PT1690612E

PT1690612E - Processo que permite alargar por deformação cada uma das extremidades de uma barra tubular oca, tal como uma barra estabilizadora de um trem traseiro de veículo automóvel

Info

Publication number: PT1690612E
Application number: PT06300081T
Authority: PT
Inventors: Marc Courteaux; Jean-Jacques Debrie
Original assignee: Peugeot Citroen Automobiles Sa
Priority date: 2005-02-10
Filing date: 2006-01-30
Publication date: 2007-07-11
Also published as: EP1690612B1; ES2286811T3; DE602006000013D1; DE602006000013T2; FR2881667B1; FR2881667A1; ATE363350T1; EP1690612A1

Description

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DESCRIÇÃO "PROCESSO QUE PERMITE ALARGAR POR DEFORMAÇÃO CADA UMA DAS EXTREMIDADES DE UMA BARRA TUBULAR OCA, TAL COMO UMA BARRA ESTABILIZADORA DE UM TREM TRASEIRO DE VEÍCULO AUTOMÓVEL" A presente invenção refere-se a um processo que permite alargar por deformação cada uma das extremidades de uma barra tubular oca, de acordo com o preâmbulo da reivindicação 1 (ver por exemplo WO-A-03/004190).

Aplica-se em particular a uma barra estabilizadora de um trem traseiro de suspensão de veiculo automóvel. A figura 1 representa um desses trens traseiros segundo o qual os dois braços 1 possuem numa das suas extremidades um mancai de eixo 2 de roda traseira e têm as suas extremidades opostas 3 ligadas de maneira articulada ao chassis (não representado) do veiculo. Os dois braços 1 são ligados um ao outro por uma travessa deformável 4 que apresenta em secção transversal sensivelmente a forma de um U alongado e no interior da qual está alojada uma barra estabilizadora 5 representada na figura 2. Esta figura mostra que a barra estabilizadora 5 tem as suas duas extremidades 5a que são alargadas e fixadas por soldadura em orifícios 1 formados nos dois braços 1 do trem traseiro.

A barra estabilizadora 5 é oca e feita a partir de tubos estirados ou rolados soldados. Esta barra sofre uma deformação a quente a uma temperatura de cerca de 1000°C 2 nas suas extremidades para obter a forma alargada 5a de cada extremidade. As caracteristicas mecânicas desta barra para lhe permitir, pela sua rigidez, regular o comportamento rodoviário do veiculo, são obtidas por um tratamento de têmpera e revenido.

Contudo, o tratamento de têmpera e revenido dessas barras estabilizadoras num material à base de aço ligeiramente ligado, tal como do tipo 28 Mn 6, necessita de meios industriais pesados e dispendiosos. A presente invenção propõe um processo que permite alargar por deformação as extremidades de uma barra tubular oca que suprime o tratamento térmico de têmpera e revenido após a conformação destas extremidades, conservando a barra, ao mesmo tempo, as suas propriedades ou caracteristicas mecânicas pretendidas para a sua utilização.

Para esse efeito, de acordo com a invenção, o processo que permite alargar por deformação cada uma das extremidades de uma barra tubular oca, é caracterizado por consistir em tratar previamente a barra tubular oca para lhe conferir as suas caracteristicas mecânicas pretendidas e em deformar a quente a uma temperatura compreendida entre cerca de 500 °C e cerca de 550 °C cada extremidade da barra por uma ferramenta, tal como um punção de extrusão, introduzido nesta extremidade.

De acordo com uma característica preferida, a operação de deformação das extremidades da barra tubular 3 oca é realizada numa só passagem pelas duas ferramentas introduzidas respectivamente nas duas extremidades da referida barra tubular oca.

De acordo com outra caracteristica preferida, a operação de deformação é aplicada com o auxilio de uma prensa pelas duas ferramentas nas extremidades da barra, aplicando a referida prensa um esforço de deformação que se situa à volta de 9000 Newtons.

De preferência a barra tubular é de aço ligeiramente ligado, tal como 34 MB 5.

Com vantagem, a barra tubular tem uma dureza antes de deformação a quente das suas extremidades, escolhida na gama de cerca de 241 a 248 HB. A barra tubular é uma barra estabilizadora destinada a um trem traseiro de suspensão para veiculo automóvel. A invenção será mais bem compreendida, e outros objectivos, características, detalhes e vantagens da mesma ressaltarão mais claramente da descrição explicativa que se seguirá, feita com referência aos desenhos anexos, dados unicamente a título de exemplo, que ilustram um modo de realização da invenção e nos quais: - a figura 1 representa em perspectiva um trem traseiro clássico de veículo automóvel; 4 - a figura 2 representa uma barra estabilizadora presente no trem traseiro da figura 1; - a figura 3 representa o processo de realização de uma barra estabilizadora tubular oca de acordo com a invenção; - a figura 4 representa em vista ampliada a forma alargada de uma das extremidades da barra estabilizadora obtida pelo processo da invenção; e a figura 5 é uma representação gráfica que representa a evolução em função do tempo da temperatura durante a operação de extrusão de cada extremidade de uma barra estabilizadora de acordo com o processo da invenção. A invenção será descrita em relação à aplicação a uma barra estabilizadora de um trem traseiro de suspensão para veiculo automóvel, mas é claro que pode ser aplicável a qualquer outro tipo de barra tubular oca. A figura 3 representa o meio que permite deformar cada extremidade da barra estabilizadora oca 5 no quadro da invenção.

Este meio é constituído por dois punções de extrusão 6 de conformação respectivamente das duas extremidades 5a da barra 5 e adaptadas à forma alargada pretendida de cada extremidade da barra 5. 5

Antes da extrusão das extremidades 5a da barra estabilizadora 5 pelos punções 6, a barra estabilizadora foi previamente tratada de maneira a obter as suas caracteristicas mecânicas pretendidas de rigidez que permitem regular o comportamento do veiculo na estrada. A operação de extrusão é realizada numa só passagem pelos dois punções 6 introduzidos respectivamente nas duas extremidades ou ponteiras da barra 5 no momento em que esta última se encontra a uma temperatura entre cerca de 500 °C a cerca de 550 °C. A titulo de exemplo, a operação de extrusão foi realizada à temperatura de 500 °C nas duas extremidades de uma barra cuja dureza se situa em cerca de 241 HB. Pôde constatar-se que a forma alargada de cada extremidade foi realizada sem dificuldade e as dimensões desta forma foram respeitadas. Como se mostra na figura 4, as durezas assinaladas na barra 5 na zona A fora da parte alargada por deformação, após conformação desta última, situa-se na proximidade de 220 a 225 HB. Esta queda de dureza observada está, com efeito, ligada ao aquecimento em forno para 600 °C da barra 5 como se verá mais adiante. Pelo contrário, o efeito de endurecimento que resulta da modificação do estado estrutural do metal da barra 5 é sensível na parte de extremidade deformada (zona B) onde a dureza aumentou para se situar em cerca de 252 a 254 HB. 6 0 esforço de extrusão aplicado com o auxílio de uma prensa pelos dois punções 6 nas extremidades da barra 5 situa-se em cerca de 9000 Newtons.

Para obter a temperatura de trabalho de forja é necessário ter em conta as perdas na transferência da barra para a prensa e as perdas por permuta térmica com a ferramenta, perdas que levam a aquecer a barra 5 a cerca de 600 °C para forjá-la a cerca de 500 - 550 °C. A fiqura 5 representa justamente a evolução da temperatura da barra 5 durante a operação de extrusão. A medição térmica efectuada nesta barra destaca três zonas distintas que compreendem - a zona Al que corresponde à transferência da barra 5 do forno no qual é levada a uma temperatura de cerca de 600 °C, para a prensa, sendo a transferência acompanhada de uma perda térmica de cerca de 30 °C; - uma zona Bl correspondente à perda térmica de cerca de 120 °C, devido ao contacto da barra 5 com a ferramenta (punções de extrusão 6); e uma zona Cl correspondente ao efeito termomecânico no decurso da deformação das extremidades da barra 5 com um aumento de temperatura de 50 °C. 7

Globalmente, o início da operação de extrusão tem lugar a cerca de 500 °C e a barra 5 deforma-se a uma temperatura compreendida entre cerca de 500 °C e cerca de 550 °C. A título de outro exemplo, pôde-se constatar que para uma barra estabilizadora 5 feita em aço ligeiramente ligado, tal como 34 MB 5 e de uma dureza de 243 HB, a conformação das suas extremidades entre cerca de 500 °C e cerca de 550 °C efectuou-se sem fissuração. Se as propriedades de utilização da barra estabilizadora necessitarem de um nível de dureza superior a 243 HB, por exemplo cerca de 248 HB, será necessário então ter em conta a perda das características mecânicas devida ao reaquecimento do tubo antes de extrusão.

Deformando a quente as extremidades ou ponteiras da barra estabilizadora, as características mecânicas obtidas para a mesma são tais que se suprime o tratamento térmico de têmpera e revenido que se estabelece actualmente após deformação.

Lisboa, 28 de Junho de 2007

Claims

1 REIVINDICAÇÕES 1. Processo que permite alargar por deformação cada uma das extremidades (5a) de uma barra tubular oca (5), caracterizado por consistir em tratar previamente uma barra tubular oca (5) para lhe conferir as suas caracteristicas mecânicas pretendidas e deformar a quente a uma temperatura compreendida entre cerca de 500 °C e cerca de 550 °C cada extremidade da barra (5) por uma ferramenta (6), tal como um punção de extrusão, introduzido nesta extremidade (5a).

2. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a operação de deformação das extremidades (5a) da barra tubular oca (5) ser realizada numa só passagem pelas duas ferramentas (6) introduzidas respectivamente nas duas extremidades da referida barra tubular oca (5).

3. Processo de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, caracterizado por a operação de deformação ser aplicada com o auxilio de uma prensa pelas duas ferramentas (6) nas extremidades (5a) da barra (5), em que a referida prensa aplica um esforço de deformação que é de cerca de 9000 Newtons.

4. Processo de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, caracterizado por a barra tubular (5) ser de aço ligeiramente ligado, tal como 34 MB 5. 2

5. Processo de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, caracterizado por a barra tubular (5) ter uma dureza antes de deformação a quente das suas extremidades (5a) escolhida na gama de cerca de 241 a 248 HB.

6. Processo de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, caracterizado por a barra tubular (5) ser uma barra estabilizadora destinada a um trem posterior de suspensão para veículo automóvel. Lisboa, 28 de Junho de 2007