WO2008012376A1 - Método para producir un absorbedor de choques y absorbedor de choques obtenido - Google Patents

Método para producir un absorbedor de choques y absorbedor de choques obtenido Download PDF

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WO2008012376A1
WO2008012376A1 PCT/ES2006/000432 ES2006000432W WO2008012376A1 WO 2008012376 A1 WO2008012376 A1 WO 2008012376A1 ES 2006000432 W ES2006000432 W ES 2006000432W WO 2008012376 A1 WO2008012376 A1 WO 2008012376A1
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section
plate
hollow portion
elongated
provisional
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PCT/ES2006/000432
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Idoya Pascual Barrio
Isabel Garcia Bonilla
Francesc Perarnau Ramos
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Autotech Engineering A.I.E.
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Priority to ES06807880T priority patent/ES2354198T3/es
Priority to AT06807880T priority patent/ATE485972T1/de
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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R19/00—Wheel guards; Radiator guards, e.g. grilles; Obstruction removers; Fittings damping bouncing force in collisions
    • B60R19/02—Bumpers, i.e. impact receiving or absorbing members for protecting vehicles or fending off blows from other vehicles or objects
    • B60R19/24—Arrangements for mounting bumpers on vehicles
    • B60R19/26—Arrangements for mounting bumpers on vehicles comprising yieldable mounting means
    • B60R19/34—Arrangements for mounting bumpers on vehicles comprising yieldable mounting means destroyed upon impact, e.g. one-shot type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F7/00—Vibration-dampers; Shock-absorbers
    • F16F7/12—Vibration-dampers; Shock-absorbers using plastic deformation of members
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49616—Structural member making
    • Y10T29/49622—Vehicular structural member making

Definitions

  • the present invention concerns a method for producing a shock absorber and a shock absorber obtained by said method.
  • the shock absorber has application in the automotive field as a support for a naughty bumper in a vehicle.
  • US-A-6554333 discloses a shock absorber comprising an elongated hollow body with a shape of revolution with respect to an axis, and defining different stepped sections of decreasing diameters. Between each two sections of different diameters there is a transition section that defines a step with a perimeter undulation provided to facilitate a telescopic insertion of one section into the other in the event of a crash.
  • the end of the larger diameter section is welded to a plate or connecting piece adapted to be releasably fixed to the structure of the vehicle.
  • the end of the section of smaller diameter is inserted in a hole of the crossbar bumper and attached thereto by welding.
  • the shock absorber is obtained by plastic deformation of a straight metal tube, enlarging or dwarfing its diameter to form the different sections. In the patent there is no mention of the plastic deformation forming technique used to form the shock absorber.
  • US-A-6854574 describes a shock absorber comprising an elongated tubular body with two sections of stepped diameter, obtained by plastic deformation from a straight tube.
  • the section of greater diameter is provided to be attached to a part of the frame of the vehicle and the section of smaller diameter to be attached to a naughty bumper.
  • the tubular body defines a first section of a first larger diameter, a second section of a second diameter smaller than the first, and a transition section connecting said first section and said second section by means of a corrugated annular step of cross section in the form of "S".
  • US-A-6908129 describes a car crash absorber comprising an elongated tubular body with several stepped sections of decreasing diameters.
  • the elongated tubular body defines two sections of different diameters and a transition section that defines an undulated annular step of "S" shaped cross-section.
  • S undulated annular step of "S" shaped cross-section.
  • US-A-7021686 describes another example of a vehicle shock absorber based on a tubular body with several sections of different diameters or stepped widths.
  • shock absorbers described in the patents cited above have a substantially constant wall thickness in all sections. It would be desirable a shock absorber in which the wall of at least one of the sections, such as the section of smaller diameter, had a thickness less than the thickness of the wall of the section of greater diameter in order to optimize the weight of the shock absorber and provide greater resistance only in those sections that require it.
  • JP-A-2000240707 discloses a shock absorber comprising a tubular body having a constant inner diameter and two sections of decreasing outer diameter, such that it includes a first thicker wall cylindrical section, a second cylindrical section thinner wall, and a transition section between them.
  • the mentioned tubular body is obtained by cylindrical lamination to the lathe.
  • shock absorbers of the prior art documents cited above for connection to the vehicle frame and / or to the crossbar bumper must be welded to connecting parts, or welded directly to the frame and / or the crossbar bumper.
  • the welding joint operation can create stresses in the assembly that can negatively affect the resistance and / or the behavior of the shock absorber. Therefore, there is a need for a shock absorber provided with a tubular body with several sections of different stepped diameters and provided with a plate at one end and a closing wall at the other opposite end forming an integral part of the same piece with the tubular body, and with at least one area of the wall of the section of smaller diameter of a thickness smaller than the wall of the section of larger diameter. There is also a need for a method to produce such a shock absorber.
  • the object of the present invention is to contribute to satisfying the above and other needs.
  • the present invention provides a method for producing a shock absorber, comprising the following steps. First, to provide a flat sheet piece with an initial thickness and an initial contour, and to form said flat sheet piece to the shape of a partially formed or preformed piece composed of a plate, and a provisional hollow portion extending from of said plate with a form of revolution with respect to an axis perpendicular to the plate.
  • the method includes leaving an end wall by closing one end of the provisional hollow portion of the partially formed part and / or of the elongated hollow portion of the part formed opposite the plate, although said end wall could be removed during the process of forming the piece of flat sheet.
  • the step of forming the flat sheet part to the shape of the partially formed part can be carried out using in general a drawing technique, whereby a general thickness of the partially formed part is obtained that is substantially equal to said thickness initial.
  • a general thickness of the partially formed part is obtained that is substantially equal to said thickness initial.
  • the step of forming by drawing the flat sheet piece up to the shape of the partially formed piece can be carried out by conical lamination to the lathe, whereby a partially formed piece is obtained with a provisional hollow portion composed of a single section conical of a provisional thickness thinner than said initial thickness as a result of a creep of material during lamination.
  • said step of lengthening at least part of a section of the provisional hollow portion of the partially formed part is carried out by a lathe lamination technique, also known as "fluotorneado" or embossing with creep of material, which can be a cylindrical lamination, either direct or inverse, or a conical lamination, depending on the cylindrical or conical shape, respectively, of the section to be lengthened.
  • a lathe lamination technique also known as "fluotorneado" or embossing with creep of material, which can be a cylindrical lamination, either direct or inverse, or a conical lamination, depending on the cylindrical or conical shape, respectively, of the section to be lengthened.
  • the thickness of the wall of the section that is elongated undergoes a thinning as a result of the rolling operation.
  • the material of the wall of the elongated section experiences an increase in its relative strength and an improvement in its mechanical characteristics.
  • drawing means a molding process of the piece of flat sheet between two complementary half-molds with the help of a press to confer on the piece a three-dimensional configuration not necessarily of revolution, although, for the purposes of the present invention, at least the provisional hollow portion to be extended should have a configuration of revolution with respect to an axis to facilitate subsequent operations.
  • the drawing can include the realization of cuts and openings.
  • cylindrical lamination is meant a lamination process carried out by rollers on the walls of a cylindrical or substantially cylindrical tubular part while it rotates on a lathe on a joiner or in cooperation with a joiner.
  • the cylindrical lamination implies a creep of the material of the piece and, consequently, a thinning of the wall of the same.
  • conical lamination is meant a lamination process carried out by rollers on the walls of a flat or conical piece while it rotates on a lathe on a runner or in cooperation with a runner.
  • the conical lamination generally implies a reduction of the material of the piece, and therefore a reduction of the angle of conicity, and a creep of the material of the piece with a consequent thinning of the thickness of the wall of the same.
  • the present invention provides a shock absorber of the type comprising a plate from which extends an elongated hollow portion having a revolution shape with respect to an axis perpendicular to said plate, and an end wall at one end of the elongated hollow portion opposite the plate.
  • the shock absorber of the present invention is characterized in that the plate, said elongated hollow portion and said end wall are in one piece, and because at least a section of the elongated hollow portion has a second thickness thinner than a first thickness of the plate.
  • This shock absorber can have different configurations and can be obtained by any one of the variants of the method of the present invention.
  • Fig. 1 is a perspective view of a pair of shock absorbers in accordance with an example of embodiment of the present invention attached to a cross bumper;
  • Fig. 2 is a perspective view of a shock absorber according to another embodiment of the present invention.
  • Fig. 3 is a perspective view of a shock absorber according to another embodiment of the present invention
  • Figs. 4 to 6 are perspective views of three variants of a piece of flat sheet used as a starting material for the production of the shock absorber of the present invention
  • Figs. 7 and 8 are cross-sectional views illustrating a method for producing a shock absorber according to an embodiment of the present invention
  • Figs. 9 and 10 are cross-sectional views illustrating a method for producing a shock absorber according to another embodiment of the present invention
  • Figs. 11 to 13 are cross-sectional views illustrating a method for producing a shock absorber according to another example of a further embodiment of the present invention
  • Figs. 14 and 15 are schematic cross-sectional views illustrating a method for producing a shock absorber according to another embodiment of the present invention.
  • Fig. 1 illustrates a cross bumper 14, of a conventional type, at the ends of which shock absorbers 130 are fixed in accordance with an example of embodiment of the present invention similar to that shown in Fig. 2.
  • the shock absorber 130 of Fig. 2 is one piece and comprises a plate 1 from which extends an elongated hollow portion 2b having a form of revolution with respect to an axis perpendicular to said plate 1, and an end wall 3 arranged parallel to the plate 1 closing the elongated hollow portion 2b at an end opposite to the plate 1.
  • the said elongated hollow portion 2b it comprises a first substantially cylindrical section 5 extending from to the plate 1, a second substantially cylindrical second section 6b connected to the end wall 3 and a transition section 7 connecting said first and second sections 5, 6b.
  • the first section 5 has an average diameter greater than the average diameter of the second elongated section 6b, and the transition section 7 is configured to deform in order to facilitate a telescopic insertion of the second elongated section 6b within the first section 5 when an axial force above a predetermined threshold is applied, for example, to the end wall 3.
  • the shock absorber 130 of Fig. 1 only differs from that shown in Fig. 2 in that the plate 1 is rectangular instead of circulating
  • the end wall 3 of the shock absorber 130 may have an opening 13 adapted to facilitate the fixing of the end wall 3 to the cross bumper 14 by eg a screw and nut assembly, although in general said fixing will be by welding .
  • the plate 1 has openings 4 adapted to facilitate the fixing of the plate 1 to an element of the vehicle frame (not shown) by means of corresponding screw and nut assemblies, so that the shock absorbers 130 are easily removable.
  • the mentioned screw and nut assemblies the use of welding and tensions in the material that this entails is avoided.
  • the shock absorber 130 of Fig. 3 is also in one piece and comprises a plate 1 from which extends an elongated hollow portion 2b having a revolution shape with respect to an axis perpendicular to said plate 1, and a wall end 3 closing one end of the elongated hollow portion 2b opposite to the plate 1.
  • said elongated hollow portion 2b comprises a single elongated conical section 8b in which a series of annular channels 9 (better shown in Fig. 13) adapted to cause an "accordion" folding of the elongated hollow portion 2b when a axial force above a predetermined threshold is applied, for example, to the end wall 3.
  • a shock absorber which comprises as a first step providing a flat sheet metal part 110 (shown in Figs. 4 to 6) of a metallic material, such as, by way of example only, steel, with an initial thickness Gi and an initial contour.
  • This piece of flat sheet 110 will be used as a starting material and may have different initial contours.
  • the initial contour of the flat sheet part 110 may be in accordance with the desired final contour for the finished shock absorber, in which case the initial contour will not be altered by subsequent processes.
  • a piece of flat sheet 110 is shown with a square initial contour, preferably with rounded corners, in Fig.
  • a piece of flat sheet 110 is shown with a rectangular initial contour, likewise with rounded corners, and in Fig. 6 a piece of flat sheet 110 with a circular initial contour is shown.
  • any other type of initial contour suitable for the flat sheet part 110 is usable.
  • the flat sheet piece 110 shown in Figs. 4 to 6 does not include openings 4 and 13 since they can be advantageously formed in a subsequent operation. However, there is no technical limitation so that the openings 4 and / or 13 are present in the flat sheet metal part 110 as a starting material.
  • Said first step of providing a flat sheet metal part 110 described above is common to all the embodiments of the method of the present invention.
  • the second step of the method comprises forming said flat sheet part 110 to the shape of a partially formed part 120 or preform (Fig. 7) composed of a plate 1, a provisional hollow portion 2a which is extends from said plate 1 with a revolution shape with respect to an axis E perpendicular to the plate 1, and an end wall 3 closing one end of said provisional hollow portion 2a opposite to the plate 1.
  • the step If the flat sheet part 110 is formed to the shape of the partially formed part 120, it is carried out using a drawing technique, whereby a general thickness of the partially formed part 120 is obtained which is substantially the same as said initial thickness Gi.
  • the partially formed part 120 has been formed by drawing so that the provisional hollow portion 2a has a first section 5 which extends from the plate 1, a second section 6a following said first section 5 and connected with the end wall 3 , and a transition section 7 connecting said first and second sections 5, 6a, where the first section 5 has an average diameter greater than the average diameter of the second section 6a.
  • the mentioned transition section 7 is formed in the form of an annular step 11 with a flat portion parallel to the plate 1. All the transition edges between the plate 1, the different sections 5, 6a, 7 and the final wall 3 are preferably rounded.
  • the said drawing operation is also suitable for forming said openings 4, 13 of the plate 1 and of the end wall 3, respectively, as well as the cutting of the initial contour of the plate 1 to produce the desired final contour, if this It was the case.
  • Fig. 8 the third and final step of this example of embodiment of the method of the invention is illustrated, which comprises extending a substantial part of the second section 6a of the provisional hollow portion 2a of the partially formed part 120 until obtaining a formed piece 130 composed of the plate 1, an elongated hollow portion 2b extending from the plate 1 with a form of revolution with respect to the axis E, and the end wall 3 closing one end of said elongated hollow portion 2b opposite to the plate , where the elongated hollow portion 2b comprises the first section 5 and the transition section 7, which have not been altered, and a second elongated section 6b.
  • the second elongated section 6b is longer than the second section 6a, and therefore the elongated hollow portion 2b of the formed piece 130 is longer than the provisional hollow portion 2a of the piece partially formed 120.
  • the step of extending the second section 6a of the provisional hollow portion 2a of the partially formed part 120 further comprises thinning the wall of the second section 6a of the provisional hollow portion 2a.
  • a suitable technique for carrying out the third step of the method described above is a technique of direct or inverse cylindrical lamination with material creep whereby the second elongated section 6b of the elongated hollow portion 2b of the formed part 130 is longer and with a final thickness Gf thinner than the initial thickness Gi.
  • a second and third steps of another embodiment of the method of the invention are described below, which is analogous to that described above in relation to Figs. 7 and 8 except that the drawing forming operation that constitutes the second step comprises forming the transition section 7 with an annular step 12 defining an annular undulation between the end of the first section 5 and the base of the second section 6a of the partially formed part 120, as shown in Fig. 9.
  • the said corrugated annular step 12 has an "S" cross-sectional shape that is not altered during the completion of the third and final step of the method consisting in lengthening and thinning the second section 6a of the provisional hollow portion 2a of the partially formed part 120 until providing the second elongated section 6b of the elongated hollow portion 2b of the formed part 130, whereby the formed part 130 shown in Fig. 10 this same annular step 12 includes corrugated connecting the end of the first section 5 and the base of the second elongated section 6b.
  • the second step of the method comprises forming by drawing the flat sheet piece 110 to the shape of a partially formed piece 120, shown in Fig. 11, which It has a provisional hollow portion 2a with a single conical section 8a with an end of greater diameter adjacent to the plate 1 and an end of smaller diameter away from the plate 1 and connected to the closing wall 3.
  • the closing wall 3 is substantially parallel to the plate 1 and the transition edges between the plate 1, the conical section 8a and the closing wall 3 are rounded.
  • the thickness of the wall of the conical section 8a and the rest of the partially formed part 120 is substantially equal to the thickness Gi of the flat sheet part 110 used as the starting material.
  • the drawing operation is also suitable for forming the openings 4, 13 of the plate 1 and of the end wall 3, respectively, as well as the cutting of the initial contour of the plate 1 to produce the desired final contour, if this were the case.
  • the third step of this exemplary embodiment of the method of the present invention is illustrated in Fig. 12 and comprises extending said single conical section 8a of the provisional hollow portion 2a of the partially formed part 120 until producing a second partially formed part 125 with a plate 1 from which extends a single elongated conical section 8b closed at its opposite end to the plate 1 by the end wall 3.
  • a suitable technique for carrying out this third step of the method is a consistent conical lamination technique in placing the first partially formed part 120 on a first bearing 15 fixed concentrically to the plate of a lathe (not shown) and advancing rollers 16 by pressing the material of the first partially formed piece 120 against the surface of said first bearing 15 while the Partially formed piece 120 and the first runner 15 are rotated by the lathe.
  • the partially formed part 120 is fastened to the first runner 15 by a rotating axial counterpoint 17.
  • the mentioned surface of the first runner 15 has a shape adapted to the shape of revolution with respect to the desired E axis for the second partially formed part 125.
  • the wall of said elongated conical section 8b of the second partially formed part 125 results with a final thickness Gf thinner than the initial thickness Gi and the conicity angle initial of the conical section 8a of the first partially formed part 120 is slightly reduced in the elongated conical section 8b of the second partially formed part 125 shown in Fig. 12.
  • an appropriate conicity angle for the elongated conical section 8b of the second partially formed part 125 will not exceed 15 ° (inclination of the wall with respect to the E axis).
  • This fourth step comprises forming one or more annular channels 9 in said single elongated conical section 8b of the elongated hollow portion 2b of Ia second partially formed part 125 by a roller lathe forming technique to produce the formed part 130 shown in Fig. 13.
  • an inner part of the wall of the elongated conical section 8b of the second partially formed part 125 is supported on a second runner 18 inserted in the elongated hollow portion 2b and fixed coaxially to the lathe plate (not shown).
  • the second runner 18 has a conical outer surface in which annular races 18a formed in accordance with the inner profile of the annular channels 9 that are desired to be formed in the elongated conical section 8b are formed.
  • the conicity angle of the second bearing 18 is identical to the conicity angle of the elongated conical section 8b.
  • the average diameter of the second bearing 18 is much smaller than the average diameter of the elongated conical section 8b, whereby the axis E of the partially formed part 125 is displaced from the axis of the winch Et.
  • a rotating axial counterpoint 19 aligned with the axis of the lathe Et holds the second partially formed part 125 to the second bearing 18.
  • a roller 20 is mounted on a movable member having annular projections 20a formed in accordance with the internal profile of the annular channels 9 that it is desired to form in the elongated conical section 8b and facing the aforementioned annular regattas 18a of the second runner 18.
  • Said roller 20 is applied against the wall of the elongated conical section 8b of the second partially formed part 125 to produce a formed part 130, shown in Fig. 13, composed of the plate 1, an elongated hollow portion 2b with a single conical section 8b extending from the plate 1 and in which a series of annular channels 9 are formed, and the end wall 3 closing one end of said elongated hollow portion 2b opposite to the plate 1.
  • the wall of the conical section 8b, including the annular channels 9 has a thinner thickness than the initial thickness Gi of the flat sheet piece 110 used as the starting material, said initial thickness Gi being substantially equal to the thickness of the plate 1 and a transition zone between the plate 1 and the elongated conical section 8b of the formed part 130.
  • first, second and third steps of another example of a further embodiment of the method of the invention similar to that described above in relation to Figs. 11 to 13.
  • the step of forming the flat sheet part 110 to the shape of the partially formed part 120 is carried out by a conical lamination technique instead of a drawing technique .
  • the second step comprises directly shaping the flat sheet piece 110 by a first conical rolling process until producing the partially formed part 120 (to the right of Fig.
  • the provisional hollow portion 2a of the partially formed part 120 has a provisional thickness Gp thinner than said initial thickness Gi and a first angle of coni City A1.
  • Fig. 15 the third step of this exemplary embodiment of the present invention is illustrated, which comprises extending the said single conical section 10a of the provisional hollow portion 2a of the partially formed part 120 (a The left of Fig. 15) by a second operation of conical lamination to produce a second partially formed part 125 (to the right of Fig.
  • the Ia elongated hollow portion 2b formed by a single elongated conical section 10b having a final thickness Gf thinner than said provisional thickness Gp and a second conicity angle A2 smaller than said first conicity angle A1 of the provisional conical section 10a of the part partially formed 120.
  • the mentioned final thickness Gf is the following:
  • This example of a further embodiment of the method of the present invention includes a fourth step comprising forming one or more annular channels (not shown) in said single elongated conical section 10b of the elongated hollow portion 2b of the second partially formed part 125 by a technique of forming the lathe by rollers analogous to that described above in relation to Fig. 13 to produce a formed part 130 of formal characteristics very similar to those of said formed part 130 shown in Fig. 13.
  • the shock absorber of the present invention has as essential characteristics that it is formed by a single piece that defines a plate 1 from which extends an elongated hollow portion 2b that has a revolution shape with respect to an axis E perpendicular to said plate 1 , and that at least one section of the elongated hollow portion 2b has a second thickness Gf thinner than a first thickness Gi of the plate 1.
  • a shock absorber including said essential characteristics may be produced by any one of the embodiments of the method of the present invention described above.
  • the method of the present invention is inevitably obtained a formed piece 130 that includes an end wall 3 totally or partially closing an end of the elongated hollow portion 2b opposite to the plate 1, said end wall 3 being integral with the same single piece that The plate 1 and the elongated hollow portion 2b. Since in some applications this end wall 3 may not be necessary, the method may include as an additional step a cross-sectional operation to the E axis to eliminate the end wall 3. However, in most applications the shock absorber it preferably includes the end wall 3, which may have a flat portion parallel to the plate 1 to facilitate its fixation to a cross bumper in the manner explained above in relation to Figs. 1 and 2.
  • the shock absorber preferably includes one or more configurations 9, 11, 12 intended to cause a controlled deformation of the elongated hollow portion 2b in the event of a crash, that is, in the case of an axial force above a predetermined threshold, it is applied, for example, to the end wall 3.
  • These configurations of controlled deformation can be, for example, in the form of the annular steps 11 and 12 that forms part of the transition section 7 described in relation to Figs. 7-8 and 9-10, respectively, or in the form of the annular channels 9 described in relation to Fig. 13.

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Abstract

El método comprende aportar una pieza de chapa plana (110); conformar dicha pieza de chapa plana (110) por embutición o laminación cónica hasta la forma de una pieza parcialmente formada (120) compuesta por una pletina (1), una porción hueca provisional (2a) que se extiende desde dicha pletina (1) con una forma de revolución respecto a un eje (E) perpendicular a La pletina (1), y una pared de extremo (3) cerrando un extremo de dicha porción hueca provisional (2a) opuesto a la pletina (1); y alargar una sección de la porción hueca provisional (2a) por laminación cilíndrica o cónica. El absorbedor (130) es de una pieza con una pletina (1) y una porción hueca alargada (2b) que se extiende desde la pletina (1) con una forma de revolución. Una sección de la porción hueca alargada (2b) tiene un grosor (Gf) más delgado que el grosor (Gi) de la pletina (1).

Description

MÉTODO PARA PRODUCIR UN ABSORBEDOR DE CHOQUES Y ABSORBEDOR DE CHOQUES OBTENIDO
Campo de Ia técnica La presente invención concierne a un método para producir un absorbedor de choques y a un absorbedor de choques obtenido por dicho método. El absorbedor de choques tiene aplicación en el campo de Ia automoción como soporte de traviesa parachoques en un vehículo.
Antecedentes de Ia invención
La patente US-A-6554333 da a conocer un absorbedor de choques que comprende un cuerpo hueco alargado con una forma de revolución respecto a un eje, y que define diferentes secciones escalonadas de diámetros decrecientes. Entre cada dos secciones de diámetros diferentes hay una sección de transición que define un escalón con una ondulación perimetral previsto para facilitar una inserción telescópica de una sección dentro de Ia otra en caso de choque. El extremo de Ia sección de mayor diámetro está unido por soldadura a una pletina o pieza de conexión adaptada para ser fijada de manera liberable a Ia estructura del vehículo. El extremo de Ia sección de menor diámetro está insertado en un agujero de Ia traviesa parachoques y unido a Ia misma por soldadura. El absorbedor de choques está obtenido por deformación plástica de un tubo metálico recto, agrandando o empequeñeciendo su diámetro para formar las diferentes secciones. En Ia patente no se menciona Ia técnica de conformación por deformación plástica usada para conformar el absorbedor de choques.
La patente US-A-6854574 describe un absorbedor de choques que comprende un cuerpo tubular alargado con dos secciones de diámetro escalonado, obtenido por deformación plástica a partir de un tubo recto. La sección de mayor diámetro está prevista para ser unida a una pieza del bastidor del vehículo y Ia sección de menor diámetro para ser unida a una traviesa parachoques. El cuerpo tubular define una primera sección de un primer diámetro mayor, una segunda sección de un segundo diámetro menor que el primero, y una sección de transición que conecta dicha primera sección y dicha segunda sección por medio de un escalón anular ondulado de sección transversal en forma de "S".
La patente US-A-6908129 describe un absorbedor de choques para automóvil que comprende un cuerpo tubular alargado con varias secciones escalonadas de diámetros decrecientes. En un ejemplo de realización descrito en las figuras, el cuerpo tubular alargado define dos secciones de diferentes diámetros y una sección de transición que define un escalón anular ondulado de sección transversal en forma de "S". Para Ia instalación del absorbedor de choques a un vehículo, el extremo final de la sección de mayor diámetro es unido a una pletina plana perpendicular al eje del cuerpo tubular.
La patente US-A-7021686 describe otro ejemplo de absorbedor de choques para vehículo basado en un cuerpo tubular con varias secciones de diferentes diámetros o anchuras escalonadas.
Los absorbedores de choques descritos en las patentes citadas más arriba tienen un grosor de pared substancialmente constante en todas las secciones. Sería deseable un absorbedor de choques en el que Ia pared de al menos una de las secciones, como por ejemplo Ia sección de menor diámetro, tuviera un grosor menor que el grosor de Ia pared de Ia sección de mayor diámetro con el propósito de optimizar el peso del absorbedor de choques y proporcionar una mayor resistencia sólo en aquellas secciones que Io requieran.
El documento JP-A-2000240707 da a conocer un absorbedor de choques que comprende un cuerpo tubular que tiene un diámetro interior constante y dos secciones de diámetro exterior decreciente, de manera que incluye una primera sección cilindrica de pared más gruesa, una segunda sección cilindrica de pared más delgada, y una sección de transición entre ambas. El mencionado cuerpo tubular está obtenido por laminación cilindrica al torno.
Los absorbedores de choques de los documentos de Ia técnica anterior citados más arriba, para conexión al bastidor del vehículo y/o a Ia traviesa parachoques deben ser unidos por soldadura a unas piezas de conexión, o unidos por soldadura directamente al bastidor y/o a Ia traviesa parachoques. La operación de unión por soldadura puede crear tensiones en el conjunto que pueden afectar negativamente Ia resistencia y/o el comportamiento del absorbedor de choques. Por consiguiente, existe Ia necesidad de un absorbedor de choques provisto de un cuerpo tubular con varias secciones de diferentes diámetros escalonados y provisto de una pletina en un extremo y una pared de cierre en el otro extremo opuesto formando parte integral de una misma pieza con el cuerpo tubular, y con al menos una zona de Ia pared de Ia sección de menor diámetro de un grosor menor que Ia pared de Ia sección de mayor diámetro. También existe la necesidad de un método para producir un tal absorbedor de choques.
Exposición de Ia invención El objeto de Ia presente invención es contribuir a satisfacer las anteriores y otras necesidades.
De acuerdo con un primer aspecto, Ia presente invención proporciona un método para producir un absorbedor de choques, que comprende los siguientes pasos. En primer lugar, aportar una pieza de chapa plana con un grosor inicial y un contorno inicial, y conformar dicha pieza de chapa plana hasta Ia forma de una pieza parcialmente formada o preforma compuesta por una pletina, y una porción hueca provisional que se extiende desde de dicha pletina con una forma de revolución respecto a un eje perpendicular a Ia pletina. A continuación, alargar al menos parte de una sección de Ia porción hueca provisional de dicha pieza parcialmente formada hasta obtener una pieza formada compuesta por Ia pletina, y una porción hueca alargada que se extiende desde Ia pletina con una forma de revolución respecto a dicho eje, donde Ia porción hueca alargada de Ia pieza formada es de mayor longitud que Ia porción hueca provisional de Ia pieza parcialmente formada. Generalmente, el método incluye dejar una pared de extremo cerrando un extremo de Ia porción hueca provisional de Ia pieza parcialmente formada y/o de Ia porción hueca alargada de Ia pieza formada opuesto a Ia pletina, aunque Ia mencionada pared de extremo podría ser eliminada durante el proceso de conformación de Ia pieza de chapa plana. El paso de conformar Ia pieza de chapa plana hasta Ia forma de Ia pieza parcialmente formada se puede llevar a cabo utilizando en general una técnica de embutición, mediante Ia cual se obtiene un grosor general de Ia pieza parcialmente formada que es substancialmente igual que dicho grosor inicial. Hay que tener en cuenta que Ia expresión "substancialmente igual" referida al grosor de las paredes de Ia pieza parcialmente formada por embutición en relación con el grosor inicial de Ia pieza de chapa plana pretende cubrir las ligeras variaciones experimentadas como consecuencia inevitable del proceso, pero que en cualquier caso no son significativas ni son un resultado buscado. Con Ia operación de embutición puede obtenerse una pieza parcialmente formada con una porción hueca provisional compuesta por varias secciones de diferentes diámetros escalonados o con una única sección cónica.
Alternativamente, el paso de conformar por embutición Ia pieza de chapa plana hasta Ia forma de Ia pieza parcialmente formada puede llevarse a cabo por laminación cónica al torno, con Io que se obtiene una pieza parcialmente formada con una porción hueca provisional compuesta por una única sección cónica de un grosor provisional más delgado que dicho grosor inicial como consecuencia de una fluencia de material durante Ia laminación. Preferiblemente, el mencionado paso de alargar al menos parte de una sección de Ia porción hueca provisional de Ia pieza parcialmente formada se lleva a cabo por una técnica de laminación al torno, también conocida como "fluotorneado" o repujado con fluencia de material, que puede ser una laminación cilindrica, ya sea directa o inversa, o una laminación cónica, dependiendo de Ia forma cilindrica o cónica, respectivamente, de Ia sección a alargar. En cualquiera de los dos casos, el grosor de Ia pared de Ia sección que es alargada experimenta un adelgazamiento como consecuencia de Ia operación de laminación. También como consecuencia de Ia laminación, el material de Ia pared de Ia sección alargada experimenta un aumento en su resistencia relativa y una mejora en sus características mecánicas.
Por "embutición" se entiende un proceso de moldeado de Ia pieza de chapa plana entre dos semimoldes complementarios con ayuda de una prensa para conferir a Ia pieza una configuración tridimensional no necesariamente de revolución, aunque, a efectos de Ia presente invención, al menos Ia porción hueca provisional a alargar conviene que tenga una configuración de revolución respecto a un eje para facilitar las operaciones posteriores. La embutición puede incluir Ia realización de cortes y aberturas. Por "laminación cilindrica" se entiende un proceso de laminación efectuado por unos rodillos sobre las paredes de una pieza tubular cilindrica o substancialmente cilindrica mientras ésta gira en un torno sobre una sufridera o en cooperación con una sufridera. La laminación cilindrica implica una fluencia del material de Ia pieza y, por consiguiente, un adelgazamiento de Ia pared de Ia misma. Cuando el material fluye en Ia misma dirección en Ia que avanzan los rodillos el proceso se denomina "laminación cilindrica directa". Cuando el material fluye en Ia dirección opuesta al avance de los rodillos el proceso se denomina "laminación cilindrica inversa". Por "laminación cónica" se entiende un proceso de laminación efectuado por unos rodillos sobre las paredes de una pieza plana o cónica mientras ésta gira en un torno sobre una sufridera o en cooperación con una sufridera. La laminación cónica implica en general un abatimiento del material de Ia pieza, y por consiguiente una reducción del ángulo de conicidad, y una fluencia del material de Ia pieza con un consiguiente adelgazamiento del grosor de Ia pared de Ia misma.
De acuerdo con un segundo aspecto, Ia presente invención aporta un absorbedor de choques del tipo que comprende una pletina desde Ia que se extiende una porción hueca alargada que tiene una forma de revolución respecto a un eje perpendicular a dicha pletina, y una pared de extremo en un extremo de Ia porción hueca alargada opuesto a Ia pletina. El absorbedor de choques de Ia presente invención está caracterizado porque Ia pletina, dicha porción hueca alargada y dicha pared de extremo son de una sola pieza, y porque al menos una sección de Ia porción hueca alargada tiene un segundo grosor más delgado que un primer grosor de Ia pletina.
Este absorbedor de choques puede tener diferentes configuraciones y puede ser obtenido por una cualquiera de las variantes del método de Ia presente invención.
Breve descripción de los dibujos
Las anteriores y otras características y ventajas se comprenderán más plenamente a partir de Ia siguiente descripción detallada de unos ejemplos de realización con referencia a los dibujos adjuntos, en los que: Ia Fig. 1 es una vista en perspectiva de un par de absorbedores de choques de acuerdo con un ejemplo de realización de Ia presente invención unidos a una traviesa parachoques;
Ia Fig. 2 es una vista en perspectiva de un absorbedor de choques de acuerdo con otro ejemplo de realización de Ia presente invención;
Ia Fig. 3 es una vista en perspectiva de un absorbedor de choques de acuerdo con otro ejemplo de realización más de Ia presente invención; las Figs. 4 a 6 son vistas en perspectiva de tres variantes de una pieza de chapa plana usada como material de partida para Ia producción del absorbedor de choques de Ia presente invención; las Figs. 7 y 8 son vistas en sección transversal que ilustran un método para producir un absorbedor de choques de acuerdo con un ejemplo de realización de Ia presente invención; las Figs. 9 y 10 son vistas en sección transversal que ilustran un método para producir un absorbedor de choques de acuerdo con otro ejemplo de realización de Ia presente invención; las Figs. 11 a 13 son vistas en sección transversal que ilustran un método para producir un absorbedor de choques de acuerdo con otro ejemplo de realización adicional de Ia presente invención; y las Figs. 14 y 15 son vistas esquemáticas en sección transversal que ilustran un método para producir un absorbedor de choques de acuerdo con otro ejemplo de realización más de Ia presente invención.
Descripción detallada de un ejemplo de realización A Io largo de siguiente descripción detallada se han utilizado las mismas referencias alfanuméricas para designar elementos ¡guales o equivalentes en los diferentes ejemplos de realización mostrados.
La Fig. 1 ilustra una traviesa parachoques 14, de un tipo convencional, en los extremos de Ia cual están fijados unos absorbedores de choques 130 de acuerdo con un ejemplo de realización de Ia presente invención similar al mostrado en Ia Fig. 2.
El absorbedor de choques 130 de Ia Fig. 2 es de una sola pieza y comprende una pletina 1 desde Ia que se extiende una porción hueca alargada 2b que tiene una forma de revolución respecto a un eje perpendicular a dicha pletina 1 , y una pared de extremo 3 dispuesta paralelamente a Ia pletina 1 cerrando Ia porción hueca alargada 2b en un extremo opuesto a Ia pletina 1. La mencionada porción hueca alargada 2b comprende una primera sección 5 substancialmente cilindrica que se extiende desde a Ia pletina 1 , una segunda sección alargada 6b substancialmente cilindrica conectada a Ia pared de extremo 3 y una sección de transición 7 conectando dichas primera y segunda secciones 5, 6b. La primera sección 5 tiene un diámetro medio mayor que el diámetro medio de Ia segunda sección alargada 6b, y Ia sección de transición 7 está configurada para deformarse con el fin de facilitar una inserción telescópica de Ia segunda sección alargada 6b dentro de Ia primera sección 5 cuando una fuerza axial por encima de un umbral predeterminado es aplicada, por ejemplo, a Ia pared de extremo 3. El absorbedor de choques 130 de Ia Fig. 1 sólo se diferencia del mostrado en Ia Fig. 2 en que Ia pletina 1 es rectangular en vez de circular.
La pared de extremo 3 del absorbedor de choques 130 puede tener una abertura 13 adaptada para facilitar Ia fijación de Ia pared de extremo 3 a Ia traviesa parachoques 14 mediante por Ej. un conjunto de tornillo y tuerca, aunque en general dicha fijación será por soldadura. La pletina 1 tiene formadas unas aberturas 4 adaptadas para facilitar Ia fijación de Ia pletina 1 a un elemento del bastidor del vehículo (no mostrado) mediante unos correspondientes conjuntos de tornillo y tuerca, de manera que los absorbedores de choques 130 son fácilmente desmontables. Además, con los citados conjuntos de tornillo y tuerca se evita el empleo de soldadura y las tensiones en el material que ello conlleva.
El absorbedor de choques 130 de Ia Fig. 3 también es de una sola pieza y comprende una pletina 1 desde Ia que se extiende una porción hueca alargada 2b que tiene una forma de revolución respecto a un eje perpendicular a dicha pletina 1 , y una pared de extremo 3 cerrando un extremo de Ia porción hueca alargada 2b opuesto a Ia pletina 1. Aquí, Ia mencionada porción hueca alargada 2b comprende una única sección cónica alargada 8b en Ia que están formados una serie de canales anulares 9 (mejor mostrados en Ia Fig. 13) adaptados para propiciar un plegado en "acordeón" de Ia porción hueca alargada 2b cuando una fuerza axial por encima de un umbral predeterminado es aplicada, por ejemplo, a Ia pared de extremo 3.
A continuación se describirá el método para producir un absorbedor de choques de acuerdo con Ia presente invención, el cual comprende como primer paso aportar una pieza de chapa plana 110 (mostrada en las Figs. 4 a 6) de un material metálico, tal como, solamente a título de ejemplo, acero, con un grosor inicial Gi y un contorno inicial. Esta pieza de chapa plana 110 será utilizada como material de partida y puede tener diferentes contornos iniciales. El contorno inicial de Ia pieza de chapa plana 110 puede estar de acuerdo con el contorno final deseado para el absorbedor de choques terminado, en cuyo caso el contorno inicial no será alterado por los procesos posteriores. A modo de ejemplo, en Ia Fig. 4 se muestra una pieza de chapa plana 110 con un contorno inicial cuadrado, preferiblemente con las esquinas redondeadas, en Ia Fig. 5 se muestra una pieza de chapa plana 110 con un contorno inicial rectangular, asimismo con las esquinas redondeadas, y en Ia Fig. 6 se muestra una pieza de chapa plana 110 con un contorno inicial circular. Obviamente es utilizable cualquier otro tipo de contorno inicial conveniente para Ia pieza de chapa plana 110. También se ha previsto utilizar una pieza de chapa plana 110 con un contorno inicial más grande que el contorno final deseado, el cual será recortado en una operación posterior, tal como se explica más abajo. Se observará que Ia pieza de chapa plana 110 mostrada en las Figs. 4 a 6 no incluye las aberturas 4 y 13 puesto que las mismas pueden ser formadas ventajosamente en una operación posterior. Sin embargo, no existe una limitación técnica para que las aberturas 4 y/o 13 estén presentes en Ia pieza de chapa plana 110 utilaza como material de partida.
El mencionado primer paso de aportar una pieza de chapa plana 110 descrito más arriba es común a todos los ejemplos de realización del método de Ia presente invención.
En relación con las Figs. 7 y 8 se describen a continuación unos segundo y tercer pasos de un ejemplo de realización del método de Ia invención. El segundo paso del método comprende conformar Ia mencionada pieza de chapa plana 110 hasta Ia forma de una pieza parcialmente formada 120 o preforma (Fig. 7) compuesta por una pletina 1 , una porción hueca provisional 2a que se extiende desde dicha pletina 1 con una forma de revolución respecto a un eje E perpendicular a Ia pletina 1 , y una pared de extremo 3 cerrando un extremo de dicha porción hueca provisional 2a opuesto a Ia pletina 1. En este ejemplo de realización, el paso de conformar Ia pieza de chapa plana 110 hasta Ia forma de Ia pieza parcialmente formada 120 se realiza utilizando una técnica de embutición, por Ia cual se obtiene un grosor general de Ia pieza parcialmente formada 120 que es substancialmente igual que dicho grosor inicial Gi. La pieza parcialmente formada 120 ha sido conformada por embutición de manera que Ia porción hueca provisional 2a tiene una primera sección 5 que se extiende desde Ia pletina 1 , una segunda sección 6a a continuación de dicha primera sección 5 y conectada con Ia pared de extremo 3, y una sección de transición 7 que conecta dichas primera y segunda secciones 5, 6a, donde Ia primera sección 5 tiene un diámetro medio mayor que el diámetro medio de Ia segunda sección 6a. La mencionada sección de transición 7 está conformada en Ia forma de un escalón anular 11 con una porción plana paralela a Ia pletina 1. Todas las aristas de transición entre Ia pletina 1 , las diferentes secciones 5, 6a, 7 y Ia pared final 3 están preferiblemente redondeadas. La mencionada operación de embutición es también apropiada para formar las mencionadas aberturas 4, 13 de Ia pletina 1 y de Ia pared de extremo 3, respectivamente, así como el recorte del contorno inicial de Ia pletina 1 para producir el contorno final deseado, si este fuera el caso.
En Ia Fig. 8 se ilustra el tercer y último paso de este ejemplo de realización del método de Ia invención, el cual comprende alargar una parte substancial de Ia segunda sección 6a de Ia porción hueca provisional 2a de Ia pieza parcialmente formada 120 hasta obtener una pieza formada 130 compuesta por Ia pletina 1 , una porción hueca alargada 2b que se extiende desde Ia pletina 1 con una forma de revolución respecto al eje E, y Ia pared de extremo 3 cerrando un extremo de dicha porción hueca alargada 2b opuesto a Ia pletina, donde Ia porción hueca alargada 2b comprende Ia primera sección 5 y Ia sección de transición 7, las cuales no han sido alteradas, y una segunda sección alargada 6b. Obviamente, Ia segunda sección alargada 6b es más larga que Ia segunda sección 6a, y por consiguiente Ia porción hueca alargada 2b de Ia pieza formada 130 es más larga que Ia porción hueca provisional 2a de Ia pieza parcialmente formada 120. EI paso de alargar Ia segunda sección 6a de Ia porción hueca provisional 2a de Ia pieza parcialmente formada 120 comprende además adelgazar Ia pared de Ia segunda sección 6a de Ia porción hueca provisional 2a. Las primera y segunda secciones 5, 6a de Ia pieza parcialmente formada
120 son substancialmente cilindricas, aunque a efectos de este ejemplo de realización Ia presente invención sólo Ia segunda sección 6a es imprescindible que sea cilindrica. Una técnica adecuada para llevar a cabo el tercer paso del método arriba descrito es una técnica de laminación cilindrica directa o inversa con fluencia de material por Ia cual Ia segunda sección alargada 6b de Ia porción hueca alargada 2b de Ia pieza formada 130 resulta más larga y con un grosor final Gf más delgado que el grosor inicial Gi.
En relación con las Figs. 9 y 10 se describen a continuación unos segundo y tercer pasos de otro ejemplo de realización del método de Ia invención el cual es en todo análogo al descrito más arriba en relación con las Figs. 7 y 8 excepto en que Ia operación de conformación por embutición que constituye el segundo paso comprende conformar Ia sección de transición 7 con un escalón anular 12 que define una ondulación anular entre el extremo de Ia primera sección 5 y Ia base de Ia segunda sección 6a de Ia pieza parcialmente formada 120, tal como se muestra en Ia Fig. 9. El mencionado escalón anular 12 ondulado tiene una forma de sección transversal en "S" que no es alterada durante Ia realización del tercer y último paso del método consistente en alargar y adelgazar Ia segunda sección 6a de Ia porción hueca provisional 2a de Ia pieza parcialmente formada 120 hasta proporcionar Ia segunda sección alargada 6b de Ia porción hueca alargada 2b de Ia pieza formada 130, por Io que Ia pieza formada 130 mostrada en Ia Fig. 10 incluye este mismo escalón anular 12 ondulado conectando el extremo de Ia primera sección 5 y Ia base de Ia segunda sección alargada 6b.
En relación con las Figs. 11 a 13 se describen seguidamente unos segundo, tercer y cuarto pasos de otro ejemplo de realización adicional del método de Ia invención. En este ejemplo de realización, el segundo paso del método comprende conformar por embutición Ia pieza de chapa plana 110 hasta Ia forma de una pieza parcialmente formada 120, mostrada en Ia Fig. 11 , Ia cual tiene una porción hueca provisional 2a con una única sección cónica 8a con un extremo de mayor diámetro adyacente a la pletina 1 y un extremo de menor diámetro alejado de Ia pletina 1 y conectado a Ia pared de cierre 3. La pared de cierre 3 es substancialmente paralela a Ia pletina 1 y las aristas de transición entre Ia pletina 1 , Ia sección cónica 8a y Ia pared de cierre 3 están redondeadas. El grosor de Ia pared de Ia sección cónica 8a y del resto de Ia pieza parcialmente formada 120 es substancialmente igual al grosor Gi de Ia pieza de chapa plana 110 usada como material de partida. La operación de embutición es también apropiada para formar las aberturas 4, 13 de Ia pletina 1 y de Ia pared de extremo 3, respectivamente, así como el recorte del contorno inicial de Ia pletina 1 para producir el contorno final deseado, si este fuera el caso.
El tercer paso de este ejemplo de realización del método de Ia presente invención está ¡lustrado en Ia Fig. 12 y comprende alargar dicha única sección cónica 8a de Ia porción hueca provisional 2a de Ia pieza parcialmente formada 120 hasta producir una segunda pieza parcialmente formada 125 con una pletina 1 desde Ia que se extiende una única sección cónica alargada 8b cerrada en su extremo opuesto a Ia pletina 1 por Ia pared de extremo 3. Una técnica adecuada para llevar a cabo este tercer paso del método es una técnica de laminación cónica consistente en colocar Ia primera pieza parcialmente formada 120 sobre una primera sufridera 15 fijada concéntricamente al plato de un torno (no mostrado) y hacer avanzar unos rodillos 16 presionando el material de Ia primera pieza parcialmente formada 120 contra Ia superficie de dicha primera sufridera 15 mientras Ia pieza parcialmente formada 120 y Ia primera sufridera 15 son hechas girar por el torno. La pieza parcialmente formada 120 es sujetada a Ia primera sufridera 15 por un contrapunto axial giratorio 17. La mencionada superficie de Ia primera sufridera 15 tiene una forma adaptada a Ia forma de revolución respecto al eje E deseada para Ia segunda pieza parcialmente formada 125. Por efecto del estiramiento y Ia fluencia de material producidos por Ia operación de laminación cónica, Ia pared de Ia mencionada sección cónica alargada 8b de Ia segunda pieza parcialmente formada 125 resulta con un grosor final Gf más delgado que el grosor inicial Gi y el ángulo de conicidad inicial de Ia sección cónica 8a de Ia primera pieza parcialmente formada 120 resulta ligeramente reducido en Ia sección cónica alargada 8b de Ia segunda pieza parcialmente formada 125 mostrada en Ia Fig. 12. En general, un ángulo de conicidad apropiado para Ia sección cónica alargada 8b de Ia segunda pieza parcialmente formada 125 no superará los 15° (inclinación de Ia pared respecto al eje E). A continuación se describe el cuarto y último paso de este ejemplo de realización del método con referencia a Ia Fig. 13. Este cuarto paso comprende conformar uno o más canales anulares 9 en dicha única sección cónica alargada 8b de Ia porción hueca alargada 2b de Ia segunda pieza parcialmente conformada 125 mediante una técnica de conformación al torno por rodillos para producir Ia pieza formada 130 mostrada en Ia Fig. 13. Para ello, una parte interior de Ia pared de Ia sección cónica alargada 8b de Ia segunda pieza parcialmente formada 125 es apoyada sobre una segunda sufridera 18 insertada en Ia porción hueca alargada 2b y fijada coaxialmente al plato de un torno (no mostrado). La segunda sufridera 18 tiene una superficie exterior cónica en Ia que están formadas unas regatas anulares 18a configuradas de acuerdo con el perfil interior de los canales anulares 9 que se desea formar en Ia sección cónica alargada 8b. El ángulo de conicidad de Ia segunda sufridera 18 es idéntico al ángulo de conicidad de Ia sección cónica alargada 8b. Sin embargo, el diámetro medio de Ia segunda sufridera 18 es mucho menor que el diámetro medio de Ia sección cónica alargada 8b, por Io que el eje E de Ia pieza parcialmente formada 125 queda desplazado del eje del torno Et. Un contrapunto axial giratorio 19 alineado con el eje del torno Et sujeta Ia segunda pieza parcialmente formada 125 a Ia segunda sufridera 18. Sobre un órgano móvil 21 está montado un rodillo 20 que tiene formados unos salientes anulares 20a configurados de acuerdo con el perfil interior de los canales anulares 9 que se desea formar en Ia sección cónica alargada 8b y enfrentados a las mencionadas regatas anulares 18a de Ia segunda sufridera 18.
El mencionado rodillo 20 es aplicado contra Ia pared de Ia sección cónica alargada 8b de Ia segunda pieza parcialmente formada 125 para producir una pieza formada 130, mostrada en Ia Fig. 13, compuesta por Ia pletina 1 , una porción hueca alargada 2b con una única sección cónica 8b que se extiende desde Ia pletina 1 y en Ia cual están formadas una serie de canales anulares 9, y Ia pared de extremo 3 cerrando un extremo de dicha porción hueca alargada 2b opuesto a Ia pletina 1. La pared de Ia sección cónica 8b, incluyendo los canales anulares 9, tiene un grosor más delgado que el grosor inicial Gi de Ia pieza de chapa plana 110 usada como material de partida, siendo dicho grosor inicial Gi substancialmente igual al grosor de Ia pletina 1 y de una zona de transición entre Ia pletina 1 y Ia sección cónica alargada 8b de Ia pieza formada 130.
En relación con las Figs. 14 y 15 se describen a continuación unos primer, segundo y tercer pasos de otro ejemplo de realización adicional del método de Ia invención similar al descrito más arriba en relación con las Figs. 11 a 13. La diferencia radica en que, en este ejemplo de realización, el paso de conformar Ia pieza de chapa plana 110 hasta Ia forma de Ia pieza parcialmente formada 120 se realiza mediante una técnica de laminación cónica en vez de una técnica de embutición. Tal como está ilustrado esquemáticamente en Ia Fig. 14, después del primer paso de aportar una pieza de chapa plana 110 de un grosor inicial Gi (a Ia izquierda de Ia Fig. 14), el segundo paso comprende conformar directamente Ia pieza de chapa plana 110 por un primer proceso de laminación cónica hasta producir Ia pieza parcialmente formada 120 (a Ia derecha de Ia Fig. 14), Ia cual está compuesta por una pletina 1 desde Ia que se extiende una porción hueca provisional 2a y una pared de extremo 3 cerrando dicha porción hueca provisional 2a, estando Ia porción hueca provisional 2a formada por una única sección cónica 10a que tiene un extremo de mayor diámetro conectado a Ia pletina 1 y un extremo de menor diámetro conectado a Ia pared de extremo 3. A consecuencia de este primer proceso de laminación cónica, Ia porción hueca provisional 2a de Ia pieza parcialmente formada 120 tiene un grosor provisional Gp más delgado que dicho grosor inicial Gi y un primer ángulo de conicidad A1.
Dado que Ia disminución del grosor en Ia pared de Ia pieza producida por un proceso de laminación cónica sigue Ia regla del seno, el grosor provisional Gp de Ia pared de Ia sección cónica 10a será:
Gp = Gi -sen Al En Ia Fig. 15 está ilustrado el tercer paso de este ejemplo de realización de Ia presente invención, el cual comprende alargar Ia mencionada única sección cónica 10a de Ia porción hueca provisional 2a de Ia pieza parcialmente formada 120 (a Ia izquierda de Ia Fig. 15) mediante una segunda operación de laminación cónica para producir una segunda pieza parcialmente formada 125 (a Ia derecha de Ia Fig. 15) compuesta por Ia pletina 1 desde Ia que se extiende una porción hueca alargada 2b y Ia pared de extremo 3 cerrando dicha porción hueca alargada 2b, estando Ia porción hueca alargada 2b formada por una única sección cónica alargada 10b que tiene un grosor final Gf más delgado que dicho grosor provisional Gp y un segundo ángulo de conicidad A2 menor que dicho primer ángulo de conicidad A1 de Ia sección cónica provisional 10a de Ia pieza parcialmente formada 120. De acuerdo con Ia regla del seno, el mencionado grosor final Gf es el siguiente:
Gf = Gp. ^^ sen Al
Este ejemplo de realización adicional del método de Ia presente invención incluye un cuarto paso que comprende conformar uno o más canales anulares (no mostrados) en dicha única sección cónica alargada 10b de Ia porción hueca alargada 2b de Ia segunda pieza parcialmente formada 125 mediante una técnica de conformación al torno por rodillos análoga a Ia descrita más arriba en relación con Ia Fig. 13 para producir una pieza formada 130 de características formales muy similares a las de dicha pieza formada 130 mostrada en Ia Fig. 13.
Se observará que, debido a Ia doble operación de laminado cónico, con este ejemplo de realización se obtiene una severa reducción en el grosor de Ia pared de Ia única sección cónica alargada 10b, incluyendo los canales anulares 9, de Ia porción hueca alargada 2b de Ia pieza formada 130, Io que puede ser adecuado para algunas aplicaciones debido al aumento de Ia resistencia relativa producido por Ia laminación y a Ia ligereza relativa de Ia pieza formada 130.
El absorbedor de choques de Ia presente invención tiene como características esenciales que está formado por una sola pieza que define una pletina 1 desde Ia que se extiende una porción hueca alargada 2b que tiene una forma de revolución respecto a un eje E perpendicular a dicha pletina 1 , y que al menos una sección de Ia porción hueca alargada 2b tiene un segundo grosor Gf más delgado que un primer grosor Gi de Ia pletina 1. Un absorbedor de choques incluyendo las mencionadas características esenciales puede estar producido por uno cualquiera de los ejemplos de realización del método de Ia presente invención descritos más arriba. Con el método de Ia presente invención se obtiene inevitablemente una pieza formada 130 que incluye una pared de extremo 3 cerrando total o parcialmente un extremo de Ia porción hueca alargada 2b opuesto a Ia pletina 1 , siendo dicha pared de extremo 3 integral de Ia misma sola pieza que Ia pletina 1 y Ia porción hueca alargada 2b. Dado que en algunas aplicaciones esta pared de extremo 3 puede no ser necesaria, el método puede incluir como paso adicional una operación de corte transversal al eje E para eliminar Ia pared de extremo 3. Sin embargo, en Ia mayoría de aplicaciones el absorbedor de choques incluye preferiblemente Ia pared de extremo 3, Ia cual puede tener una porción plana paralela a Ia pletina 1 para facilitar su fijación a una traviesa parachoques de Ia manera explicada más arriba en relación con las Figs. 1 y 2.
De acuerdo con Ia presente invención, el absorbedor de choques incluye preferiblemente una o más configuraciones 9, 11 , 12 destinadas a propiciar una deformación controlada de Ia porción hueca alargada 2b en caso de choque, es decir, en el caso de que una fuerza axial por encima de un umbral predeterminado sea aplicada, por ejemplo, a Ia pared de extremo 3. Estas configuraciones de deformación controlada pueden ser, por ejemplo, en Ia forma de los escalones anulares 11 y 12 que forma parte de Ia sección de transición 7 descrita en relación con las Figs. 7-8 y 9-10, respectivamente, o en Ia forma de los canales anulares 9 descritos en relación con Ia Fig. 13.
Un experto en Ia técnica será capaz de introducir modificaciones y variaciones a los ejemplos de realización mostrados y descritos sin salirse del alcance de Ia presente invención según está definido en las reivindicaciones adjuntas.

Claims

REIVINDICACIONES
1.- Método para producir un absorbedor de choques, que comprende los pasos de: aportar una pieza de chapa plana (110) con un grosor inicial (Gi) y un contorno inicial; conformar dicha pieza de chapa plana (110) hasta Ia forma de una pieza parcialmente formada (120) compuesta por una pletina (1) y una porción hueca provisional (2a) que se extiende desde dicha pletina (1) con una forma de revolución respecto a un eje (E) perpendicular a Ia pletina (1); y alargar al menos parte de una sección de Ia porción hueca provisional (2a) de dicha pieza parcialmente formada (120) hasta obtener una segunda pieza parcialmente formada (125) o una pieza formada (130) compuesta por Ia pletina (1) y una porción hueca alargada (2b) que se extiende desde Ia pletina (1) con una forma de revolución respecto a dicho eje (E), siendo Ia porción hueca alargada (2b) de Ia pieza formada (130) más larga que Ia porción hueca provisional (2a) de Ia pieza parcialmente formada (120).
2.- Método, de acuerdo con Ia reivindicación 1 , caracterizado porque comprende dejar una pared de extremo (3) cerrando un extremo de dicha porción hueca provisional (2a) y/o de dicha porción hueca alargada (2b) opuesto a Ia pletina (1).
3.- Método, de acuerdo con Ia reivindicación 1 , caracterizado porque dicho paso de alargar al menos parte de una sección de Ia porción hueca provisional (2a) de Ia pieza parcialmente formada (120) comprende adelgazar Ia pared de dicha parte de Ia mencionada sección de Ia porción hueca provisional
(2a).
4.- Método, de acuerdo con Ia reivindicación 1 , caracterizado porque comprende utilizar una técnica de embutición para realizar dicho paso de conformar Ia pieza de chapa plana (110) hasta Ia forma de Ia pieza parcialmente formada (120), obteniéndose por dicha técnica de embutición un grosor general de Ia pieza parcialmente formada (120) que es substancialmente igual que dicho grosor inicial (Gi).
5.- Método, de acuerdo con Ia reivindicación 4, caracterizado porque el paso de conformar por embutición Ia pieza de chapa plana (110) hasta Ia forma de Ia pieza parcialmente formada (120) comprende conformar Ia porción hueca provisional (2a) con una primera sección (5) que se extiende desde Ia pletina (1), una segunda sección (6a) a continuación de dicha primera sección (5), y una sección de transición (7) conectando dichas primera y segunda secciones (5, 6a), teniendo Ia primera sección (5) un diámetro medio mayor que el diámetro medio de Ia segunda sección (6a).
6.- Método, de acuerdo con Ia reivindicación 5, caracterizado porque comprende alargar dicha segunda sección (6a) de la porción hueca provisional (2a) de Ia pieza parcialmente formada (120) mediante una técnica de laminación cilindrica directa o inversa.
7.- Método, de acuerdo con Ia reivindicación 6, caracterizado porque dicha técnica de laminación cilindrica directa o inversa es aplicada para producir una segunda sección alargada (6b) de Ia porción hueca alargada (2b) con un grosor final (Gf) más delgado que el grosor inicial (Gi).
8.- Método, de acuerdo con Ia reivindicación 4, caracterizado porque el paso de conformar por embutición Ia pieza de chapa plana (110) hasta Ia forma de Ia pieza parcialmente formada (120) comprende conformar Ia porción hueca provisional (2a) con una única sección cónica (8a) que tiene un extremo de mayor diámetro adyacente a Ia pletina (1) y un extremo de menor diámetro alejado de Ia pletina (1).
9.- Método, de acuerdo con Ia reivindicación 8, caracterizado porque comprende alargar dicha única sección cónica (8a) de Ia porción hueca provisional (2a) de Ia pieza parcialmente formada (120) mediante una técnica de laminación cónica aplicada para producir Ia porción hueca alargada (2b) con una única sección cónica alargada (8b) de un grosor final (Gf) más delgado que el grosor inicial (Gi).
10.- Método, de acuerdo con Ia reivindicación 9, caracterizado porque comprende un paso adicional de conformar uno o más canales anulares (9) en dicha única sección cónica alargada (8b) de Ia porción hueca alargada (2b) mediante una técnica de conformación al torno por rodillos.
11.- Método, de acuerdo con Ia reivindicación 1 , caracterizado porque comprende utilizar una técnica de laminación cónica para realizar dicho paso de conformar Ia pieza de chapa plana (110) hasta Ia forma de Ia pieza parcialmente formada (120), obteniéndose por dicha técnica de laminación cónica una única sección cónica (10a) para Ia porción hueca provisional (2a) de un grosor provisional (Gp) más delgado que dicho grosor inicial (Gi) y un primer ángulo de conicidad (A1).
12.- Método, de acuerdo con Ia reivindicación 11 , caracterizado porque comprende alargar dicha única sección cónica (10a) de Ia porción hueca provisional (2a) de Ia pieza parcialmente formada (120) mediante una técnica de laminación cónica aplicada a producir Ia porción hueca alargada (2b) con una única sección cónica alargada (10b) de un grosor final (Gf) más delgado que dicho grosor provisional (Gp) y un segundo ángulo de conicidad (A2) menor que dicho primer ángulo de conicidad (A1).
13.- Método, de acuerdo con Ia reivindicación 12, caracterizado porque comprende un paso adicional de conformar uno o más canales anulares en dicha única sección cónica alargada (10b) de Ia porción hueca alargada (2b) mediante una técnica de conformación al torno por rodillos.
14.- Método, de acuerdo con Ia reivindicación 1 , caracterizado porque comprende utilizar una pieza de chapa plana (110) con Un1 contorno inicial de acuerdo con el contorno final de una pletina (1) de un absorbedor de choques a obtener.
15.- Método, de acuerdo con Ia reivindicación 1 , caracterizado porque el paso de conformar Ia pieza de chapa plana (110) hasta Ia forma de Ia pieza parcialmente formada (120) utilizando una técnica de embutición comprende además cortar un nuevo contorno para obtener un contorno final para Ia pletina (1) y/o abrir una o más aberturas (4, 13) en Ia pletina (1) y/o en una pared de extremo (3) que cierra un extremo de dicha porción hueca provisional (2a).
16.- Método, de acuerdo con Ia reivindicación 2, caracterizado porque el paso de conformar Ia pieza de chapa plana (110) hasta Ia forma de Ia pieza parcialmente formada (120) comprende además eliminar dicha pared de extremo (3).
17.- Absorbedor de choques, del tipo que comprende una pletina (1) desde Ia que se extiende una porción hueca alargada (2b) que tiene una forma de revolución respecto a un eje (E) perpendicular a dicha pletina (1), caracterizado porque Ia pletina (1) y dicha porción hueca alargada (2b) son de una sola pieza, y porque al menos parte de una sección de Ia porción hueca alargada (2b) tiene un segundo grosor (Gf) más delgado que un primer grosor (Gi) de Ia pletina (1).
18.- Absorbedor, de acuerdo con Ia reivindicación 17, caracterizado porque una pared de extremo (3) cierra total o parcialmente un extremo de Ia porción hueca alargada (2b) opuesto a Ia pletina (1), siendo dicha pared de extremo (3) integral de Ia misma sola pieza que Ia pletina (1) y Ia porción hueca alargada (2b).
19.- Absorbedor, de acuerdo con Ia reivindicación 17, caracterizado porque Ia porción hueca alargada (2b) comprende una primera sección (5) conectada a Ia pletina (1), una segunda sección alargada (6b) a continuación de dicha primera sección (5), y una sección de transición (7) conectando dicha primera sección (5) y dicha segunda sección alargada (6b), teniendo Ia primera sección (5) un diámetro medio mayor que el diámetro medio de Ia segunda sección alargada (6b), y donde dicho segundo grosor (Gf) más delgado que el primer grosor (Gi) de Ia pletina (1) corresponde a Ia segunda sección alargada
(6b).
20.- Absorbedor, de acuerdo con Ia reivindicación 19, caracterizado porque dicha sección de transición (7) comprende un escalón anular (11) con una porción plana paralela a Ia pletina (1).
21.- Absorbedor, de acuerdo con Ia reivindicación 20, caracterizado porque dicha sección de transición (7) comprende un escalón anular (12) con al menos una ondulación anular entre el extremo de Ia primera sección (5) y Ia base de Ia segunda sección alargada (6b).
22.- Absorbedor, de acuerdo con Ia reivindicación 17, caracterizado porque Ia porción hueca (2) comprende una única sección cónica alargada (8b) que tiene un extremo de mayor diámetro adyacente a Ia pletina (1) y un extremo de menor diámetro alejado de Ia pletina (1), teniendo dicha única sección cónica alargada (8b) un segundo grosor (Gf) más delgado que un primer grosor (Gi) de Ia pletina (1).
23.- Absorbedor, de acuerdo con Ia reivindicación 22, caracterizado porque comprende uno o más canales anulares (9) formados en dicha única sección cónica alargada (8b).
24.- Absorbedor, de acuerdo con Ia reivindicación 18, caracterizado porque Ia pared de extremo (3) comprende una sección plana paralela a Ia pletina (1) y provista de una abertura central (13).
25.- Absorbedor, de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 17 a 24, caracterizado porque está obtenido mediante el método de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 16.
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