ES2313548T3 - Disposicion de paso y su procedimiento de fabricacion. - Google Patents

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Abstract

Disposición de un apilamiento (10) de, al menos, dos piezas en forma de placa (12, 13), unidas entre sí a través de un pasaje (14; 34), en la cual el material de la primera pieza (12) es pasado por una abertura pasante (15) de la, al menos única, otra pieza (13), en la cual el borde (17) de la abertura pasante (15) en la, al menos única, otra pieza (13) se reduce cónicamente en dirección a la primera pieza (12), caracterizada porque el borde (17) de la abertura pasante (15) presenta hendiduras individuales (31) y/o elevaciones (32) en la, al menos única, otra pieza (13).

Description

Disposición de paso y su procedimiento de fabricación.
Área técnica
La presente invención comprende una disposición de un apilamiento de, al menos, dos piezas en forma de placa, unidas entre sí mediante un paso, del tipo mencionado en el término genérico de la reivindicación 1, así como un procedimiento para la fabricación del paso a través de un apilamiento de ese tipo, del tipo mencionado en el término genérico de la reivindicación 5.
Estado de la técnica
Por la memoria DE 86 32 788 U1 se conoce una disposición de tres piezas planas superpuestas premoldeadas, unidas entre sí mediante un paso. Cada pieza plana es provista individualmente y en un paso de trabajo separado, de perforaciones que coinciden espacialmente al superponerse, asimismo, la perforación en la pieza plana que se encuentra en el lado exterior, orientada al punzón de paso, está configurada de tamaño más reducido que las restantes piezas planas. Mediante el punzón de paso, el material de la pieza plana orientada al punzón de paso es pasado por las perforaciones de la otra pieza plana alejada del punzón de paso, y los bordes libres del paso son luego rebordeados hacia fuera.
En la solución conocida, es desventajoso que cada pieza plana deba ser perforada previamente de manera individual en un punto predeterminado y en un paso de trabajo separado. A su vez, se debe determinar anteriormente cual pieza plana se utilizará para la conformación del paso. Este procedimiento es complejo y falible.
Por la memoria DE 198 10 367 C1 se conoce un procedimiento para la elaboración de un paso por un apilamiento de, al menos, dos piezas en forma de placa, en el cual, antes de configurar la calada, se obtiene una abertura pasante a través de la pila, cuya área de la sección transversal corresponde, como máximo, al área de la sección transversal de la abertura del paso. Luego, un punzón de paso se conduce esencialmente en sentido vertical por la pila, asimismo, el material de la pieza orientada al punzón de paso es pasado por una abertura de la otra pieza plana, alejada del punzón de paso, asimismo, el contorno interior de la abertura se corresponde esencialmente al contorno exterior del paso. En un solo movimiento de aproximación del punzón de paso, se forma tanto el paso como así también la abertura en la otra pieza plana, alejada del punzón de paso, dado que la pieza plana, alejada del punzón de paso, es sostenida da tal manera por una matriz que, al introducir el punzón de paso, se quita rompiendo una pieza de material de la pieza alejada del punzón de paso, cuyo contorno exterior corresponde, esencialmente, al contorno exterior del paso. El borde libre del paso se rebordea hacia fuera.
Este procedimiento para la obtención de un remachado de fabricación ha demostrado ser eficaz, pero alcanza su límite en un espesor de material de 3 mm. Además, las cargas de tracción y las cargas transversales no se pueden incrementar en pasos elaborados acordes a este procedimiento.
La memoria EP 0 579 396 A1 muestra una disposición de un apilamiento de, al menos, dos piezas en forma de placa, unidas entre sí a través de un paso, asimismo, el material de la primera pieza es pasado por una abertura pasante de la, al menos única, otra pieza. El borde de la abertura pasante en la, al menos única, otra pieza discurre perpendicular al nivel de la placa de la, al menos única, otra pieza. El borde libre del material pasado, rebordeado, de la primera pieza, se reduce cónicamente en dirección a la primera pieza.
La memoria FR 2 752 886 A1 muestra una disposición de un apilamiento de, al menos, dos chapas unidas entre sí a través de un paso, asimismo, el material de la primera chapa es pasado por una abertura pasante de la otra chapa. El borde de la abertura pasante en la otra chapa se reduce cónicamente en dirección de la primera chapa. Para la realización del paso a través de la pila, previamente se realiza una abertura pasante con un cuello circular en una de las chapas, y en un proceso de trabajo separado, en la otra chapa, una abertura pasante que se abre, con un diámetro mínimamente mayor al diámetro exterior del cuello. A continuación se superponen las chapas y el cuello es deformado mediante un punzón.
La memoria WO 01/94797 A1 también presenta una disposición de un apilamiento de dos chapas unidas entre sí por un paso. El borde de la abertura pasante en la otra chapa puede reducirse cónicamente en dirección a la primera pieza, así como, adicionalmente, ser configurada circular y escalonada. Para la realización de un paso a través de la pila, en dos procesos de trabajo separados se efectúan las aberturas pasantes respectivas en las chapas, y posteriormente se pasa el material de la primera chapa mediante un punzón.
Descripción de la invención
El objeto de la invención es obtener una disposición de, al menos, dos piezas en forma de placa unidas entre sí a través de un paso realizado mediante un punzón de paso, así como un procedimiento para la elaboración de un paso que también posibilite la unión de piezas, independientemente del espesor del material, así como la transmisión de cargas elevadas mediante en el remachado realizado.
Este objetivo se alcanza a través de las características de la reivindicación independiente 1. Los perfeccionamientos ventajosos están descritos en las subreivindicaciones.
Acorde a la invención, en la, al menos única, otra pieza, el borde de la abertura pasante presenta hendiduras individuales en las que puede ser alojada la mayor parte del material pasado de la pieza orientada al punzón de paso, por lo cual se mejora la transmisión de cargas transversales así como la resistencia al cizallamiento del remachado realizado. De modo alternativo, o como complemento a la hendidura, en el borde de la abertura pasante en la, al menos, única otra pieza, está previstas elevaciones individuales entre las que se puede alojar una cantidad de material de la pieza orientada al punzón de paso.
Al arrancar, es decir, al rasgar una pieza de material de la, al menos única, otra pieza, en la, al menos única, otra pieza, se forma una fase que reduce la otra sección transversal de la abertura pasante, que, en combinación con la configuración esencialmente cónica del borde de la abertura pasante, en la, al menos única, otra pieza, se obtiene un destalonamiento parcial del material pasado por el punzón de paso. A su vez, por un lado se logra un remachado perfecto y, con ello, una unión segura de ambas piezas entre sí y, por otro lado, se mejora la transmisibilidad de cargas mediante esta unión.
Además, gracias al desarrollo cónico del borde de la abertura pasante, en la, al menos única, otra pieza, se obtiene un espacio libre suficiente en el cual puede ser alojado el material pasado y también es posible la configuración de un remachado que une al ras las superficies, es decir, un remachado desplazado hacia atrás, hasta la altura de la superficie.
Preferentemente, el borde de la abertura pasante en la, al menos única, otra pieza presenta una zona de quiebre y una zona de estampación. En el área de la zona de estampación el material está sujetado y posibilita la transmisión de grandes cargas. Ventajosamente, la zona de quiebre está dispuesta de manera circular alrededor del borde de la abertura pasante de la, al menos única, pieza alejada del punzón de paso, de modo que se garantice una forma adecuada del remachado.
Preferentemente, el borde de la abertura pasante en la, al menos única otra, pieza está configurada de manera escalonada, por lo cual se logra una estabilización del área marginal y se mejora, adicionalmente, la transmisibilidad de cargas.
Acorde a la invención, el procedimiento para la elaboración de un paso a través de un apilamiento de, al menos, dos piezas en forma de placa, comprende los siguientes pasos de procedimiento: Estampado de una zona de quiebre en la pieza alejada del punzón de paso, sobre la cara alejada del punzón de paso de la pieza, realización de aberturas pasantes a través de la pila, mediante una herramienta de perforación, en un solo movimiento de aproximación, asimismo, el área de la sección transversal de la abertura pasante en la pieza orientada al punzón de paso es menor al área de la sección transversal del paso, y el área de la sección transversal de la abertura pasante en la pieza alejada del punzón de paso es mayor al área de la sección transversal del paso, y realización del paso mediante un punzón de paso conducido verticalmente a través de la pila, asimismo, luego se pasa el material de la pieza orientada al punzón de paso a través de la abertura pasante de la, al menos única, pieza alejada del punzón de paso.
A través del estampado de la zona de quiebre se obtiene una sección transversal de arranque definida y una forma adecuada del remachado por obtener. De ese modo, además de las formas conocidas, como una perforación circular u oblonga, el paso puede presentar, también, geometrías más complejas, por ejemplo, una perforación rectangular, una forma de ojo de cerradura o una perforación con un contorno multipoligonal. Con el procedimiento acorde a la invención, las piezas pueden ser remachadas de manera simple, independientemente del espesor de sus materiales o del tipo de material.
La herramienta de perforación es, por ejemplo, un escoplo que estampa la abertura pasante en la pieza orientada al punzón de paso y, al continuar con el movimiento de aproximación del escoplo, arranca una pieza de material de la pieza alejada del punzón de paso, es decir, rompe esta pieza. Al realizar luego el paso mediante un punzón de paso no se arranca más material de la pieza alejada del punzón de paso.
Además de la zona de quiebre, en el estampado se obtiene una zona de estampación, de modo que el borde de la abertura pasante se reduce cónicamente en la, al menos única, pieza alejada del punzón de paso, en dirección a la pieza orientada al punzón de paso. Al realizar la abertura pasante en la, al menos única, pieza alejada del punzón de paso, la zona de quiebre en combinación con la zona de estampación conforman una fase que reduce parcialmente la abertura pasante, y que permite obtener un destalonamiento parcial del material pasado por el punzón de paso, en el paso posterior del material de la pieza orientada al punzón de paso. Este destalonamiento parcial o por segmentos ya es suficiente para la transmisión de cargas en un nivel de carga restringido.
La zona de quiebre preferentemente se configura como entalladura circular, lo cual posibilita una configuración de un borde de la abertura pasante que se desarrolla cónicamente, en la pieza alejada del punzón de paso, simplifica la configuración de una zona de estampación definida y además mejora la transmisión de cargas transversales. Ventajosamente, la entalladura es provista de hendiduras durante el estampado, de modo que se pueden alojar parcialmente cantidades mayores de material pasado en el área de la entalladura, y de ese modo se incrementa parcialmente el destalonado. Ventajosamente, las hendiduras están orientadas en la dirección de la pieza orientada al punzón de paso y presentan, por ejemplo, una forma con un aspecto esencialmente rectangular o están configuradas como puntas hundidas o elevadas. De modo alternativo o como complemento a la hendidura, el borde de la abertura pasante en la, al menos, única otra pieza, también puede estar provisto de elevaciones individuales entre las que se puede alojar una cantidad de material de la pieza orientada al punzón de paso.
Preferentemente, el estampado se realiza mediante un anillo de retención, lo cual simplifica la realización de la sección transversal definida y la forma adecuada del remachado por obtener. Ventajosamente, el anillo de retención presenta un contorno exterior escalonado, de modo que la zona de estampación se configura de manera escalonada. De ese modo se sujeta la zona de estampación y con ello, también el borde de la abertura pasante en la pieza alejada del punzón de paso y se mejora la transmisibilidad de cargas.
Durante la realización de la abertura pasante, la pieza alejada del punzón de paso preferentemente es sostenida por una matriz. La matriz se utiliza como contrasoporte e impide que durante la realización tanto de la abertura pasante como del paso la pieza alejada del punzón de paso se pliegue alejándose.
Preferentemente, al realizar el paso, el material de la pieza orientada al punzón de paso sólo se pasa por secciones a través de la abertura pasante de la, al menos única, otra pieza alejada del punzón de paso. De ese modo, el remachado longitudinal presenta interrupciones, lo cual mejora la resistencia al cizallamiento.
Preferentemente, tras realizar el paso, los extremos libres del material pasado de la pieza alejada del punzón de paso son reformados para obtener un remachado que une al ras las superficies. En el proceso de reformado se llena el área restante entre el borde con desarrollo cónico de la abertura pasante en la pieza alejada del punzón de paso y el contorno exterior del material pasado. Si la zona de estampación presenta hendiduras, entonces éstas también se llenan durante el proceso de reformado de los bordes libres, lo cual incrementa notablemente la capacidad de carga perpendicular al remachado realizado. De modo alternativo, los bordes libres del material pasado también pueden ser rebordeados hacia fuera, asimismo, en la pieza alejada del punzón de paso se rodean los bordes de la abertura pasante junto con el destalonado.
A partir de la siguiente descripción en detalle, y de la totalidad de las reivindicaciones, se desprenden otros modos de ejecución ventajosos de la invención.
Breve descripción de los dibujos
A continuación, se comenta en detalle la invención, a partir de ejemplos de ejecución. Se muestra:
Figura 1 un corte parcial a través de una disposición de dos piezas en forma de placa, acorde a la invención;
Figuras 2a-d el procedimiento acorde a la invención en cuatro pasos individuales;
Figura 3a un detalle ampliado en el área III en la figura 2a;
Figura 3b una representación, correspondiente a la figura 3a, de otra ejecución;
Figura 4 una vista de un estampado, visto desde el plano IV-IV en la figura 2a;
Figura 5 un corte parcial ampliado acorde a la línea V-V en la figura 4;
Figura 6 una vista en planta de una variante del estampado representado en la figura 4;
Figura 7 un corte parcial ampliado acorde a la línea VII-VII en la figura 6;
Figura 8 una vista de un paso realizado, visto desde el plano de corte VIII-VIII en la figura 1.
Todas las partes iguales poseen la misma referencia en las figuras.
Modos de ejecución de la invención
Las dos piezas en forma de placa 12, 13 en la disposición 11 representada en la figura 1, están formadas como rieles en forma de U, remachados entre sí mediante un paso 14. A su vez, el material de la primera pieza 12 orientada al punzón de paso 26 (figura 2c) está pasado por una abertura pasante 15 de la otra pieza 13, alejada del punzón de paso 26. El borde 17 de la abertura pasante 15 en la pieza 13 alejada del punzón de paso 26 presenta una zona de quiebre 22 así como una zona de estampación 28 y se reduce cónicamente en dirección a la pieza 12 orientada hacia el punzón de paso 26. El borde 17 presenta una fase 18 que reduce la abertura pasante 15, que se configura al desprender la pieza de material 20, como se detalla a continuación. El extremo libre 19 del material pasado está reformado de modo tal que se obtiene un remachado que une al ras las superficies.
El procedimiento acorde a la invención para la elaboración del paso 14 se describe a continuación, a partir de las figuras 2a a 2d. En la figura 2a se muestra un apilamiento 10 formada por dos piezas en forma de placa 12, 13. En un primer paso, en la cara posterior 21 de la pieza 13 alejada del punzón de paso 26 se estampa una zona de quiebre 22 y una zona de estampación 28, mediante un anillo de retención no representado aquí. El anillo de retención puede presentar un contorno exterior escalonado, de modo que el borde 17 de la abertura pasante 15 en la pieza 13 alejada del punzón de paso 26 y, especialmente, la zona de estampación 28 (véase figura 3b) están configurados en forma escalonada.
Al efectuar, al mismo tiempo, las aberturas pasantes 23 en la pieza 12 orientada al punzón de paso 26 y la abertura pasante 15 en la pieza 13 alejada del punzón de paso 26, como se muestra en la figura 2b, la pieza 13 alejada del punzón de paso 26 es sostenida por una matriz 24 que presenta, esencialmente, un contorno interior que corresponde al contorno exterior del paso 14 por realizar. Mediante un escoplo configurado como herramienta de perforación 25 se realizan, en un sólo movimiento de acercamiento de la herramienta de perforación 25, las aberturas pasantes 15, 23 a través de la pila 10, asimismo, se estampa la abertura pasante 23 en la pieza 12 orientada al punzón de paso 26 y se arranca la pieza de material 20 para obtener la abertura pasante 15 en la pieza 13 alejada del punzón de paso 26. El borde 17 de la abertura pasante 15 en la pieza 13 alejada del punzón de paso 26 presenta una configuración cónica, que se reduce en dirección a la pieza 12 orientada al punzón de paso 26, y en ella se configura la fase 18.
Finalmente, como se muestra en la figura 2c, en un paso de procedimiento separado se expande la abertura pasante 23 más reducida mediante el punzón de paso 26, conducido esencialmente perpendicular por la pila 10, y el material de la pieza 12 orientada al punzón de paso 26 es pasado por la abertura pasante 15 en la pieza 13 alejada del punzón de paso 26. En este ejemplo de ejecución, los bordes libres 19 del material pasado sobresalen por encima de la cara posterior 21 de la pieza 13 alejada del punzón de paso 26.
Como se muestra en la figura 2d, en el material sobresaliente del paso realizado 14 es reformado, asimismo, el espacio libre entre el borde 17 de la abertura pasante 15, y el contorno exterior del paso 14 es llenado, obteniendo un remachado que une al ras las superficies.
En las figuras 4 y 5, la zona de quiebre 22, provista, parcialmente, de hendiduras individuales rectangulares, y la zona de estampación 28 están representadas acordes a la figura 2a. En las figuras 6 y 7 las hendiduras están configuradas, de modo alternativo a las hendiduras rectangulares 31, como puntas salientes o elevaciones 32.
La figura 8 muestra un paso 34 obtenido según el procedimiento acorde a la invención, en el cual sólo por segmentos el material de la pieza 12 orientada al punzón de paso 26 es pasado por la abertura pasante 15 en la pieza 13 alejada del punzón de paso 26.

Claims (9)

1. Disposición de un apilamiento (10) de, al menos, dos piezas en forma de placa (12, 13), unidas entre sí a través de un pasaje (14; 34), en la cual el material de la primera pieza (12) es pasado por una abertura pasante (15) de la, al menos única, otra pieza (13), en la cual el borde (17) de la abertura pasante (15) en la, al menos única, otra pieza (13) se reduce cónicamente en dirección a la primera pieza (12), caracterizada porque el borde (17) de la abertura pasante (15) presenta hendiduras individuales (31) y/o elevaciones (32) en la, al menos única, otra pieza (13).
2. Disposición acorde a la reivindicación 1, caracterizada porque el borde (17) de la abertura pasante (15) en la, al menos única, otra pieza (13) presenta una zona de quiebre (22) y una zona de estampación (28), en la cual la zona de quiebre (22), opcionalmente, está dispuesta en el contorno.
3. Disposición acorde a la reivindicación 1 o 2, caracterizada porque el borde (17) de la abertura pasante (15) en la, al menos única, otra pieza (13) está configurada en forma escalonada.
4. Procedimiento para la elaboración de un paso (14; 34), a través de un apilamiento (10) de, al menos, dos piezas en forma de placa (12, 13), en el cual, mediante una herramienta de perforación (25) se obtienen aberturas pasantes (15; 23) a través de la pila (10), en la cual, el área de la sección transversal de la abertura pasante (23) en la pieza (12) orientada al punzón de paso (26) es menor al área de la sección transversal del paso (14; 34), y el área de la sección transversal de la abertura pasante (15) en la pieza (13) alejada del punzón de paso (26) es mayor al área de la sección transversal del paso (14; 34), y en la cual, mediante un punzón de paso (26) conducido verticalmente a través de la pila (10), se pasa luego el material de la pieza (12) orientada al punzón de paso (26) a través de la abertura pasante (15) de la, al menos única, pieza (13) alejada del punzón de paso (26), caracterizado porque antes de realizar las aberturas pasantes (15, 23) en la pieza (13) alejada del punzón de paso (26), se estampa una zona de quiebre (22), y al realizar las aberturas pasantes (15, 23), en un solo movimiento de aproximación de la herramienta de perforación (25), se obtiene la abertura pasante (23) en la pieza (12) orientada al punzón de paso (26) así como en la pieza (13) alejada al punzón de paso (26).
5. Procedimiento acorde a la reivindicación 4, caracterizado porque la zona de quiebre (22) está configurada como entalladura circular y, opcionalmente, durante el estampado es provista de hendiduras (31) y/o elevaciones (32).
6. Procedimiento acorde a la reivindicación 4 o 5, caracterizado porque el estampado se lleva a cabo mediante un anillo de retención que presenta, opcionalmente, un contorno exterior escalonado.
7. Procedimiento acorde a una de las reivindicaciones 4 a 6, caracterizado porque la pieza (13) alejada del punzón de paso (26) es sostenida por una matriz (24) durante la realización de las aberturas pasantes (15; 23).
8. Procedimiento acorde a una de las reivindicaciones 4 a 7, caracterizado porque al realizar el paso (34) el material de la pieza (12) orientada al punzón de paso sólo se pasa por secciones a través de la abertura pasante (15) de la, al menos única, pieza (13) alejada del punzón de paso (26).
9. Procedimiento acorde a una de las reivindicaciones 4 a 8, caracterizado porque los extremos libres (19) del material pasado de la pieza (13) alejada del punzón de paso (26) son reformados.
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