本发明专利技术涉及一种用于管(200)借助于在管(200)中引导的芯轴(110)和在管(200)的外侧处引导的呈环形的模子(120)的轴向成型的方法和装置。为了管(200)的成型已知如下，该管被夹紧在夹紧装置(140)中。如下是同样已知的，通过呈环形的模子在推力方向S上的移动减小管(200)在管(200)的自由区段上的外径。为了在如此成型的管(200)中不仅使得轴向的拉伸而且使得在管(200)的外侧处和内部中的底切(220,240)的构造成为可能，根据本发明专利技术的方法此外设置有如下步骤：模子(120)和芯轴(110)的运动方向在达到终端位置时从推力方向反转到相反的拉力方向Z上。在第一设置步骤中，然后模子(120)和芯轴(110)被彼此相对地朝向预先确定的第一环隙设置移动且在紧接着的第一成型步骤中模子(120)和芯轴(110)在拉力方向Z上在保持预设的环隙的情形下移动以为了管(200)的成型。环隙的情形下移动以为了管(200)的成型。环隙的情形下移动以为了管(200)的成型。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于管的轴向成型的方法和装置
[0001]本专利技术涉及用于管借助于在管中引导的芯轴和在管的外侧处引导的呈环形的模子的轴向成型的根据专利权利要求1的前序部分的方法和根据专利权利要求12的前序部分的装置。
技术介绍
[0002]管的轴向成型自数十年来在金属工业中建立。缩进、扩大和特殊轮廓(例如齿部、四方形等等)属于标准应用。轴向成型意味着资源效率、不间断的纤维伸延、管材料的冷作硬化和经成型的区域的良好的表面质量。对于管的轴向成型而言的主要应用领域是用于汽车工业和一般机械制造的构件的生产。借助于轴向成型，轻质构件尤其同样可被容易地制造；因此轴向成型同样有助于当前的主题、例如电动汽车或CO2排放的减少。该成型借助于在管中引导的芯轴(Dorn)和在管的外侧处引导的呈环形的、其内径一般而言小于管的原始外径的模子(Matrize,有时称为模具)实现。用于成型工作的能量不仅通过液压系统而且通过机电系统来提供。
[0003]一般的管成型的子集是管的所谓的轴向拉伸或者展薄拉伸；对此例如参见专业书籍“Fritz Schulze的Fertigungstechnik,Springer Vieweg出版社,第10版,445页,5.4.3.章节。在轴向拉伸的情形中，在模子与芯轴之间的环隙(Ringspalt,有时称为环形间隙)典型地被设置到小于待成型的管的原始壁厚的间距上。模子和芯轴的模具对于是在轴向方向上沿着待成型的管被引导且在此管的壁厚被相应减小。
[0004]文献 DE 30 16 135 A1,DE 30 21 481 A1,DE 35 06 220 A1和US 6 779 375 B1相应地公开了根据专利权利要求1的前序部分的方法步骤。
[0005]例如在国际专利申请WO 2006/053590 A1中同样公开了针对管成型的例子。在该处描述了一种用于由带有原始恒定壁厚的管制造带有更大壁厚的端部区段且带有减小壁厚的至少一个中间区段的空心轴的方法。该制造以如下方式进行，即，首先带有在其长度上被分级的直径的芯轴被放入到待成型的管中且紧接着环形模子由带有芯轴的逐渐变细的直径的侧部起在纵向方向上被移动经过带有处在内部的芯轴的管。在此，首先原始管的外径被减小且同时管的被挤压的材料被按压到在环形模子与分级的芯轴之间的环隙中。在此，由于芯轴的分级，在管的内部中形成分级的底切(Hinterschneidung)。管的以该方式形成的内轮廓互补地与分级的芯轴的轮廓相对应。在芯轴的分级的区域上，以该方式形成在管的内部中的底切，其通常具有大于原始管的壁厚。当在模子与芯轴的带有最大外径的区段之间的环隙小于芯轴的原始壁厚时，则在该区域中进行管的拉伸，在其中原始壁厚被减小到更小的壁厚上。
[0006]在由WO 2006/053590 A1已知的处理方法的情形中如下是不利的，即，在管内部中的底切的构造仅能够以各个离散的壁厚实现，只要其通过在芯轴的外径上的分级预设。此外，多个底切在外侧处在管的纵向方向上的构造是不可能的。
[0007]带有在其内侧和外侧处的底切的管由"Schmittergroup"公司是同样已知的；参见
互联网上的如下链接：https://www.schmittergroup.de/de/produkte/details/rohre
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mit
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variabler
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wanddicke.html。
技术实现思路
[0008]由现有技术出发，本专利技术基于如下目的，即，如此地改进一种用于管成型的已知的方法和已知的装置，即使得以在极限方面可变地能设置的壁厚不仅在管的内部中而且在管的外侧处构造底切变得可能。
[0009]该目的通过在专利权利要求1中被要求保护的方法来实现。该方法的特征在于，在模子达到的终端位置时在芯轴在前面的情况下实施如下步骤：将模子和芯轴的运动方向由推力方向(Schubrichtung)反转到相反的拉力方向(Zugrichtung)上；第一设置步骤：模子和芯轴相对彼此地朝向预先确定的第一环隙设置移动；和第一成型步骤：模子和芯轴在拉力方向上在自由的管区段的第一部分区段上在保持预先确定的第一环隙设置的情形下移动以为了管成型。
[0010]第一设置步骤以及之后可能紧接着的另外的设置步骤相应地使如下成为可能：模子和芯轴相对于彼此移动且进而在模子与芯轴之间的环隙可变地设置到任意的、优选最大地以原始外径限制的尺寸上。通过圆锥形的过渡区段不仅在呈环形的模子中而且在芯轴中的存在，由于环隙的可变设置可实现在管的成型区域中、尤其在原始的管壁厚内的底切。依据圆锥形的过渡区段是否朝向管的自由端部逐渐变细或扩大，可实现在管的内部区域且/或外部区域中的底切。在管的内部中和在管的外侧处的底切的构造可在一个工序中在同一管中在相应不同的纵向区段处被实现。作为其子集同样可实现带有恒定内孔的厚
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薄管(Dick
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nnrohr)，在其中仅局部的底切构造在外侧处。备选地，厚
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薄管在恒定的外径、然而带有在管的内部中的底切的情形中同样可期望地构造成带有不同的壁厚。
[0011]上述底切的构造通过鉴于环隙预先设置的模子和芯轴的模具对在自由的管区段的部分区段上的移动实现。模子和芯轴的移动为了构造底切根据本专利技术在拉力方向上进行，这也就是说在模具对朝向成型装置的运动的情形中，在其中模子和芯轴被可移动地支承且操控。拉力方向尤其同样意味着在其中待成型的管被加载以拉力的方向。区别于模子和芯轴在相反于拉力方向的推力方向上的移动，在拉力方向的情形中不存在如下危险，即，管在模具对的移动的情形中以非期望的方式变形、尤其被压缩或弯曲。
[0012]有利地，被要求保护的方法使得在管处鉴于直径公差和工件厚度的完全不同的几何形状通过在程序技术上被控制的成型过程的产生成为可能，而在此模具(即模子和芯轴)的几何形状在成型过程期间无须改变。根据本专利技术的方法使得简单的(预制)管的使用成为可能，其无须在单独的方法步骤中已被预成型，且进而使得在部件制造中的更好的价值创造潜力成为可能。模子
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芯轴模具对的向前和向后运动应用于管成型意味着资源效率。根据本专利技术的方法使得管在被限制的局部的管区段中的壁厚根据先前所做的结构设计的有针对性的减小成为可能。管的壁厚的局部减小例如为了引入理论断裂部位可能是期望的。另一优点是使用作为更贵的根据标准DIN EN 10305
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2的质量的目前所需要的管的替代的根据德国工业标准DIN EN 10305
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3的价格适宜的预制管的可能性。
[0013]定义：概念“自由的管区段”意味着：未被夹紧的管区段。
[0014]概念“推力”或“推力方向”意味着从成型装置离开的方向，模子和芯轴从其中运动出来且去到夹紧装置上。尤其地，推力方向意味着在其中待成型的管被加载以压力的方向。
[0015]概念“拉力方向”意味着相反于推力方向的方向。在拉力方向中，待成本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种方法，其用于管(200)借助于在所述管(200)中引导的芯轴(110)和在所述管(200)的外侧处引导的呈环形的、其内径小于所述管(200)的原始外径的模子(120)的轴向成型；其中，所述呈环形的模子(120)在其内侧处具有至少一个圆锥形的轴向延伸的过渡区段(120
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I,120
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II)，其中，所述芯轴(110)在其外侧处具有至少一个圆锥形的轴向延伸的过渡区段(110
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I,110
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II)，且其中，所述模子和所述芯轴在其相对位置中撑开环隙(130)用于所述管(200)的壁的引导穿过和成型；其中，所述方法具有如下步骤：
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将带有原始壁厚的所述管(200)如此地夹紧在夹紧装置(140)中，即使得所述管(200)的至少一个自由区段(210)保留用于所述管(200)的成型；a) 将所述芯轴(110)推入到所述管(200)中；b) 通过所述呈环形的模子(120)在推力方向(S)上朝向所述夹紧装置(140)在所述管(200)的所述自由区段(210)上的推移动减小所述管(200)的外径，其中，所述芯轴(110)在推力方向上在所述模子(120)之前；其特征在于，在达到终端位置(E)时如下步骤被实施：c) 将所述模子(120)和所述芯轴(110)的运动方向从所述推力方向(S)反转到相反的拉力方向(Z)上；d') 第一设置步骤：所述模子(120)和所述芯轴(110)相对彼此移动到预先确定的第一环隙设置上；和e') 第一成型步骤：所述模子(120)和所述芯轴(110)在所述拉力方向(Z)上在所述自由的管区段(210)的第一部分区段(T1)上在保持所述预先确定的第一环隙设置的情形下移动以为了所述管(200)的成型。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述第一成型步骤之后，步骤顺序设置步骤和紧接着的成型步骤被至少再一次重复，其中，在每个另外的设置步骤中所述模子(120)和所述芯轴(110)设置到区别于相应先前的环隙设置的新的环隙设置上。3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在所述设置步骤中的至少一个中所述模子(120)和所述芯轴(110)相对彼此移动到负的环隙设置上，在其中所述模子(120)和所述芯轴(110)的朝向所述管(200)的自由端部逐渐变细的所述圆锥形的过渡区段(110
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I,120
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I)在所述模子的背侧处撑开所述环隙。4.根据权利要求1至2中任一项所述的方法，其特征在于，所述芯轴(110)除了所述至少一个圆锥形的过渡区段(110
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I,110
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II)之外在其外侧处同样具有圆柱形的区段(110
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III)；且在所述设置步骤中的至少一个中所述模子(120)和所述芯轴(110)相对彼此设置到在所述呈环形的模子的最狭窄的位置与所述芯轴(110)的相对而置的圆柱形的区段(110
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III)之间的最小的竖直的环形间距上。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述紧接着的成型步骤中进行所述管(200)在拉力方向(Z)上到与所述最小的竖直的环形间距相对应的壁厚上的轴向拉伸。6.根据权利要求1至2中任一项所述的方法，其特征在于，在所述设置步骤中的至少一个中所述模子(120)和所述芯轴(110)相对彼此移动到正的环隙设置上，在其中所述模子(120)和所述芯轴(110)的朝向所述管(200)的自由端部扩大的所述圆锥形的过渡区段(110
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II,120
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II)在所述模子的前侧处撑开所...
【专利技术属性】
技术研发人员：U，
申请(专利权)人：沃尔特，
类型：发明
国别省市：
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