ES2353881T3 - Procedimiento y aparato para unión de las placas mediante punzonado-recalcado. - Google Patents

Procedimiento y aparato para unión de las placas mediante punzonado-recalcado. Download PDF

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ES2353881T3 ES05253971T ES05253971T ES2353881T3 ES 2353881 T3 ES2353881 T3 ES 2353881T3 ES 05253971 T ES05253971 T ES 05253971T ES 05253971 T ES05253971 T ES 05253971T ES 2353881 T3 ES2353881 T3 ES 2353881T3
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Noriaki Kawauchi
Akihiko Satou
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Abstract

Un procedimiento de recalcado para la unión de una primera placa (10) que tiene un taladro pasante ahusado (11) que se ahúsa hacia una superficie lateral de la primera placa y se define por una superficie en bisel (13) y una zona de recalcado cilíndrica hueca (12) que se extiende desde una periferia del taladro ahusado sobre un lado de la superficie de la primera placa y tiene un agujero pasante y una segunda placa (20) que tiene un taladro (21), comprendiendo el procedimiento de recalcado: la inserción de la zona de recalcado cilíndrica hueca (12) de la primera placa (10) a través del taladro (21) de la segunda placa (20) para proyectar una zona del extremo en punta de la zona de recalcado cilíndrica hueca (12) más allá del taladro (21) y superponer la segunda placa (20) sobre la primera placa (10); y el doblado hacia atrás de la zona del extremo en punta de la zona de recalcado cilíndrica hueca (12) de la primera placa (10) sobre una periferia del taladro (21) de la segunda placa (20) sobre una superficie lateral de la segunda placa (20), mientras se presiona contra la superficie en bisel (13) de la primera placa (10) de modo que se impida que la zona de recalcado cilíndrica hueca (12) fluya hacia el otro lado de la superficie de la primera placa (10) a lo largo de la periferia del taladro pasante ahusado (11).

Description

La presente invención se refiere a un procedimiento y un aparato para la unión de placas mediante recalcado.
Para unir al menos dos placas se ha usado ampliamente el recalcado así como la soldadura. La Primera Publicación de la Solicitud de Patente Japonesa Nº 11-239834 desvela un procedimiento para el recalcado de placas 5 metálicas. El recalcado es ventajoso en comparación con la soldadura en que se reduce el coste de las instalaciones y el número de procesos.
El recalcado de una primera placa y una segunda placa se realiza de la siguiente manera. Primero, se prepara la primera placa que tiene un taladro y una zona de recalcado cilíndrica hueca que se extiende desde una periferia del taladro. La zona de recalcado de la primera placa se forma mediante la formación de rebordes. Se 10 prepara la segunda placa que tiene un taladro de inserción para recibir la zona de recalcado de la primera placa. La segunda placa se superpone sobre la primera placa mediante la inserción de la zona de recalcado de la primera placa en el taladro de inserción de la segunda placa. A continuación, se traba la primera placa con la segunda placa doblando una zona del extremo en punta de la zona de recalcado sobre una periferia del taladro de inserción en un lado de la superficie de la segunda placa. 15
La resistencia de unión proporcionada por el recalcado varía grandemente dependiendo de una cantidad del solape de la zona del extremo en punta doblada de la zona de recalcado de la primera placa sobre la periferia del taladro de inserción de la segunda placa, concretamente, una denominada cantidad de solape de la zona del extremo en punta doblada hacia atrás de la zona de recalcado. Para incrementar la cantidad de solape, es necesario aumentar la cantidad proyectada de la zona de recalcado que se proyecta desde una superficie de la primera placa. 20 Sin embargo, en tal caso, se incrementará inevitablemente un diámetro del agujero de la zona de recalcado dependiendo de la relación de los rebordes formados. En consecuencia, si se debe reducir un diámetro de los taladros formados sobre las placas desde el punto de vista de la disposición o resistencia global del producto, no se puede usar el recalcado en la zona de recalcado.
Los documentos US 4.174.559 y WO 2004/098810 desvelan procedimientos conocidos para el trabado o 25 unión de componentes.
Hay una demanda para proporcionar una tecnología para la unión de placas mediante recalcado que pueda asegurar una resistencia de la unión suficiente por medio de proporcionar una cantidad de solape suficiente incluso cuando un taladro de una placa tenga un diámetro relativamente pequeño.
Es un objeto de la presente invención proporcionar una tecnología para la unión de placas mediante 30 recalcado que pueda asegurar una resistencia de la unión suficiente al proporcionar una cantidad de solape suficiente incluso aunque un agujero de una zona de recalcado de la placa tenga un diámetro relativamente pequeño.
En un aspecto de la presente invención, se proporciona un procedimiento de recalcado mediante la unión de la primera placa que tiene un taladro pasante ahusado que se ahúsa hacia un lado de la superficie de la primera 35 placa y definido por una superficie inclinada, y una zona de recalcado cilíndrico hueco que se extiende desde una periferia del taladro pasante ahusado sobre una de las superficies de la primera placa y que tiene un agujero pasante y una segunda placa que tiene un taladro, comprendiendo el procedimiento de recalcado:
la inserción de la zona de recalcado cilíndrica hueca de la primera placa a través del taladro de la segunda placa para proyectar una zona del extremo en punta de la zona de recalcado cilíndrica hueca más allá del 40 taladro y solapar la segunda placa sobre la primera placa; y
doblando hacia atrás la zona del extremo en punta de la zona de recalcado cilíndrica hueca de la primera placa sobre una periferia del taladro de la segunda placa en un lado de la superficie de la segunda placa, mientras se presiona contra la superficie inclinada de la primera placa de modo que se impida que un material de la zona de recalcado cilíndrica hueca fluya hacia el otro lado de la superficie de la primera placa 45 a lo largo de la periferia del taladro pasante ahusado.
En un aspecto adicional de la presente invención, se proporciona un aparato de recalcado como se reivindica en la reivindicación 8.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
La FIGURA 1A es una vista en perspectiva de un panel de un vehículo formado por un procedimiento de 50 unión de dos placas, de acuerdo con la presente invención.
La FIGURA 1B es una sección del panel de un vehículo, tomada a lo largo de la línea 1B-1B mostrada en la
figura 1.
Las FIGURAS 2A-2C son diagramas explicativos que ilustran una etapa de formación de rebordes del procedimiento de la presente invención, mostrando una sección de una unidad de formación de rebordes de un aparato de recalcado usado en el procedimiento.
Las FIGURAS 3A-3B son diagramas explicativos que ilustran una etapa de recalcado del procedimiento de 5 la presente invención, mostrando una sección de una unidad de recalcado de una primera realización del aparato de recalcado.
La FIGURA 4A es un diagrama explicativo que ilustra el funcionamiento de la presente invención, mostrando una sección de una zona importante de una unidad de recalcado de la presente invención.
La FIGURA 4B es un diagrama explicativo que ilustra el funcionamiento de un ejemplo comparativo, 10 mostrando una sección de una zona importante de una unidad de recalcado del ejemplo comparativo.
La FIGURA 5 es un diagrama similar a la FIGURA 3B, pero mostrando una sección de una unidad de recalcado de una segunda realización del aparato de recalcado.
DESCRIPCIÓN DETALLADA
En lo que sigue, se describirán realizaciones de la presente invención con referencia a los dibujos adjuntos. 15 Para una fácil comprensión, se usan en la siguiente descripción los diversos términos direccionales, tales como superior, inferior, hacia arriba, hacia abajo y otros similares. Sin embargo, los términos indican meramente las direcciones en los dibujos. Se explica una primera realización de la presente invención con referencia a las FIGURAS 1A-1B. Como se ilustra en la FIGURA 1A, el panel de un vehículo 100 incluye dos placas 10 y 20 unidas entre sí. Como se ilustra en la FIGURA 1B, la placa 10 tiene un taladro ahusado 11 y una zona de recalcado 20 cilíndrica hueca 12 que se extiende desde una periferia del taladro ahusado 11 sobre una lado superficial de la placa 10. La placa 20 tiene un taladro de inserción 21 para recibir la zona de recalcado 12 de la placa 10. Las placas 10 y 20 se conectan entre sí mediante la inserción de la zona de recalcado 12 de la placa 10 en el taladro de inserción 21 de la placa 20 y recubriendo la placa 20 sobre la placa 10, y realizando entonces el recalcado de una zona del extremo en punta de la zona de recalcado 12 que se proyecta desde el taladro de inserción 21, de modo que se 25 doble la zona del extremo en punta de la zona de recalcado 12 sobre la periferia del taladro de inserción 21 por un lado de la superficie de la placa 20.
Con referencia las FIGURAS 2A-2C y 3A-3B, se explicará en el presente documento a continuación un procedimiento de recalcado para la unión de las placas 10 y 20 y un aparato de recalcado usado en el procedimiento de recalcado, de la primera realización de la presente invención. Las FIGURAS 2A-2C muestran una operación de 30 formación de rebordes del procedimiento de recalcado y una unidad de formación de rebordes 30 del aparato de recalcado. Las FIGURAS 3A-3B muestran una operación de recalcado del procedimiento de recalcado y una unidad de recalcado 40 del aparato de recalcado. El aparato de recalcado está formado por la unidad de formación de rebordes 30 y la unidad de recalcado 40.
Como se ilustra en la FIGURA 2A, la placa 10 como pieza a trabajar tiene un taladro 14 dentro del que se 35 empuja el punzón de formación de rebordes 31 de la unidad de formación de rebordes 30 como se muestra en la FIGURA 2B. La unidad de formación de rebordes 30 tiene la forma de una máquina prensadora que incluye troqueles superior e inferior que se mueven relativamente entre sí. Como se ilustra en la FIGURA 2B, el troquel superior incluye un troquel de formación de rebordes 35, y el troquel inferior incluye un punzón de formación de rebordes 31 y una pieza de retención 36. Específicamente, el punzón de formación de rebordes 31 tiene una zona de 40 diámetro pequeño 32, una zona de diámetro grande 33 conectada con la zona de diámetro pequeño 32 y una zona de reborde 34 dispuesta entre la zona de diámetro pequeño 32 y la zona de diámetro grande 33. La zona de diámetro pequeño 32 sirve para la formación de la zona de recalcado cilíndrica hueca 12 de la placa 10. La zona de reborde 34 tiene una superficie ahusada que se estrecha hacia la zona de de diámetro pequeño 32 y tiene una inclinación con relación a un eje del punzón de formación de rebordes 31. La zona de reborde 34 tiene por ello un 45 borde con el lado de diámetro pequeño en un lado de la zona de diámetro pequeño 32 y un borde con el lado de diámetro grande sobre un lado de la zona de diámetro grande 33. El troquel de formación de rebordes 35 tiene un taladro de inserción 35A dentro del que se inserta la zona de pequeño diámetro 32 del punzón de formación de rebordes 31. La pieza de retención 36 soporta la placa 10 sobre la misma y tiene un taladro guía 36A para el guiado de la zona de diámetro grande del punzón de formación de rebordes 31. El taladro de inserción 35A y el taladro de 50 guía 36A están dispuestos de modo que estén sustancialmente en alineación axial entre sí cuando el troquel de formación de rebordes 35 y la pieza de retención 36 se mantienen en su lugar en una relación axialmente opuesta entre sí. El punzón de formación de rebordes 31 se puede mover en la dirección axial del mismo dentro del taladro guía 36A de la pieza de retención 36. La parte de reborde 34 del punzón de formación de rebordes 31 se conforma
en una posición tal que presiona contra la periferia de una zona extrema del taladro 14 de la placa 10 cuando la zona de reborde 34 se empuja dentro del taladro 14 a través del taladro guía 36A de la pieza de retención 36.
La zona de reborde 34 sirve para la formación de una superficie en bisel 13 que define el taladro ahusado 11, como se muestra en la FIGURA 2C. La superficie en bisel 13 se ahúsa hacia el agujero de la zona de recalcado 12 y tiene una sección que tiene un contorno lineal e inclinado que se ahúsa con relación a un eje central de la zona 5 de recalcado 12. La superficie en bisel 13 tiene un borde interior 13A en un lado de diámetro pequeño del mismo y un borde exterior 13B en un lado de diámetro grande del mismo. El borde interior 13A se forma mediante el borde del lado de diámetro pequeño de la zona de reborde 34, y el borde exterior 13B se forma mediante el borde del lado de diámetro grande de la zona de reborde 34.
La unidad de recalcado 40 que se muestra en las FIGURAS 3A-3B tiene la forma de una máquina 10 prensadora que incluye troqueles superior e inferior que se mueven relativamente entre sí. Como se ilustra en las FIGURAS 3A-3B, el troquel superior incluye un punzón de recalcado 43 y una pieza de retención superior 44 y el troquel inferior incluye un troquel de soporte 41 y una pieza de retención inferior 47. Específicamente, la pieza de retención superior 44 tiene un taladro guía 44A para el guiado del punzón de recalcado 43 en él. El punzón de recalcado 43 incluye una zona de diámetro pequeño 46, una zona de diámetro grande 45 conectada con la zona de 15 diámetro pequeño 46 y una zona de reborde entre la zona de diámetro pequeño 46 y la zona de diámetro grande 45. La zona de diámetro pequeño 46 se inserta dentro del agujero de la zona de recalcado 12 de la placa 10. La zona de diámetro grande 45 es guiada dentro del taladro guía 44A de la pieza de retención superior 44 a lo largo de una superficie guía que rodea al taladro guía 44A. Se forma la superficie guía 45A sobre la zona de reborde. La superficie guía 45A sirve para el guiado de la zona del extremo en punta de la zona de recalcado 12 de la placa 100 20 que se proyecta más allá del taladro de inserción 21 de modo que oriente la zona del extremo en punta de la zona de recalcado 12 hacia un lado de la superficie de la placa 20 cuando la zona del extremo en punta de la zona de recalcado 12 se dobla hacia atrás sobre la periferia de la zona de recalcado 12 como se muestra en la FIGURA 3B. La superficie guía 45A tiene una sección en arco que puede tener la forma de un rebaje. La zona de diámetro pequeño 46 tiene una superficie saliente 46A que se pone en contacto con la superficie de recepción 41A del troquel 25 de soporte 41. El punzón de recalcado 43 está dispuesto sustancialmente en alineación axial con el troquel de soporte 41 y se mueve axialmente con relación al mismo dentro del taladro guía 44A de la pieza de retención superior 44. El punzón de recalcado 43 y el troquel de soporte 41 cooperan entre sí para doblar hacia atrás la zona del extremo en punta de la zona de recalcado 12 de la placa 10 que se proyecta más allá del taladro 21 de la placa 20, sobre la periferia del taladro 21 de la placa 20 en un lado de la superficie del mismo, mientras se presiona contra 30 la superficie en bisel 13 de la placa 10 de modo que se impida que un material de la zona de recalcado 12 fluya hacia el otro lado de la superficie de la placa 10 a lo largo de la periferia del taladro ahusado 11.
La pieza de retención inferior 47 retiene la placa 10 y la placa 20 que se solapan entre sí. La pieza de retención inferior 47 tiene un taladro guía 47A para el guiado del troquel de soporte 41 dentro de él. El taladro guía 47A de la pieza de retención inferior 47 y el taladro guía 44A de la pieza de retención superior 44 están dispuestos 35 de modo que estén sustancialmente en alineación axial entre sí cuando la pieza de retención superior 44 y la pieza de retención inferior 47 se colocan en su sitio en una relación de oposición entre sí. El troquel de soporte 41 está dispuesto de modo que se pueda mover en una dirección axial del mismo dentro del taladro guía 47A de la pieza de retención inferior 47. El troquel superior 41 incluye una zona ahusada 42 que tiene la misma forma que el taladro ahusado 11 de la placa 10 de modo que encaje con la superficie en bisel 13 que rodea el taladro ahusado 11. 40 Específicamente, la zona ahusada 42 tiene una superficie inclinada con relación a un eje central del troquel de soporte 41. La superficie inclinada tiene una inclinación equivalente a la de la superficie en bisel 13, concretamente, equivalente a la inclinación de la zona de reborde 34 del punzón de formación de rebordes 31. Como se ilustra en la FIGURA 3A, la zona ahusada 42 tiene un borde en el lado de diámetro pequeño 42A que se lleva a encajar con el borde interior 13A de la superficie en bisel 13 de la placa 10, y un borde en el lado de diámetro grande 42B que se 45 lleva a encajar con el borde exterior 13B de la superficie en bisel 13 de la placa 10 durante la operación de recalcado.
El procedimiento de unión de la placa 10 y de la placa 20 mediante el uso del aparato de recalcado de la primera realización se explicará a continuación en el presente documento. El procedimiento incluye una operación de formación de rebordes usando la unidad de formación de rebordes 30 y una operación de recalcado usando la 50 unidad de recalcado 40. Durante la operación de formación de rebordes como se muestra en la FIGURA 2B, el punzón de formación de rebordes 35 y la pieza de retención 36 se mueven axialmente próximos entre sí de modo que soportan la placa 10 como pieza a trabajar entre ellos. En este momento, la placa 10 se mantiene en su posición en la que el taladro 14 de la placa 10 está en alineación sustancialmente axial con el punzón de formación de rebordes 31. 55
A continuación, el punzón de formación de rebordes 31 se mueve hacia arriba hacia la placa 10 de modo
que la zona de diámetro pequeño 32 se empuja dentro del taladro 14 de la placa 10 y se mueve a continuación dentro del taladro de inserción 35A del troquel de formación de rebordes 35 como se muestra en la FIGURA 2B. El taladro de formación de rebordes 31 se mueve adicionalmente hacia arriba hasta que se forma la zona de recalcado 12 de la placa 10 con la cooperación de la zona de pequeño diámetro 32 y el punzón de formación de rebordes 35 y se forma el taladro ahusado 11 de la placa 10 con la cooperación de la zona de reborde 34 y el troquel de formación 5 de rebordes 35, como se muestra en la FIGURA 2B.
Durante el movimiento hacia arriba del punzón de formación de rebordes 31, un material de la periferia del taladro 14 de la placa 10 se somete a deformación plástica entre una superficie circunferencial exterior de la zona de diámetro pequeño 32 del punzón de formación de rebordes 31 y una periferia circunferencial del taladro de inserción 35A del troquel de formación de rebordes 35. Como resultado, se forma la zona de recalcado cilíndrica hueca 12 de 10 la placa 10 en un lado de la superficie de la placa 10. Según se mueve adicionalmente hacia arriba el punzón de formación de rebordes 31, la zona de reborde 34 del punzón de formación de rebordes 31 se presiona contra la periferia de una zona del extremo del taladro 14 de la placa 10 como se muestra en la FIGURA 2B. La periferia de una zona del extremo del taladro 14 de la placa 10 se somete a un acuñado y por lo tanto se forma la superficie en bisel 13. Durante la operación de presionado de la zona del reborde 34 del punzón de formación de rebordes 31 15 contra la periferia de una zona extrema del taladro 14, el material de la periferia de una zona del extremo del taladro 14 se hace que fluya hacia el lado del extremo en punta de la zona de recalcado 12 como se indica por las flechas mostradas en la FIGURA 2B. Por lo tanto, incluso cuando el taladro 14 que tiene un diámetro relativamente pequeño se somete a la operación de formación de rebordes del procedimiento de la primera realización, se puede asegurar una altura o dimensión suficiente de la zona de recalcado 12 que se extienden desde un lado de la superficie de la 20 placa 10 a diferencia de la operación de formación de rebordes convencional en la que menos o ningún material de la periferia de una zona extrema del taladro 14 fluye hacia la zona del extremo en punta de la zona de recalcado 12. Adicionalmente, de acuerdo con la operación de formación de rebordes del procedimiento de recalcado de la primera realización, se puede mantener la altura de la zona de recalcado 12 y se puede impedir que la zona del extremo en punta de la zona de recalcado 12 sufra agrietados capilares y una aparición adicional de grietas durante la operación 25 de recalcado posterior como se explicará a continuación. Esto da como resultado un aumento en la resistencia de la unión.
Tras la finalización del movimiento hacia arriba, el punzón de formación de rebordes 31 se mueve a continuación hacia abajo y se retrae del taladro ahusado 11 de la placa 10. A continuación, el punzón de formación de rebordes 35 y la pieza de retención 36 se mueven axialmente separándose entre sí, y la placa 10 formada con el 30 taladro ahusado 11 y la zona de recalcado 12 se extrae. La operación de formación de rebordes queda así completada.
Posteriormente, la zona de recalcado 12 de la placa 10 se inserta a través del taladro de inserción 21 de la placa 20 para proyectar la zona del extremo en punta de la zona de recalcado 12 más allá del taladro de inserción 21 y por ello la placa 20 se superpone sobre la placa 10. Las placas 10 y 20 así solapadas se someten al recalcado 35 como se muestra en las FIGURAS 3A-3B. Durante la operación de recalcado, primero, como se muestra en la FIGURA 3A, las piezas de retención superior e inferior 44 y 47 se mueven acercándose entre sí de modo que soporten las placas solapadas 10 y 20 entre las piezas de retención superior e inferior 44 y 47. En este punto, las placas solapadas 10 y 20 se mantienen en una posición en la que la zona de recalcado 12 de la placa 10 está sustancialmente en alineación axial con el troquel de soporte 41 y el punzón de recalcado 43. 40
A continuación, el troquel de soporte 41 se mueve hacia arriba de modo que la zona ahusada 42 se presiona contra la superficie en bisel 13 que rodea el taladro ahusado 11 de la placa 10. La zona ahusada 42 se encaja con la superficie en bisel 13 como se muestra en la FIGURA 3A. En este estado encajado, un borde del lado de pequeño diámetro 42A de la zona ahusada 42 se alinea con el borde interior 13A de la superficie en bisel 13 de la placa 10 y el borde del lado de diámetro grande 42B de la zona ahusada 42 se alinea con el borde exterior 13B de la 45 superficie en bisel 13 de la placa 10. Mientras se mantiene el estado de encaje de la zona ahusada 42 y de la superficie en bisel 13, el punzón de recalcado 43 se mueve hacia abajo hacia la zona de recalcado 12 de la placa 10 de modo que la zona de pequeño diámetro 46 se inserta dentro del agujero de la zona de recalcado 12. Cuando el punzón de recalcado 43 se mueve adicionalmente hacia abajo y la zona de diámetro pequeño 46 se inserta dentro del agujero de la zona de recalcado 12, la parte del extremo en punta de la zona de recalcado 12 se expande 50 radialmente hacia el exterior a lo largo de la superficie de guía 45A del punzón de recalcado 43. Cuando la zona de diámetro pequeño 46 sobresale sobre la superficie receptora 41A del troquel de soporte 41 como se muestra en la FIGURA 3B, la zona de recalcado 12 se dobla hacia atrás sobre la periferia del taladro de inserción 21 sobre un lado de la superficie de la placa 20. La zona del extremo en punta de la zona de recalcado 12 se recalca así sobre la periferia del taladro de inserción 21 de la placa 20, de modo que las placas que se solapan 10 y 20 se juntan entre sí. 55
Posteriormente, el punzón de recalcado 43 se mueve hacia arriba y se retrae de la zona de recalcado 12 de
la placa 10, y el troquel de soporte 41 se mueve hacia abajo y se retira del taladro ahusado 11 de la placa 10. Entonces, las piezas de retención superior e inferior 44 y 47 se mueven separándose entre sí y se retiran las placas unidas 10 y 20. La operación de recalcado queda así completada.
Con referencia a las FIGURAS 4A y 4B, se explican las funciones y los efectos del procedimiento de la primera realización descrita anteriormente comparados con los de ejemplos comparativos. La FIGURA 4B ilustra una 5 vista esquemática agrandada de partes de las placas 51 y 52 unidas entre sí en el ejemplo comparativo. Como se muestra en la FIGURA 4B, la placa 52 incluye un taladro definido por una superficie curvada 52A y una zona de recalcado 55 que se extiende desde la periferia del taladro sobre un lado de la superficie de la placa 52. La superficie curvada 52A se forma mediante una operación de formación de rebordes convencional. La superficie curvada 52A tiene una sección en arco y se conecta continua y suavemente con la superficie circunferencial interior de la zona de 10 recalcado 55 y la superficie del otro lado de la placa 52. No hay bordes entre la superficie curvada 52A y la superficie circunferencial interior de la zona de recalcado 55 ni entre la superficie curvada 52A y la superficie del otro lado de la placa 52. Durante la operación de recalcado, se usa el troquel de soporte 53 que tiene una zona rebajada 54. La parte rebajada 54 tiene una forma tal que encaja en la superficie curvada 52A que rodea el taladro de la placa 52. Cuando la parte rebajada 54 del troquel de soporte 53 se presiona contra la superficie curvada 52A de la placa 52 15 durante la operación de recalcado, se hace que fluya un material de la zona de recalcado 55 de la placa 52 desde un lado del extremo en punta de la zona de recalcado 55 hacia el otro lado de la superficie de la placa 52 a lo largo de una periferia del taladro de la placa 52 como se indica por la flecha mostrada en la FIGURA 4B. Esto da como resultado una reducción de la cantidad de solape Lb de la zona de recalcado 55 que se obtiene mediante la operación de recalcado. 20
Por el contrario, de acuerdo con el procedimiento de la primera realización como se muestra en la FIGURA 4A, la superficie en bisel 13 que define el taladro ahusado 11 de la placa 10 se forma mediante la operación de formación de rebordes. La superficie en bisel 13 se estrecha hacia la zona de recalcado 12 de la placa 10 y tiene un contorno de sección inclinado y lineal. La superficie en bisel 13 tiene un borde interior 13A sobre el lado de diámetro pequeño de la misma, concretamente, sobre el lado de la zona de recalcado 12 y un borde exterior 13B sobre la 25 zona de diámetro grande de la misma. Con esta disposición, se puede impedir de modo efectivo que el material de la zona de recalcado 12 fluya sobre un lado de la superficie de la placa 10 hacia el otro lado de la superficie de la placa 10 a lo largo de la periferia del taladro ahusado 11, cuando se compara con el ejemplo comparativo. Esto suprime la reducción de la cantidad de solape La de la zona de recalcado 12 de la placa 10, sirviendo para asegurar una necesaria resistencia de unión entre las placa 10 y 20. 30
Además, durante la operación de recalcado del procedimiento de la primera realización como se muestra en la FIGURA 4A, se usa el troquel de soporte 41 que tiene la zona ahusada 42. La zona ahusada 42 del troquel de soporte 41 tiene un borde en el lado de pequeño diámetro 42A y un borde en el lado de diámetro grande 42B que se pueden encajar con el borde interior 13A y el borde exterior 13B de la superficie en bisel 13 de la placa 10, respectivamente. Con la provisión de un borde en el lado de diámetro pequeño 42A y un borde en el lado de 35 diámetro grande 42B, las formas del borde interior 13A y del borde exterior 13B de la superficie en bisel 13 se pueden retener con seguridad y se puede asegurar el efecto de impedir que el material de la zona de recalcado 12 de la placa 10 fluya hacia el otro lado de la superficie del mismo durante la operación de recalcado.
Específicamente, se proporcionan el borde interior 13A y el borde exterior 13B de la superficie en bisel 13 de la placa 10 y el borde en el lado de diámetro pequeño 42A y el borde en el lado de diámetro grande 42B de la 40 zona ahusada 42 del troquel de soporte 41 para conseguir el efecto de suprimir el flujo de material de la zona de recalcado 12 de la placa 10 durante la operación de recalcado. Desde el punto de vista de la precisión de la formación de la zona de reborde 34 del punzón de formación de rebordes 31 y la zona ahusada 42 del troquel de soporte 41, el borde interior 13A y el borde exterior 13B y el borde en el lado de diámetro pequeño 42A y el borde del lado de diámetro grande 42B se pueden redondear cuando se observan microscópicamente. Incluso en tal caso, se 45 puede suprimir suficientemente el flujo de material de la zona de recalcado 12 de la placa 10 durante la operación de recalcado, cuando se compara con el ejemplo comparativo mostrado en la FIGURA 4B. En consecuencia, el “borde” usado en la descripción puede tener todas las formas que puedan impedir que el material de la zona de recalcado 12 de la placa 10 fluya hacia la superficie del otro lado de la misma a lo largo de la periferia del taladro ahusado 11. Por ejemplo, las formas pueden tener una forma de cresta en punta formada mediante dos planos que intersectan y una 50 forma redondeada microscópicamente.
La inclinación de la zona de reborde 34 del punzón de formación de rebordes 31 y la zona ahusada 42 del troquel de soporte 41 pueden no estar limitados a un valor específico. Sin embargo, se prefiere ajustar la inclinación de la zona de reborde 34 y la zona ahusada 42 a aproximadamente 45 grados para obtener un buen equilibrio entre el efecto de permitir que el material fluya dirigido hacia un lado de la superficie de la placa 10 durante la operación de 55 formación de rebordes y el efecto de suprimir que el material fluya dirigido desde la zona de recalcado 12 de la placa
10 hacia la superficie del otro lado de la misma a lo largo de la periferia del taladro ahusado 11 durante la operación de recalcado.
Además, con la finalidad de suprimir el flujo de material de la zona de recalcado 12 de la placa 10 durante la operación de recalcado, es eficaz formar un fino rebaje y proyecciones sobre la superficie en bisel 13 de la placa 10 y la superficie inclinada de la zona ahusada 42 del troquel de soporte 41 o superficie en bisel esbozada 13 y la 5 superficie inclinada de la zona ahusada 42.
Mientras tanto, si se forma una zona en escalón sobre la superficie en bisel 13 de la placa 10 durante la operación de formación de rebordes para impedir que el material fluya de la zona de recalcado 12 durante la operación de recalcado, se reducirá un grosor de la placa 10 en la zona en escalón. Esto produce una concentración de tensión alrededor de la zona en escalón, de modo que no se puede asegurar una resistencia de la unión 10 suficiente. Por lo tanto, se prefiere que la superficie en bisel 13 tenga el contorno de su sección lineal e inclinada como se ha explicado anteriormente.
En la primera realización, como se explicado anteriormente, mientras se presiona la zona ahusada 42 del troquel de soporte 41 contra la superficie en bisel 13 que define el taladro ahusado 11 de la placa 10, la zona de recalcado 12 de la placa 10 se recalca sobre la placa 20. Durante la operación de recalcado, se puede impedir que el 15 material de la zona de recalcado 12 fluya hacia el otro lado de la superficie de la placa 10 a lo largo de la periferia del taladro ahusado 11. Por lo tanto, incluso en un caso en el que un lado de diámetro reducido del taladro ahusado 11, concretamente, el agujero de la zona de recalcado 12 tenga un diámetro relativamente pequeño, se puede conseguir de modo efectivo una cantidad de solape La suficiente de la zona de recalcado 12 y se puede obtener una resistencia en la unión suficiente de las placas 10 y 20. En consecuencia, incluso cuando se debe fijar el diámetro del 20 lado de diámetro reducido del taladro ahusado 11 de la placa 10 relativamente pequeños a la vista de la disposición de un producto acabado y la resistencia del producto acabado en su conjunto, la operación de recalcado se puede realizar adecuadamente.
Adicionalmente, durante la operación de formación de rebordes previa a la operación de recalcado, la zona de recalcado 12 y la superficie en bisel 13 de la placa 10 se pueden formar fácilmente mediante la zona de diámetro 25 pequeño 32 y la zona de reborde 34 del punzón de formación de rebordes 31, respectivamente.
Con referencia a la FIGURA 5, se explicará en el presente documento a continuación un procedimiento de recalcado y un aparato de recalcado usado en el procedimiento de recalcado, de acuerdo con una segunda realización de la presente invención. La segunda realización difiere de la operación de recalcado y la unidad de recalcado del aparato de recalcado de la primera realización. Dado que la operación de formación de rebordes y la 30 unidad de formación de rebordes en esta realización son las mismas que las de la primera realización, se omiten en consecuencia las explicaciones detalladas. Como se ilustra en la FIGURA 5, la unidad de recalcado 140 incluye una pieza de retención inferior 48 que tiene una superficie de soporte 48B sobre la que se retienen las placas solapadas 10 y 20, de forma que la superficie inferior de la placa 10 esté en contacto con la superficie de apoyo 48B. La pieza de retención inferior 48 incluye el taladro guía 48A para el guiado del troquel de soporte 41 y un rebaje 60 abierto al 35 taladro guía 48A. El rebaje 60 está dispuesto radialmente hacia el interior sobre la superficie de soporte 48B. Se forma la zona en escalón 61 entre la superficie de soporte 48B y una parte inferior del rebaje 60. Se forma un borde 61A como límite entre la superficie de soporte 48B y la zona en escalón 61. El borde 61A se encaja con la superficie inferior de la placa 10 para impedir de ese modo que el material de la zona de recalcado 12 de la placa 10 fluya hacia un lado superior de la superficie de la placa 10 a lo largo de la periferia del taladro ahusado 11 durante la 40 operación de recalcado. Una profundidad del rebaje 60, concretamente, una altura de la zona en escalón 61 es de 1 mm o menos, preferentemente, aproximadamente 0,5 mm. Una longitud radial del rebaje 60 puede ser de varios milímetros.
La unidad de recalcado 140 se forma de ese modo con un borde 61A de la pieza de retención inferior 48 además de un borde en el lado de diámetro pequeño 42A y un borde en el lado de diámetro grande 42B de la zona 45 ahusada 42 del troquel de soporte 41. Por ello, con la provisión del borde 61A de la pieza de retención inferior 48, se puede impedir que modo más efectivo el flujo de material de la zona de recalcado 12 de la placa 10 hacia la superficie del lado superior de la misma a lo largo de la periferia del taladro ahusado 11 durante la operación de recalcado. Esto consigue una cantidad de solape suficiente La mayor en la zona de recalcado 12 y una resistencia de la unión más incrementada de las placas 10 y 20 incluso si el taladro ahusado 11 tiene un diámetro relativamente 50 pequeño.
En consecuencia, incluso cuando un diámetro del lado de tamaño reducido del taladro ahusado 11, concretamente un diámetro del agujero de la zona de recalcado 12 se debe establecer como relativamente pequeño a la vista de la disposición del producto acabado y de la resistencia del producto acabado globalmente, la operación de recalcado se puede realizar adecuadamente. 55
Adicionalmente, la formación de la zona de recalcado 12 y de la superficie en bisel 13 de la placa 10 no se limita a la formación de rebordes, es decir, el punzonado como se ha explicado en las realizaciones descritas anteriormente y se puede realizar mediante un recalcado.
La presente solicitud se basa en la Solicitud de Patente Japonesa anterior Nº 2004-092928 presentada el 26 de marzo de 2004. El contenido completo de la Solicitud de Patente Japonesa Nº 2004-092928 se incorpora en el 5 presente documento por referencia.
Aunque la invención se ha descrito anteriormente con referencia a ciertas realizaciones de la invención, la invención no se limita a las realizaciones descritas anteriormente. A los expertos en la materia se les ocurrirán modificaciones y variaciones de las realizaciones descritas anteriormente a la luz de las enseñanzas anteriores. El alcance de las invenciones se define con referencia a las reivindicaciones siguientes. 10

Claims (16)

  1. REIVINDICACIONES
    1. Un procedimiento de recalcado para la unión de una primera placa (10) que tiene un taladro pasante ahusado (11) que se ahúsa hacia una superficie lateral de la primera placa y se define por una superficie en bisel (13) y una zona de recalcado cilíndrica hueca (12) que se extiende desde una periferia del taladro ahusado sobre un lado de la superficie de la primera placa y tiene un agujero pasante y una segunda placa (20) que tiene un taladro 5 (21), comprendiendo el procedimiento de recalcado:
    la inserción de la zona de recalcado cilíndrica hueca (12) de la primera placa (10) a través del taladro (21) de la segunda placa (20) para proyectar una zona del extremo en punta de la zona de recalcado cilíndrica hueca (12) más allá del taladro (21) y superponer la segunda placa (20) sobre la primera placa (10); y
    el doblado hacia atrás de la zona del extremo en punta de la zona de recalcado cilíndrica hueca (12) de la 10 primera placa (10) sobre una periferia del taladro (21) de la segunda placa (20) sobre una superficie lateral de la segunda placa (20), mientras se presiona contra la superficie en bisel (13) de la primera placa (10) de modo que se impida que la zona de recalcado cilíndrica hueca (12) fluya hacia el otro lado de la superficie de la primera placa (10) a lo largo de la periferia del taladro pasante ahusado (11).
  2. 2. El procedimiento de recalcado de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la superficie en bisel (13) tiene 15 un borde interior (13A) sobre un lado de diámetro pequeño del mismo y un borde exterior (13B) sobre un lado de diámetro grande del mismo y la operación de presionar en contra comprende el encaje con el borde interior (13A) y el borde exterior (13B) de la superficie en bisel (13).
  3. 3. El procedimiento de recalcado de acuerdo con la reivindicación 2, en el que la operación de presionar en contra comprende además el encaje con la superficie del otro lado de la primera placa. 20
  4. 4. El procedimiento de recalcado de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes 1-3, en el que la operación de doblado hacia atrás comprende el guiado de la zona del extremo en punta de la zona de recalcado cilíndrica hueca (12) de la primera placa (10) para orientar la zona del extremo en punta de la zona de recalcado cilíndrica hueca (12) hacia dicha superficie lateral de la segunda placa (20).
  5. 5. El procedimiento de recalcado de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes 1-4, que 25 comprende además someter a la pieza a trabajar que tiene un taladro a la formación de rebordes para proporcionar la superficie en bisel (13) y la zona de recalcado cilíndrica hueca (12) de la primera placa (10).
  6. 6. El procedimiento de recalcado de acuerdo con la reivindicación 5, en la que la operación de formación de rebordes comprende el punzonado de la pieza a trabajar para empujar un material de la pieza a trabajar alrededor del taladro pasante hacía dicha superficie lateral para formar la zona de recalcado cilíndrica hueca (12) de la primera 30 placa (10).
  7. 7. El procedimiento de recalcado de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes 1-4, que comprende además someter a la pieza a trabajar que tiene un taladro a recalcado para proporcionar la superficie en bisel y la zona de recalcado cilíndrica hueca de la primera placa.
  8. 8. Un aparato de recalcado para la unión de una primera placa (10) que tiene un taladro pasante ahusado (11) 35 que se ahúsa hacia una superficie lateral de la primera placa (10) y se define por una superficie en bisel con un borde interior (13A) y un borde exterior (13B) y una zona de recalcado cilíndrica hueca (12) que se extiende desde una periferia del taladro ahusado pasante (11) sobre un lado de la superficie de la primera placa y tiene un agujero pasante y una segunda placa (20) que tiene un taladro (21), comprendiendo el aparato de recalcado:
    una unidad de recalcado (40; 140) que comprende; 40
    un punzón de recalcado (43) dispuesto para que se pueda mover axialmente; y un troquel de soporte (41) que tiene una zona ahusada (42) para presionar contra la superficie en bisel (13) de la primera placa (10), estando dispuesto el troquel de soporte sustancialmente en alineación axial con el punzón de recalcado (43) y que se pueda mover axialmente para insertarse dentro del taladro pasante ahusado (11) de la primera placa (10), en la que el punzón de recalcado (43) comprende 45 además una zona de diámetro pequeño (46), una zona de diámetro grande (45) conectada con la zona de diámetro pequeño (46) y una zona de reborde (34) entre la zona de diámetro pequeño y la zona de diámetro grande, extendiéndose axialmente la zona de diámetro pequeño (46) para que se puede insertar en el agujero pasante de la zona de recalcado cilíndrica hueca (12) de la primera placa (10) y el taladro (21) de la segunda placa (20), 50
    cooperando entre sí el punzón de recalcado (43) y el troquel de soporte (41) para doblar hacia atrás una zona del extremo en punta de la zona de recalcado cilíndrica hueca (12) que se proyecta
    más allá del taladro de la segunda placa, sobre la una periferia del taladro de la segunda placa sobre uno de los lados de la superficie de la segunda placa (20), mientras se presiona contra la superficie en bisel (13) de la primera placa (10) de modo que se impida que el material de la zona de recalcado cilíndrica hueca (12) fluya hacia la otra superficie de la primera placa (10) a lo largo de la periferia del taladro pasante ahusado (11). 5
  9. 9. El aparato de recalcado de acuerdo con la reivindicación 8, en el que la zona ahusada (42) del troquel de soporte (41) comprende un borde del lado de diámetro pequeño (42A) y un borde del lado de diámetro grande (42B) que se pueden encajar con el borde interior (13A) y el borde exterior (13B) de la superficie en bisel (13) de la primera placa (10), respectivamente.
  10. 10. El aparato de recalcado de acuerdo con la reivindicación 8 ó 9, en el que el punzón de recalcado 10 comprende además una superficie de guía (45A) formada sobre la zona de reborde, estando adaptada la superficie de guía para el guiado de la zona del extremo en punta de la zona de recalcado cilíndrica hueca de la primera placa para orientar la zona del extremo en punta de la zona de recalcado cilíndrica hueca hacia un lado de la superficie de la segunda placa.
  11. 11. El aparato de recalcado de acuerdo con la reivindicación 8, 9 ó 10, en el que la unidad de recalcado 15 comprende además una pieza de retención (48) que tienen un taladro de guía (48A) para el guiado de la zona de diámetro grande del punzón de recalcado.
  12. 12. El aparato de recalcado de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 8-11, en el que la unidad de recalcado comprende además una pieza de retención para la retención de la primera placa (10) y de la segunda placa (20) solapándose entre sí, teniendo la pieza de retención una superficie de soporte (48B) adaptada para estar 20 en contacto con la superficie del otro lado de la primera placa y un taladro de guía (48A) para el guiado del troquel de soporte.
  13. 13. El aparato de recalcado de acuerdo con la reivindicación 12, en el que la pieza de retención tiene un rebaje (60) formado hacia el interior radialmente sobre la superficie de soporte (48B) y abierto al taladro de guía (48A), una zona en escalón (61) entre la superficie de soporte (48B) y una parte inferior del rebaje (60) y un borde (61A) entre la 25 zona en escalón (61) y la superficie de soporte (48B), pudiendo encajarse el borde (61A) de la pieza de retención con la superficie del otro lado de la primera placa (10).
  14. 14. El aparato de recalcado de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 8-13, que comprende además una unidad de formación de rebordes (30) para someter a una pieza a trabajar que tiene un taladro a la formación de rebordes, unidad de formación de rebordes (30) que comprende un punzón de formación de rebordes 30 (31) que se mueve axialmente y que tiene una zona de diámetro pequeño (32), una zona de diámetro grande (33) conectada con la zona de diámetro pequeño (32) y una zona de reborde (34) dispuesta entre la zona de diámetro pequeño (32) y la zona de diámetro grande (33) y ahusada hacia la zona de diámetro pequeño (32), estando adaptada la zona de diámetro pequeño (32) para empujar dentro del taladro de la pieza a trabajar para formar la zona de recalcado cilíndrica hueca (12) de la primera placa (10), estando adaptada la zona de reborde (34) para 35 presionar contra una periferia del taladro de la pieza a trabajar para formar la superficie en bisel (13) de la primera placa (10).
  15. 15. El aparato de recalcado de acuerdo con la reivindicación 14, en el que la unidad de formación de rebordes (30) comprende además un troquel de formación de rebordes (35) dispuesto sustancialmente en alineación axial con el punzón de formación de rebordes (31), cooperando el troquel de formación de rebordes (35) con el punzón de 40 formación de rebordes (31) para formar la zona de recalcado cilíndrica hueca (12) y la superficie en bisel (13) de la primera placa (10).
  16. 16. El aparato de recalcado de acuerdo con la reivindicación 8, en el que el punzón de recalcado (43) y el troquel de soporte (41) comprenden las superficies (46A, 41A) que se pueden conectar entre sí mediante un movimiento axial relativo del punzón de recalcado y el troquel de soporte. 45
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