ES2577018T3 - Procedimiento para fabricar una pieza de chapa compuesta con zona metálica; herramienta de conformación correspondiente - Google Patents

Procedimiento para fabricar una pieza de chapa compuesta con zona metálica; herramienta de conformación correspondiente Download PDF

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Abstract

Procedimiento para la fabricación de una pieza de chapa compuesta (40) con al menos una zona metálica a partir de una placa de chapa compuesta (4) que presenta dos chapas de cubierta externas (4a) de metal y al menos una capa (4b) dispuesta entre las chapas de cubierta, de un plástico, en el que - una placa de chapa compuesta (4) se introduce en una herramienta de conformación (1, 1', 1"), - en la herramienta de conformación (1, 1', 1") al menos una zona seleccionada de la placa de chapa compuesta (4) se calienta de tal manera que la capa de plástico (4b) dispuesta entre las chapas de cubierta externas (4a) se ablanda, - usando la herramienta de conformación (1, 1', 1") y aplicando fuerza sobre al menos una chapa de cubierta externa (4a) en esta zona de la placa de chapa compuesta (4), las chapas de cubierta (4a) se presionan una contra otra de manera puntual o por zonas, de modo que la capa de plástico (4b) sale de la zona sobre la que se ha aplicado la fuerza y se crea una zona metálica y - a continuación de la aplicación de la fuerza o simultáneamente a la aplicación de la fuerza, ambas chapas de cubierta (4a) se ensamblan en la zona sometida a presión al menos por zonas o de manera puntual entre sí, caracterizado porque el calentamiento de la zona seleccionada de la placa de chapa compuesta (4) en la herramienta de conformación (1, 1', 1") se realiza usando medios (6, 7) dispuestos en la herramienta de conformación para atemperar localmente la placa de chapa compuesta (4).

Description

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DESCRIPCION
Procedimiento para fabricar una pieza de chapa compuesta con zona metalica; herramienta de conformacion correspondiente
La invencion se refiere a un procedimiento para la fabricacion de una pieza de chapa compuesta y a una herramienta de conformacion para la fabricacion de una pieza de chapa compuesta correspondiente a partir de una placa de chapa compuesta segun el preambulo de las reivindicaciones 1 y 6 (vease por ejemplo el documento FR 2 709 083 A)
Las piezas de chapa compuesta se usan con frecuencia en forma chapa de tipo sandwich, que presenta dos chapas de cubierta externas y una capa no metalica, habitualmente de plastico, dispuesta entre las chapas de cubierta. Un motivo para el uso cada vez mayor de piezas de chapa compuesta radica en que las piezas de chapa compuesta pueden presentar propiedades que se excluyen con frecuencia mutuamente en una chapa de material macizo. Una pieza de chapa compuesta posibilita, por ejemplo, a pesar de su peso reducido, localmente muy buena rigidez y al mismo tiempo puede proporcionar muy buenas propiedades de absorcion acustica. Muchas aplicaciones requieren, sin embargo, que estas piezas de chapa compuesta tengan que ensamblarse con otras piezas de chapa o piezas metalicas. Los procedimiento de ensamblaje aplicados con frecuencia en chapas, tales como soldadura por fusion y soldadura fuerte, provocan no obstante problemas debido a su elevado aporte de calor. Con un elevado aporte de calor pueden aparecer danos en la pieza de chapa compuesta dado que la capa no metalica, o capa de plastico, dispuesta entre las chapas de cubierta resulta danada. Como resultado, a menudo solo puede conseguirse con gran dificultad una union suficientemente buena entre la pieza de chapa compuesta y una pieza metalica. Para solucionar este problema se han probado hasta la fecha diferentes planteamientos. Por la solicitud de patente japonesa JP 06087079 A se conoce preparar la zona de una pieza de chapa compuesta, utilizada para la union con piezas adicionales, para una union por soldadura calentando en primer lugar la zona de la pieza de chapa compuesta, doblar las dos chapas de cubierta externas en la zona de borde y eliminar la capa de plastico dispuesta entre las chapas de cubierta usando medios abrasivos. A continuacion se sueldan las chapas de cubierta de la zona de borde entre sf, de modo que se pone a disposicion una pieza de chapa compuesta con una zona metalica, es decir una zona que no presenta esencialmente ninguna capa de plastico y para la que pueden usarse procedimientos de ensamblaje habituales. Este procedimiento es no obstante muy costoso y solo puede automatizarse con dificultad.
Partiendo de esto, la invencion se ha propuesto el objetivo de poner a disposicion un procedimiento asf como una herramienta de conformacion, con el que/la que de manera sencilla puedan fabricarse piezas de chapa compuesta conformadas de manera compleja con pocas etapas de procedimientos y que no obstante presentan zonas metalicas.
Segun una primera ensenanza de la presente invencion, el objetivo expuesto anteriormente se soluciona mediante un procedimiento, en el que
- una placa de chapa compuesta se introduce en una herramienta de conformacion con dos mitades de matriz,
- en la herramienta de conformacion al menos una zona seleccionada de la placa de chapa compuesta se calienta de tal manera que la capa de plastico dispuesta entre las chapas de cubierta externas se ablanda en esa zona,
- usando la herramienta de conformacion y aplicando fuerza sobre al menos una chapa de cubierta externa en esta zona, las chapas de cubierta se presionan una contra otra de manera puntual o por zonas, de modo que la capa de plastico sale de la zona sobre la que se ha aplicado la fuerza y se crea una zona metalica y
- a continuacion de la aplicacion de la fuerza o simultaneamente a la aplicacion de la fuerza, ambas chapas de cubierta se ensamblan en la zona sometida a presion al menos por zonas o de manera puntual entre sf,
de manera que el calentamiento de la zona seleccionada de la placa de chapa compuesta se realiza en la herramienta de conformacion usando medios dispuestos en la herramienta de conformacion para atemperar localmente la placa de chapa compuesta.
Segun la invencion, la al menos una zona metalica, preferentemente las zonas metalicas de la pieza de chapa compuesta, es decir las zonas de la pieza de chapa compuesta en las que se elimino esencialmente la capa de plastico entre las dos chapas de cubierta, se crea usando una herramienta de conformacion, de modo que puede automatizarse de manera sencilla la fabricacion de correspondientes piezas de chapa compuesta. La herramienta de conformacion puede disponerse en una prensa, que proporciona el movimiento de apertura y de cierre. La fabricacion de las piezas de chapa compuesta con zona metalica puede integrarse en este sentido en instalaciones de produccion existentes unicamente mediante el uso de herramientas de conformacion. Asf se reducen los costes de fabricacion de piezas de chapa compuesta con al menos una zona metalica. Tal como ya se ha comentado, las piezas de chapa compuesta asf fabricadas pueden ensamblarse a traves de las zonas metalicas con otros componentes, por ejemplo soldarse.
Segun la invencion, el calentamiento de la al menos una zona selecciona de la placa de chapa compuesta se realiza en la herramienta de conformacion usando medios para atemperar localmente la placa de chapa compuesta. Por
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ejemplo, las superficies de herramienta de conformacion que entran en contacto con la placa de chapa compuesta pueden calentar o atemperar de manera conductiva la placa de chapa compuesta. Por otro lado tambien es factible usar otros procedimientos para el calentamiento, por ejemplo calentamiento pro conveccion o tambien un calentamiento por irradiacion. Mediante el calentamiento local, controlado, de zonas de la placa de chapa compuesta es posible eliminar solamente en estas zonas la capa de plastico entre las chapas de cubierta. Mediante el atemperado de las zonas de las piezas de chapa compuesta a traves de las superficies de herramienta de conformacion puede realizarse de manera sencilla en un unica etapa de trabajo, a traves de las superficies de herramientas de conformacion que entran en contacto con estas zonas o con esta zona de la placa de chapa compuesta, un calentamiento y al mismo tiempo la aplicacion de la una. Como medios para atemperar localmente la placa de chapa compuesta estan dispuestos preferentemente en la herramienta de conformacion elementos de calentamiento y, opcionalmente, de enfriamiento, que atemperan la placa de chapa compuesta al menos en la zona seleccionada. Los elementos de calentamiento pueden implementarse tanto a traves de conductos de medio de calentamiento o tambien mediante elementos de calentamiento electricos. Los elementos de enfriamiento se proporcionan por lo general mediante conductos de medio de enfriamiento. Si estan previstos por ejemplo elementos de calentamiento y enfriamiento, el calentamiento de las superficies de herramienta de conformacion puede limitarse de manera especialmente precisa a las zonas necesarias de la herramienta de conformacion.
Segun una forma de realizacion siguiente del procedimiento, medios de conformacion previstos en la herramienta de conformacion conforman, embuten, cortan y/o estampan la placa de chapa compuesta durante o tras la creacion de las zonas metalicas. Medios de conformacion son, por ejemplo, punzones de embutido, punzones de estampado, punzones de doblado, filos o cuchillas. De este modo puede, en el proceso de creacion de las zonas metalicas de la pieza de chapa compuesta, es decir en una unica etapa de trabajo, la placa de chapa compuesta puede someterse adicionalmente a etapas de conformacion, de modo que otras etapas de trabajo se integran en el procedimiento segun la invencion.
Segun una forma de realizacion siguiente del procedimiento, durante la formacion de las zonas metalicas de la pieza de chapa compuesta, el plastico entre las chapas de cubierta fluye al interior de huecos previstos en la herramienta de conformacion. Mediante los huecos previstos en la herramienta de conformacion puede controlarse e influirse de mantera controlada en la direccion de flujo del plastico, que se desplaza fuera de las zonas metalicas. Posibilidades de control adicionales se derivan tambien mediante el atemperado. En particular, el hueco posibilita que la placa de chapa compuesta pueda dilatarse en las zonas en las que se desplaza el plastico.
Para el caso en el que se usan chapas de cubierta metalicas cuya resistencia a la deformacion es mayor que la fuerza del plastico desplazado y el plastico desplazado no puede provocar la deformacion de las chapas de cubierta, estan previstos, segun otra forma de realizacion, por ejemplo en los huecos previstos en la herramienta de conformacion, medios para penetrar en la chapa de cubierta metalica asf como medios para la aspiracion del plastico que sale como consecuencia del desplazamiento de plastico por las aberturas creadas en las chapas de cubierta, con los cuales puede aspirarse el plastico desplazado.
Puede ponerse a disposicion una pieza de chapa compuesta acabada, segun una siguiente variante del procedimiento, de modo que la placa de chapa compuesta, una vez producidas las zonas metalicas, se recorta mediante medios de corte previstos en la herramienta de conformacion. La integracion de la operacion de corte en el proceso de conformacion o produccion para proporcionar las zonas metalicas lleva a un aumento adicional de la automatizacion, ya que ya no es necesario un recorte fuera de la herramienta de conformacion y puede crearse una pieza de chapa compuesta esencialmente acabada.
Segun una segunda ensenanza de la presente invencion, el objetivo anteriormente expuesto se soluciona mediante una herramienta de conformacion para la fabricacion de una pieza de chapa compuesta con
- al menos dos mitades de matriz, que pueden moverse una respecto a la otra,
- medios para alojar una placa de chapa compuesta en una mitad de matriz, y con
- medios para conformar la placa de chapa compuesta en una pieza de chapa compuesta,
de modo que en la herramienta de conformacion estan previstos medios para la aplicacion de una fuerza a al menos una chapa de cubierta externa en al menos una zona seleccionada de la placa de chapa compuesta, de modo que las chapas de cubierta pueden presionarse de manera puntual o por zonas una contra otra, de modo que el plastico en la zona seleccionada puede salir de la placa de chapa compuesta al menos parcialmente y se crea una zona metalica, y medios de atemperado, para atemperar la placa de chapa compuesta en las zonas seleccionadas.
Una herramienta de conformacion correspondiente puede, con una placa calentada en las zonas seleccionadas, que se calento por ejemplo fuera de la herramienta, aplicar una presion a la o las zonas seleccionadas, de modo que las chapas de cubierta se comprimen y la capa de plastico dispuesta entre las chapas de cubierta sale de las zonas seleccionadas, calentadas, de la placa de chapa compuesta o se elimina esencialmente de las mismas. El proceso de fabricacion para piezas de chapa compuesta con zona metalica se simplifica notablemente mediante el uso de la herramienta de conformacion segun la invencion.
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Segun la invencion, en la herramienta de conformacion estan previstos medios de atemperado, para atemperar la placa de chapa compuesta en las zonas seleccionadas. Los medios de atemperado pueden calentar por ejemplo las superficies de herramienta de la herramienta de conformacion o entra directamente en contacto con la placa de chapa compuesta. Ademas, tambien son factibles medios de atemperado, que calienten la placa de chapa compuesta por conveccion o irradiacion.
Preferiblemente, los medios de atemperado comprenden medios de calentamiento y medios de enfriamiento. Mediante el uso de medios de calentamiento y medios de enfriamiento pueden calentare zonas seleccionadas de manera controlada e impedirse una transferencia de calor a otras zonas de la herramienta de conformacion de manera controlada mediante la disposicion de medios de enfriamiento. Como resultado pueden calentarse las zonas seleccionadas de la placa de chapa compuesta, de las que ha de eliminarse el plastico, de manera controlada y de manera limitada localmente. Mediante la limitacion del calentamiento a las zonas unicamente necesarias de la herramienta de conformacion puede lograrse una seguridad de proceso notablemente superior en la fabricacion de las piezas de chapa compuesta. Tambien es factible impedir la transferencia de calor de zonas de herramienta de conformacion calentadas a zonas adyacentes de la herramienta de conformacion mediante el uso de materiales con conduccion de calor reducida.
Segun una forma de realizacion siguiente de la herramienta de conformacion, en la herramienta de conformacion estan previstos medios con los que la placa de chapa compuesta puede conformarse, embutirse, cortarse y/o estamparse durante o tras la creacion de las zonas metalicas. Estos medios adicionales posibilitan integrar otras etapas de trabajo al proporcionar las zonas metalicas de la pieza de chapa compuesta y posibilitar un incremento adicional de la automatizacion. En particular se posibilita de este modo acabar la pieza de chapa compuesta en la herramienta de conformacion, de modo que ya no son necesarias otras etapas de trabajo.
Preferiblemente, en la herramienta de conformacion estan previstos ademas medios para ensamblar las chapas de cubierta de la al menos una zona metalica de la pieza de chapa compuesta, de modo que la operacion de ensamblaje de las chapas de cubierta en las zonas metalicas puede realizarse en la herramienta de conformacion. Por ejemplo, a traves de una fibra de vidrio, un haz de soldadura laser en la herramienta de conformacion podna crear conexiones de ensamblaje puntuales o en forma de costura. Ademas, tambien es factible disponer electrodos de ensamblaje para la soldadura por resistencia.
Preferiblemente esta previsto al menos un hueco de conformacion, que sirve para alojar zonas engrosadas de la placa de chapa compuesta. Estas zonas engrosadas de la placa de chapa compuesta se crean por el flujo del plastico desde las zonas seleccionadas, calentadas. La placa de chapa compuesta puede dilatarse en los huecos de conformacion previstos para ello.
De manera alternativa o acumulativa, segun otra forma de realizacion puede estar previsto un dispositivo de aspiracion para la eliminacion del plastico tras su salida de las zonas seleccionadas de la placa de chapa compuesta. El dispositivo de aspiracion posibilita por ejemplo, en lugar de un hueco de conformacion, aspirar el plastico que sale directamente en la zona de salida y asf eliminarlo. Asf puede prescindirse en principio de un hueco de conformacion. No obstante tambien es posible un uso comun de huecos de conformacion y/o medios para la penetracion de las chapas de cubierta metalicas y dispositivos de aspiracion.
A continuacion se explicara la invencion mas en detalle mediante ejemplos de realizacion en relacion con el dibujo. En el dibujo muestran
las figuras 1 a 5 un ejemplo de realizacion de una herramienta de conformacion durante la realizacion de un ejemplo de realizacion del procedimiento,
las figuras 6a) a d) en una vista en corte esquematica, piezas de chapa compuesta fabricadas segun la invencion,
las figuras 7a) a e) en una vista esquematica, la fabricacion de una pieza de chapa compuesta con zona metalica y su uso en otros componentes,
las figuras 8a) y b) un segundo ejemplo de realizacion de una herramienta de conformacion segun la invencion para la fabricacion de piezas de chapa compuesta embutidas durante dos etapas de procedimiento distintas y
las figuras 9a) a 11b) un tercer ejemplo de realizacion de una herramienta de conformacion segun la invencion, durante la realizacion de un ejemplo de realizacion del procedimiento.
Los ejemplos de realizacion representados en las figuras 1 a 11b) de la placa de chapa compuesta presentan, tal como se indica en las figuras, chapas de cubierta que presentan un grosor de pared mas reducido que la capa de plastico dispuesta entre las chapas de cubierta. Los dibujos no estan sin embargo a escala. Por ejemplo, las chapas de cubierta metalicas pueden presentar un grosor de pared de 0,1 mm a 0,3 mm, mientras que la capa de plastico presenta un grosor de pared de 0,35 mm a 0,8 mm. Piezas compuestas correspondientes presentan, frente a los materiales macizos, considerables ventajas de peso y pueden ensamblarse con el procedimiento segun la invencion
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de manera especialmente adecuada.
La figura 1 muestra en una vista en corte esquematica en primer lugar una herramienta de conformacion 1 compuesta por dos mitades de matriz 2, 3, entre las que se introduce una placa de chapa compuesta 4. La placa de chapa compuesta 4 esta realizada primordialmente lisa. No obstante puede someterse opcionalmente tambien a otras etapas de conformacion, antes de introducir la placa de chapa compuesta 4 en la herramienta de conformacion. Asimismo, en la herramienta de conformacion 1 estan previstos medios 5 para la aplicacion de una fuerza tanto en la mitad de matriz superior 2 como en la mitad de matriz inferior 3 en forma de punzones moviles 5. Ademas, la herramienta de conformacion 1 comprende medios para conformar la placa de chapa compuesta en forma de un punzon de estampado 8 asf como una matriz 9. Las dos mitades de matriz 2, 3 pueden moverse una respecto a la otra, de modo que la herramienta de conformacion 1 puede abrirse y cerrarse.
Los elementos de calentamiento 6 asf como los elementos de enfriamiento 7 posibilitan, primordialmente, calentar dos zonas seleccionada de la placa de chapa compuesta 4 en una medida correspondiente, de modo que mediante los medios de aplicacion de fuerza, en forma de punzones 5, que preferentemente estan igualmente atemperados, el plastico de esa zona 4” de la placa de chapa compuesta 4 puede presionarse al interior del hueco de conformacion 10. Los punzones 5 estan dispuestos para ello de manera que pueden desplazarse en su posicion vertical. Las siguientes figuras muestran la manera en la que el plastico 4b se elimina en la zona seleccionada 4” correspondiente.
Asf, la figura 2 muestra la herramienta de conformacion 1 en estado cerrado, habiendo conformado el punzon de conformacion 8 la pieza de chapa compuesta 4, compuesta por las chapas de cubierta 4a y la capa de plastico 4b, ya en la matriz 9. El ejemplo de realizacion muestra asf muy bien la manera en que pueden integrarse otras etapas de trabajo en el proceso de fabricacion de las piezas de chapa compuesta 40 con zona metalica. Los medios de atemperado 6, 7 pueden estar en contacto con la pieza de chapa compuesta 4 o estan dispuestos de tal modo que las superficies de herramientas de conformacion, que estan en contacto con la pieza de chapa compuesta, se calientan de modo que las zonas correspondientes de la pieza de chapa compuesta se calientan y la capa de plastico 4b de la pieza de chapa compuesta 4 se ablanda en esa zona. Los medios de enfriamiento 7 garantizan a este respecto que la capa de plastico 4b solo se ablande en la zona de borde de la placa de chapa 4 seleccionada en es este caso y asf pueda desplazarse hacia fuera. Actuan por tanto junto con el hueco 10 previsto, hacia cuyo interior puede dilatarse la placa de chapa compuesta.
Esto se muestra en la figura 3, en la que puede observarse que los punzones 5 se han movido ahora adicionalmente uno respecto a otro, de modo que se ha ejercido una fuerza sobre la placa de chapa compuesta 4 en la zona de los punzones 5 y el plastico 4b se desplaza hacia fuera. El movimiento de los punzones 5 puede efectuarse con la herramienta cerrada o con la herramienta de conformacion 1 aun parcialmente abierta. Puede observarse ademas que el plastico 4b se desplaza al interior del hueco de conformacion 10, de modo que la placa de chapa compuesta 4 puede presentar en esta zona un grosor aumentado. De este modo se consigue que de manera sencilla el plastico pueda salir de las zonas en las que el punzon 5 aplica una fuerza a la placa de chapa compuesta 4.
La figura 4 muestra ahora la herramienta de conformacion 1 de las figuras 1 a 3 con los punzones 5 retrafdos de nuevo. No obstante, entretanto se ha ensamblado la placa de chapa compuesta 4, usando los medios de ensamblaje 12a indicados, en la zona metalica por zonas con una costura de ensamblaje 11. Las zonas externas de la pieza de chapa compuesta 40, que se engrosaron, pueden retirarse usando filos 12, indicados en este caso, de la pieza de chapa compuesta 4 acabada. Esto se representa en la figura 5, que muestra la herramienta de conformacion 1 de nuevo en el estado abierto. Tras la apertura de la herramienta esta disponible una pieza de chapa compuesta 4' acabada, que presenta zonas metalicas 13, especialmente adecuadas para la union de la pieza de chapa compuesta a otras piezas. Las figuras 6a) a 6d) muestran vistas en corte de diferentes formas de realizacion de piezas de chapa compuesta, que se han fabricado con el procedimiento segun la invencion. Puede observarse en particular en la vista en corte que la pieza de chapa compuesta 14, 15, 16 y 17 presenta zonas conformadas de las que esta compuesta la estructura tipo sandwich de la pieza de chapa compuesta, y ademas estan previstas zonas 13 que son puramente metalicas y pueden utilizarse para la union a otros componentes. Las piezas de chapa compuesta 14 y 16 se diferencian a este respecto respectivamente en que la zona metalica 13 se ha producido mediante una aplicacion de fuerza por ambos lados (pieza de chapa compuesta 14) o mediante una aplicacion de fuerza por un lado (pieza de chapa compuesta 16). Un metodo especialmente eficaz para unir la pieza de chapa compuesta 14, 15, 16, 17 a otra pieza de chapa compuesta consiste en producir un pliegue 15a, 17a, tal como se representa en la figura 6b) y en la figura 6d). El pliegue 15a, 17a puede aumentar por ejemplo el grosor en la zona puramente metalica hasta el punto de que no quede diferencia de grosor entre la parte dotada de plastico de la pieza de chapa compuesta y la zona metalica. Ademas, un pliegue 17a tambien ofrece la posibilidad de efectuar un arrastre de forma o un arrastre de fuerza con otra pieza o de producir el pliegue para una union por arrastre de material usando por ejemplo un procedimiento de soldadura.
Ademas de zonas de conformacion, por ejemplo estampadas o embutidas, el procedimiento segun la invencion tambien ofrece la posibilidad, usando la herramienta de conformacion, de cortar fragmentos en la pieza de chapa compuesta y dotarla al mismo tiempo de una zona de borde metalica. Esto se muestra en las figuras 7a) a 7e). el punto de partida del procedimiento es habitualmente una placa de chapa compuesta 4 con dos chapas de cubierta metalicas 4a y una capa de plastico 4b situada entremedias, tal como se muestra en un fragmento ampliado en la
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figura 7a). Con el procedimiento segun la invencion se conforma ahora la placa de chapa compuesta 4, se dota de una zona metalica 13 y al mismo tiempo se cortan orificios 18 en la pieza de chapa compuesta, de modo que puede proporcionarse una pieza de chapa compuesta 19 espedfica para una aplicacion.
Tal como puede observarse en el fragmento ampliado en la figura 7b), no solo la zona de borde de la pieza de chapa compuesta 19 presenta una zona metalica 13, sino tambien los orificios 18 situados en el interior de la pieza de chapa compuesta 19.
Tal ya se ha comentado, las zonas metalicas pueden ensamblarse de manera puntual o por zonas; figura 7c). En la figura 7c) se representa por ejemplo una soldadura por haz laser para el ensamblaje por zonas o puntual de la pieza de chapa compuesta 19. La figura 7d) y la figura 7e) muestran en una vista en corte esquematica otras posibilidades de union con otro componente 20. La pieza de chapa compuesta 19 esta unida, a traves de un pliegue o a traves de una costura de ensamblaje, que se produjo por ejemplo a traves de un ensamblaje por resistencia, con el componente 20. Las piezas de chapa compuesta 19 pueden usarse asf de manera especialmente sencilla en la fabricacion de automoviles, por ejemplo como capos.
Otro ejemplo de realizacion del procedimiento segun la invencion se representa en la figura 8a) y la figura 8b). Las figuras muestran una herramienta de conformacion 1' con medios para la aplicacion de fuerza 5' a una zona de una placa de chapa compuesta 4'. Como medios para conformacion esta previsto un punzon de embutido 21, que embute la zona no calentada de la placa de chapa compuesta 4' hacia el interior de una matriz 9' prevista en la mitad de herramienta inferior 3'. Los medios de aplicacion de fuerza 5', representados en este caso en forma de un punzon estacionario, estan atemperados y calientan la placa de chapa compuesta 4' en una zona espedfica por contacto por conduccion. A continuacion, el plastico se presiona hacia fuera de estas zonas y se aspira a traves de un dispositivo de aspiracion 22. Como resultado tambien puede embutirse con la herramienta de conformacion una placa de chapa compuesta 4' para formar una pieza de chapa compuesta y al mismo tiempo producirse una zona metalica, en particular una zona de borde metalica en una unica etapa de procedimiento.
Otro ejemplo de realizacion del procedimientos segun la invencion se muestra en las figuras 9a) a 11b). Las figuras muestran una herramienta de conformacion 1'', que corresponde esencialmente al diseno de la herramienta de conformacion 1 segun las figuras 1) a 5) y por tanto no se entrara en mas detalle aqu en los componentes esenciales de la herramienta de conformacion. La diferencia radica en que en los huecos de conformacion 10' estan previstos medios para la penetracion en la chapa de cubierta metalica, en este caso por ejemplo un mandril perforador local 23, axialmente desplazable, y un dispositivo de aspiracion o canales de aspiracion que estan unidos con un dispositivo de aspiracion y desembocan en el hueco de conformacion 10' (figura 9b)).
La figura 10 muestra la herramienta de conformacion 1'' en estado cerrado. La penetracion o perforacion de las chapas de cubierta metalicas 4a'' puede realizarse por medio del punzon perforador 23 antes, durante o tras el calentamiento de las correspondientes zonas de la pieza de chapa compuesta. El dispositivo de aspiracion, o canales de aspiracion 22' unidos con un dispositivo de aspiracion, dispuesto adicionalmente en los huecos de conformacion 10', aspiran el plastico que sale de la zona atemperada y por las aberturas 24 practicadas en las chapas de cubierta metalicas 4a''.
Como resultado pueden fabricarse asf piezas de chapa compuesta para las mas distintas aplicaciones, por ejemplo en la fabricacion de automoviles, la construccion de barcos, la construccion de aviones o tambien para la industria de los electrodomesticos.

Claims (12)

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    REIVINDICACIONES
    1. Procedimiento para la fabricacion de una pieza de chapa compuesta (40) con al menos una zona metalica a partir de una placa de chapa compuesta (4) que presenta dos chapas de cubierta externas (4a) de metal y al menos una capa (4b) dispuesta entre las chapas de cubierta, de un plastico, en el que
    - una placa de chapa compuesta (4) se introduce en una herramienta de conformacion (1, 1', 1”),
    - en la herramienta de conformacion (1, 1', 1”) al menos una zona seleccionada de la placa de chapa compuesta (4) se calienta de tal manera que la capa de plastico (4b) dispuesta entre las chapas de cubierta externas (4a) se ablanda,
    - usando la herramienta de conformacion (1, 1', 1”) y aplicando fuerza sobre al menos una chapa de cubierta externa (4a) en esta zona de la placa de chapa compuesta (4), las chapas de cubierta (4a) se presionan una contra otra de manera puntual o por zonas, de modo que la capa de plastico (4b) sale de la zona sobre la que se ha aplicado la fuerza y se crea una zona metalica y
    - a continuacion de la aplicacion de la fuerza o simultaneamente a la aplicacion de la fuerza, ambas chapas de cubierta (4a) se ensamblan en la zona sometida a presion al menos por zonas o de manera puntual entre sf,
    caracterizado porque el calentamiento de la zona seleccionada de la placa de chapa compuesta (4) en la herramienta de conformacion (1, 1', 1”) se realiza usando medios (6, 7) dispuestos en la herramienta de conformacion para atemperar localmente la placa de chapa compuesta (4).
  2. 2. Procedimiento segun la reivindicacion 1, caracterizado porque como medios (6, 7) para atemperar localmente la placa de chapa compuesta (4) en la herramienta de conformacion (1, 1', 1”) estan dispuestos elementos de calentamiento y, opcionalmente, de enfriamiento, que atemperan la placa de chapa compuesta (4) al menos en la zona seleccionada.
  3. 3. Procedimiento segun la reivindicacion 1 o 2, caracterizado porque medios de conformacion (8, 9) previstos en la herramienta de conformacion (1, 1', 1”) conforman, embuten, cortan y/o estampan la placa de chapa compuesta durante o tras la creacion de las zonas metalicas.
  4. 4. Procedimiento segun una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque, durante la creacion de las zonas metalicas de la pieza de chapa compuesta (4), el plastico entre las chapas de cubierta (4a) fluye hacia el interior de huecos (10) previstos en la herramienta de conformacion (1, 1', 1”).
  5. 5. Procedimiento segun una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la placa de chapa compuesta (4), una vez producidas las zonas metalicas, se recorta mediante medios de corte (12) previstos en la herramienta de conformacion (1, 1' ,1”).
  6. 6. Herramienta de conformacion (1, 1' ,1”) para la fabricacion de una pieza de chapa compuesta (40) a partir de una placa de chapa compuesta (4) que consiste en dos chapas de cubierta (4a) y al menos una capa de plastico (4b) dispuesta entre las chapas de cubierta para la realizacion de un procedimiento segun una de las reivindicaciones 1 a
  7. 6. con
    - al menos dos mitades de matriz (2,3), que pueden moverse una respecto a la otra,
    - medios para alojar una placa de chapa compuesta (4) en una mitad de matriz (2, 3)
    - medios (8,9) para conformar la placa de chapa compuesta (4) en una pieza de chapa compuesta (40), y caracterizada por:
    - medios (5,5') para aplicar una fuerza a al menos una chapa de cubierta externa (4a) en al menos una zona seleccionada de la placa de chapa compuesta (4”), de modo que las chapas de cubierta (4a) pueden presionarse de manera puntual o por zonas una contra otra, de modo que el plastico en la zona seleccionada (4”) puede salir de la placa de chapa compuesta (4) al menos parcialmente y se crea una zona metalica, y
    caracterizada porque en la herramienta de conformacion (1) estan previstos medios de atemperado (6,7), para atemperar la placa de chapa compuesta (4) en las zonas seleccionadas (4'').
  8. 7. Herramienta de conformacion (1, 1', 1”) segun la reivindicacion 6, caracterizada porque los medios de atemperado comprenden medios de calentamiento (6) y medios de enfriamiento (7).
  9. 8. Herramienta de conformacion (1, 1', 1”) segun la reivindicacion 6 o 7, caracterizada porque en la herramienta de conformacion (1, 1', 1”) estan previstos medios (8,9) con los que la placa de chapa compuesta (4) puede conformarse, embutirse, cortarse y/o estamparse durante o tras la creacion de las zonas metalicas.
  10. 9. Herramienta de conformacion (1, 1', 1”) segun una de las reivindicaciones 6 a 8, caracterizada porque en la herramienta de conformacion (1, 1', 1”) estan previstos medios para ensamblar las chapas de cubierta de la al menos una zona metalica de la pieza de chapa compuesta (4).
  11. 10. Herramienta de conformacion (1, 1', 1”) segun una de las reivindicaciones 6 a 9, caracterizada porque esta previsto al menos un hueco de conformacion (10), que sirve para alojar zonas engrosadas de la placa de chapa
    compuesta (4).
  12. 11. Herramienta de conformacion (1, 1', 1”) segun una de las reivindicaciones 6 a 10, caracterizada porque, de manera alternativa o acumulada, esta previsto un dispositivo de aspiracion (22) para la eliminacion del plastico tras su salida de las zonas seleccionadas de la placa de chapa compuesta (4).
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