ES2686644T3 - Método para fabricar un elemento estructural para cuerpo de automóvil, y dispositivo de moldeo por prensado - Google Patents
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Abstract
Método para fabricar un elemento (1) estructural para un cuerpo de automóvil, formándose el elemento (1) estructural prensando un material (16) de formación realizado de una lámina de acero usando un aparato de conformado por prensado que tiene un punzón (13), un troquel (14), y una almohadilla (15) orientada hacia el punzón (13), extendiéndose el elemento (1) estructural en una dirección (X) predeterminada, teniendo una sección transversal sustancialmente con forma de canalón que se cruza con la dirección (X) predeterminada, e incluyendo una parte (2) inferior de canalón, una cresta (3a, 3b) que continua hasta la parte (2) inferior de canalón, una pared (4a, 4b) vertical que continúa hasta la cresta (3a, 3b), y un reborde (7) continuo hacia fuera que se forma de manera continua a lo largo de al menos un extremo en la dirección (X) predeterminada, incluyendo el un extremo al menos una parte de la cresta (3a, 3b), una parte de la parte (2) inferior de canalón, y una parte de la pared (4a, 4b) vertical, comprendiendo el método: una primera etapa en la que la almohadilla (15) prensa el material (16) de formación contra al punzón (13) para levantar una parte que corresponde a un reborde que va a formar extremos de al menos la parte (2) inferior de canalón y la cresta (3a, 3b) en una dirección opuesta a la dirección de prensado, y el punzón (13) y el troquel (14) llevan a cabo el conformado por prensado para formar un producto intermedio, mientras que la almohadilla (15) dobla un extremo de una porción que va a formar la cresta (3a, 3b) en la dirección de prensado y restringe al menos una parte del extremo, y una región distinta de un extremo en una porción que va a formar la parte (2) inferior de canalón permanece no restringida; y una segunda etapa en la que el producto intermedio se prensa adicionalmente para formar el elemento (1) estructural para el cuerpo de automóvil.
Description
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DESCRIPCION
Método para fabricar un elemento estructural para cuerpo de automóvil, y dispositivo de moldeo por prensado [Campo de la invención]
La presente invención se refiere a un método ya un aparato de conformado por prensado para fabricar un elemento estructural para un cuerpo de automóvil, y más particularmente, a un método ya un aparato de conformado por prensado para fabricar un elemento estructural para un cuerpo de automóvil como un producto conformado por prensado realizado de una lámina de acero.
[Técnica anterior]
Generalmente, un cuerpo de automóvil está formado por elementos estructurales que incluyen principalmente elementos longitudinales de vehículo que se disponen a lo largo de una dirección longitudinal de vehículo y elementos a lo ancho de vehículo que se disponen a lo largo de una dirección a lo ancho de vehículo. Los elementos estructurales tales como elementos longitudinales de vehículo y elementos a lo ancho de vehículo, cada uno de los cuales se conecta a otros elementos por un reborde que está formado en cada extremo de cada elemento estructural, garantizan la rigidez requerida para el cuerpo de automóvil y soportan la carga.
El elemento estructural para el cuerpo de automóvil requiere, por ejemplo, una tolerancia a deformación alta frente a la carga que actúa a lo largo de la dirección axial del elemento estructural, y una rigidez de torsión alta. Una lámina de acero de alta resistencia a la tracción más delgada que tiene una alta resistencia, por ejemplo, alta resistencia a la tracción (lámina de acero de alta resistencia o lámina de acero de alta resistencia a la tracción), se ha utilizado de manera creciente en los últimos años como material para un elemento estructural de este tipo con el objetivo de reducir el peso de cuerpo de automóvil y mejorar la seguridad frente a colisión. Para automóviles pesados tales como camiones, sin embargo, pueden usarse elementos estructurales realizados de láminas de acero de gran grosor.
Por ejemplo, un elemento transversal de suelo, que se usa como elemento estructural para reforzar un suelo de un cuerpo de automóvil, tiene una sección transversal conformada sustancialmente como un canalón y se conecta a estribos laterales u otros elementos longitudinales de vehículo mediante rebordes hacia fuera formados en ambos extremos del elemento transversal de suelo. Es importante que un elemento transversal de suelo de este tipo tenga una resistencia de unión con otros elementos aumentada y una rigidez a la torsión aumentada para garantizar la rigidez de cuerpo de automóvil y una mejor propiedad de transferencia de carga en caso de que se aplique una carga de impacto.
Los documentos de patente 1 a 3 dan a conocer métodos de fabricación de elementos estructurales para cuerpos de automóvil para eliminar defectos en la fijación de forma de productos conformados por prensado usando materiales de alta resistencia usando la creatividad con los mecanismos de almohadilla usados en troqueles. Los métodos de fabricación descritos en estos documentos de patente han intentado mejorar la fijación de forma tras el conformado por prensado generando de manera intencionada la deflexión de un material durante el conformado en función de la relación de posición entre la parte superior de un punzón y una almohadilla plana de solamente una parte que se orienta hacia una parte plana de la parte superior del punzón.
Además, el documento de patente 4 da a conocer un troquel de conformado de reborde para conformar un reborde en un extremo de un producto de panel para un cuerpo de automóvil. El troquel de conformado de reborde puede conformar un reborde central que continúa hasta una pared central y un reborde que sobresale hacia el lateral que continúa hasta una pared lateral usando el mismo troquel en una única etapa. El documento de patente 4 también da a conocer un ejemplo en el que un material en bruto se pliega mientras que una porción del material en bruto que va a formar la pared central se sostiene mediante una almohadilla. El documento de patente 5 da a conocer un método de formación de una extensión de cabecera que acopla una cabecera frontal y una parte interior de lado de tejado.
[Documentos de la técnica anterior]
[Documentos de patente]
[Documento de patente 1] JP 4438468B [Documento de patente 2] JP 2009-255116A [Documento de patente 3] JP 2012-051005A [Documento de patente 4] JP H5-23761A [Documento de patente 5] WO 2012/160697
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[Sumario de la invención]
[Problema(s) que deben resolverse mediante la invención]
Con el fin de mejorar la rigidez de cuerpo de automóvil y la propiedad de transferencia de carga mientras se aplica una carga de impacto, es preferible que un reborde hacia fuera que va a formar un extremo de un elemento estructural sea un reborde continuo, y que el elemento estructural se una a otro elemento a través del reborde continuo. En otras palabras, es preferible, tal como se describirá posteriormente, que el reborde hacia fuera también se forme en una parte periférica de una cresta del elemento estructural de modo que el reborde hacia fuera se forme de manera continua sobre la cresta y también sobre al menos una parte de una parte inferior de canalón y una pared vertical en un extremo del elemento estructural.
Sin embargo, una lámina de acero de alta resistencia a la tracción, que tiene una ductilidad baja en comparación con una lámina de acero de baja resistencia tal como una lámina de acero bajo en carbono, plantea un problema de fracturación durante el conformado por prensado. Además, se requiere una carga de prensado grande para conformar por prensado la lámina de acero de alta resistencia a la tracción o una lámina de acero que tiene un gran grosor. Sin embargo, no es fácil aumentar la carga de prensado para que pueda ejercer una fuerza de tracción suficiente sobre un material de formación. Otro problema que se produce al conformar por prensado el material de formación realizado de la lámina de acero de alta resistencia a la tracción o la lámina de acero que tiene un gran grosor es que se generan arrugas fácilmente.
Por los motivos anteriores, formar un reborde continuo hacia fuera en un extremo del elemento estructural usando métodos de conformado por prensado convencionales tiende a generar grietas de extensión en el borde de un reborde de cresta y arrugas en las proximidades de la base del reborde de cresta durante el conformado por prensado. Por consiguiente, ha sido difícil obtener una forma deseada como reborde continuo hacia fuera usando métodos de conformado por prensado conocidos en la técnica.
Tal como se describió anteriormente, es difícil fabricar un elemento estructural que tiene un reborde continuo hacia fuera a partir de un material de formación tal como una lámina de acero de alta resistencia a la tracción o una lámina de acero gruesa sin generar las arrugas y grietas mencionadas anteriormente debido a las limitaciones técnicas en el conformado por prensado. Por consiguiente, en la actualidad, debe proporcionarse una muesca en lugar de un reborde de cresta para compensar tal dificultad en el conformado por prensado. Una muesca de este tipo ha sido el motivo del deterioro de propiedades tales como la rigidez a la torsión y la propiedad de transferencia de carga.
Desde este punto de vista, técnicas conocidas dadas a conocer en los documentos de patente 1 a 4 no tienen en cuenta la formación de un reborde continuo hacia fuera al tiempo que se suprime la generación de grietas en el borde del reborde de cresta o arrugas cerca de la base del reborde de cresta durante el conformado por prensado. Por consiguiente, sigue siendo difícil, usando técnicas conocidas dadas a conocer en los documentos de patente 1 a 4, llevar a cabo el conformado por prensado de un elemento estructural que está realizado de una lámina de acero de alta resistencia o una lámina de acero de alta resistencia a la tracción, y que tiene una sección transversal sustancialmente con forma de canalón y un reborde continuo hacia fuera de forma deseada en un extremo.
A propósito de lo anterior, el término “reborde hacia fuera” tal como se usa en el presente documento se refiere a un reborde formado de manera que un extremo de un producto conformado por prensado que tiene una sección transversal sustancialmente con forma de canalón se dobla hacia fuera con respecto al canalón. El término “reborde continuo hacia fuera” se refiere a un reborde hacia fuera formado de manera continua sobre la cresta y también sobre al menos una parte de la parte inferior de canalón y la pared vertical en el extremo del producto conformado por prensado. Además, el término “reborde de cresta” tal como se usa en el presente documento se refiere a un reborde formado en la periferia de la cresta en el reborde continuo hacia fuera.
Además, la frase “proporcionar una muesca en un reborde” tal como se usa en el presente documento significa proporcionar una muesca formada en la totalidad de la dirección a lo ancho del reborde, lo que hace que el reborde sea discontinuo. El término “la anchura de un reborde” se usa como para que tenga el mismo significado que la altura del reborde. Cuando la anchura del reborde se realiza pequeña parcialmente, pero una parte del reborde todavía permanece, la muesca no está destinada a proporcionarse en el reborde.
Un objeto de la presente invención es proporcionar un método y un aparato de conformado por prensado para fabricar un elemento estructural para un cuerpo de automóvil, que puede reducir la generación de grietas en el borde del reborde de cresta y arrugas cerca de la base del reborde de cresta y puede suprimir un aumento de la carga de almohadilla, mientras que se realiza el conformado por prensado del elemento estructural que está realizado de una lámina de acero de alta resistencia a la tracción o una lámina de acero gruesa y que tiene una sección transversal sustancialmente con forma de canalón y un reborde continuo hacia fuera en un extremo del elemento estructural.
[Medios para resolver el/los problema(s)]
Con el fin de resolver los problemas, según un aspecto de la presente invención, se proporciona un método para fabricar un elemento estructural para un cuerpo de automóvil, formándose el elemento estructural prensando un material de formación realizado de una lámina de acero usando un aparato de conformado por prensado que tiene
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un punzón, un troquel, y una almohadilla orientada hacia el punzón, extendiéndose el elemento estructural en una dirección predeterminada, teniendo una sección transversal sustancialmente con forma de canalón que se cruza con la dirección predeterminada, e incluyendo una parte inferior de canalón, una cresta que continua hasta la parte inferior de canalón, una pared vertical que continúa hasta la cresta, y formándose un reborde continuo hacia fuera de manera continua a lo largo de al menos un extremo en la dirección predeterminada, incluyendo el un extremo al menos una parte de la cresta, una parte de la parte inferior de canalón, y una parte de la pared vertical, incluyendo el método: una primera etapa en la que la almohadilla prensa el material de formación contra al punzón para levantar una porción que corresponde a un reborde que va a formar extremos de al menos la parte inferior de canalón y la cresta en una dirección opuesta a la dirección de prensado, y el punzón y el troquel llevan a cabo el conformado por prensado para formar un producto intermedio, mientras que la almohadilla dobla un extremo de una porción que va a formar la cresta en la dirección de prensado y restringe al menos una parte del extremo, y una región distinta de un extremo en una porción que va a formar la parte inferior de canalón permanece no restringida; y una segunda etapa en la que el producto intermedio se prensa adicionalmente para formar el elemento estructural para el cuerpo de automóvil.
Al menos una parte del extremo de la porción que va a formar la parte inferior de canalón puede estar no restringida en la primera etapa.
La totalidad de la porción que va a formar la parte inferior de canalón y al menos una parte de la porción correspondiente al reborde que va a formarse en el extremo de la parte inferior de canalón, continuando la parte hasta la porción que va a formar la parte inferior de canalón, pueden permanecer no restringidas en la primera etapa.
Una porción de al menos 1/2 de la longitud de un perímetro de una sección transversal en el extremo de la porción que va a formar la cresta, comenzando la 1/2 de la longitud desde un borde entre la porción que va a formar la cresta y la porción que va a formar la parte inferior de canalón, puede permanecer no restringida en la primera etapa.
El punzón usado en la primera etapa puede tener un hombro que tiene una superficie para formar la cresta, y al menos una porción del hombro correspondiente al extremo en la dirección predeterminada puede tener un radio de curvatura que oscila entre 2 mm y 45 mm.
La lámina de acero puede ser una lámina de acero de 2,3 mm o más en grosor o una lámina de acero de alta resistencia a la tracción de 440 MPa o más en resistencia a la tracción.
Con el fin de resolver los problemas, según otro aspecto de la presente invención, se proporciona un aparato de conformado por prensado usado para fabricar un elemento estructural para un cuerpo de automóvil, extendiéndose el elemento estructural en una dirección predeterminada, teniendo una sección transversal sustancialmente con forma de canalón que se cruza con la dirección predeterminada, e incluyendo una parte inferior de canalón, una cresta que continua hasta la parte inferior de canalón, una pared vertical que continúa hasta la cresta, y formándose un reborde continuo hacia fuera de manera continua a lo largo de al menos un extremo en la dirección predeterminada, incluyendo el un extremo al menos una parte de la cresta, una parte de la parte inferior de canalón, y una parte de la pared vertical, incluyendo el aparato de conformado por prensado: un punzón; un troquel; y una almohadilla orientada hacia el punzón, llevando a cabo el punzón y el troquel el conformado por prensado mientras que la almohadilla y el punzón restringen un material de formación realizado de una lámina de acero, en el que la almohadilla prensa el material de formación para doblar un extremo de una porción que va a formar la cresta en la dirección de prensado, y restringe al menos una parte del extremo mientras que una región distinta de un extremo en una porción que va a formar la parte inferior de canalón permanece no restringida.
La almohadilla, en funcionamiento, puede dejar al menos una parte del extremo de la porción que va a formar la parte inferior de canalón no restringida.
La almohadilla, en funcionamiento, puede dejar no restringida la totalidad de la porción que va a formar la parte inferior de canalón y al menos una parte de la porción correspondiente al reborde que va a formarse en el extremo de la parte inferior de canalón, continuando la parte hasta la porción que va a formar la parte inferior de canalón.
La almohadilla, en funcionamiento, puede dejar no restringida una porción de al menos 1/2 de la longitud de un perímetro de una sección transversal en el extremo de la porción que va a formar la cresta, comenzando la 1/2 de la longitud desde un borde entre la porción que va a formar la cresta y la porción que va a formar la parte inferior de canalón.
El punzón puede tener un hombro que tiene una superficie para formar la cresta, y al menos una porción del hombro correspondiente al extremo en la dirección predeterminada puede tener un radio de curvatura que oscila entre 2 mm y 45 mm.
[Efecto(s) de la invención]
Durante el conformado por prensado en la primera etapa según la presente invención, un extremo de la porción que
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va a formar la cresta se dobla, y entonces se restringe, mediante la almohadilla mientras que la región distinta del extremo de la porción que va a formar una parte inferior de canalón permanece no restringida. Por consiguiente, la carga por área unitaria aplicada a la zona restringida por la almohadilla aumenta sin aumentar la carga de almohadilla. De esta manera, el extremo de la porción que va a formar la cresta se restringe de manera segura por la almohadilla, y el extremo de la cresta se forma proyectando hacia fuera el material de lámina de acero en la región que se prensa por la almohadilla. Esto da como resultado la restricción del movimiento del material de lámina de acero en la zona que rodea la región prensada por la almohadilla, y también la supresión de un aumento de la carga de almohadilla, mientras que se obtiene el producto conformado por prensado que restringe la generación de grietas en el borde del reborde continuo hacia fuera y las arrugas en las proximidades de la base del reborde continuo hacia fuera.
El elemento estructural fabricado mediante el conformado por prensado, que tiene una sección transversal sustancialmente con forma de canalón y un reborde continuo hacia fuera formado en el extremo de la misma y se realiza de una lámina de acero de alta resistencia a la tracción o una lámina de acero gruesa, puede mostrar una rigidez a la torsión y propiedad de transferencia de carga mejoradas, gracias a tener un reborde continuo hacia fuera de forma deseada. Además, tal elemento estructural puede acoplarse a otros elementos que usan la totalidad de la zona del reborde continuo hacia fuera incluyendo los rebordes de cresta, lo que conlleva un gran aumento de la resistencia y rigidez de una estructura acoplada que incluye el elemento estructural. Por consiguiente, esto amplía la posibilidad de aplicar láminas de acero, por ejemplo, láminas de acero que tienen un grosor de 2,3 mm o más o que tienen una resistencia a la tracción de 440 MPa o más, a elementos estructurales para cuerpos de automóvil.
[Breve descripción del/de los dibujo(s)]
[Figura 1] la figura 1(a) es una vista en perspectiva que ilustra un ejemplo de un elemento estructural que va a fabricarse usando un método y un aparato de conformado por prensado para fabricar un elemento estructural para un cuerpo de automóvil según una realización preferida de la presente invención, y la figura 1(b) es una vista en la flecha A en la figura 1(a).
[Figura 2] la figura 2 ilustra un ejemplo de un elemento estructural que tiene muescas en un reborde hacia fuera proporcionado en una parte inferior de canalón y una pared vertical.
[Figura 3] la figura 3 es una vista esquemática que ilustra una estructura acoplada.
[Figura 4] la figura 4 es una vista en sección que representa una estructura esquemática de un aparato de conformado por prensado según la presente realización.
[Figura 5] la figura 5 es una vista en perspectiva que ilustra una estructura esquemática de un aparato de conformado por prensado según la presente realización.
[Figura 6] la figura 6(a) es una vista en perspectiva que ilustra esquemáticamente un estado de un material de formación restringido por una almohadilla de cresta, y la figura 6(b) es una vista esquemática que ilustra un estado de un material de formación restringido por una almohadilla de cresta.
[Figura 7] la figura 7(a) es una vista en sección que ilustra esquemáticamente un estado de un material de formación restringido por una almohadilla conocida en la técnica, y la figura 7(b) es una vista en sección que ilustra esquemáticamente un estado de un material de formación restringido por una almohadilla conocida en la técnica.
Figura 8] la figura 8 es una vista en perspectiva que ilustra un estado en el que la totalidad de una porción que va a formar una cresta en las proximidades de un reborde hacia fuera está restringida.
[Figura 9] la figura 9 es una vista en perspectiva que ilustra un estado en el que una superficie curva que se eleva de una parte inferior de canalón hasta un reborde hacia fuera está restringida.
[Figura 10] la figura 10 es una vista en perspectiva que ilustra un estado en el que la totalidad de una parte inferior de canalón en las proximidades de un reborde hacia fuera está restringida.
[Figura 11] la figura 11 es una vista en sección que ilustra otro ejemplo de estructura de la almohadilla de cresta.
[Figura 12] la figura 12 es una vista esquemática que ilustra una etapa en la que una almohadilla de cresta restringe un material de formación.
[Figura 13] la figura 13 es una vista esquemática que ilustra una etapa en la que un troquel prensa un material de formación.
[Figura 14] la figura 14 es un diagrama característico que ilustra una relación entre un radio de curvatura de un hombro de un punzón y un valor máximo en una tasa de disminución de grosor de lámina de un reborde de cresta.
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[Modo(s) para llevar a cabo la invención]
A continuación en el presente documento, se describirá en detalle una realización preferida de la presente divulgación con referencia a los dibujos adjuntos. En esta memoria descriptiva y los dibujos adjuntos, los elementos estructurales que tienen sustancialmente la misma función y estructura se representan con los mismos números de referencia, y se omite la explicación repetida de estos elementos estructurales.
<1. Elemento estructural para cuerpo de automóvil>
Se proporcionan un método y un aparato de conformado por prensado para fabricar un elemento estructural para un cuerpo de automóvil según una realización de la presente invención para fabricar un elemento estructural que tiene un reborde continuo hacia fuera de forma deseada. Por consiguiente, en primer lugar, se explicará un elemento estructural fabricado según la presente realización.
La figura 1 ilustra un ejemplo de un elemento 1 estructural que va a fabricarse usando un método y un aparato de conformado por prensado para fabricar un elemento estructural para un cuerpo de automóvil según la presente realización. La figura 1(a) es una vista en perspectiva y la figura 1(b) es una vista en la flecha A en la figura 1(a), ilustrando ambas el elemento 1 estructural. El elemento 1 estructural se forma extendiéndose en una dirección predeterminada designada por la flecha X en la figura 1(a) (que es una dirección sustancialmente perpendicular al plano del papel de la figura 1(b), en otras palabras, una dirección axial). El elemento 1 estructural es un producto conformado por prensado realizado de una lámina de acero de alta resistencia a la tracción y que tiene un grosor de lámina de 2,3 mm o más y una resistencia a la tracción de 440 MPa o más medida por pruebas de tracción según JIS Z 2241. El elemento 1 estructural ilustrado en la figura 1(a) tiene una dirección predeterminada que es la dirección longitudinal del elemento 1 estructural. La dirección predeterminada, sin embargo, no se limita a la dirección longitudinal del elemento 1 estructural.
El elemento 1 estructural se usa, por ejemplo, como un elemento transversal de suelo, un estribo lateral, un elemento lateral frontal, un soporte de túnel de suelo, o como una parte de estos elementos. Cuando el elemento 1 estructural se usa como un elemento de refuerzo para el elemento transversal de suelo, el estribo lateral, el elemento lateral frontal, el túnel de suelo u otros elementos, una lámina de acero de alta resistencia que tiene una resistencia a la tracción, preferiblemente, de 590 MPa o más, y más preferiblemente de 780 MPa o más, se usa como un material de formación.
Tal como se ilustra en la figura 1, el elemento 1 estructural tiene una sección transversal sustancialmente con forma de sombrero e incluye una parte 2 inferior de canalón, crestas 3a, 3b que continúan hasta la parte 2 inferior de canalón, paredes 4a, 4b verticales que continúan hasta las crestas 3a, 3b, secciones 5a, 5b curvas que continúan hasta las paredes 4a, 4b verticales, y rebordes 6a, 6b que continúan hasta las secciones 5a, 5b curvas. La sección transversal sustancialmente con forma de sombrero es un modo de una sección transversal sustancialmente con forma de canalón. Las dos crestas 3a, 3b se forman de manera continua en ambos extremos de la parte 2 inferior de canalón en la dirección a lo ancho. Las dos paredes 4a, 4b verticales se forman continuando hasta las dos crestas 3a, 3b, respectivamente. Las dos secciones 5a, 5b curvas se forman continuando hasta las dos paredes 4a, 4b verticales, respectivamente. Los dos rebordes 6a, 6b se forman continuando hasta las dos secciones 5a, 5b curvas, respectivamente. Las secciones 5a, 5b curvas que continúan hasta las paredes 4a, 4b verticales y los rebordes 6a, 6b que continúan hasta las secciones 5a, 5b curvas pueden omitirse en el elemento 1 estructural que se fabrica usando un método y un aparato de conformado por prensado para fabricar un elemento estructural para un cuerpo de automóvil según la presente realización.
Un reborde 7 continuo hacia fuera se forma en la periferia de un extremo longitudinal del elemento 1 estructural a lo largo de la parte 2 inferior de canalón, las crestas 3a, 3b, y las paredes 4a, 4b verticales. El elemento 1 estructural es un producto conformado por prensado que tiene los rebordes 7a, 7b de cresta y que no tiene muescas en porciones correspondientes a la periferia de las crestas 3a, 3b, que es diferente de productos conformados por prensado conocidos en la técnica. Como el elemento 1 estructural incluye el reborde 7 continuo hacia fuera, el elemento 1 estructural también puede acoplarse a otros elementos en los rebordes 7a, 7b de cresta usando soldadura por puntos o similares. Por consiguiente, esto aumenta la rigidez a la torsión cuando se aplica una carga en una dirección de rotación axial al elemento 1 estructural. El reborde 7 continuo hacia fuera incluido en el elemento 1 estructural mitiga la concentración de tensión en los extremos de las crestas 3a, 3b cuando se aplica una carga axial al elemento 1 estructural. Esto mejora la propiedad de transferencia de carga del elemento 1 estructural.
Tal como se usa en el presente documento, el término “extremo en la dirección predeterminada (dirección longitudinal o dirección axial)” pretende incluir una superficie de elevación curva entre el reborde 7 continuo hacia fuera y la parte 2 inferior de canalón, las crestas 3a, 3b, y las paredes 4a, 4b verticales, etc., y también incluye una región dentro de una longitud de anchura de reborde a lo largo de la dirección predeterminada desde el borde con el reborde 7 continuo hacia fuera.
La anchura de reborde del reborde 7 continuo hacia fuera es preferiblemente de 2 mm o más en la región que no se acopla para la conexión con otro elemento. Para la región que se acopla para la conexión con otro elemento que usa soldadura por puntos, soldadura láser, etc., la anchura de reborde del reborde 7 continuo hacia fuera es
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preferiblemente de 10 mm o más, y más preferiblemente de 15 mm o más. Según un método para fabricar un elemento estructural para un cuerpo de automóvil de la presente realización, puede obtenerse un elemento 1 estructural de forma deseada que tiene el reborde 7 continuo hacia fuera incluso aunque la anchura de reborde se haga más larga. La anchura de reborde del reborde 7 continuo hacia fuera puede ajustarse de manera adecuada modificando la forma de una pieza 16 en bruto desarrollada (un material de formación), que se describirá posteriormente.
El elemento 1 estructural en la figura 1 es un producto conformado por prensado que tiene una sección transversal sustancialmente con forma de sombrero. La forma en sección transversal del elemento 1 estructural, sin embargo, no se limita a la forma similar a un sombrero. Un método y un aparato de conformado por prensado para fabricar un elemento estructural para un cuerpo de automóvil según la presente realización puede aplicarse a la fabricación de un producto conformado por prensado que tiene al menos una parte 2 inferior de canalón, crestas 3a, 3b, y paredes 4a, 4b verticales, y también tiene un reborde 7 continuo hacia fuera en el extremo en la dirección predeterminada. El reborde 7 continuo hacia fuera del elemento 1 estructural en la figura 1 se forma de manera continua a lo largo de la totalidad de la periferia del extremo en la dirección longitudinal. Sin embargo, puede ser discontinuo en porciones correspondientes a las periferias de la parte 2 inferior de canalón o las paredes 4a, 4b verticales. Tal como se muestra en la figura 2, por ejemplo, pueden proporcionarse muescas 8 en una parte del reborde a lo largo de la parte 2 inferior de canalón y las paredes 4a, 4b verticales.
Un material de formación del elemento 1 estructural no se limita a una lámina de acero que tiene un grosor de 2,3 mm o más o una resistencia a la tracción de 440 MPa o más. La lámina de acero puede tener un grosor de menos de 2,3 mm o una resistencia a la tracción de menos de 440 MPa. Sin embargo, un método y un aparato de conformado por prensado para fabricar un elemento estructural para un cuerpo de automóvil según la presente realización es especialmente eficaz cuando el material de formación es una lámina de acero que tiene un grosor de 2,3 mm o más o una lámina de acero que tiene una resistencia a la tracción de 440 MPa o más que son difíciles de formarse con una forma deseada usando métodos de prensado conocidos en la técnica. Aunque los límites superiores de grosor de lámina y resistencia a la tracción no se especifican, límites superiores habituales de grosor de lámina y resistencia a la tracción son aproximadamente de 15 mm y aproximadamente de 1310 MPa.
El elemento 1 estructural puede acoplarse a otro elemento a través del reborde 7 continuo hacia fuera formado en el extremo del elemento 1 estructural, y entonces el elemento 1 estructural puede usarse como una estructura acoplada. La figura 3 ilustra una estructura a modo de ejemplo de una estructura 20 acoplada. La estructura 20 acoplada se forma a partir del elemento 1 estructural que se suelda por puntos a otro elemento 10 de lámina de acero a través del reborde 7 continuo hacia fuera formado en el extremo del elemento 1 estructural. En la estructura 20 acoplada, la anchura de reborde del reborde 7 continuo hacia fuera del elemento 1 estructural es de 10mm o más. La estructura 20 acoplada se suelda por puntos en una pluralidad de puntos, que son equidistantes unos con respecto a otros, en la totalidad del reborde 7 continuo hacia fuera. Por consiguiente, la estructura 20 acoplada tiene una resistencia aumentada en la junta, y proporciona una rigidez a la torsión excelente y una propiedad de
transferencia de carga excelente a lo largo de la dirección axial del elemento 1 estructural.
A propósito de lo anterior, aunque el elemento 1 estructural ilustrado en la figura 1 tiene un reborde 7 continuo hacia fuera en un extremo en la dirección longitudinal, el elemento 1 estructural puede tener rebordes 7 continuos hacia fuera en ambos extremos en la dirección longitudinal.
<2. Método y aparato de conformado por prensado para fabricar un elemento estructural para cuerpo de automóvil>
A continuación, se describen un método y un aparato de conformado por prensado para fabricar un elemento
estructural para un cuerpo de automóvil según la presente realización. Tal como se describió anteriormente, un
método y un aparato de conformado por prensado para fabricar un elemento estructural para un cuerpo de automóvil según la presente realización son el método y el aparato que se usan para fabricar el elemento 1 estructural que tiene el reborde 7 continuo hacia fuera formado en al menos un extremo en la dirección predeterminada tal como se ilustra en la figura 1. Ahora, se representará un método para fabricar un elemento estructural para un cuerpo de automóvil a continuación en el presente documento, y entonces se describirán un método y un aparato de conformado por prensado para fabricar un elemento estructural para un cuerpo de automóvil según la presente realización.
(2-1. Representación del método de fabricación)
Ahora se representará un método para fabricar un elemento estructural para un cuerpo de automóvil según la presente realización. El método de fabricación de un producto conformado por prensado según la presente realización incluye una primera etapa que usa un primer aparato de conformado por prensado y una segunda etapa que usa un segundo aparato de conformado por prensado.
La primera etapa se lleva a cabo usando el primer aparato de conformado por prensado. El primer aparato de conformado por prensado corresponde a un aparato de conformado por prensado según la presente realización, que se describirá posteriormente. En la primera etapa, una almohadilla prensa un material de formación contra un punzón de modo que una porción correspondiente a un reborde, que se formará al menos en extremos de la parte
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inferior de canalón y las crestas, se eleva en una dirección opuesta a la dirección de prensado. Además, la almohadilla dobla el extremo de la porción que va a formar la cresta en la dirección de prensado, y al menos una parte del extremo está restringida. Se hace que una región distinta del extremo en el extremo de la porción que va a formar una parte inferior de canalón no esté restringida. Al estar el material de formación restringido por la almohadilla, el punzón y el troquel lleven a cabo el conformado por prensado para formar un producto intermedio.
La segunda etapa se lleva a cabo usando un segundo aparato de conformado por prensado, que es diferente del primer aparato de conformado por prensado. En la primera etapa, la almohadilla restringe al menos el extremo de la cresta de modo que una porción por debajo de la almohadilla en la dirección de prensado permanece sin conformar. Por consiguiente, el elemento estructural se conforma prensando el producto intermedio usando el segundo aparato de conformado por prensado en la segunda etapa.
El segundo aparato de conformado por prensado puede ser un tipo de máquina que puede prensar lo que ha permanecido sin conformar por el primer aparato de conformado por prensado. En particular, el segundo aparato de conformado por prensado puede ser un tipo de máquina que pueda prensar la parte que no se ha prensado por la almohadilla y el troquel entre porciones que van a formar la parte inferior de canalón, las crestas, y la pared vertical. Además, el segundo aparato de conformado por prensado puede ser un tipo de máquina que prensa una porción del reborde continuo hacia fuera que no se ha conformado por el primer aparato de conformado por prensado. Un aparato de conformado por prensado conocido que tiene un troquel y punzón puede usarse como tal segundo aparato de conformado por prensado.
(2-2. Aparato de conformado por prensado)
Ahora, se describirá el aparato de conformado por prensado según la presente realización. Tal como se describió anteriormente, el aparato de conformado por prensado según la presente realización es el primer aparato de conformado por prensado usado en la primera etapa para formar el producto intermedio. La figura 4 y la figura 5 ilustran esquemáticamente una estructura a modo de ejemplo de un aparato 11 de conformado por prensado según la presente realización. La figura 4 es una vista en sección que representa una parte del primer aparato 11 de conformado por prensado que conforma la región de extremo del elemento 1 estructural. La figura 4 ilustra un estado en el que un material 16 de formación se coloca en un punzón 13 antes de que el conformado por prensado comience. La figura 5 es una vista en perspectiva en despiece ordenado que representa una estructura del primer aparato 11 de conformado por prensado. Además, la figura 6(a) y la figura 6(b) son una vista en perspectiva y una vista en sección, ilustrando ambas esquemáticamente un estado en el que el material 16 de formación está restringido por una almohadilla 15.
El primer aparato 11 de conformado por prensado tiene un punzón 13, un troquel 14, y una almohadilla 15 que prensa un material 16 de formación contra al punzón 13 y restringe el material 16 de formación. El primer aparato 11 de conformado por prensado está configurado, básicamente, para prensar el material 16 de formación moviendo el troquel 14 hasta el punzón 13 estando el material 16 de formación restringido por la almohadilla 15 y el punzón 13.
El punzón 13 tiene una superficie 13b de punzón que tiene una forma correspondiente a una sección transversal sustancialmente con forma de canalón del elemento 1 estructural que va a formarse, y una pared 13a lateral dispuesta en un extremo longitudinal del punzón 13. La superficie 13b de punzón tiene una superficie 13ba superior y hombros 13bb para formar las crestas. La pared 13a lateral es la parte que formará el reborde 7 continuo hacia fuera actuando conjuntamente con una parte 15-3 de conformado de reborde de la almohadilla 15.
En cada hombro 13bb del punzón 13, al menos el extremo longitudinal del hombro 13bb, que es próximo a la pared 13a lateral, tiene, preferiblemente, un radio Rp de curvatura de 2 mm o más. Al ser el radio Rp de curvatura en la porción del hombro 13bb de menos de 2 mm hace difícil dispersar el esfuerzo generado en el extremo de cada porción que va a formar las crestas 3a, 3b en el material 16 de formación cuando el extremo está restringido por la almohadilla 15. Por el contrario, si el radio Rp de curvatura en la porción del hombro 13bb supera 45 mm, el esfuerzo se mitiga relativamente incluso aunque se empleen un método de fabricación conocido y una máquina de prensado conocida para prensar el extremo de cada porción que va a formar las crestas 3a, 3b. Por consiguiente, el aparato 11 de conformado por prensado según la presente realización es especialmente eficaz para la fabricación del elemento 1 estructural que tiene las crestas 3a, 3b en las que el radio Rp de curvatura oscila entre 2 mm y 45 mm.
La almohadilla 15 tiene partes 15-1, 15-2 de restricción, y una parte 15-3 de conformado de reborde. La almohadilla 15 es una almohadilla dividida en la que las partes 15-1, 15-2 de restricción, que se cortan a lo largo de la dirección axial del elemento 1 estructural que va a formarse, se conectan mediante la parte 15-3 de conformado de reborde. La almohadilla 15 puede formarse por dos partes 15-1, 15-2 de restricción completamente separadas sin tener una parte 15-3 de conformado de reborde.
Las partes 15-1, 15-2 de restricción se disponen con las partes orientadas hacia los hombros 13bb respectivos del punzón 13, y prensan y restringen el material 16 de formación contra los hombros 13bb del punzón 13. Las porciones del material 16 de formación que están restringidas por las partes 15-1, 15-2 de restricción y los hombros 13bb forman principalmente las crestas 3a, 3b en las proximidades de las porciones que van a formar los rebordes 7a, 7b de cresta. Cada una de las partes 15-1, 15-2 de restricción de la almohadilla 15 prensa la región de extremo
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de la porción que va a formar cada cresta 3a, 3b para permitir que el material de lámina de acero en la región prensada se proyecte hacia fuera y forme el extremo de cada cresta 3a, 3b mientras que el movimiento del material de lámina de acero circundante se reduce. En la descripción a continuación en el presente documento, la almohadilla 15 también se denomina la almohadilla de cresta.
Según la presente realización, la almohadilla 15 de cresta está configurada para no restringir la porción que va a formar la parte 2 inferior de canalón que se ubica lejos de la porción que va a formar el reborde 7 continuo hacia fuera. Además, la almohadilla 15 de cresta según la presente realización está configurada para no restringir la porción que va a formar la parte 2 inferior de canalón también en las proximidades de la porción que va a formar el reborde 7 continuo hacia fuera. De esta manera, una zona del material 16 de formación que la almohadilla 15 de cresta restringe se hace más pequeña que una zona restringida por almohadillas conocidas, que restringen la mayor parte de la zona de la parte inferior de canalón. Por consiguiente, la carga por área unitaria para prensar el extremo de la porción que va a formar las crestas 3a, 3b aumenta sin aumentar la carga de almohadilla de manera considerable. Por consiguiente, el movimiento del material de lámina de acero que rodea el extremo de cada porción que va a formar las crestas 3a, 3b tiende a reducirse adicionalmente.
Además, la almohadilla 15 de cresta según la presente realización deja el extremo de la porción que va a formar la parte 2 inferior de canalón no restringido, lo que provoca deflexión en la porción que va a formar la parte 2 inferior de canalón mientras que los extremos de las porciones que van a formar las crestas 3a, 3b se prensan y restringen por la almohadilla 15 de cresta. Esto amplía la longitud lineal de los extremos de las porciones que van a formar las crestas 3a, 3b y la parte 2 inferior de canalón de modo que se reduce un porcentaje de alargamiento de borde de cada reborde 7a, 7b de cresta y también se reduce la deformación de contracción cerca de la base de cada reborde 7a, 7b de cresta. Por consiguiente, se reducen las grietas en el borde de cada reborde 7a, 7b de cresta y las arrugas cerca de la base de cada reborde 7a, 7b de cresta. En particular, la almohadilla 15 de cresta según la presente realización deja no restringida la porción que va a formar el reborde 7 continuo hacia fuera que continúa desde la porción que va a formar la parte 2 inferior de canalón. Esto facilita la inducción de la deflexión y reduce las grietas en el borde y las arrugas cerca de la base de cada reborde 7a, 7b de cresta de manera más eficaz.
Es preferible que la restricción del material 16 de formación mediante la almohadilla 15 de cresta esté dirigida a la totalidad de la parte o solamente a una parte de la porción que va a formar cada cresta 3a, 3b en las proximidades de la porción que va a formar el reborde 7 continuo hacia fuera. Tal como se ilustra en la figura 6(a), las partes 15-1, 15-2 de restricción de la almohadilla 15 de cresta según la presente realización restringen una parte de las porciones que van a formar las crestas 3a, 3b en las proximidades del reborde 7 continuo hacia fuera en el material 16 de formación. Más particularmente, la figura 6(a) ilustra un ejemplo en el que permanece una porción no restringida dentro de un ángulo 0, a lo largo del perímetro de la sección transversal de cada cresta 3a, 3b, comenzando desde el borde entre la porción que va a formar cada cresta 3a, 3b y la porción que va a formar la parte 2 inferior de canalón. Además, la almohadilla 15 de cresta según la presente realización también deja no restringida la porción que forma el reborde hacia fuera 7 que continúa desde la porción que va a formar la parte 2 inferior de canalón.
Esto facilita la inducción de la deflexión del material 16 de formación en la porción que va a formar la parte 2 inferior de canalón, tal como se ilustra en la figura 6(b). Por consiguiente, la longitud lineal de la sección transversal de los extremos de las porciones que van a formar las crestas 3a, 3b y la parte 2 inferior de canalón se hace más larga de modo que se reduce un porcentaje de alargamiento de borde de cada reborde 7a, 7b de cresta, y también se reduce la deformación de contracción cerca de la base de cada reborde 7a, 7b de cresta. Por consiguiente, se reducen las grietas en el borde y las arrugas cerca de la base de cada reborde 7a, 7b de cresta.
Por el contrario, una extensión de un material de formación que está restringido por una almohadilla 15' conocida en la técnica se ilustra en la figura 7. La figura 7(a) y (b) son una vista en sección y una vista en perspectiva, ilustrando ambas un estado en el que el material 16 de formación está restringido por la almohadilla 15' conocida en la técnica. Tal como se ilustra en las figuras 7, aunque la almohadilla 15' conocida restringe la porción que va a formar la parte 2 inferior de canalón, no restringe las porciones que van a formar las crestas 3a, 3b. Por consiguiente, el material que rodea las porciones que van a formar las crestas 3a, 3b se mueve fácilmente, lo que tiende a causar grietas de alargamiento de borde en los rebordes 7a, 7b de cresta y arrugas cerca de la base de los rebordes 7a, 7b de cresta.
Tal como se ilustra en la figura 8, una almohadilla 15A de cresta según la presente realización puede restringir, sin embargo, la totalidad del perímetro de la sección transversal de cada porción que va a formar cada cresta 3a, 3b en las proximidades de la porción que va a formar el reborde 7 continuo hacia fuera. Tal como se ilustra en la figura 6(a), la almohadilla 15A de cresta es un ejemplo en el que se proporcionan 0° para el ángulo 0 a lo largo del perímetro de la sección transversal de cada cresta 3a, 3b, comenzando desde el borde entre la porción que va a formar cada cresta 3a, 3b y la porción que va a formar la parte 2 inferior de canalón. La almohadilla 15A de cresta proporciona una zona de restricción lo suficientemente pequeña en comparación con la almohadilla 15' conocida ilustrada en la figura 7 y permite el aumento de la carga de almohadilla por área unitaria y la inducción de deflexión del material 16 de formación.
Además, tal como se ilustra en la figura 9, la almohadilla 15B de cresta según la presente realización puede restringir la porción que va a formar el reborde 7 continuo hacia fuera incluyendo una superficie de elevación curva que continúa desde la porción que va a formar la parte 2 inferior de canalón. La almohadilla 15B de cresta
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proporciona una zona de restricción lo suficientemente pequeña en comparación con la almohadilla 15' conocida ilustrada en la figura 7 y permite un aumento de la carga de almohadilla por área unitaria y la inducción de deflexión del material 16 de formación.
Debe observarse que la almohadilla 15 de cresta tiene el objetivo de proyectar hacia fuera el material para las porciones que van a formar las crestas 3a, 3b en las proximidades del reborde 7 continuo hacia fuera y formar las crestas 3a, 3b de modo que se haga que el movimiento del material circundante se reduzca. Por consiguiente, una extensión restringida por la almohadilla 15 de cresta en el extremo de la porción que va a formar cada cresta 3a, 3b es preferiblemente al menos 1/3 o más de la longitud de perímetro de la sección transversal de las porciones que van a formar cada cresta 3a, 3b. La extensión restringida por la almohadilla 15 de cresta puede incluir adicionalmente una parte de las paredes 4a, 4b verticales en proximidad a las crestas 3a, 3b.
Además, al hacer no restringido el borde entre la porción que va a formar cada cresta 3a, 3b y la porción que va a formar la parte 2 inferior de canalón en los extremos de las porciones que van a formar las crestas 3a, 3b, es posible facilitar la inducción de la deflexión de la parte 2 inferior de canalón. Por consiguiente, la extensión que no está restringida por la almohadilla 15 de cresta en los extremos de las porciones que van a formar las crestas 3a, 3b es preferiblemente al menos 1/2 o más del perímetro de la sección transversal comenzando desde el borde.
También es preferible que la extensión longitudinal de las porciones que van a formar las crestas 3a, 3b que está restringida por la almohadilla 15 de cresta cubra las proximidades de los rebordes 7a, 7b de cresta o, en otras palabras, al menos una parte de una extensión predeterminada desde la base de los rebordes 7a, 7b de cresta. La extensión predeterminada puede ser de la misma longitud que la anchura de reborde de los rebordes 7a, 7b de cresta. En este caso, no es necesario restringir la porción que va a formar las crestas 3a, 3b en la totalidad de la región cubierta por la extensión predeterminada. Es suficiente con restringir solamente una parte de la región cubierta por la extensión predeterminada.
A propósito de lo anterior, desde un punto de vista de la aplicación de un aumento de la carga de almohadilla por área unitaria a los extremos de las porciones que van a formar las crestas 3a, 3b, la almohadilla 15 de cresta puede restringir la porción que va a formar la parte 2 inferior de canalón en las proximidades de la porción que va a formar el reborde 7 continuo hacia fuera. En otras palabras, tal como se ilustra en la figura 10, una almohadilla 15C de cresta según la presente realización puede restringir el extremo de la porción que va a formar la parte 2 inferior de canalón, así como al menos una parte de las porciones que van a formar las crestas 3a, 3b en las proximidades de la porción que va a formar el reborde 7 continuo hacia fuera.
El troquel 14 tiene una sección transversal sustancialmente con forma de canalón en su totalidad. El troquel 14 ilustrado a modo de ejemplo en la figura 4 y la figura 5 está configurado para tener una superficie de prensado correspondiente a la porción que va a formar una parte 2 inferior de canalón excepto la región de extremo que la almohadilla 15 de cresta no restringe. A propósito de lo anterior, el troquel 14 puede estar configurado para no tener la superficie de prensado correspondiente a la totalidad de la porción que va a formar una parte 2 inferior de canalón. En otras palabras, el troquel 14 puede cortarse en dos partes a lo largo de la dirección axial de un producto conformado por prensado que va a formarse.
El troquel 14 está configurado para no solaparse con la almohadilla 15 de cresta en la dirección de prensado. El troquel 14 se mueve hacia el punzón 13 mientras que la almohadilla 15 de cresta restringe las porciones que van a formar las crestas 3a, 3b en las proximidades de la porción que va a formar el reborde 7 continuo hacia fuera, pero no restringe al menos una parte de la porción que va a formar la parte 2 inferior de canalón. De esta manera, la región que incluye la parte 2 inferior de canalón, las crestas 3a, 3b, las paredes 4a, 4b verticales, y otras porciones, excepto la región solapada por la almohadilla 15 de cresta en la dirección de prensado, se forma mediante prensado.
El primer aparato 11 de conformado por prensado permite el conformado por prensado del material 16 de formación realizado, por ejemplo, de una lámina de acero que tiene un grosor de lámina de 2,3 mm o más o una lámina de acero de alta resistencia a la tracción que tiene una resistencia a la tracción de 440 MPa o más sin aumentar una carga de almohadilla de manera considerable. Además, el primer aparato 11 de conformado por prensado puede proporcionar el producto intermedio con menos grietas en los bordes de los rebordes 7a, 7b de cresta y menos arrugas cerca de la base de los rebordes 7a, 7b de cresta. Por consiguiente, esto conlleva dotar al elemento 1 estructural de una rigidez y una propiedad de transferencia de carga superiores como producto conformado por prensado final.
Según la realización, la almohadilla 15 de cresta se cuelga del troquel 14 a través de un resorte helicoidal, un cilindro de gas, o similares. Al mover el troquel 14 hacia el punzón 13, la almohadilla 15 de cresta en primer lugar prensa el material 16 de formación. Posteriormente, la almohadilla 15 de cresta restringe las porciones que van a formar las crestas 3a, 3b en las proximidades de la porción que va a formar el reborde 7 continuo hacia fuera mientras que deja al menos una parte de la porción que va a formar la parte 2 inferior de canalón no restringida. Posteriormente, el troquel 14 prensa el material 16 de formación. A propósito de lo anterior, la almohadilla 15 de cresta y el troquel 14 pueden estar configurados para poder moverse de manera independiente hacia el punzón 13.
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En la descripción anterior, la almohadilla 15 de cresta ha tenido una configuración en la que las partes 15-1, 15-2 de restricción que se cortan a lo largo de la dirección longitudinal se conectan mediante la parte 15-3 de conformado de reborde. Sin embargo, la estructura de la almohadilla de cresta no se limita a esta configuración. Por ejemplo, la almohadilla de cresta puede ser una almohadilla 21 de cresta, tal como se ilustra en la figura 11, que tiene dos partes 21-1, 21-2 de restricción proporcionando un rebaje 21-3. El rebaje 21-3 se dispone en la superficie orientada hacia el punzón 13, y corresponde a una parte no restringida de la porción que va a formar la parte 2 inferior de canalón. La almohadilla 21 de cresta ilustrada en la figura 11 puede tener una parte de conformado de reborde (no mostrada) o puede omitir la parte de conformado de reborde.
A propósito de lo anterior, las almohadillas 15, 21 de cresta dejan regiones en las que el troquel 14 no prensa el material 16 de formación contra al punzón 13. Por ejemplo, el troquel 14 no prensa una pared vertical y los rebordes que están solapados por la almohadilla 15, 21 de cresta en la dirección de prensado. Cuando se emplea un troquel 14 que no tiene una superficie de prensado correspondiente a la porción que va a formar la parte 2 inferior de canalón, la parte 2 inferior de canalón incluye una región no prensada por el primer aparato de conformado por prensado 11. Tal región se prensa en una segunda etapa. Un aparato de conformado por prensado que va a usarse en la segunda etapa puede configurarse usando un aparato de conformado por prensado conocido en la técnica, y la descripción adicional del mismo se omite.
(2-3. Método de fabricación)
Ahora, se explicará de manea específica un método para fabricar un elemento estructural para un cuerpo de automóvil según la presente realización. El método de fabricación de un elemento estructural para un cuerpo de automóvil según la presente realización es un ejemplo del método para fabricar el elemento 1 estructural que tiene el reborde 7 continuo hacia fuera tal como se ilustra en la figura 1 a modo de ejemplo.
(2-3-1. Primera etapa)
La figura 12 y la figura 13 son vistas esquemáticas que ilustran una primera etapa llevada a cabo usando el primer aparato 11 de conformado por prensado. La figura 12 es una vista en sección que ilustra esquemáticamente un estado en el que la almohadilla 15 de cresta restringe el material 16 de formación. La figura 13 es una vista en sección que ilustra un estado en el que el troquel 14 prensa el material 16 de formación. La figura 12 y la figura 13 ilustran un estado en el que la región de extremo longitudinal del material 16 de formación, en la que se forma un reborde 7 continuo hacia fuera, se prensa en la primera etapa. Además, el primer aparato 11 de conformado por prensado en el que la almohadilla 15 de cresta se cuelga del troquel 14 se usa en el método de fabricación descrito a continuación.
En la primera etapa, una pieza en bruto desarrollada que tiene una forma en la que el elemento 1 estructural se desarrolla de manera plana se proporciona como un material 16 de formación, y el material 16 de formación se establece en un punzón 13. Posteriormente, tal como se ilustra por la figura 12 y la figura 6(a), mientras que el troquel 14 se mueve hacia el punzón 13, porciones que van a formar crestas 3a, 3b en las proximidades de una porción que va a formar un reborde 7 continuo hacia fuera en el material 16 de formación se doblan posteriormente hacia la dirección de prensado y se restringen por la almohadilla 15 de cresta. Mientras, una porción que va a formar una parte 2 inferior de canalón permanece no restringida de modo que una carga de almohadilla relativamente grande se ejerce sobre la región prensada por la almohadilla 15 de cresta. Debe observarse que la totalidad de la parte o una parte de la porción que va a formar la parte 2 inferior de canalón en las proximidades de la porción que va a formar el reborde 7 continuo hacia fuera puede estar restringida.
En este momento, es preferible que la almohadilla 15 de cresta prense una región de al menos 1/3 de la longitud de perímetro de la sección transversal de la porción que va a formar cada cresta 3a, 3b. La almohadilla 15 de cresta prensa la región de modo que partes 15-1, 15-2 de restricción de la almohadilla 15 de cresta proyectan el material de lámina de acero prensado hacia fuera, y forman partes de las crestas 3a, 3b mientras que el movimiento del material circundante de lámina de acero se reduce.
Además, cuando la almohadilla 15 de cresta restringe el material 16 de formación en las proximidades de la porción que va a formar el reborde 7 continuo hacia fuera, el extremo de la porción que va a formar la parte 2 inferior de canalón permanece no restringida, lo que induce la deflexión del material 16 de formación en la porción que va a formar la parte 2 inferior de canalón tal como se ilustra en la figura 6(b). Esto amplía la longitud lineal de los extremos de las porciones que van a formar las crestas 3a, 3b y la parte 2 inferior de canalón de modo que se reduce el porcentaje de alargamiento de borde de cada reborde 7a, 7b de cresta y también se reduce la deformación de contracción cerca de la base de cada reborde 7a, 7b de cresta. Por consiguiente, se reducen las grietas en el borde de cada reborde 7a, 7b de cresta y las arrugas cerca de la base del mismo.
En este momento, al hacer no restringido el borde entre la porción que va a formar cada cresta 3a, 3b y la porción que va a formar la parte 2 inferior de canalón en las porciones que van a formar las crestas 3a, 3b, es posible facilitar la inducción de la deflexión de la parte 2 inferior de canalón. Por consiguiente, es preferible que la extensión que no está restringida en el extremo de la porción que va a formar cada cresta 3 a, 3b sea al menos 1/2 o más de la longitud de perímetro de la sección transversal comenzando desde el borde entre la porción que va a formar cada
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cresta 3a, 3b y la porción que va a formar la parte 2 inferior de canalón.
En los hombros 13bb del punzón 13 que van a usarse, al menos el extremo longitudinal de cada hombro 13bb que es próximo a la pared 13a lateral tiene, preferiblemente, un radio Rp de curvatura de 2 mm o más. Si el radio Rp de curvatura en la porción del hombro 13bb es de menos de 2 mm, se hace difícil dispersar el esfuerzo generado en el extremo de la porción que va a formar cada cresta 3a, 3b en el material 16 de formación cuando el extremo está restringido por la almohadilla 15. Por el contrario, si el radio Rp de curvatura en la porción del hombro 13bb supera 45 mm, el esfuerzo se mitiga relativamente incluso aunque se emplee un método de fabricación conocido para prensar el extremo de la porción que va a formar cada cresta 3a, 3b. Por consiguiente, un método para fabricar un elemento estructural para un cuerpo de automóvil según la presente realización es especialmente eficaz en la fabricación de un elemento 1 estructural con crestas 3a, 3b cuyo radio Rp de curvatura oscila entre 2 mm y 45 mm.
Entonces, el troquel 14 y punzón 13 llevan a cabo una primera etapa de conformado por prensado, moviéndose el troquel 14 adicionalmente hacia el punzón 13, tal como se ilustra en la figura 13. De esta manera, el material 16 de formación se prensa para formar un producto intermedio excepto, por ejemplo, las regiones ubicadas bajo las almohadillas 13 de cresta en la dirección de prensado (16A en la figura 13). Mientras que, las almohadillas 15 de cresta restringen las porciones que van a formar las crestas 3a, 3b en las proximidades de la porción que va a formar el reborde 7 continuo hacia fuera mientras que la porción que va a formar la parte 2 inferior de canalón permanece no restringida.
Por consiguiente, en el conformado por prensado que usa el troquel 14 y punzón 15, también se reducen el porcentaje de alargamiento de borde de cada reborde 7a, 7b de cresta y la deformación de contracción cerca de la base de cada reborde 7a, 7b de cresta. Como resultado, se reducen las grietas en los bordes y las arrugas cerca de la base de los rebordes 7a, 7b de cresta del producto intermedio obtenido.
El conformado por prensado de primera etapa que usa el punzón 13 y el troquel 14 puede ser una etapa de doblado en la que el troquel 14 prensa y dobla el material 16 de formación contra al punzón 13. Alternativamente, el conformado por prensado de primera etapa puede ser una embutición profunda en la que el troquel 14 y un soporte de pieza en bruto se mueven hacia el punzón 13 para llevar a cabo el conformado por prensado mientras que el troquel 14 y el soporte de pieza en bruto agarran las porciones que van a formar las paredes verticales en el material 16 de formación.
Tal como se describió anteriormente, el material 16 de formación se prensa, excepto, por ejemplo, las regiones ubicadas bajo las almohadillas 15 de cresta (16A en la figura 13) en la dirección de prensado en la primera etapa, para formar el producto intermedio en la primera etapa. A propósito de lo anterior, aunque no se muestra en las figuras 12 a 13, una parte de las secciones 5a, 5b curvas y los rebordes 6a, 6b del elemento 1 estructural ilustrado a modo de ejemplo en la figura 1 pueden prensarse por el punzón 13 y el troquel 14 en la primera etapa, o pueden prensarse en la segunda etapa posterior.
(2-3-2. La segunda etapa)
Tras el conformado por prensado de primera etapa se lleva a cabo en la primera etapa, entonces se lleva a cabo un conformado por prensado de segunda etapa en la segunda etapa. La primera etapa puede no producir un producto que tiene una forma final porque la almohadilla 15 de cresta no prensa al menos una parte de la porción que va a formar una parte 2 inferior de canalón. Además, la primera etapa no forma una parte de las porciones que van a formar las paredes 4a, 4b verticales, es decir, la parte que está ubicada bajo la almohadilla 15 de cresta y solapada por la almohadilla 15 de cresta en la dirección de prensado, en formas finales como el elemento 1 estructural. Además, la totalidad de las porciones o una parte de las porciones que van a formar las secciones 5a, 5b curvas y los rebordes 6a, 6a del elemento 1 estructural pueden no formarse en formas finales en la primera etapa.
Además, una parte de los extremos de las porciones que van a formar las crestas 3a, 3b puede que tampoco se formen en formas finales en la primera etapa, dependiendo de la región que la almohadilla 15 de cresta prensa en el material 16 de formación. Por ejemplo, cuando la almohadilla 15 de cresta prensa una 1/2 de región de perímetro de la sección transversal de la porción que va a formar cada cresta 3a, 3b en la primera etapa, la 1/2 de región de perímetro restante necesita prensarse después.
Por consiguiente, el punzón y el troquel en la segunda etapa que usan el segundo aparato de conformado por prensado llevan a cabo el conformado por prensado de segunda etapa para prensar el producto intermedio y formar el elemento 1 estructural que tiene la forma final. La segunda etapa puede llevarse a cabo mediante un método de conformado por prensado conocido que usa un punzón y troquel que tienen una superficie de prensado correspondiente a una porción que va a formar la forma final.
A propósito de lo anterior, la segunda etapa puede ser conformado por prensado de estampado que usa un troquel y punzón sin usar almohadillas, o puede ser un conformado por prensado habitual que usa almohadillas.
<3. Conclusión>
Tal como se describió anteriormente, según el método para fabricar un elemento estructural para un cuerpo de
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automóvil, que incluye un aparato 11 de conformado por prensado (primer aparato de conformado por prensado) según la presente realización, y usando la primera etapa el primer aparato 11 de conformado por prensado, se obtiene el elemento 1 estructural que tiene el reborde 7 continuo hacia fuera formado desde la parte 2 inferior de canalón hasta cada pared 4a y 4b vertical en el extremo en la dirección predeterminada. En la primera etapa, la almohadilla 15 de cresta dobla y restringe los extremos de porciones que van a formar las crestas 3a, 3b en la dirección de prensado. Mientras, regiones excepto el extremo en la porción que va a formar la parte 2 inferior de canalón se dejan no restringidas en la primera etapa. Por consiguiente, se induce la deflexión de la parte 2 inferior de canalón, y el perímetro de la sección transversal de la parte 2 inferior de canalón y las crestas 3a, 3b se hacen más largos, lo que reduce las grietas en el borde del reborde de cresta 7.
Además, la porción que va a formar la parte 2 inferior de canalón se deja no restringida de modo que la carga por área unitaria aplicada a la región restringida por la almohadilla 15 de cresta aumenta sin aumentar la carga de almohadilla de manera considerable. Por consiguiente, los extremos de las porciones que van a formar las crestas 3a, 3b se restringen de manera segura por la almohadilla 15 de cresta, y se hace que la parte del material de lámina de acero que se prensa por la almohadilla 15 de cresta se proyecte hacia fuera para formar los extremos de las crestas. Esto da como resultado la restricción del movimiento del material de lámina de acero en la zona que rodea las porciones prensadas por la almohadilla 15 de cresta, y también la supresión de un aumento de la carga de almohadilla, mientras que obtiene el producto conformado por prensado con menos grietas en el borde del reborde 7 continuo hacia fuera y menos arrugas en las proximidades de la base del reborde 7 continuo hacia fuera.
Según la presente realización, tal como se describió anteriormente, el alargamiento y deformación de contracción del material circundante, lo que provoca grietas en el borde y arrugas cerca de la base de cada reborde 7a, 7b de cresta, se reducirá incluso aunque se use un material 16 de formación realizado de una lámina de acero que tiene un grosor de lámina de 2,3 mm o más o una lámina de acero de alta resistencia a la tracción que tiene una resistencia a la tracción de 440 MPa o más. La realización de elementos estructurales para un cuerpo de automóvil a partir de productos conformados por prensado que se forman de la manera descrita anteriormente permite una mejora en la rigidez y en la propiedad de transferencia de carga en el caso en el que se aplique una carga de impacto.
Hasta el momento se ha descrito una realización preferible con referencia a los dibujos adjuntos. La presente invención, sin embargo, no se limita al ejemplo descrito anteriormente. Será evidente que los expertos en la técnica a los que pertenece la presente invención pueden concebir diversas alternativas y modificaciones mientras que permanezcan dentro del alcance de la idea técnica tal como se describe en las reivindicaciones. Debe comprenderse que tales alternativas y modificaciones se encuentren de manera aparente dentro del alcance técnico de la presente invención.
[Ejemplo]
Ahora se describirán ejemplos según la presente invención.
(1) Ejemplos 1, 2 y ejemplo comparativo 1
En el ejemplo 1, se fabricó un elemento 1 estructural usando una almohadilla 15 de cresta tal como se ilustra en las figuras 4 y 5 mediante el método de fabricación según la presente realización. En el ejemplo 1, la región de 1/2 de la longitud de perímetro de la sección transversal de cada cresta 3a, 3b permaneció no restringida a lo largo de cada cresta 3a, 3b comenzando desde el borde entre cada cresta 3a, 3b y una parte 2 inferior de canalón en los extremos de porciones que van a formar crestas 3a, 3b.
En el ejemplo 2, se fabricó un elemento 1 estructural usando la almohadilla 15C de cresta ilustrada en la figura 10 mediante el método de fabricación según la presente realización. En el ejemplo 2, la almohadilla 15 de cresta restringió la región de la totalidad de la longitud de perímetro de la sección transversal de cada cresta 3a, 3b en los extremos de porciones que van a formar las crestas 3a, 3b. Además de esto, el extremo de la porción que va a formar una parte 2 inferior de canalón también se restringió en el ejemplo 2.
En el ejemplo comparativo 1, tal como se ilustra en la figura 7(a) y (b), se fabricó un elemento estructural al tiempo que se restringe la totalidad de la porción que va a formar la parte 2 inferior de canalón en el material 16 de formación y no se restringen los extremos de las porciones que van a formar las crestas 3a, 3b según las mismas condiciones que en el ejemplo 1 excepto el uso de la almohadilla 15'.
El material 16 de formación fue una lámina de acero con un grosor de 1,4 mm que tiene una resistencia a la tracción de tipo 980 MPa, que se midió mediante pruebas de tracción según JIS Z 2241. Además, el elemento estructural que iba a fabricarse tenía una sección transversal sustancialmente con forma de canalón de 100 mm de altura y 80mm de anchura en la parte inferior de canalón y un reborde 7 continuo hacia fuera de 15 mm de anchura de reborde. Los hombros de un punzón usado tenían un radio de curvatura de 12 mm.
(1-1) Tasa de aumento de grosor de lámina (tasa de disminución de grosor de lámina)
Se realizaron análisis numéricos que usan el método de elementos finitos en tasas de aumento de grosor de lámina
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Por el contrario, tasas de disminución máximas de grosor de lámina en los bordes de los rebordes 7a, 7b de cresta de los elementos 1 estructurales según los ejemplos 1, 2 fueron de aproximadamente el 12,5% y de aproximadamente el 13,4%, respectivamente. Se mostró, por tanto, que pueden reducirse las grietas en los bordes de los rebordes 7a, 7b de cresta más en los elementos 1 estructurales de los ejemplos 1, 2 que en el elemento estructural del ejemplo comparativo 1. Las tasas de aumento máximas de grosor de lámina cerca de la base de los rebordes 7a, 7b de cresta de los elementos 1 estructurales según los ejemplos 1, 2 fueron de aproximadamente el 14,1% y de aproximadamente el 13,0%, respectivamente. Se mostró, por tanto, que pueden reducirse las arrugas cerca de la base de cada reborde 7a, 7b de cresta más en los elementos 1 estructurales de los ejemplos 1, 2 que en el elemento estructural del ejemplo comparativo 1.
(1-2) Una carga de almohadilla
En la fabricación de elementos estructurales según el ejemplo 1 y el ejemplo comparativo 1, se obtuvo entonces la carga de almohadilla requerida para que la almohadilla prense y restrinja el material 16 de formación contra al punzón 13. Los resultados mostraron que la carga de almohadilla de la almohadilla 15 de cresta del ejemplo 1 fue aproximadamente 1,2 veces mayor que la del ejemplo comparativo 1, y por tanto la almohadilla 15 de cresta del ejemplo 1 no necesitó un aumento considerable en la carga de almohadilla.
(1-3) Extensión de restricción
Se realizaron análisis numéricos que usan el método de elementos finitos con respecto a la influencia de una extensión de restricción en las porciones que van a formar las crestas 3a, 3b en la tasa de aumento de grosor de lámina (tasa de disminución de grosor de lámina) en el método de fabricación mencionado anteriormente del elemento 1 estructural del ejemplo 1. El ángulo 0 de una extensión no restringida tal como se ilustra en la figura 6(a) se cambió dentro del intervalo que oscila entre 0° y 45°, en el que el ángulo 0= 0° significa que la totalidad de la región de extremo de las porciones que van a formar las crestas 3a, 3b se prensa. Si el ángulo 0= 45°, una 1/2 de región del perímetro de la sección transversal de cada cresta 3a, 3b comenzando desde el borde entre la porción que va a formar cada cresta 3a, 3b y la porción que va a formar la parte 2 inferior de canalón se deja no restringida.
Los análisis mostraron que una tasa de disminución máxima de grosor de lámina en los bordes de los rebordes 7a, 7b de cresta cuando el ángulo 0= 0° fue de aproximadamente el 13,1%. A medida que el ángulo 0 aumentaba, en otras palabras, a medida que disminuía la región de restricción, la tasa de disminución máxima caía, y cuando el ángulo 0= 45°, una tasa de disminución máxima de grosor de lámina en los bordes de los rebordes 7a, 7b de cresta fue del 12,5%. Cuando el ángulo 0 se encuentra en el intervalo entre 0° y 45°, las tasas de disminución máximas de grosor de lámina en los bordes de los rebordes 7a, 7b de cresta se encuentran dentro de un nivel aceptable.
(1-4) Radio de curvatura de hombro de punzón
Se realizaron análisis numéricos que usan el método de elementos finitos en la relación entre la tasa de disminución de grosor de lámina en el borde de cada reborde 7a, 7b de cresta que va a formarse y el radio Rp de curvatura del hombro 13bb del punzón 13 del aparato 11 de conformado por prensado (el primer aparato de conformado por prensado) usado en la primera etapa en los métodos para fabricar los elementos estructurales según el ejemplo 1 y el ejemplo comparativo 1 descritos anteriormente. Se fabricaron los elementos estructurales usando un material de formación de una lámina de acero con un grosor de 2,3 mm que tiene una resistencia a la tracción de tipo 590 MPa, que se midió mediante pruebas de tracción según ZIS Z 2241, bajo las mismas condiciones excepto el cambio del radio Rp de curvatura del hombro 13bb del punzón 13. El radio Rp de curvatura del hombro 13bb del punzón 13 se cambió dentro del intervalo entre 0 mm y 45 mm.
Los resultados de análisis se muestran en la figura 14. El eje horizontal representa el radio Rp de curvatura (mm) del hombro 13bb del punzón 13, y el eje vertical representa el valor máximo (valor relativo) de la tasa de disminución de grosor de lámina. La figura 14 muestra que el valor máximo de la tasa de disminución de grosor de lámina cae en el intervalo del radio Rp de curvatura del hombro 13bb que es 45 mm o menos cuando se usa la almohadilla 15 de cresta según el ejemplo 1, en comparación con el caso de usar la almohadilla según el ejemplo comparativo 1. Además, en el caso de usar la almohadilla 15 de cresta según el ejemplo 1, se produjo la rotura de los bordes de los rebordes 7a, 7b de cresta cuando el radio Rp de curvatura del hombro 13bb fue menos de 2mm, y no pudo obtenerse un reborde 7 continuo hacia fuera deseado.
Se mostró, por tanto, que cuando se usa la almohadilla 15 de cresta según el ejemplo 1, puede reducirse el esfuerzo producido en los extremos de los rebordes 7a, 7b de cresta y las crestas 3a, 3b al tiempo que se mantiene la capacidad de conformado del producto conformado por prensado, en comparación con el caso de usar la
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almohadilla según el ejemplo comparativo 1, si el radio Rp de curvatura del hombro 13bb del punzón 13 permanece dentro del intervalo que oscila entre 2 mm y 45 mm.
(2) Ejemplos 3, 4 y ejemplo comparativo 2
En los ejemplos 3, 4 y en el ejemplo comparativo 2, se fabricaron elementos estructurales usando un material 16 de formación de una lámina de acero con un grosor de 3,2 mm que tiene una resistencia a la tracción de tipo 270 MPa, que se midió mediante pruebas de tracción según ZIS Z 2241, bajo las mismas condiciones que en los ejemplos 1,2 y el ejemplo comparativo 1.
(2-1) Tasa de aumento de grosor de lámina (tasa de disminución de grosor de lámina)
Se realizaron análisis numéricos que usan el método de elementos finitos en tasas de aumento de grosor de lámina (tasas de disminución de grosor de lámina) en las proximidades de los rebordes 7a, 7b de cresta de los elementos estructurales que iban a fabricarse según el ejemplo 3, 4 y el ejemplo comparativo 2. Los análisis mostraron que una tasa de disminución máxima de grosor de lámina en los bordes de los rebordes de cresta en el elemento estructural según el ejemplo comparativo 2 fue de aproximadamente el 12,7%, y una tasa de aumento máxima de grosor de lámina cerca de las bases de los rebordes de cresta en el elemento estructural según el ejemplo comparativo 2 fue de aproximadamente el 6,8%.
Por el contrario, tasas de disminución máximas de grosor de lámina en los bordes de los rebordes 7a, 7b de cresta de los elementos 1 estructurales según los ejemplos 3, 4 fueron de aproximadamente el 7,5% y de aproximadamente el 7,6%, respectivamente. Se mostró, por tanto, que pueden reducirse las grietas en los bordes de los rebordes 7a, 7b de cresta más en los elementos 1 estructurales de los ejemplos 3, 4 que en el elemento estructural del ejemplo comparativo 2. Las tasas de aumento máximas de grosor de lámina cerca de las bases de los rebordes 7a, 7b de cresta de los elementos 1 estructurales según los ejemplos 3, 4 fueron de aproximadamente el 5,2% y de aproximadamente el 6,5%, respectivamente. Se mostró, por tanto, que pueden reducirse las arrugas cerca de la base de los rebordes 7a, 7b de cresta más en los elementos 1 estructurales de los ejemplos 3, 4 que en el elemento estructural del ejemplo comparativo 2.
(2-2) Carga de almohadilla
En la fabricación de los elementos estructurales según el ejemplo 3 y el ejemplo comparativo 2, se obtuvo entonces la carga de almohadilla requerida para que la almohadilla prense y restrinja el material 16 de formación contra al punzón 13. Los resultados mostraron que la carga de almohadilla de la almohadilla 15 de cresta del ejemplo 3 fue aproximadamente 1,3 veces mayor que la de la almohadilla del ejemplo comparativo 2, y por tanto la almohadilla del ejemplo 3 no necesitó un aumento considerable de la carga de almohadilla.
[Lista de signos de referencia]
1 elemento estructural
2 parte inferior de canalón
3a, 3b cresta
4a, 4b pared vertical
5a, 5b sección curva
6a, 6b reborde
7 reborde continuo hacia fuera
7a, 7b reborde de cresta
11 aparato de conformado por prensado (primer aparato de conformado por prensado)
13 punzón
13ba superficie superior
13bb hombro
14 troquel
15, 15a, 15b, 15c almohadilla (almohadilla de cresta)
15-1, 15-2 parte de restricción
- 16
- material de formación
- 20
- estructura acoplada
- 21
- almohadilla (almohadilla de cresta)
- 21-1, 21-2
- parte de restricción
- 5 21-3
- rebaje
Claims (11)
- 51015202530354045REIVINDICACIONES1. Método para fabricar un elemento (1) estructural para un cuerpo de automóvil, formándose el elemento (1) estructural prensando un material (16) de formación realizado de una lámina de acero usando un aparato de conformado por prensado que tiene un punzón (13), un troquel (14), y una almohadilla (15) orientada hacia el punzón (13), extendiéndose el elemento (1) estructural en una dirección (X) predeterminada, teniendo una sección transversal sustancialmente con forma de canalón que se cruza con la dirección (X) predeterminada, e incluyendouna parte (2) inferior de canalón,una cresta (3a, 3b) que continua hasta la parte (2) inferior de canalón, una pared (4a, 4b) vertical que continúa hasta la cresta (3a, 3b), yun reborde (7) continuo hacia fuera que se forma de manera continua a lo largo de al menos un extremo en la dirección (X) predeterminada, incluyendo el un extremo al menos una parte de la cresta (3a, 3b), una parte de la parte (2) inferior de canalón, y una parte de la pared (4a, 4b) vertical,comprendiendo el método:una primera etapa en la quela almohadilla (15) prensa el material (16) de formación contra al punzón (13) para levantar una parte que corresponde a un reborde que va a formar extremos de al menos la parte (2) inferior de canalón y la cresta (3a, 3b) en una dirección opuesta a la dirección de prensado, yel punzón (13) y el troquel (14) llevan a cabo el conformado por prensado para formar un producto intermedio, mientras que la almohadilla (15) dobla un extremo de una porción que va a formar la cresta (3a, 3b) en la dirección de prensado y restringe al menos una parte del extremo, y una región distinta de un extremo en una porción que va a formar la parte (2) inferior de canalón permanece no restringida; yuna segunda etapa en la queel producto intermedio se prensa adicionalmente para formar el elemento (1) estructural para el cuerpo de automóvil.
- 2. Método para fabricar un elemento (1) estructural para un cuerpo de automóvil según la reivindicación 1, en el que al menos una parte del extremo de la porción que va a formar la parte (2) inferior de canalón está no restringida en la primera etapa.
- 3. Método para fabricar un elemento (1) estructural para un cuerpo de automóvil según la reivindicación 1 ó 2, en el que la totalidad de la porción que va a formar la parte (2) inferior de canalón y al menos una parte de la porción que corresponde al reborde que va a formarse en el extremo de la parte (2) inferior de canalón, continuando la parte hasta la porción que va a formar la parte (2) inferior de canalón, permanecen no restringidas en la primera etapa.
- 4. Método para fabricar un elemento (1) estructural para un cuerpo de automóvil según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que una porción de al menos 1/2 de la longitud de un perímetro de una sección transversal en el extremo de la porción que va a formar la cresta (3a, 3b), comenzando la 1/2 de la longitud desde un borde entre la porción que va a formar la cresta (3a, 3b) y la porción que va a formar la parte (2) inferior de canalón, permanece no restringida en la primera etapa.
- 5. Método para fabricar un elemento (1) estructural para un cuerpo de automóvil según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que el punzón (13) usado en la primera etapa tiene un hombro (13bb) que tiene una superficie para formar la cresta (3a, 3b), y al menos una porción del hombro (13bb) correspondiente al extremo en la dirección (X) predeterminada tiene un radio (Rp) de curvatura que oscila entre 2 mm y 45 mm.
- 6. Método para fabricar un elemento (1) estructural para un cuerpo de automóvil según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que la lámina de acero es una lámina de acero de 2,3 mm o más en grosor o una lámina de acero de alta resistencia a la tracción de 440 MPa o más en resistencia a la tracción.
- 7. Aparato de conformado por prensado usado para fabricar un elemento (1) estructural para un cuerpo de automóvil, extendiéndose el elemento (1) estructural en una dirección (X) predeterminada, teniendo una sección transversal sustancialmente con forma de canalón que se cruza con la dirección (X) predeterminada, e incluyendouna parte (2) inferior de canalón,una cresta (3a, 3b) que continua hasta la parte (2) inferior de canalón, una pared (4a, 4b) vertical que continúa hasta la cresta (3a, 3b), y510152025un reborde (7) continuo hacia fuera que se forma de manera continua a lo largo de al menos un extremo en la dirección (X) predeterminada, incluyendo el un extremo al menos una parte de la cresta (3a, 3b), una parte de la parte (2) inferior de canalón, y una parte de la pared (4a, 4b) vertical,comprendiendo el aparato de conformado por prensado: un punzón (13); un troquel (14); y una almohadilla (15) orientada hacia el punzón (13), llevando a cabo el punzón (13) y el troquel (14) el conformado por prensado mientras que la almohadilla (15) y el punzón (13) restringen un material (16) de formación realizado de una lámina de acero,en el que la almohadilla (15) prensa el material (16) de formación para doblar un extremo de una porción que va a formar la cresta (3a, 3b) en la dirección de prensado, y restringe al menos una parte del extremo mientras que una región distinta de un extremo en una porción que va a formar la parte (2) inferior de canalón permanece no restringida.
- 8. Aparato de conformado por prensado según la reivindicación 7, en el que la almohadilla (15), en funcionamiento, deja al menos una parte del extremo de la porción que va a formar la parte (2) inferior de canalón no restringida.
- 9. Aparato de conformado por prensado según la reivindicación 7 u 8, en el que la almohadilla (15), en funcionamiento, deja no restringida la totalidad de la porción que va a formar la parte (2) inferior de canalón y al menos una parte de la porción que corresponde al reborde (7) que va a formarse en el extremo de la parte (2) inferior de canalón, continuando la parte hasta la porción que va a formar la parte (2) inferior de canalón.
- 10. Aparato de conformado por prensado según una cualquiera de las reivindicaciones 7 a 9, en el que la almohadilla (15), en funcionamiento, deja no restringida una porción de al menos 1/2 de la longitud de un perímetro de una sección transversal en el extremo de la porción que va a formar la cresta (3a, 3b), comenzando la 1/2 de la longitud desde un borde entre la porción que va a formar la cresta (3a, 3b) y la porción que va a formar la parte (2) inferior de canalón.
- 11. Aparato de conformado por prensado según una cualquiera de las reivindicaciones 7 a 10, en el que el punzón (13) tiene un hombro (13bb) que tiene una superficie para formar la cresta (3a, 3b), y al menos una porción del hombro (13bb) correspondiente al extremo en la dirección (X) predeterminada tiene un radio (Rp) de curvatura que oscila entre 2 mm y 45 mm.
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