the stretched zone and the length of the extrados surface between the points PE1 and PE2 (which for the theoretical surface of the extrados SE is equal to 15.71 mm), the length of the portion of the surface 54c arch of the working surface 54 of the matrix 50 will be equal to (39.17 x 15.71) / 34.28 mm = 17.92 mm. This length corresponds to a radius of curvature rM equal to 11.4 mm. The profile of the arcuate surface portion 54c of the work surface 54 of the matrix 50 is thus defined, which will be an arc passing through the points PE1 and PE2 and having the radius of curvature rM calculated above.

Naturalmente, fermo restando il principio dell'invenzione, le forme di attuazione e i particolari di realizzazione potranno essere ampiamente variati rispetto a quanto è stato descritto e illustrato a puro titolo di esempio non limitativo, senza con ciò fuoriuscire dall'ambito dell'invenzione come definito nelle annesse rivendicazioni. Naturally, the principle of the invention remaining the same, the embodiments and construction details may be widely varied with respect to what has been described and illustrated purely by way of non-limiting example, without thereby departing from the scope of the invention as defined in the attached claims.

Claims

CLAIMS 1. Process for manufacturing metal components (10, 30), in particular components for motor vehicles, such as forks (10) for gearboxes and support brackets (30) for injectors of internal combustion engines, starting from a single piece of sheet metal, the method comprising at least one bending operation of said piece of sheet metal for the production of a bent portion (P) of the component with a bending angle (α) between 80 ° and 100 °, wherein said at least one bending operation is performed by pressing the sheet metal piece with a punch (52) against a die (50), in which the punch (52) and the die (50) have respective arcuate working surfaces (54 , 56) with respective radii of curvature (rM) defined as a function of the radius of curvature of the bent portion (P) to be made and the thickness (s) of the sheet metal piece, in which the working surface (56) of the punch (52 ) has a radius of curvature substantially equal to the radius of curvature (rI) of the theoretical intrados surface (SI) of the bent portion (P) to be made, and in which the working surface (52) of the matrix (50) has a radius of curvature (rM) smaller than the radius of curvature (rE) of the theoretical extrados surface (SE) of the bent portion (P) to be made, the radius of curvature (rM) of the working surface (54, 54c) of the matrix (50) being calculated starting from the radius of curvature (rE) of the theoretical extrados surface (SE) of the bent portion (P) to be made taking into account a factor correction (k) depending on the tensile strength of the sheet metal piece material, the bending angle (α) of the folded portion (P) to be made and the thickness (s) of the sheet metal piece.

2. Process according to claim 1, wherein the ratio between the area of the folded portion (P) to be made between the neutral axis (aN) and the real extrados surface is chosen as the correction factor (k), that is the extrados surface that would actually be obtained by bending the sheet metal piece with the desired bending angle (α) and bending radius, and the area of the bent portion (P) to be made between the neutral axis (aN) and the theoretical surface of the extrados (SE).

3. Process according to claim 2, wherein said correction factor (k) is comprised between 4% and 16%.

Method according to any one of the preceding claims, in which the bending angle (α) is equal to 90 °.

5. Fork (10) for speed change, comprising a body (14) adapted to support the fork (10) in a sliding manner along a guide rod of the speed change, a pair of tines (16) formed integrally with the body (14) and an actuation nib (18) integrally formed with the body (14), the fork (10) being obtained from a single piece of sheet metal with a method according to any one of the preceding claims.

6. Support bracket (30) for supporting internal combustion engine injectors, comprising a central attachment portion (32) for fixing the support bracket (30) to an engine head and at least one fork portion ( 36) extending from the attachment portion (32) for locking a respective injector, the support bracket (30) being obtained from a single piece of sheet metal with a method according to any one of claims 1 to 4.