ES2197590T3 - Procedimiento de fabricacion de un frontal delantero de un vehiculo automovil y frontal delantero apto para ser fabricado por este procedimiento. - Google Patents
Procedimiento de fabricacion de un frontal delantero de un vehiculo automovil y frontal delantero apto para ser fabricado por este procedimiento.Info
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Abstract
Procedimiento de fabricación de un elemento de carrocería para vehículo automóvil, en el cual se forma una armadura (2), se moldea una pieza en material plástico (12) que forma soporte funcional y se monta la mencionada armadura y la mencionada pieza por fijación mecánica (14, 50, 51) o soldadura por ultrasonidos, caracterizado porque consiste en:- formar una armadura (2) por embotellado de una placa metálica y- montar la mencionada armadura y la mencionada pieza introduciendo la mencionada pieza (12) en un volumen de recepción (5) definido por la mencionada armadura (2). Una cara delantera obtenida gracias al procedimiento de la invención es particularmente sólido gracias al hecho de que la armadura metálica (2) envuelve, al menos parcialmente, la pieza en materia plástica (12). Las tolerancias de fabricación de la naturaleza (2) y de la pieza (12) que forman soporte pueden ser conformes a los usos, sin molestar la fabricación.
Description
Procedimiento de fabricación de un frontal
delantero de un vehículo automóvil y frontal delantero apto para
ser fabricado por este procedimiento.
La presente invención se refiere a un
procedimiento de fabricación de un frontal delantero de un vehículo
automóvil y de tal frontal delantero.
Un frontal delantero es montado de forma clásica
delante del compartimiento motor de un vehículo automóvil, entre
los largueros o los brazos del chasis, y soporta generalmente un
radiador y un sistema de enclavamiento en posición cerrada del capó
del vehículo.
A lo largo de muchos años, los frontales
delanteros han sido realizados en metal, pero ha resultado que el
uso del metal limitaba las formas susceptibles de ser utilizadas.
Se han realizado entonces unos frontales delanteros de vehículo
automóvil en material plástico, en particular resina poliamida,
eventualmente cargada con fibras de refuerzo. Estos frontales
delanteros de material plástico presentan el inconveniente notable
de deformarse de forma importante en caso de choque, hasta el punto
de que la cerradura que soportan pueda resultar desolidarizada de
la parte correspondiente del capó.
Por la solicitud de patente europea 0 370 342, se
conoce la realización de un elemento de construcción ligero, en
particular para un vehículo automóvil, que está compuesto por un
cuerpo de base en forma de concha y por unas nervaduras de refuerzo
en material plástico inyectado. Este elemento es realizado por
sobremoldeado del cuerpo de base con una resina de poliamida
cargada de fibras de vidrio, lo que induce un coste relativamente
elevado debido al precio de la materia prima utilizada. Por otra
parte, el sobremoldeado implica necesariamente que el cuerpo de
base sea conformado con una gran precisión para no interferir con
el molde en el momento de su cierre. En efecto, unas variaciones
dimensionales del cuerpo de base podrían acarrear que el molde se
encallase, incluso que se dañara la matriz o el punzón. Por otra
parte, los puntos de inyección de la materia plástica en el molde
alrededor del cuerpo de base deben ser posicionados con precisión,
y el vertido de la materia plástica es fuertemente perturbado en
el caso de que se coloque un obstáculo delante de estos puntos de
inyección. Finalmente, la carga y descarga del molde son
relativamente largas debido al posicionado necesariamente preciso
del cuerpo de base antes del cierre del molde.
Por la solicitud de patente europea 0 658 470, se
conoce una realización de un bastidor de soporte para un frontal
delantero de vehículo automóvil en la cual se puede fijar un
armazón en unas ranuras, gargantas o alojamientos de un panel
frontal globalmente plano. El empotrado del armazón en el panel no
le permite rigidizar de manera eficaz este panel.
El documento FR-A- 2 761 331, que
sirve de base para la presentación en dos partes de las
reivindicaciones 1 y 5, divulga un módulo de extremo delantero de un
vehículo automóvil en el cual un panel en material plástico es
montado sobre dos largueros del vehículo y es reforzado, únicamente
en la parte alta, por un refuerzo metálico. La rigidez de este
módulo no es óptima.
Son estos inconvenientes a los que pretende poner
remedio la invención, proponiendo un procedimiento de fabricación y
un frontal delantero de vehículo automóvil que son particularmente
económicos, sin riesgo de interferencia de las piezas con un molde
o un robot manipulador, mientras que la resistencia a los choques de
la pieza obtenida es del todo satisfactoria.
Con esta esencialidad, la invención se refiere a
un procedimiento de fabricación de un frontal delantero para
vehículo automóvil, en el cual se forma una armazón por embutición
de una placa metálica, se moldea una pieza en material plástico que
forma un soporte funcional y se ensamblan este armazón y esta pieza
por introducción de la mencionada pieza en un volumen de recepción
definido por el mencionado armazón y por fijación mecánica o
soldadura por ultrasonidos, caracterizado porque, en el momento del
ensamblado del armazón y de la pieza citados anteriormente, se
constituye con estos dos elementos un cuerpo hueco.
Gracias al procedimiento de la invención, el
armazón metálico puede ser realizado mediante técnicas clásicas de
embutición, es decir con una gran cadencia, por lo tanto un precio
de coste bien controlado, siendo las tolerancias de fabricación
conformes a las reglas de la técnica. Por otra parte, la pieza de
la estructura que forma un soporte funcional, puede ser moldeada
según las técnicas clásicas y probadas, también con unas tolerancias
conformes a las reglas de la técnica. El ensamblado mecánico o
soldadura de estas piezas permite compensar los eventuales defectos
dimensionales, de manera que la pieza obtenida presenta una
geometría definida con precisión. Gracias a la introducción de la
pieza de material plástico en el volumen definido por el armazón,
se ha formado un cuerpo hueco bicapa alrededor de una parte al
menos de la pieza de material plástico, de manera que la rigidez del
conjunto obtenido es mejorada, lo que asegura que la cerradura del
capó permanece eficaz, incluyendo en caso de choque violento.
Según unas variantes de realización de la
invención, se puede prever ensamblar el armazón y la pieza que
forma el soporte funcional mediante pinzado, cooperación de formas,
remachado, unión por puntos, estampado, grapado o atornillado. Estas
diferencias técnicas probadas pueden ser ejecutadas con una
excelente fiabilidad y en unas condiciones económicas
satisfactorias.
Según un aspecto ventajoso de la invención, el
procedimiento consiste en equipar el armazón y/o la pieza que
forma el soporte, con unos elementos funcionales del vehículo,
antes del ensamblado del armazón y de la pieza que forma el soporte.
Estos elementos funcionales pueden estar constituidos por la
cerradura del cierre del capó, por elementos que pertenecen al
grupo motoventilador, por cables eléctricos, por conductos de fluido
y/o por elementos ópticos de los faros del vehículo. Gracias a este
aspecto de la invención, los elementos que varían de un vehículo a
otro, en particular en función del nivel de equipamiento, pueden
ser preensamblados o bien sobre el armazón, o bien sobre la pieza
que forma el soporte, siendo realizado el ensamblado final en
función del tipo de frontal delantero a obtener.
Según otro aspecto ventajoso de la invención, el
procedimiento consiste en moldear la pieza que forma el soporte
funcional por inyección o compresión de resina poliéster. El uso de
la resina poliéster permite obtener un precio de coste muy
ventajoso en la medida que la resina poliéster tiene un coste
relativamente bajo, en particular en comparación con la resina
poliamida. La invención se refiere también a un frontal delantero de
vehículo automóvil que puede ser fabricado gracias al procedimiento
descrito más arriba y, más específicamente, un frontal delantero
de un vehículo automóvil que comprende un armazón metálico de forma
cóncava y que define un alojamiento de recepción de una parte al
menos de una pieza de material plástico moldeado, que forma el
soporte funcional y ensamblada con este armazón por fijación
mecánica o soldadura por ultrasonidos. Este frontal delantero está
caracterizado porque el armazón y la pieza anteriormente citados
constituyen juntos un cuerpo hueco de la pieza que forma el
soporte.
Según unos aspectos ventajosos de la invención,
este frontal delantero incorpora una o varias de las
características siguientes:
- -
- La pieza que forma el soporte y/o el armazón están provistos de medios de fijación y/o de soporte de elementos funcionales del vehículo;
- -
- el ensamblado entre el armazón y la pieza que forma el soporte es móvil;
- -
- la concavidad del armazón está orientada hacia el compartimiento motor del vehículo;
- -
- se ha montado un revestimiento sobre el armazón y/o la pieza que forma el soporte, formando este revestimiento una pared antirreciclaje del aire del compartimiento motor del vehículo;
- -
- la pieza que forma el soporte y/o el revestimiento está específicamente adaptada al tipo de vehículo y a su equipamiento, mientras que el armazón es compatible con diferentes tipos de vehículos o con vehículos de niveles de equipamiento diferentes.
Se entenderá mejor la invención y otras ventajas
de la misma aparecerán más claramente a la luz de la siguiente
descripción de un modo de realización de un frontal delantero de
vehículo automóvil y de su procedimiento de fabricación, dada
únicamente a título de ejemplo y haciendo referencia a los dibujos
anexos, en los cuales:
- la figura 1 es una vista en perspectiva
explosionada de un frontal delantero de vehículo automóvil de
acuerdo con la invención;
- la figura 2 es una vista en perspectiva, a
mayor escala, del armazón y de la pieza que forma el soporte del
frontal delantero de la figura 1 y
- la figura 3 es una sección longitudinal según
la línea II-II del frontal delantero de la figura
1, en posición montada.
El frontal delantero 1 del vehículo automóvil
representado en las figuras comprende un armazón metálico 2
conformado por embutición a partir de una chapa de pequeño espesor,
por ejemplo de una chapa de un espesor comprendido entre 0,5 y 1,5
milímetros. El armazón 2 comprende un ahuecamiento central 3 y unas
perforaciones 4 cuya función aparecerá con más claridad
seguidamente. La geometría del armazón 2 es tal que su concavidad
está orientada hacia el compartimiento motor del vehículo, de tal
manera que define un volumen 5 de recepción parcial de una pieza 12
en resina poliéster moldeada por inyección. La pieza 12 es una
estructura de soporte funcional de elementos del frontal delantero
1.
Según una variante de la invención, la pieza 12
puede también ser realizada con resina termoplástica.
La pieza 12 comprende un vaciado central 13 cuya
geometría es sensiblemente equivalente a la del vaciado 3 del
armazón 2, los vaciados 3 y 13 están previstos para ser globalmente
alineados uno con el otro.
La pieza 12 presenta también varias chimeneas de
estampado14 repartidas frente a las perforaciones 4 del armazón 2.
Gracias a los elementos 4 y 14, es posible ensamblar mecánicamente,
por estampado, el armazón 2 y la pieza que forma el soporte 12.
Se ha previsto un grupo motoventilador 20 para
ser montado sobre la pieza 12. Para ello, la pieza 12 lleva unas
patas 15 de fijación y de soporte de conductos 21 de alimentación
de líquido de refrigeración del radiador 22 del grupo motoventilador
20. En la figura 2 únicamente es visible una pata 15, pero se
entiende que varias patas pueden ser previstas en función del
número y de la geometría de los conductos 21. De la misma forma,
están previstos varios enganches, de los cuales uno solo es visible
en la figura 2 con la referencia 16, sobre la superficie de la
pieza 12 orientada hacia el compartimiento motor con el fin de
inmovilizar unos cables eléctricos 23 de alimentación de un motor 24
de arrastre en rotación de un ventilador 25 del grupo
motoventilador 20.
Para facilitar el montaje de los elementos 20 a
25, es posible equipar la pieza 12 con el conjunto de estos
elementos, con anterioridad a su ensamblado con el armazón 2. El
operador puede trabajar en plano, esencialmente sobre un sólo lado
de la pieza 12, lo que facilita su trabajo y disminuye los riesgos
de error.
De la misma forma, el armazón 2 soporta una
cerradura 30 destinada a cooperar con un capó 40. La cerradura 30
está alojada bajo un tabique superior 2a del armazón 2, en
el interior del volumen 5, mientras que un cajetín 31 de la
cerradura 30 atraviesa un orificio 6 del armazón 2. el montaje de
la cerradura 30 sobre el armazón 2 es realizado antes del
ensamblado de este armazón con la pieza 12.
Después de introducción parcial de la pieza 12 en
el volumen 5, las chimeneas de estampado 14 son deformadas con el
fin de enclavar juntos los elementos 2 a 12.
Otras técnicas de fijación mecánica pueden ser
previstas para el ensamblado de los elementos 2 a 12. En
particular, la cooperación de formas, el grapado o el pinzado
permiten obtener unos resultados satisfactorios, mientras que el
ensamblado realizado es amovible. Es también posible proceder por
remachado o unión por puntos, es decir por remachado por
deformación orbital, lo que es particularmente rápido y eficaz.
Finalmente, la técnica del atornillado puede
también ser utilizada sola o en combinación con una de las técnicas
enunciadas anteriormente, como se ha representado con el tornillo
50 y la tuerca 51 visibles en la figura 2 y previstos para ser
montados juntos después del paso del tornillo 50 a través de dos
orificios 7 y 17 de los elementos 2 y 12. Ventajosamente, la o las
tuercas 51 pueden ser fijadas sobre el armazón 2 en el momento del
conformado por embutición.
Según otra técnica y teniendo en cuenta la
naturaleza de los materiales utilizados, se pueden ensamblar los
elementos 2 y 12 mediante soldadura por ultrasonidos, que es una
técnica rápida y probada.
En todos los casos, es posible combinar las
técnicas enunciadas más arriba o utilizar una sola de ellas, en
función de la geometría y del tamaño de los elementos a
ensamblar.
Debido a la introducción de la pieza 12 en el
volumen 5 y teniendo en cuenta las dimensiones respectivas del
volumen 5 y de la parte de la pieza 12 introducida en este volumen,
se forman unos canales superior e inferior 5a y 5b
entre los elementos 2 y 12, estando la cerradura 30 instalada en el
canal 5a como destaca de la figura 3. Así, los elementos 2 y
12 forman juntos un cuerpo hueco cuya inercia es superior a la de
un cuerpo no hueco, lo que le permite resistir con mayor eficacia a
los esfuerzos a los cuales es sometido, en particular en caso de
choque violento, puesto que el armazón 2 envuelve parcialmente la
pieza 12. Por supuesto que otros canales, del tipo de los canales
5a y 5b pueden estar previstos, por ejemplo a la izquierda y a la
derecha de la pieza 12, en el interior del volumen 5.
Una calandra 60 está prevista para ser fijada en
la parte superior del armazón 2 de la pieza 12, con la finalidad de
constituir un elemento decorativo del vehículo y una rejilla de
entrada de aire y de protección del ventilador 25. La calandra 60
puede ser fijada al armazón 2 por cualquier medio apropiado y, por
ejemplo, por pinzado gracias a unas patas 61 previstas para
penetrar en unos orificios correspondientes 8 del armazón 2.
En la parte superior, la calandra 60 se prolonga
por un ala 62 que forma un tabique antirreciclado del aire del
compartimiento motor del vehículo, lo que permite evitar una
recirculación del aire calentado por el motor que reduciría la
eficacia del sistema de enfriado del motor.
Un parachoques 65 está previsto para ser montado,
por debajo de la calandra 60, sobre el frontal delantero 1.
Como destaca más claramente de la figura 2, el
armazón 2 no es simétrico con respecto a un plano vertical que pasa
por el centro del vaciado 3. Comprende un ala lateral 10 provista
de un vaciado 11 de recepción de una óptica de faro 70. El haz
eléctrico 71 de la óptica 70 puede estar inmovilizado con respecto
al armazón 2 o a la pieza 12 gracias a unas sujeciones del tipo de
la sujeción 16. Por supuesto, sería también posible prever que el
armazón 2 comprenda una segunda ala para la recepción de una segunda
óptica de faro.
Teniendo en cuenta lo anterior, es posible crear
un frontal delantero 1 que integre un gran número de funciones,
antes del montaje de este frontal delantero en el vehículo.
Gracias al armazón 2, este frontal delantero es
susceptible de resistir los choques que pudiera sufrir el vehículo
y, en particular, a los ensayos destructivos de seguridad previstos
por las normas.
El armazón 2 es una pieza de geometría
relativamente simple, cuyo precio de coste es atractivo, puesto que
éste no está directamente en contacto con los elementos del motor
del vehículo.
Se puede prever que un armazón 2 sea utilizable
para varios tipos de vehículos o para todos los vehículos de un
mismo tipo, sea cual sea su nivel de equipamiento. La pieza 12, que
puede estar fabricada en series más pequeñas con mucha mayor
agilidad, es definida en función del tipo exacto de vehículo y de
su equipamiento, por ejemplo por la presencia o no de una unidad de
climatización o de una unidad de asistencia a la dirección cuya
fijación puede estar prevista, sobre la cara de la pieza 12
orientada hacia el compartimiento del motor, por medio de
sujeciones apropiadas.
La invención permite por lo tanto obtener una
mayor modularidad en la fabricación de los frontales delanteros,
quedando entendido que los armazones 2 pueden ser preparados en su
emplazamiento de embutición con los elementos 30 y 70, mientras que
las diferentes piezas 12 que forman el soporte funcional pueden ser
equipadas, en su emplazamiento de moldeado, con unos accesorios que
corresponden exactamente a los vehículos a fabricar. El ensamblado
del armazón 2 y de la pieza 12 equipados puede tener lugar en el
emplazamiento de producción del vehículo, en función del plan de
carga del constructor automóvil, o en casa del fabricante de
equipamientos.
De la misma forma, la calandra 60 puede estar
adaptada específicamente al tipo de vehículo y a su nivel de
equipamiento, por ejemplo integrando unos alojamientos para unos
faros antiniebla, siendo esta calandra ensamblada el armazón 2 y/o a
la pieza 12 simultáneamente a su ensamblado o con posterioridad a
éste.
En todos los casos, el armazón 2 y la pieza 12
pueden ser realizadas con unas tolerancias conformes a los usos de
sus campos técnicos respectivos, permitiendo dichas tolerancias el
ensamblado mecánico o el soldado por ultrasonidos. El ensamblado
del armazón 2 y de la pieza 12 puede ser realizado de forma manual o
de forma automática.
Claims (10)
1. Procedimiento de fabricación de un frontal
delantero para vehículo automóvil, en el cual se forma un armazón
(2) por embutición de una placa metálica, se moldea una pieza (12)
en material plástico que forma un soporte funcional y se ensambla el
mencionado armazón y la mencionada pieza por introducción de la
mencionada pieza (12) en un volumen de recepción (5) definido por
el mencionado armazón (2) y por fijación mecánica (14, 50, 51) o
soldadura por ultrasonidos, caracterizado porque, en el
momento del ensamblado del mencionado armazón (2) de la mencionada
pieza de material plástico (12), se constituye con esos dos
elementos un cuerpo hueco.
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque consiste en ensamblar el mencionado
armazón (2) y la mencionada pieza (12) que forma el soporte por
pinzado, cooperación de formas, remachado, unión por puntos,
estampado, grapado o atornillado
3. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque consiste en
equipar el mencionado armazón (2) y/o la mencionada pieza (12) que
forma el soporte de elementos funcionales (20-25,
30, 70) del vehículo antes del ensamblado el mencionado armazón y
la mencionada pieza que forma el soporte.
4. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque consiste en
moldear la mencionada pieza (12) que forma el soporte funcional
(12) por inyección o por compresión de una resina poliéster.
5. Frontal delantero (1) de un vehículo
automóvil que comprende un armazón metálico (2) de forma cóncava y
que define un alojamiento (5) de recepción de una parte al menos de
una pieza (12) de material plástico moldeado, que forma el soporte
funcional y ensamblada con el mencionado armazón por fijación
mecánica o soldado por ultrasonidos, caracterizado porque el
mencionado armazón (2) y la mencionada pieza (12) constituyen juntos
un cuerpo hueco.
6. Frontal delantero según la reivindicación 5,
caracterizado porque la mencionada pieza (12) que forma el
soporte y/o el mencionado armazón (2) está provista de unos medios
(6, 15, 16) de fijación y/o de soporte de elementos funcionales
(20-25, 30, 70) del vehículo.
7. Frontal delantero según una de las
reivindicaciones 5 ó 6, caracterizado porque el ensamblado
entre el mencionado armazón (2) y la mencionada pieza(12) que
forma el soporte es amovible.
8. Frontal delantero según una de las
reivindicaciones 5 a 7, caracterizado porque la concavidad
del mencionado armazón (2) está orientada hacia el compartimiento
motor del vehículo.
9. Frontal delantero según una de las
reivindicaciones 5 a 7, caracterizado porque comprende un
revestimiento (60) montado sobre el mencionado armazón (2) y/o la
mencionada pieza (12) que forma el soporte, formando el mencionado
revestimiento un tabique antirreciclaje (62) del aire del
compartimiento motor del vehículo.
10. Frontal delantero según una de las
reivindicaciones 5 a 9, caracterizado porque la mencionada
pieza (12) que forma el soporte y/o el mencionado revestimiento (60)
están específicamente adaptados al tipo de vehículo y su
equipamiento, mientras que el mencionado armazón (2) es compatible
con diferentes tipos de vehículos o con vehículos de niveles de
equipamiento diferentes.
Applications Claiming Priority (2)
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| FR9813163 | 1998-10-16 |
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| Publication Number | Publication Date |
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