ES2294392T3 - Procedimiento para fabricar horquillas de cambio de marchas y horquilla de cambio de marchas para caja de cambios de automoviles. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento para fabricar pletinas de horquillas de cambio de marchas, balancines de cambio de marchas, palancas, etc., en particular para cajas de cambios de automóviles, con un botón para un cubo de apoyo o similar, a partir de un producto semiacabado de chapa metálica laminada, cuya longitud es un múltiplo de su ancho, caracterizado porque -como producto semiacabado de chapa metálica se emplea una banda estrecha (20) y -la banda estrecha en una herramienta conformadora y -en un área de la banda estrecha, que es adyacente con la posición deseada del cubo de apoyo, -se somete a una compresión axial mediante la conformación en frío debido a las - fuerzas axiales que se ejercen en la banda estrecha en una deformación tal - y porque a través del efecto de la presión el material de chapa desplazado es presionado al interior de al menos un hueco lateral (25a, 25b) de la herramienta conformadora -formando así un botón en la banda estrecha.
Description
Procedimiento para fabricar horquillas de cambio
de marchas y horquilla de cambio de marchas para caja de cambios de
automóviles.
La invención se refiere a un procedimiento para
fabricar horquillas de cambio de marchas, balancines de cambio de
marchas, palancas, etc., en particular para cajas de cambios de
automóviles, con un botón para un cubo de apoyo o similar, a partir
de un producto semiacabado de chapa metálica laminada, cuya longitud
es un múltiplo de su ancho. La invención se refiere también a una
pletina para horquillas de cambio de marchas, balancines de cambio
de marchas y palancas o similares con botones para cubos de apoyo
así como a una horquilla de cambio de marchas acabada.
Se conoce la fabricación continua de pletinas a
partir de una banda de chapa para horquillas de cambio de marchas,
balancines de cambio de marchas o similares por medio de una
herramienta de corte de precisión, cuyo ancho corresponde
aproximadamente a la longitud deseada de la pletina. La banda de
metal recorre estaciones consecutivas de la herramienta de
precisión en las que la pletina es sometida a los pasos de
fabricación siguientes: cortar, doblar, estampar, taladrar y
recortar. En un proceso de fabricación aparte, la pletina se dobla
en forma de U cuando p. ej. se fabrica una horquilla de cambio de
marchas.
En el área de los cubos de apoyo de la horquilla
con los correspondientes taladros de apoyo se origina un área
transversal más pequeña y correspondientemente más reducida a través
de las aberturas. Por eso, en el área del cubo de apoyo la pletina
tiene un diseño más ancho para cumplir las exigencias de estabilidad
y rigidez. Debido a esto y a las instrucciones del corte de
precisión en la fijación de la banda en la sección transversal del
ancho de la pasarela se presenta en este proceso un alto componente
de chatarra, que asciende aproximadamente al 90% de la banda de
chapa.
De la PATENT ABSTRACTS OF JAPAN Volumen 0051, Nº
99 (M-102), 17 de diciembre de 1981
(1981-12-17)- & JP 56 117 850 A
ya se conoce para la fabricación de bisagras laminadas la
conformación mediante presión de piezas prominentes de pletinas de
chapa de acero con una herramienta conformadora en cilindros a
través del flujo del material. Aquí, el material desplazado al
nivel de la pletina mediante presión se empuja al hueco semicircular
en la sección transversal con la forma de la herramienta
conformadora. Allí se forman los cilindros que se taladran en
dirección longitudinal para la recepción de espigas de bisagras. Por
lo tanto, el taladro para las espigas de bisagras transcurre
paralelamente al nivel de la pletina. En el proceso al que se
refiere la invención se requiere un producto semiacabado de chapa
laminado, cuya longitud es un múltiplo de su ancho. Sin embargo, la
materia prima en el conocido proceso de fabricación de bisagras se
compone de pletinas de chapa de acero cuadradas o rectangulares, de
las cuales se perfora o bien se cortan con rayo láser piezas sin
elaborar de bisagras con piezas prominentes. Por eso, la materia
prima es diferente a la de un producto semiacabado de chapa
laminado, cuya longitud es un múltiplo de su ancho, como se
presupone en el proceso de fabricación de pletinas de horquillas de
cambio de marchas etc. al que está dirigido la invención. En el
proceso conocido no se puede evitar una cantidad muy alta de
chatarra al estampar las piezas de las bisagras de la pletina de
chapa de acero. Mediante la diferencia de la materia prima se
distinguen también los otros pasos para la fabricación de ambas
piezas de bisagra de los pasos de elaboración que son necesarios
para la fabricación de horquillas de cambio de marchas, balancines
de cambio de marchas, palancas, etc.
El documento
US-B-6 374 692 muestra como botones
formados en un balancín de cambio de marchas con forma de U en las
aberturas de los brazos laterales del balancín cojinetes de apoyo
insertados. Los cojinetes pueden estar metidos a presión en las
aberturas de los brazos laterales. Junto a los cojinetes los brazos
laterales muestran aberturas estampadas adicionales que a pesar de
resaltos laterales con forma de botones conllevan áreas con
estabilidad reducida en la zona transversal. Además de la pletina al
dorso de la horquilla o de una unión transversal correspondiente se
extienden resaltos por ambos lados de la pletina que se giran hacia
arriba en ángulo recto en la siguiente transformación de la pletina
hacia el balancín. Por eso, la pletina se ensancha mucho en el área
de esta tapa, de manera que en este proceso de estampado de la
pletina se produce un alto porcentaje de chatarra del material de
chapa.
Del documento DE 18 48 789 U se conoce una
palanca giratoria con forma de horquilla con botones de apoyo en un
segmento recto de la banda de chapa así como con resaltos
cilíndricos huecos al final de los brazos de la horquilla. Como
materia prima se emplea banda estrecha de chapa, cuya longitud es un
múltiplo de su ancho. Evidentemente se cuenta con que se originen
respectivas áreas transversales reducidas tanto presionando resaltos
cilíndricos huecos al final de los brazos de la horquilla como
también presionando los botones de apoyo en las secciones rectas de
la banda de chapa. No se han observado alargamientos laterales de la
banda de chapa en el área de los resaltos cilíndricos huecos y de
los botones de apoyo.
De la publicación PATENT ABSTRACTS OF JAPAN,
Volumen 2002, Nº 12 12 de diciembre de 2002
(2002-12-12)- & JP 2002 239663
A se conoce, en una arandela prevista con una abertura, el
reforzamiento por medio de un reborde o abultamiento del borde de
dicha abertura de la arandela, cerrando así una parte fina de la
arandela en el reborde o abultamiento. La fabricación de un reborde
o abultamiento para reforzar la abertura de una arandela no se
emplea para un proceso de fabricación de pletinas para horquillas de
cambio de marchas, balancines, palancas, etc.
Por lo tanto, la invención tiene el objetivo de
crear un procedimiento para fabricar pletinas para horquillas de
cambio de marchas, balancines de cambio de marchas, palancas, etc.
con un botón para un cubo de apoyo o similar a partir de un
producto semiacabado de chapa, en el que se reduzca eficazmente el
porcentaje de chatarra sin que se tengan que cambiar
sustancialmente los pasos de fabricación del procedimiento
anterior.
Según la invención esta tarea se soluciona
porque
- como producto semiacabado de chapa metálica se
emplea una banda estrecha y
- la banda estrecha en una herramienta
conformadora y
- en un área de la banda estrecha, que es
adyacente con la posición deseada del cubo de apoyo,
- se somete a una compresión axial mediante la
conformación en frío debido a las
- fuerzas axiales que se ejercen en la banda
estrecha en una deformación tal
- y porque a través del efecto de la presión el
material de chapa desplazado es presionado al interior de al menos
un hueco lateral de la herramienta conformadora
- formando así un botón en la banda
estrecha.
Según la invención, consecuentemente mediante la
aplicación de fuerzas de compresión, sobre todo en el área
adyacente a la posición deseada del cubo de apoyo a formar, el
material de chapa se desplaza en un proceso de conformación en
frío, es decir, evitando un proceso de forjado, en una herramienta
conformadora bajo un efecto de fuerza de tal manera que se desplaza
a uno o también a varios huecos de la herramienta conformadora y
los llena. De este modo se puede conseguir un ensanchamiento y/o un
engrosamiento de la banda estrecha que son apropiados para cubos de
apoyo o similares, cuyas secciones transversales del material no
están reducidas por las aberturas del apoyo si no que al contrario
muestran una alta solidez y rigidez. Empleando este proceso de
transformación se puede utilizar banda estrecha como producto
semiacabado de chapa para la fabricación de pletinas de horquillas
de cambio de marchas, etc. en lugar del material de banda de metal
corriente usado hasta ahora, cuyo ancho ya se corresponde
considerablemente al ancho de la futura pieza acabada, de manera
que solamente resulta un porcentaje de chatarra muy pequeño al
realizar trabajos de precisión como perforar, cortar, etc.
Es posible ejercer las fuerzas axiales para
desplazar el material al mismo tiempo invertidas en las áreas
adyacentes de la posición del cubo de apoyo. Así mismo es posible
rellenar con material los huecos de la herramienta conformadora en
dos pasos consecutivos mediante el desplazamiento del material de
las áreas adyacentes. Sin embargo, según la invención es preferible
que las fuerzas axiales para desplazar el material se ejerzan en
una dirección tal que el/los hueco/s se rellene/n empujando el
material de una de las áreas adyacentes al área del botón a formar.
El desplazamiento del material también está indicado por eso solo en
una dirección axial, porque de este modo se pueden observar de una
manera más sencilla los desplazamientos del material en las
modificaciones de la longitud.
Según el tipo de herramienta conformadora, se
pueden forman botones en distancias predeterminadas en una banda
estrecha continua como producto semiacabado. Sin embargo, según la
invención es preferible que del producto semiacabado de banda
estrecha se separe un trozo de material de una longitud de salida
determinada y que el trozo de material se coloque en la herramienta
conformadora y se forme el botón, con lo que la longitud de salida
del trozo de material se acorta a la medida predeterminada de la
pletina, que corresponde al desplazamiento del material en el
hueco(s). A causa del desplazamiento del material con
formación de botones en la banda estrecha en la herramienta
conformadora, el trozo de material mantiene una longitud de salida
correspondientemente mayor para que la medida de la pletina que
sale de la herramienta conformadora corresponda a la medida de
longitud predeterminada de la pletina.
Ya que en principio los pasos de fabricación
asociados a la formación de botones en la banda estrecha no se
diferencian de la fabricación anterior, es evidente que la invención
facilita un procedimiento de fabricación considerablemente más
económico para horquillas de cambio de marchas, pero también para
balancines de cambio de marchas, palancas, etc. en los que también
se utilizan botones, en particular para cubos de apoyo.
La invención se refiere también, como ya se ha
indicado al inicio, a pletinas para horquillas de cambio de
marchas, etc. Tales pletinas se caracterizan porque la pletina se
compone de banda estrecha como producto semiacabado de chapa y cada
botón de la pletina está conformado lateralmente a través de la
compresión axial de la banda estrecha mediante conformación en
frío, donde el material del botón se ha desplazado de las áreas
adyacentes de la banda estrecha al área del botón y junto con el
material está presionando en la posición del botón en forma de un
abultamiento. La fabricación del botón se efectúa así pues con un
proceso de conformación en frío.
Un componente independiente de la invención es
también una horquilla de cambio de marchas o bien un balancín de
cambio de marchas con dos patas de horquilla, que están unidas en
forma de U a través de una parte posterior de la horquilla y
presentan botones para la fabricación de cubos para taladros de
apoyo, en la cual la particularidad consiste en que la patas de la
horquilla y la parte posterior de la horquilla de banda estrecha se
componen de material de chapa y presentan lateralmente botones
salientes que, a raíz de la compresión axial de la banda estrecha a
través de la conformación en frío se han conformado con el material
de las áreas adyacentes en un abultamiento integrado en la banda
estrecha.
Los ejemplos de realización de la invención se
explican con detalle a continuación con referencia a los dibujos.
En los dibujos se muestra:
Fig. 1 una representación de la sección
longitudinal de una herramienta conformadora;
Fig. 1a una vista transversal de la herramienta
conformadora de la Fig.1;
Fig. 1b una vista desde arriba de una placa de
apoyo de la herramienta conformadora de la Fig. 1 y 2;
Fig. 2 una vista desde arriba del trozo de
material existente de un segmento de banda estrecha para una
horquilla de cambio de marchas;
Fig. 3, Fig. 4, 5 y 6 una vista desde arriba de
un pletina fabricada del trozo de material de la Fig. 2; una vista
lateral, una vista desde arriba y otra vista lateral desde otro
ángulo de visión de la pletina en proceso de la Fig. 3;
Fig. 7, 8 y 9 una vista frontal, una vista
lateral y una vista desde arriba de la horquilla de cambio de
marchas acabada en forma de U;
Fig. 10 una vista en perspectiva de la horquilla
de cambio con elementos incorporados.
Una herramienta representada en la Fig. 1 y 1a
muestra en un bastidor 10 una parte inferior de la herramienta 11a
que mediante un botado de cuña se desplaza a una parte superior de
la herramienta 11b para conformar una pieza en dirección a una
flecha P2 y en dirección a una flecha P1 lo devuelve a la posición
de salida. La pieza a conformar se sujeta o enclava entre una mesa
de sujeción 12 y un cabezal de sujeción 13.
En la Fig. 2 se representa un trozo de material
20 cortado de la banda estrecha de material de chapa a una medida
de longitud previa. Éste se inserta en una placa de apoyo 15 cf.
Fig. 1b) de la mesa de sujeción 12, la cual, allí donde está el
trozo de material 20 insertado en el que deben formarse botones 22
que se ven en una pletina ya acabada representada en la Fig. 3, se
ensancha mediante dos pares de huecos 25a, 25b en la forma
transversal de estos botones 22. En un extremo del trozo de material
20 se encaja firmemente una pieza insertada que muestra la medida
transversal del trozo de material 20. El trozo de material 20 se
ajusta y bloquea verticalmente entre la mesa de sujeción 12 y el
cabezal de sujeción 13 teniendo en cuenta la tolerancia de grosor
del producto semiacabado.
Ahora la parte inferior de la herramienta 11a se
desplaza horizontalmente en dirección de la flecha P2 por medio del
botado de cuña, como ya se mencionó. Aquí se ejercen fuerzas
axialmente dirigidas sobre el trozo de material 20 que comprimen el
material, de manera que se desvía a los huecos 25a, 25b de la placa
de apoyo 15 de la mesa de sujeción 12. Así, la pletina 21
representada en la Fig. 3 se fabrica con cuatro botones 22 formados
para la formación posterior de los cubos correspondientes 4a, 4b. En
la Fig. 1b se visualiza cómo el trozo de material 20 insertado en
la placa de apoyo 15 de la herramienta conformadora se conforma, es
decir, se comprime, dando en la pletina 21. El extremo derecho en
el dibujo del trozo de material 20 se marca mediante la flecha 27,
mientras que el otro extremo del trozo de material 20 con posición
en la parte superior está indicado mediante la flecha 26. A través
del proceso de compresión, cuando realmente la parte inferior de la
herramienta 11a se desplaza en la dirección a la flecha P2, el
material de chapa se desplaza al hueco 25a como se visualiza en la
Fig. 1b y al hueco opuesto 25a de la placa de apoyo 15. Al mismo
tiempo, el material correspondiente fluye en el hueco 25b del
segundo par de huecos. Al final del proceso de compresión, el trozo
de material 20 se convierte en la pletina 21, que es claramente más
corta que el trozo de material 20, como se explica en la Fig. 1
con la flecha 28. Tras el proceso de conformación en frío la parte
inferior de la herramienta 11a se vuelve a desplazar de nuevo en
dirección a la flecha P1 a su posición de salida.
La pletina 21 lleva otra serie de procesos como
doblar, estampar, perforar y cortar los contornos de los extremos
en una herramienta progresiva. Allí se forman en la pletina 21 los
cubos 4a, 4b en los botones así como los taladros 5a, 5b e incluso
la protuberancia 2, como explican las figuras 4, 5 y 6.
A continuación, la pletina 21 se dobla en forma
de U para formar la horquilla de cambio de marchas representada en
la Fig. 7, 8 y 9, de la que se encuentra una vista en perspectiva en
la Fig. 10.
Esta horquilla de cambio de marchas 1 destinada
en particular al empleo en cajas de cambios de automóviles muestra
la parte posterior de la horquilla con la protuberancia 2 formada y
con las correspondientes patas de horquilla 3a y 3b cerradas. En
éstas se encuentran los cubos 4a y 4b con los correspondientes
taladros de apoyo así como los taladros de apoyo para el giro de
los segmentos conductores 6a y 6b
La horquilla de cambio de marchas 1 reposa de
forma giratoria en ambas direcciones 7 en la carcasa de la caja de
cambios (no representada) mediante dos clavijas de apoyo (no
representadas) que se sujetan en los taladros de apoyo de los cubos
4a, 4b. Los segmentos conductores 6a, 6b intervienen engranan en la
ranura 8 del manguito móvil 8a. Al dorso de la protuberancia 2
engrana una guía de distribución 9 de la caja de cambios que se
desplaza axialmente con una boca de distribución formada. Esta
origina un movimiento giratorio 7 de la horquilla de cambio de
marchas 1 según la dirección del desplazamiento y desplaza el
manguito móvil 8a sobre los segmentos conductores 6a, 6h al par de
ruedas (no representadas) de la correspondiente marcha seleccionada
de la caja de cambios.
De la representación de la Fig.10 se deriva de
nuevo la importancia de los cubos de apoyo 4a, 4b en las patas de
la horquilla 3a, 3b, que se distinguen por su alta solidez y
rigidez.
De la descripción del efecto de la herramienta
de compresión de la Fig. 1 y Fig. 1a en la conformación del trozo
de material 20 según la Fig. 2 para dar la pletina 21 según la Fig.
3 surgen las ventajas del proceso según la invención, con lo que se
hace posible fabricar de forma práctica la pletina 21 de banda
estrecha como material primario de un modo sencillo y más económico
sin desechos de chatarra.
Claims (5)
1. Procedimiento para fabricar pletinas de
horquillas de cambio de marchas, balancines de cambio de marchas,
palancas, etc., en particular para cajas de cambios de automóviles,
con un botón para un cubo de apoyo o similar, a partir de un
producto semiacabado de chapa metálica laminada, cuya longitud es un
múltiplo de su ancho, caracterizado porque
- como producto semiacabado de chapa metálica se
emplea una banda estrecha (20) y
- la banda estrecha en una herramienta
conformadora y
- en un área de la banda estrecha, que es
adyacente con la posición deseada del cubo de apoyo,
- se somete a una compresión axial mediante la
conformación en frío debido a las
- fuerzas axiales que se ejercen en la banda
estrecha en una deformación tal
- y porque a través del efecto de la presión el
material de chapa desplazado es presionado al interior de al menos
un hueco lateral (25a, 25b) de la herramienta conformadora
- formando así un botón en la banda
estrecha.
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque las fuerzas axiales se ejercen en una
dirección para desplazar el material, de manera que se llenen los
huecos presionando el material de una de las áreas adyacentes en el
área del botón a formar.
3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2,
caracterizado porque un trozo de material de determinada
longitud de salida cortado de la banda estrecha semiacabada se
inserta en la herramienta conformadora y se forma el botón, donde
la longitud de salida del trozo de material se reduce al tamaño
predeterminado de la pletina, que corresponde al material
desplazado en el/los hueco(s).
4. Pletina para horquillas de cambio de marchas,
balancines, palancas o similares de cambio de marchas, a partir de
un producto semiacabado laminado, cuya longitud es un múltiplo de su
ancho, en particular, para cajas de cambios de automóviles, con
botones para cubos de apoyo, caracterizado porque la pletina
(21) se compone de banda estrecha como producto semiacabado de
chapa y cada botón (22) de la pletina (21) está conformado
lateralmente a través de la compresión axial de la banda estrecha
mediante conformación en frío, donde el material del botón (22) se
ha desplazado de las áreas adyacentes de la banda estrecha al área
del botón (22) y junto con el material está presionado en la
posición del botón (22) en la forma de un abultamiento.
5. Horquilla o balancín de cambio de marchas, en
particular para cajas de cambios de automóviles, con dos patas de
horquilla, que están unidas en forma de U a través de una parte
posterior de la horquilla y presentan botones para la fabricación
de cubos para taladros de apoyo, caracterizado porque las
patas de horquilla (3a, 3b) y la parte posterior de la horquilla
(1a) se componen de banda estrecha como material de chapa y muestran
lateralmente botones (4a, 4b) salientes, que a raíz de la
compresión axial de la banda estrecha a través de la conformación
en frío se han conformado con el material de las áreas adyacentes en
un abultamiento integrado en la banda estrecha.
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