ES2986980T3 - Elemento funcional autoperforante, componente de montaje y procedimiento de fabricación de un componente de montaje - Google Patents

Abstract

Un elemento funcional autoperforante se utiliza para la fijación a una pieza de trabajo, en particular a una pieza de chapa de alta resistencia, y comprende una sección funcional y una sección de fijación que presenta una superficie de contacto para el acoplamiento de un dispositivo de ajuste, una superficie frontal alejada de la superficie de contacto y una superficie periférica exterior que une la superficie de contacto y la superficie frontal. La superficie frontal está delimitada radialmente en el exterior por un borde de troquelado para troquelar un trozo de la pieza de trabajo, y en la superficie periférica exterior adyacente a la superficie de contacto está previsto al menos un saliente que se eleva desde la superficie periférica exterior en dirección radial y se extiende más hacia fuera en dirección radial que el borde de troquelado. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Elemento funcional autoperforante, componente de montaje y procedimiento de fabricación de un componente de montaje

La invención se refiere a un elemento funcional autoperforante para su fijación a una pieza de trabajo, concretamente a una pieza de chapa metálica de alta resistencia, a un componente de montaje que comprende una pieza de trabajo y un elemento funcional, y a un método para producir un componente de montaje.

Los elementos funcionales de este tipo suelen tener una sección funcional, que a su vez se utiliza para fijar otros componentes. Se usan ampliamente en la industria del automóvil, entre otras.

Los elementos funcionales pueden ser elementos de tornillo, cuyo eje puede estar provisto de una rosca, o pueden ser elementos de tuerca, que presentan una rosca interna, por ejemplo.

Los elementos funcionales son conocidos en distintas realizaciones. Por un lado, por ejemplo, hay elementos de remache que tienen una sección de remache que se deforma cuando se fija a una pieza de chapa metálica para formar una pestaña de remache y formar un receptáculo anular con la parte de la cabeza para el borde de un agujero en la pieza de chapa metálica. Con los elementos remachados de este tipo, el elemento funcional se deforma al fijarse a la pieza de chapa. Además, se conocen elementos de ajuste a presión en los que el propio elemento no se deforma intencionadamente cuando se fija a una pieza de chapa metálica, sino que se deforma el propio material de la chapa para que entre en contacto con las muescas del elemento de ajuste a presión correspondiente.

En el documento US 2005/0158143 A1 se conoce un elemento de fijación que se autoperfora y que también puede fijarse como elemento remachable a una pieza de chapa normal. Para ello, el elemento de fijación tiene una sección punzonada y remachada con un borde punzonado en el extremo libre radialmente interior.

Para producir uniones entre un elemento funcional y una pieza de trabajo, especialmente si la pieza de trabajo es una pieza de chapa metálica de alta resistencia, se recurre a menudo a uniones soldadas. Por "alta resistencia" se entienden las piezas de trabajo (piezas de chapa) que tienen una resistencia superior a 1200 MPa, en particular de entre 1500 MPa y 1900 MPa, y que generalmente están fabricadas con acero de alta resistencia. Sin embargo, el acero de alta resistencia es difícil de soldar.

Como alternativa a la soldadura, se pueden insertar elementos funcionales en las piezas de trabajo durante el endurecimiento por prensado. Sin embargo, esto requiere un nivel muy alto de tecnología de herramientas y un control homogéneo de la temperatura de la pieza de trabajo.

Es un objetivo de la presente invención proporcionar un elemento funcional y un componente de montaje que permitan una unión segura y estable con poco esfuerzo y para diferentes grosores de pieza de trabajo.

Este objetivo se consigue mediante el objeto de las reivindicaciones independientes. Las realizaciones ventajosas son objeto de las reivindicaciones dependientes y se indican en la descripción y en los dibujos.

Un elemento funcional autoperforante según un primer aspecto de la invención es adecuado para la fijación a una pieza de trabajo, concretamente a una pieza de chapa metálica de alta resistencia, y comprende una sección funcional y una sección de fijación que tiene una superficie de apriete para engranar un dispositivo de ajuste, una superficie frontal que está orientada en sentido contrario a la superficie de apriete y está realizada con forma anular, y una superficie circunferencial exterior que une la superficie de apriete y la superficie frontal. La superficie frontal está limitada radialmente en el exterior por un borde de punzonado para extraer un desecho de la pieza de trabajo. En la superficie circunferencial exterior, adyacente a la superficie de apriete, hay al menos un saliente que se eleva desde la superficie circunferencial exterior en la dirección radial y que se extiende más hacia fuera en la dirección radial que el borde de punzonado. La anchura del anillo de la superficie frontal es superior al 70 % de la extensión axial de la sección de fijación o de la extensión axial de la superficie circunferencial exterior.

El elemento funcional según la invención es adecuado para ser prensado en una pieza de chapa metálica de alta resistencia como pieza de trabajo. Dado que el elemento funcional está provisto de un borde de punzonado, el prepunzonado de la pieza resulta obsoleto. Cuando el elemento funcional se presiona en la pieza de trabajo por medio del borde de perforación, se perfora extrayendo un trozo de la pieza de trabajo y se presiona por medio de la sección de fijación el elemento funcional en el agujero perforado resultante en la pieza de trabajo. El saliente crea un destalonado en dirección axial para que el elemento funcional quede bien sujeto en la pieza.

En particular, el elemento funcional, que suele ser de acero, puede ser un elemento de perno o un elemento de tuerca. Un eje del tornillo de ajuste a presión tiene preferentemente una rosca exterior y forma así la sección funcional. El elemento de tuerca, por otra parte, presenta preferentemente una rosca interna que forma la sección funcional. En lugar de las roscas, también se pueden proporcionar otras características que sean adecuadas, por ejemplo, para fijar otro componente o para proporcionar otra funcionalidad. La sección funcional también se puede realizar por secciones o en su totalidad como un pasador liso o un orificio liso. La sección de fijación es la sección del elemento funcional con la que éste se fija a la pieza de trabajo.

En particular, la pieza de trabajo puede ser una pieza de trabajo de alta resistencia, por ejemplo una pieza de chapa de alta resistencia, hecha de acero de alta resistencia. La pieza de trabajo puede tener una resistencia de 1200 MPa o más, 1500 MPa o más o 1800 MPa o más, en particular alrededor de 1500 MPa a 1900 MPa. La resistencia del elemento funcional suele ser de un máximo de 1000 MPa o de un máximo de 900 MPa.

Convenientemente, el saliente es cónico y/o presenta, visto en relación con un eje longitudinal del elemento funcional, un curso al menos por secciones curvo y/o inclinado. Esto permite dimensionar el saliente de tal manera que el proceso de prensado no se complique innecesariamente y que se siga consiguiendo el efecto deseado de la entalladura producida a la profundidad de prensado prevista en la pieza de trabajo.

Preferentemente, una extensión radial máxima del saliente está dispuesta adyacente o contigua a una transición hacia la superficie de apriete. Por ejemplo, se puede conseguir que la superficie de apriete quede aproximadamente enrasada con la superficie de la pieza después de presionar.

En una configuración ventajosa, el saliente tiene una extensión axial que corresponde aproximadamente a entre el 30 % y el 60 %, en particular aproximadamente a entre el 35 % y el 45 %, de una extensión axial de la sección de fijación. Se ha comprobado que se puede conseguir un resultado óptimo en el que el proceso de prensado no sea innecesariamente complicado y, sin embargo, se consiga una sujeción segura a través del destalonado.

El elemento funcional autoperforante también puede tener al menos un elemento antirrotación formado en la superficie circunferencial exterior, que preferentemente está formada como una banda que se eleva desde la superficie circunferencial exterior y que se extiende en la dirección axial. Tras el montaje a presión, el elemento antirrotación contrarresta un par de torsión que actúa sobre el elemento funcional en la dirección circunferencial, por ejemplo, si se aplica un par de torsión a través de la sección funcional durante el montaje de un componente adicional.

Preferentemente, el elemento anti-rotación se puede continuar en el saliente. Ventajosamente, una extensión radial del elemento antirrotación puede corresponder esencialmente a una extensión radial máxima del saliente. También es posible que el elemento antirrotación esté previsto en el saliente.

Convenientemente, para aumentar la resistencia a un par de torsión en la dirección circunferencial del elemento funcional, pueden estar previstos varios elementos antirrotación distribuidos, en particular uniformemente, en la dirección circunferencial en la superficie circunferencial exterior. Los bloqueos antirrotación se pueden alinear preferentemente paralelos entre sí y/o perpendiculares a la dirección circunferencial.

La superficie de apriete puede estar realizada preferentemente de forma anular. De manera preferente, la anchura del anillo de la superficie frontal es superior al 80 % o superior al 90 % de la extensión axial de la sección de fijación o de la extensión axial de la superficie circunferencial exterior. En particular, la anchura del anillo de la superficie frontal también puede corresponder a la extensión axial o ser mayor que ésta, por ejemplo más del 100 %, más del 150 % o más del 200 % de la extensión axial. El diámetro exterior del borde perforado (el diámetro exterior máximo en el caso de una realización no circular) es preferentemente superior al 300 %, superior al 400 %, superior al 500 % o superior al 600 % de la extensión axial de la sección de fijación o de la extensión axial de la superficie circunferencial exterior.

Preferentemente, la superficie frontal tiene un rebaje dispuesto en particular en posición centrada. Esto favorece el desplazamiento de material en la superficie frontal, lo cual se puede conseguir en particular mediante un punzón para producir un segundo destalonado tal como se describe con más detalle más adelante.

En una configuración ventajosa, la sección de fijación y/o el borde perforado tienen una geometría que se desvía de una forma circular. Las geometrías poligonales, ovaladas o cuadradas son especialmente adecuadas. Una forma de este tipo asegura la sección de fijación en la pieza contra la rotación en la dirección circunferencial, además de los elementos antirrotación descritao anteriormente o como un único elemento antirrotación.

En particular, el saliente puede ser continuo en la dirección circunferencial para lograr el destalonado más eficaz posible y conseguir de este modo una unión segura entre la pieza de trabajo y el elemento funcional.

Alternativamente, pueden estar previstos al menos dos salientes separados entre sí en la dirección circunferencial, con lo que se efectúa un bloqueo automático antirrotación en la dirección circunferencial tras el montaje a presión. Por ejemplo, se pueden disponer varios salientes distribuidos uniformemente en la dirección circunferencial, que pueden tener la misma o diferentes secciones transversales.

Preferentemente, la sección funcional está provista de una rosca o de un dispositivo de enganche. Tal como ya se ha indicado, un elemento de perno suele tener una rosca exterior, pero también es concebible que el elemento de perno tenga un eje hueco con una rosca interior. En el caso de un elemento de tuerca, la rosca es una rosca interior.

Según otro aspecto, la invención se refiere a un componente de montaje que tiene una pieza de trabajo, en particular una pieza de chapa metálica de alta resistencia, con una primera superficie, una segunda superficie opuesta a la primera superficie y un orificio punzonado que forma una superficie circunferencial interior. Un elemento funcional autoperforante, según al menos una de las formas de realización descritas anteriormente, es introducido a presión en el orificio punzonado mediante el corte y la extracción de un desecho de punzonado, de tal modo que la superficie circunferencial exterior del elemento funcional entre en contacto con la superficie circunferencial interior del orificio punzonado y el saliente se enganche o coopere con la primera superficie de la pieza de trabajo, de tal modo que se proporcione un primer destalonado que actúe en la dirección axial. El material desplazado de la sección de fijación forma un segundo destalonado que rodea la pieza de trabajo en la segunda superficie para fijar el elemento funcional a la pieza de trabajo.

Por medio de los dos destalonados que actúan en dirección axial se garantiza la sujeción segura del elemento funcional en la pieza de chapa, y no es necesario punzonar previamente la pieza de trabajo. El segundo destalonado sólo puede formarse después del prensado, en particular mediante un punzón, lo que permite cubrir una amplia gama de posibles grosores de piezas de trabajo.

En una configuración ventajosa, la superficie de apriete está alineada aproximadamente a ras con la primera superficie. La sección de fijación puede presentar una depresión en la superficie frontal, a partir de la cual el segundo destalonado se extiende hacia fuera en dirección radial. La depresión se crea, en particular, por medio de la acción de una herramienta, por ejemplo el punzón, sobre la superficie frontal, de tal modo que el material de la sección de fijación se desplaza radialmente hacia el exterior desde allí para formar el segundo destalonado.

Para poder formar el segundo destalonado, la sección de fijación tiene ventajosamente una extensión axial mayor que el espesor de la pieza de trabajo.

Según otro aspecto, la invención se refiere a un procedimiento para la fabricación del componente de montaje, que comprende las etapas de:

• Proporcionar un elemento funcional autoperforante según la invención,

• Proporcionar una pieza de trabajo, en particular una pieza de chapa de alta resistencia que no esté perforada previamente, al menos en una zona destinada a la fijación del elemento funcional,

• Presionar la superficie frontal del elemento funcional contra la pieza de trabajo, de tal modo que el borde de punzonado corte y separe un trozo de la pieza de trabajo, formando un agujero de punzonado, presionándose el elemento funcional contra la pieza de trabajo al menos hasta que el saliente se enganche con el primer borde de punzonado

En la superficie de la pieza de trabajo y/o en la superficie circunferencial interior del agujero punzonado, para formar el primer destalonado,

• Formar la sección de fijación al menos en una zona adyacente al borde de punzonado para formar el segundo destalonado, en particular engranando con la superficie frontal.

Convenientemente, el elemento funcional puede ser presionado contra la pieza de trabajo por medio de un dispositivo de ajuste que actúa sobre la superficie de apriete del elemento funcional.

Además, puede estar previsto preferentemente un dispositivo de sujeción, por medio del cual la segunda superficie de la pieza de trabajo se presiona contra una superficie de apriete de una matriz con el fin de sujetar la pieza de trabajo de forma segura durante el proceso de prensado.

Preferentemente, está previsto un punzón que se presiona contra la superficie frontal de la sección de fijación para remodelar la sección de fijación.

Puede estar previsto un dispositivo de sujeción adicional que fije el elemento funcional en la dirección axial durante el prensado del punzón de matriz. Por ejemplo, el dispositivo de sujeción se acopla a la superficie de apriete. El dispositivo de ajuste también puede actuar como dispositivo de sujeción, por ejemplo, si el conformado tiene lugar inmediatamente después del prensado.

Preferentemente, el punzón de matriz tiene una superficie de formación divergente vista desde la superficie frontal para empujar el material de la sección de fijación radialmente hacia fuera y formar así el segundo destalonado. La invención se explica a continuación únicamente a modo de ejemplo con referencia a formas de realización ventajosas. Los dibujos, que ilustran esquemáticamente las formas de realización, muestran

Fig. 1a una vista en perspectiva de un elemento funcional realizado como elemento de perno según un ejemplo de realización,

Fig. 1 una vista en perspectiva adicional del elemento funcional de la Fig. 1,

Fig. 2 una vista en perspectiva de un elemento funcional realizado como elemento de tuerca según un ejemplo de realización,

Fig. 3 una vista en sección transversal de un elemento funcional y de una pieza de trabajo durante una etapa del procedimiento de fabricación de un componente de montaje, en donde el elemento funcional es presionado contra la pieza de trabajo mediante un dispositivo de ajuste,

Fig. 4 una vista en sección transversal de un elemento funcional y de una pieza de trabajo durante otra etapa del procedimiento en la que se forma un orificio punzonado presionando el elemento funcional contra la pieza de trabajo y se corta y extrae un desecho punzonado de la pieza de trabajo,

Fig. 5 una vista en sección transversal de un elemento funcional y de una pieza de trabajo durante un paso adicional del procedimiento en el que un punzón de matriz engrana la superficie frontal de la porción de fijación, y

Fig. 6 una vista en sección transversal de un elemento funcional y de una pieza de trabajo durante un paso adicional del procedimiento en el que se forma un destalonado en la sección de fijación mediante el punzón de matriz.

Las Figs. 1a y 1b muestran cada una de ellas un elemento funcional 10 realizado como un elemento de perno, y la Fig. 2 muestra un elemento funcional 10 realizado como un elemento de tuerca.

Los elementos funcionales 10 comprenden cada uno de ellos una sección funcional 11 y una sección de fijación 13. En el caso del elemento funcional 10 realizado como elemento de perno, tal como se muestra en las figuras 1a y 1b, la sección funcional 11 tiene un eje 30, que está provisto de una rosca exterior 31. Por otra parte, el elemento funcional 10 en forma de elemento de tuerca, tal como se muestra en la Fig. 2, tiene una abertura central 32, que está provista de una rosca interior 31 no mostrada en detalle.

La sección de fijación 13 está provista de una superficie de apriete 15 y una superficie frontal 17, que está orientada en sentido contrario a la superficie de apriete 15 y presenta un rebaje 29 dispuesto en posición centrada. La superficie de apriete 15 está unida a una superficie circunferencial exterior 19 por medio de una transición 25, que une la superficie de apriete 15 y la superficie frontal 17. En una zona de transición de la superficie circunferencial exterior 19 a la superficie frontal 17, la sección de fijación 13 está provista de un borde punzonado circunferencial, en este ejemplo circular 21.

Además, el elemento funcional 10 tiene, adyacente a la superficie de apriete 15, un saliente circunferencial 23 en el presente ejemplo, que se proyecta radialmente fuera de la superficie circunferencial exterior 19 y se extiende en sentido contrario en la dirección radial más hacia el exterior que el borde de punzonado 21. En las presentes formas de realización, el saliente 23 es de forma cónica, con el punto de máxima extensión radial del saliente 23 situado en la transición 25.

La porción de fijación 13 también está provista de una pluralidad de elementos antirrotación 27, que sobresalen de la superficie periférica exterior 19 y que se fusionan con el saliente 23 en su extremo orientado hacia la superficie de apriete 15. Esto significa que la extensión radial de los elementos antirrotación 27 corresponde a la extensión radial máxima del saliente 23. Los elementos antirrotación 27 están realizados como bandas o nervaduras paralelas al eje longitudinal 33 del elemento funcional 10, dispuestas a igual distancia unas de otras a lo largo de la superficie circunferencial exterior 19.

A continuación se describe un procedimiento para fabricar un componente de montaje 100, en particular con referencia a las Figs. 3 a 6 y con el uso a modo de ejemplo del elemento funcional 10 de las Figs. 1a y 1b.

En primer lugar, se proporciona el elemento funcional autoperforante 10 y una pieza de trabajo 50, en el presente ejemplo una pieza de chapa metálica de alta resistencia. Como se muestra claramente en la Fig. 3, la pieza de trabajo 50 tiene una primera superficie 53 y una segunda superficie 55 opuesta a la primera superficie 53 y no está perforada previamente, al menos en la zona en la que se va a insertar el elemento funcional 10. Una extensión axial de la sección de fijación 13 es mayor que el espesor T<50>de la pieza de trabajo 50.

Para un posicionamiento preciso y una sujeción segura de la pieza de trabajo 50 durante los pasos del procedimiento, se coloca primero la pieza de trabajo 50 con la segunda superficie 55 en una matriz 110, de tal modo que la segunda superficie 55 descanse sobre una superficie de contacto 111 de la matriz 110. En particular, la matriz 110 puede tener un rebaje central 113 que es al menos lo suficientemente grande como para permitir que un desecho 51, véase la Fig. 4, que ha sido cortado y retirado durante el punzonado, caiga a través del rebaje 113. Para ello, la pieza de trabajo 50 se alinea con la zona en la que el elemento funcional 10 debe fijarse en el hueco 113.

Mediante un dispositivo de sujeción 130, la pieza de trabajo 50 es presionada sobre la superficie de contacto 111 de la matriz 110 por medio del dispositivo de sujeción 130 que engrana la primera superficie 53. De este modo, la pieza 50 se sujeta firmemente en la matriz 110 para evitar que se deslice durante el prensado.

A continuación, se presiona el elemento funcional 10 sobre la pieza de trabajo 50 mediante un dispositivo de ajuste 140 que actúa con una superficie de contacto 141 sobre la superficie de apriete 15, de tal manera que la superficie frontal 17 del elemento funcional 10 se presiona contra la primera superficie 53 de la pieza de trabajo 50 y el borde de punzonado 21, en conjunción con la fuerza de presión actuante, forma un orificio punzonado 57 en la pieza de trabajo 50, mediante el cual, tal como muestra la Fig. 4, se corta y retira un desecho punzonado 51.

En el presente ejemplo, tal como muestran las Figs. 4 a 6, el proceso de prensado tiene lugar al menos hasta que el saliente 23 entra en contacto con la primera superficie 53 de la pieza de trabajo 50 y una superficie periférica interior 59 del orificio punzonado 57. El saliente 23 forma un primer destalonado 61 que actúa en dirección axial.

El dispositivo de ajuste 140 está provisto de una escotadura central 143, que es en particular tan grande que el eje 30 del elemento funcional 10 encaja justo en ella y puede ser recibido en la escotadura 143. Por ejemplo, el rebaje 143 puede configurarse como un orificio para que el dispositivo de ajuste 140 pueda alojar un eje 30 que, como en el presente ejemplo, puede estar provisto dado el caso de una rosca 31 pero que tiene una forma básica cilíndrica. En este caso, tanto la superficie de contacto 141 como la superficie de apriete 15 tienen forma anular, con lo que se consigue una aplicación uniforme de la fuerza sobre el elemento funcional 10.

Tal como se muestra claramente en las Figs. 5 y 6, en un siguiente paso la sección de fijación 13 se remolda al menos en un área adyacente al borde de punzonado 21 para formar un segundo destalonado 63. En el presente ejemplo de realización, esto se hace por medio de un punzón 120, que tiene una superficie de formación 121 divergente de la superficie frontal 17 y que se presiona contra la superficie frontal 17 de la sección de fijación 13. Esto empuja el material de la sección de fijación 13 radialmente hacia fuera, creando el segundo destalonado 63, que también actúa en dirección axial.

Preferentemente, el ajuste a presión del elemento funcional 10 y la formación del segundo destalonado 63 tienen lugar directamente uno junto al otro. Sin embargo, también es posible aplicar estos dos procesos en matrices diferentes, en los que el elemento funcional 10 con la pieza de trabajo 50 se retira de la primera herramienta después de que el elemento funcional 10 haya sido prensado y transportado a la segunda herramienta. En ella se forma entonces el segundo destalonado 63. También se puede usar un dispositivo de sujeción.

Por ejemplo, está configurado de tal manera que fija simultáneamente la pieza de trabajo 50 y el elemento 10 en la dirección axial.

En el componente de montaje 100 producido de este modo, la superficie circunferencial exterior 19 del elemento funcional 10 entra en contacto con la superficie circunferencial interior 59 del orificio punzonado 57. La superficie de apriete 15 está alineada aproximadamente a ras con la primera superficie 53 de la pieza de trabajo 50, y el saliente 23 engrana y coopera con el material de la pieza de trabajo 50 y la primera superficie 53, formando el primer destalonado 61 que actúa en dirección axial. El material de la sección de fijación 13 desplazado por el punzón 120 forma el segundo destalonado 63, que se extiende radialmente hacia el exterior desde una depresión 35 formada en la superficie frontal 17 y producida por el enganche de la superficie de formación 121 del punzón 120 y que se engancha detrás de la pieza de trabajo 50.

Con el elemento funcional 10 aquí representado y el componente de montaje 100 se puede producir, por lo tanto, una unión segura y estable entre el elemento funcional 10 y la pieza de trabajo 50, en particular una pieza de chapa metálica de alta resistencia. Como la pieza de trabajo 50 no tiene que estar perforada previamente y el complejo proceso de soldadura es obsoleto, esto es posible con comparativamente poco esfuerzo. Además, el componente de montaje 100 puede fabricarse con una amplia gama de espesores de la pieza 50.

Lista de símbolos de referencia

10 Elemento funcional

11 Sección funcional

13 Sección de fijación

15 Superficie de apriete

17 Superficie frontal

19 Superficie circunferencial exterior

21 Borde de punzonado

23 Saliente

25 Transición

27 Elemento antirrotación

29 Rebaje

30 Eje

31 Rosca

32 Abertura

33 Eje longitudinal

35 Depresión

50 Pieza de trabajo

51 Pernos

53 Primera superficie

55 Segunda superficie

57 Orificio punzonado

59 Superficie circunferencial interior

61 Primer destalonado

63 Segundo destalonado

100 Componente de montaje

110 Matriz

111 Superficie de contacto de la matriz

113 Escotadura

120 Punzón de matriz

121 Superficie de formación

130 Dispositivo de sujeción

140 Dispositivo de ajuste

141 Superficie de contacto

143 Escotadura

T<50>Espesor de la pieza de trabajo

Claims (16)

REIVINDICACIONES

1. Elemento funcional autoperforante (10) para la fijación a una pieza de trabajo (50), concretamente a una pieza de chapa de alta resistencia, que comprende

una sección funcional (11) y

una sección de fijación (13) que presenta

una superficie de apriete (15) para engranar un dispositivo de ajuste (140),

una superficie frontal (17), orientada en sentido opuesto a la superficie de apriete (15), de forma anular, y una superficie circunferencial exterior (19) que une la superficie de apriete (15) y la superficie frontal (17), en el que al menos un saliente (23) está previsto en la superficie circunferencial exterior (19) adyacente a la superficie de apriete (15), saliente que se eleva desde la superficie circunferencial exterior (19) en dirección radial,caracterizadoporque la superficie frontal (17) está limitada radialmente en el exterior por un borde de punzonado (21) para punzonar un desecho (51) de la pieza de trabajo (50), porque el saliente (23) se extiende más hacia el exterior en la dirección radial que el borde de punzonado (21) y porque la anchura del anillo de la superficie frontal es superior al 70 % de la extensión axial de la sección de fijación (13) o de la extensión axial de la superficie circunferencial exterior (19).

2. Elemento funcional autoperforante (10) según reivindicación 1,

caracterizado porque

el saliente (23) tiene forma cónica y/o, visto con relación a un eje longitudinal (33) del elemento funcional (10), presenta un curso al menos parcialmente curvo y/o inclinado.

3. Elemento funcional autoperforante (10) según las reivindicaciones 1 o 2,

caracterizado porque

una extensión radial máxima del saliente (23) está dispuesta adyacente o contigua a una transición (25) a la superficie de apriete (15).

4. Elemento funcional autoperforante (10) según una de las reivindicaciones 1 a 3,

caracterizado porque

el saliente (23) tiene una extensión axial que corresponde de aproximadamente a del 30 % al 60 %, en particular de aproximadamente a del 35 % al 45 %, de una extensión axial de la sección de fijación (13).

5. Elemento funcional autoperforante (10) según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4,

caracterizado porque

al menos un elemento antirrotación (27) formado en la superficie circunferencial exterior (19), que preferentemente está realizado como un nervio que se eleva desde la superficie circunferencial exterior (19) y que se extiende en la dirección axial, en particular en el que una extensión radial del elemento antirrotación (27) corresponde sustancialmente a una extensión radial máxima del saliente (23).

6. Elemento funcional autoperforante (10) según una de las reivindicaciones 1 a 5,

caracterizado porque

la superficie de apriete (15) tiene forma anular y/o porque la superficie frontal (17) presenta un rebaje (29) dispuesto en particular en de manera centrada.

7. Elemento funcional autoperforante (10) según una de las reivindicaciones 1 a 6,

caracterizado porque

la anchura del anillo de la superficie frontal es superior al 80 % o superior al 90 % de la extensión axial de la sección de fijación (13) o de la extensión axial de la superficie circunferencial exterior (19).

8. Elemento funcional autoperforante (10) según una de las reivindicaciones 1 a 7,

caracterizado porque

la proyección (23) es continua en la dirección circunferencial y/o porque están previstas al menos dos proyecciones (23) dispuestas separadas una de otra en la dirección circunferencial.

9. Elemento funcional autoperforante (10) según una de las reivindicaciones 1 a 8,

caracterizado porque

la sección funcional (11) está provista de una rosca (31) o de un dispositivo de enclavamiento y/o porque el elemento funcional (10) es un elemento de perno o un elemento de tuerca.

10. Componente de montaje (100) que tiene una pieza de trabajo (50), en particular una pieza de chapa metálica de alta resistencia, con una primera superficie (53), una segunda superficie (55) opuesta a la primera superficie (53) y un orificio punzonado (57), que forma una superficie circunferencial interior (59), en donde un elemento funcional autoperforante (10) según una de las reivindicaciones 1 a 9 que se introduce a presión en el orificio punzonado (57) cortando y retirando un desecho de punzonado (51), de tal modo que la superficie periférica exterior (19) del elemento funcional (10) entre en contacto con la superficie periférica interior (59) del orificio punzonado (57) y el saliente (23) se enganche o coopere con la primera superficie (53) de la pieza de trabajo (50), de tal modo que se proporcione un primer destalonado (61) que actúa en la dirección axial, en donde el material desplazado de la sección de fijación (13) forma un segundo destalonado (63) que engrana alrededor de la pieza de trabajo (50) en la segunda superficie (55) con el fin de fijar el elemento funcional (10) a la pieza de trabajo (50).

11. Componente de montaje (100) según la reivindicación 10,

caracterizado porque

la superficie de apriete (15) está alineada aproximadamente a ras con la primera superficie (53).

12. Componente de montaje (100) según las reivindicaciones 10 u 11,

caracterizado porque

la sección de fijación (13) presenta una depresión (35) en la superficie frontal (17), a partir de la cual el segundo destalonado (63) se extiende hacia el exterior en dirección radial.

13. Componente de montaje (100) según una de las reivindicaciones 10 a 12,

caracterizado porque

la sección de fijación (13) presenta una extensión axial, que es mayor que el espesor (T<50>) de la pieza de trabajo (50).

14. Procedimiento de fabricación de un componente de montaje (100) según una cualquiera de las reivindicaciones 10 a 13, que comprende las etapas de:

- Puesta a disposición de un elemento funcional autoperforante (10) según al menos una de las reivindicaciones 1 a 9,

- Puesta a disposición de una pieza de trabajo (50), en particular una pieza de chapa de alta resistencia, que no está previamente perforada al menos en una zona destinada a la fijación del elemento funcional (10),

- Presionado de la superficie frontal (17) del elemento funcional (10) contra la pieza de trabajo (50), de tal modo que se separa un residuo de punzonado (51) de la pieza de trabajo (50) por el borde de punzonado (21), formando un agujero punzonado (57), en donde el elemento funcional (10) es presionado contra la pieza de trabajo (50) al menos hasta que el saliente (23) entra en contacto con la primera superficie (53) de la pieza de trabajo (50) y/o la superficie circunferencial interior (59) del orificio punzonado (57) para formar el primer destalonado (61),

- Conformado de la sección de fijación (13) al menos en una zona adyacente al borde de punzonado (21) para formar el segundo destalonado (63), en particular en donde está previsto un punzón de matriz (120) que es presionado contra la superficie frontal (17) de la sección de fijación (13) para formar la sección de fijación (13).

15. Procedimiento según la reivindicación 14,

caracterizado porque

el elemento funcional (10) es presionado contra la pieza de trabajo (50) por medio de un dispositivo de ajuste (140) que actúa sobre la superficie de apriete (15) del elemento funcional (10) y/o que está previsto un dispositivo de sujeción (130),

mediante el cual se presiona la segunda superficie (55) de la pieza de trabajo (50) contra una superficie de contacto (111) de una matriz (110).

16. Procedimiento según una de las reivindicaciones 14 a 15,

caracterizado porque

el punzón de matriz (120) presenta una superficie de formación (121) que diverge vista desde la superficie frontal (17) para empujar el material de la sección de fijación (13) radialmente hacia fuera y formar así el segundo destalonado (63).