ES2886110T3 - Ensamblaje de elementos de chapa metálica que comprenden un rebaje - Google Patents
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Abstract
Ensamblaje (2; 102; 202) de al menos dos elementos de chapa metálica (4, 4'; 104, 104'; 204, 204'), que comprenden, cada uno, un borde (6, 6'; 106, 106'; 206, 206') plano, estando superpuestos los citados bordes para formar un rebaje plano de unión (8; 108; 208) de los citados elementos, comprendiendo el citado rebaje un extremo libre (14; 114; 214), y estando ensamblados los citados bordes por: - puntos de soldadura (10; 110; 210) distribuidos a lo largo del rebaje según un primer eje (L1); y - al menos una tira de adhesivo (12; 112; 212) en el rebaje que se extiende a lo largo del citado rebaje según un segundo eje (L2); el segundo eje (L2) está desplazado con respecto al primer eje (L1) en una dirección opuesta al extremo libre del rebaje, caracterizado por que el primer eje (L1) está situado en el eje medio (M) del rebaje (8; 108; 208) o a distancia del citado eje de menos del 30 % de la anchura (D) del rebaje, estando el segundo eje (L2) desplazado del primer eje (L1) una distancia comprendida entre el 20 % y el 80 % de la anchura (d) de la tira de adhesivo (12, 112, 212).
Description
DESCRIPCIÓN
Ensamblaje de elementos de chapa metálica que comprenden un rebaje
La invención se refiere al ámbito de los ensamblajes de chapas metálicas, especialmente de estampados de vehículo automóvil. Más particularmente, la invención se refiere a un ensamblaje de chapas metálicas que forman un rebaje y a un procedimiento de realización de tal ensamblaje.
Una estructura de carrocería de vehículo automóvil está formada por ensamblajes de estampados que comprenden bordes superpuestos que forman rebajes de unión de los estampados. La rigidez de una estructura de carrocería depende en parte de la rigidez de los estampados utilizados, depende en parte igualmente de la rigidez de los rebajes de unión. Una falta de rigidez de los rebajes de unión puede, al reducir la rigidez de la carrocería, afectar por ejemplo a la comodidad de rodaje o la calidad de la adherencia a la carretera.
El documento de patente US 2007/0245541 A1 divulga un ensamblaje de al menos dos elementos de chapa metálica que comprenden, cada uno, un borde. Los bordes de los elementos se superponen para formar un rebaje de unión de los elementos. Los bordes de los elementos se ensamblan por puntos de soldadura por resistencia eléctrica que se distribuyen a lo largo del rebaje así como por una tira de adhesivo en el rebaje. Uno de los bordes del ensamblaje comprende, además, una zona circular en el interior de la cual se realiza el punto de soldadura eléctrica y que comprende porciones puestas en forma en saliente enfrente del borde del elemento opuesto. Las porciones en saliente permiten controlar la cantidad de adhesivo que queda en el rebaje después de la soldadura. La solución de esta enseñanza es cara por que requiere una puesta en forma de uno de los bordes del ensamblaje, lo que repercute en el coste del ensamblaje. La enseñanza es por otra parte relativa generalmente a la limpieza del adhesivo en el ensamblaje.
El documento FR 3 976 544 A divulga otra disposición de dos piezas, ensambladas una a la otra por dos de sus paredes superpuestas.
La invención tiene por objetivo proponer una solución que mitigue al menos un inconveniente del estado de la técnica, en particular del estado de la técnica antes mencionado. Más particularmente, la invención tiene por objetivo proponer una solución para facilitar la realización de un ensamblaje eficaz de elementos de chapa metálica y que sea económico.
La invención tiene por objeto un ensamblaje de al menos dos elementos de chapa metálica, que comprenden, cada uno, un borde plano, siendo los citados bordes superpuestos para formar un rebaje plano de unión de los citados elementos, comprendiendo el citado rebaje un extremo libre, y siendo ensamblados los citados bordes por puntos de soldadura distribuidos a lo largo del rebaje según un primer eje; y al menos una tira de adhesivo en el rebaje que se extiende a lo largo del citado rebaje según un segundo eje; caracterizado por que el segundo eje está desplazado con respecto al primer eje, en una dirección opuesta al extremo libre del rebaje. Por eje de la tira de adhesivo, se entiende un eje que se extiende en el medio de la tira de adhesivo.
Por plana se entiende una superficie que no comprende relieve localmente, tal como una parte en saliente o un hueco, es decir, que es plana.
Según un modo ventajoso de la invención, el segundo eje está desplazado más de 2 mm, preferentemente más de 4 mm.
Según un modo ventajoso de la invención, la tira de adhesivo es continua o discontinua.
Según un modo ventajoso de la invención, la tira de adhesivo es discontinua y los puntos de soldadura se realizan al nivel de los tramos provistos de adhesivo y/o a nivel de los tramos desprovistos de adhesivo.
Según la invención, el primer eje está situado en el eje medio del rebaje o a una distancia del citado eje de menos del 30 % de la anchura del rebaje, preferentemente de menos del 15 % de la citada anchura, más preferentemente todavía de menos del 5 % de la citada anchura.
Según un modo ventajoso de la invención, el rebaje comprende una primera mitad a partir del extremo libre, comprendiendo la tira de adhesivo una porción que se extiende en la segunda mitad del citado rebaje, siendo la citada porción de anchura superior al 50 % de la anchura de la citada tira, preferentemente superior al 65 % de la citada anchura, más preferentemente todavía superior al 80 % de la citada anchura.
Según la invención, el segundo eje está desplazado del primer eje una distancia comprendida entre el 20 % y el 80 % de la anchura de la tira de adhesivo, preferentemente comprendida entre el 50 % y el 70 % de la citada anchura.
Según un modo ventajoso de la invención, el adhesivo es a base de epoxi o a base de poliuretano elastómero.
Según un modo ventajoso de la invención, uno o varios de los elementos forman al menos una zona que es adyacente al borde y que comprende un pliegue o al menos una porción curvada.
Según un modo ventajoso de la invención, los elementos son de hierro o de aluminio.
Según un modo ventajoso de la invención, la chapa es de un espesor comprendido entre 0,5 mm y 4 mm,
preferentemente entre 1,2 mm y 2,5 mm.
Según un modo ventajoso de la invención, la tira de adhesivo tiene una anchura comprendida entre el 20 % y el 80 % de la anchura del rebaje.
Según un modo ventajoso de la invención, los puntos de soldadura son puntos de soldadura por resistencia eléctrica y tienen un diámetro comprendido entre el 5 % y el 30 % de la anchura del rebaje, preferentemente comprendido entre el 10 % y el 20 % de la citada anchura.
Según un modo ventajoso de la invención, los puntos de soldadura se obtienen por soldadura láser.
Según un modo ventajoso de la invención, los puntos de soldadura se distribuyen a lo largo del rebaje según una densidad comprendida entre 5 puntos y 20 puntos de soldadura por metro lineal, preferentemente comprendida entre 10 y 15.
La invención tiene igualmente por objeto un procedimiento de realización de un ensamblaje de acuerdo con la invención, caracterizado por las etapas siguientes: - depósito de un cordón de adhesivo a lo largo del segundo eje sobre el borde de uno de los elementos; - ensamblaje de otro de los elementos sobre el elemento; - realización de los puntos de soldadura según el primer eje.
Según un modo ventajoso de la invención, la tira de adhesivo es un elemento pegadizo que, durante el depósito sobre el borde del elemento, se presenta en forma de una tira o en forma de un cordón de adhesivo, preferentemente de sección rectangular.
Según un modo ventajoso de la invención, los elementos del ensamblaje son mantenidos en posición entre la etapa de ensamblaje y la etapa de realización de los puntos de soldadura.
Las medidas de la invención son ventajosas por que el ensamblaje de los elementos metálicos es eficaz. En efecto, la tira de adhesivo está situada según un eje que está desplazado hacia el lado opuesto al extremo libre del rebaje con respecto al eje según el cual se realizan los puntos de soldadura, lo que equilibra la distribución de fuerzas en el rebaje.
Otras características y ventajas de la presente invención se comprenderán mejor con la ayuda de la descripción y de los dibujos, en los cuales:
- La figura 1 es una vista de un ensamblaje de dos elementos de chapa metálica de acuerdo con la invención;
- La figura 2 es una vista desde arriba de un ensamblaje de dos elementos de chapa metálica de acuerdo con la invención y en un primer modo de realización;
- La figura 3 es una vista dese arriba de un ensamblaje de dos elementos de chapa metálica de acuerdo con la invención y en un segundo modo de realización;
- La figura 4 es una ilustración de un procedimiento de realización del ensamblaje de la figura 1 de acuerdo con la invención y en una primera etapa del procedimiento;
- La figura 5 es una ilustración del procedimiento de realización del ensamblaje de la figura 1 de acuerdo con la invención y en una segunda etapa del procedimiento;
- La figura 6 es una ilustración del procedimiento de realización del ensamblaje de la figura 1 de acuerdo con la invención y en una tercera etapa del procedimiento;
La figura 1 es una vista de un ensamblaje 2 de dos elementos de chapa metálica 4 y 4' de acuerdo con la invención. Los elementos comprenden, cada uno, un borde 6 y 6' y los bordes de los elementos están superpuestos para formar un rebaje de unión 8 de los elementos 4 y 4'. Los bordes se ensamblan por puntos de soldadura 10 por resistencia eléctrica que se distribuyen a lo largo del rebaje según un primer eje así como por una tira de adhesivo 12 en el rebaje que se extiende a lo largo del rebaje según un segundo eje. El rebaje comprende un extremo libre 14 (a la derecha en la imagen) y el segundo eje está desplazado con respecto al primer eje en una dirección opuesta al extremo libre 14 del rebaje 8. El primer eje de los puntos de soldadura está situado a una distancia de un eje medio del rebaje de menos del 30 % de la anchura «D» del rebaje, preferentemente de menos del 15 %, más preferentemente todavía de menos del 5 % de la citada anchura. En un modo alternativo de realización, el primer eje de los puntos de soldadura puede ser correspondiente con el eje medio del rebaje. Esta medida es interesante para equilibrar las fuerzas de unión en la anchura del rebaje. Se puede observar una primera mitad «m1» del rebaje a partir del extremo libre 14. La tira de adhesivo puede estar desplazada con respecto al eje medio del rebaje. En particular, la tira de adhesivo puede comprender una porción 15 que se extiende en la segunda mitad «m2» del rebaje y que es de anchura «P» superior al 50 % de la anchura «d» de la tira de adhesivo, preferentemente superior al 65 % de la anchura de la tira de adhesivo, más preferentemente todavía superior al 80 % de la citada anchura. Esta medida es interesante para rigidizar el rebaje 8, en particular cuando este último está sometido a fuerzas de arranque orientadas en una dirección transversal al rebaje. En particular, se puede observar que al menos uno de los elementos, en este caso cada uno de los elementos, forma una zona 16 adyacente a los bordes yuxtapuestos 6 y 6' y que comprende una porción curvada 18. En un modo alternativo de realización de la invención tal zona puede comprender una porción con un pliegue. Estas porciones se
denominan a veces comúnmente cantos. Se comprende entonces mejor cómo el rebaje puede estar sometido al arranque por tracción o torsión en cada elemento a través de las porciones de los elementos que comprenden los cantos y cómo un desplazamiento de la tira de adhesivo 12 hacia el canto puede rigidizar el ensamblaje. Se pueden ver indicadas en el dibujo flechas que representan las direcciones que pueden tomar tales fuerzas de arranque del rebaje. Los elementos de chapa metálica representados en puntos interrumpidos ilustran su estado bajo tensiones debido a estas fuerzas. En un modo particular de la invención aquí representado, el segundo eje (el de la tira de adhesivo) está desplazado del primer eje una distancia igual al 50 % de la anchura «d» de la tira de adhesivo. El segundo eje (el de la tira de adhesivo) puede estar desplazado del primer eje una distancia comprendida entre el 20 % y el 80 % de la anchura de la tira de adhesivo, preferentemente entre el 50 % y el 70 % de la citada anchura. La tira de adhesivo puede comprender adhesivo a base de epoxi o a base de poliuretano elastómero. Los elementos pueden ser estampados de carrocería de vehículo automóvil de hierro o bien de aluminio. Cabe señalar que cuando se habla de eje desplazado, se entiende un desplazamiento que no es insignificante como podría ser un desplazamiento de algunas décimas de milímetro, el segundo eje está desplazado más de 2 mm con respecto al primer eje. El segundo eje puede estar desplazado más de 4 mm con respecto al primer eje.
La figura 2 ilustra un ensamblaje de acuerdo con la invención en un modo particular de realización. La figura 3 ilustra un ensamblaje de acuerdo con la invención en un modo alternativo de realización. Los números de referencia en la figura 1 se utilizan en las figuras 2 y 3 para los elementos idénticos o correspondientes, estando estos números sin embargo incrementados en 100 para el modo particular de realización ilustrado en la figura 2, y en 200 para el modo alternativo de realización ilustrado en la figura 3.
El modo particular de realización de la invención se describirá con referencia a la figura 2.
La figura 2 es una vista desde arriba en transparencia de un ensamblaje 102 de elementos 104 y 104' de chapa metálica de acuerdo con la invención y en un modo particular de realización de la invención. Se pueden ver los bordes 106 y 106' yuxtapuestos de los elementos así como el rebaje 108 de unión de los elementos con el extremo 114 libre del rebaje a la derecha de la imagen. Se pueden ver los puntos de soldadura 110 que se extienden según el primer eje «L1» y la tira de adhesivo 112 que se extiende según el segundo eje «L2». En este modo de realización de la invención, la tira de adhesivo 112 es discontinua y los puntos de soldadura 110 están realizados a nivel de los tramos 120, desprovistos de adhesivo. Los puntos de soldadura 110 están realizados en este caso según el eje medio «M» del rebaje 108. La tira de adhesivo discontinua 112 está en este caso situada enteramente en la mitad «m2 » del rebaje opuesta al extremo libre 114 del rebaje 108. Esta medida es favorable para la rigidez de los elementos, en particular a nivel de la zona 116 que comprende el canto 118 como introducido en relación con la figura 1, pero no obstante, la misma no limita la invención. Por otra parte, la anchura «d» de la tira de adhesivo es en este caso inferior a la mitad de la anchura «D» del rebaje. Esta medida tampoco limita la invención. Los puntos de soldadura representados aquí son de un diámetro comprendido entre el 20 % y el 30 % de la anchura «D» del rebaje. Esta medida es favorable para la rigidez del ensamblaje, sin embargo la misma no limita la invención. En un modo alternativo de realización, los puntos de soldadura pueden ser realizados a nivel de los tramos provistos de adhesivo 121.
La figura 3 es una vista desde arriba en transparencia de un ensamblaje 202 de elementos 204 y 204' de chapa metálica de acuerdo con la invención y en un modo alternativo de realización de la invención. Igual que en la figura 2 que representa el modo particular de realización de la invención, se pueden ver los bordes yuxtapuestos 206 y 206' de los elementos 204 y 204', así como el rebaje de unión 208 de los bordes con el extremo libre 214 del rebaje a la derecha de la imagen. En el modo de realización alternativo presentado aquí, la tira de adhesivo 212 es continua. Se pueden ver los puntos de soldadura 210 que se extienden a según el primer eje «L1» así como la tira de adhesivo que se extiende según el segundo eje «L2 ». Se puede observar que el posicionamiento de los primero y segundo ejes así como el tamaño de los puntos de soldadura y la anchura de la tira de adhesivo son idénticos a aquéllos en referencia al primer modo de realización en relación con la figura 2. Esto sin embargo no limita la invención.
Las figuras 4 a 6 ilustran el procedimiento de realización de un ensamblaje de dos elementos de chapa metálica de acuerdo con la invención. La figura 4 ilustra una primera etapa del procedimiento. La figura 5 ilustra una segunda etapa del procedimiento. La figura 6 ilustra una tercera etapa del procedimiento.
La primera etapa del procedimiento de la invención se describirá con referencia a la figura 4.
En esta primera etapa del procedimiento, se deposita un cordón de adhesivo 12 sobre el borde 6' de uno 4' de los dos elementos de chapa metálica según el segundo eje. Cabe señalar que la tira de adhesivo del ensamblaje se deposita aquí en forma de un cordón de adhesivo. Alternativamente, el adhesivo depositado sobre el borde del elemento puede presentarse directamente en forma de un material en forma de tira.
La segunda etapa del procedimiento de la invención se describirá con referencia a la figura 5.
En esta segunda etapa del procedimiento, se ensambla un segundo elemento 4 sobre el primer elemento 4' para realizar el ensamblaje 2 de los dos elementos 4 y 4' a nivel de los bordes yuxtapuestos 6 y 6' y así formar el rebaje de unión. Una vez la tira de adhesivo 12 en contacto con el borde 6 del elemento 4, el ensamblaje 2 puede rigidizarse con el tiempo y el endurecimiento de la tira de adhesivo. Los elementos del ensamblaje pueden ser mantenidos en posición durante el período de endurecimiento de la tira de adhesivo. En el caso del depósito del adhesivo en forma
de cordón en la primera etapa, el cordón se aplasta en esta etapa y toma la forma de una tira de adhesivo.
La tercera etapa del procedimiento de la invención se describirá con referencia a la figura 6.
En esta tercera etapa del procedimiento de la invención, se realizan puntos de soldadura 10 por resistencia eléctrica entre los bordes 6 y 6' de los elementos 4 y 4' del ensamblaje. Se pueden ver representados en la imagen cabezales de soldadura según el primer eje con vistas a realizar uno de los puntos de soldadura del ensamblaje. Una vez realizada la soldadura, no es necesario un mantenimiento del ensamblaje.
Claims (10)
1. Ensamblaje (2; 102; 202) de al menos dos elementos de chapa metálica (4, 4'; 104, 104'; 204, 204'), que comprenden, cada uno, un borde (6, 6'; 106, 106'; 206, 206') plano, estando superpuestos los citados bordes para formar un rebaje plano de unión (8; 108; 208) de los citados elementos, comprendiendo el citado rebaje un extremo libre (14; 114; 214), y estando ensamblados los citados bordes por:
- puntos de soldadura (10; 110; 210) distribuidos a lo largo del rebaje según un primer eje (L1); y
- al menos una tira de adhesivo (12; 112; 212) en el rebaje que se extiende a lo largo del citado rebaje según un segundo eje (L2);
el segundo eje (L2) está desplazado con respecto al primer eje (L1) en una dirección opuesta al extremo libre del rebaje, caracterizado por que el primer eje (L1) está situado en el eje medio (M) del rebaje (8; 108; 208) o a distancia del citado eje de menos del 30 % de la anchura (D) del rebaje, estando el segundo eje (L2) desplazado del primer eje (L1) una distancia comprendida entre el 20 % y el 80 % de la anchura (d) de la tira de adhesivo (12, 112, 212).
2. Ensamblaje (2; 102; 202) según la reivindicación 1, caracterizado por que el primer eje (L1) está situado preferentemente a distancia del eje medio en menos del 15 % de la anchura (D) del rebaje, más preferentemente todavía en menos de 5 % de la citada anchura.
3. Ensamblaje (2; 102; 202) según las reivindicaciones 1 a 2, caracterizado por que el segundo eje (L2) está desplazado del primer eje (L1) una distancia comprendida preferentemente entre el 50 % y el 70 % de la anchura (d) de la tira de adhesivo (12; 112, 212).
4. Ensamblaje (2; 102; 202) según la reivindicación 1, caracterizado por que el segundo eje (L2) está desplazado más de 2 mm, preferentemente más de 4 mm con respecto al primer eje (L1).
5. Ensamblaje (2; 102; 202) según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por que la tira de adhesivo (12; 112; 212) es continua o discontinua.
6. Ensamblaje (102) según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por que la tira de adhesivo es discontinua y los puntos de soldadura (110) están realizados a nivel de los tramos provistos de adhesivo (121) o a nivel de los tramos desprovistos de adhesivo (120).
7. Ensamblaje (2; 102; 202) según las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por que el rebaje (8, 108; 208) comprende un primera mitad (m1) partiendo del extremo libre (14; 114, 214), comprendiendo la tira de adhesivo (12; 112; 212) una porción (15) que se extiende en la segunda mitad (m2) del citado rebaje, siendo la citada porción de anchura (P) superior al 50 % de la achura (d) de la citada tira, preferentemente superior al 65 % de la citada anchura, más preferentemente todavía superior al 80 % de la citada anchura.
8. Ensamblaje (2; 102; 202) según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado por que los puntos de soldadura son puntos de soldadura tales como obtenidos por resistencia eléctrica, por soldadura láser.
9. Ensamblaje (2; 102; 202) según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado por que uno o varios de los elementos (4, 4'; 104, 104'; 204,204') forman al menos una zona (18; 118) que es adyacente al borde (6, 6'; 106, 106') y que comprende un pliegue o al menos una porción curvada (16, 116).
10. Procedimiento de realización de un ensamblaje (2; 102; 202) según una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado por las etapas siguientes:
- depósito de un cordón de adhesivo (12; 112; 212) según el segundo eje (L2) sobre el borde plano (6'; 106'; 206') de uno (4'; 104'; 204') de los elementos;
- ensamblaje de otro (4; 104; 204) de los elementos sobre el elemento (4'; 104'; 204');
- realización de los puntos de soldadura (10; 110; 210) según el primer eje (L1).
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