Procedimiento para colocar un elemento de unión o funcional en un material plano, una unión con remaches, así como un elemento de unión o funcional.

Procedimiento para colocar un elemento de unión (2, 2a) en un material plano deformable plásticamente (1),

usando unaherramienta (21) con una primera parte de la herramienta en forma de troquel (18) que se mueve axialmente y que poseetangencialmente una sección en forma de cono (18.1) en un lado del material plano (1) y una segunda parte de laherramienta en forma de matriz (20) que recibe el elemento de unión (2, 2a) con su cuerpo del elemento de unión (5) en elotro lado del material plano (1),

en donde el elemento funcional (2, 2a) posee, en una superficie de colocación (5.1) que tiene una ranura anular (9) de sucuerpo del elemento de unión (5), una sección de remaches (8) distante que puede ser remachada sobre esa superficie,en donde la colocación del elemento de unión (2, 2a) en el material plano (1) tiene lugar en un proceso de unión yremachado mediante deformación plástica de la sección de remaches (8) en un ribete de remaches (8.1) que engancha pordetrás un orificio de unión (3) de manera tal que el material plano (1) se engancha en el área del borde (19) que rodea elorificio de unión (3) entre el ribete de remache (8.1) y la superficie de colocación (5.1) del elemento funcional (2, 2a) ydurante el remachado se produce una sección en forma de domo (4) que forma una cavidad para recibir el ribete deremaches (8.1) mediante el deformado en forma de cono del material plano (1) en un área del borde (19) que rodea elorificio de unión (3), y

en donde el procedimiento posee los siguientes pasos:

(I) introducir la sección de remaches (8) con su sección de remaches (8.1) aún no deformada en el orificio de unión(3) en un primer paso del procedimiento,

(II) trasladar el ribete de remache (8.1) con la sección en forma de cono (18,1) de la primera parte de la herramienta(18) dilatando el orificio de unión (3) hasta un ribete de remache deformado (8.2) en un segundo paso delprocedimiento, donde el material plano (1) sigue siendo plano en el área del orificio de unión (3),

(III) deformar en forma de cono el material plano (1) en un área del borde (19) que rodea el orificio de unión (3)después de la formación del ribete de remache deformado (8.2) en un tercer paso del procedimiento, en cooperacióncon el ribete de remaches deformado (8.2) que se apoya contra la sección en forma de cono (18.1) de la primeraparte de la herramienta (18), y

(IV) remachar definitivamente el elemento funcional (2, 2a) en el material plano (1) con la herramienta (21)enganchando el material plano entre la primera y la segunda parte de la herramienta (18, 20) en un cuarto paso delprocedimiento, de manera tal, que el material plano (1) se enganche en el área del borde (19) del orificio de unión (3)entre el ribete de remache (8.1) y la superficie de colocación o tangencial (5.1) en forma de anillo opuesta a esteribete de remache (8.1) y se deforma en las inmediaciones del borde del orificio de unión (3) mediante corrimientotambién hacia la ranura anular (9);

caracterizado porque,

el elemento de unión (2, 2a) se introduce en el orificio de unión (3) durante el primer paso del procedimiento de manera quese apoya con su superficie de colocación (5.1) contra la cara frontal superior del material plano (1) y la sección de remachessobresale sobre la cara frontal inferior del material plano (1),

porque el diseño de la herramienta (21) con un troquel (22), que está rodeado por la segunda parte de la herramienta enforma de matriz (20) y se mueve relativamente axial con respecto a esta, en el tercer paso del procedimiento, el elemento deunión (2, 2a), alejado en su superficie tangencial superior del material plano (1) y que se apoya contra el troquel (22), esdeformado por la primera parte de la herramienta (18) que se mueve sobre la segunda parte de la herramienta en forma dematriz (20) y mediante el movimiento axial relativo entre el troquel (22) y la segunda parte de la herramienta en forma dematriz (20) del ribete de remache (8,2) de manera tal que el ribete de remache deformado (8.2) en una sección parcialdirectamente adyacente al cuerpo del elemento de unión (5) tiene forma de anillo circular o esencialmente de anillo circular ysolo toma forma de anillo cónico en una sección parcial adyacente a esta con un corte transversal que se amplía haciaabajo, y

porque en el cuarto paso del procedimiento, el troquel (22), que se apoya contra el cuerpo del elemento de unión (5), semueve sobre la primera parte de la herramienta (18), con lo cual se logra la deformación del ribete de remache deformado(8.2) en el ribete de remache definitivo (8.1) y el remachado definitivo del elemento funcional (2, 2a) en el material plano (1).

Procedimiento para colocar un elemento de unión o funcional en un material plano, una unión con remaches, así como un elemento de unión o funcional

La invención se refiere a un procedimiento de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1

Los procedimientos para colocar o fijar elementos de unión o funcionales, especialmente elementos de unión, tales como tuercas, pernos o similares en un material plano, por ejemplo, en una pieza fabricada de un material plano, se conocen en diferentes modalidades. Así, también se conoce particularmente un procedimiento en el cual la unión o fijación del correspondiente elemento funcional se produce remachando en el área una sección en forma de domo fabricada del material plano mediante deformación plástica o permanente, o sea mediante tracción o compresión (EP 539 793 B1) . En este procedimiento conocido, luego de la unión y durante el remachado del ribete de remaches proporcionado en el elemento funcional, la sección en forma de domo se deforma de manera tal que el diámetro del orificio de unión en el material plano se reduce y por tanto su borde se comprime para producir una tensión radial del anillo de presión en el ribete de remaches, o sea para lograr un anclaje adicional. Sin embargo, este procedimiento conocido requiere una herramienta relativamente costosa. Además, se ha demostrado que, contrario a lo esperado, con este procedimiento no se logra una mejora esencial del anclaje, en especial tampoco una resistencia al desenganche del elemento funcional, en la pieza o en el material plano.

El documento EP 1 500 461 A2 describe un procedimiento para la colocación de un elemento de unión o funcional en un material plano con las características del preámbulo de la reivindicación 1. En particular, el documento describe la colocación y el remachado de una tuerca para remache en un material plano que posee un orificio de unión. En este caso, el ribete de remache del elemento funcional se extiende a través del orificio de unión y se aplica con presión en el lado superior utilizando una herramienta de prensa con superficies periféricas laterales curvas de manera tal que se produzca una dilatación radial del ribete de remaches, donde, al mismo tiempo, el material plano se engancha en el área del orificio de unión entre el ribete de remache deformado de una superficie de colocación en el lado inferior.

El documento DE 4410475 A1 describe la colocación y el remachado de pernos roscados en un material plano, que posee una sección en forma de domo en el área del orificio de unión.

El objeto de la invención consiste en mostrar un procedimiento practicable con medios simplificados y que permite, sin embargo, anclar los elementos funcionales en un material plano con elevada resistencia al desenganche. Para lograr este objeto se crea un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1.

De acuerdo con la invención, la formación de la sección en forma de domo que recibe el ribete de remache ocurre durante el proceso de unión y remachado, es decir de manera tal que en un primer paso del procedimiento, mediante perforado previo, se crea el orificio de unión, luego de la unión e introducción de las secciones de remaches de los elementos de unión o funcionales en el orificio de unión en otro paso del procedimiento mediante deformado o troquelado previo se forma parcialmente el ribete de remache, de manera que el ribete de remache deformado previamente sobresalga sobre el borde del orificio de unión, luego, en un tercer paso del procedimiento, se crea una sección en forma de domo en el área del orificio de unión y del ribete de remaches deformado previamente, y luego, en un cuarto paso del procedimiento, mediante troquelado final se lleva a cabo el remachado y la formación del ribete de remaches definitivo, es decir se termina el proceso de remachado iniciado con el preformado del ribete de remaches. Los pasos del procedimiento antes mencionados tienen lugar, por ejemplo, temporalmente uno tras otro. Sin embargo, algunos pasos del procedimiento también pueden solaparse al menos parcialmente. Por tanto es posible, por ejemplo, que al finalizar la formación previa o el troquelado previo del ribete de remaches tenga lugar, o al menos se inicie, la formación de la sección en forma de domo, y/o que el remachado y la formación definitivos del ribete de remaches ocurran durante la formación de la sección en forma de domo o al menos se inicien aún durante la formación de la sección en forma de domo.

El término “material plano” en el sentido de la invención significará un material plano de una sustancia que puede ser deformada de manera permanente, en particular de un material metálico, por ejemplo, de acero, pero también de una pieza fabricada de un material plano de ese tipo.

El término “elemento de unión” o “elemento funcional” en el sentido de la invención significará de manera muy general un elemento que puede fijarse a un material plano o pieza de ese tipo, especialmente también elementos de unión, tales como por ejemplo tuercas, pernos, etc.

Otras formas de la invención son la materia objeto de las reivindicaciones dependientes. La invención se explica más detalladamente a continuación a través de las figuras utilizando modalidades ilustrativas. Las figuras muestran:

Fig. 1 una representación simplificada de un elemento de unión o funcional en forma de tuerca colocado en un orificio de una pieza; Fig. 2 una representación como la de la figura 1, pero después de unir el elemento funcional a la pieza; Fig. 3 en una representación simplificada, una vista superior de la parte inferior del elemento de unión de la figura 1; Fig. 4 – 6 representaciones similares a las figuras 1 y 2; Fig. 7 una representación similar a las figuras 4 ó 6; Fig. 8 – 12 en representaciones similares a las figuras 4 – 6, los pasos del procedimiento de acuerdo con la invención.

En las figuras 1 y 2, 1 es una pieza fabricada de un material plano metálico, por ejemplo, de una chapa de acero, en la cual se ancla, mediante unión o remachado, un elemento de unión, o sea un elemento de unión 2 en forma de tuerca para remache. La pieza 1 posee un orificio de unión 3, que se encuentra en una base 4.1 de una sección en forma de domo 4, fabricada del material plano de la pieza 1 mediante deformado permanente con un borde 4.2 que rodea la base 4.1. En la modalidad representada, el borde 4.2 de la sección en forma de domo 4 tiene forma de cono truncado.

El ángulo cónico se abre en dirección al plano de la base 4.1. Con el borde 4.2, la sección en forma de domo 4 en la pieza 1 sobresale de la sección 4, es decir, de manera tal que en la modalidad representada, el plano E1 de la base 4.1 está separado del plano E2 del resto de la pieza 1.

La tuerca para remache o el elemento de unión 2, que se fabrica igualmente de un material metálico deformable mediante remachado permanente, por ejemplo, de acero, se compone esencialmente de un cuerpo de tuerca para remache 5, que en la modalidad representada se crea esencialmente en forma de cilindro circular con respecto al eje de la tuerca para remache NA y posee un orificio abierto 6 similar a un ocho con rosca para la tuerca. Una de ambas caras del cuerpo 5 forma una superficie de colocación frontal 5.1 en la cual el elemento de unión 2, luego del remachado o de la unión con la pieza 1, reposa sobre el lado de la base 4.1 separado del plano E2. Sobre la superficie de colocación 5.1 sobresale en el elemento de unión 2 aún no procesado una sección de remaches 8, que tiene forma de cilindro hueco y rodea concéntricamente el eje NA, y tiene un diámetro exterior inferior al diámetro exterior del cuerpo 5. En la modalidad representada, la longitud axial de la sección de remaches 8 es menor que la longitud axial del cuerpo 5 o la distancia entre la superficie de colocación 5.1 y la cara frontal 5.2 del cuerpo 5.

Entre la sección de remaches 8 y el borde exterior 7 se coloca en la cara frontal o la superficie de colocación 5.1 una ranura anular 9 que rodea el eje NA en forma de anillo circular. La ranura anular 9 está separada del borde exterior 7, de manera que entre la ranura anular 9 y el borde exterior 7 se forme una superficie anular 10, en la que, en la modalidad representada, la superficie de colocación 5.1 posee cavidades en forma de ranuras 11, de manera que para la transferencia del momento de torsión entre la pieza y el elemento de unión 2 anclado en la pieza se cree un perfilado en la superficie anular 10 compuesto por las cavidades 11 y las protuberancias que se forman entre ellas. En la modalidad representada, las cavidades 11 llegan hasta la ranura anular 9 y se extienden en cada caso hasta el borde... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para colocar un elemento de unión (2, 2a) en un material plano deformable plásticamente (1) , usando una herramienta (21) con una primera parte de la herramienta en forma de troquel (18) que se mueve axialmente y que posee tangencialmente una sección en forma de cono (18.1) en un lado del material plano (1) y una segunda parte de la herramienta en forma de matriz (20) que recibe el elemento de unión (2, 2a) con su cuerpo del elemento de unión (5) en el otro lado del material plano (1) , en donde el elemento funcional (2, 2a) posee, en una superficie de colocación (5.1) que tiene una ranura anular (9) de su cuerpo del elemento de unión (5) , una sección de remaches (8) distante que puede ser remachada sobre esa superficie, en donde la colocación del elemento de unión (2, 2a) en el material plano (1) tiene lugar en un proceso de unión y remachado mediante deformación plástica de la sección de remaches (8) en un ribete de remaches (8.1) que engancha por detrás un orificio de unión (3) de manera tal que el material plano (1) se engancha en el área del borde (19) que rodea el orificio de unión (3) entre el ribete de remache (8.1) y la superficie de colocación (5.1) del elemento funcional (2, 2a) y durante el remachado se produce una sección en forma de domo (4) que forma una cavidad para recibir el ribete de remaches (8.1) mediante el deformado en forma de cono del material plano (1) en un área del borde (19) que rodea el orificio de unión (3) , y en donde el procedimiento posee los siguientes pasos:

(I) introducir la sección de remaches (8) con su sección de remaches (8.1) aún no deformada en el orificio de unión

(3) en un primer paso del procedimiento,

(II) trasladar el ribete de remache (8.1) con la sección en forma de cono (18, 1) de la primera parte de la herramienta

(18) dilatando el orificio de unión (3) hasta un ribete de remache deformado (8.2) en un segundo paso del procedimiento, donde el material plano (1) sigue siendo plano en el área del orificio de unión (3) ,

(III) deformar en forma de cono el material plano (1) en un área del borde (19) que rodea el orificio de unión (3) después de la formación del ribete de remache deformado (8.2) en un tercer paso del procedimiento, en cooperación con el ribete de remaches deformado (8.2) que se apoya contra la sección en forma de cono (18.1) de la primera parte de la herramienta (18) , y

(IV) remachar definitivamente el elemento funcional (2, 2a) en el material plano (1) con la herramienta (21) enganchando el material plano entre la primera y la segunda parte de la herramienta (18, 20) en un cuarto paso del procedimiento, de manera tal, que el material plano (1) se enganche en el área del borde (19) del orificio de unión (3) entre el ribete de remache (8.1) y la superficie de colocación o tangencial (5.1) en forma de anillo opuesta a este ribete de remache (8.1) y se deforma en las inmediaciones del borde del orificio de unión (3) mediante corrimiento también hacia la ranura anular (9) ;

caracterizado porque,

el elemento de unión (2, 2a) se introduce en el orificio de unión (3) durante el primer paso del procedimiento de manera que se apoya con su superficie de colocación (5.1) contra la cara frontal superior del material plano (1) y la sección de remaches sobresale sobre la cara frontal inferior del material plano (1) , porque el diseño de la herramienta (21) con un troquel (22) , que está rodeado por la segunda parte de la herramienta en forma de matriz (20) y se mueve relativamente axial con respecto a esta, en el tercer paso del procedimiento, el elemento de unión (2, 2a) , alejado en su superficie tangencial superior del material plano (1) y que se apoya contra el troquel (22) , es deformado por la primera parte de la herramienta (18) que se mueve sobre la segunda parte de la herramienta en forma de matriz (20) y mediante el movimiento axial relativo entre el troquel (22) y la segunda parte de la herramienta en forma de matriz (20) del ribete de remache (8, 2) de manera tal que el ribete de remache deformado (8.2) en una sección parcial directamente adyacente al cuerpo del elemento de unión (5) tiene forma de anillo circular o esencialmente de anillo circular y solo toma forma de anillo cónico en una sección parcial adyacente a esta con un corte transversal que se amplía hacia abajo, y porque en el cuarto paso del procedimiento, el troquel (22) , que se apoya contra el cuerpo del elemento de unión (5) , se mueve sobre la primera parte de la herramienta (18) , con lo cual se logra la deformación del ribete de remache deformado (8.2) en el ribete de remache definitivo (8.1) y el remachado definitivo del elemento funcional (2, 2a) en el material plano (1) .

2. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque algunos pasos del procedimiento se solapan parcialmente.

3. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado porque el remachado definitivo y la formación del ribete de remaches (8.1) tienen lugar durante la formación de la sección en forma de domo (4) o al menos se inician durante la formación de la sección en forma de domo (4) .

4. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque, el ribete de remache

(8.1) se produce mediante deformación de toda o de esencialmente toda la sección de remaches (8.1) y/o mediante remachado con corte.

5. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el ribete de remache (8.1) se forma de manera tal que el material plano se engancha en el área del borde (19) que rodea el orificio de unión (3) entre el ribete de remache (8.1) y la superficie de colocación (5.1) del elemento funcional (2, 2a) , formándose un área de enganche que tiene un grosor del material reducido en comparación con al menos un área más próxima al eje del orificio de unión (3) y que también se encuentra entre la superficie de colocación y el ribete de remache deformado (8.1) .

6. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el elemento de unión (2, 2a) es una tuerca para remache.

7. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el elemento de unión o funcional está perfilado en la superficie exterior de la sección de remaches (8) .

8. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el remachado o la formación del ribete de remaches definitivo (8.1) tiene lugar de manera tal que el área del borde que rodea el orificio de unión (2a) se deforma en una sección en forma de domo (23) enganchada entre el ribete de remache (8.1) y una superficie

(5.1) del elemento de unión opuesta a este, así como también en una sección en forma de anillo (24) que se extiende desde la sección en forma de domo (23) en dirección al eje del orificio de unión (3) o del elemento de unión (2a) .

9. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque al menos la formación del área del borde en forma de anillo cónico (19) que rodea el orificio de unión (3) y el remachado definitivo tienen lugar preferentemente en una y la misma herramienta.