PT1591676E

PT1591676E - Porca de cravar

Info

Publication number: PT1591676E
Application number: PT05009364T
Authority: PT
Inventors: Peter-Wilm Kob; Joachim Kirschniok; Henning Hirschfeld; Oliver Ferreau
Original assignee: Nedschroef Plettenberg Gmbh
Priority date: 2004-04-28
Filing date: 2005-04-28
Publication date: 2007-03-30
Also published as: DE502005000360D1; EP1591676A3; ES2281038T3; ATE353409T1; EP1591676A2; DE102004020698A1; PL1591676T3; EP1591676B1

Description

DESCRIÇÃO "PORCA DE CRAVAR" I Campo de aplicação A invenção refere-se a porcas de cravar do género já conhecido por exemplo pelo documento DE 1575187, bem como DE 3626466. II Enquadramento técnico

De acordo com aqueles documentos a porca de cravar é cravada numa chapa que não foi previamente perfurada e tem durante a cravação o efeito de um punção de estampar que recorta uma rodela da chapa.

Para conseguir a necessária fixação com imobilização a rotação a secção de haste da porca de cravar, que está presa na chapa, encontra-se provida de uma periferia exterior não circular, que na maioria dos casos é poligonal.

Sobretudo nas aplicações em que há fabrico em grande série acontece por isso com certa frequência que quando o material que liga a rodela com a peça de chapa não for completamente cortado - sobretudo na zona compreendida entre duas arestas vizinhas da periferia exterior poligonal da secção de haste - a rodela não cai para fora da matriz, o que faz com que a instalação de 1 cravação pare automaticamente, sendo necessário retirar a rodela à mão, facto que não abona a favor da incorporação da operação de cravação no processo de estampagem e de quinagem aplicado à parte restante da chapa.

Neste particular ficou a ser conhecido, tanto pelo documento da US 2002/0172573 como também pelo documento da GB 1177152 A, o facto de, apesar de a periferia exterior da parte principal da haste ser poligonal, a superfície frontal que actua como superfície de punção possui uma periferia exterior de forma circular, também apresentando a respectiva matriz uma periferia circular do lado de dentro. III Descrição da invenção a) Objectivo técnico

Por esse motivo o objectivo da invenção é o de configurar a porca de cravar e a respectiva matriz de maneira a evitar os inconvenientes do estado actual da técnica e tornar nomeadamente possível, com elevada fiabilidade, uma integração do processo noutras fases de maquinação. b) Maneira de atingir o objectivo

Este objectivo atinge-se pela adopção das características enunciadas nas reivindicações 1 e 22. Formas de realização vantajosas da invenção resultam das reivindicações secundárias. 2

Pelo facto de o punção de estampar, isto é, a superfície frontal livre da secção de haste, por um lado, e a matriz aplicada do lado contrário da chapa, na qual a porca de cravar mergulha ligeiramente durante a operação de cravar, possuírem contornos periféricos complementares e uma diferença de diâmetros que é reduzida, a rodela é recortada de maneira fiável para fora da peça de chapa, caindo através da matriz. De um modo preferido a matriz tem do lado de dentro uma periferia circular que é consideravelmente mais simples e económica de maquinar do que um diâmetro não circular, de modo que tubos ou casquilhos com uma precisão metronómica suficientemente boa podem ser aprovisionados a bom preço para servirem pelo menos de produto semi-acabado para o fabrico da matriz.

Em correspondência com o acima referido também a secção de haste possui de um modo preferido na sua superfície frontal livre uma periferia exterior circular, apesar de a parte restante da secção de haste ter um contorno exterior poligonal. Seriam também pensáveis contornos não circulares coincidentes do punção de estampagem, isto é, da superfície frontal da secção de haste, e da matriz, mas esta configuração não só aumenta os custos de maquinação como implica também um ajuste da posição angular da porca de cravar antes de a mesma ser cravada, devendo essa posição estar alinhada com a posição angular da matriz não circular. A diferença entre o diâmetro da matriz e o diâmetro da superfície frontal da secção de haste do punção de estampagem depende da espessura da peça de chapa e está situada entre 8 e 12/100 mm por cada milímetro de espessura de chapa. Para esse efeito a superfície frontal livre da secção de haste, que actua 3 como punção de estampagem, não terá de modo nenhum e forçosamente ter o diâmetro exterior máximo da secção de haste.

Muito ao contrário verificou-se que o diâmetro exterior máximo da secção de haste deveria estar recuado em relação à superfície frontal livre, tendo este diâmetro exterior máximo, o assim chamado diâmetro de punçoamento, que empurra radialmente para o lado de fora o contorno interior criado pelo diâmetro de punçoamento na peça de chapa, já uma configuração poligonal, tal como a parte restante da secção de haste. Entre o diâmetro de punçoamento, que é maior, e o diâmetro de punçoamento do lado frontal existe portanto uma inclinação de estampagem que forma um ângulo de 10° a 20°, nomeadamente de 13° a 17° em relação à direcção axial.

Esta secção não forma no entanto um tronco de cone, estando este chanfro de prensagem provido das superfície poligonais que dão a forma poligonal à parte da haste situada entre o diâmetro de prensagem e o começo da parte de cabeça, para obter o contorno exterior pretendido, que é circular, no diâmetro de punçoamento do lado frontal da secção de haste.

Verificou-se que o comprimento axial correcto do chanfro de prensagem tem um valor de 5% a 25%, nomeadamente de 8% a 15% do comprimento axial da secção de haste, bem como um desvio angular de 20-40°, nomeadamente de 30-40° em relação à direcção axial.

Deverá ainda tomar-se em consideração que o comprimento da secção de haste deverá ser menor do que a espessura da chapa na qual se pretende fixar a porca de cravar, para que a porca de cravar já assente não sobressaia do lado contrário em relação ao contorno da peça de chapa, causando aí problemas. 4

Neste particular deve salientar-se que a diferença entre o comprimento da haste e a espessura da chapa não é sempre igual, dependendo por um lado da espessura absoluta da chapa e por outro lado da combinação de materiais, ou seja, da combinação porca de cravar/peça de chapa e nomeadamente do material da peça de chapa. Obtiveram-se os seguintes valores vantajosos:

Chapa: aço; porca: aço

Comprimento da haste 0,05-0,3 mm, nomeadamente 0,05-0,1 mm mais curto do que a espessura da chapa e/ou comprimento da haste mais curto em 1%-10% do que a espessura da chapa, sendo a diferença em percentagem tanto menor quanto maior for a espessura da chapa.

Chapa: liga leve; porca: aço

Comprimento da haste 0,1-0,4 mm, nomeadamente 0,1-0,2 mm mais curto do que a espessura da chapa e/ou comprimento da haste mais curto em 2%-15% do que a espessura da chapa, sendo a diferença em percentagem tanto menor quanto maior for a espessura da chapa. A espessura da chapa é regra geral de 2 a 6 mm.

Enquanto que pela redução da altura da secção de haste em relação à peça de chapa se impede de maneira fiável que a porca cravada sobressaia em relação à parte de trás da peça de chapa, obtém-se uma elevada segurança em termos de processo no que se 5 refere ao cisalhamento da rodela e à sua queda pelo facto de durante a cravação da porca a superfície frontal livre da secção de haste, isto é, a superfície de prensagem não só atingir a face de cima da matriz mas mergulhar também ligeiramente nessa matriz, característica essa que é determinante para conseguir de uma maneira fiável um cisalhamento da rodela, e isto em conjunto com uma diferença de diâmetros suficientemente reduzida entre o diâmetro exterior do punção de estampar e o diâmetro interior da matriz.

Uma vez que a secção de haste da porca de cravar não deve sobressair no estado montado em relação ao lado de trás da chapa, isto só se consegue fazendo com que na superfície frontal da matriz se encontre conformado um abobadado circundante e de forma anular cuja extensão axial é maior do que o recuo, no estado montado, da superfície frontal livre da secção de haste em relação à parte de trás da chapa.

Nestas condições o abobadado seguir-se-á, visto na direcção radial, de um modo preferido imediatamente ao diâmetro interior da matriz, para favorecer o referido cisalhamento. Logo que o abobadado de forma anular esteja deslocado radialmente para fora em relação ao diâmetro interior da matriz, é certo que o abobadado favorece a fluência do material da peça de chapa também radialmente para o lado de dentro e em consequência disso favorece o contacto à pressão com a periferia exterior poligonal da secção de haste inserida, não se conseguindo no entanto com a mesma fiabilidade que a rodela seja correctamente separada por cisalhamento.

Nestas condições a extensão axial do diâmetro da matriz é de um modo preferido menor do que a extensão axial do chanfro de 6 prensagem, de modo que o diâmetro da matriz junto da superfície frontal dessa matriz deve ser escolhido para um valor maior do que o diâmetro de punçoamento da secção de haste e menor do que o seu diâmetro de prensagem. 0 diâmetro interior eficaz da matriz, tal como se encontra presente na superfície frontal livre dessa matriz, pode alargar-se a partir desse ponto para o lado de trás com uma forma ligeiramente cónica e com um ângulo de matriz de Io a 5o, no máximo de Io a 5o. Numa forma de realização preferida a matriz possui no entanto para uma extensão axial de 1,2 a 1,8 vezes a espessura da chapa o mesmo diâmetro inalterado que na sua superfície frontal livre e só é provida depois disso de um alargamento franco, que de um modo preferido terá a forma de um escalão, o que permite reduzir nitidamente os custos de maquinação da matriz.

De resto a matriz possui uma dureza compreendida entre 58 e 62 HRc Rockwell, isto é, pelo menos 10 HRc Rockwell mais do que a dureza da secção de haste da porca de cravar.

Para não deixar que a resistência à aplicação de binário da porca cravada não dependa só do encaixe perfeito entre o contorno exterior da secção de haste e o material da peça de chapa que está em contacto com aquela secção, é já conhecido um método que consiste em a parte saliente em forma de ombro da cabeça da porca não formar em relação à direcção axial um ângulo à esquadria com a secção de haste, mas tenha a forma de um recesso que descai com inclinação para o lado de fora, de modo que, tendo o contorno exterior da parte de cabeça uma forma não circular, as arestas do lado de baixo, em forma de ombro, da parte de cabeça são premidas adicionalmente para dentro do lado 7 de cima da peça de chapa, aumentando ainda mais a resistência à aplicação de binário.

Por um lado ficou demonstrado que se consegue obter o melhor aperto possível entre o ombro e a peça de chapa quando o recesso que descai para o lado da frente e para o lado de baixo não se estende até junto do diâmetro exterior da cabeça, fazendo em vez disso antes a transição para um chanfro exterior inverso dirigido para o lado de fora e para o lado de cima. Obtém-se o melhor efeito possível quando a extensão radial do chanfro exterior for de 10% a 30%, nomeadamente de 15% a 25% da extensão radial do ombro.

Além disso o aperto à pressão das saliências do ombro na peça de chapa só é possível quando a parte de cabeça da porca de cravar tiver um contorno exterior poligonal, isto é, quando a parte de cabeça estiver conformada por exemplo à maneira de uma vulgar porca octogonal. Em muitos casos de aplicação são no entanto pretendidas partes de cabeça com um contorno exterior circular, uma vez que a aplicação de uma chave de bocas ou de uma ferramenta similar na periferia exterior é de qualquer das formas desnecessária devido à ligação com imobilização à rotação em relação à peça de chapa.

Para também neste caso conseguir obter o atrás descrito efeito de aperto entre o ombro e a peça de chapa propõem-se, de acordo com a invenção, duas alternativas: há duas hipóteses, ou- sendo o diâmetro exterior da cabeça circular - a transição entre o recesso com declive para o lado de fora e para o lado de baixo e o chanfro exterior não tem um afastamento radial uniforme, isto é, estende-se igualmente ao longo de um contorno circular sobre o ombro, ou então estende-se ao longo de um contorno poligonal, o que permite por sua vez obter de novo um efeito de aperto.

Obtém-se no entanto um melhor resultado quando o ombro não for, em relação à direcção axial, uma superfície simétrica em relação a um eixo de rotação, mas sim uma superfície ondulada ou de um modo preferido uma superfície denteada na direcção periférica, superfície essa que pode estender-se continuamente até ao diâmetro exterior, ou então só até à transição para o chanfro exterior. 0 chanfro exterior propriamente dito pode então ser de novo uma superfície não ondulada ou não denteada, que é simétrica em relação ao eixo de rotação. A resistência à torção depende assim evidentemente também da extensão radial do ombro, que deverá ser tanto maior quanto mais fina e/ou quanto mais dura for a peça de chapa.

As saliências não simétricas em relação ao eixo de rotação que se pretendem obter no ombro podem também ser maquinadas durante o fabrico da porca de cravar por meio de ferramentas que actuam directamente sobre o ombro ou então também após a conclusão do fabrico da porca de cravar, mediante entalhes radiais abertos na superfície periférica exterior da cabeça, que se estendem para o lado de dentro, perto do ombro, nomeadamente quando a cabeça tiver um contorno externo circular. Estes entalhes podem nomeadamente ser criados directamente durante a operação de fixação da porca de cravar na peça de chapa, para o que a ferramenta que prende a porca ataca a periferia exterior da parte de cabeça, produzindo aí os entalhes ao prender a dita cabeça, efectuando-se esta operação nomeadamente só imediatamente antes de a porca ser cravada na peça de chapa. 9

Devido à realização da porca de cravar de maneira a proporcionar uma segurança do processo, conforme atrás descrito, torna-se sobretudo possivel integrar a operação de fixação da porca de cravar na peça de chapa no processo de fabrico da correspondente peça de chapa, que na maioria dos casos é fabricada por estampagem e por quinagem, isto é, realizar a fixação da porca de cravar na mesma fase de maquinação que a estampagem e a quinagem da peça de chapa quinada.

Sobretudo quando a peça de chapa quinada for fabricada a partir de uma peça de chapa em bruto e alimentada de maneira quase continua, esta caracteristica oferece a vantagem de num primeiro passo de maquinação a peça de chapa ser no essencial estampada, também quinada, sendo simultaneamente fixadas uma ou várias porcas de cravar, só sendo a peça de chapa quinada completa assim obtida separada no passo seguinte mediante mais outra operação de estampagem ou por meio de um corte a punção da peça de chapa quinada seguinte a partir da chapa em bruto contínua. b) Exemplos de realização A seguir descreve-se mais em pormenor, a título de exemplo e mediante as figuras, uma forma de realização de acordo com a invenção. Mostra-se na:

Fig. 1: a porca de cravar e a matriz em diferentes estados de movimento,

Fig. 2: uma vista da porca de cravar pelo lado de baixo, 10

Fig. 3: uma vista lateral da porca de cravar da fig. 2 e

Fig. 4: a aplicação de porcas de cravar numa peça de chapa quinada.

As fig. la e 3 são as que da maneira mais simples permitem reconhecer a forma fundamental da porca de cravar, que possui uma secção 13 de haste e uma parte 11 de cabeça mais larga que a secção de haste, partes estas que se seguem uma à outra na direcção axial 10, tendo de um modo preferido uma conformação integral e - à excepção dos contornos exteriores poligonais -uma configuração simétrica em relação ao eixo. A cabeça 11 assim como também a haste 13 são atravessadas por uma furação roscada 12 que de um modo preferido tem a configuração de uma furação passante, mas que poderia no entanto ser também uma furação cega, com uma superfície frontal livre 8 na secção 13 de haste, que nesse caso seria fechada. A periferia exterior da secção 13 de haste tem ao longo da parte principal do seu comprimento a configuração de um polígono com superfícies poligonais 15 que têm um declive para o lado de fora na direcção da extremidade da secção de haste ou que podem também estender-se paralelamente à direcção axial 10.

As superfícies poligonais 15 não se estendem continuamente até à superfície frontal livre 8 da secção 13 de haste, uma vez que o diâmetro máximo da secção 13 de haste não é o diâmetro 1 de punçoamento na extremidade dianteira livre, isto é, a superfície frontal 8, mas sim um diâmetro 2 de prensagem que é maior e que está recuado em relação ao diâmetro anterior. 11

As superfícies poligonais 15 morrem na zona do chanfro 5 de prensagem entre o diâmetro 1 de estampagem e o diâmetro 2 de prensagem, o que faz com que o diâmetro 2 de prensagem tenha em relação à periferia um contorno poligonal, enquanto que o diâmetro 1 de estampagem tem um contorno circular.

Como a fig. lb mostra, o diâmetro 1 de estampagem, que é menor, efectua o recorte por punçoamento da rodela 19, para o que o mesmo - como se mostra sobretudo na fig. lc - efectua o seu cisalhamento em relação ao diâmetro 104 da matriz. O diâmetro 2 de prensagem, que se encontra mais recuado na direcção de compressão, alarga o furo de compressão pelo deslocamento do material circundante da chapa, já não atingindo no entanto a matriz 100, uma vez que as superfícies frontais dessa matriz, nomeadamente o abobadado 107 ai existente, já não atingem regra geral este diâmetro 2 de prensagem, mesmo no fim do movimento de cravação. O abobadado 107, em conjunto com as saliências no ombro 9 da parte 11 de cabeça formadas do lado de cima da chapa por acção do recesso 14 da secção 13 de haste, provocam uma fluência do material da chapa junto da secção 13 de haste com recesso, bem como o contacto com encaixe perfeito nas suas superfícies poligonais 15.

Para este efeito será especialmente vantajosa uma secção transversal do abobadado 107, que na transição radial do lado de fora para a restante superfície frontal da matriz tem uma configuração angular, nomeadamente rectangular, e isto numa superfície frontal 108 com abobadado que faz um ângulo recto com a direcção axial 10 ou que então ascende mesmo em forma de funil do lado de dentro para o lado de fora. 12

Para que a rodela 19 seja separada de maneira fiável, a diferença entre o diâmetro 1 de estampagem e o diâmetro 104 da matriz não deve ser demasiado grande, tal como se indica mais adiante na tabela. O diâmetro da matriz e a altura do abobadado da matriz estão dimensionados de tal maneira que ao cravar completamente a porca de cravar de encontro à matriz 100, como se encontra representado na fig. lc, a matriz termina na zona axial compreendida entre o diâmetro 2 de prensagem e o diâmetro I de estampagem, possuindo neste ponto um diâmetro maior do que o chanfro 5 de prensagem.

Para que depois disso a rodela 19 caia de maneira fiável para o lado de baixo através da matriz, podendo ser descartada, o diâmetro da matriz alarga-se a partir da superfície frontal ligeiramente e de forma cónica ou então possui um diâmetro constante, que se mantém no entanto ao longo de um comprimento axial de 1,2 a 1,8 vezes a espessura da chapa.

Para poder obter igualmente mediante o recesso 14 conformado no ombro 9 da parte 11 de cabeça um aperto com imobilização à rotação da porca de cravar na peça de chapa, mesmo que a periferia exterior da cabeça seja circular, são possíveis várias formas de configuração que também podem ser combinadas entre si.

Como a vista sobre o ombro 9 da fig. 2 e também a fig. 1 mostram, de um modo preferido o recesso 14 não é prolongado até à periferia exterior, fazendo em vez disso, antes de atingir o bordo exterior, a transição para um chanfro exterior 7. A saliência 16 em virtude disso deslocada do bordo exterior para o lado de dentro circunda no caso de o contorno exterior da cabeça II não ser circular, tal como se encontra representado na metade 13 direita da fig. 2, a cabeça com uma forma igualmente não circular e permite obter desde logo uma ligação com encaixe perfeito e com imobilização à rotação em relação à chapa.

Tratando-se de um contorno exterior circular, do género representado na metade da esquerda da fig. 2, pode em vez disso, apesar do contorno exterior circular, esta saliência 16 ter uma configuração não circular, visto na direcção axial, sendo de um modo preferido poligonal, isto é, ter uma forma compreendida entre a hexagonal e a dodecagonal e/ou, como se torna visível na fig. 3, o ombro 9 tem, visto na direcção periférica, uma configuração denteada ou ondulada, o que na fig. 2 se encontra representado na parte superior esquerda da ilustração. Este ondulado ou denteado pode ser conduzido até à periferia exterior da cabeça ou então termina igualmente num contra-chanfro 7 com a direcção inversa, que ascende para o lado de fora, o que favorece o assentamento plano e com encaixe perfeito e nomeadamente sem folga do contorno exterior da cabeça 11 na peça de chapa. A fig. 1 mostra além disso que para cravar a porca esta só necessita de ser posicionada no ponto certo acima da matriz 100 e premida para baixo na direcção de encontro à matriz 100, o que faz com que, devido à existência do chanfro 6 de compressão, no estado final a matriz 100 e a porca de compressão ficam centradas uma em relação à outra, se bem que com uma profundidade de cravação reduzida.

Um ajuste da posição angular relativa não é necessário quando o diâmetro 1 de estampagem e o diâmetro 104 da matriz tiverem uma configuração circular. As fig. 4a e 4b mostram como a partir de uma chapa em bruto e quase contínua, que é 14 alimentada, é antes de mais punçoado numa primeira fase de maquinação o contorno exterior da chapa, sendo simultaneamente efectuadas quinagens e sendo as porcas de cravar premidas para dentro da peça de chapa.

Nesta peça de chapa quinada já quase pronta, que ainda está ligada à original peça em bruto continua, já só se procede numa fase seguinte à separação e deste modo à individualização da peça de chapa quinada, de resto já pronta, em relação à peça de chapa quinada seguinte, isto é, em relação à peça em bruto continua, de modo que a maquinação total só necessita de comportar duas fases de maquinação.

Do mesmo modo também é ainda possível efectuar a separação numa primeira fase, desde que nessa fase a aplicação da porca de cravar se efectue ou nomeadamente se inicie um pouco antes da estampagem e/ou da quinagem.

LISTA DE ÍNDICES DE REFERÊNCIA 1 diâmetro de punçoamento 2 diâmetro de prensagem 3 diâmetro do pescoço 4 5 chanfro de prensagem 6 ângulo de prensagem 7 chanfro exterior 8 superfície frontal 9 ombro 10 direcção axial 11 cabeça 15 furação roscada secção de haste recesso superfície poligonal saliência rodela espessura da chapa chapa matriz diâmetro da matriz abobadado superfície frontal do abobadado 20 de Março de 2007 16

Claims

REIVINDICAÇÕES 1. Dispositivo de porca de cravar, comportando uma matriz (100) e uma porca de cravar com - uma cabeça (11), uma secção (13) de haste com uma periferia exterior poligonal, na qual a superfície frontal (8) da secção (13) de haste que actua como punção de recorte apresenta um diâmetro exterior circular (diâmetro 1 de punçoamento), e a matriz apresenta um diâmetro (100) de matriz de forma circular, que é o diâmetro interior eficaz, e a secção (13) de haste apresenta o seu diâmetro exterior máximo (diâmetro 2 de prensagem) com um recuo a partir da superfície frontal livre da secção (13) de haste, caracterizado por o diâmetro (104) da matriz ser maior do que o diâmetro (1) de punçoamento, isto é, do que a superfície frontal da secção de haste e menor do que o diâmetro (2) de compressão.
2. Dispositivo de porca de cravar de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, caracterizado por o diâmetro (104) da matriz ser maior em 0,08 a 0,12 mm por cada milímetro da espessura (20) de chapa do que o diâmetro (1) de punçoamento da porca de cravar.
3. Dispositivo de porca de cravar de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, caracterizado por 1 a secção (13) de haste apresentar o seu diâmetro exterior máximo (diâmetro 2 de prensagem) com um recuo em relação à superfície frontal livre da secção (13) de haste e por o diâmetro (2) de prensagem ter desde já numa vista pelo lado de cima, observado na direcção axial (10), uma configuração poligonal, e/ou nomeadamente - o comprimento axial do chanfro (5) de prensagem configurado entre o diâmetro (2) de prensagem e o diâmetro (1) de punçoamento ser escolhido na dependência do ângulo (6) do chanfro de prensagem para um valor tal que as superfícies poligonais (15) da secção (13) de haste, que serão nomeadamente planas, morrerem entre o diâmetro (2) de prensagem e o ombro (9) da cabeça (11), na região do chanfro (5) de prensagem.
4. Dispositivo de porca de cravar de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, caracterizado por o ângulo (6) do chanfro de prensagem estar compreendido entre 10° e 20°, nomeadamente entre 13° e 17°, sendo designadamente de 15°, e/ou nomeadamente o comprimento axial do chanfro (5) de prensagem estar situado entre 5% e 25%, nomeadamente entre 8% e 15% do comprimento axial da secção (13) de haste.
5. Dispositivo de porca de cravar de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, que está provido de um recesso (14) por acção de um ombro (9) da parte (11) de cabeça que descai para o lado de fora sob um ângulo agudo, caracterizado por 2 o recesso (14) que descai para o lado de fora a partir da secção (13) de haste terminar antes de atingir o diâmetro exterior da cabeça (11) e fazer a transição para um chanfro exterior (7) que ascende para o lado de fora, estando a extensão radial do chanfro exterior (7) compreendida nomeadamente entre 10% e 30%, designadamente entre 15% e 25% da extensão radial do ombro (9), e/ou nomeadamente o ângulo de inclinação do chanfro exterior (7) em relação ao plano transversal à direcção axial (10) estar compreendido entre 10° e 30°, nomeadamente entre 15° e 25° .
6. Dispositivo de porca de cravar de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, caracterizado por o ombro (9) não ser, em relação à direcção axial (10), mesmo que o diâmetro exterior da cabeça (11) seja circular, uma superfície simétrica em relação ao eixo de rotação, mas sim uma superfície ondulada ou denteada na direcção periférica, nomeadamente quando o diâmetro exterior da cabeça (11) for circular, e/ou nomeadamente - a superfície (9) ondulada ou em forma de ziguezague do ombro apresentar entre 4 e 16, nomeadamente entre 6 e 8 saliências ou reentrâncias distribuídas em torno da periferia.
7. Dispositivo de porca de cravar de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, caracterizado por as saliências no ombro (9) serem criadas por entalhes radiais conformados perto do obro (9) na superfície periférica exterior da cabeça 3 (1), nomeadamente quando o diâmetro exterior da cabeça (1) for circular.
8. Dispositivo de porca de cravar de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, caracterizado por o abobadado (107) se sequir imediatamente ao diâmetro (104) da matriz.
9. Dispositivo de porca de cravar de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, caracterizado por as superfícies poliqonais da haste (13) serem em si superfícies planas ou então superfícies em si voltadas para o exterior, côncavas em si e em particular côncavas em torno de um eixo de concavidade que está situado num plano transversal em relação à direcção axial (10).
10. Dispositivo de porca de cravar de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, caracterizado por a transição entre a concavidade (107) e a restante superfície frontal (108) da matriz (100) formar um deqrau à esquadria.
11. Dispositivo de porca de cravar de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, no estado em que o mesmo já está montado numa chapa, caracterizado por o comprimento axial da secção (13) de haste ser mais curto em 1/10 a 5/10 mm do que a espessura (20) da chapa, nomeadamente em 2/10 a 3/10 mais curto, dependendo do material da chapa em cada caso, e/ou designadamente 4 o comprimento axial da secção (13) de haste ser mais curto em menos que a extensão axial do abobadado (107) da matriz (100) do que a espessura (20) da chapa.
12. Dispositivo de porca de cravar de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, no estado em que o mesmo já está montado numa chapa, caracterizado por o ombro (9) ser tanto maior quanto mais fina e/ou mais maleável for a chapa, sendo que a maior largura do ombro da porca é nomeadamente de 4 mm menos a espessura da chapa, melhor 5 mm menos a espessura da chapa e/ou designadamente a superfície frontal (108) da matriz apresentar um abobadado (107) circundante e em forma de anel cuja extensão axial é nomeadamente maior do que a diferença entre a espessura (20) da chapa e o comprimento axial da haste (13) .
13. Dispositivo de porca de cravar de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, no estado em que o mesmo já está montado numa chapa, caracterizado por o comprimento axial do diâmetro (104) da matriz ser maior, nomeadamente de um factor de 1,2 a 1,8, do que a espessura (20) da chapa.
14. Processo para dotar uma peça de chapa quinada de um dispositivo de porca de cravar nela fixado com imobilização à rotação, de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 13, caracterizado por a operação de cravar a porca de cravar na peça de chapa quinada se efectuar na mesma fase de maquinação que o punçoamento e/ou a quinagem da peça de chapa quinada e 5 nomeadamente antes da separação de cada peça de chapa quinada da peça de chapa em bruto quase contínua, que é alimentada.
15. Processo de acordo com a reivindicação 14, caracterizado por a separação de cada peça de chapa quinada se efectuar na mesma fase de maquinação que o punçoamento e/ou a quinagem da peça de chapa quinada e a cravação da porca de cravar, mas no entanto, visto no tempo, só após as referidas fases. 20 de Março de 2007 6