用于由圆坯形的工件制造空心体的装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于由圆坯形的工件（１）制造空心体的装置，该装置具有以能够旋转地被驱动的方式得到支承的成形芯轴（１１）、以同样旋转并且为夹紧所述工件（１）能够相对于所述成形芯轴（１１）轴向移动的方式支承在机床上的压紧元件（１８）以及至少一个能够相对于所述成形芯轴（１１）轴向和／或径向进给的成形辊（１１）。在此规定，在所述压紧元件（１８）上布置了至少一个成形凹模（４０），所述成形芯轴（１１）为使所述工件（１）变形能够轴向移进所述成形凹模（４０）中，并且所述成形凹模（４０）能够关于所述压紧元件（１８）进行轴向移动。此外，本发明专利技术涉及一种用于由圆坯形的工件制造空心体的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于由圆坯形的工件制造空心体的装置，尤其是 压床/滚压机，该装置具有以能够围绕着旋转轴线旋转地被驱动的方式 得到支承的成形芯轴、以能够围绕着所述旋转轴线旋转并且能够为夹 紧所述工件相对于所述成形芯轴轴向移动的方式得到支承的压紧元件 以及至少一个能够相对于所述成形芯轴沿轴向和/或径向进给的成形 辊。此外，本专利技术还涉及一种用于由圆坯形的工件制造空心体的方法。
技术介绍
这样的空心体比如能够用作储压器。必须经受住高达数百bar的 充填压力的储压器用于能够压缩的或者液态的气体比如CNG (压缩天 然气)、LNG (液化天然气)或者高压氢气。所述储压器比如在汽车 中用作用于天然气罐的压缩气瓶以及用于燃料电池的氢气供给。从现有技术中公开了不同的用于制造储压器的方法和装置。DE 25 17 971比如教人们由锭坯制造储气瓶。在压制机上如此对这 种锭坯进行冲孔，从而留下底部部分并且就这样变形为具有一侧的底 部的空心圆筒。这个空心圆筒被继续变形为储气瓶坯料并且而后在滚 压机上冷拉伸为最终形状。DE 39 10 192 Al提出，通过热成形将通过对热加工的管子的定尺 寸剪切获得的管段变形为封闭的容器。在底部成形时在内侧在底部中 心产生镦粗凸耳，通过额外的方法步骤以机械方式去除该镦粗凸耳。 此外规定，通过冷成形来缩小中间的圆筒形部分的壁厚。因为不同的 方法步骤通常必须在不同的加工站中实施，所以前面公开的方法同样 会比较麻烦。DE 197 11 844 B4教给人们另外一种用于制造储压器的方法。按照 该方法由两个圆坯在滚压方法中相应地制造锅状的部件，其中所述锅 状的部件随后被焊接成储压器。这种焊接会对材料的强度性能和腐蚀 性能产生负面影响。从DE 16 52 630 C中公开了 一种用于制造具有圆筒形壁体的锅的方法。按照该方法，首先通过滚压使圆坯的边缘弯边成圆筒形并且而 后对其进行拉伸。
技术实现思路
本专利技术的任务是，说明用于由圆坯形的工件制造空心体尤其储压 器的一种装置和一种方法，利用所述装置和方法能够简单且经济地制 造特别稳固和密封的空心体。按本专利技术，该任务通过一种具有权利要求1所述特征的装置以及通过一种具有权利要求5所述特征的方法得到解决。优选的实施例在 相应的从属权利要求中得到说明。按本专利技术的装置的特征在于，在压紧元件上布置了至少一个成形 凹模，该成形凹模为了使工件变形能够相对于成形芯轴进行轴向移动， 并且所述成形凹模能够相对于所述压紧元件进行轴向移动。本专利技术的第一基本构思在于，在压床和/或滚压机上布置额外的成 形凹模，使得工件能够通过凹模和/或成形芯轴的轴向移动被拉入所述 凹模中并且在这过程中发生变形。这实现了使在机器中被夹紧的工件 在同一个夹具(Einspannung )中在深冲或者压制过程中并且在挤压和 /或滚压过程中变形。比如可以通过在所述成形凹模中的深冲或压制来 成形所述空心体的底部区域并且通过随后的滚压来最终成形所述空心 体的圆筒形的壁体区域和/或颈部区域。本专利技术的另外的基本构思在于，将所述成形凹模以能够轴向移动 的方式设置在所述压紧元件上。这实现了在深冲或者压制之后从所述 压紧元件的端面和工件上拉回所述成形凹模，使得该成形凹模不妨碍 至少一个成形辊的进给。由此尤其也可以随后通过挤压或者通过滚压 对事先已通过深冲或压制变形的工件区域继续进行加工，而不必首先 麻烦地对工件进4亍重新夹紧(umspannen)。按本专利技术的装置由此允许特别筒单、快速并且由此经济地制造所 述空心体。相对于其它变形方法，可以省去一些方法步骤比如中间退 火及必要的用于除鳞的酸洗和磷化处理(Bondern)。相对于用管子进行制造，按本专利技术的方法明显更便宜。此外，作 为原材料所需要的平坦的板材不仅可以以更低廉的成本获得，而且可 以自由地使用多种多样的由此获得高灵活性。也可以自由地调节所述容器的各个区域的壁厚。 相对于通过锻造进行的热成形，对按本专利技术的方法来说投资费用小得 多。与必需的锻模不同，按本专利技术的具有高灵活性的装置可以用于多 种多样的工件。所述成形凹模合适地环状地将所述压紧元件包围。所述成形凹模 有利地具有一种内轮廓，该内轮廓随着与移出来的成形芯轴的轴向间 距的增加而变细。所述压紧元件优选布置在所述成形凹模的内轮廓的 顶点中。按所述空心体的所期望的底部形状，所述压紧元件比如可以 具有凸出的、凹入的或者平坦的端面。所述成形凹模优选能够移动，使得其在工作位置中轴向突出超过 所述压紧元件的朝向所述成形芯轴的端面并且在拉回位置中相对于该端面轴向复位。合适的是，所述压紧元件的端面的轮廓在所述成形凹 模的成形位置中始终连接到所述成形凹模的内轮廓上.按本专利技术的装置的多面性和工作速度可以通过以下方式得到提 高，即在所述成形芯轴中和/或压紧元件中布置沖头，该冲头能够为实 施变形过程从所述成形芯轴或者说压紧元件的端面进行进给。这样的 冲头比如可以用于容器颈部的成形。优选所述沖头能够轴向移动，也 就是说沿旋转轴线的方向移动，其中所述旋转轴线合适地穿过所述冲 头的中心延伸。按本专利技术的装置的多面性可以进一步地通过以下方式得到提高， 即所述成形凹模具有多个能够相对于彼此轴向移动的凹模元件。由此 可以在同一个夹具中先后实施多个不同的变形过程。所述凹模元件合 适地同轴布置并且/或者环状地将彼此包围。在按本专利技术的用于由圆坯形的工件制造空心体的方法中，通过深 冲或者压制在工件的中心区域中构造所述空心体的底部区域并且被置于旋转之中的工件的外部区域通过至少一个成形辊的进给^t弯边尤其滚压成圆筒形状。在此，首先比如也可以通过喷射(Projizier)-滚压 形成圆锥形的或者漏斗形的预成形坯(Vorform)。而后在一个或者多 个工作步骤中将这个预成形坯变形为圓筒形状。所述方法尤其可以借助于按本专利技术的装置来实施，其中可以获得 在这方面所解释的优点。本专利技术的另外的基本构思在于，为制造所述空心体通过移进成形凹模中这种方式首先在中间对所述圆坯形的工件进行加工。所述工件 的外部区域可以在这过程中保持不变形或者比如也可以弯边成优选截 锥状的预成形坯。然后在随后的挤压或者滚压过程中，将所述外部区 域弯边成圃筒形状。利用按本专利技术的方法，可以以特别节省能量的且经济的方式在重 量特别小、强度特别高且在容器内部杂质特别少的情况下制造空心体， 尤其是储压器。此外，按本专利技术的方法的经济性从圆坯的使用中获得，所述圆坯 可以以低廉的成本以细微分级的厚度及优良的表面质量和微小的公差 来获得。根据本专利技术，所述深冲或压制可以包括一次或多次变形过程。根 据本专利技术，可以在工件停止时、也优选在工件旋转时进行所述变形过 程。方法速度可以进一步通过以下方式得到提高，即所述中心区域的深冲或压制以及所述外部区域的弯边在同一个夹具(Einspannung )中进行。此外，合适地使用压床/滚压机，在该压床/滚压机上在所述成形 芯轴的前面的端面侧布置成形凹模。优选使用按本专利技术的装置。所述方法的经济性可以进一步地通过以下方式得到提高，即在深 沖或者压制时，所述外部区域尤其变形为漏斗状。按照该实施方式，辊弯边;圓筒形状。在深冲i者压制之i^通常对所述工件进行加热Z而后所述外部区域能够特别好地成形。漏斗状本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于由圆坯形的工件（１）制造空心体的装置，尤其是压床和／或滚压机，具有　－成形芯轴（１１），该成形芯轴（１１）以能够围绕着旋转轴线（１０）旋转地被驱动的方式得到支承，　－压紧元件（１８），该压紧元件（１８）以能够围绕着所述旋转轴 线（１０）旋转并且为夹紧工件（１）能够相对于所述成形芯轴（１１）轴向移动的方式得到支承，以及　－至少一个成形辊（３１），该成形辊（３１）能够相对于所述成形芯轴（１１）进行轴向和／或径向进给，　其特征在于，　－在所述压紧元件 （１８）上布置了至少一个成形凹模（４０），该成形凹模（４０）为使所述工件（１）变形能够相对于所述成形芯轴（１１）进行轴向移动，并且　－所述成形凹模（４０）能够关于所述压紧元件（１８）进行轴向移动。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：W赫特，B尼利斯，
申请(专利权)人：利费尔德金属旋压有限责任公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]