物件液压成形的方法及由此形成的物件技术

一种液压成形框架元件是由至少两个元件（１２，１４）组合形成的。至少两个元件被设计为具有一局部的重叠区域，并带有形成在重叠区域内的一环状空间（２０）。环状空间内填充着粘合剂，而后，这些粘合剂被固化，以使至少两元件结合在一起。粘合剂的结合被设计成可抵抗由液压操作引起的应力，并可保持其强度，从而液压物件可以用作车辆的框架元件（４０）。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及这样一种连接，它可以将连接在一起的构件液压成形为所需形状的方式将至少两个管状构件连接在一起。具体地说，本专利技术涉及以粘合剂将金属管材的阴阳部分连接起来的方法，被连接起来的部分能够承受为形成最终产品而进行的液压成形操作的应力。
技术介绍
在现有技术中，常用薄片金属件作为机动车辆的框架。在机动车辆中，一个相对近期的发展是采用管状框架来替代传统的薄片金属框架，从而减少重量及成本。因此，目前已知的，在汽车工业领域中采用了其上可以安装各种零件或本体板件的框架。这样的框架可以由多个单独的直管构件形成，这些直管构件相互连接在一起形成若干管状部分。这些管状部分可以形成预液压成形的鸟笼组件，而后可液压成形为最终的形状。管状构件的优点在于它们现成可得的且重量与强度比佳。因此，采用这种管状构件从经济出发是有利的。这些构件最终的形状可相对于其原始的管状结构有很大的变化，实际上，它们常常大致为矩形。尽管过去这些管状构件常常是压制成形的，但是将这些管状部分形成为其最终形状的一种特别有利的方法是通过液压成形工艺。已知的液压成形工艺例如有美国专利Nos.6,216,509B1以及6,183,013B1中的，另外还有已公开的国际申请No.WO99/20516。WO99/20516揭示了一种液压成形的空间框架以及形成该框架的一种方法。单个的纵梁是由直的管状坯料形成的，该坯料被弯曲成S形状，而后液压成形为正确的形状，其在框架部分的整个长度上截面直径是变化的。在液压成形操作形成较大部件之前，先将单个部分对焊在一起，在液压成形之后，再将这些较大部件连接在一起。美国专利No.6,183,013B1揭示了一种用于车辆框架的液压成形的纵梁及其生产方法。根据该专利技术，沿着元件的长度，车辆框架的纵梁具有变化的壁厚和截面积。先液压成形液压成形梁的单个部件，随后再将这些单个部件结合成纵梁。美国专利No.6,216,509B1揭示了一种液压成形的管状构件以及一种液压成形管状构件的方法。如该份专利所揭示的，通过改变液压成形为管子的坯料的尺寸，管状构件可以形成为具有不同周长、直径以及间距规格的最终产品。总的来说，通过将管状组件放置到一个所需的最终形状的模具中，并且向管状坯料的内部施加加压流体，液压成形工艺可以将管状组件成形为所需的最终形状。加压流体使管状组件变形以与模具配合，从而形成最终的结构形式。从以上描述可显而易见，对于液压操作重要的一点在于，要确保管子部件之间的连接以防泄漏，最好是完全不漏的。这些连接必须能承受在液压成形过程中施加的极大的应力，并且还应能保持它们最终的结构强度以及成形形状。在汽车应用中的实际情况是，液压成形的零件通常被用作结构性的框架构件。目前，需被液压成形的零件通常是在受到液压成形处理之前就通过例如缝焊连接在一起。此时，必须非常小心，焊接必须有充足的强度以承受液压成形的应力。如上所述，最好能够开发一种液压成形工艺，它能够以可靠的、经济的方式将零件结合在一起，并且这种结合具有充足的强度，从而能基本保持不漏地经受液压成形过程，并且在液压成形过程之后，还能保持足够的结合强度以用作例如汽车应用以及其它类似应用中的结构性构件。
技术实现思路
本专利技术提供了一种用于液压成形一组件的方法，其中涉及的组件是至少由两个管状构件通过一粘合剂一起形成的。构件之间粘合剂的结合在液压成形过程中可提供基本防漏的连接，并且在液压成形过程之后(即，在结构性元件成形为最终形状之后)能够保持足够的结合强度以使其用作一结构性构件。在本专利技术的另一个方面中，还提供了一种用于机动车辆的框架结构或鸟笼组件，该框架结构包括多个单独的管件，这些管件在多个接合点处结合在一起，这些接合点包括各个管件的重叠端部。这些接合点是通过重叠部分之间的一环状空间中的粘合剂结合的，在粘合剂固化后，整个结构被液压成形为所需的形状。本专利技术还提供了一种新颖的结构性元件，这种结构性元件是通过在至少两个重叠元件之间的一凹槽内施加粘合剂而形成的，而后，结构性元件被液压成形为其最终的形状。从下列本专利技术的较佳实施例的描述及权利要求书中可以显而易见其它特征及优点。附图说明图1示出了根据本专利技术一实施例结合而成的管组件的剖视图。图2示出了图1所示组件的一部分的放大视图。图3示出了根据本专利技术另一实施例结合而成的管组件的剖视图。图4示出了图3所示组件的一部分的放大视图。图5示出了根据本专利技术一附加实施例结合而成的管组件的剖视图。图6示出了图5所示组件的一部分的放大视图。图7示出了根据本专利技术的一鸟笼框架组件。图8示出了用于向液压成形的框架结构的接合点注射粘合剂的机器。具体实施例方式现参照附图，图1示出了根据本专利技术的一管材组件10。管材组件10包括阴管件12和一阳管件14。在管件一部分的长度上，阴管件12与阳管件14重叠。重叠的长度例如可为约25至50mm，但本专利技术显然也适用于更小或更大的重叠情况。通常，管件具有基本均匀的截面积，阴管件12的一个端部可以扩展至所需的尺寸，以与阳管件重叠。如上所述地各个管部分的连接例如允许将转角件或T形相交件连接到管件12、14上。在图1所示的实施例中，阴部分12具有一凹部或一张开部分16，阳部分14具有一凹部或一槽18，当管件正确对齐时，两凹部基本相邻。两凹部结合形成了环状空间或区域20。环状空间20在阳管件14之外并在阴管件12之内围绕阳管件14和阴管件12的整个周边延伸。这样，环状区域20为一个基本圆环形的区域，并且基本被管件12、14封闭。在本专利技术的较佳实施例中，管件12、14较佳地为金属管，更佳地为由镀锌钢或铝制成。其他可以经受液压成形加工的适用于所需终端产品的材料也可用于本专利技术。相应的凹槽或凹部16、18可利用本领域中常用的工艺设置在管件中。通常，可将标准的直管坯用作管件，而后，在装配之前，例如通过端部成形工具将凹部机加工到直管中。在本专利技术一个特定的实施例中，可以使用一个内径约为2.5英寸、壁厚约为0.050英寸的管坯。根据最终成形的产品所需的性质，本专利技术也适用其他的管材厚度。为将各个管部分结合在一起，本专利技术利用了设置在环状区域20内的粘合剂。为了注入该粘合剂，可以在一个管件上设置一个粘合剂入孔22，从而允许粘合剂注入环状区域20中。为便于注入，如图2所示，较佳地可以将注射孔设置在阴管件12上。入孔22直径通常约为2.5mm数量级，然而，本专利技术显然也适用于更小或更大的入孔。当通过入孔22将粘合剂添加到环状区域20中时，环境空气将从环状区域20中排出。这样，较佳地可以设置一个与环状区域20连通的出孔24。另外，出口24可以设置在阳管件14或阴管件12中的任何一个上，但较佳地，如图1所示，出孔24可设置在阴管件12上。较佳地，出孔24相对入孔22约成1 80度，并且较佳地比入孔22小。较佳地，出孔的直径约为0.5mm。使出孔24基本相对入孔22设置的一个优点在于，它考虑到了粘合剂何时注满环状空间的一个可见信号。粘合剂通过出孔排出的现象表示环状空间基本注满了粘合剂。图3、4示出了本专利技术的一个较佳实施例。在该实施例中，阳管件14包含一个凹部18，但阴管件12上没有相应的凹部。因此，环状空间20是由阳管件14中的凹部18形成的。类似于图1所示的实施例，该实施例包括一个较佳地位于阴管件中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种使管材部分液压成形的方法，管材部分包括一个具有一端部的阳管件部分，所述端部可以接收在一阴管件部分的一端部中并与之重叠，该方法包括：　　　　使置于所述阴管件部分和阳管件部分之间形成的一个环状空间内的粘合剂固化；以及　　　　将所形成的管材部分液压成形为所需形状。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：KS塔布藤，JM兰德威四世，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，通用汽车公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]