用于制造縱向接縫焊接的空心型材的方法和裝置制造方法及圖紙

本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種用于由一具有確定的縱向邊緣（Ｂ１、Ｂ２）的薄板坯料（Ｂ）制造縱向接縫焊接的空心型材（Ｒ）的方法和裝置，其中首先將薄板坯料（Ｂ）借助于至少兩個(gè)模具件（２、３）預(yù)成形為一開口型材（Ｓｒ），各模具件分別具有一凹槽（４、５），它們確定待制造的空心型材（Ｒ）的至少一部分的外形，并且緊接著將薄板坯料（Ｂ）在開口型材（Ｓｒ）的區(qū)域內(nèi)相互面對的縱向邊緣（Ｂ１、Ｂ２）相互焊接。本發(fā)明專利技術(shù)的方法和裝置能夠按簡單的方式便宜地制造精確成型的空心型材。其這樣達(dá)到，即為了生產(chǎn)開口型材（Ｓｒ），通過模具件（２、３）的相對位置的改變將薄板坯料（Ｂ）自由地圍繞一在模具件（２、３）之間定位的沿薄板坯料（Ｂ）縱向方向延伸的心軸（８）敷設(shè)，該心軸的外形確定待制造的空心型材（Ｒ）的內(nèi)形，并且將這樣得到的開口型材（Ｓｒ）緊接著一級或多級地通過模具件（２、３）的相對位置的各另一改變完成成型。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術(shù)】
本專利技術(shù)涉及一種用于由一具有確定的縱向邊緣的薄板坯料制造縱向接縫焊接的空心型材的方法，其中首先將薄板坯料借助于至少兩個(gè)模具件預(yù)成型為一開口型材，各模具件分別具有一凹槽，其確定待制造的空心型材的至少一部分的外形，并且緊接著將薄板坯料在開口型材的區(qū)域內(nèi)相互面對的各縱向邊緣相互焊接。此外本專利技術(shù)涉及一種用于由一具有確定的縱向邊緣的薄板坯料制造縱向接縫焊接的空心型材的裝置，其包括至少兩個(gè)模具件，各模具件的相對位置是可改變的并且分別具有一凹槽，該凹槽確定待制造的空心型材的至少一部分的外形，并且該裝置配備一焊接裝置，用于在薄板坯料成型為一開口型材以后焊接其各縱向邊緣。
技術(shù)介紹
在汽車工業(yè)中日益由薄壁的空心型材取代敞開的焊接型材，其原始形式由縱向接縫焊接的管子構(gòu)成。這些構(gòu)件通過小的壁厚設(shè)計(jì)成使其在最充分利用材料下達(dá)到極小的重量。為了可以確保所謂空間框架結(jié)構(gòu)的技術(shù)功能性，構(gòu)件的制造過程一直向最終的成型必須是可控制的。過程鏈的一基本的元素在這里的型材成型過程，在其中成型用作為空心型材料的管件。為了特殊的型材即所謂“拼焊管(TailoredTube)”的成型，間斷的工作方式已證明是適用的，亦即由完成剪裁的板坯成型，拼焊管是這樣的管件，它們由多個(gè)薄板段組成或其材料特性適應(yīng)于在實(shí)際使用或在成型過程中產(chǎn)生的負(fù)荷和要求。對于薄板坯成型為完成焊接的型材具有各種不同的可能性。但通常的解法利用對于成型和焊接的分開的工作站(DE 44 32 674 C1)。一種在一站中能夠制造縱向接縫焊接的管件的開頭所述型式的裝置例如由DE-PS 966 111是已知的。在該裝置中將薄板坯料成型為一開口管并焊接之。為此將一平面的薄板固定在兩個(gè)可在一模具支座上相互相對移動(dòng)的、相互對稱設(shè)置的模具半部之間，各模具半部分別具有一確定待制造的管的外形的半外殼形的凹槽。其中薄板坯料的各縱向邊緣平行于各模具半部的凹槽定位，而使各模具半部在相向移動(dòng)時(shí)容納為其分別配置的縱向邊緣并且朝橫截面觀察使其成圓弧形相互相向運(yùn)動(dòng)。在相向移動(dòng)的過程中通過夾具固定薄板坯料，各夾具定位在薄板坯料的中心縱軸線的配屬于薄板坯料的兩短的邊緣的末端上。按這種方式確保，薄板坯料由于各模具半部以一均勻的運(yùn)動(dòng)相向移動(dòng)沿通過各模具半部的凹槽預(yù)定的外形移動(dòng)，直到其各縱向邊緣在一頂點(diǎn)相遇。將這樣形成的開口管固定在該位置，以便焊接其各縱向邊緣。為了可接近開口管的開口區(qū)域，將各模具半部的上端部段向上翻開。緊接著將在開口區(qū)域內(nèi)相互配置的縱向邊緣相互進(jìn)行縱向接縫焊接。由DE-PS 966 111已知的處理方式的一決定性的缺點(diǎn)在于，其以加工的薄板的一規(guī)定的最小剛度為前提。這樣只確保，在各模具半部相向移動(dòng)時(shí)薄板均勻地彎曲成開口管。薄板按這種方式不能有針對性地向一具有精確預(yù)定的橫截面形狀的管子成型，而在成型過程中形成許多不可控制的棱邊和折彎，這使得到的管件可能是不適用的。如果薄板如此之薄，以致其在焊接時(shí)不能承受不可避免地在其上負(fù)擔(dān)的力，則一按由DE-PS 966 111已知的方法的焊接成形的開口管也導(dǎo)致不符合要求的成型。由WO 99/67037已知一種嘗試，用以消除上述型式的裝置的缺點(diǎn)。由該文件已知的處理方式將成型和焊接結(jié)合于一個(gè)工作站中。為此使用一個(gè)模具，其按DE-PS 966 111的模式具有兩個(gè)在一模具支座上可相互相對移動(dòng)的模具半部，各模具半部包括各一個(gè)圓柱形的半外殼形的凹槽。此外為各模具半部的凹槽分別配置一內(nèi)部心軸半部，它們在其外表面與凹槽的內(nèi)表面之間開放一間隙的情況下定位于相應(yīng)的凹槽中并且與相應(yīng)的模具半部固定連接。按這種方式在每一模具半部的凹槽的區(qū)域內(nèi)構(gòu)成一環(huán)形間隙。為了成型管件將待成型的薄板置于各模具半部之間，使其各縱向邊緣在緊接著的各模具半部相向移動(dòng)時(shí)可以插進(jìn)在相應(yīng)的模具半部中構(gòu)成的環(huán)形間隙中。在各模具半部繼續(xù)相向移動(dòng)時(shí)各縱向邊緣繼續(xù)向上移到縱向間隙并將薄板彎曲成一開口管。其中在環(huán)形間隙的區(qū)域內(nèi)確保薄板坯料的同時(shí)在板段的內(nèi)面和外面上實(shí)現(xiàn)的支撐，而不發(fā)生不符合要求的折彎和棱邊形成。該稱為“滾卷”的成型過程在各縱向邊緣相遇于得到的開口管的頂點(diǎn)時(shí)結(jié)束。在邊緣接口借助于一滾子精整滾圓以后可以在其開口的區(qū)域內(nèi)焊接該開口管，而不必將該管子轉(zhuǎn)到另一裝置中。由WO 99/67037已知的方法雖然本應(yīng)能夠制造精確成型的管件，但在實(shí)踐中顯示若干缺點(diǎn)。例如內(nèi)部心軸的分開的實(shí)施形式和在各模具半部的凹槽的區(qū)域內(nèi)環(huán)形間隙的構(gòu)成在制造模具時(shí)要求一高的加工精度。機(jī)械的實(shí)施形式也是明顯較復(fù)雜的，因?yàn)闉榱藦姆珠_的內(nèi)部心軸中分離完成焊接的管子需要耗費(fèi)的牽引單元以及為了固定心軸位置需要專門的很有力的壓緊裝置。在不可避免的狹窄的環(huán)形間隙的區(qū)域內(nèi)模具與薄板之間的相對運(yùn)動(dòng)還導(dǎo)致薄板表面的損傷和模具的磨損。此外特別在加工薄板時(shí)仍然存在危險(xiǎn)，即在焊接時(shí)由于其中產(chǎn)生的邊緣負(fù)荷在焊縫的區(qū)域內(nèi)導(dǎo)致不符合要求的成型。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
從上述的現(xiàn)有技術(shù)出發(fā)本專利技術(shù)的目的在于，提供一種方法和裝置，其按簡單的方式能夠便宜地制造精確成型的空心型材。關(guān)于開頭所述型式的方法該目的按照本專利技術(shù)這樣達(dá)到，即為了生產(chǎn)開口型材，通過各模具件的相對位置的改變將薄板坯料自由地圍繞一在各模具件之間定位的沿薄板坯料的縱向方向延伸的心軸敷設(shè)，該心軸的外形確定待制造的空心型材的內(nèi)形，并且將這樣得到的開口型材緊接著以一級或多級通過各模具件的相對位置的各另一改變完成成型。以相應(yīng)的方式上述目的關(guān)于開頭所述型式的裝置這樣來達(dá)到，即一這樣的裝置按照本專利技術(shù)具有一心軸和一控制裝置，心軸的外形符合待制造的空心型材的內(nèi)形，控制裝置發(fā)送控制信號(hào)以便各模具件從一彼此遠(yuǎn)離的起始位置到一成型位置以至少兩級實(shí)現(xiàn)的相對位置的改變。按照本專利技術(shù)待成型為空心型材的薄板坯料總是圍繞一心軸卷起，該心軸確定待生產(chǎn)的型材的內(nèi)形。其中借助于各模具件實(shí)現(xiàn)薄板坯料在心軸上的敷設(shè)，使各模具件相互相對和向心軸移動(dòng)。其中可以這樣實(shí)現(xiàn)各模具件的涉及的相對位置的改變，即使各模具件同步地相互相向或相互遠(yuǎn)離移動(dòng)。但或者也有可能使各模具件分別依次移動(dòng)。其中，心軸可以停止不動(dòng)而為了成型開口管使各模具件向其移動(dòng)。但同樣也有可能，將一個(gè)模具件固定設(shè)置而只通過第二模具件的移動(dòng)實(shí)現(xiàn)各模具件的相對位置的改變。此時(shí)將薄板坯料有效地插進(jìn)固定模具件的為成型設(shè)置的凹槽中。這可以借助于可移動(dòng)的第二模具件來實(shí)現(xiàn)。附加或可選擇地可以單獨(dú)或?yàn)榇斯餐乩眯妮S和底板將薄板坯料在其成型時(shí)固定和移動(dòng)。在各模具件中以本身已知的方式成型凹槽，它們在成型過程中在下面嵌接薄板坯料配屬于它的縱向邊緣并且在繼續(xù)相互相向移動(dòng)時(shí)迫使薄板坯料以其各縱向邊緣沿凹槽的內(nèi)面運(yùn)動(dòng)。按這種方式強(qiáng)迫的薄板坯料的運(yùn)動(dòng)，如本來由現(xiàn)有技術(shù)同樣已知的，導(dǎo)致使薄板坯料成型為一開口型材。其中通過心軸在該過程中在空心型材的區(qū)域內(nèi)達(dá)到有針對性的受控的折彎形成或彎曲形成，由此能夠?qū)崿F(xiàn)快速的成型。此外心軸在薄板成型時(shí)支撐薄板，因?yàn)楸“蹇梢再N靠心軸，并且能夠這樣在短的加工時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)空心型材的誤差減小的形狀相符的制造。在薄板坯料按本專利技術(shù)方式自由地圍繞心軸敷設(shè)以后，在至少另一工作步驟中實(shí)現(xiàn)得到的最初仍粗糙地成型的開口型材的校準(zhǔn)。通過各模具件的相對位置的另一改變產(chǎn)生該校準(zhǔn)。這樣可以將各模具件為此必要時(shí)單獨(dú)地或共同地壓向心軸，以便使開口型材的形狀本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
用于由一具有確定的縱向邊緣（Ｂ１、Ｂ２）的薄板坯料（Ｂ）制造縱向接縫焊接的空心型材（Ｒ）的方法，其中首先將薄板坯料（Ｂ）借助于至少兩個(gè)模具件（２、３）預(yù)成型為一開口型材（Ｓｒ），各模具體分別具有一凹槽（４、５），該凹槽確定待制造的空心型材（Ｒ）的至少一部分的外形，并且緊接著將薄板坯料（Ｂ）在開口型材（Ｓｒ）的區(qū)域內(nèi)相互面對的縱向邊緣（Ｂ１、Ｂ２）相互焊接；其特征在于，為了生產(chǎn)開口型材（Ｓｒ），通過模具件（２、３）的相對位置的改變將薄板坯料（Ｂ）自由地圍繞一在各模具件（２、３）之間定位的、沿薄板坯料（Ｂ）的縱向方向延伸的心軸（８）敷設(shè)，該心軸的外形確定待制造的空心型材（Ｒ）的內(nèi)形，并且將這樣得到的開口型材（Ｓｒ）緊接著一級或多級地分別通過各模具件（２、３）的相對位置的另一改變完成成型。

【技術(shù)特征摘要】
【國外來華專利技術(shù)】...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：M布呂根布羅克，T弗萊米希，W里圖佩爾，M特法，
申請(專利權(quán))人：蒂森克虜伯鋼鐵股份公司，
類型：發(fā)明
國別省市：DE[德國]