ES2221990T3 - Metodo para conformar una tira metalica. - Google Patents
Metodo para conformar una tira metalica.Info
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Abstract
Método para conformar una longitud de tira metálica (20) destinada a una viga de soporte para una lámina de limpiaparabrisas, que incluye: - colocación de la tira (20) en un formador (12); - calentamiento de la tira; y - aplicación de la tira (20) en el formador (12) de una fuerza extensible que no exceda del límite elástico aparente de la sección más fina de la tira (20) en cualquier momento durante el calentamiento de la tira, para conformar la tira a una forma predeterminada.
Description
Método para conformar una tira metálica.
La presente invención se refiere a un método para
conformar una longitud de tira metálica destinada a una viga de
soporte para una lámina de limpiaparabrisas.
El documento
US-A-3.568.490 da a conocer un
método para formar un panel de titanio alargado para la piel de un
avión, incluyendo la colocación del panel en un formador y la
formación del panel en el formador en una forma deseada mientras
que la somete a un proceso del tratamiento térmico. Durante la
formación, se excede el límite elástico aparente.
Según la invención, se proporciona un método para
conformar una longitud de tira metálica destinada a una viga de
soporte para la lámina de un limpiaparabrisas, según lo previsto en
la reivindicación 1.
La aplicación de una fuerza extensible a la tira,
después de colocar la tira en el formador, provoca preferiblemente
que la tira se disponga cómodamente en el formador. La fuerza se
puede aplicar en el curso de la operación de calentamiento.
La magnitud de la fuerza puede ser ajustable para
acomodar la extensión y la contracción de la tira durante el
calentamiento.
Se ajusta la fuerza para no exceder del límite
elástico aparente de las secciones más finas de la tira en
cualquier momento durante el conformado de la tira.
El formador puede presentar una superficie
superior convexa y la tira se puede colocar en la superficie con
sus extremos sobresaliendo más allá de los extremos de la
superficie superior, con la fuerza extensible aplicada a dichos
extremos sobresalientes.
La fuerza se puede aplicar por medios neumáticos,
suspendiendo un peso unido a un muelle a cada extremo de la tira, o
por medios similares.
La etapa de conformar la tira a la forma
predeterminada mientras que se somete a calentamiento se puede
controlar mediante un procesador.
La etapa de colocar la tira puede incluir
disponer la tira en el formador de tal modo que un medio de
localización de la tira se corresponde con unas formaciones de
localización complementarias en el formador.
El método puede incluir el control de la
oxidación de la tira mediante la aplicación de calentamiento en una
atmósfera neutral, tal como una atmósfera de nitrógeno.
La tira se puede someter a un proceso de
tratamiento térmico incluyendo una primera etapa de calentamiento
en la que la tira se calienta rápidamente a una temperatura
superior a la temperatura de transformación. En el caso en que la
tira metálica sea de acero, esta etapa puede incluir el
calentamiento de la tira a una temperatura superior a la
temperatura de transformación austenítica. La tira se puede
calentar a una temperatura comprendida entre aproximadamente 900ºC
y 1100ºC, más particularmente a una temperatura de aproximadamente
1050ºC.
El método puede incluir además la etapa de
templar la tira después de la primera etapa de calentamiento
mientras que se encuentra en el formador. La tira se puede templar
en un proceso de refrigeración controlada a una temperatura
requerida para formar la martensita.
La tira se puede someter por lo menos a una etapa
adicional de calentamiento para el alivio de tensión de templado o
envejecimiento, o similares, llevándose a cabo la o las etapas a
una temperatura inferior a la temperatura de transformación. Se
apreciará que en el caso de la tira de acero, cada una de las
etapas posteriores de calentamiento se lleva a cabo a una
temperatura inferior a la temperatura de transformación austenítica.
Una de las etapas de calentamiento puede abarcar una etapa de
templado, en la que la tira se calienta y se refrigera para formar
la martensita templada. Así, la tira se puede calentar a una
temperatura comprendida entre 400ºC y 700ºC y preferiblemente a una
temperatura comprendida entre 500ºC y 600ºC. Se apreciará que la
temperatura a la cual se calienta la tira se determina por el grado
del acero, el índice de calentamiento de la tira y el grado de
dureza requerido. Entonces, la tira puede ser refrigerada.
La refrigeración de la tira en todas las etapas
del proceso de tratamiento térmico puede realizarse por medio de un
aerosol fino de agua, aire, o con una solución que contiene un
polímero, o medios similares.
Usando el método de la invención resulta posible
proporcionar una longitud de tira metálica conformada que es
substancialmente residualmente libre de tensión.
La tira conformada puede presentar un grosor que
varíe a lo largo de su longitud en un cociente de por lo menos 2:1,
siendo sus extremos las secciones más finas de la tira. En una
realización preferida, el grosor de la tira puede variar en un
cociente de 2.7:1
La anchura de la tira también puede variar a lo
largo de su longitud, de tal modo que cada tira se estreche hacia
el interior, uniformemente y continuamente en grosor y anchura
desde su centro hacia sus extremos.
La tira conformada puede presentar una dureza
comprendida entre 30 HRC y 60 HRC y un esfuerzo mínimo de
deformación permanente comprendido entre 650 MPa y 220 MPa.
El formador puede ser realizado en un material
con un coeficiente bajo de extensión térmica y una conductividad de
calor baja, tal como material de cerámica.
El formador puede presentar una superficie
superior alargada y convexa. La superficie superior del formador
puede estrecharse hacia el interior, uniformemente y continuamente
en anchura desde su centro hacia sus extremos.
Se pueden prever unos medios de fijación para
fijar la tira en su posición en el formador.
A continuación, se describirá la invención a
título de ejemplo, haciendo referencia a los dibujos esquemáticos
adjuntos.
En los dibujos,
La figura 1 muestra una vista lateral esquemática
del aparato para su uso en la conformación de una longitud de la
tira metálica, según un aspecto de la invención;
La figura 2 muestra una vista en planta
esquemática de un formador, que forma una parte del aparato de la
figura 1;
La figura 3 muestra una vista en sección de un
extremo del aparato tomada a lo largo de la línea
III-III de la figura 1;
La figura 4 muestra una vista esquemática
agrandada de la parte contenida en un círculo de la figura 3;
La figura 5 muestra una vista en sección del
extremo del aparato tomada a lo largo de la línea
V-V de la figura 1; y
La figura 6 muestra una vista esquemática
agrandada de la parte contenida en un círculo de la figura 5.
Haciendo referencia a los dibujos, el aparato
para su uso en el conformado de una longitud de tira metálica según
el método de la invención se designa generalmente con el número de
referencia 10.
El aparato 10 incluye un formador 12 de un
material de cerámica. El formador 12 presenta una superficie
superior 14 alargada, convexa, que se estrecha hacia el interior,
uniformemente y continuamente en anchura desde su centro hacia sus
extremos 16 y 18. La variación en la anchura de la superficie
superior 14 del formador 12 se ilustra claramente en la figura 2 de
los dibujos.
Una longitud de tira de acero 20 está dispuesta
en el formador 12, extendiéndose sus extremos 22 más allá de los
extremos 16 y 18 del formador 12. El aparato 10 incluye además un
par de cilindros neumáticos 24, con un cilindro 24 conectado con
cada extremo 22 de la tira 20. Tal como se representa en las
figuras 3 a 6, el grosor y la anchura de la tira 20 también varía a
lo largo de su longitud, de modo que la tira 20 se estrecha hacia
el interior, uniformemente y continuamente en grosor y anchura
desde su centro hacia sus extremos 22.
Las dimensiones de la tira son las
siguientes:
Longitud = 450 mm (más una longitud
predeterminada adicional de la tira en cada extremo, que se utiliza
para fijar a los cilindros hidráulicos. Las longitudes adicionales
se cortan después del tratamiento de la tira)
- Grosor en el centro = 1,29 mm
- Grosor en los extremos = 0,30 mm
- Anchura en el centro = 11 mm; y
- Anchura en los extremos = 6 mm
El aparato 10 incluye además un par de elementos
de calentamiento de bobina de inducción 26 dispuestos en la
proximidad de la superficie superior 14 del formador 12.
En uso, la tira de acero 20 está situada en la
superficie superior 14 del formador 12. Cada uno de los extremos 22
de la tira 20, está unido a uno de los cilindros neumáticos 24. A
continuación, la tira 20 se forma en frío en el formador 12,
ejerciendo una fuerza extensible en los extremos 22, causando que
la tira 20 se aloje cómodamente en la superficie superior 14,
formando así una tira substancialmente curvada 20. La fuerza se
mantiene justo debajo del límite elástico aparente de las secciones
más finas de la tira y está en el intervalo aproximado de 80 N. La
tira 20 se fija en la posición y se somete a un proceso de
tratamiento térmico.
La tira 20 se calienta rápidamente mediante los
elementos 26 a una temperatura aproximada de 1050ºC, superando así
la temperatura de transformación austenítica. La tira 12 se templa
por medio de un aerosol de agua fino a una temperatura requerida
para formar la martensita. En el periodo de 0,5-2
segundos después de iniciar el templado de la tira, la fuerza
extensible aumenta gradualmente hasta un grado comprendido entre
250 N y 450 N.
El solicitante considera que una de las ventajas
del método descrito anteriormente consiste en que combina el
tratamiento térmico y la formación de un producto en una sola
etapa, de tal modo que se elimina la necesidad de conformar el
producto después de un proceso de tratamiento térmico, lo cual
crearía otras tensiones. Resulta evidente que la combinación de
conformar y someter la tira a un proceso de tratamiento térmico
determina la forma final y las características mecánicas, tales
como dureza, fuerza, resistencia y similares. Además, el hecho de
que la tira se someta a una fuerza extensible para por lo menos una
parte del proceso del tratamiento térmico, tal como la etapa de
templado, ayuda en la formación de un producto substancialmente
libre de tensiones residuales.
Claims (12)
1. Método para conformar una longitud de tira
metálica (20) destinada a una viga de soporte para una lámina de
limpiaparabrisas, que incluye:
colocación de la tira (20) en un formador
(12);
calentamiento de la tira; y
aplicación de la tira (20) en el formador (12) de
una fuerza extensible que no exceda del límite elástico aparente de
la sección más fina de la tira (20) en cualquier momento durante el
calentamiento de la tira, para conformar la tira a una forma
predeterminada.
2. Método según la reivindicación 1, en el que la
tira (2) se aloja cómodamente en el formador (12).
3. Método según la reivindicación 1 ó 2, en el
que la fuerza extensible se aplica en el curso del
calentamiento.
4. Método según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que la intensidad de la fuerza
puede regularse para acomodar la extensión y la contracción de la
tira durante el calentamiento.
5. Método según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que el formador (12) presenta
una superficie superior convexa (14) y la tira (20) se coloca en la
superficie (14) sobresaliendo su extremo (22) más allá de los
extremos de la superficie superior (14), siendo aplicada la fuerza
extensible a los extremos sobresalientes (22).
6. Método según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que la fuerza extensible se
aplica mediante medios neumáticos (24).
7. Método según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que el calentamiento forma parte
de un proceso de tratamiento térmico que incluye una primera etapa
de calentamiento en la que la tira (20) se calienta rápidamente a
una temperatura superior a una temperatura de transformación.
8. Método según la reivindicación 7, en el que la
tira (20) está realizada en acero, y la temperatura de
transformación es la temperatura de transformación austenítica.
9. Método según la reivindicación 8, que incluye
templar la tira (20) después de la primera etapa de calentamiento
mientras se encuentra en el formador (12).
10. Método según la reivindicación 9, en el que
la tira (20) se somete a por lo menos una etapa adicional de
calentamiento para el alivio de tensión, de templado o de
envejecimiento, llevándose a cabo la o las etapas posteriores a una
temperatura inferior a la temperatura de transformación
austenítica.
11. Método según la reivindicación 10, en el que
la etapa o las etapas posteriores son tales que forman la
martensita templada.
12. Método según la reivindicación 11, en el que
la tira (20) se calienta a una temperatura comprendida entre 400ºC y
700ºC durante la etapa posterior de calentamiento.
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