ES3067979T3 - Method for manufacturing an unitary body side structural frame of a vehicle and corresponding unitary body side structural frame - Google Patents

Abstract

Se proporciona un método para fabricar un bastidor estructural lateral unitario para la carrocería de un vehículo. El método comprende proporcionar varias piezas en bruto, unirlas entre sí para formar una pieza compuesta, donde la unión de las piezas incluye la formación de una o más regiones superpuestas mediante la superposición parcial de dos piezas en bruto y la deformación de la pieza compuesta para formar el bastidor estructural lateral unitario. También se proporciona un bastidor estructural lateral unitario obtenido mediante cualquiera de los métodos aquí descritos. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

[0001] DESCRIPCIÓN

[0002] Procedimiento para fabricar un bastidor estructural lateral de carrocería unitario de un vehículo y bastidor estructural lateral de carrocería unitario correspondiente

[0003] La presente solicitud reivindica el beneficio y prioridad del documento EP 18382467.1 presentado el 25 de junio de 2018.

[0004] La presente divulgación se refiere a bastidores estructurales laterales de carrocería para vehículos y a procedimientos de fabricación de bastidores estructurales laterales de carrocería para vehículos.

[0005] Antecedentes

[0006] Los vehículos tales como los coches incorporan un esqueleto estructural diseñado para soportar todas las cargas a las que se puede someter el vehículo durante su vida útil. El esqueleto estructural está diseñado además para soportar y absorber impactos, en caso de, por ejemplo, colisiones con otros coches u obstáculos.

[0007] El esqueleto estructural de un vehículo, por ejemplo, un coche, en este sentido, puede incluir, por ejemplo, parachoques, pilares (pilar A, pilar B, pilar C, pilar D), vigas de impacto lateral, estribos o umbrales, pilares de bisagra y amortiguadores. Un bastidor estructural lateral de carrocería comprende, en general, un panel de estribo, un pilar de bisagra, un pilar A y un pilar B. El bastidor estructural lateral de carrocería puede comprender además un pilar C y un pilar D.

[0008] En algunos ejemplos, el bastidor estructural lateral de carrocería se puede formar conectando múltiples partes estructurales alrededor de una puerta. Por ejemplo, conectando la parte inferior de un pilar B previamente formado a un estribo (“rocker”) previamente formado y su parte superior a un pilar A y/o a un pilar C previamente formado; y la parte inferior de un pilar de bisagra previamente formado al estribo y su parte superior al pilar A y/o al pilar C.

[0009] Dichos miembros estructurales se pueden formar por una o más placas unidas entre sí. Por ejemplo, se puede formar un pilar B por un pilar B de refuerzo central, una placa interna y, en algunos ejemplos, una placa externa. El refuerzo central, la placa interna y la placa externa se pueden unir por sus bridas laterales. El pilar B, el pilar A, el pilar C y otros miembros estructurales se pueden suministrar, por ejemplo, por un único o diferentes proveedores, al fabricante del vehículo para unirlos para formar el bastidor estructural lateral de carrocería.

[0010] En otros ejemplos, el bastidor estructural lateral de carrocería se puede hacer como una estructura unitaria y, a continuación, suministrarse al fabricante del vehículo. De acuerdo con este aspecto, el bastidor estructural lateral de carrocería se puede formar uniendo formatos diferentes, por ejemplo, por soldadura, para formar un formato compuesto y, a continuación, conformar el formato compuesto, por ejemplo, por conformado en caliente o conformado en frío.

[0011] Un ejemplo de un bastidor estructural lateral de carrocería unitario de este tipo y un procedimiento para fabricar el mismo se puede encontrar en el documento US 2006/0097549 A1. Este documento describe un panel lateral para un vehículo de motor que incluye un miembro de umbral inferior, una parte de panel de techo y una pluralidad de pilares que se extienden entre el miembro de umbral y la parte de panel de techo. El miembro de umbral de este documento forma con los pilares y la parte de panel de techo una estructura de una única pieza a partir de un formato de chapa metálica hecho de acero de alta resistencia y tiene al menos una región que está en parte endurecida y sometida a una carga incrementada en caso de un choque del vehículo de motor.

[0012] El documento DE 102016124931 A1 divulga un procedimiento para producir un elemento de refuerzo de una sola pieza para un bastidor lateral de un vehículo, comprendiendo el elemento de refuerzo un bastidor de techo y un refuerzo de umbral, que comprende además una sección de pilar A y una sección de pilar B, en el que la sección de pilar A y la sección de pilar B se extienden cada una entre el bastidor de techo y el refuerzo de umbral.

[0013] El documento EP 2289770 A1 divulga una placa de chapa metálica que comprende una primera parte de placa de chapa metálica, que contiene parcialmente un recubrimiento que contiene cinc, y una segunda parte de placa de chapa metálica, que no está recubierta o tiene un recubrimiento de aluminio-silicio. El recubrimiento que contiene cinc contiene un 30 % en peso de cinc y es un recubrimiento orgánico o un recubrimiento inorgánico. Una de las partes de placa de chapa metálica consiste en una aleación de acero con componentes de aleación. Se divulgan bastidores estructurales laterales unitarios.

[0014] Soldar formatos diferentes para formar un formato compuesto y, a continuación, conformar este formato compuesto se denomina comúnmente formato soldado a medida (TWB). Se pueden unir formatos de diferentes grosores, tamaño, material o propiedades para formar el formato compuesto para minimizar el peso de los componentes mientras se respetan los requisitos estructurales. Estos formatos se sueldan "borde a borde" ("unión a tope").

[0015] Estos denominados formatos a medida (“tailored blanks”) están diseñados, en general, para estamparse en caliente y, después, fabricarse para formar piezas automotrices, por ejemplo, bastidor estructural lateral de carrocería. De otro modo, dichos formatos a medida también se pueden diseñar para conformarse en frío. El conformado en caliente y templado (HFDQ) usa láminas de acero al boro para crear componentes estampados con propiedades de acero de resistencia ultra alta (UHSS), con resistencias a la tracción de al menos 1,000 MPa, preferentemente, aproximadamente 1,500 MPa o hasta 2,000 MPa o más.

[0016] El documento US 2014/239672 A1 divulga de un primer a un tercer miembros de acero que se cortan para formar conformaciones planas predeterminadas usando máquinas de prensado y forman un miembro superior, un miembro de refuerzo y un miembro inferior. El contenido de carbono del tercer miembro de acero se establece más bajo que el contenido de carbono del primer y segundo miembros de acero. A continuación, se ensamblan el miembro superior, el miembro de refuerzo y el miembro inferior. El miembro de refuerzo está superpuesto al miembro superior. El miembro superior y el miembro inferior están parcialmente superpuestos. A continuación, las partes superpuestas del miembro superior y el miembro de refuerzo y las partes superpuestas del miembro superior y el miembro inferior se unen respectivamente por soldadura por puntos para formar un miembro de formato. A continuación, el miembro de formato soldado por puntos se calienta a una temperatura de un punto de transformación o mayor, y el miembro de formato se conforma por prensado en caliente por una máquina de prensado.

[0017] Un ejemplo de acero usado en procesos de estampado en caliente es el acero 22MnB5. El acero 22MnB5 se suministra en fase ferrítica-perlítica. Las propiedades mecánicas están relacionadas con esta estructura. Después de calentar, el formato se conforma en caliente y, a continuación, se puede templar posteriormente. Este proceso es conocido como endurecimiento por prensado. Con un proceso de este tipo, se puede crear una microestructura predominantemente de martensita. Como resultado, la resistencia a la tracción máxima y el límite elástico se incrementan de forma notable.

[0018] Usibor<®>1500P es un ejemplo de acero 22MnB5. La composición de Usibor<®>se resume a continuación en porcentajes en peso (el resto es hierro (Fe) e impurezas inevitables):

[0020]

[0022] Usibor<®>1500P puede tener un límite elástico de, por ejemplo, 1,100 MPa y una resistencia máxima a la tracción de 1,500 MPa.

[0023] Usibor<®>2000 es otro acero al boro con una resistencia incluso mayor. El límite elástico de Usibor<®>2000 puede ser de 1,400 MPa o más, y la resistencia máxima a la tracción puede estar por encima de 1,800 MPa. Una composición del Usibor<®>2000 incluye un máximo de un 0,37 % de carbono, un máximo de manganeso de un 1,4 %, un máximo de un 0,7 % de silicio y un máximo de un 0,005 % de boro en peso.

[0024] También se pueden usar en la industria automotriz diversas otras composiciones de acero de UHSS. En particular, las composiciones de acero descritas en el documento EP2735620A1 se pueden considerar adecuadas. Se puede hacer referencia específica a la tabla 1 y a los párrafos 0016 - 0021 del documento EP2735620A1 y a las consideraciones de los párrafos 0067 - 0079.

[0025] En algunos ejemplos, los formatos de UHSS pueden contener aproximadamente un 0,22 % de carbono, un 1,2 % de silicio y un 2,2 % de manganeso en peso.

[0026] En algunos otros ejemplos, los formatos de UHSS pueden contener un 0,17 - 0,23 % de carbono, un máximo de un 2,5 % de manganeso, un máximo de un 0,5 % de silicio y un 0,002 - 0,005 % de boro en peso.

[0027] Otro material usado en el estampado en caliente es Ductibor<®>500. Ductibor<®>500 es un material de acero con una ductilidad mucho mayor y estos pueden ser efectivos para absorber energía durante un impacto. El límite elástico de Ductibor<®>500 puede ser de 400 MPa o más y la resistencia máxima a la tracción de 550 MPa o más.

[0028] La composición de Ductibor<®>500 incluye un máximo de un 0,1 % de carbono, un máximo de 1,3 % de manganeso, un máximo de un 0,5 % de silicio y un máximo de un 0,001 % de boro.

[0029] Ductibor<®>1000 es otro material usado en el estampado en caliente para incrementar la elongación si se compara con Usibor<®>1500 y Usibor<®>2000. El límite elástico de Ductibor<®>1000 puede ser de 800 MPa o más y la resistencia máxima a la tracción de 1000 MPa o más. La composición de Ductibor<®>1000 incluye un máximo de un 0,12 % de carbono, un máximo de 2 % de manganeso, un máximo de un 0,75 % de silicio y un máximo de un 0,005 % de boro.

[0030] Para evitar la descarburación y la formación de incrustaciones durante el proceso de conformado y para prevenir daños de corrosión y oxidación, el acero de cualquiera de estas composiciones (por ejemplo, acero 22MnB5, tal como, por ejemplo, Usibor<®>y las demás composiciones mencionadas o a las que se hace referencia antes) se presenta con un recubrimiento. Este recubrimiento puede ser, por ejemplo, un recubrimiento de aluminiosilicio (AISi) o un recubrimiento que comprenda principalmente cinc o una aleación de cinc.

[0031] Sin embargo, un recubrimiento de aluminio-silicio tiene un lado negativo significativo relacionado con su comportamiento en la soldadura. Si los formatos con recubrimiento de aluminio-silicio se sueldan para formar un formato soldado a medida (TWB) sin alguna otra medida, el aluminio del recubrimiento se puede introducir en el área de soldadura y esto puede provocar una importante reducción de las propiedades mecánicas del componente resultante e incrementar la posibilidad de una fractura en la zona de soldadura.

[0032] Para superar este problema, es conocido retirar, por ejemplo, por ablación láser, una parte del recubrimiento en un área cercana a la zona de soldadura. Este procedimiento tiene la desventaja de que es necesaria una etapa adicional para la producción de los formatos (a medida o compuestos) y de los componentes y de que, a pesar de la naturaleza repetitiva del proceso, esta etapa adicional requiere un proceso de calidad complejo con un número elevado de piezas que se van a desechar. Esto conlleva un incremento del coste de la etapa de soldadura y limita la competitividad de la tecnología en la industria.

[0033] Recientemente, se han desarrollado otros procedimientos para evitar la etapa de ablación del recubrimiento. Sin embargo, dichos procedimientos requieren el uso de polvos o alambres adicionales para contrarrestar la presencia del aluminio en toda la zona de soldadura.

[0034] Después de conformar el bastidor estructural lateral de carrocería unitario, el bastidor estructural lateral de carrocería unitario se puede unir, por ejemplo, soldar, a las partes restantes del esqueleto estructural del vehículo, por ejemplo, las placas internas de al menos uno del pilar A, el pilar B, el pilar C, el pilar de bisagra y el estribo. Por ejemplo, la parte inferior del bastidor estructural lateral de carrocería unitario se puede conectar a la brida inferior de la placa interna del estribo y la parte superior del bastidor estructural lateral de carrocería unitario se puede conectar a la brida superior de la placa interna del pilar A y/o del pilar C. El bastidor estructural lateral de carrocería unitario conformado de esta forma puede corresponder por tanto a un panel "externo", que se puede complementar con una placa interna de un pilar A, una placa interna de un pilar B, una placa interna de un pilar C, una placa interna de un pilar de bisagra y/o una placa interna de un estribo.

[0035] Sin embargo, con este procedimiento, algunas secciones del pilar A no están completamente cerradas. La brida inferior del panel interno del pilar A y el bastidor estructural lateral de carrocería unitario no encajan entre sí a lo largo de toda su longitud, es decir, hay un espacio en algunas secciones del pilar A. Esto puede suceder en el área del pilar A ubicado sustancialmente detrás del pilar B, en particular detrás de la parte central del pilar B, es decir, en el área que corresponde a la sección en forma de U del pilar B. De forma similar, la brida superior del panel interno del estribo y el bastidor estructural lateral de carrocería no están en contacto a lo largo de toda la longitud del estribo. Esto se puede producir en el área del estribo ubicado sustancialmente detrás del pilar B y/o el pilar de bisagra y, por lo tanto, algunas secciones del estribo también pueden no estar completamente cerradas.

[0036] De acuerdo con estos aspectos, hay algunas secciones del pilar A y/o del estribo que no están completamente cerradas, es decir, no forman una sección cerrada con su respectiva placa interna. Por lo tanto, dichas secciones pueden tener menos resistencia en comparación con las soluciones en las que el panel interno y el externo están soldados a través de ambas de las bridas superior e inferior a lo largo de toda su longitud, es decir, en las que los pilares y el estribo se deforman primero y a continuación se ensamblan a las partes restantes del esqueleto estructural del vehículo. Una sección de este tipo con menor resistencia puede dar lugar a una reducción del comportamiento estructural del vehículo en caso de un choque. Sin embargo, para asegurar un buen comportamiento funcional del bastidor estructural lateral con respecto a la puerta, y debido a las características del entorno geométrico del bastidor estructural lateral de carrocería, puede ser difícil proporcionar secciones completamente cerradas entre el bastidor estructural lateral y la placa (o placas) interna a lo largo de toda la parte y al mismo tiempo garantizando, por ejemplo, una posición apropiada de los sellos de caucho del bastidor estructural lateral de carrocería.

[0037] La presente divulgación proporciona ejemplos de sistemas y procedimientos que resuelven al menos parcialmente algunas de las desventajas mencionadas anteriormente.

[0038] Breve explicación

[0039] [0032]En un primer aspecto, se proporciona un procedimiento para fabricar un bastidor estructural lateral de carrocería unitario de un vehículo de acuerdo con la reivindicación 1. El procedimiento comprende proporcionar una pluralidad de formatos, unir los formatos entre sí para formar un formato compuesto, en el que unir los formatos incluye formar una o más regiones de superposición formadas superponiendo parcialmente al menos dos formatos, deformando el formato compuesto para formar el bastidor estructural lateral de carrocería unitario, y en el que el bastidor estructural lateral de carrocería unitario incluye una parte de viga inferior y una parte de viga superior, una parte de pilar delantero que conecta la parte de viga inferior a la parte de viga superior, y una parte de pilar trasero que conecta la parte de viga inferior a la parte de viga superior.

[0040] De acuerdo con este aspecto, el grosor de algunas áreas del bastidor estructural lateral de carrocería unitario se incrementa y, por lo tanto, también se puede incrementar la resistencia del bastidor estructural lateral de carrocería unitario. El incremento de grosor en la una o más regiones de superposición puede reducir el peso global del bastidor estructural lateral de carrocería unitario y el número de líneas de soldadura si se compara con las soluciones en las que se incrementa todo el grosor de uno de los formatos, puesto que la superposición se puede disponer con mayor precisión en las áreas requeridas.

[0041] En esta divulgación, superponer parcialmente dos formatos quiere decir que solo se superpone una parte de los dos formatos.

[0042] La parte de viga inferior comprende una parte de estribo. La parte de viga superior se puede extender paralela al techo del vehículo. Las partes de pilar delantero y del trasero se pueden extender sustancialmente de forma vertical desde la parte de viga inferior hasta la parte de viga superior.

[0043] El bastidor estructural lateral de carrocería unitario, por lo tanto, puede definir las aberturas de puerta de la abertura de puerta delantera y/o de la abertura de puerta trasera y/o una abertura de puerta que incluye tanto la abertura de puerta trasera como la delantera. Un bastidor estructural lateral de carrocería unitario de este tipo también se puede denominar "anillo de puerta de una pieza" o "anillo de puerta unitario".

[0044] En esta divulgación, el estribo, el pilar A, el pilar B, el pilar C y el pilar de bisagra se deben entender como sigue. Un estribo o un alféizar (“sill”) es el componente dispuesto en una dirección sustancialmente horizontal que se extiende por debajo de la(s) abertura(s) de puerta desde la parte trasera hasta la delantera de un vehículo. Un pilar B es el componente dispuesto de forma vertical que se extiende desde el suelo hasta el techo de un vehículo. Los pilares B están dispuestos en el área central del vehículo y, en general, separan la abertura de puerta delantera y la abertura de puerta trasera. Un pilar de bisagra es un cuerpo vertical que se extiende sustancialmente desde el suelo hasta el capó del motor o el parabrisas de un vehículo. Las bisagras de las puertas delanteras se montan comúnmente en los pilares de bisagra. Un pilar A es el cuerpo arqueado que se extiende sustancialmente paralelo a una parte del panel de techo y a una parte del parabrisas delantero en el área superior de la abertura de puerta. El pilar A se extiende desde la parte superior del pilar B hasta la parte superior del pilar de bisagra. En algunas configuraciones, el pilar A se puede extender más allá del pilar B. Un pilar C es la estructura detrás de la puerta trasera del vehículo que se extiende desde la parte de estribo hacia arriba. En algunos ejemplos, el pilar C se puede extender desde el estribo en una dirección sustancialmente vertical hasta el pilar A (cuando el pilar A se extiende más allá del pilar B). En otros ejemplos, el pilar C puede comprender una parte sustancialmente vertical y una parte arqueada que se extiende sustancialmente paralela a una parte del panel de techo y al área superior de la abertura de puerta trasera para encontrarse con el pilar B.

[0045] En algunos ejemplos, el pilar B, el pilar A, el pilar de bisagra y el estribo pueden definir un bastidor de puerta. Por lo tanto, se puede formar un bastidor estructural lateral de carrocería unitario para una abertura de puerta delantera.

[0046] En otros ejemplos, el bastidor estructural lateral de carrocería unitario se puede formar conectando la parte inferior de un pilar B a un estribo, su parte superior a la parte superior de un pilar C y la parte inferior del pilar C al estribo, de modo que se pueda formar un bastidor para la abertura de puerta trasera.

[0047] En otros ejemplos, un bastidor estructural lateral de carrocería unitario puede encerrar tanto las aberturas de puerta delantera como la trasera de un vehículo. En estos ejemplos, se puede conectar un estribo a un pilar de bisagra y a un pilar C, mientras que un pilar A puede conectar el pilar de bisagra al pilar C. En algunos de estos ejemplos, el bastidor estructural lateral de carrocería unitario puede comprender además un pilar B.

[0048] En todos estos ejemplos, el bastidor estructural lateral de carrocería unitario puede ser un bastidor externo. Por lo tanto, el bastidor estructural lateral de carrocería externo unitario se puede unir a las partes restantes de la estructura del vehículo. De forma alternativa, el bastidor estructural lateral de carrocería unitario puede ser un bastidor interno. Un bastidor interno unitario de este tipo se puede unir a un bastidor externo.

[0049] Cuando un bastidor estructural lateral de carrocería se forma como una estructura unitaria, los límites entre los diferentes pilares son menos claros, precisamente porque es una estructura única. Por lo tanto, se hace referencia en el presente documento a "partes" del pilar B, "partes" del pilar A, "partes" del pilar C, etc., para indicar partes de la estructura unitaria que se podría considerar que forman el pilar B, el pilar A, el pilar C, etc.

[0050] [0043]Una transición entre una parte de viga y una parte de pilar es el área en la que una parte de pilar se encuentra con una parte de viga, o en otras palabras, el área que cambia de un cuerpo dispuesto sustancialmente de forma horizontal a un cuerpo sustancialmente vertical. Como consecuencia, una transición entre la parte de pilar B y la parte de estribo es el área en la que la parte de pilar B se encuentra con la parte de estribo, es decir, el área que cambia de un cuerpo dispuesto sustancialmente de forma horizontal a un cuerpo sustancialmente vertical. De forma similar, se pueden definir una transición entre las partes de pilar A y las de pilar B, una transición entre las partes de pilar A y las de pilar de bisagra y una transición entre las partes de pilar de bisagra y las de estribo. De forma análoga, también se pueden definir una transición entre las partes de pilar C y las de pilar A, una transición entre las partes de pilar C y las de pilar B y una transición entre las partes de pilar C y las de estribo.

[0051] La una o más regiones de superposición se pueden disponer para contrarrestar la reducción de material y, por lo tanto, de resistencia que se puede producir en algunas secciones del bastidor estructural de carrocería lateral unitario en comparación con las soluciones en las que los componentes estructurales primero se forman y a continuación se unen para formar el bastidor estructural lateral de carrocería.

[0052] En algunos ejemplos, al menos una de la(s) región/regiones de superposición puede corresponder sustancialmente a una transición entre una parte de viga, por ejemplo, una parte de viga inferior o una superior, y una parte de pilar, por ejemplo, la parte de pilar delantero o del trasero del bastidor estructural unitario. Esto quiere decir que una región de superposición puede corresponder a una transición entre la parte de pilar trasero, por ejemplo, una parte de pilar B o un pilar C, y una parte de viga inferior, por ejemplo, una parte de estribo; o a una transición entre la parte de pilar trasero y la parte de viga superior; o a una transición entre la parte de pilar delantero, por ejemplo, un pilar de bisagra o un pilar B y la parte de viga inferior o entre la parte de pilar delantero y la parte de viga superior.

[0053] De forma alternativa, o adicionalmente, la superposición se puede disponer en ubicaciones en las que se esperan cargas altas. Por ejemplo, la superposición se puede disponer dentro de una parte de viga y/o una parte de pilar. En algunos de estos ejemplos, al menos una de las regiones de superposición se puede disponer dentro de la parte de viga superior, por ejemplo, dentro de la parte de pilar A o dentro de la parte de pilar C.

[0054] En algunos ejemplos, unir los formatos entre sí puede comprender soldar los formatos entre sí en una región de superposición. Al unir los formatos entre sí en una región de superposición, puede que no sea necesario retirar parte del recubrimiento en el área cercana a la zona de soldadura ni usar materiales en polvo o de alambre. En consecuencia, se puede mejorar la eficacia del proceso de fabricación y, por tanto, se pueden reducir los costes. Opcionalmente, la soldadura de estos formatos puede comprender soldadura por puntos. En otros ejemplos, se pueden usar técnicas de soldadura alternativas, por ejemplo, soldadura láser a distancia. En otros ejemplos, los formatos se pueden unir por otros procedimientos adecuados, por ejemplo, con pegamento.

[0055] En algunos ejemplos, el bastidor estructural lateral de carrocería unitario puede ser un bastidor delantero. En estos ejemplos, la parte de viga inferior comprende una parte de estribo, la parte de viga superior comprende una parte de pilar A, la parte de pilar delantero comprende una parte de pilar de bisagra y la parte de pilar trasero comprende una parte de pilar B.

[0056] La una o más regiones de superposición se pueden disponer en una región del bastidor estructural lateral unitario sometido a cargas altas en caso de un choque lateral, por ejemplo, en una transición entre el pilar B al estribo y/o en una transición entre el pilar B al pilar A.

[0057] En algunos de estos ejemplos, una de las regiones de superposición puede corresponder sustancialmente a una transición entre la parte de estribo y la parte de pilar B, es decir, en el área que cambia de una disposición sustancialmente horizontal a una disposición sustancialmente vertical. De esta manera, una pérdida de resistencia provocada por el espacio formado entre la placa interna del estribo y la sección inferior de la sección en forma de U del pilar B se puede compensar por el incremento de grosor proporcionado por la región de superposición. Por lo tanto, se refuerza la parte del bastidor estructural lateral de carrocería unitario que se extiende desde la parte de estribo hasta la parte de pilar B.

[0058] De forma alternativa, o adicionalmente, una de las regiones de superposición puede corresponder sustancialmente a una transición entre la parte de pilar B y la parte de pilar A. Como resultado, se refuerza la parte del bastidor estructural lateral de carrocería unitario que se extiende desde la parte de pilar B hasta la parte de pilar A.

[0059] En algunos ejemplos, una de las regiones de superposición puede corresponder sustancialmente a una transición entre la parte de pilar A y la parte de pilar de bisagra. Una región de superposición de este tipo puede proporcionar una rigidez adicional al bastidor estructural, en particular en una parte que se extiende desde la parte de bisagra hasta la parte de pilar A.

[0060] Una de las regiones de superposición también puede corresponder sustancialmente a una transición entre la parte de estribo y la parte de bisagra.

[0061] Adicionalmente, o de forma alternativa, una de las regiones de superposición también se puede disponer dentro de la parte de pilar A.

[0062] El bastidor estructural lateral de carrocería unitario puede comprender varias regiones de superposición. Por ejemplo, la parte de pilar B puede comprender una región de superposición dispuesta en su parte inferior, es decir, en una transición entre la parte de estribo y la parte de pilar B, y otra región de superposición dispuesta en su parte superior, es decir, en una transición entre el pilar B y el pilar A. Por lo tanto, se puede incrementar la rigidez de la parte de pilar B y, en consecuencia, de todo el bastidor estructural lateral de carrocería unitario.

[0063] En algunos otros ejemplos, el bastidor estructural lateral de carrocería unitario puede ser un bastidor que rodea una única abertura para tanto la puerta delantera como la trasera de un vehículo. En estos ejemplos, la parte de viga inferior comprende una parte de estribo, la parte de pilar delantero comprende una parte de pilar de bisagra, la parte de pilar trasero comprende una parte de pilar C y la parte de viga superior comprende una parte de pilar A. Por lo tanto, la parte de pilar A se extiende desde la parte de pilar de bisagra hasta la parte de pilar C y la parte de pilar C desde la parte de estribo hasta la parte de pilar A.

[0064] En esta divulgación, una región de superposición de pilar B - estribo se ha de entender como la región de superposición que corresponde sustancialmente a o se proporciona en una transición entre las partes de pilar B y las de estribo; una región de superposición de pilar A - pilar B como la región de superposición que corresponde sustancialmente a o se proporciona en una transición entre las partes de pilar A y las de pilar B; una región de superposición de pilar A - bisagra como la región de superposición que corresponde sustancialmente a o se proporciona en una transición entre las partes de pilar A y las de pilar de bisagra; una región de superposición de bisagra - estribo como la región de superposición que corresponde sustancialmente a o se proporciona en una transición entre las partes de pilar de bisagra y las de estribo; una región de superposición de pilar C - estribo como la región de superposición que corresponde sustancialmente a o se proporciona en una transición entre las partes de pilar C y las de estribo; una región de superposición de pilar C - pilar B como la región de superposición que corresponde sustancialmente a o se proporciona en una transición entre las partes de pilar C y las de pilar B; una región de superposición de pilar C - pilar A como la región de superposición que corresponde sustancialmente a o se proporciona en una transición entre las partes de pilar C y las de pilar A; una región de superposición de pilar B como la región de superposición dispuesta dentro de la parte de pilar B, la región de superposición de pilar A como la región de superposición dispuesta dentro del pilar A y la región de superposición de pilar C como la región de superposición dispuesta dentro del pilar C.

[0065] En esta divulgación, la longitud de una región de superposición se ha de entender como la distancia a lo largo del eje longitudinal de las partes de viga que son parte de la región de superposición, por ejemplo, la parte de pilar A o la de estribo. El eje longitudinal de las partes de viga que son parte de la región de superposición puede corresponder al eje longitudinal del vehículo, es decir, desde la parte trasera hasta la delantera. La altura de una región de superposición es sustancialmente perpendicular a su longitud y se ha de entender como la distancia a lo largo del eje longitudinal de las partes de pilar delantero o del trasero que son parte de la región de superposición, por ejemplo, el eje longitudinal de la parte de pilar B o la de pilar de bisagra o la de pilar C. La altura de las regiones de superposición puede corresponder sustancialmente al eje vertical del vehículo, es decir, desde el suelo hasta el techo. La longitud y/o la altura de una región de superposición puede ser variable a lo largo de la región de superposición.

[0066] Una región de superposición de pilar B - estribo puede tener una longitud (distancia a lo largo del eje longitudinal del estribo) entre 20 y 600 mm, preferentemente, entre 100 y 500 mm y, más preferentemente, entre 200 y 400 mm y una altura (distancia a lo largo del eje longitudinal del pilar B) puede estar entre 20 y 600 mm, preferentemente, entre 100 y 500 mm y, más preferentemente, entre 200 y 400 mm. Una región de superposición de pilar C - estribo, una región de superposición de bisagra - estribo y una región de superposición de pilar A - pilar B pueden tener un tamaño similar al de la región de superposición de pilar B - estribo.

[0067] La longitud de una región de superposición de pilar A - bisagra (distancia a lo largo del eje longitudinal de la parte de pilar A) puede estar entre 20 y 600 mm, preferentemente, entre 40 y 400 mm y la altura (distancia a lo largo del eje longitudinal de la parte de pilar de bisagra) puede estar entre 20 y 600 mm, preferentemente, entre 40 y 300 mm. La longitud de una región de superposición de pilar C - pilar A (distancia a lo largo del eje longitudinal de la parte de pilar A) y su altura (distancia a lo largo del eje longitudinal de la parte de pilar de bisagra) pueden ser similares a las de la región de superposición de pilar A - bisagra.

[0068] Una región de superposición de pilar A puede tener una longitud (distancia a lo largo del eje longitudinal de la parte de pilar A) entre 20 y 600 mm, preferentemente, entre 40 y 400 mm y una altura (distancia perpendicular a la longitud) entre 20 y 600 mm, preferentemente, entre 40 y 400 mm.

[0069] Una región de superposición de pilar B puede tener una altura (distancia a lo largo del eje longitudinal de la parte de pilar B) entre 20 y 600 mm, preferentemente, entre 40 y 300 mm y una longitud (distancia perpendicular al eje longitudinal de la parte de pilar B) entre 20 y 400 mm, preferentemente, 40 y 200 mm.

[0070] [0063]Una región de superposición de pilar C puede tener una longitud (distancia a lo largo del eje longitudinal de la parte de pilar C) entre 20 y 600 mm, preferentemente, entre 40 y 300 mm y una altura (distancia perpendicular a la longitud) entre 20 y 400 mm, preferentemente, entre 40 y 200 mm.

[0071] El bastidor estructural lateral de carrocería unitario se forma uniendo la pluralidad de formatos. Al menos dos formatos se unen entre sí por una de la región de superposición. Por lo tanto, el bastidor estructural lateral de carrocería unitario puede comprender al menos dos formatos, por ejemplo, cuatro formatos.

[0072] En algunos ejemplos, las partes pueden incluir más de un formato. Por ejemplo, la parte de pilar B se puede formar por dos o tres formatos.

[0073] El bastidor estructural lateral de carrocería unitario puede comprender juntas entre un mínimo de dos formatos que tengan una región de superposición. Las juntas con una región de superposición entre dos formatos se pueden soldar por soldadura por puntos u otras tecnologías de soldadura o unión. Soldar dos formatos en una región de superposición para formar un bastidor estructural lateral de carrocería unitario puede incrementar la productividad del proceso de soldadura. Por tanto, se pueden evitar espacios dimensionales entre formatos producidos cuando los formatos no se sueldan a través de una región de superposición, por ejemplo, en una configuración de soldadura de junta a tope. En consecuencia, las juntas con una región de superposición pueden ayudar a absorber diferentes tolerancias de los formatos.

[0074] En algunos ejemplos, el bastidor estructural lateral de carrocería unitario puede comprender juntas entre dos formatos con una región de superposición y otras juntas que tengan una configuración de borde a borde, por ejemplo, unidas a tope cuadradas.

[0075] En algunos ejemplos, deformar el formato compuesto para formar el bastidor estructural lateral de carrocería unitario comprende conformar en caliente el formato compuesto. Al menos algunos de los formatos se pueden hacer de aceros de resistencia ultra alta (UHSS). El acero al boro, por ejemplo, 22MnB5, u otras composiciones de acero mencionadas o a las que se hace referencia anteriormente pueden ser UHSS adecuados. Estos formatos, por ejemplo, formatos de acero al boro, pueden comprender un recubrimiento de silicio y aluminio o un recubrimiento de cinc.

[0076] En algunos ejemplos, el conformado en caliente puede comprender calentar el formato compuesto por encima de la temperatura de austenización, enfriar el formato compuesto a una temperatura, por ejemplo, entre 400 °C y 600 °C y, a continuación, formar el formato compuesto para crear el bastidor estructural lateral de carrocería unitario. En algunos ejemplos, la formación puede comprender dos o más etapas de formación. Estas etapas de formación pueden comprender, por ejemplo, conformar, recortar o cortar y se pueden hacer en una única prensa multifase. Se pueden ver ejemplos de formación que comprenden dos o más etapas de formación en los documentos US 9.492.859 B2 y WO 2016142367 A1.

[0077] De forma alternativa, el formato compuesto se puede deformar por conformado en frío. Se pueden usar aceros de alta resistencia o aceros de resistencia ultra alta para formar el bastidor estructural lateral de carrocería unitario por conformado en frío.

[0078] La pluralidad de formatos que forman el compuesto puede comprender diferentes materiales y/o grosores. Por ejemplo, se pueden usar formatos de Usibor<®>(por ejemplo, Usibor<®>1500 o Usibor<®>2000) y formatos o partes de los formatos de Ductibor<®>(por ejemplo, Ductibor<®>500 o Ductibor<®>1000). El uso de estos tipos de materiales en procesos de conformado en caliente da lugar a una estructura predominantemente martensítica en las partes de Usibor<®>y una estructura predominantemente ferrítica-perlítica en las partes de Ductibor<®>. De acuerdo con estos aspectos, las propiedades del bastidor estructural lateral de carrocería unitario se pueden hacer a medida.

[0079] En otro aspecto, se proporciona un bastidor estructural lateral de carrocería unitario como se obtiene por un procedimiento de acuerdo con cualquiera de los ejemplos descritos en el presente documento.

[0080] En algunos ejemplos, el bastidor estructural lateral de carrocería unitario puede comprender áreas con diferente resistencia a la tracción de acuerdo con cualquiera de los ejemplos descritos en el presente documento. En algunos de estos ejemplos, las áreas con diferente resistencia a la tracción pueden tener una microestructura diferente.

[0081] En algunos ejemplos, al menos uno de los formatos puede comprender áreas con diferentes resistencias a la tracción. Un formato puede estar compuesto por dos materiales diferentes que tengan resistencias a la tracción diferentes. En consecuencia, la ductilidad de las áreas con menor resistencia a la tracción es mayor y, por lo tanto, se puede incrementar la absorción de energía en un choque.

[0082] [0075]De forma alternativa, estas áreas con diferente resistencia a la tracción pueden tener una microestructura diferente. Se pueden crear microestructuras diferentes en un bastidor estructural lateral de carrocería unitario conformado en caliente. Estas microestructuras diferentes se pueden crear calentando un formato compuesto por encima de la temperatura de austenización y, a continuación, controlando el enfriamiento del formato compuesto durante la conformación del formato compuesto para formar un bastidor estructural lateral de carrocería. El enfriamiento de diferentes áreas del formato compuesto se puede controlar proporcionando zonas de la herramienta de formación con calentadores. En consecuencia, el bastidor estructural lateral de carrocería unitario comprende zonas con una estructura predominantemente martensítica y zonas que comprenden ferrita, perlita o bainita o una mezcla de las mismas. De forma alternativa, se puede crear una microestructura diferente calentando parcialmente, por ejemplo, usando un rayo láser, una parte del bastidor estructural lateral de carrocería unitario que se ha endurecido por prensado para cambiar la estructura predominantemente martensítica a una estructura que contenga ferrita y/o perlita y/o bainita y/o martensita atemperada y una mezcla de las mismas. La resistencia a la tracción de la estructura predominantemente martensítica puede estar por encima de 1400 MPa y, preferentemente, por encima de 1500 MPa, mientras que las áreas con una menor resistencia pueden tener una resistencia a la tracción por debajo de 1000 MPa, preferentemente, por debajo de 800 MPa, por ejemplo, entre 800 MPa y 500 MPa.

[0083] Breve descripción de los dibujos

[0084] En lo que sigue se describirán ejemplos no limitantes de la presente divulgación, con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:

[0085] La figura 1 muestra un ejemplo de un bastidor estructural lateral de carrocería unitario de un vehículo de acuerdo con la técnica anterior.

[0086] La figura 2 representa esquemáticamente una vista en sección a lo largo de la línea A-A' del bastidor estructural lateral de carrocería unitario de la figura 1.

[0087] La figura 3 muestra un ejemplo de un bastidor estructural lateral de carrocería unitario de un vehículo. Como se representa, la figura 3 no está cubierta por la reivindicación 1, pero es útil para entender la invención. La figura 4 representa esquemáticamente una vista en sección a lo largo de la línea A-A' del bastidor estructural lateral de carrocería unitario de la figura 3.

[0088] La figura 5 muestra un formato compuesto antes de deformarse para formar el bastidor estructural lateral de carrocería unitario de la figura 3.

[0089] La figura 6A muestra otro ejemplo de un bastidor estructural lateral de carrocería unitario de un vehículo. La figura 6B muestra otro ejemplo de un bastidor estructural lateral de carrocería unitario de un vehículo. La figura 7 muestra otro ejemplo de un bastidor estructural lateral de carrocería unitario de un vehículo. Como se representa, la figura 7 no está cubierta por la reivindicación 1, pero es útil para entender la invención. Las figuras 8A - 8B muestran ejemplos de bastidores estructurales laterales unitarios de carrocería unidos a una placa de pilar A y a una placa de estribo.

[0090] La figura 9 muestra otro ejemplo de un bastidor estructural lateral de carrocería unitario de un vehículo. Como se representa, la figura 9 no está cubierta por la reivindicación 1, pero es útil para entender la invención. La figura 10 muestra otro ejemplo de un bastidor estructural lateral de carrocería unitario de un vehículo. Como se representa, la figura 10 no está cubierta por la reivindicación 1, pero es útil para entender la invención.

[0091] La figura 11 muestra otro ejemplo de un bastidor estructural lateral de carrocería unitario de un vehículo. Como se representa, la figura 11 no está cubierta por la reivindicación 1, pero es útil para entender la invención.

[0092] Descripción detallada de ejemplos

[0093] En estas figuras, los mismos signos de referencia se han usado para designar elementos coincidentes.

[0094] La figura 1 muestra un ejemplo de un bastidor estructural lateral de carrocería unitario 1 de un vehículo de acuerdo con la técnica anterior. El bastidor estructural lateral de carrocería 1 comprende una parte de estribo 3, una parte de pilar A 5, una parte de pilar de bisagra 4 que conecta la parte de estribo 3 a la parte de pilar A 5 y una parte de pilar B 2 que conecta la parte de estribo 3 a la parte de pilar A 5. La parte de pilar de bisagra 4 se localiza en la parte delantera del vehículo, mientras que el pilar B en la parte central con respecto al eje longitudinal del vehículo.

[0095] [0079]El bastidor estructural lateral de carrocería 1 está hecho de dos formatos, un primer formato 10 y un segundo formato 20. Los formatos se unen entre sí por soldadura a lo largo de las líneas de soldadura láser 19. Los formatos se sueldan "borde a borde", por ejemplo, uniones a tope cuadradas. Los formatos se sueldan primero para formar un formato compuesto y, a continuación, el formato compuesto se deforma para formar el bastidor estructural lateral de carrocería unitario 1. Por lo tanto, el primer formato 10 y el segundo formato 20 se han ensamblado previamente y, a continuación, se deforman al mismo tiempo en un proceso de formación combinado.

[0096] Aunque no es visible en la figura 1, se debe apreciar que el bastidor estructural lateral de carrocería unitario 1 está unido a las partes restantes del esqueleto estructural del vehículo. En la figura 1, la parte de estribo 3 está unida a la placa interna de un estribo del vehículo (no visible en la figura 1) y la parte de pilar A 5 está unida a la placa interna de un pilar A del vehículo (no visible en la figura 1).

[0097] La figura 2 representa esquemáticamente una vista en sección a lo largo de la línea A-A' del bastidor estructural lateral de carrocería unitario 1 de la figura 1 que incluye las placas internas del estribo y del pilar A. El bastidor estructural lateral de carrocería unitario 1 está unido a una placa interna 70 del pilar A y a una placa interna 60 del estribo.

[0098] La placa interna 70 del pilar A comprende una brida inferior 71 y una brida superior 72. El bastidor estructural lateral de carrocería unitario, en particular, la parte de pilar A 5, está conectado a la placa interna 70 del pilar A a través de la brida superior 72. Como se describe previamente, la brida inferior 71 del pilar A no se ajusta completamente con la parte de pilar A 5 del bastidor estructural lateral de carrocería 1, es decir, hay un espacio entre la brida inferior 71 y el bastidor estructural lateral de carrocería 1. Un espacio de este tipo puede representar un punto débil en términos de comportamiento estructural en caso de un choque.

[0099] La placa interna 60 del estribo comprende una brida inferior 61 y una brida superior 62. El bastidor estructural lateral de carrocería está conectado a la placa interna 60 del estribo a través de la brida inferior 61. Similar a la conexión de la placa interna 70 del pilar A a la parte de pilar A 5, la placa interna 60 del estribo no se ajusta completamente a la parte de estribo 3 del bastidor estructural lateral de carrocería 1. Este espacio también puede ser un punto estructuralmente débil.

[0100] Los formatos del bastidor estructural lateral de carrocería unitario de las figuras 1 y 2 se sueldan borde a borde y, en consecuencia, no se crean regiones de superposición.

[0101] La figura 3 muestra un ejemplo de un bastidor estructural lateral de carrocería unitario 1 para un vehículo que, como se representa, no está cubierto por la reivindicación 1. En este ejemplo, el bastidor estructural lateral de carrocería 1 de la figura 3 es un bastidor delantero. El bastidor estructural lateral de carrocería tiene una estructura unitaria, en la que la parte de viga inferior comprende una parte de estribo 3, la parte de viga superior comprende una parte de pilar A 5, la parte de viga delantera comprende una parte de pilar de bisagra 4 que conecta la parte de estribo 3 a la parte de pilar A 5 y la parte de viga trasera comprende una parte de pilar B 2 que conecta la parte de estribo 3 a la parte de pilar A 5. La parte de pilar B puede comprender una sección en forma de U con dos bridas laterales.

[0102] El bastidor estructural lateral de carrocería unitario 1 de la figura 3 está hecho de dos formatos, un primer formato 10 y un segundo formato 20 unidos entre sí formando un formato compuesto que se deforma para formar el bastidor estructural lateral de carrocería 1. El primer formato 10 y el segundo formato se superponen parcialmente en la región de superposición 11, es decir, solo se superponen una parte del primer formato y una parte del segundo formato.

[0103] En el ejemplo de la figura 3, el primer formato 10 y el segundo formato 20 se sueldan por puntos a través de la región de superposición 11. En este ejemplo específico, la región de superposición 11 está ubicada en la parte inferior del primer formato 10. La parte superior del primer formato 10 se puede soldar con láser al segundo formato 20 a través de una línea de soldadura por láser 19. Soldar con láser la parte superior del primer formato 10 al segundo formato 20 puede implicar la etapa de retirar el recubrimiento de los formatos o usar polvo o alambre para contrarrestar el efecto del recubrimiento. Se pueden usar otros procedimientos para contrarrestar el efecto negativo del recubrimiento en aquellas juntas sin superposición como, por ejemplo, haciendo oscilar un rayo láser aplicado a la zona de soldadura o aplicar un campo magnético en la zona de soldadura para mezclar el recubrimiento y el material base de los formatos.

[0104] En este ejemplo, un formato, el primer formato 10, puede incluir al menos una parte de la parte de pilar B 2 y otro formato puede incluir las partes restantes del bastidor estructural lateral de carrocería, por ejemplo, un segundo formato 20 puede incluir al menos un parte de la parte de estribo 3, de la parte de bisagra 4 y de la parte de pilar A 5. Por tanto, un primer formato que corresponda sustancialmente al pilar B puede tener una conformación sustancialmente alargada. Una conformación de este tipo puede ayudar a optimizar el uso de material en bobinas para formar los formatos y para minimizar la chatarra.

[0105] En este ejemplo, la región de superposición 11 se puede disponer sustancialmente en una transición entre la parte de estribo 3 y la parte de pilar B 2. Esta región de superposición se puede denominar región de superposición de pilar B - estribo 11.

[0106] En otros ejemplos, una o más regiones de superposición se pueden disponer adicionalmente o de forma alternativa en otras partes del bastidor estructural lateral de carrocería unitario.

[0107] La figura 4 representa esquemáticamente una vista en sección a lo largo de la línea A-A' del bastidor estructural lateral de carrocería unitario 1 de la figura 3. El bastidor estructural lateral de carrocería 1 está unido a una placa interna 70 del pilar A y a una placa interna 60 del estribo. El bastidor estructural lateral de carrocería está conectado a la placa interna 60 del estribo a través de la brida inferior 61. A medida que se incrementa el grosor del bastidor estructural lateral de carrocería en la región de superposición 11, la región de superposición 11 puede proporcionar suficiente rigidez al bastidor estructural lateral de carrocería unitario para al menos contrarrestar el efecto estructural negativo de no ajustarse completamente a la placa interna 60 del estribo y la parte de estribo 3 del bastidor estructural lateral de carrocería 1.

[0108] La figura 5 muestra un formato compuesto antes de deformarse para formar el bastidor estructural lateral de carrocería de la figura 3. El formato compuesto 100 se hace uniendo dos formatos, el primer formato 10 a un segundo formato 20. El primer formato 10 y el segundo formato 20 se superponen parcialmente en la región de superposición 11. En este ejemplo, la parte superior del primer formato 10 se suelda con láser de borde a borde al segundo formato 20 a través de la línea de soldadura 19. Una vez que los formatos se unen entre sí, se forma el formato compuesto 100 y, a continuación, el formato compuesto se deforma para formar el bastidor estructural lateral de carrocería unitario como se muestra en la figura 3.

[0109] La deformación puede incluir conformado en caliente, es decir, calentar el formato compuesto en un horno, posiblemente por encima de una temperatura de austenización, específicamente por encima de Ac3. Después de calentar en el horno, el formato se puede transferir a una prensa en la que el formato se deforma para obtener la conformación final del bastidor estructural lateral de carrocería. Durante e inmediatamente después de la formación, se puede llevar a cabo el temple. En particular, el temple puede incluir enfriamiento por encima de una tasa de enfriamiento crítica de modo que se obtenga una microestructura martensítica. En algunos ejemplos, se puede evitar el temple en partes seleccionadas del bastidor estructural lateral de carrocería.

[0110] La figura 6A muestra otro ejemplo de un bastidor estructural lateral de carrocería unitario 1 de un vehículo. El bastidor estructural lateral de carrocería unitario 1 de la figura 6A es un bastidor delantero y está hecho de cuatro formatos. Cada uno de los formatos puede incluir al menos una parte de una de la parte de pilar A 5, la parte de pilar B 2, la parte de pilar de bisagra 4 y la parte de estribo 3. Por ejemplo, se puede unir un primer formato 10 a un segundo formato 20 y a un tercer formato 30, mientras que se puede unir un cuarto formato 40 al segundo formato 20 y al tercer formato 30 en el lado opuesto. En la figura 6A, el primer formato 10 puede incluir al menos una parte o la totalidad de la parte de pilar B 2, el segundo formato 20 puede incluir al menos una parte de la parte de estribo 3, el tercer formato 30 puede incluir al menos una parte de la parte de pilar A y posiblemente la parte de pilar A completa y la cuarta parte 40 pueden incluir al menos una parte de la parte de pilar de bisagra 4.

[0111] En estos ejemplos, el bastidor lateral de carrocería unitario puede comprender dos o más regiones de superposición. Por ejemplo, una región de superposición 11, corresponde a o se proporciona en una transición entre la parte de estribo 3 a la parte de pilar B 2. Esta región de superposición se puede denominar región de superposición de pilar B - estribo 11. El bastidor estructural lateral de carrocería unitario puede comprender además una región de superposición de pilar A - pilar de bisagra 13 correspondiente a o proporcionada en una transición entre el pilar A y el pilar de bisagra.

[0112] Los formatos unidos a través de las regiones de superposición se pueden soldar por puntos. Otros formatos, es decir, formatos unidos sin regiones de superposición entre ellos, se pueden soldar entre sí a lo largo de las líneas de soldadura 19.

[0113] La región de superposición de pilar B - estribo 11 puede tener una longitud (distancia a lo largo del eje longitudinal del estribo) similar a la anchura, es decir, de una brida lateral a la otra, de la parte de pilar B y una altura (distancia a lo largo el eje longitudinal del pilar B) similar a la altura de la parte de estribo 3, es decir, desde la brida inferior hasta la brida superior de la parte de estribo. En otros ejemplos, la altura de la región de superposición de pilar B - estribo 11 puede ser más pequeña que la altura de la parte de estribo. La región de superposición de pilar A - bisagra 13 puede tener una longitud similar a la anchura de la parte de pilar de bisagra.

[0114] En algunos ejemplos, el área que se extiende desde el pilar de bisagra hasta el pilar A puede estar sometida a cargas altas en caso de un choque. Por el incremento del grosor de la tercera región de superposición, se incrementa la rigidez de este área.

[0115] [0099]La figura 6B muestra otro ejemplo de un bastidor estructural lateral de carrocería unitario 1 de un vehículo similar al ejemplo representado en la figura 6A. El bastidor estructural lateral de carrocería 1 de la figura 6B comprende un primer formato 10 que tiene una parte de pilar B 2 y está unido en una región de superposición de pilar B - estribo 11 a un segundo formato 20 y en una región de superposición de pilar A - pilar B 12 a un tercer formato 30. En esta figura, el segundo formato 20 comprende una parte de estribo 3 y también está unido a un cuarto formato 40 a través de una región de superposición de bisagra - estribo 14. El cuarto formato 40 incluye una parte de bisagra 4 y está unido al tercer formato en una región de superposición de pilar A-bisagra 13. En este ejemplo, el tercer formato 30 incluye una parte de la parte de pilar A 5. En la figura 6B, el bastidor estructural lateral de carrocería unitario 1 está formado, por tanto, por cuatro formatos.

[0116] En otros ejemplos, el bastidor estructural lateral de carrocería unitario se puede formar por formatos adicionales. Estos formatos adicionales se pueden unir entre ellos o con cualquiera de los formatos mencionados anteriormente por una región de superposición o por una línea de soldadura de borde a borde.

[0117] La figura 7, que como se representa no está cubierta por la reivindicación 1, muestra otro ejemplo de un bastidor estructural lateral de carrocería unitario 1 de un vehículo similar al ejemplo representado en las figuras 6A y 6B. En la figura 7, el bastidor estructural lateral de carrocería 1 comprende una región de superposición de pilar B - estribo 11, en el que un primer formato 10 y un segundo formato 20 se superponen parcialmente, y una región de superposición de pilar A - pilar B 12, en el que el un primer formato 10 y un tercer formato 30 están parcialmente superpuestos.

[0118] En la figura 7, la región de superposición de pilar B - estribo 11 tiene una longitud correspondiente a la anchura de la parte de pilar B 2 en su parte inferior y una altura correspondiente a la mitad de la altura de la parte de estribo 3. De acuerdo con este aspecto, el primer formato 10 no cubre completamente la altura de la parte de estribo 3. De forma similar, la región de superposición de pilar A - pilar B 12 puede tener una longitud correspondiente a la anchura de la parte de pilar B 2 en su parte superior y una altura correspondiente a la mitad de la altura de la parte de pilar A 5. En otros ejemplos, la conformación de las regiones de superposición se puede adaptar a la conformación del bastidor estructural lateral de carrocería y/o al comportamiento estructural del vehículo.

[0119] En estos ejemplos, el cuarto formato 4 se suelda al tercer 3 y al segundo formato 5 a lo largo de las líneas de soldadura 19. De forma alternativa, de acuerdo con la invención, estas juntas se hacen superponiendo parcialmente estos formatos de acuerdo con cualquiera de los ejemplos descritos en el presente documento.

[0120] Para controlar la deformación del bastidor estructural lateral de carrocería unitario o incrementar la energía absorbida por el bastidor estructural lateral de carrocería en caso de un choque mientras se mantiene al menos la resistencia global del bastidor estructural lateral de carrocería, el bastidor estructural lateral de carrocería unitario puede comprender áreas con propiedades mecánicas diferentes.

[0121] El bastidor estructural lateral de carrocería unitario 1 de la figura 7 se puede haber deformado por conformado en caliente y templado posteriormente. El bastidor estructural lateral de carrocería unitario de la figura 7 está hecho de cuartos formatos de acero al boro con un recubrimiento de aluminio-silicio. Después del endurecimiento por prensado, el bastidor estructural lateral de carrocería tiene una microestructura predominante sustancialmente martensítica con una resistencia a la tracción mayor a 1400 MPa. Sin embargo, el primer formato 10 del bastidor estructural lateral de carrocería comprende un área con una resistencia a la tracción menor 25. Este área con resistencia a la tracción menor 25 tiene una microestructura diferente con respecto a la estructura martensítica. Un área de resistencia menor 25 de este tipo puede comprender ferrita y/o bainita y/o perlita y/o martensita atemperada y/o una mezcla de las mismas. En consecuencia, la resistencia a la tracción del área de resistencia menor puede ser menor a 1000 MPa. En consecuencia, la ductilidad de este área se incrementa y, por lo tanto, se puede incrementar la absorción de energía y se puede controlar con más exactitud la deformación del bastidor estructural lateral de carrocería. Por tanto, el bastidor estructural lateral de carrocería unitario puede tener áreas con una resistencia a la tracción mayor a 1400 MPa, es decir, zonas duras, y áreas con una resistencia a la tracción menor a 1000 MPa, es decir, zonas blandas.

[0122] En la figura 7, el área de resistencia menor 25 está dispuesta en la parte inferior del primer formato 10. El área de resistencia inferior 25 se puede disponer justo encima de la región de superposición de pilar B - estribo 11. De acuerdo con este aspecto, la región de superposición de pilar B - estribo 11 puede corresponder al área más baja de la parte de pilar B 2. Como resultado, la región de superposición de pilar B - estribo 11, es decir, la región en la que el primer y segundo formatos se superponen parcialmente, proporciona rigidez al bastidor estructural lateral de carrocería y el área con resistencia menor 25 ayuda a controlar la deformación de la parte de pilar B de tal manera que se pueda reducir la intrusión de esta parte en un choque.

[0123] Dichas áreas con resistencia menor 25 se pueden formar por un enfriamiento diferencial de estas áreas del formato compuesto mientras se prensa en una herramienta de prensado durante el proceso de temple de matriz de conformado en caliente para formar el bastidor estructural lateral de carrocería. De forma alternativa, se puede crear un área de este tipo por un calentamiento diferencial durante el conformado en caliente evitando que estas áreas alcancen una temperatura mayor a la temperatura de austenización. En otros ejemplos, esta resistencia menor se puede lograr calentando parcialmente algunas áreas del bastidor estructural lateral de carrocería unitario después del endurecimiento por prensado para modificar la microestructura en estas áreas.

[0124] [0108]Aún en otros ejemplos, en lugar de modificar la microestructura para cambiar las propiedades mecánicas, por ejemplo, resistencia a la tracción y alargamiento, las áreas con resistencia menor se pueden formar a partir de materiales que tengan propiedades mecánicas diferentes con respecto a las partes restantes del bastidor estructural lateral de carrocería. Por ejemplo, la zona de resistencia menor 25 se puede hacer de Ductibor<®>y las partes restantes del bastidor estructural lateral de carrocería de Usibor<®>.

[0125] En otros ejemplos, la pluralidad de formatos puede tener grosores diferentes. En otros ejemplos, algunos de los formatos pueden estar compuestos por partes que tengan grosores diferentes.

[0126] En cualquiera de los ejemplos divulgados en el presente documento, el bastidor estructural lateral de carrocería unitario también puede incorporar un "mosaico", es decir, un refuerzo local proporcionado en el formato compuesto.

[0127] Cabe destacar que estas diferentes estrategias para mejorar la respuesta del bastidor estructural lateral de carrocería unitario en caso de un choque se pueden combinar en un bastidor estructural lateral de carrocería e incluso en al menos un formato.

[0128] Los bastidores estructurales laterales de carrocería unitarios de acuerdo con otros ejemplos pueden comprender áreas de resistencia menor o áreas para mejorar el bastidor en caso de un choque de acuerdo con cualquiera de los ejemplos descritos con respecto a la figura 7.

[0129] Aunque en los ejemplos previos el bastidor estructural lateral de carrocería unitario está unido a la brida inferior de la placa interna del estribo y a la brida superior de la placa interna del pilar A, el bastidor estructural lateral de carrocería se puede unir, de forma alternativa, a la placa externa del estribo y/o de la placa externa del pilar A. En algunos casos, el esqueleto del vehículo antes de unirse al bastidor estructural lateral de carrocería puede incluir una placa externa del estribo o del pilar A, en lugar de una placa interna, por ejemplo, para propósitos de fabricación. Las figuras 8A - 8B muestran ejemplos de bastidores estructurales laterales unitarios de carrocería unidos a una placa de pilar A y a una placa de estribo.

[0130] En la figura 8A, la parte inferior del bastidor estructural lateral de carrocería unitario 1 está unida a la brida inferior de la placa interna del estribo 60. En este ejemplo, el segundo formato 20 está unido a la brida inferior 61 de la placa interna del estribo 60 de manera similar con respecto a la de la figura 4. El tercer formato 30 se puede unir a la brida superior 77 de la placa externa 75 del pilar A.

[0131] Por el contrario, en la figura 8B, el segundo formato 20 está unido a la brida inferior 66 de la placa externa del estribo 65, mientras que el tercer formato 30 está unido a la brida superior 72 de la placa interna del pilar A 70 de manera similar con respecto a la de la figura 4.

[0132] La figura 9 muestra otro ejemplo de un bastidor estructural lateral de carrocería unitario 1 de un vehículo, que no está cubierta por la reivindicación 1, en el que el bastidor estructural lateral de carrocería unitario es un bastidor trasero. En este ejemplo, la parte de viga inferior puede comprender una parte de estribo 3, la parte de pilar delantero puede comprender una parte de pilar B 2 y la parte de pilar trasero y la parte de viga superior pueden comprender una parte de pilar C 6 que se extiende desde la parte de estribo 3 hasta la parte de pilar B 2.

[0133] El bastidor estructural lateral de carrocería unitario 1 comprende una o más regiones de superposición. En esta figura, el bastidor estructural 1 comprende una región de superposición de pilar B - estribo 11 y una región de superposición de pilar C - pilar B 16. El bastidor estructural 1 de esta figura comprende tres formatos, un formato 10 que incluye la parte de pilar B 2, otro formato 20 que incluye la parte de estribo 3 y el otro formato 50 que incluye la parte de pilar C 6. En este ejemplo, los formatos 10 y 50 se superponen parcialmente en la región de superposición de pilar C - pilar B 16 y los formatos 10 y 20 se superponen parcialmente en la región de superposición de pilar B - estribo 11. Sin embargo, los formatos 20 y 50 están unidos entre sí de borde a borde a través de la línea de soldadura 19.

[0134] En otros ejemplos, el bastidor estructural 1 puede comprender solo una de la región de superposición de pilar B - estribo 11 y la región de superposición de pilar C - pilar B 16.

[0135] De forma alternativa, o adicionalmente, una de las regiones de superposición puede corresponder sustancialmente a una transición entre la parte de pilar C y la parte de estribo, es decir, el bastidor estructural puede comprender una región de superposición de pilar C - estribo.

[0136] La figura 10 muestra otro ejemplo de un bastidor estructural lateral de carrocería unitario 1 de un vehículo, que como se representa no está cubierto por la reivindicación 1, en el que el bastidor estructural lateral de carrocería unitario encierra una única abertura para la puerta delantera y la trasera de un vehículo. En este ejemplo, la parte de viga inferior puede comprender una parte de estribo 3, la parte de pilar delantero puede comprender una parte de pilar de bisagra 4, la parte de pilar trasero puede comprender una parte de pilar C 6 y la parte de viga superior puede comprender la parte de pilar A 5. La parte de pilar A 5 se puede extender desde la parte de bisagra 4 hasta la parte de pilar C 6 y la parte de pilar C 6 se puede extender desde la parte de estribo 3 hasta la parte de pilar A 6.

[0137] En esta figura, el bastidor estructural lateral de carrocería unitario 1 comprende una región de superposición 17 dispuesta dentro de la parte de pilar A 2. Por tanto, la parte de pilar A 2 se puede formar superponiendo parcialmente los formatos 31 y 32. Las conexiones entre otros formatos se pueden hacer a través de la línea de soldadura de borde a borde 19.

[0138] En otros ejemplos, la una o más regiones de superposición se pueden disponer en otras partes del bastidor estructural lateral de carrocería unitario 1.

[0139] En los ejemplos cubiertos por la reivindicación 1, el bastidor estructural 1 comprende una región de superposición de pilar A - bisagra que corresponde sustancialmente a una transición entre la parte de pilar A y la parte de pilar de bisagra y/o una de las regiones de superposición corresponde sustancialmente a una transición entre la parte de pilar de bisagra y la parte de estribo, es decir, el bastidor estructural comprende una región de superposición de bisagra - estribo.

[0140] De forma alternativa, o adicionalmente, una de las regiones de superposición puede corresponder sustancialmente a una transición entre la parte de pilar C y la parte de estribo, es decir, el bastidor estructural puede comprender una región de superposición de pilar C - estribo.

[0141] En estos ejemplos, el bastidor estructural lateral de carrocería unitario 1 no comprende una parte de pilar B. Sin embargo, se puede formar un pilar B por separado y unirse al bastidor estructural lateral de carrocería unitario para formar un bastidor estructural lateral de carrocería "no unitario".

[0142] En otro aspecto, se proporciona un procedimiento para fabricar un bastidor estructural lateral de carrocería a partir un pilar B unido a un bastidor estructural lateral de carrocería unitario. El procedimiento comprende proporcionar un bastidor estructural lateral de carrocería unitario para encerrar las aberturas de puerta delantera y trasera sin una parte de pilar B de acuerdo con cualquiera de los ejemplos descritos en el presente documento, proporcionar un pilar B y unir el pilar B al bastidor estructural lateral delantero unitario. Como resultado, se puede fabricar un bastidor estructural lateral de carrocería "no unitario".

[0143] La figura 11 muestra otro ejemplo de un bastidor estructural lateral de carrocería unitario 1 de un vehículo, que como se representa no está cubierto por la reivindicación 1, y es similar al bastidor estructural lateral de carrocería unitario que comprende una parte de pilar B 2. En este ejemplo, los formatos que incluyen la parte de pilar B se unen a los otros formatos antes de deformarse, por ejemplo, conformarse en caliente. La parte de pilar B 2 se puede disponer entre el pilar de bisagra 4 y la parte de pilar C 6 y se puede extender desde la parte de estribo 3 hasta la parte de pilar A 5.

[0144] Además de la región de superposición de pilar A 17 como en la figura 10, el bastidor estructural lateral de carrocería unitario 1 puede comprender adicionalmente una región de superposición de pilar B - estribo 11 y una región de superposición de pilar A - pilar B 12.

[0145] El bastidor estructural lateral de carrocería unitario 1 puede comprender cualquier combinación de la una o más de las regiones de superposición descritas con respecto a la figura 10.

[0146] Aún en otro aspecto, se proporciona un procedimiento para fabricar un bastidor estructural lateral de carrocería a partir de dos bastidores estructurales laterales de carrocería unitarios. El procedimiento comprende proporcionar un bastidor estructural lateral de carrocería delantero unitario de acuerdo con cualquiera de los ejemplos divulgados en el presente documento, y proporcionar un bastidor estructural lateral de carrocería trasero unitario de acuerdo con cualquiera de los ejemplos divulgados en el presente documento y la unión del bastidor estructural lateral de carrocería delantero y del trasero a lo largo de la parte de pilar B para formar un bastidor estructural lateral de carrocería. El bastidor estructural resultante es, por lo tanto, un bastidor estructural lateral de carrocería "no unitario".

[0147] Aunque en el presente documento solo se ha divulgado un número de ejemplos, son posibles otras alternativas, modificaciones, usos y/o equivalentes de los mismos. Además, también están cubiertas todas las combinaciones posibles de los ejemplos descritos. Por tanto, el alcance de la presente divulgación no se debe limitar por ejemplos particulares, sino que solo se debe determinar por una lectura objetiva de las reivindicaciones que siguen.

Claims (15)

1. REIVINDICACIONES

1.Un procedimiento para fabricar un bastidor estructural lateral de carrocería unitario (1) de un vehículo que comprende:

proporcionar una pluralidad de formatos (10, 20, 30, 31, 32, 40, 50);

unir los formatos entre sí para formar un formato compuesto (100), en el que unir los formatos incluye formar una o más regiones de superposición (11, 12, 13, 14, 16, 17) formadas superponiendo parcialmente dos formatos;

deformar el formato compuesto (100) para formar el bastidor estructural lateral de carrocería unitario; en el que el bastidor estructural lateral de carrocería unitario incluye una parte de estribo (3) y una parte de pilar A (5), una parte de pilar de bisagra (4) que conecta la parte de estribo a la parte de pilar A, y una parte de pilar trasero que conecta la parte de estribo a la parte de pilar A, en el que

la parte de pilar trasero comprende una parte de pilar B (2) o una parte de pilar C (6), y en el que una de las regiones de superposición (13, 14) corresponde a una transición entre la parte de pilar de bisagra (4) y la parte de estribo (3) o una transición entre la parte de pilar de bisagra (4) y la parte de pilar A (5).

2.El procedimiento para fabricar un bastidor estructural lateral de carrocería unitario (1) de acuerdo con la reivindicación 1, en el que unir los formatos (10, 20, 30, 31, 32, 40, 50) entre sí comprende soldar los formatos entre sí en la una o más regiones de superposición (11, 12, 13, 14, 16, 17).

3.El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 2, en el que soldar los formatos (10, 20, 30, 31, 32, 40, 50) entre sí en las regiones de superposición (11, 12, 13, 14, 16, 17) comprende soldar por puntos los formatos en al menos una de las regiones de superposición.

4.El procedimiento para fabricar un bastidor estructural lateral de carrocería unitario (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-3, en el que al menos una de las regiones de superposición (12, 16, 17) está dispuesta dentro de la parte de pilar A (5).

5.El procedimiento de fabricación de un bastidor estructural lateral de carrocería unitario (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-4, en el que una longitud de la región de superposición (13) correspondiente a la transición entre la parte de pilar de bisagra (4) y la parte de pilar A (5) está entre 20 y 600 mm y la altura está entre 20 y 600 mm.

6.El procedimiento de fabricación de un bastidor estructural lateral de carrocería unitario (1) de acuerdo con la reivindicación 5, en el que la longitud de la región de superposición (14) correspondiente a la transición entre la parte de pilar de bisagra (4) y la parte de pilar A (5) está entre 40 y 400 mm y la anchura está entre 40 y 300 mm.

7.El procedimiento para fabricar un bastidor estructural lateral de carrocería unitario (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-6, en el que una de las regiones de superposición (13) corresponde sustancialmente a una transición entre la parte de estribo (3) y la parte de pilar de bisagra (4) y otra de las regiones de superposición (14) corresponde sustancialmente a una transición entre la parte de pilar de bisagra y la parte de pilar A (5).

8.El procedimiento para fabricar un bastidor estructural lateral de carrocería unitario (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-7, en el que el bastidor estructural lateral de carrocería unitario es un bastidor delantero; y en el que

la parte de pilar trasero comprende una parte de pilar B (2).

9.El procedimiento para fabricar un bastidor estructural lateral de carrocería unitario (1) de acuerdo con la reivindicación 8, en el que una de las regiones de superposición (11) corresponde sustancialmente a una transición entre la parte de estribo (3) y la parte de pilar B (2) y/o una de las regiones de superposición (16) corresponde sustancialmente a una transición entre la parte de pilar B y la parte de pilar A (5).

10.El procedimiento para fabricar un bastidor estructural lateral de carrocería unitario (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-7, en el que

la parte de pilar trasero comprende una parte de pilar C (6);

en el que la parte de pilar A (5) se extiende desde la parte de pilar de bisagra (4) hasta la parte de pilar C y la parte de pilar C se extiende desde la parte de estribo (3) hasta la parte de pilar A.

11.El procedimiento para fabricar un bastidor estructural lateral de carrocería unitario (1) de acuerdo con la reivindicación 10, en el que una de las regiones de superposición corresponde sustancialmente a una transición entre la parte de estribo (3) y la parte de pilar C (6) y/o una de las regiones de superposición corresponde sustancialmente a una transición entre la parte de pilar A (5) y la parte de pilar C.

12.El procedimiento para fabricar un bastidor estructural lateral de carrocería unitario (1) de acuerdo con la reivindicación 10 u 11, en el que el bastidor estructural lateral de carrocería unitario comprende además una parte de pilar B (2) dispuesta entre la parte de pilar de bisagra (4) y la parte de pilar C (6) y se extiende desde la parte de estribo (3) hasta la parte de pilar A (5).

13.El procedimiento para fabricar un bastidor estructural lateral de carrocería unitario (1) de acuerdo con la reivindicación 12, en el que

una de las regiones de superposición (11) corresponde sustancialmente a una transición entre la parte de estribo (3) y la parte de pilar B (2),

y otra de las regiones de superposición (16) corresponde sustancialmente a una transición entre la parte de pilar B y la parte de pilar A (5).

14.El procedimiento para fabricar un bastidor estructural lateral de carrocería unitario (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-13, en el que deformar el formato compuesto (100) para formar el bastidor estructural lateral de carrocería unitario comprende conformar en caliente el formato compuesto.

15.El procedimiento para fabricar un bastidor estructural lateral de carrocería unitario (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-14, en el que la pluralidad de formatos (10, 20, 30, 31, 32, 40, 50) comprende diferentes materiales y/o grosores.