液压成型的弯角管件的制造方法和装置制造方法及图纸

技术编号:807230 阅读:191 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种液压成型弯角管件的方法,它包括: 将弯角金属管坯安放在大致相应的弯角形模腔内,该管坯具有外表面,其中该外表面在该管坯的弯角部处具有大致位于该管坯相反两侧上的凹表面部和凸表面部; 密封管坯的相反两端; 向管坯内部供应高压流体; 因供应高压流体使管坯胀大,使其与限定该模腔的表面的形状吻合; 对至少管坯一端施力以造成金属材料在管坯内流动,从而将管坯壁厚保持在一个预定范围内,其中与对纵向对准管坯凹表面部的管坯部施加的力的大小相比,对纵向对准该管坯凸表面部的管坯部施加更大的力,从而与靠近凹表面部的管坯部相比地造成更多金属材料流向靠近相邻该凸表面部的管坯部,从而在靠近凹表面部的管坯部上限制了褶皱的形成。(*该技术在2018年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及液压成型。确切地说,本专利技术涉及一种用于制造液压成型的无褶皱弯角管件的制造方法和装置。
技术介绍
在此所考虑的弯角管件是汽车部件,确切地说,它们是汽车组件的一部分如车架和轮脚架。部件可以是一个框架件、横梁、侧梁、A柱等。在过去,如果在此所述的弯角部件被制成其弯角大于30度的管形,则这样的弯角部件需要将一个加强托架焊接到弯管段的突起部上以加强在弯管段突起部处的薄壁的强度。将加强托架焊接到其突起部薄壁需要加强托架的管弯段上,这给最终部件增加了材料费和不希望的重量。人们总是希望通过改进的制造方法和装置来更经济地使汽车部件更加轻巧。专利技术概述可以通过这样一种液压成型一弯角管件的方法来克服现有技术的缺陷,所述方法包括将一弯角金属管坯安放在大致相应的角形模腔内,该管坯具有外表面,其中该外表面在该管坯的弯角部处具有大致位于该管坯相反两侧上的凹表面部和凸表面部密封管坯的相反(相对)两端;向管坯内部供应高压流体;因供应高压流体而胀大管坯,从而使其与限定该模腔的表面的形状吻合;对至少管坯一端施力以造成金属材料在管坯内流动,以将管坯壁厚保持在一个预定范围内,其中与对纵向对准管坯凹表面部的管坯部施加的力的大小相比,对纵向对准该管坯凸表面部的管坯部施加更大的力,从而与靠近凹表面部的管坯部相比地造成更多金属材料流向靠近相邻该凸表面部的管坯部,从而在靠近凹表面部的管坯部上限制了褶皱的形成。根据本专利技术的原理,提供一种用于成形弯角管件的液压成型模具装置,它包括具有模具部件的模具,所述模具部件包括互相配合而限定出放入弯曲金属管坯的弯角模腔的模具表面,所述金属管坯的外表面包括凸表面部和在其相反侧面上的凹表面部;第一和第二压头组件,它们具有各自的第一和第二有关的管端压接结构,所述管端压接结构设置在该模腔的相对端上,管端压接结构被制造和布置成能被插入该模腔的相对端内;该管端压接结构具有用于接触放在模腔内的金属管坯的相对端的管端接触表面;该管端压接结构还包括被建造和布置成能够向金属管坯内部供应液压成型流体的孔;该压头组件还包括被建造和布置成能够提高供给金属管坯内部的液压成型流体的压力的流体加压系统,其压力应高到足以胀大金属管坯而使其与限定该模腔的模具表面的形状相吻合;至少其中一个管端压接结构可以通过有关的压头组件移动,从而被迫与金属管坯相反端中的一端接触以便在该管端压接结构之间纵向挤压金属管坯,造成金属材料在胀大金属管坯的过程中纵向流动以便将金属管坯壁厚保持在所需范围内;至少一个活动的管端压接结构这样建造和布置使其管端接触表面,与对施加在纵向对准管坯凸表面部的金属管坯那一端局部上的力的大小相比,对纵向对准金属管坯凸表面部的金属管坯那一端局部施加更大的力,从而造成比纵向流向该金属管坯凹表面部的金属更多的金属纵向流向该金属管坯的凸表面部。根据本专利技术的另一方面,提供一种适用于构成一刚性汽车组件的一部分如汽车车架组件等的汽车部件,所述汽车部件是由一个具有预定壁厚和预定圆周尺寸的圆筒形坯料构成的;圆筒形坯料接受弯曲和液压成型,从而产生其中心弯曲段至少为30度的管壁和相反端的弯角部;该中心弯曲段具有约超过圆筒坯料预定圆周尺寸的10%的圆周尺寸;中心弯曲段包括无褶皱的凹陷部和壁厚在圆筒坯料预定壁厚的±10%范围内的突起部。图面简介附图说明图1是液压成型系统的局剖示意图,示出根据本专利技术工作原理置于下模部中的弯曲管坯;图2是根据本专利技术的液压压头的管接合部的透视图;图3与图1相似,示出被密封地插入管坯相对端内的液压系统;图4是液压压头与管坯之间的界面的放大截面图;图5与图3相似,示出为下次液压成型步骤而准备的充满水的弯曲管子;图6是与图5相似,示出在液压成型过程中的下一步骤,其中加压水根据本专利技术使管子膨胀成其最终形状;图7局部剖视地示出根据本专利技术第二实施例的液压成型系统;图8是表示根据本专利技术第二实施例的管坯刻槽端的透视图;图9是根据本专利技术第二实施例示出液压压头与管坯一端之间界面的放大截面图。专利技术的详细说明具体地参见图1,其中示出液压成型系统10,它包括液压成型模具12、一对液压压头组件16、18。模具12包括下模部14,在图1中示意地画出该下模部的横截面。模具12基本上是按照1997年8月21日提交的申请WO98/08633中所述制成的,在此作为参看引入这篇文献,但是在本文中,其所形成的模腔的形状不同。液压压头组件16、18设置在模具12的相对端上。压头组件16、18一般包括各自的压头缸筒20、22、各自的外压头24、26,它们突出到压头缸筒20、22之外。如图3所示,外压头24可以移出到压头缸筒20外并与待液压成型的管坯70的一端28密封压接,所述管坯置于下模部14内。相似地,外压头26可以移动到压头缸筒22外,并被建造和布置成接合在和密封管坯70的另一端28(见图4)。给压头组件16、18供应流体加压增压器,并以液压操作所述组件,以便在根据传统液压成型系统的管坯胀大过程中纵向挤压管坯。或者,我们考虑到液压成型系统10可具有阀装置,当压头24、26与管端28密封接合时,所述阀装置用来控制进入外压头24的流体。外压头24又将流体,最好是水导入管坯70内。外压头24、26分别包括主体部46和固定在主体部上的端盖48。确切地说,各主体部46成加强套管部形状,它伸出到压头缸筒20或22外。各端盖48包括被适当的紧固件50密封拧紧到主体部46远端的圆边上的环形凸缘部52。各端盖48还包括细长管部56,它与凸缘部52成一体并相对各主体部46轴向向外延伸。各管部56与凸缘部52相比具有较小的外直径,且具有大致成圆柱形的外表面,它被制造和布置成在液压成型模腔的各端形成的相应圆柱面62的外圆周密封面,而上下模此时处于封闭状态(即当上模部降低到下模部14上)。如图2所示,端盖48的终点是喷嘴部64,它与管部56成一体并突出到管部56外。喷嘴部64大致成管形并且与管部56相比具有缩小的外直径。径向延伸的环形边缘面66位于管部56与喷嘴64之间。边缘面具有局部的环形部67,它构成了管接合表面部,所述表面部被制造和布置成在液压成型操作中密封接合管坯70的一端28。边缘面66还包括刻槽或切口表面部78,在表面部67接合时延伸远离所述管端28。局部环形表面部67在角部79转变成切口部或刻槽部78。各喷嘴部64有圆柱形外表面,它被制造和布置成可借摩擦容放在管端内、并可滑动地接合在管端的内圆柱表面部,使管端在高压液压成型过程中被密封住。纵向孔69穿过各端盖48并被制造和布置成使来自外压头24(或至少是外压头之一)的高压流体与管坯70的内区流通。当上模部下降到下模部14上时,由外周模腔面限定并构成了一个胀大模腔72,其表面对应于管坯70的所需的最终成型形状。对于大多数用途来说,管坯70具有管状横截面并将被液压成型为矩形截面管,如WO98/08633所述的那样。因此,可以认为模腔72从在其一端的圆柱形(如在表面62)转变为在其中心部的方形截面。可以在图1中看到,在这样的液压成型装置中,所需的液压成型部件具有略微弯曲的形状。尤其是,当液压成型制造要获得对于相对管端的纵向中心线至少为30度的弯曲部的部件时,本专利技术获得了最大的利益。例如在图1中,角α大于30度。如图1所示,角α不本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员:弗兰克·A·霍顿
申请(专利权)人:科西马国际公司
类型:发明
国别省市:

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