Diseño y Fabricación de Carrocerías: Componentes, Materiales y Técnicas

Características Generales y Diseño de Carrocerías

El diseño de un vehículo comienza con la definición de sus características principales:

• Medidas: Dimensiones generales del vehículo.
• Tipo de vehículo: Definición del concepto (turismo, deportivo, etc.).
• Tipo de carrocería: Selección del estilo y estructura (sedán, hatchback, SUV, etc.).

Estudio Aerodinámico

El estudio aerodinámico es crucial para optimizar el rendimiento y la eficiencia del vehículo. Analiza las interacciones entre el vehículo y el aire.

Cotas Definidas

Las cotas definidas son medidas estandarizadas que sirven como referencia para:

• Fabricación del vehículo.
• Reparación de la carrocería.

Estas cotas incluyen:

• Longitud total.
• Anchura total.
• Altura total.
• Vía anterior y posterior.
• Distancia entre ejes.
• Peso en vacío.

Definición de Subconjuntos de la Carrocería

En esta fase se determinan los elementos definitivos de la carrocería y se descartan los que no cumplen con los requisitos.

Materiales Empleados

El material principal utilizado en la fabricación de carrocerías es la chapa de acero dulce, con bajo contenido en carbono y buena capacidad de embutición.

Tipos de Carrocería y su Construcción

Carrocería y Chasis Separados

Este diseño tradicional cuenta con vigas de acero a lo largo del vehículo, unidas por travesaños soldados. La carrocería se atornilla al chasis mediante juntas de caucho.

Carrocería con Plataforma

Este sistema se emplea en vehículos que soportan cargas y esfuerzos elevados, como furgonetas, furgones y todoterrenos.

Carrocería Autoportante

En este diseño, el suelo se une al resto de la carrocería, formando un conjunto homogéneo. Sus ventajas incluyen:

• Ligereza.
• Estabilidad.
• Rigidez.
• Facilidad de fabricación en serie.
• Economía.

Componentes de la Carrocería (Desglose)

Componentes Traseros (10)

• Tapa de maletero.
• Chapa portapilotos.
• Faldón posterior.
• Refuerzos del faldón posterior.
• Aletas traseras.
• Piso del maletero.
• Largueros longitudinales traseros.
• Refuerzo de custodia.
• Pases de rueda traseros.
• Bandeja portaobjetos.

Componentes Centrales y Laterales (19)

• Techo.
• Refuerzo anterior del techo.
• Refuerzo posterior del techo.
• Refuerzos laterales del techo.
• Cimba.
• Montantes A.
• Refuerzo de los pilares A.
• Pilares B.
• Refuerzo de los montantes B.
• Cierre de los pilares B.
• Estribo.
• Cierre de los estribos.
• Puertas delanteras.
• Panel exterior de las puertas delanteras.
• Bisagras de las puertas delanteras.
• Puerta trasera.
• Panel exterior de las puertas traseras.
• Bisagras de las puertas traseras.
• Piso delantero.

Componentes Delanteros (8)

• Capó.
• Aleta delantera izquierda.
• Traviesa delantera inferior.
• Frente delantero.
• Largueros longitudinales.
• Pases de rueda anteriores.
• Traviesa de salpicadero.
• Panel frontal de salpicadero.

Componentes Exteriores Visibles (22)

• Luna parabrisas.
• Capó motor.
• Placa de matrícula.
• Rejilla frontal.
• Faro izquierdo.
• Faro antiniebla izquierdo.
• Paragolpes delantero.
• Piloto intermitente delantero izquierdo.
• Estribo bajo puerta izquierdo.
• Portón trasero.
• Piloto trasero derecho.
• Silencioso trasero.
• Paragolpes trasero.
• Tapacubos.
• Manilla exterior de apertura de la puerta.
• Puerta trasera derecha.
• Moldura de la puerta delantera derecha.
• Neumático.
• Intermitente lateral de aleta.
• Luneta térmica.
• Luna de custodia izquierda.
• Retrovisor exterior izquierdo.

Uniones y Refuerzos en la Carrocería

Para asegurar la rigidez y seguridad de la estructura, se realizan uniones y refuerzos estratégicos:

• Unión adecuada entre la traviesa inferior, largueros y cuna.
• Largueros delanteros en horquilla.
• Aumento de la sección de los largueros.
• Fabricación de la tapa de cierre de los largueros en varias piezas.
• Incorporación de puntos fusibles (zonas diseñadas para deformarse controladamente en caso de impacto):
  • Longitudinales.
  • Taladros.
  • Zonas curvas.
  • Pliegues.

Propiedades de los Materiales

Las propiedades mecánicas de los materiales son fundamentales en el diseño de la carrocería:

• Rigidez: Capacidad de no deformarse.
• Resistencia: Capacidad de no romperse.
• Maleabilidad: Capacidad de ser trabajado en forma de hojas.
• Ductilidad: Capacidad de sufrir deformaciones sin romperse.
• Elasticidad: Capacidad de recuperar la forma y tamaño originales.
• Plasticidad: Capacidad de retener la nueva forma.
• Tenacidad: Capacidad de no romperse o deformarse.
• Dureza: Capacidad de no ser penetrado.
• Fragilidad: Incapacidad de soportar grandes deformaciones.
• Soldabilidad: Capacidad de unión de materiales por calor.

Aleaciones y Tratamientos del Acero

La adición de otros elementos al acero mejora sus propiedades:

• Níquel: Aumenta la tenacidad, plasticidad y resistencia a la fatiga.
• Cromo: Aumenta la resistencia al desgaste.
• Vanadio: Proporciona gran dureza superficial y resistencia al desgaste.

Tipos de Chapa de Acero

• Chapa de acero fino microaleado: El límite elástico se incrementa mediante la adición de niobio y titanio.
• Chapa de acero fino refosforado: Mejora la resistencia superficial a las abolladuras y permite reducir el peso.
• Chapa de acero isotrópico: Presenta las mismas características en todas las direcciones.