Miembro de refuerzo para una carrocería de automóvil.

Un miembro (40, 41, 42, 43, 44) de refuerzo para una carrocería de automóvil que tiene un cuerpo (40h,

41Ah- 41Dh, 42Ah, 42Bh, 43Ah, 43Bh, 44Ah, 44Bh) tubular que se constituye por un solo miembro en el dirección axial, teniendo dicho cuerpo (40h, 41Ah-41Dh, 42Ah, 42Bh, 43Ah, 43Bh, 44Ah, 44Bh) tubular una sección transversal cerrada y teniendo una porción (40a, 41Aa, 41Ba, 41Ca, 41Da, 42Aa, 42Ba, 43Aa, 43Ba, 44Aa, 44Ba) curvada que está curvada en dos dimensiones o en tres dimensiones y al menos una de una porción (40b, 41Ab-41Db, 41Eb, 42Ab, 42Bb, 43Ab, 43Bb, 44Ab, 44Bb) a cortar, una porción (40c, 41Ec, 42Ac, 42Bc, 43Ac, 43Bc, 44Ac, 44 Bc) a troquelar, y una porción (40d, 41Ed, 42Ad, 42Bd, 43Ad, 43Bd, 44Ad, 44Bd) a soldar, caracterizado porque el cuerpo (40h, 41Ah-41Dh, 42Ah, 42Bh, 43Ah, 43Bh, 44Ah, 44Bh) tubular tiene :

una porción (40e, 41Ae-41De, 42Ae, 42Be, 43Ae, 43Be, 44Ae, 44Be) tratada térmicamente de ultra alta resistencia, que se ha tratado térmicamente para tener una resistencia a la tracción de más de 1.100MPa, una primera porción tratada térmicamente de baja resistencia que es al menos una de la porción (40b, 41Ab- 41Db, 41Eb, 42Ab, 42Bb, 43Ab, 43Bb, 44Ab, 44Bb) a cortar, la porción (40c, 41Ec, 42Ac, 42Bc, 43Ac, 43Bc, 44Ac, 44 Bc) a troquelar, y la porción (40d, 41Ed, 42Ad, 42Bd, 43Ad, 43Bd, 44Ad, 44Bd) a soldar y que se ha tratado térmicamente para tener una resistencia a la tracción de menos de 600MPa,

una porción (40f, 40g, 41Af-41Df, 42Af, 42Bf, 43Af, 43Bf, 44Af, 44Bf) tratada térmicamente de alta resistencia, que es una porción del resto de la carrocería que no es la porción (40e, 41Ae-41De, 42Ae, 42Be, 43Ae, 43Be, 44Ae, 44Be) tratada térmicamente de ultra alta resistencia ni la primera porción tratada térmicamente de baja resistencia y que se ha tratado térmicamente para tener una resistencia a la tracción de 600 - 1.100MPa, y una segunda porción tratada térmicamente de baja resistencia que es el resto de la carrocería que no es la porción (40e, 41Ae-41De, 42Ae, 42Be, 43Ae, 43Be, 44Ae, 44Be) tratada térmicamente de ultra alta resistencia, la porción (40f, 40g, 41Af-41Df, 42Af, 42Bf, 43Af, 43Bf, 44Af, 44Bf) tratada térmicamente de alta resistencia, ni la primera porción tratada térmicamente de baja resistencia y que se ha tratado térmicamente para tener una resistencia a la tracción de menos de 600MPa.

Miembro de refuerzo para una carrocería de automóvil

Campo técnico

La presente invención se refiere a un miembro de refuerzo para una carrocería de automóvil, a un miembro lateral frontal, y a una estructura lateral para una carrocería de automóvil. Más particularmente, la presente invención se refiere a un miembro de refuerzo para una carrocería de automóvil que se fabrica realizando una curvatura en la que la dirección de curvatura varía en dos dimensiones, tal como la curvatura en S o una curvatura en la que la dirección de curvatura varía en tres dimensiones, un miembro lateral frontal que un miembro de refuerzo de una carrocería de automóvil, y una construcción lateral de una carrocería de automóvil, y en concreto una estructura lateral de una carrocería de automóvil que tiene un pilar A, un pilar B, y un miembro lateral del larguero de techo. La solicitud se refiere además a un procedimiento de fabricación de un producto curvado de miembro de refuerzo de este tipo.

Antecedentes de la técnica En el pasado, los automóviles han empleado una construcción denominada bastidor en la que partes, tales como un motor, un radiador, una suspensión, una transmisión, un diferencial, un depósito de combustible, y similares de han montado en un bastidor formado ensamblando miembros con una sección transversal en forma de caja en la forma de una escalera, y montando después de una carrocería que tiene un compartimento de motor, un compartimento de pasajeros, y un tronco encima de la carrocería. Sin embargo, una construcción de bastidor utiliza siempre un bastidor pesado que es un miembro separado de la carrocería, por lo que es difícil reducir el peso de la carrocería. Además, puesto que el proceso de unir el bastidor a la carrocería es inevitable, la productividad es pobre. Por lo tanto, casi todos los automóviles fabricados en los últimos años tienen una carrocería monocasco (carrocería construcción unitaria) en la que el bastidor y la carrocería son integrales entre sí.

Una carrocería monocasco soporta una carga encima de una carcasa de carrocería integral que comprende un lateral de la carrocería formado por la combinación de un faldón lateral, un pilar A, un pilar B, un miembro lateral del larguero de techo, y en algunos casos un pilar C con una carrocería subyacente (también referida como una plataforma) que es la parte más importante y constituye la base de la estructura de la carrocería y es la superficie inferior, en concreto, la porción de suelo de una carrocería monocasco. Cuando las porciones de la carrocería se contraen o colapsan bajo una carga de impacto externamente aplicada, la energía del impacto es absorbida por las porciones de la carrocería en su conjunto.

Una carrocería monocasco no tiene un bastidor claramente definido como es el caso con una construcción de bastidor, sino porciones en las que las cargas y tensiones se concentran, tales como porciones de montaje para el motor y una suspensión, la carcasa de carrocería se refuerza por la instalación adecuada de miembros de refuerzo de la carrocería del automóvil formados a partir de miembros tubulares de sección transversal cerrada, tales como miembros laterales, miembros de suspensión, diversos pilares, miembros transversales, miembros laterales del larguero de techo y faldones laterales. El lateral de la carrocería y la carrocería subyacente no solo afectara en gran medida la rigidez a la curvatura y la rigidez a la torsión de una carrocería de automóvil, sino que al momento de un impacto lateral, tienen la función de reducir al mínimo el daño en el compartimiento de pasajeros y aumentar la seguridad de los pasajeros. En particular, en comparación con un impacto frontal, es difícil garantizar adecuadamente un espacio para la protección de los pasajeros durante un impacto lateral, por lo que es importante aumentar la rigidez del lateral de la carrocería.

Entre los miembros de refuerzo que se disponen de esta manera están "miembros laterales" (también referidos como bastidor auxiliar) . Estos miembros forman el esqueleto que se interpone cuando se monta la suspensión, el motor, la transmisión, o similar en la carrocería subyacente. La carrocería subyacente afecta en gran medida los diversos tipos de rigidez (tales como la rigidez a la curvatura y la rigidez a la torsión) de la carrocería para soportar la suspensión y el tren de accionamiento, por lo que mediante la instalación adecuada de los miembros laterales y otros miembros de refuerzo en diversas porciones de la carrocería subyacente, la carrocería subyacente se proporciona con suficiente rigidez. Uno de tales miembros laterales es un miembro lateral frontal que se extiende generalmente de forma horizontal en la dirección longitudinal en los laterales izquierdo y derecho del compartimiento del motor y se suelda en posición.

Normalmente, un miembro lateral frontal tiene una carrocería que comprende un tubo que tiene una sección transversal cerrada que tiene una forma tal como un rectángulo, un hexágono, un círculo, o similar. La carrocería tiene una porción de extremo frontal que se extiende en la dirección axial de la carrocería de un extremo de la carrocería hacia el otro extremo de la carrocería en la dirección longitudinal de la carrocería del vehículo, una porción de inclinación que es continua con la porción de extremo frontal y que está inclinada a lo largo del panel del salpicadero que es una pared entre el compartimento del motor y el compartimiento de pasajeros, y una porción de extremo posterior que es continua con la porción de inclinación y se extiende a lo largo del panel de suelo se conecta al panel del salpicadero. Aunque depende del tamaño de la carrocería del vehículo, la longitud total del miembro lateral frontal es de aproximadamente 600-1200mm.

Como se ha indicado anteriormente, un miembro lateral frontal es un miembro de refuerzo, cuyo requisito más importante es mantener la resistencia de la carrocería subyacente. Por lo tanto, se ha diseñado de manera que tiene la resistencia adecuada. También es el miembro principal que soporta una carga de impacto aplicada al momento de una colisión de impacto frontal. Por consiguiente, está diseñado de modo que si se produce una colisión de impacto frontal, tiene propiedades de absorción de impacto de tal manera que puede absorber la energía del impacto mediante deformación plástica de su extremo frontal por pandeo en forma de acordeón. De esta manera, un miembro lateral frontal debe tener las propiedades opuestas entre sí con una resistencia adecuada y, es decir, que su porción de extremo frontal se someta fácilmente a la deformación plástica en la forma de un acordeón cuando se aplica una carga de impacto.

Como se ha indicado anteriormente, un miembro lateral frontal se suelda a otros paneles como un miembro de refuerzo para la carrocería subyacente, por lo que también se requiere que tenga una excelente soldabilidad y excelente trabajabilidad, de tal manera que pueda tener una forma complicada de su porción de extremo frontal a su porción de extremo posterior y de tal manera que se pueda someter a troquelado o corte.

La Solicitud de Patente EP 0 449 599 A1 desvela una barra de parachoques para un vehículo que comprende una lámina formada de acero de alta resistencia a la tracción de al menos 413, 7MPa y menos de 2, 54mm de espesor, teniendo la lámina formada bordes laterales y formándose perfilada por rodillos para hacer que los bordes laterales de la lámina hagan tope entre sí, con los bordes laterales estando conectados entre sí por una costura de soldadura para formar un tubo integral

El Documento de Patente 1 desvela una invención relativa a un miembro de absorción de energía que comprende una extrusión de aleación de aluminio hueca que tiene un espesor de placa que varía localmente. El Documento de Patente 2 desvela una invención relativa a un miembro lateral frontal, que tiene una sección transversal cerrada con una porción en forma de arco dispuesta en paralelo a la dirección longitudinal de una carrocería de vehículo y con un espesor de placa que varía localmente. El Documento de Patente 3 desvela una invención relativa a un miembro lateral frontal que tiene una porción débil proporcionada en su porción de extremo frontal. El Documento de Patente 4 desvela una invención relativa a un miembro lateral frontal en el que la forma de su porción de extremo frontal es tal que se puede deformar de manera más uniforme por pandeo en toda su sección transversal. El Documento de Patente 5 desvela una invención relativa a un miembro lateral frontal que tiene una sección transversal cerrada y que comprende un miembro inferior con una sección transversal en forma de U que comprende... [Seguir leyendo]

1. Un miembro (40, 41, 42, 43, 44) de refuerzo para una carrocería de automóvil que tiene un cuerpo (40h, 41Ah41Dh, 42Ah, 42Bh, 43Ah, 43Bh, 44Ah, 44Bh) tubular que se constituye por un solo miembro en el dirección axial, teniendo dicho cuerpo (40h, 41Ah-41Dh, 42Ah, 42Bh, 43Ah, 43Bh, 44Ah, 44Bh) tubular una sección transversal cerrada y teniendo una porción (40a, 41Aa, 41Ba, 41Ca, 41Da, 42Aa, 42Ba, 43Aa, 43Ba, 44Aa, 44Ba) curvada que está curvada en dos dimensiones o en tres dimensiones y al menos una de una porción (40b, 41Ab-41Db, 41Eb, 42Ab, 42Bb, 43Ab, 43Bb, 44Ab, 44Bb) a cortar, una porción (40c, 41Ec, 42Ac, 42Bc, 43Ac, 43Bc, 44Ac, 44 Bc) a troquelar, y una porción (40d, 41Ed, 42Ad, 42Bd, 43Ad, 43Bd, 44Ad, 44Bd) a soldar, caracterizado porque el cuerpo (40h, 41Ah-41Dh, 42Ah, 42Bh, 43Ah, 43Bh, 44Ah, 44Bh) tubular tiene :

una porción (40e, 41Ae-41De, 42Ae, 42Be, 43Ae, 43Be, 44Ae, 44Be) tratada térmicamente de ultra alta resistencia, que se ha tratado térmicamente para tener una resistencia a la tracción de más de 1.100MPa, una primera porción tratada térmicamente de baja resistencia que es al menos una de la porción (40b, 41Ab41Db, 41Eb, 42Ab, 42Bb, 43Ab, 43Bb, 44Ab, 44Bb) a cortar, la porción (40c, 41Ec, 42Ac, 42Bc, 43Ac, 43Bc, 44Ac, 44 Bc) a troquelar, y la porción (40d, 41Ed, 42Ad, 42Bd, 43Ad, 43Bd, 44Ad, 44Bd) a soldar y que se ha tratado térmicamente para tener una resistencia a la tracción de menos de 600MPa,

una porción (40f, 40g, 41Af-41Df, 42Af, 42Bf, 43Af, 43Bf, 44Af, 44Bf) tratada térmicamente de alta resistencia,

que es una porción del resto de la carrocería que no es la porción (40e, 41Ae-41De, 42Ae, 42Be, 43Ae, 43Be,

44Ae, 44Be) tratada térmicamente de ultra alta resistencia ni la primera porción tratada térmicamente de baja resistencia y que se ha tratado térmicamente para tener una resistencia a la tracción de 600 -1.100MPa, y

una segunda porción tratada térmicamente de baja resistencia que es el resto de la carrocería que no es la porción (40e, 41Ae-41De, 42Ae, 42Be, 43Ae, 43Be, 44Ae, 44Be) tratada térmicamente de ultra alta resistencia,

la porción (40f, 40g, 41Af-41Df, 42Af, 42Bf, 43Af, 43Bf, 44Af, 44Bf) tratada térmicamente de alta resistencia, ni la primera porción tratada térmicamente de baja resistencia y que se ha tratado térmicamente para tener una resistencia a la tracción de menos de 600MPa.

2. Un miembro (40, 41, 42, 43, 44) de refuerzo para una carrocería de automóvil como se define en la reivindicación 1, en el que la porción curvada es una porción tratada térmicamente de ultra alta resistencia que se ha tratado térmicamente para tener una resistencia a la tracción de más de 1.100MPa.

3. Un miembro (40, 41, 42, 43, 44) de refuerzo para una carrocería de automóvil como se define en una cualquiera de las reivindicaciones 1-2, en el que la sección transversal cerrada no tiene una pestaña que se extiende hacia el exterior.

4. Procedimiento de fabricación de un producto curvado de miembro de refuerzo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3 que utiliza un procedimiento de curvatura que realiza la curvatura aguas abajo de un medio de

(2) soporte en tanto alimenta un material (1) de metal a ser trabajado con un dispositivo (3) de alimentación desde un lado aguas arriba hasta un lado de aguas abajo y soportar el material (1) de metal con el medio (2) de soporte para la fabricación de dicho producto curvado de miembro de refuerzo de forma intermitente o continua, que tiene una porción (40a, 41Aa, 41Ba, 41Ca, 41Da, 42Aa, 42Ba, 43Aa, 43Ba, 44Aa, 44Ba) curvada que está curvada en dos dimensiones o en tres dimensiones y una porción templada en la dirección longitudinal y/o en la dirección circunferencial en un plano que cruza la dirección longitudinal, comprendiendo el procedimiento calentar localmente una porción de la material (1) de metal alimentado a una temperatura a la que el templado es posible con un medio (5, 5a) de calentamiento para el material (1) de metal aguas abajo del medio (2) de soporte y pulverizar un medio de enfriamiento hacia la porción calentada por el medio (5, 5a) de calentamiento con un medio

(6) de enfriamiento dispuesto aguas abajo del medio (5, 5a) de calentamiento para templar al menos una porción del material (1) de metal, realizar la curvatura del material (1) de metal que es alimentado en la dirección axial al impartir un momento de curvatura a la porción del material (1) de metal que se ha calentado por el medio (5, 5a) de calentamiento en dos dimensiones o en tres dimensiones variando la posición de una matriz (4) de rodillos móvil que tiene una pluralidad de rodillos que pueden alimentar el material (1) de metal calentado por el medio (5, 5a) de calentamiento en la dirección axial, y suprimir los errores en el producto resultantes de la curvatura al soportar una porción del material (1) de metal que ha pasado a través de la matriz (4) de rodillos móvil.