ES2275126T3 - Procedimiento para la fabricacion de una carcasa de barra de acoplamiento. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento para la fabricación de una carcasa de barra de acoplamiento compuesta por una cabeza de barra de acoplamiento (1) y un elemento de vástago (2) fijado a ella, en el que la cabeza de barra de acoplamiento (1) mantiene su forma final después de fabricar la pieza bruta de la carcasa de barra de acoplamiento compuesta por elemento de vástago (2) y cabeza de barra de acoplamiento (1) por un proceso mecánico de desprendimiento de virutas, caracterizado porque el elemento de vástago (2) está unido a la cabeza de barra de acoplamiento (1) mediante un proceso de soldadura por resistencia y a continuación se forman al menos dos acumulaciones de material (8, 9) causadas por un proceso de soldadura que une los dos componentes entre la superficie de contorno exterior de la cabeza de barra de acoplamiento (1) y el elemento de vástago (2).
Description
Procedimiento para la fabricación de una carcasa
de barra de acoplamiento.
La invención se refiere a un procedimiento para
la fabricación de una carcasa de barra de acoplamiento compuesta
por una cabeza de barra de acoplamiento y un elemento de vástago
fijado a ella, en el que la cabeza de barra de acoplamiento
mantiene su forma final después de fabricar la pieza bruta de la
carcasa de barra de acoplamiento compuesta por elemento de vástago
y cabeza de barra de acoplamiento mediante un proceso mecánico de
desprendimiento de virutas.
Carcasas de barra de acoplamiento del tipo
descrito al principio se emplean como elementos constructivos de
mecanismos de dirección de automóviles y se someten a las más altas
condiciones marco en cuanto a seguridad por su particular finalidad
de uso. Estas condiciones marco son fijadas por los fabricantes del
automóvil y están clasificadas en el estado de la técnica, por
ejemplo, en las clases de seguridad A, B, C y D, estando sometidas
las carcasas de barra de acoplamiento descritas al principio al
máximo grado de seguridad D.
Para garantizar la seguridad del proceso
seguridad del grado de seguridad D en el marco de cargas
predeterminadas, es necesaria la posibilidad de transmisión de
fuerzas estáticas y dinámicas predeterminadas así como de
solicitaciones al choque.
Para cumplir los criterios mencionados, piezas
brutas de las carcasas de barra de acoplamiento son preformadas
dentro del marco de un proceso de forja a partir de cabeza de barra
de acoplamiento y elemento de vástago, y aplicadas en su forma
predeterminada definitiva por el fabricante del vehículo por un
desprendimiento de virutas mecánico posconectado, de manera que
componentes complementarios como obturaciones y componentes de
rodamiento pueden ser montados en la cabeza de barra de
acoplamiento. La fabricación total desde el proceso de forja y
proceso de desprendimiento de virutas postconectado supone costes
extremadamente altos, con lo que en la actualidad se ha intentado
reducir el tiempo de mecanización para los procesos de
desprendimiento de virutas postconectados por medio de procesos de
forja en frío. La forja en frío como procedimiento de fabricación,
por otra parte, vuelve a ser relativamente complicada y de costes
extremadamente altos, de manera que las ventajas del precio de
fabricación del modo de fabricación alternativo que se ha de
conseguir en total no se consideran necesariamente altas.
Por eso, es objetivo de la presente invención
poner a disposición un procedimiento para la fabricación de una
carcasa de barra de acoplamiento, que pueda ser realizado de forma
significativamente más ventajosa en cuanto a los costes de
fabricación frente a los procedimientos conocidos por el estado de
la técnica.
Este objetivo se alcanza según la invención
porque dentro del marco del procedimiento según la invención el
elemento de vástago está unido a la cabeza de barra de acoplamiento
por medio de un procedimiento de soldadura por resistencia, y
porque a continuación se forman al menos dos acumulaciones de
material causadas por un procedimiento de soldadura que une los dos
componentes entre la superficie de contorno exterior de la cabeza
de barra de acoplamiento y el elemento de vástago.
La combinación especial del mencionado
procedimiento de soldadura fabrica una unión de soldadura total
entre elemento de vástago y cabeza de barra de acoplamiento, que
por analogía con la unión de forja habitual hasta ahora cumple
todos los requisitos necesarios en cuanto a la capacidad de
transmisión de fuerzas estáticas y dinámicas y/o en cuanto a la
resistencia frente a fuerzas de impacto. Además los componentes
implicados, elemento de vástago y cabeza de barra de acoplamiento
dentro del marco del proceso de desprendimiento de virutas
preconectado pueden ser fabricados con material en barras adecuado
disponible a buen precio. Además se permite realizar versiones de
elementos combinables de carcasas de barra de acoplamiento mediante
el novedoso procedimiento de fabricación, en las que, por ejemplo,
determinadas cabezas de la carcasa pueden ser combinadas de
diferente forma con elementos de vástago largos.
Configuraciones especiales de la enseñanza
técnica descrita en la reivindicación 1 se deducen además de las
características de las reivindicaciones subordinadas.
Ha resultado particularmente ventajoso disponer
las acumulaciones de material en caras diametralmente opuestas
entre sí de la cabeza de barra de acoplamiento y/o del elemento de
vástago. La disposición opuesta de las acumulaciones de material
repercute además de manera ventajosa en las medidas de construcción
de la carcasa de barra de acoplamiento, que son de gran importancia
en este sentido, ya que el espacio de construcción disponible en la
zona de dirección de los vehículos en general está mínimamente
calculado.
Para la fabricación de la acumulación de
material ha dado buen resultado especialmente el procedimiento de
soldadura MAG, que es conocido por otros campos de aplicación y
puede ser realizado de forma rentable.
Además ensayos han demostrado que la transmisión
de las fuerzas necesarias es apoyada entre cabeza de barra de
acoplamiento y elemento de vástago por la realización de la sección
transversal de la acumulación de material como forma triangular, en
la que las superficies limitadoras, que sobresalen por la superficie
del triángulo orientada hacia los componentes de unión, están
inclinados en ángulo de aprox. 45º respecto a la superficie.
Para poder montar componentes colindantes en el
marco de la limitación como, por ejemplo, elementos de obturación
en la cabeza de barra de acoplamiento, se ha demostrado además como
ventajosa la costura soldada circundante fabricada por el proceso
de soldadura por resistencia en subsectores, que están dispuestos de
manera desplazada aprox. 90º respecto a las acumulaciones de
material mediante un mecanizado por arranque de virutas y para
retirar en este punto de manera ventajosa mediante un proceso de
brochado.
Las características, descritas al principio
según la invención, de la unión entre cabeza de la barra de arranque
y elemento de vástago permiten además de manera oportuna que el
elemento de vástago pueda ser deformado por un proceso de doblado
después de fabricar la carcasa de barra de acoplamiento.
A continuación se representa el desarrollo del
procedimiento para la fabricación de una carcasa de barra de
acoplamiento paso a paso mediante las figuras anexas. Las Figuras 1
a 6 muestran en este caso los diferentes pasos del procedimiento en
perspectiva, partiendo de las piezas brutas empleadas para cabeza de
barra de acoplamiento y elemento de vástago en Figura 1 hasta la
carcasa de barra de acoplamiento terminada en Figura 6.
La carcasa de barra de acoplamiento, que debe
ser fabricada con el procedimiento según la invención, como pieza
bruta está compuesta principalmente por una cabeza de barra de
acoplamiento 1 y un elemento de vástago 2, que están representados
en perspectiva en la Figura 1. En el caso del elemento de vástago 2
se trata además de un material macizo cilíndrico en forma de barra
y de un elemento cilíndrico en el caso de la carcasa de barra de
acoplamiento.
Como se deduce de la representación de la Figura
2, la cabeza de barra de acoplamiento 1 así como el elemento de
vástago 2 están provistos en una primera etapa de fabricación de
biseles 3, 4 así como 5, cuyas realizaciones especiales están
adaptadas a las circunstancias posteriores de instalación y montaje
de la caja de de la barra de acoplamiento. Para finalizar las
medidas preliminares, el elemento de vástago 2 tiene un cono
truncado 6 en su segundo extremo libre, que no está provisto del
bisel 5. El elemento de vástago 2 es presionado con el extremo
exterior más fino del cono truncado 6 en sección transversal contra
la superficie exterior cilíndrica de la cabeza de barra de
acoplamiento 1, y unido a la cabeza de barra de acoplamiento 1 con
ayuda del procedimiento de soldadura por resistencia bajo
aplicación de la tensión correspondiente en los componentes 1 y 2,
así como bajo suministro de las correspondientes fuerzas de
presión. Por este procedimiento de soldadura por resistencia se
fabrica una costura soldada 7 circun-
dante.
dante.
En la siguiente etapa del procedimiento para la
fabricación de la carcasa de barra de acoplamiento se reúne siempre
una acumulación de material 8 y 9 en la zona del extremo del cono
truncado 6 del elemento de vástago 2 y en la zona de la superficie
exterior cilíndrica colindante de la cabeza de barra de acoplamiento
1 en caras diametralmente opuestas entre sí. Estas acumulaciones de
material 8 y 9 forman siempre un puente de refuerzo y son aplicadas
por soldadura a las zonas mencionadas, en las que el procedimiento
de soldadura MAG ha dado buen resultado según una configuración
ventajosa. Las acumulaciones de material 8 y 9 vistas en sección
transversal tienen esencialmente forma triangular, en la que las
superficies limitadoras 10 y 11 que discurren entre sí en diagonal
sobresalen hacia fuera frente a la superficie de las acumulaciones
de material están inclinadas entre sí en ángulo de 45º.
Al terminar las acumulaciones de material 8 y 9
que sirven para el refuerzo, la costura soldada 7 que se forma
dentro del marco del procedimiento de soldadura por resistencia es
retirada en otro ciclo de trabajo de manera preferente por una
herramienta de brochar en la zona del bisel 3 y/o 4.
Por último la Figura 6 muestra cómo el elemento
de vástago es doblado en otra etapa de fabricación que concluye una
vez finalizado el proceso de unión entre la cabeza de barra de
acoplamiento 1 y este elemento de vástago 2 para adaptarse a
circunstancias especiales de instalación durante el montaje.
- 1.
- Cabeza de barra de acoplamiento
- 2.
- Elemento de vástago
- 3.
- Bisel
- 4.
- Bisel
- 5.
- Bisel
- 6.
- Extremo de cono truncado
- 7.
- Costura soldada
- 8.
- Acumulación de material
- 9.
- Acumulación de material
- 10.
- Superficie limitadora
- 11.
- Superficie limitadora.
Claims (7)
1. Procedimiento para la fabricación de una
carcasa de barra de acoplamiento compuesta por una cabeza de barra
de acoplamiento (1) y un elemento de vástago (2) fijado a ella, en
el que la cabeza de barra de acoplamiento (1) mantiene su forma
final después de fabricar la pieza bruta de la carcasa de barra de
acoplamiento compuesta por elemento de vástago (2) y cabeza de
barra de acoplamiento (1) por un proceso mecánico de desprendimiento
de virutas, caracterizado porque el elemento de vástago (2)
está unido a la cabeza de barra de acoplamiento (1) mediante un
proceso de soldadura por resistencia y a continuación se forman al
menos dos acumulaciones de material (8, 9) causadas por un proceso
de soldadura que une los dos componentes entre la superficie de
contorno exterior de la cabeza de barra de acoplamiento (1) y el
elemento de vástago (2).
2. Procedimiento según la reivindicación 1
caracterizado porque las acumulaciones de material (8, 9)
están dispuestas en las caras diametralmente opuestas de la cabeza
de barra de acoplamiento (1) o del elemento de vástago (2).
3. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 ó 2 caracterizado porque las acumulaciones
de material (8, 9) son aplicadas mediante el procedimiento de
soldadura MAG.
4. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 3 caracterizado porque las acumulaciones
de material (8, 9) presentan esencialmente una sección transversal
triangular en el que las superficies limitadoras (10, 11) que
sobresalen por la superficie del triángulo orientada hacia los
componentes de unión están inclinadas en ángulo de aprox. 45º
respecto a la superficie.
5. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1-4 caracterizado porque la
costura soldada (7) circundante fabricada por el proceso de
soldadura por resistencia en subsectores, que están dispuestos en el
contorno de la pieza de vástago (2) de manera desplazada aprox. 90º
respecto a las acumulaciones de material (8, 9), es retirada
mediante mecanizado por arranque de virutas.
6. Procedimiento según la reivindicación 5
caracterizado porque el mecanizado por arranque de virutas es
un proceso de brochado.
7. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 6 caracterizado porque el elemento de
vástago (2) de la carcasa de barra de acoplamiento (1) es deformado
por un proceso de doblado tras el acabado.
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