Para Cho Ques

7/23/2019 Para Cho Ques

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ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL

FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA

MAESTRIA EN SISTEMAS AUTOMOTRICES

HISTORIA Y EVOLUCION DE LOS MATERIALES EN LA

FABRICACION DE PARACHOQUES DE LOS VEHICULOS

AUTOMOTORES

FABIÁN ANDRÉS IZA COLLAGUAZO

[email protected]

ING. VERÓNICA SOTOMAYOR

Quito, noviembre 2015



1

TABLA DE CONTENIDO1. OBJETIVOS .................................................................................................... 3

2. INTRODUCCION2 ........................................................................................... 3

3. HISTORIA Y EVOLUCION DEL PARACHOQUES ......................................... 3

3.1. USO ACTUAL DEL PARACHOQUES ....................................................... 7

3.2. DESPIECE Y ELEMENTOS QUE POSEE UN PARACHOQUES. ............ 8

3.3. MATERIALES UTILIZADOS EN LA ACTUALIDAD PARA LA

FABRICACION DEL PARACHOQUES ............................................................. 10

3.3.1. Aceros de alta resistencia ................................................................. 10

3.3.2. Aluminio y sus aleaciones................................................................. 11

3.3.3. Plásticos o polímeros ........................................................................ 11

3.4. NORMATIVAS PARA LA FABRICACION DE LOS PARACHOQUES. .... 12

3.4.1. NORMATIVA ECE R427 ................................................................... 12

3.4.2. NORMATIVA FMVSS 581 ................................................................ 14

3.5. PROCESOS DE FABRICACION DE LOS PARACHOQUES .................. 14

3.5.1. Proceso de fabricación de parachoques de acero. ........................... 14

3.5.2. Proceso de fabricación de parachoques de plástico. ........................ 15

3.5.3. Proceso de fabricación del Aluminio. ................................................ 16

4. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ................................................ 17

5. BIBLIOGRAFIA ............................................................................................. 18



2

INDICE DE FIGURAS

Figura N° 1. Primeros parachoques fabricados para la parte frontal del vehículo1 4

Figura N° 2. Primeros parachoques fabricados para la parte posterior del

vehículo

1

................................................................................................................ 4 Figura N° 3. Distintos tipos de anclaje del paragolpes al automóvil1 ...................... 4

Figura N° 4. Parachoques a finales de los 30 y principios de los 40. 1 .................... 5

Figura N° 5. Parachoques de los vehículos en los años 50.1 ................................. 5

Figura N° 6. Evolución de los parachoques hasta la década de los 60.1 ................ 6

Figura N° 7. Parachoques con partes de plástico y metal.1 .................................... 6

Figura N° 8. Parachoques de plástico utilizados en los años 80 y 90.1 .................. 7

Figura N° 9. Evolución de los parachoques de plástico.1 ....................................... 7

Figura N° 10. Elementos principales de un parachoques construido en la

actualidad4 ............................................................................................................. 9

Figura N° 11. Partes principales del parachoques1 ................................................ 9

Figura N° 12. Parachoques fabricado mediante acero de alta resistencia5 .......... 10

Figura N° 13. Parachoques diseñado de un material polimérico.6 ........................ 12

Figura N° 14. Método de ensayo de péndulo.8 ..................................................... 13

Figura N° 15. Metodo de ensayo de péndulo.3 ..................................................... 13

Figura N° 16. Prueba de impacto sobre muro de acero para parachoques.9

........ 13

Figura N° 17. Muro de acero para pruebas de impacto para parachoques.8 ........ 14

Figura N° 18. Proceso de embutición en la fabricación de parachoques de acero

de alta resistencia.10

............................................................................................ 15

Figura N° 19. Moldes utilizados para la fabricación de los parachoques en el

proceso de moldeo por compresión11

................................................................... 15



3

1. OBJETIVOS

- Conocer la historia y evolución del parachoques de los vehículos

automotores.

- Conocer los diferentes tipos de materiales utilizados en la actualidad para lafabricación de los parachoques.

- Conocer las normativas a nivel mundial y las diferentes pruebas necesarias

que se deben realizar a los parachoques de vehículos.

2. INTRODUCCION2

El parachoques es una pieza que se encuentra ubicada en la parte frontal y

posterior tanto de autos como de camionetas. La función principal por la que fue

creada radica en amortiguar los efectos de una colisión, absorbiendo la energía

cinética del choque y haciéndola rebotar. Por eso muchos lo califican como la

armadura silenciosa del vehículo, aparte de ser la primera defensa contra los

accidentes de tránsito.

3. HISTORIA Y EVOLUCION DEL PARACHOQUES

Desde la fabricación de los primeros vehículos automotores a gasolina en

Alemania hasta hoy en día, éste elemento ha sufrido una gran evolución, tanto en

forma, tipo de material y propósito. Con la evolución en la fabricación de vehículos

a mayor cantidad, los costos de producción disminuyeron considerablemente, por

lo que tenían un precio más bajo y mayor aceptación entre la población. Por lo

tanto entre los años 1900 y 1920 con el incremento de vehículos automotores en

las ciudades, se empezó a considerar el tema de la seguridad, ya que aunque no

eran muy veloces, sí eran pesados y peligrosos así que podían causar daños.

Entre los años 1920 y 1930 se empiezan a colocar barreras protectoras que

consistían de dos barras de acero perpendiculares colocadas en la parte frontal y

posterior de los vehículos (Figura N° 1 y Figura N° 2) que tenía como objetivo la

protección ante colisiones contra otros automóviles o elementos urbanos sin que

se dañasen los propios vehículos.



4

Los parachoques estaban unidos en algunos casos a los largueros (extremos del

bastidor del vehículo) y en otros casos a la carrocería del mismo (Figura N° 3).

Figura N° 1. Primeros parachoques fabricados para la parte frontal del vehículo1

Figura N° 2. Primeros parachoques fabricados para la parte posterior del vehículo1

Figura N° 3. Distintos tipos de anclaje del paragolpes al automóvil1



5

De 1930 a 1960 el parachoques comenzó a ser más importante en los vehículos y

como los coches evolucionaban estéticamente, los parachoques comenzaron a

formar parte de esta línea estética con el automóvil, haciéndose más anchos,

robustos y de formas más complejas (figura N° 4).

Figura N° 4. Parachoques a finales de los 30 y principios de los 40.1

En la década de los 50, los parachoques comenzaron a integrarse en la carrocería

para hacer que el automóvil fuese un “todo”, que no se visualicen elementos

atornillados o fuera de la estructura (Figura N° 5).

Figura N° 5. Parachoques de los vehículos en los años 50.1

Con la llegada del reglamento europeo ECE R42 y la exigencia de calidad en la

construcción de los parachoques, las especificaciones comenzaron a cambiar

notablemente. A partir de los años 60, el parachoques ya se aloja o incrusta en la

carrocería haciendo que tanto el frontal como el posterior queden nivelados con la

misma.



6

El material que se utiliza sigue siendo de metal, pero ahora son más delgados

aunque más resistentes gracias a los diferentes pliegues que presentan en su

construcción (Figura N° 6).

Figura N° 6. Evolución de los parachoques hasta la década de los 60.1

Entre los años 70 y 80 los parachoques ya empiezan a tener ciertos elementos

plásticos por encima, de ellos. En Europa los vehículos empiezan a utilizar

parachoques con partes plásticas como elementos de absorción de impactos, en

conjunto con los parachoques de metal o incluso parachoques completos de

plástico (Figura N° 7).

Figura N° 7. Parachoques con partes de plástico y metal.1

A partir de los años 80 y siguientes, ya se fue consolidando el parachoques de

plástico (Figura N° 8), haciéndose cada vez más grande y abarcando gran espacio

tanto en la parte frontal como en la parte posterior.



7

Estos parachoques de plástico se encontraban reforzados por su parte interior con

una espuma que absorbía los impactos para que no se dañara la carrocería. Los

parachoques de esta época se atornillaban a la carrocería debido a su peso.

Figura N° 8. Parachoques de plástico utilizados en los años 80 y 90.1

Con el paso de los años, los materiales plásticos de los parachoques fueron

mejorándose, logrando que éstos consiguieran mayor absorción de la energía y

menor peso por lo que se comenzaron a colocar con enganches internos y no

atornillándolos (Figura N° 9).

Figura N° 9. Evolución de los parachoques de plástico.1

3.1. USO ACTUAL DEL PARACHOQUES

Hoy en día los parachoques son más una pieza estética que de absorción de

impactos. Sirven para darle una imagen determinada al vehículo sea este

deportiva o familiar. Su evolución ha pasado de ser un parachoques metálico a un

recubrimiento de materiales plásticos o en base a ciertas aleaciones mucho mas



8

ligeras en peso que el acero convencional. Las siguientes son las funciones

principales del parachoques:

- Alojar en él los faros antiniebla, rejillas de aireación, sensores de

aparcamiento.- Proteger de pequeños golpes los elementos de la parte frontal del vehiculo

(bocinas, radiadores y depósitos).

- Recubrir los auténticos elementos de absorción, ya que por detrás del

parachoques de plástico se encuentran elementos como el absorbedor de

impactos, y otros elementos de absorción de impactos.

3.2. DESPIECE Y ELEMENTOS QUE POSEE UN PARACHOQUES.

Los parachoques actuales están formados principalmente por elementos

estructurales, piezas y tornillos de fijación. Un parachoques delantero formado por

un material exterior de plástico, conforma los elementos que se mencionan en la

figura N° 10 y figura N° 11.

1 Tornillo

2 Parachoques metálico interior.

3 Tornillo con arandela incorporada.

4 Tornillo hexagonal.

5 Clip de expansión

6 Componentes de la guía lateral.

7 Tornillos de rosca chapa.

8 Amortiguador anticolisiones

9 Revestimiento del parachoques de material plástico exterior.

10 Alerón inferior.

11 Tornillos rosca chapa.



9

Figura N° 10. Elementos principales de un parachoques construido en la actualidad4

Figura N° 11. Partes principales del parachoques1



10

3.3. MATERIALES UTILIZADOS EN LA ACTUALIDAD PARA LA

FABRICACION DEL PARACHOQUES

3.3.1. Aceros de alta resistencia

En la actualidad para la construcción de los parachoques se utilizan aceros de alta

resistencia pero tienen la ventaja de tener mayor resistencia y menor peso que el

acero convencional.

El parachoques que está siendo fabricado en la actualidad por la empresa Shape

Corporation consta de dos partes la una conformada mediante rodillos y la otra

mediante el proceso de embutición. La parte trasera, embutida, está hecha en

acero avanzado de alta resistencia, laminado en frío, con un límite elástico de 980

N/mm2. La parte frontal está conformada por rodillos a partir de acero avanzado

de alta resistencia, laminado en frío, de 1.2 mm. de espesor, con un límite elástico

mínimo de 1300 N/mm2.

Los dos miembros se unen formando un perfil cerrado (figura 12), cuya sección

varía a lo largo del parachoques cambiando los materiales en su sección

transversal. El parachoques por tanto, posee un peso y rendimiento óptimos

mientras que el tipo y cantidades de material son utilizados eficientemente.

Figura N° 12. Parachoques fabricado mediante acero de alta resistencia5



11

3.3.2. Aluminio y sus aleaciones

Se ha incorporado también el uso de aluminio aleado con diferentes elementos

como por ejemplo el Magnesio que le proporciona mayor resistencia al Aluminio,

los elementos fabricados con esta aleación son diseñados como elementos de

deformación programada. En cuanto a la deformación de los elementos que

absorben energía como consecuencia del impacto, los sistemas de aluminio

permiten una notable mayor absorción de energía por unidad de peso que los

sistemas tradicionales.

3.3.3. Plásticos o polímeros

3.3.3.1. Polímeros termoestables.

Estos plásticos se emplean en automóviles, furgonetas y camiones, se fabrican

con resina de poliéster y fibra de vidrio. Los parachoques fabricados con plásticos

termoestables son mas eficaces que los fabricados íntegramente con acero y

chapa. Estos materiales pueden disponer en su interior sistemas de amortiguación

de impactos, celdillas plásticas, espumas de poliuretanos y refuerzos plásticos o

metálicos.

Su reparación es a base de resinas de polyester y fibra y no se pueden soldar con

el calor.

3.3.3.2. Polímeros termoplásticos

Estos materiales se utilizan en la fabricación de automóviles modernos. Los

termoplásticos se reblandecen con el aumento de temperatura, y es posible su

soldadura calentándolos a la temperatura de fusión. Los materiales termoplásticos

más empleados en la fabricación de parachoques son:

- El polipropileno.

- El polipropileno-etileno-propileno-dieno.

- El policarbonato.

- El polietileno.



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A continuación en la figura N° 13 se presenta un parachoques fabricado con

materiales poliméricos.

Figura N° 13. Parachoques diseñado de un material polimérico.6

3.4. NORMATIVAS PARA LA FABRICACION DE LOS

PARACHOQUES.

Los parachoques actuales deben someterse a rigurosos ensayos de homologación

según la normativa Europea ECE R 42 y Americana FMVSS 581, con la finalidad

de comprobar el grado de protección de la carrocería, de los ocupantes y de los

peatones que pudieran ser golpeados o atropellados.

3.4.1. NORMATIVA ECE R427

La regulación europea se aplica a materiales estructurales frontales y posteriores

del vehículo cuando estos están sujetos a un impacto de colisión a bajas

velocidades (4 Km/h). Los ensayos para los parachoques establecidos en base a

esta normativa mencionan las especificaciones mínimas de la capacidad de

absorción de energía, la altura de montaje del parachoques, el proceso que se va

a realizar y los resultados que se deben obtener o cumplir para que dicho

elemento obtenga la homologación.

Básicamente el elemento ensayado debe ser capaz de resistir el impacto a la

colisión sin permitir el daño de los elementos de la carrocería que se encuentran

detrás de este elemento, por ejemplo puertas, motor, neumáticos, suspensión,

elementos que deben operar en perfectas condiciones y con normalidad después

del impacto.



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Se disponen de dos tipos de ensayo: de tipo péndulo que consiste en impactar el

parachoques de un vehículo mediante un elemento de acero que se dirige hacia el

vehículo con la trayectoria descrita en la figura N° 14 y figura N° 15 y el de impacto

sobre barras de acero que consiste en impactar el vehículo sobre un murro de

barras de acero (figura N°16 y figura N° 17).

Figura N° 14. Método de ensayo de péndulo.8

Figura N° 15. Metodo de ensayo de péndulo.3

Figura N° 16. Prueba de impacto sobre muro de acero para parachoques.9



14

Figura N° 17. Muro de acero para pruebas de impacto para parachoques.8

3.4.2. NORMATIVA FMVSS 581

Los ensayos para los parachoques establecidos en base a esta normativa al igual

que la normativa ECE R 42 menciona las especificaciones mínimas de la

capacidad de absorción de energía, así como la altura de montaje del

parachoques. De igual forma se dispone de dos tipos de ensayos llamados de

barrera de impacto y de péndulo.

3.5. PROCESOS DE FABRICACION DE LOS PARACHOQUES

Hoy en día se dispone de diferentes formas en las cuales se pueden fabricar los

parachoques, los cuales se mencionan a continuación:

3.5.1. Proceso de fabricación de parachoques de acero.

Para la fabricación de parachoques de acero de alta resistencia, se utilizan

laminas de espesores muy reducidos los cuales pasan a través de troqueles que

le dan la forma tanto al parachoques delantero como al posterior (proceso de

embutición). Puede darse un recubrimiento de cromado para mejorar su aspecto

estético, una vez que se dispone del parachoques se recubre con otro material

como el plástico, además de elementos interiores que le darán la capacidad al

parachoque de absorber la energía necesaria en el momento de un impacto

Figuras N° 18.



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Figura N° 18. Proceso de embutición en la fabricación de parachoques de acero de alta resistencia.10

3.5.2. Proceso de fabricación de parachoques de plástico.

El proceso de fabricación de parachoques de plástico se los puede realizar

mediante algunos procesos de moldeo por compresión, soplado y termoformado.

3.5.2.1. Moldeo por compresión.

El moldeo por compresión consiste en un proceso de conformado en el cual el

polímero es introducido en un molde abierto al que después se le aplica presión

para que el material adopte la forma del molde (Figura N° 19).

Figura N° 19. Moldes utilizados para la fabricación de los parachoques en el proceso de moldeo por

compresión11

3.5.2.2. Soplado

La materia prima se introduce en un cilindro calefactor, y con el husillo se mezcla

y se inyecta para formar una pieza de plástico tubular llamada preforma. La



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proforma se coloca en un molde y se introduce aire solplando el plástico hasta que

adquiere la forma del molde. Una vez que el material haya sido enfriado y

endurecido se expulsa el material del molde.

3.5.2.3. Termoformado

Es un proceso en el cual se unas una lamina plana de material termoplástico para

darle una forma deseada. Consta de dos procesos: calentamiento y formado.

3.5.3. Proceso de fabricación del Aluminio.

El proceso de fabricación de los parachoques de Aluminio consiste en primer lugar

obtener la aleación deseada de Aluminio con otros materiales, generalmente la

fabricación de los parachoques se realiza por extrusión, proceso similar al delacero.



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4. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

- La evolución de los parachoques se produjo debido a varios factores como

por ejemplo la evolución misma del vehículo, ya que hoy en día el

parachoques no es solo un elemento de protección sino también deestética, otro factor fue la seguridad de los ocupantes del vehículo y la

seguridad de los peatones, debido a estos requerimientos se empezó a

utilizar y desarrollar nuevos materiales como son los aceros de alta

resistencia, las aleaciones de aluminio y los polímeros que son los más

utilizados en la actualidad.

- El proceso de fabricación de los parachoques también ha evolucionado

junto con el desarrollo de los nuevos materiales. La tecnología actual

desarrolla nuevos materiales y busca automatizar los procesos de

fabricación reduciendo costos de fabricación, utilizando materiales

reciclables y reutilizables tal es el caso del aluminio y los polímeros.

- Desde la creación de las normativas Europeas y Americanas hoy en día

todos los fabricantes de automóviles necesariamente deben cumplir con las

respectivas pruebas o ensayos en laboratorios acreditados para que los

mismos puedan ser comercializados a nivel mundial.

- El diseño y la fabricación de los parachoques depende de varios factores

que toman en cuenta los proveedores como es el caso del tipo de material

a utilizarse, el costo del proceso que se verá reflejado en el valor del

vehículo, el proceso de fabricación según el tipo de material a escogerse.

- Con la evolución en la fabricación de los parachoques también su diseño se

ha vuelto de mayor complejidad, es por tal motivo que una desventaja que

se presenta en este material es la reparación en el momento de un choque

ya que la mayoría de talleres no tienen el conocimiento del comportamientode los nuevos materiales y su reparación.



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5. BIBLIOGRAFIA

1. http://m.forocoches.com/foro/showthread.php?t=4131203

2. http://www.toyocosta.com/blog/parachoques/

3. Aguilera Edgar, (2006),“ Diseño de un refuerzo para el parachoques

delantero de un vehículo de turismo” , Tesis de Ingeniería, Universidad

Politécnica de Catalunya, España.

4. https://books.google.com.ec/books?id=tXjm7H__t8C&pg=PA39&dq=elementos+d

e+un+parachoques&hl=es419&sa=X&redir_esc=y#v=onepage&q=elementos%20de

%20un%20parachoques&f=false

5. http://www.interempresas.net/MetalMecanica/Articulos/16279-Shape-fabrica-un-

parachoques-de-acero-que-mejora-la-proteccion.html6. http://www.eis.uva.es/~macromol/curso0304/automovil/paginas/parachoques.ht

m

7. United Nations (1980), UNIFORM PROVISIONS CONCERNING THE

APPROVAL OF VEHICLES WITH REGARD TO THEIR FRONT AND REAR

PROTECTIVE DEVICES (BUMPERS, ETC.).

8. http://upcommons.upc.edu/bitstream/handle/2117/6128/CIIP08_0794_0804%5B

1%5D.pdf?sequence=1&isAllowed=y

9. http://www.diariomotor.com/tecmovia/2013/10/31/el-lado-menos-conocido-de-

los-crash-test-las-pruebas-de-impacto-a-baja-velocidad/

10. http://m.youtube.com/watch?v=jeYj_0v_2Yc

11. http://m.youtube.com/watch?v=7SOCUjF3xng

12. http://www.sapagroup.com/pages/23461/MovingUp_es.pdf

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