ES2244671T3 - Procedimiento para la colocacion adosada de un elemento funcional sobre una parte metalica deformable utilizando un procedimiento de conformacion a alta presion, componente compuesto y matriz. - Google Patents

Abstract

Procedimiento para la colocación adosada de un elemento funcional (10; 101) sobre una parte metálica deformable (12) con utilización de un procedimiento de conformado a alta presión, en el cual la parte metálica (12) es cargada por el lado alejado del elemento funcional (10; 101) soportado con una presión de fluido y conformada en un proceso de conformado a partir de un lado frontal (18) del elemento funcional (10; 101) alrededor de al menos una sección (28; 102) del elemento funcional y en la zona de una superficie (34; 134) que se extiende radialmente hacia dentro del elemento funcional, que está alejada del lado frontal que se aplica a la parte metálica del elemento funcional, para obtener un plegado anular (80) dirigido radialmente hacia dentro en forma anular, estando el elemento funcional (10; 101) soportado durante este proceso de conformado, caracterizado porque en una segunda fase del proceso de conformado, el plegado anular (80) es prensado planamente entre una superficie de conformado (50) de una matriz y la superficie (34; 134) que se extiende radialmente hacia dentro del elemento funcional (10; 101).

Description

Procedimiento para la colocación adosada de un elemento funcional sobre una parte metálica deformable utilizando un procedimiento de conformación a alta presión, componente compuesto y matriz.

La presente invención se refiere a un procedimiento para la colocación adosada de un elemento funcional sobre una parte metálica deformable con utilización de un procedimiento de conformado a alta presión, en el cual la parte metálica es cargada por el lado alejado del elemento funcional soportado con una presión de fluido y conformada en un proceso de conformado, alrededor de al menos una sección del elemento funcional y en la zona de una superficie que se extiende radialmente hacia dentro del elemento funcional, que está alejada del lado frontal que se aplica a la parte metálica del elemento funcional, para obtener un plegado anular dirigido radialmente hacia dentro en forma anular, estando el elemento funcional soportado durante este proceso de conformado, así como a un componente compuesto fabricado mediante este procedimiento.

Un procedimiento del tipo citado al principio es conocido según el documento DE-OS 19508632 A1. Allí, un elemento funcional en forma de un elemento de tuerca es colocado adosado a una parte conformada de chapa por medio de un proceso de conformado a alta presión (interior). El elemento de tuerca está soportado durante el proceso de conformado por un mandril móvil, y este mandril tiene un saliente previsto sobre la rosca, el cual es atornillado en el elemento de tuerca antes de llevar a cabo el proceso de conformado. Mediante la aplicación de una presión de conformado sobre el lado alejado del mandril de la parte metálica, el metal es conformado contra el lado frontal del elemento de tuerca y alrededor de su contorno exterior redondeado, y configurado en forma de un plegado anular, que penetra en un destalonado de forma anular, que se encuentra entre el elemento de tuerca y el mandril. Mediante un movimiento de retroceso del mandril, y por tanto también de la tuerca, se comprimen las zonas todavía no rellenadas por completo por el material de la parte conformada de chapa, del destalonado. A continuación, mediante un movimiento superpuesto de giro y por tanto de retroceso del troquel se consigue separar el mandril del elemento de tuerca, por lo que tras la apertura de la herramienta, los componentes unidos en unión positiva de forma para formar un componente compuesto (parte conformada de chapa y elemento de tuerca) se pueden extraer conjuntamente de la herramienta.

Una unión positiva de forma resistente contra carga con pares de giro se puede conseguir mediante una forma poligonal en la tuerca.

En una forma de realización, el vástago roscado del mandril presenta una altura menor respecto a la tuerca, y la tuerca presenta además en su lado orientado hacia la parte conformada de chapa un vaciado, de modo que bajo la acción de la presión de conformado se separa de la parte conformada de chapa una rodaja, por lo que un tornillo introducido posteriormente en el elemento de tuerca puede sobresalir también desde el lado frontal del elemento de tuerca.

Es problema de la presente invención mejorar un procedimiento del tipo citado al principio, de modo que sea más fácil de poner en práctica y de modo que tenga lugar una colocación adosada notablemente más fija del elemento funcional a la parte metálica y se pueda conseguir una mejor protección contra giro.

Para resolver este problema se prevé, en cuanto al procedimiento, que en una segunda fase del proceso de conformado, el plegado anular sea prensado planamente entre una superficie de conformado de una matriz y la superficie que se extiende radialmente hacia dentro del elemento funcional.

Como en la forma de realización conocida no existe matriz alguna y el taladro que aloja el mandril móvil presenta un diámetro que es mayor que el diámetro máximo del elemento funcional, para conducir el elemento, que está atornillado sobre el mandril, a través del taladro de la herramienta hasta la parte conformada de chapa, la superficie que se extiende radialmente hacia dentro del elemento funcional no se halla directamente frente a la herramienta, por lo que incluso en caso de retracción del mandril no puede tener lugar un prensado plano propiamente dicho de la parte conformada de chapa. Por lo demás, el atornillado y desatornillado del mandril en el elemento funcional respectivo proporciona una complicación, que conduce también a una pérdida de tiempo importante, lo que en caso de grandes series de producción representa un inconveniente decisivo.

Sin embargo, mediante el diseño según la invención el plegado anular entre una superficie de conformado de una matriz y la superficie que se extiende radialmente hacia dentro, situada frente a la matriz, del elemento funcional es prensado planamente, por lo que el plegado anular prensado plano es llevado a un contacto plenamente íntimo con la superficie que se extiende radialmente hacia dentro del elemento funcional, con lo que se consigue una colocación adosada particularmente segura del elemento funcional. Como la parte metálica es prensada planamente en la zona del plegado anular, incluso en el caso de la posterior colocación adosada de otro componente por medio de un elemento roscado (perno o tuerca) se tiene una unión rígida, que no se garantiza según el estado actual de la técnica.

Aunque este diseño significa que el elemento funcional no puede ser introducido sin más a través de un taladro de la matriz que conduce el troquel, la matriz, que se encuentra en un taladro de la herramienta, se puede retraer conjuntamente con el troquel, para permitir la introducción de un elemento de tuerca en la zona de trabajo del troquel.

Además, según la invención no es necesario atornillar el troquel dentro de un elemento de tuerca, sino que es francamente suficiente que, en caso de utilizarse un elemento funcional hueco, el troquel presente un vástago de forma cilíndrica, que penetra al menos parcialmente en el elemento funcional hueco.

Según la presente invención es particularmente favorable que la superficie que se extiende radialmente hacia dentro del elemento funcional se transforme en una sección cilíndrica dirigida en la dirección axial del elemento funcional y que, durante el prensado plano del plegado anular, la sección cilíndrica sea conformada radialmente hacia fuera mediante características de forma de la matriz, de modo que al menos una parte del plegado anular se encuentre entre la superficie que se extiende radialmente hacia dentro del elemento funcional y la sección cilíndrica conformada, y sea mantenida fija allí.

No sólo se obtiene así una colocación adosada aún más fija del elemento funcional sobre la parte metálica, sino que se garantiza también que las características de forma, que forman una protección contra giro entre el elemento funcional y la parte metálica y que se encuentran en la zona de la superficie que se extiende radialmente hacia dentro del elemento funcional y/o en la zona de la sección cilíndrica, sean de total eficacia durante el conformado de la parte metálica para la formación del plegado anular prensado plano y garanticen un engrane mutuo íntimo de la parte metálica y de las características de forma de la protección contra giro, con lo que se mejora notablemente la seguridad contra giro de la unión entre el elemento funcional y la parte metálica.

Existen diferentes posibilidades para llevar a cabo la segunda fase del proceso de conformado para el prensado plano del plegado anular.

Según una primera forma de realización, el soporte del elemento funcional se lleva a cabo por un troquel previsto en la matriz, de modo que tras la primera fase del proceso de conformado se permite un retroceso del troquel, con lo que se puede efectuar la segunda fase del proceso de conformado entre la matriz que rodea al troquel y la parte metálica cargada con presión de fluido.

El troquel puede estar soportado por ejemplo mediante una fuerza de resorte, y el retroceso del troquel se puede conseguir mediante reducción de la fuerza de resorte. Alternativamente a ello, el troquel puede estar soportado mediante una fuerza de resorte y el retroceso del troquel se puede materializar mediante aumento de la presión de fluido. Dicho con otras palabras, la fuerza de resorte es vencida aquí en caso de aumento de la presión de fluido, y por tanto el troquel es empujado hacia atrás contra la fuerza de resorte.

Para tales procesos se precisa un resorte relativamente fuerte. Ahora bien, tales resortes son muy bien conocidos en la técnica de construcción de máquinas en forma de resortes hidráulicos y de resortes cargados con presión de gas, y empleados para otros fines en herramientas de prensado.

Alternativa o adicionalmente al movimiento del troquel en función de la presión, según una segunda forma de realización de la invención el soporte del elemento funcional se puede llevar a cabo mediante la matriz, teniendo lugar la segunda fase del proceso de conformado solamente mediante una aumento de la presión de fluido que actúa sobre la parte metálica. Esta variante de realización se puede materializar en particular si el elemento funcional presenta una sección cilíndrica. Esta sección cilíndrica puede ser soportada en primer lugar sobre el lado frontal de la matriz, con lo que se obtiene una separación clara entre la superficie que se extiende radialmente hacia dentro del elemento funcional y el lado frontal de la matriz, que está determinada por la longitud de la sección cilíndrica. De esta manera, el plegado anular se puede configurar fácilmente en el destalonado así formado. A medida que crece el aumento de la presión, la sección cilíndrica del elemento funcional comienza a deslizar hacia fuera sobre la superficie de inversión de la matriz, por lo que disminuye la distancia citada y el plegado anular allí existente es prensado planamente en forma creciente.

Para realizar esta variante, en principio es posible disponer fija la matriz, pero probablemente es más favorable, para poder introducir los elementos funcionales en la zona de la superficie de conformado de la matriz, diseñar la matriz de modo que la misma sea retraída en estado abierto de la herramienta, para hacer posible la introducción del elemento de tuerca respectivo.

Otra posibilidad de realizar según la invención el prensado plano del plegado anular, consiste en pretensar la matriz mediante una fuerza en dirección hacia la parte metálica y, para llevar a cabo la segunda fase del proceso de conformado, aumentar la fuerza de pretensado que actúa sobre la superficie de conformado de la matriz y la presión de fluido que actúa sobre la parte metálica.

Existe por lo demás la posibilidad, en los tres aspectos para la puesta en práctica del proceso de conformado, de, en lugar de aumentar la presión reinante en el fluido bajo presión, trabajar con una herramienta que presione sobre la parte metálica que se aplica al lado frontal, y generar así una fuerza de conformado aumentada mecánicamente, para conseguir el prensado plano del plegado anular entre la superficie que se extiende radialmente hacia dentro del elemento funcional y la matriz.

El elemento funcional puede ser bien un elemento de perno con una parte de cabeza y una parte de espiga, o, de manera conocida en sí misma, un elemento de tuerca. Formas de realización particularmente preferentes del procedimiento se pueden deducir de las reivindicaciones subordinadas. Variantes de realización particularmente preferentes del componente compuesto según la invención se pueden deducir de las demás reivindicaciones 22 a 31.

La presente invención se describe en detalle a continuación con ayuda de ejemplos de realización, haciendo referencia a los dibujos; muestran:

Fig. 1A a 1C, una serie de dibujos, para representar la colocación adosada según la invención de un elemento funcional hueco sobre una parte metálica por medio de un proceso de conformado a alta presión,

Fig. 2A a 2C, una serie de dibujos similares a los dibujos de las Fig. 1A a 1C, para explicar la colocación adosada de un elemento hueco sobre una parte metálica, en la que de la parte metálica se separa una rodaja,

Fig. 3A a 3C, otra serie de dibujos similares a los dibujos de las Fig. 1A a 1C, en los cuales el troquel empleado presenta sin embargo una forma particular,

Fig. 4A a 4C, una serie adicional de dibujos similares a los dibujos de las Fig. 1A a 1C, en la que la parte metálica es sin embargo agujereada y conformada en la zona de un lado frontal del elemento funcional hueco,

Fig. 5A a 5C, otra serie de dibujos similares a los dibujos de las Fig. 2A a 2C, para representar otra variante de realización, y

Fig. 6A a 6C, una serie de dibujos similares a los dibujos de las Fig. 1A a 1C, pero en forma modificada para la representación de la colocación adosada según la invención de un elemento funcional en forma de un elemento de perno sobre una parte metálica.

Las Fig. 1A a 1C muestran diversas fases durante la colocación adosada de un elemento funcional en forma de un elemento de tuerca hueco 10 sobre una parte metálica en forma de una parte conformada de chapa 12. El elemento funcional hueco 10 presenta en este ejemplo un taladro 14, que está provisto de un cilindro roscado 16, que en un lado frontal 18 orientado hacia la parte conformada de chapa 12 del elemento funcional 10 desemboca en una abertura 20 al menos esencialmente de forma circular. El taladro 14 provisto del cilindro roscado 16 se extiende concéntricamente respecto a la dirección longitudinal 22 del elemento funcional, que representa simultáneamente el eje longitudinal de una herramienta caracterizada generalmente con el número de referencia 24 con la matriz 26. El elemento funcional 10 tiene una sección de cuerpo 28 con una superficie envolvente 30, y el lado frontal 18 del elemento funcional 10 se transforma, mediante una espaldilla redondeada 32 del elemento funcional, en la superficie envolvente 30. Ésta se transforma a su vez en una superficie 34 que se extiende radialmente hacia dentro, que en este ejemplo se transforma a continuación en la superficie exterior 36 de una sección cilíndrica 38. El extremo frontal libre 40, opuesto al extremo frontal 18, de la sección cilíndrica 38 está redondeado y se transforma en una zona hueca 42 en el interior de la sección cilíndrica 38, y esta zona 42 conduce, mediante una superficie de espaldilla 44 dispuesta oblicuamente, que sirve posteriormente como ayuda de introducción para un tornillo, al taladro provisto de la rosca 16.

En la zona de la transición entre la superficie 34 que se extiende radialmente hacia dentro y la superficie exterior 36 de la sección cilíndrica 38 se encuentran salientes 46 de protección contra giro, en número de ocho en esta forma de realización, que se elevan sobre la superficie 34 que se extiende radialmente hacia dentro y que se extienden a lo largo de superficie cilíndrica 36 de la sección cilíndrica 38. El número de las características de protección contra giro y su forma se pueden realizar por supuesto de otros modos. Las mismas se pueden prever por ejemplo solamente sobre la superficie 34 que se extiende radialmente hacia dentro o solamente sobre la sección cilíndrica 38, y pueden estar realizadas no sólo como salientes, sino también como cavidades.

El elemento representado presenta una gran similitud con el elemento RSN ofertado por la firma Profil Verbindungstechnik GmbH & Co. KG.

Como ya se ha señalado, el elemento funcional 10 se halla por encima de una matriz 26 con una superficie de conformado 50 de forma anular, que está dispuesta concéntricamente respecto al eje longitudinal 22. La superficie de conformado 50 está dispuesta entre un saliente axial 52 y una superficie anular 54 dispuesta enrasada con el lado superior de la herramienta 24, y presenta una transición suavemente redondeada desde el saliente a la superficie anular 56 situada perpendicularmente respecto al eje longitudinal 22, que mediante una pequeña espaldilla anular 58 se transforma en la superficie anular frontal 54 de la matriz 26, estando la superficie anular 54 dispuesta también perpendicularmente respecto al eje longitudinal 22.

Dentro de la matriz 26 se encuentra un troquel 60, que está pretensado hacia arriba mediante un resorte 62 representado esquemáticamente. El resorte 62 es un resorte pretensado preferentemente hidráulicamente, que puede ejercer una fuerza elástica importante. El troquel 60 tiene una zona cilíndrica 64, que está guiada en el taladro longitudinal central 66 de la matriz 26, y éste se transforma, mediante una espaldilla anular 68 dispuesta oblicuamente, cuya inclinación corresponde a la de la superficie anular 44, en un vástago o saliente cilíndrico 70 respectivamente, que está dispuesto dentro del taladro roscado 14 y que presenta un diámetro exterior que es ligeramente menor que el diámetro interior del taladro roscado 14. En este ejemplo, el lado frontal 71 del vástago 70 se halla enrasado con el lado frontal 18 del elemento funcional 10.

Por encima de la parte conformada de chapa 12 se encuentra en esta forma de realización un pie prensador 72, que es comprimido, pretensado desde arriba, contra la parte conformada de chapa 12 y que puede estar obturado respecto a ésta mediante una junta 74. El pie prensador 72 define un recinto hueco 76, que está lleno con un fluido a presión, como por ejemplo un líquido a presión.

En primer lugar el pie prensador es presionado hacia abajo y la presión en el recinto 76 aumenta, por lo que la pieza conformada de chapa 12 es conformada alrededor del elemento funcional 10 bajo la presión aportada, y en una primera fase del proceso de conformado adopta la configuración según Fig. 1B. En Fig. 1B se ve que la parte conformada de chapa es apretada mediante la presión de fluido aportada - señalada esquemáticamente mediante las flechas 78 - contra el lado frontal 18 del elemento funcional 10, colocada alrededor de la espaldilla anular redondeada 32 y de la superficie envolvente 30, y en la zona entre la superficie 34 que se extiende radialmente hacia dentro del elemento funcional 10 y el lado frontal de la matriz 26 es conformada dando lugar a un plegado anular 80 dirigido radialmente hacia dentro, que se extiende entrando en el destalonado formado entre la superficie 34 y el lado frontal de la matriz.

Durante esta primera fase del proceso de conformado, el troquel 60 impide que el elemento funcional 10 se mueva en la dirección axial del eje longitudinal 22, a saber, en este ejemplo el elemento de tuerca 10 es soportado por el troquel 60 sobre la superficie anular 44. En lugar de ello, el elemento funcional 10 puede ser soportado mediante la sección cilíndrica 38 sobre la superficie de conformado 50 de la matriz 26. Como otra alternativa, el elemento funcional puede ser soportado tanto por el troquel 60 como también por la matriz 26.

Bien se reduce ahora la presión del resorte 62 pretensado hidráulicamente o se aumenta la presión de fluido (flechas 78), o se llevan a cabo simultáneamente ambas medidas, de modo que la fuerza total que trabaja sobre el elemento funcional 10 en dirección axial es suficiente para por una parte prensar planamente el plegado anular 80 (a la forma que se muestra en 80' en Fig. 1C), y para conformar simultáneamente la sección cilíndrica 38 en dirección radial, a fin de que ésta adopte la posición y configuración según Fig. 1C. Esta deformación de la sección cilíndrica 38 se lleva a cabo mediante la superficie de conformado redondeada 50 de la matriz, bajo la actuación de las fuerzas axiales reinantes.

En la Fig. 1C se ve que los salientes 46 de protección contra giro son comprimidos penetrando en el material de la chapa del plegado anular. Esto se puede ver muy claramente en el caso del saliente 46 de protección contra giro en el lado izquierdo de la Fig. 1C. Se obtiene por tanto una fuerte protección contra giro en esta zona, que tampoco se puede aflojar, porque el extremo libre replegado en dirección radial de la sección cilíndrica 38 aprieta fijamente el material de la parte metálica en esta zona.

Se puede ahora abrir la herramienta, y el componente compuesto que consiste en la parte conformada de chapa y el elemento funcional bien puede ser retirado del vástago del troquel, o se puede hacer retroceder a éste hacia abajo, para dejar libre el componente compuesto. Es particularmente favorable hacer retroceder a la matriz 26 con el troquel 60 hacia abajo, porque se puede entonces volver a introducir un nuevo elemento funcional 10, a través de un canal de alimentación correspondiente (no mostrado), en la zona del troquel.

Como alternativa al aumento de presión o a la reducción de la fuerza del resorte, que conduce a la segunda fase del proceso de conformado, a saber, a la variación de estado desde el estado según Fig. 1B al estado según Fig. 1C, sería imaginable también ejercer una fuerza mecánica aumentada sobre el lado frontal del elemento funcional; esto se puede conseguir de modo que una parte de la herramienta 72 presione sobre el lado superior mostrado en Fig. 1C de la parte metálica y presione mediante la parte metálica al elemento funcional 10 hacia abajo.

Para poder extraer el componente compuesto de la herramienta según Fig. 1C, se pueden maniobrar de manera conocida en sí misma pasadores en la herramienta 24, para levantar el componente compuesto hacia arriba, a una posición de liberación por encima del lado frontal 72 del troquel 60, a fin de que el mismo pueda ser extraído de la zona de la herramienta. La herramienta se puede cargar a continuación con una nueva parte conformada de chapa 12.

La parte metálica 12 puede ser también una estructura hueca, por ejemplo en forma de un tubo, generándose la presión de fluido en el interior hueco del tubo. En el caso de un diseño de este tipo es necesario prever una herramienta superior, que soporte el tubo por el lado superior de éste de manera estable y que presione hacia abajo, a fin de poder llevar a cabo el proceso de conformado.

Las Fig. 2A a 2C muestran ahora una forma de realización ligeramente modificada de la realización según Fig. 1A a 1C, y en estas figuras, así como en todas las figuras que siguen, se emplean los mismos números de referencia que en Fig. 1A a 1C. Se entiende que las partes que se identifican con los mismos números de referencia presentan el mismo diseño y la misma función que las partes ya descritas en Fig. 1A a 1C, por lo que se puede prescindir de una nueva descripción de estas partes o de sus funciones respectivamente. Por el contrario, sólo se describen las diferencias esenciales de la forma de realización según Fig. 2A a 2C y de las demás formas de realización según las Figuras Fig. 3A a 3C, 4A a 4C, 5A a 5C y 6A a 6C.

En la forma de realización según Fig. 2A a C es esencial que la parte metálica es agujereada en la zona de la abertura frontal del elemento funcional hueco 10, y se produce por tanto una rodaja 82. Para este fin, el taladro hueco 14 del elemento funcional 10 de los dibujos Fig. 2A a 2C no está configurado ya como taladro roscado, sino como taladro cilíndrico, que en la zona del lado frontal 18 del elemento funcional 10 se transforma en una arista anular afilada 84. En la segunda fase del proceso de conformado, durante el retroceso del troquel, la presión ejercida sobre la parte de chapa es suficiente para separar la rodaja 90.

El elemento funcional 10 puede ser utilizado a continuación con un tornillo formador de rosca o cortador de rosca, o posteriormente se puede mecanizar una rosca en el taladro 14, o el cilindro roscado se puede transformar en un taladro escalonado, como se explica por ejemplo a continuación en relación con las Fig. 4A a 4C.

Sería imaginable también que el elemento funcional 10 estuviera provisto solamente de un taladro hueco, que se podría utilizar entonces por ejemplo como taladro de cojinete para un árbol giratorio, o que mediante un conformado particular pudiera estar diseñado para colaborar con un pasador enchufable o similar.

Por medio de la separación de la rodaja 82 es posible introducir un elemento de perno en el elemento funcional, a saber, de modo que su parte de espiga sobresalga fuera del lado frontal 18 del elemento funcional y penetre a través de la parte metálica 12.

En la forma de realización según Fig. 3A a 3C, el troquel 60 está configurado con un extremo frontal 86 en forma de domo, preferentemente semiesférico, que ya durante la primera fase del proceso de conformado configura una cavidad semiesférica correspondiente en la parte metálica 12. Tras la extracción del componente compuesto terminado (como se muestra en Fig. 3C) fuera de la herramienta 24, la cavidad semiesférica en la parte metálica 12 sirve para el alojamiento de la punta de un perno atornillado en el elemento funcional 10.

En la forma de realización según Fig. 4A a 4C, el taladro 14 del elemento funcional 10 se transforma en un taladro escalonado 90, y el troquel 60 presenta, en el lado frontal 71 del vástago 70, en el centro y alineada con el eje longitudinal 22, una punta 92. En la primera fase del proceso de conformado, la parte metálica 12 es prensada contra la punta 96, de modo que la punta penetra en la parte metálica y debilita ésta, a saber hasta el punto de que la presión ejercida sobre la parte metálica en la zona del lado frontal del elemento de tuerca 10 es suficiente para deformar allí el material de chapa para producir un agujero, y conformar a continuación la zona del borde del agujero hacia dentro, en el taladro escalonado 90, hasta que la parte metálica adopta finalmente la posición y configuración según Fig. 4C. En la Fig. 4C se aprecia que el diámetro interior de la parte de chapa conformada en el taladro escalonado 90 es precisamente mayor que el diámetro básico del cilindro roscado 16, de modo que un perno introducido en el elemento funcional 10 puede sobresalir fuera del lado frontal 18 del elemento funcional, sin tocar por ello al material de chapa.

Las Fig. 5A a 5C muestran otra posibilidad de separar una rodaja 82 de la parte metálica 12, a saber con utilización de un troquel 60 con un extremo frontal 71 con una cavidad central 94, que es concéntrica respecto al eje longitudinal 22. Durante la primera fase del proceso de conformado el material de chapa es comprimido dentro de la cavidad 94, y a continuación cortado sobre la arista afilada en la zona de la transición del taladro escalonado 14 al lado frontal 18 del elemento funcional (donde no existe la rosca 16). La forma ya citada de la rodaja 82 tiene por objeto que ésta pueda ser comprimida penetrando a través del cilindro roscado 16, sin que el cilindro roscado sea dañado de manera inadmisible, porque la forma de cavidad de la rodaja 82 permite una acción elástica radialmente hacia dentro de su zona exterior y de esta manera forma por una parte una superficie de guiado oblicua en la zona del cilindro roscado 16 y por otra parte reduce notablemente las fuerzas de compresión aquí reinantes.

Finalmente, la forma de realización según Fig. 6A a 6C muestra una forma de realización con un elemento funcional en forma de un elemento de perno 101 con una parte de cabeza 102 y una parte de espiga 104 provista de una rosca. En las Fig. 6a a 6C, ciertas características de forma del elemento de perno se caracterizan con los mismos números de referencia que en las figuras anteriores, para subrayar las características comunes con los elementos de tuerca descritos anteriormente, pero aumentados en el número base 100 para permitir una diferenciación en las reivindicaciones. La diferencia esencial entre esta forma de realización y las formas de realización descritas anteriormente consiste en que el troquel 60 soporta la parte de espiga 104 en el extremo frontal libre 106 de ésta, y por tanto está dispuesto claramente por debajo del lado frontal 54 de la matriz 26.

En esta forma de realización, la sección cilíndrica 138 de la parte de cabeza 102 del elemento funcional 10 forma un recinto 108 de forma cilíndrica alrededor de la parte de espiga 104 del elemento de perno, que sirve para el alojamiento del saliente 52 de forma anular que sobresale axialmente de la matriz 26.

La parte de espiga 104 del elemento funcional 101 está guiada en un taladro longitudinal 109 dispuesto centralmente de la matriz 26.

Claims (31)

1. Procedimiento para la colocación adosada de un elemento funcional (10; 101) sobre una parte metálica deformable (12) con utilización de un procedimiento de conformado a alta presión, en el cual la parte metálica (12) es cargada por el lado alejado del elemento funcional (10; 101) soportado con una presión de fluido y conformada en un proceso de conformado a partir de un lado frontal (18) del elemento funcional (10; 101) alrededor de al menos una sección (28; 102) del elemento funcional y en la zona de una superficie (34; 134) que se extiende radialmente hacia dentro del elemento funcional, que está alejada del lado frontal que se aplica a la parte metálica del elemento funcional, para obtener un plegado anular (80) dirigido radialmente hacia dentro en forma anular, estando el elemento funcional (10; 101) soportado durante este proceso de conformado,

caracterizado porque en una segunda fase del proceso de conformado, el plegado anular (80) es prensado planamente entre una superficie de conformado (50) de una matriz y la superficie (34; 134) que se extiende radialmente hacia dentro del elemento funcional (10; 101).

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque la superficie (34; 134) que se extiende radialmente hacia dentro del elemento funcional (10; 101) se transforma en una sección cilíndrica (38; 138) dirigida en la dirección axial del elemento funcional, y porque, durante el prensado plano del plegado anular (80), la sección cilíndrica es conformada radialmente hacia fuera mediante la forma de la matriz (26), de modo que al menos una parte del plegado anular (80') se encuentra entre la superficie (34; 134) que se extiende radialmente hacia dentro del elemento funcional (10; 101) y la sección cilíndrica conformada (38; 138).

3. Procedimiento según la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque las características de forma (46), que forman una protección contra giro entre el elemento funcional (10; 101) y la parte metálica (12) se encuentran en la zona de la superficie (34; 134) que se extiende radialmente hacia dentro del elemento funcional (10; 101) y/o en la zona de la sección cilíndrica (38; 138), y porque durante el conformado de la parte metálica (12) para la formación del plegado anular (80) o durante el prensado plano del plegado anular respectivamente se efectúa un engrane mutuo de la parte metálica y de las características de forma de la protección contra giro.

4. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque el soporte del elemento funcional (10; 101) se lleva a cabo por un troquel (60) previsto en la matriz, y porque tras la primera fase del proceso de conformado se permite un retroceso del troquel, con lo que se lleva a cabo la segunda fase del proceso de conformado entre la matriz (26) que rodea al troquel y la parte metálica (12) cargada con presión de fluido.

5. Procedimiento según la reivindicación 4, caracterizado porque el troquel (60) está soportado mediante una fuerza de resorte (62), y porque el retroceso del troquel se efectúa mediante una reducción de la fuerza de resorte.

6. Procedimiento según la reivindicación 4, caracterizado porque el troquel (60) está soportado mediante una fuerza de resorte y porque el retroceso del troquel se materializa mediante aumento de la presión de fluido que actúa sobre la parte metálica (12).

7. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes 1 a 4, caracterizado porque el soporte del elemento funcional (10; 101) se lleva a cabo mediante la matriz (26), y porque la segunda fase del proceso de conformado se efectúa mediante un aumento de la presión de fluido que actúa sobre la parte metálica (12).

8. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes 1 a 4, caracterizado porque la matriz (26) con la superficie de conformado (50) es pretensada mediante una fuerza en dirección hacia la parte metálica y porque, para llevar a cabo la segunda fase del proceso de conformado, se aumentan la fuerza de pretensado que actúa sobre la superficie de conformado (50) de la matriz y la presión de fluido que actúa sobre la parte metálica (12).

9. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque para llevar a cabo la segunda fase del proceso de conformado se emplea una herramienta que presiona sobre la parte metálica (12) que se aplica al lado frontal del elemento funcional (10; 101), para generar una fuerza de conformado aumentada mecánicamente.

10. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el elemento funcional (101) es un elemento de perno con una parte de cabeza (102) y una parte de espiga (104), porque en la primera fase del proceso de conformado la parte metálica (12) es conformada alrededor de la parte de cabeza (102) del elemento de perno, y porque la parte de espiga (104) del elemento funcional (101) es guiada de modo móvil en dirección axial (22) en un taladro (109) de la matriz (26), estando el taladro dispuesto concéntricamente respecto a la superficie de conformado (50) de la matriz.

11. Procedimiento según la reivindicación 11, caracterizado porque el elemento funcional (101) está soportado sobre el extremo frontal libre (106) de la parte de espiga (104).

12. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque el elemento funcional (10) es un elemento hueco con un taladro longitudinal (14), como por ejemplo un elemento de tuerca, y porque está previsto un elemento de soporte (60), por ejemplo un troquel, que se extiende desde el lado de la matriz a través del elemento hueco (10) hasta el lado frontal (18) de éste que se aplica a la parte metálica (12) y soporta allí la parte metálica al menos durante la primera fase del proceso de conformado.

13. Procedimiento según la reivindicación 12, caracterizado porque en la segunda fase del proceso de conformado se hace retroceder el troquel (60), con lo que la parte metálica (12) es partida sobre el lado frontal (18) del elemento hueco (10), en la zona del taladro longitudinal (14), para formar una rodaja extraíble (82) bajo la acción de la presión de fluido que actúa sobre la parte metálica.

14. Procedimiento según la reivindicación 13, caracterizado porque el taladro longitudinal (14) del elemento hueco está configurado como un taladro escalonado (14, 90), con una sección (90) de mayor diámetro próxima al lado frontal (18) del elemento hueco (10), siendo el material de la parte metálica (12), durante el proceso de conformado, conformado entrando en el taladro escalonado (14; 90) en la zona de mayor diámetro y formando allí un cuello (97), que presenta un diámetro interior que permite el guiado a su través de la parte de espiga de un perno, que es introducido a través del taladro longitudinal (14, 90).

15. Procedimiento según la reivindicación 14, caracterizado porque el lado frontal libre (71) del troquel (60) está realizado con una punta (96), para debilitar el metal de la parte metálica (12) durante el proceso de conformado y hacer posible el conformado en el taladro escalonado (14, 90).

16. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el lado frontal (71) orientado hacia la parte metálica (12) del troquel (60) está provisto de una cavidad (94), para en caso de separación de una rodaja (82), permitir el conformado de ésta entrando en la cavidad (94) del troquel (60) mediante la presión de fluido, con lo que tiene lugar una reducción del diámetro de la rodaja (82) y ésta se puede extraer más fácilmente de la herramienta (24).

17. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes 1 a 12, caracterizado porque el troquel (60) presenta en su extremo frontal libre (71) una configuración convexa (86), por ejemplo un redondeado semiesférico, que durante el proceso de conformado sobresale del lado frontal (18) del elemento funcional (10) y conduce a un conformado correspondiente (88) de la parte metálica (12), de modo que queda, a continuación del taladro longitudinal (14) del elemento funcional, en la parte metálica (12), un alojamiento (88) para la punta de un elemento de perno.

18. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el elemento funcional (10; 101) está provisto, en su lado frontal (18) orientado hacia la parte metálica (12), de una transición (32) fuertemente redondeada desde el lado frontal (18; 118) a su superficie envolvente (30; 130), alrededor de la cual es plegada la parte metálica, sin atravesarla.

19. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la parte metálica es una estructura hueca, que es cargada por el lado interior con presión de fluido y que está soportada por un lado exterior en un alojamiento concordante de una herramienta y por el lado exterior opuesto por la matriz o por una herramienta que rodea a ésta respectivamente.

20. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes 1 a 18, caracterizado porque la parte metálica (12) es una parte de chapa, que es comprimida con una herramienta (72) por el lado de la chapa alejado del elemento funcional, y porque en esta herramienta está previsto un recinto hueco (76), que es cargado con presión, para llevar a cabo el proceso de conformado.

21. Procedimiento según la reivindicación 20, caracterizado porque la herramienta (72) comprime la parte de chapa (12) contra el lado frontal de la matriz (26) o contra una herramienta (24) que rodea a la matriz (26) respectivamente, y ejerce por tanto una función de pie prensador.

22. Componente compuesto, que consiste en un elemento funcional (10; 101) colocado adosado a una parte metálica deformable (12), en el que la parte metálica (12) se aplica a un lado frontal (18; 118) del elemento funcional (10; 101), es guiada alrededor de una sección del elemento funcional (30; 102) próxima al lado frontal (18) y se transforma, sobre una superficie (34; 134) que se extiende radialmente hacia dentro del elemento funcional, que está alejada del lado frontal que se aplica a la parte metálica (12) del elemento funcional, en un plegado anular (80') de forma anular, dirigido radialmente hacia dentro, caracterizado porque el plegado anular (80') está prensado plano en la zona de la superficie (149; 134) que se extiende radialmente hacia dentro del elemento funcional (10; 101).

23. Componente compuesto según la reivindicación 22, caracterizado porque el plegado anular prensado plano (80') está dispuesto entre la superficie (34; 134) que se extiende radialmente hacia dentro del elemento funcional (10; 101) y una superficie que se extiende radialmente hacia fuera de una sección cilíndrica conformada (38; 138) del elemento funcional.

24. Componente compuesto según la reivindicación 22 o 23, caracterizado porque las características de forma (46; 146), que forman una protección contra giro entre el elemento funcional (10; 101) y la parte metálica (12), se encuentran en la zona de la superficie (34; 134) que se extiende radialmente hacia dentro del elemento funcional y/o en la zona de la sección cilíndrica (38; 138), engranando mutuamente las características de forma (46; 146) y la parte metálica (12) en la zona del plegado anular prensado plano (80').

25. Componente compuesto según una de las reivindicaciones 22 a 24, caracterizado porque la superficie envolvente (30; 130) de la sección (28; 102) rodeada por la parte metálica (12) del elemento funcional (10; 101) está dotada de cavidades o elevaciones, que están preferentemente redondeadas, para garantizar una protección contra giro del elemento funcional y de la parte metálica.

26. Componente compuesto según una de las reivindicaciones precedentes 22 a 25, caracterizado porque el elemento funcional es un elemento de perno (101) con una parte de cabeza (102) que forma la citada sección y una parte de espiga (104).

27. Componente compuesto según una de las reivindicaciones 22 a 25, caracterizado porque el elemento funcional es un elemento hueco (10), como por ejemplo un elemento de tuerca.

28. Componente compuesto la reivindicación 27, caracterizado porque la parte metálica (12) presenta un agujero en la zona del lado frontal (18) del elemento funcional hueco.

29. Componente compuesto según la reivindicación 28, caracterizado porque en la zona del lado frontal (18) del elemento funcional, el material de la parte metálica es conformado entrando en un taladro escalonado (90) del elemento funcional (10).

30. Componente compuesto según una de las reivindicaciones precedentes 22 a 29, caracterizado porque las características de protección contra giro se encuentran en la zona del lado frontal del elemento funcional o respectivamente en un eventual taladro escalonado previsto allí.

31. Componente compuesto según una de las reivindicaciones precedentes 23 a 30, caracterizado porque la zona conformada de la sección cilíndrica (38; 138) se extiende, por el lado alejado de la parte metálica (12), al menos esencialmente radialmente respecto al eje longitudinal (22) del elemento funcional (10; 101), se transforma en una zona correspondiente que se extiende radialmente de la parte metálica, y se halla en un plano radial con ésta.