ES2968544T3 - Estructura frontal para un vehículo eléctrico - Google Patents

Abstract

Estructura delantera para vehículo eléctrico que comprende un tablero de instrumentos inferior, un travesaño de asiento y un morro de túnel, de manera que el morro de túnel está diseñado para absorber energía en su parte delantera a la vez que resiste la intrusión en su parte trasera, optimizando la absorción de energía en la parte trasera. parte durante un choque frontal y protege el paquete de baterías para que no se rompa por el efecto de empuje hacia abajo del panel inferior del tablero. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Estructura frontal para un vehículo eléctrico

[0001] La presente invención se refiere a una estructura frontal para un vehículo automóvil que tiene un tren motriz eléctrico, en lo sucesivo denominado vehículo eléctrico. La presente invención también se refiere a un procedimiento para producir tal estructura frontal.

[0002] Las preocupaciones y regulaciones ambientales asociadas con el aumento de los niveles de dióxido de carbono en la atmósfera y con los niveles locales de contaminación del aire están impulsando el aumento de los vehículos automotores eléctricos. En comparación con los vehículos con motor de combustión interna tradicionales, los vehículos eléctricos tienen motores más pequeños, sin tanque de combustible y sin sistema de escape. Por otro lado, los vehículos eléctricos tienen un paquete de baterías considerable, que no está presente en los motores de combustión interna.

[0003] Estas notables diferencias están llevando a cambios en la arquitectura global de los vehículos automotores. Los diseños de los vehículos eléctricos deben adaptarse al nuevo tren motriz y aprovechar el espacio adicional que ofrece el motor más pequeño y la ausencia de sistema de escape y tanque de combustible. Por otro lado, los vehículos eléctricos también deben tener en cuenta nuevos requisitos, como el peso adicional de la batería y la necesidad de proteger la batería en caso de accidente.

[0004] En un motor de combustión interna, la estructura inferior de la cabina de pasajeros incluye un túnel, que alberga el sistema de escape ubicado debajo del panel del piso. El túnel discurre entre los asientos delanteros y por el centro del panel del piso trasero. El túnel está conectado a la estructura del panel de instrumentos inferior por una parte frontal, comúnmente conocida como la nariz, que se dobla hacia arriba para adaptarse a la forma del colector de escape en el compartimiento del motor.

[0005] En el caso de un vehículo eléctrico, la ausencia de un sistema de escape significa que no se requiere dicho túnel. Sin embargo, puede ser interesante retener una parte del túnel, a saber, la parte frontal, o la nariz, para dar cabida a los equipos relacionados con el paquete de baterías, ubicados debajo del panel del piso. Por ejemplo, puede ser interesante alojar el sistema electrónico de gestión de energía en la nariz del túnel. Además, la nariz del túnel puede proporcionar un punto de acceso al sistema electrónico de gestión de energía y al paquete de baterías en sí, que es uno de los requisitos de seguridad asociados con el paquete de baterías.

[0006] El documento US 2019/233015 A1 describe una estructura frontal según el preámbulo de la reivindicación 1.

[0007] La estructura frontal de un vehículo debe poder soportar colisiones frontales absorbiendo energía dentro de la estructura del vehículo y garantizando que no se produzca ninguna intrusión dentro de las áreas críticas ocupadas por los ocupantes del vehículo. En el caso de un vehículo eléctrico, se imponen requisitos adicionales sobre el comportamiento del paquete de baterías en caso de una colisión. De hecho, si se rompe el paquete de baterías, se pueden liberar productos químicos peligrosos de las celdas de la batería, lo que conlleva riesgos para la salud y peligro de incendio.

[0008] Una de esas pruebas de colisión frontal es la Norma Federal de Seguridad de Vehículos Motorizados 208 (FMVSS 208) en la que un vehículo se impacta contra una barrera rígida que abarca todo el ancho del vehículo a una velocidad de 56 km/h.

[0009] La presencia de la nariz del túnel independiente descrita anteriormente presenta un problema para la integridad del paquete de baterías durante un choque frontal. De hecho, el panel de instrumentos inferior al que está unida la nariz del túnel tendrá tendencia a empujar la nariz hacia abajo durante un choque frontal. Esto se debe principalmente a que el panel de instrumentos inferior está inclinado en comparación con la dirección vertical, y la parte superior del panel de instrumentos inferior está más cerca de la parte frontal del vehículo que la parte inferior del panel de instrumentos inferior. Bajo el efecto de la colisión, el sistema de gestión de choque frontal tenderá a empujar la parte superior del panel de instrumentos inferior hacia adelante, redirigiéndolo así hacia una dirección vertical. Esto a su vez tiene el efecto de empujar la parte posterior de la nariz hacia abajo hacia el paquete de baterías, lo que puede provocar una ruptura catastrófica del paquete de baterías y complicaciones graves para la seguridad de los pasajeros y los equipos de rescate.

[0010] Uno de los objetos de la presente invención es superar estas limitaciones proponiendo un diseño que asegure que la nariz del túnel no sea empujada hacia abajo hacia el paquete de baterías, al tiempo que se optimiza la capacidad de absorción de energía de la nariz del túnel.

[0011] Con este fin, la presente invención se refiere a una estructura frontal para un vehículo eléctrico que comprende un panel de instrumentos inferior, un miembro transversal de asiento que se extiende en una dirección sustancialmente transversal y que está unido en ambos extremos a una estructura de refuerzo lateral del vehículo y una nariz del túnel que comprende

-una porción frontal al menos fijada al panel de instrumentos inferior,

-una porción trasera al menos unida al miembro transversal de asiento,

donde el producto de la resistencia a la tracción final por el espesor medio de la porción trasera es mayor que el producto de la resistencia a la tracción final por el espesor medio de la porción frontal y donde la porción frontal está hecha de un material que tiene una tensión por fractura de al menos 0,6 y un ángulo de flexión crítico de al menos 75°.

[0012]El límite elástico, la resistencia a la tracción final y el alargamiento uniforme y total se miden según la norma ISO, ISO 6892-1, publicada en octubre de 2009.

[0013]Mediante la aplicación de la invención descrita anteriormente, es posible controlar la deformación de la nariz del túnel durante un choque frontal para evitar dañar el paquete de baterías. La invención descrita también permite optimizar la cantidad de energía absorbida al conferir un papel de absorción de energía a la porción frontal.

[0014]Según otras características opcionales de la estructura frontal según la invención, consideradas solas o según cualquier posible combinación técnica:

-el material del que está fabricada la nariz del túnel tiene al menos una resistencia a la tracción final de 700 MPa sobre la pieza.

-la porción frontal está equipada con al menos una alteración geométrica que altera localmente su sección transversal.

-al menos parte de la nariz del túnel se realiza mediante estampado en caliente de un material que tiene una resistencia a la tracción de al menos 1000 MPa después del estampado en caliente.

-la composición del acero endurecido por presión mencionado anteriormente comprende en % en peso: 0,20 % < C < 0,25 %, 1,1 % < Mn < 1,4 %, 0,15 % < Si < 0,35 %, < Cr < 0,30 %, 0,020 % < Ti < 0,060 %, 0,020 % < Al < 0,060 %, S < 0,005 %, P < 0,025 %, 0,002 % < B < 0,004 %, siendo el resto hierro e impurezas inevitables resultantes de la elaboración.

-al menos parte de la nariz del túnel está hecha por estampación en frío de un material que tiene una resistencia a la tracción de al menos 950 MPa.

-al menos parte de la nariz del túnel está hecha por estampación en frío de un material que tiene una composición química que comprende, en % en peso: 0,13 % < C < 0,25 %, 2,0 % < Mn < 3,0 %, 1,2 % < Si < 2,5 %, 0,02 % < Al < 1,0 %, con 1,22 % < Si+AI < 2,5 %, Nb < 0,05 %, Cr < 0,5 %, Mo < 0,5 %, Ti < 0,05 %, siendo el resto Fe e impurezas inevitables y teniendo una microestructura que comprende entre 8 % y 15 % de austenita retenida, siendo el resto ferrita, martensita y bainita, donde la suma de fracciones de martensita y bainita está comprendida entre 70 % y 92 %.

-al menos parte de la nariz del túnel está hecha por estampación en frío de un material que tiene una composición química que comprende, en % en peso: %: 0,15 % < C < 0,25 %, 1,4 % < Mn < 2,6 %, 0,6 % < Si < 1,5 %, 0,02 % < Al < 1,0 %, con 1,0 % < Si+AI < 2,4 %, Nb < 0,05 %, Cr < 0,5 %, Mo < 0,5 %, siendo el resto Fe e impurezas inevitables y teniendo una microestructura que comprende entre 10 % y 20 % de austenita retenida, siendo el resto ferrita, martensita y bainita.

-la nariz del túnel se forma estampando una pieza en bruto soldada a la medida.

-la nariz del túnel se forma estampando una pieza en bruto laminada a la medida.

[0015]La presente invención se refiere además a un procedimiento para producir una estructura trasera como se ha descrito anteriormente, que comprende las etapas de:

-proporcionar una pieza en bruto

-estampar la pieza en bruto en la forma de la nariz del túnel

-fijar la nariz del túnel al panel de instrumentos inferior

-fijar la nariz del túnel al miembro transversal de asiento.

[0016]Otros aspectos y ventajas de la invención se desprenderán después de leer la siguiente descripción, dada a modo de ejemplo y hecha en referencia a los dibujos adjuntos, donde:

-La Figura 1 es una vista en perspectiva total de un vehículo según la invención;

-la Figura 2 es una vista en perspectiva total de la estructura frontal de acuerdo con la invención;

-la Figura 3 es una vista en perspectiva individual de la nariz del túnel de acuerdo con la invención;

-Las Figuras 4A y 4B representan una simulación de prueba de colisión trasera de un vehículo según la invención, utilizando el choque estandarizado FM-VSS 208 descrito anteriormente. La Figura 4A representa la situación antes de que ocurra la colisión, la Figura 4B 100 ms después del impacto. Cada figura consta de una vista superior y una vista en perspectiva tomada desde la parte frontal de la cabina de pasajeros.

[0017]En la siguiente descripción, los términos "superior", "inferior", "delantero", "trasero", "transversal" y "longitudinal" se definen según las direcciones habituales de un vehículo montado. Más en particular, los términos "superior" e "inferior" se definen según la dirección de elevación del vehículo, los términos "frontal", "trasero" y "longitudinal" se definen según la dirección frontal / trasera del vehículo y el término "transversal" se define según el ancho del vehículo. Por "sustancialmente paralelo" o "sustancialmente perpendicular" se entiende una dirección que puede desviarse de la dirección paralela o perpendicular en no más de 15°.

[0018]Más en particular, el término "tensión por fractura" y "ángulo de flexión crítico" se refieren a un criterio de tensión por fractura y al criterio de ángulo de flexión crítico definido por Pascal Dietsch y col. en "Methodology to assess fracture during crash simulation: fracture strain criteria and their calibration", en Metallurgical Research Technology, volumen 114, número 6, 2017. El ángulo crítico de flexión define el ángulo en el que se detectan las primeras fisuras en el extradós de una muestra que ha sido deformada según la Norma VDA-238-100. La tensión por fractura es la tensión equivalente asociada dentro del material en el punto de la deformación cuando se ha alcanzado el ángulo de flexión crítico.

[0019]El límite elástico, la resistencia a la tracción final y el alargamiento uniforme y total se miden según la norma ISO, ISO 6892-1, publicada en octubre de 2009.

[0020]El espesor medio de una parte o una porción de una parte es el espesor del área correspondiente de la lámina que se utiliza para producir dicha parte.

[0021]El término "pandeo controlado" se refiere al modo de deformación de una pieza sometida a una carga de compresión, donde la pieza absorbe progresivamente la energía mecánica de la carga de compresión formando una serie de ondas sucesivas resultantes de deformaciones de pandeo locales sucesivas de la pieza. Como resultado, la longitud de la pieza medida en la dirección de la carga de compresión es menor después de la deformación que la longitud inicial de la pieza en dicha dirección. En otras palabras, cuando una pieza reacciona a una carga de compresión mediante pandeo controlado, se pliega sobre sí misma de la misma manera que una botella de plástico sobre la que se aplica una carga de compresión entre la parte superior y la parte inferior de la botella.

[0022]Con referencia a las Figuras 1 y 2, se describe una estructura frontal 1 de un vehículo eléctrico 16 que tiene un paquete de baterías 2, ubicado debajo de un panel de piso 4 de la cabina de pasajeros 5. La estructura frontal 1 comprende al menos:

-un panel de instrumentos inferior 3 que separa la cabina de pasajeros 5 y el compartimiento delantero del motor 7,-un miembro transversal de asiento 9 que se extiende en una dirección sustancialmente transversal y que está unido en ambos extremos a una estructura de refuerzo lateral 13 del vehículo,

-una nariz del túnel 15 ubicada sustancialmente en el centro de la cabina de pasajeros 5 a lo ancho

[0023]La estructura frontal 1 está conectada a la estructura de refuerzo lateral 17 a cada lado del vehículo. La estructura de refuerzo lateral 17 comprende, por ejemplo, los siguientes elementos: un umbral lateral 8 que se extiende longitudinalmente a lo largo de la parte inferior de la carrocería del vehículo, un pilar delantero o pilar A 10 ubicado en la parte frontal de la puerta frontal con una parte inferior conectada al umbral lateral 8 y una parte superior que sube al techo del vehículo, un pilar central o pilar B 12, ubicado entre las puertas frontal y trasera y un pilar trasero o pilar C 14, ubicado detrás de la puerta trasera.

[0024]El panel de instrumentos inferior 3 es un panel grande que cierra la cabina de pasajeros 5 en su extremo delantero inferior. Está conectado a la estructura de refuerzo lateral 17 en sus lados y al extremo delantero del panel de piso 4 en su extremo inferior. Por lo general, cuenta con varias aberturas 6 destinadas a la columna de dirección o pedales para el conductor. Su función principal es separar la cabina de pasajeros 5 del compartimiento del motor 7 y, como tal, no tiene un papel estructural importante en caso de una colisión frontal. Generalmente está hecho de un material blando, capaz de deformarse en la forma compleja que el diseñador del vehículo requerirá de esta parte y con un espesor medio bajo, para no penalizar el peso total del vehículo. Por ejemplo, el panel de instrumentos inferior 3 está hecho de acero diseñado para embutición profunda con un espesor medio comprendido entre 0,5 mm y 0,9 mm y una resistencia a la tracción final por debajo de 350 MPa.

[0025]El panel de instrumentos inferior 3 generalmente está inclinado en comparación con un plano vertical, la parte inferior del panel de instrumentos inferior 3 está más atrás que la parte superior del panel de instrumentos inferior 3. Esto se debe a la forma general del compartimiento del motor 7 y a la necesidad de elementos mecánicos del chasis en la parte frontal inferior del vehículo. El miembro transversal de asiento 9 es una parte estructural diseñada para reforzar la rigidez general del vehículo y para proporcionar soporte a la estructura de refuerzo lateral 17. En una realización particular, representada en la Figura 2, el miembro transversal de asiento 9 tiene una sección transversal en forma de U con dos paredes laterales y una pared superior. También es posible diseñar un miembro transversal de asiento tubular 9 o cualquier otra forma que se considere apropiada para su función.

[0026]En una realización particular, el miembro transversal de asiento 9 está unido al panel de piso 4. Por ejemplo, el miembro transversal de asiento 9 se une soldándolo en la parte superior del panel de piso 4 como se representa en la Figura 2.

[0027]En caso de colisión lateral, el miembro transversal de asiento 9 actúa como una parte antiintrusión, protegiendo al conductor y al pasajero de la intrusión del impactador. Como tal, generalmente se fabrica utilizando acero de muy alta resistencia, que no necesita exhibir una alta ductilidad cuando se monta en el vehículo, porque no se espera que absorba energía al deformarse bajo el efecto del impacto, sino que se espera que mantenga su forma y longitud tanto como sea posible. Por ejemplo, el miembro transversal de asiento está hecho de un material que tiene una resistencia a la tracción final superior a 1800 MPa y que tiene un espesor medio del material antes de la formación comprendido entre 1,3 mm y 2,0 mm.

[0028]El miembro transversal de asiento 9 está unido a la estructura de refuerzo lateral 17 a cada lado del vehículo. Por ejemplo, el miembro transversal de asiento 9 está unido a la estructura de refuerzo lateral 17 mediante soldadura por puntos. Por ejemplo, el miembro transversal de asiento 9 se une a la estructura de refuerzo lateral 17 soldándolo en el umbral lateral 8.

[0029]Con referencia a las Figuras 2 y 3, la nariz del túnel 15 tiene dos paredes laterales 30 y una pared superior 32. El volumen interior delimitado por el interior de la nariz del túnel 15 se puede utilizar, por ejemplo, para alojar el sistema electrónico de gestión de energía del paquete de baterías 2. En una realización particular, el túnel presenta aberturas 18, por ejemplo, dentro de la pared superior 32, destinadas a acceder a los elementos alojados dentro del volumen interno. La nariz del túnel 15 comprende al menos una porción frontal 21 y una porción trasera 23. La porción frontal 21 está unida al menos al panel de instrumentos inferior 3, por ejemplo, soldando una brida 25 de la nariz del túnel 15 al panel de instrumentos inferior 3. La porción trasera 23 está unida al menos al miembro transversal de asiento 9, por ejemplo, soldando una brida 27 de la parte trasera sobre el miembro transversal de asiento 9.

[0030]La nariz del túnel 15 está diseñada de tal manera que el producto de la resistencia a la tracción final por el espesor medio de la porción trasera 23 es mayor o igual que el producto de la resistencia a la tracción final por el espesor medio de la porción frontal 21. Este producto es un reflejo de la deformabilidad bajo carga. Debido a que es mayor o igual en la parte trasera 23 que en la porción frontal 21, cuando la pieza se somete a una carga, por ejemplo, una carga de compresión aplicada en ambos extremos, la porción frontal 21 tendrá tendencia a deformarse antes que la porción trasera 23. La nariz del túnel 15 también está diseñada de tal manera que la porción frontal 21 está hecha de un material que tiene una tensión por fractura de al menos 0,6 y un ángulo de flexión crítico de al menos 75°. Esto permite que la porción frontal 21 se deforme sin romperse durante un choque frontal, como se detallará más adelante.

[0031]En una realización particular, la nariz del túnel 15 está unida además al panel de piso 4 en parte de la porción frontal 21 y/o la porción trasera 23. Por ejemplo, la nariz del túnel 15 se une mediante soldadura por puntos de la brida 25 al panel de piso 4.

[0032]En caso de una colisión frontal, por ejemplo, simulada por la prueba de choque estandarizada FMVSS 208 descrita anteriormente, la fuerza de impacto tendrá primero el efecto de comprimir el compartimiento del motor 7, como se representa en la Figura 4B. El compartimiento del motor 7 así comprimido ejerce a continuación su carga sobre el panel de instrumentos inferior 3, que se deformará, como se puede observar en la Figura 4B. La carga también se transmitirá a la nariz del túnel 15. Debido a que la porción frontal 21 tiene una tendencia a deformarse antes que la porción trasera 23, como se explicó anteriormente, la porción frontal 21 se deformará por la fuerza de impacto transmitida. Más precisamente, la fuerza de impacto transmitida F será contrarrestada por la fuerza de reacción R ejercida por el miembro transversal de asiento 9, como se representa en la Figura 4. Bajo la carga de compresión resultante del efecto conjunto de las fuerzas mecánicas F y R, la porción frontal 21 se deformará plegándose sobre sí misma, absorbiendo así mecánicamente una alta cantidad de energía de la colisión. Esto contribuye a la absorción general de energía de la estructura frontal, que actúa para proteger a los ocupantes del vehículo, así como al paquete de baterías 2. Además, al plegarse sobre sí misma, la porción frontal 21 impide que la porción trasera 23 se mueva bajo el efecto de la fuerza de impacto transmitida F, lo que impide que la porción trasera 23 se rompa en el paquete de baterías 2, ubicado debajo de la nariz del túnel 15.

[0033]En una realización particular, representada en las Figuras 3, 4A y 4B, la porción frontal 21 está equipada con alteraciones geométricas 22. Dichas alteraciones geométricas modifican localmente la sección transversal de la porción frontal 21 y, por lo tanto, actúan como desencadenantes de la deformación bajo carga de compresión. Ventajosamente, esto permite que el diseñador del vehículo controle la ubicación del inicio de la deformación bajo carga de compresión.

[0034]En una realización particular, representada en la Figura 3, la porción trasera 23 comprende un escalón 29 en su extremo trasero, diseñado para adaptarse a la forma del miembro transversal trasero 9. De hecho, debido a que el volumen por debajo del panel de piso 4 está generalmente ocupado por el paquete de baterías 2, es ventajoso diseñar un miembro transversal de asiento 9 que esté ubicado por encima del panel de piso 4. En tal caso, es ventajoso incluir un escalón 29 en el extremo trasero de la porción trasera 23, que tiene una forma complementaria a la del miembro transversal de asiento 9. Esto permitirá maximizar la superficie de unión entre la porción trasera 23 y el miembro transversal de asiento 9, y también aumentará el efecto de soporte y resistencia para contrarrestar la fuerza de impacto transmitida F por la fuerza de resistencia R durante un choque delantero.

[0035]En una realización particular, el material del que está hecha la nariz del túnel 15 tiene una resistencia a la tracción final de al menos 700 MPa. Ventajosamente, esto garantiza una estabilidad estructural a la nariz del túnel 15 y también asegura que la nariz del túnel 15 absorberá una cantidad importante de energía cuando se deforme durante una colisión.

[0036]En una realización particular, al menos parte de la nariz del túnel 15 se realiza mediante estampado en caliente de un material que tiene una resistencia a la tracción de al menos 1000 MPa después del estampado en caliente. Ventajosamente, el uso de la tecnología de estampación en caliente permite producir formas complejas con alta resistencia y sin problemas de recuperación después de la formación. Además, el uso de un material de alta resistencia con una resistencia mecánica de más de 1000 MPa en la parte final garantiza una alta absorción de energía durante una colisión.

[0037]Por ejemplo, el acero endurecido por presión mencionado anteriormente comprende en % en peso: 0,20 % < C < 0,25 %, 1,1 % < Mn < 1,4 %, 0,15 % < Si < 0,35 %, < Cr < 0,30 %, 0,020 % < Ti < 0,060 %, 0,020 % < Al < 0,060 %, S < 0,005 %, P < 0,025 %, 0,002 % < B < 0,004 %, siendo el resto hierro e impurezas inevitables resultantes de la elaboración.

[0038]En una realización particular, al menos parte de la nariz del túnel 15 se fabrica estampando en frío un material que tiene una resistencia a la tracción de al menos 950 MPa. Ventajosamente, el uso de material de alta resistencia con más de 950 MPa de resistencia mecánica en la parte final garantiza una alta absorción de energía durante una colisión. Además, el uso de estampación en frío en lugar de estampación en caliente como se mencionó en la realización anterior, puede reducir los costos de fabricación.

[0039]Por ejemplo, la nariz del túnel 15 se realiza por estampado en frío de un material que tiene una composición química que comprende en % en peso: 0,13 % < C < 0,25 %, 2,0 % < Mn < 3,0 %, 1,2 % < Si < 2,5 %, 0,02 % < Al < 1,0 %, con 1,22 % < Si+AI < 2,5 %, Nb < 0,05 %, Cr < 0,5 %, Mo < 0,5 %, Ti < 0,05 %, siendo el resto Fe e impurezas inevitables y teniendo una microestructura que comprende entre 8 % y 15 % de austenita retenida, siendo el resto ferrita, martensita y bainita, donde la suma de fracciones de martensita y bainita está comprendida entre 70 % y 92 %.

[0040]En otro ejemplo, la nariz del túnel 15 se fabrica estampando en frío un material que tiene una composición química que comprende en % en peso: %: 0,15 % < C < 0,25 %, 1,4 % < Mn < 2,6 %, 0,6 % < Si < 1,5 %, 0,02 % < Al < 1,0 %, con 1,0 % < Si+AI < 2,4 %, Nb < 0,05 %, Cr < 0,5 %, Mo

< 0,5 %, siendo el resto Fe e impurezas inevitables y teniendo una microestructura que comprende entre 10 % y 20 % de austenita retenida, siendo el resto ferrita, martensita y bainita.

[0041]Según una realización particular, la nariz del túnel 15 se hace estampando una pieza en bruto soldada a la medida. La pieza en bruto soldada a la medida puede estar hecha de materiales de diferentes espesores medios y niveles de resistencia para el estampado en frío. Alternativamente, puede estar hecha de materiales de diferentes espesores medios y niveles de resistencia para la estampación en caliente. Ventajosamente, el uso de diferentes calidades y espesores medios permite más flexibilidad al diseñador para optimizar el rendimiento y el peso de la pieza. Por ejemplo, la porción frontal 21 está hecha de un material que tiene un espesor promedio más bajo y/o una resistencia a la tracción final más baja que la porción trasera 23.

[0042]Según una realización particular, la nariz del túnel 15 se hace estampando una pieza en bruto laminada a la medida. Esto proporciona ventajas similares al caso de una pieza en bruto soldada a medida, explicada anteriormente. Por ejemplo, la porción frontal 21 estará hecha de un material que tiene un espesor promedio menor que la porción trasera 23.

[0043]En una realización particular, la nariz del túnel 15 está hecha de un material que tiene un espesor medio comprendido entre 0,8 mm y 2,0 mm. Por ejemplo, la nariz del túnel 15 se realiza mediante estampado en caliente de una pieza en bruto soldada a la medida que tiene una primera porción, correspondiente a la porción frontal 21, que consiste en un material que tiene un espesor promedio de 1,1 mm y una resistencia a la tracción final superior a 1000 MPa después del estampado en caliente y una segunda porción, correspondiente a la porción posterior 23, que tiene un espesor promedio del material de 0,9 mm y una resistencia a la tracción final superior a 1500 MPa después del estampado en caliente. Se puede verificar que el producto de la resistencia a la tracción final por el espesor medio de la porción trasera 23, que es 1200 MPa.mm es superior al de la porción frontal 21, que asciende a 1100 MPa.mm.

[0044]A continuación se describirá el procedimiento para producir la estructura trasera descrita anteriormente. El mismo comprende las etapas de:

- proporcionar una pieza en bruto

- estampar la pieza en bruto en la forma de la nariz del túnel

- fijar la nariz del túnel al panel del panel de instrumentos inferior

- fijar la nariz del túnel al miembro transversal de asiento.

Claims (11)

REIVINDICACIONES

1. Estructura frontal (1) para un vehículo eléctrico (2) que comprende un panel de instrumentos inferior (3) que separa una cabina de pasajeros (5) y un compartimiento delantero del motor (7), un miembro transversal de asiento (9) que se extiende en una dirección sustancialmente transversal y que está unido en ambos extremos a una estructura de refuerzo lateral (17) y una nariz del túnel (15) que comprende

- una porción frontal (21) al menos unida al panel de instrumentos inferior (3),

- una porción trasera (23) al menos unida al miembro transversal de asiento (9),

caracterizado porqueel producto de la resistencia a la tracción final por el espesor medio de la porción trasera (23) es mayor que el producto de la resistencia a la tracción final por el espesor medio de la porción frontal (21) y donde la porción frontal (21) está hecha de un material que tiene una tensión por fractura de al menos 0,6 y un ángulo de flexión crítico de al menos 75°.

2. Estructura frontal (1) según la reivindicación 1, donde el material del que se fabrica la nariz del túnel (15) tiene al menos una resistencia a la tracción final de 700 MPa sobre la pieza.

3. Estructura frontal (1) según la reivindicación 1 o 2, donde la porción frontal (21) está equipada con al menos una alteración geométrica (22) que altera localmente su sección transversal.

4. Estructura frontal (1) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, donde al menos parte de la nariz del túnel (15) está hecha mediante estampación en caliente de un material que tiene una resistencia a la tracción de al menos 1000 MPa después de la estampación en caliente.

5. Estructura frontal (1) según la reivindicación 4, donde la composición del acero templado en prensa comprende en % en peso:

-0,20 % < C < 0,25 %, 1,1 % < Mn < 1,4 %, 0,15 % < Si < 0,35 %, < Cr < 0,30 %, 0,020 % < Ti < 0,060 %, 0,020 % < Al < 0,060 %, S < 0,005 %, P < 0,025 %, 0,002 % < B < 0,004 %, siendo el resto hierro e impurezas inevitables resultantes de la elaboración.

6. Estructura frontal (1) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, donde al menos parte de la nariz del túnel (15) está hecha mediante estampación en frío de un material que tiene una resistencia a la tracción de al menos 950 MPa.

7. Estructura frontal (1) según la reivindicación 6, donde al menos parte de la nariz del túnel (15) está fabricada mediante estampación en frío de un material que tiene una composición química que comprende, en % en peso: 0,13 % < C < 0,25 %, 2,0 % < Mn < 3,0 %, 1,2 % < Si < 2,5 %, 0,02 % < Al < 1,0 %, con 1,22 % < Si+AI < 2,5 %, Nb < 0,05 %, Cr < 0,5 %, Mo < 0,5 %, Ti < 0,05 %, siendo el resto Fe e impurezas inevitables y teniendo una microestructura que comprende entre 8 % y 15 % de austenita retenida, siendo el resto ferrita, martensita y bainita, donde la suma de fracciones de martensita y bainita está comprendida entre 70 % y 92 %.

8. Estructura frontal (1) según la reivindicación 6, donde al menos parte de la nariz del túnel (15) está fabricada mediante estampación en frío de un material que tiene una composición química que comprende, en % en peso: %: 0,15 % < C < 0,25 %, 1,4 % < Mn < 2,6 %, 0,6 % < Si < 1,5 %, 0,02 % < Al < 1,0 %, con 1,0 % < Si+AI < 2,4 %, Nb < 0,05 %, Cr < 0,5 %, Mo < 0,5 %, siendo el resto Fe e impurezas inevitables y teniendo una microestructura que comprende entre 10 % y 20 % de austenita retenida, siendo el resto ferrita, martensita y bainita.

9. Estructura frontal (1) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, donde la nariz del túnel (15) se forma estampando una pieza en bruto soldada a medida.

10. Estructura frontal (1) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, donde la nariz del túnel (15) se forma estampando una pieza en bruto laminada a medida.

11. Procedimiento para producir una estructura frontal (1) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, que comprende las etapas de:

- proporcionar una pieza en bruto

- estampar la pieza en bruto en la forma de la nariz del túnel (15)

- fijar la nariz del túnel al panel de instrumentos inferior (3)

- fijar la nariz del túnel al miembro transversal de asiento (9).