BR112012019550B1

BR112012019550B1 - Método de hidroformação e dispositivo de hidroformação.

Info

Publication number: BR112012019550B1
Application number: BR112012019550-6A
Authority: BR
Inventors: Koichi Sato; Masaki Mizumura
Original assignee: Nippon Steel Corporation
Priority date: 2010-02-04
Filing date: 2011-02-02
Publication date: 2020-05-26
Also published as: WO2011096586A1; CN102740991B; BR112012019550A2; JPWO2011096586A1; JP5182426B2; CN102740991A

Abstract

patente de invenção: método de hidroformação e dispositivo de hidroformação. a presente invenção refere-se a um método de hidroformação caracterizado por compreender uma etapa de colocar as porções de extremidade de tubo de um disco tubular nas porções de entrada de um par de matrizes, uma etapa de formação por prensa ao conduzir uma entre o par de matrizes em direção à outra para comprimir as porções de extremidade de tubo do disco tubular para dentro por meio das porções afiladas, e uma etapa de hidroformar o disco tubular ao suprir o líquido de formação na parte interna do disco tubular cujas faces de extremidade de tubo opostas encostam nas superfícies inferiores da cavidade do par de matrizes para conferir uma carga de pressão interna e conduzir uma entre o par de matrizes em direção à outra de modo a aplicar uma carga compressiva na direção axial do tubo.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para MÉTODO DE HIDROFORMAÇÃO E DISPOSITIVO DE HIDROFORMAÇÃO.

CAMPO DA INVENÇÃO

[0001] Esta invenção refere-se a um método de método de hidroformação para obter um produto hidroformado ao fornecer um líquido de formação na parte interna de um disco tubular colocado em uma montagem de matriz para conferir uma carga de pressão interna e aplicar uma carga compressiva na direção axial do tubo, e a um dispositivo de hidroformação.

ANTECEDENTES DA TÉCNICA

[0002] A hidroformação tem sido conhecida como um método para formar tubos de metal. A figura 13 é um diagrama para explicar um método de hidroformação convencional.

[0003] Como mostrado na figura 13(a), a hidroformação comum utiliza matrizes superiores e inferiores 111 que possuem uma cavidade 114 de um formato interno substancialmente igual ao formato externo de um produto hidroformado tubular dividido ortogonalmente ao eixo geométrico do tubo, e um disco tubular transversalmente circular 105 que constitui o material do produto hidroformado. Quando a hidroformação for realizada, o disco tubular 105 primeiro é colocado na cavidade 114 das matrizes 111. Então, como mostrado na figura 13(b), a fixação por matriz das matrizes superiores e inferiores 111 é realizada. Então, como mostrado na figura 13(c), um líquido de formação 125 é fornecido na parte interna do disco tubular 105 para conferir uma carga de pressão interna, e uma carga compressiva é aplicada na direção axial do tubo por punções de pressão axial 151. Com isso, como mostrado na figura 13(d), o disco tubular 105 é comprimido enquanto é radialmente expandido para obter um produto hidroformado 103 cujo formato externo se conforma ao formato interno

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2/29 da cavidade 114 das matrizes 111. A hidroformação é vantajosa no ponto em que a redução de espessura de parede do disco tubular 105 pela expansão radial pode ser compensada pela compressão do disco tubular 105 para formar um tubo de formato complicado com alta precisão.

[0004] Nesse aspecto, produtos hidroformados de vários formatos vêm sendo exigidos nos últimos anos. As figuras 14(a) e (b) mostram um exemplo desse produto hidroformado 103. Esse produto hidroformado 103 é formado em um formato transversal cujas porções de extremidade de tubo opostas 103a na direção axial do tubo são mais more internamente estreitadas do que a porção intermediária 103b, e as porções de extremidade do tubo 103a são formadas no formato transversal que poderiam ser obtidos ao girar o formato transversal da porção intermediária 103b de formato transversal quadrado aproximadamente 45° na direção circunferencial.

[0005] Para obter esse produto hidroformado 103, a cavidade 114 das matrizes 111 é formada em um formato que se conforma ao formato externo do produto hidroformado 103. Então, como mostrado na figura 14(c), de modo que o disco tubular 105 possa ser colocado na cavidade 114 antes da fixação das matrizes 111, o disco tubular 105 é, como um processo a montante da hidroformação, comprimido nas direções P1 para conduzir a formação por prensa. Como resultado, um produto formado intermediário foi geralmente obtido cujas porções de extremidade de tubo são formadas em um formato que se conforma às porções de extremidade de tubo 103a do produto hidroformado 103.

LISTA DE CITAÇÃO

Documento de Patente

Literatura de Patente

PLT1: Publicação de Patente japonesa (A) No. 2003Petição 870200005959, de 13/01/2020, pág. 7/59

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SUMÁRIO DA INVENÇÃO

Problema da Técnica

[0006] Entretanto, com o método convencional, visto que a formação de prensa separada é realizada como um processo a montante da hidroformação anteriormente mencionada, uma tarefa incômoda de transferir o produto formado intermediário a partir das matrizes para a formação por prensa para as matrizes de modo a causar a hidroformação. Ademais, após o produto formado intermediário ser removido das matrizes para a formação de prensa, a recuperação ocorre nas porções formadas por prensa do produto formado intermediário, de tal modo ocorre um denominado problema de aperto mecânico de não ser possível realizar a fixação por matriz quando o produto hidroformado for colocado nas matrizes para a hidroformação. Ademais, quando as faces de extremidade do tubo do produto formado intermediário assumem um formato destorcido devido à carga axial que atua sobre o disco tubular 105 durante a formação de prensa, se torna necessário permitir que a pressão axial pelas punções de pressão axial 151 realize um corte, forjamento separado, ou outro trabalho das faces de extremidade do produto formado intermediário.

[0007] Ademais, na hidroformação convencional, o mecanismo de condução necessário para realizar a hidroformação exige um total de três unidades de condução, ou seja, uma unidade de condução para fixar as matrizes 111 e duas unidades de condução para acionar as duas punções de pressão axial 151, isso origina uma quantidade proporcional de unidade de condução e o aumento do dispositivo de formação. Ademais, as punções de pressão axial 151 devem ser fornecidas com um formato que se conforma às matrizes 111 para serem deslizáveis dentro das matrizes 111, ou seja, substancialmente

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4/29 o mesmo formato que o formato externo das porções de extremidade de tubo 103a do produto hidroformado 103, isso causa um aumento proporcional no custo total do dispositivo de formação.

[0008] Ademais, mesmo quando a formação de prensa não é exigida como um processo a montante da hidroformação, ainda é necessário no momento de realizar a hidroformação utilizar um disco tubular 105 de um diâmetro externo que permite a inserção apertada formando parte da cavidade 114 das matrizes 111, de modo que o diâmetro do disco tubular 105 que pode ser colocado nas matrizes 111 seja limitado.

[0009] Portanto, a presente invenção foi realizada levando-se em consideração os problemas anteriormente mencionados, e seu objetivo é proporcionar um método de hidroformação e um dispositivo de hidroformação que, mesmo no caso onde a realização de um produto hidroformado exige a hidroformação e formação por prensa de porções de extremidade de um disco tubular, é capaz de realizar todos os processos muito facilmente, e além de permitir a simplificação e a redução do tamanho do dispositivo e ainda permitir a liberdade dimensional aumentada do disco tubular.

Solução para o Problema

[00010] Após um estudo assíduo, os inventores inventaram o método de hidroformação e dispositivo de hidroformação apresentados abaixo para superar os problemas anteriormente mencionados.

[00011] Um método de hidroformação de acordo com uma primeira invenção é caracterizado por compreender uma etapa de colocar as porções de extremidade de tubo de um disco tubular em porções de entrada de um par de matrizes que é formado para possuir cavidades em forma de furo inferior, cujas porções de entrada são mais radialmente expandidas do que suas porções inferiores, que são formadas entre as porções de entrada e as porções inferiores com

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5/29 porções afiladas cujo formato se transforme do formato interno das porções de entrada no formato interno das porções inferiores, e são dispostas de modo que as porções de entrada se faceiem, uma etapa de formação por prensa ao conduzir uma entre o par de matrizes em direção à outra para comprimir as porções de extremidade de tubo do disco tubular para dentro por meio das porções afiladas, e uma etapa de hidroformar o disco tubular ao fornecer líquido de formação na parte interna do disco tubular cujas faces de extremidade de tubo opostas se encostam nas superfícies inferiores de cavidade do par de matrizes para conferir uma carga de pressão interna e conduzir uma entre o par de matrizes em direção à outra para aplicar uma carga compressiva na direção axial do tubo.

[00012] Um método de hidroformação de acordo com uma segunda invenção é caracterizado pelo fato de que, na etapa de formação por prensa da primeira invenção, a formação por prensa é realizada para fornecer às porções de extremidade de tubo do disco tubular um perfil diferente do perfil de formato externo dessas.

[00013] Um método de hidroformação de acordo com uma terceira invenção é caracterizado pelo fato de que, na etapa de formação por prensa da primeira invenção ou segunda invenção, uma entre o par de matrizes é conduzida em direção à outra para inserir os elementos de suporte que se projetam a partir das superfícies inferiores da cavidade das matrizes para dentro das porções de extremidade de tubo do disco tubular.

[00014] Um método de hidroformação de acordo com uma quarta invenção é caracterizado pelo fato de que na primeira invenção ou na segunda invenção, os pares de matrizes são usados para fornecer as cavidades de matriz em uma pluralidade de conjuntos, e uma pluralidade de produtos hidroformados é obtida através do processo de formação por prensa e do processo de hidroformação.

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[00015] Um método de hidroformação de acordo com uma quinta invenção é caracterizado pelo fato de que na terceira invenção, os pares de matrizes são usados para fornecer as cavidades de matriz em uma pluralidade de conjuntos, e uma pluralidade de produtos hidroformados é obtida através do processo de formação por prensa e do processo de hidroformação.

[00016] Um dispositivo de hidroformação de acordo com uma sexta invenção é caracterizado por compreender um par de matrizes é formado para possuir cavidades em forma de furo inferior cujas porções de entrada são mais radialmente expandidas do que as porções inferiores, que são formadas entre as porções de entrada e as porções inferiores com porções afiladas cujo formato se transforma do formato interno das porções de entrada no formato interno das porções inferiores, e são dispostas de modo que as porções de entrada se faceiem, meio de condução para realizar a formação por prensa ao conduzir uma entre o par de matrizes em direção à outra para comprimir as porções de extremidade de tubo do disco tubular colocadas nas porções de entrada do par de matrizes para dentro por meio das porções afiladas, e meio de suprimento de líquido de formação para suprir o líquido de formação à parte interna do disco tubular cujas faces de extremidade de tubo opostas se encostam nas superfícies inferiores da cavidade do par de matrizes para conferir uma carga de pressão interna.

[00017] Um dispositivo de hidroformação de acordo com uma sétima invenção é caracterizado pelo fato de que na sexta invenção, o disco tubular é hidroformado ao fazer com que o meio de suprimento de líquido de formação supra o líquido de formação à parte interna do disco tubular cujas faces de extremidade de tubo opostas se encostam nas superfícies inferiores da cavidade do par de matrizes para conferir uma carga de pressão interna, e fazer com que o meio de condução

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7/29 conduza uma entre o par de matrizes em direção à outra para aplicar uma carga compressiva na direção axial do tubo.

[00018] Um dispositivo de hidroformação de acordo com uma oitava invenção é caracterizado pelo fato de que na sexta invenção ou sétima invenção, o perfil de formato interno das porções inferiores das cavidades do par de matrizes é formado para possuir um perfil diferente do perfil de formato externo das porções de extremidade de tubo do disco tubular.

[00019] Um dispositivo de hidroformação de acordo com uma nona invenção é caracterizado pelo fato de que na sexta invenção ou na sétima invenção, os elementos de suporte são adicionalmente fornecidos se projetando a partir das superfícies inferiores da cavidade do par de matrizes e são inseridos nas porções de extremidade de tubo do disco tubular quando uma entre o par de matrizes for conduzida em direção à outra.

[00020] Um dispositivo de hidroformação de acordo com uma decima invenção é caracterizado pelo fato de que na oitava invenção, os elementos de suporte são adicionalmente fornecidos se projetando a partir das superfícies inferiores da cavidade do par de matrizes e são inseridos nas porções de extremidade de tubo do disco tubular quando uma entre o par de matrizes for conduzida em direção à outra.

[00021] Um dispositivo de hidroformação de acordo com uma décima-primeira invenção é caracterizado pelo fato de que na sexta invenção ou na sétima invenção, o par de matrizes é formado com uma pluralidade de conjuntos das cavidades de matriz.

[00022] Um dispositivo de hidroformação de acordo com uma décima-segunda invenção é caracterizado pelo fato de que na oitava invenção, o par de matrizes é formado com uma pluralidade de conjuntos das cavidades de matriz.

[00023] Um dispositivo de hidroformação de acordo com uma

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8/29 décima-terceira invenção é caracterizado pelo fato de que na nona invenção, o par de matrizes é formado com uma pluralidade de conjuntos das cavidades de matriz.

Efeitos da Invenção

[00024] De acordo com a primeira invenção à décima-terceira invenção, mesmo no caso onde a realização de um produto hidroformado exige a hidroformação e a formação por prensa de porções de extremidade de um disco tubular é possível realizar todos os processos muito facilmente, e a um nível correspondente, executar um tempo de trabalho mais curto, redução de mão-de-obra, e melhoria de rendimento. Ademais, o número de mecanismos de condução necessário para implementar a hidroformação pode ser minimizado, e, além disso, visto que nenhuma punção de pressão axial é exigida, é possível realizar a simplificação e a redução de tamanho de todo o dispositivo de hidroformação, reduzindo assim o custo de fabricação do dispositivo de hidroformação. Ademais, o trabalho pode ser conduzido sem experimentar uma grande limitação no diâmetro do disco tubular, de modo que o grau de liberdade de tamanho do disco tubular que pode ser colocado nas matrizes seja aumentado para também aumentar a liberdade de desenho.

[00025] De acordo com a segunda invenção e a oitava invenção, é possível realizar a formação por prensa e a hidroformação muito facilmente mesmo no caso onde o perfil de formato externo das porções de extremidade de tubo do produto hidroformado é formado para possuir um perfil diferente do perfil de formato externo das porções de extremidade de tubo do disco tubular.

[00026] De acordo com a terceira invenção e a nona invenção, as faces de extremidade de tubo do disco tubular podem ser impedidas de se deformarem de maneira ondulante para dentro mesmo no caso onde o disco tubular é excessivamente comprimido para dentro pelas

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9/29 porções afiladas das cavidades durante a formação por prensa do disco tubular, com isso as extremidades opostas do disco tubular podem ser normalmente vedadas quando as faces de extremidade de tubo nas extremidades opostas se encostam nas superfícies inferiores da cavidade do par de matrizes.

[00027] De acordo com a quarta invenção, quinta invenção, décimaprimeira invenção, décima-segunda invenção e décima-terceira invenção, uma pluralidade de produtos hidroformados pode ser produzida em massa em um curto período de tempo.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[00028] A figura 1 é um conjunto de desenhos que mostra um exemplo de um produto hidroformado obtido por um método de hidroformação de acordo com uma primeira modalidade. A figura 1(a) é uma vista em perspectiva. A figura 1(b) é uma vista plana. A figura 1(c) é uma vista transversal superior. A figura 1(d) é uma vista transversal superior que mostra a relação entre um produto hidroformado e um disco tubular.

[00029] A figura 2 é um conjunto de desenhos que mostra a estrutura de um dispositivo de hidroformação de acordo com uma primeira modalidade. A figura 2(a) é uma vista transversal lateral. A figura 2(b) é uma vista transversal ao longo da linha A-A da figura 2(a). A figura 2(c) é uma vista transversal ao longo da linha B-B da figura 2(a).

[00030] A figura 3 é um conjunto de desenhos que explica o método de hidroformação de acordo com a primeira modalidade. A figura 3(a) é uma vista transversal lateral que mostra o estado de um disco tubular colocado em uma cavidade de uma matriz. A figura 3(b) é uma vista transversal lateral que mostra o estado durante a formação por prensa das porções de extremidade de tubo do disco tubular.

[00031] A figura 4 é um conjunto de desenhos que explica o método

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10/29 de hidroformação de acordo com a primeira modalidade. A figura 4(a) é uma vista transversal lateral que mostra o estado após a formação por prensa das porções de extremidade de tubo do disco tubular. A figura 4(b) é uma vista transversal ao longo da linha C-C da figura 4(a). A figura 4(c) é uma vista transversal ao longo da linha D-D da figura 4(a).

[00032] A figura 5 é um conjunto de desenhos que explica o método de hidroformação de acordo com a primeira modalidade. A figura 5(a) é uma vista transversal lateral que mostra o estado após o suprimento de líquido de formação à parte interna do disco tubular. A figura 5(b) é uma vista transversal lateral que mostra o estado após a hidroformação do disco tubular.

[00033] A figura 6 é um conjunto de desenhos que mostra a estrutura de um dispositivo de hidroformação de acordo com uma segunda modalidade. A figura 6(a) é uma vista transversal lateral. A figura 6(b) é uma vista plana.

[00034] A figura 7 é um conjunto de desenhos que mostra a estrutura de um dispositivo de hidroformação de acordo com uma terceira modalidade. A figura 7(a) é uma vista transversal lateral. A figura 7(b) é uma vista transversal ao longo da linha E-E da figura 7(a). [00035] A figura 8 é um conjunto de desenhos que explica um método de hidroformação de acordo com uma terceira modalidade. A figura 8(a) é uma vista transversal lateral que mostra o estado durante a formação por prensa porções de extremidade de tubo de um disco tubular. A figura 8(b) é uma vista transversal lateral que mostra o estado após a formação por prensa. A figura 8(c) é uma vista transversal ao longo da linha F-F da figura 8(b).

[00036] A figura 9 é um conjunto de desenhos que mostra um exemplo de um produto hidroformado obtido por um método de hidroformação de acordo com uma quarta modalidade. A figura 9(a) é

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11/29 uma vista em perspectiva. A figura 9(b) é uma vista plana. A figura 9(c) é uma vista transversal superior. A figura 9(d) é uma vista transversal superior que mostra a relação entre um produto hidroformado e um disco tubular.

[00037] A figura 10 é um conjunto de desenhos que mostra a estrutura de um dispositivo de hidroformação de acordo com uma quarta modalidade. A figura 10(a) é uma vista transversal lateral. A figura 10(b) é uma vista transversal ao longo da linha G-G da figura 10(a). A figura 10(c) é uma vista transversal ao longo da linha H-H da figura 10(a).

[00038] A figura 11 é um conjunto de desenhos que mostra um exemplo de um produto hidroformado obtido por um método de hidroformação de acordo com uma quinta modalidade. A figura 10(a) é uma vista em perspectiva. A figura 11(b) é uma vista plana. A figura 11(c) é uma vista transversal superior. A figura 11(d) é uma vista transversal superior que mostra a relação entre um produto hidroformado e um disco tubular.

[00039] A figura 12 é um conjunto de desenhos que mostra a estrutura de um dispositivo de hidroformação de acordo com uma quinta modalidade. A figura 12 é uma vista transversal lateral. A figura 12(b) é uma vista transversal ao longo da linha I-I da figura 12(a). A figura 12(c) é uma vista transversal ao longo da linha J-J da figura 12(a).

[00040] A figura 13 é um conjunto de desenhos para explicar um método de hidroformação convencional.

[00041] A figura 14 é um conjunto de desenhos que mostra um exemplo de um produto hidroformado. A figura 14(a) é uma vista em perspectiva. A figura 14(b) é uma vista plana. A figura 14(c) é um diagrama para explicar a formação por prensa realizada para obter o produto hidroformado.

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DESCRIÇÃO DE MODALIDADES

[00042] Exemplos de modos para implementar o método de hidroformação e o dispositivo de hidroformação incorporando a presente invenção são explicados abaixo em detalhes com referência aos desenhos.

[00043] Um método de hidroformação e um dispositivo de hidroformação de acordo com as primeiras modalidades são explicados primeiro.

[00044] A figura 1 é um conjunto de desenhos que mostra um exemplo de um produto hidroformado 3 obtido pelo método de hidroformação de acordo com a primeira modalidade. A figura 1(a) é uma vista em perspectiva desse. A figura 1(b) é uma vista plana. A figura 1(c) é uma vista transversal superior. A figura 1(d) é uma vista transversal superior que mostra a relação entre um produto hidroformado 3 e um disco tubular 5.

[00045] O produto hidroformado 3 obtido pelo método de hidroformação de acordo com a presente invenção é um formado em um formato tubular cuja porção intermediária 3b é mais radialmente expandida do que as porções de extremidade de tubo 3a das extremidades opostas. Entre as porções de extremidade de tubo 3a e a porção intermediária 3b são formadas as porções afiladas 3c fornecidas em um formato afilado liso para se transformar do formato transversal das porções de extremidade de tubo 3a no formato transversal da porção intermediária 3b. A porção intermediária 3b do produto hidroformado 3 é formada em um formato que poderia ser obtido ao estender radialmente parte ou toda a direção circunferencial das porções de extremidade de tubo 3a, e o grau de afilamento das porções afiladas 3c do produto hidroformado 3 é formado para se diferir com a região na direção circunferencial ou o grau de afilamento é formado da mesma forma independente da região na direção

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13/29 circunferencial. Esse produto hidroformado 3 é usado, por exemplo, na estrutura de um prédio, automóvel, ou similares.

[00046] No produto hidroformado 3 da primeira modalidade, a porção intermediária 3b é formada em um formato transversal quadrado e as porções de extremidade de tubo 3a nas extremidades opostas dessa são formadas no formato transversal quadrado que poderia ser obtido ao girar o formato transversal da porção intermediária 3b aproximadamente 45° na direção circunferencial. No produto hidroformado 3 da primeira modalidade, a porção intermediária 3b é formada em um formato que poderia ser obtido ao expandir radialmente a mesma em relação às porções de extremidade de tubo 3a sobre toda a faixa da direção circunferencial. As porções afiladas 3c do produto hidroformado 3 da primeira modalidade são bastante afiladas em locais ao longo da direção axial do tubo dos cantos 3d formados pelo formato transversal da porção intermediária 3b e são suavemente afiladas em locais ao longo da direção axial do tubo a partir das posições centrais entre os cantos 3d formados pelo formato transversal da porção intermediária 3b.

[00047] Como mostrado na figura 1(d), como o disco tubular 5 usado para obter esse produto hidroformado 3 no método de hidroformação de acordo com a presente invenção, utiliza-se um disco tubular 5 de um formato mais radialmente expandido do que as porções de extremidade de tubo 3a do produto hidroformado 3 em parte ou toda a direção circunferencial das porções de extremidade de tubo 3a. Na primeira modalidade, utiliza-se como o disco tubular 5 um em que o perfil de formato externo das porções de extremidade de tubo 5a é formado para ser um perfil diferente do perfil de formato externo das porções de extremidade de tubo 3a do produto hidroformado 3.

[00048] Um dispositivo de hidroformação 1 para implementar o

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14/29 método de hidroformação de acordo com a primeira modalidade é explicado a seguir.

[00049] A figura 2 é um conjunto de desenhos que mostra a estrutura do dispositivo de hidroformação 1 de acordo com a primeira modalidade. A figura 2(a) é uma vista transversal lateral. A figura 2(b) é uma vista transversal ao longo da linha A-A da figura 2(a). A figura 2(c) é uma vista transversal ao longo da linha B-B da figura 2(a).

[00050] O dispositivo de hidroformação 1 de acordo com a presente invenção compreende um par de matrizes 11, uma unidade de condução 21 como o meio de condução para conduzir uma entre o par de matrizes 11 em direção à outra, e uma unidade de suprimento de líquido de formação 23 como o meio de suprimento de líquido de formação para suprir o líquido de formação à parte interna do disco tubular 5 colocado no par de matrizes 11.

[00051] O par de matrizes 11 é usado para realizar a formação por prensa e a hidroformação do disco tubular 5 com as mesmas matrizes. Cada uma entre o par de matrizes 11 é fornecida com uma cavidade em forma de furo inferior 14 cuja porção de entrada 15 é mais radialmente expandida do que a sua porção inferior 16. As cavidades 14 são formadas entre as porções de entrada 15 e as porções inferiores 16 com as porções afiladas 17 fornecidas em um formato afilado liso para se transformar do formato interno das porções de entrada 15 no formato interno da porção 16. Por porções inferiores 16 entende-se as porções mais distantes que são as regiões entre as regiões das cavidades que são mais distantes das superfícies opostas 12 descritas abaixo. O par de matrizes 11 é colocado com as porções de entrada 15 que se faceiam e então posicionado para alinhar as cavidades 14 concentricamente.

[00052] O par de cavidades 14 fornecido no par de matrizes 11 é formado de modo que seu formato interno assuma substancialmente o

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15/29 mesmo formato que o formato externo do produto hidroformado 3 quando as superfície opostas de faceamento mútuo 12 do par de matrizes 11 se encostam umas nas outras. Isso significa que o formato interno das porções inferiores 16 das cavidades 14 é formado com formato substancialmente igual ao formato externo das porções de extremidade de tubo 3a do produto hidroformado 3, o formato interno das porções de entrada 15 das cavidades 14 é formado com formato substancialmente igual ao formato externo da porção intermediária 3b do produto hidroformado 3, e o formato interno das porções afiladas 17 das cavidades 14 é formado com formato substancialmente igual ao formato externo das porções afiladas 3c do produto hidroformado 3. Portanto, as porções de entrada 15 da cavidade 14 são formadas no formato que poderia ser obtido ao expandir radialmente parte ou toda a direção circunferencial das porções inferiores 16, e as porções afiladas 17 das cavidades 14 são formadas para se diferirem do afilamento com a região na direção circunferencial ou são formadas para serem iguais em grau de afilamento independente da região na direção circunferencial.

[00053] As porções de entrada 15 das cavidades 14 na primeira modalidade são formadas em um formato transversal quadrado e as porções inferiores 16 são formadas no formato transversal quadrado que poderia ser obtido ao girar o formato transversal das porções de entrada 15 aproximadamente 45° na direção circunferencial. Ademais, as porções afiladas 17 das cavidades 14 na primeira modalidade são severamente afiladas em locais ao longo da direção axial dos cantos 15a formados pelo formato transversal de porções de entrada 15 e são suavemente afilada em locais ao longo da direção axial do tubo a partir das posições centrais entre os cantos 15a formados pelo formato transversal da porção de entrada 15.

[00054] A unidade de condução 21 serve para conduzir uma entre o

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16/29 par de matrizes 11 em direções que fazem com que essa se aproxime e se afaste da outra matriz 11, e é configurada a partir de, por exemplo, um cilindro hidráulico, cilindro pneumático, motor elétrico ou similares. A unidade de condução 21 na primeira modalidade é configurada para conduzir a matriz 11 no lado direito na figura 2 em direção à matriz 11 no lado esquerdo.

[00055] A unidade de suprimento de líquido de formação 23 serve para suprir água ou outro líquido de formação dentro das cavidades 14 através de uma porta de suprimento de líquido de formação 19 formada na superfície inferior de cavidade 18 de uma matriz 11. Na primeira modalidade, a porta de suprimento de líquido de formação 19 é formada na cavidade 14 da matriz 11 não conduzida pela unidade de condução 21. Por superfície inferior de cavidade 18 aqui entende-se a superfície mais distante mais afastada da superfície oposta 12.

[00056] O método de hidroformação da primeira modalidade é explicado a seguir em detalhes.

[00057] Primeiro, o disco tubular 5 é colocado nas cavidades 14 do par de matrizes 11. Especificamente, como mostrado na figura 3(a), uma das matrizes 11 é conduzida para abrir um espaço entre as superfícies opostas 12, e uma porção de extremidade de tubo 5a do disco tubular 5 é inserida através da abertura 13 de uma ou a outra entre o par de matrizes 11 e dentro da porção de entrada 15. A face de extremidade de tubo 5b do disco tubular 5 inserida na porção de entrada 15 da matriz 11 encontra a porção afilada 17 que será impedida de inserção adicional.

[00058] Conforme o disco tubular 5 é usado aqui, um corpo tubular feito de metal, como um tubo de aço, tubo de alumínio ou similares. Ademais, basta que o disco tubular 5 seja formado em um formato mais radialmente expandido em parte ou toda a direção circunferencial do que o formato interno das porções inferiores 16 das cavidades 14 e

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17/29 seja de um tamanho inserível nas porções de entrada 15 das cavidades 14, e não seja limitado a um formato transversal circular como na primeira modalidade.

[00059] Então, as porções de extremidade de tubo 5a do disco tubular 5 são formadas por prensa. Especificamente, como mostrado na figura 3(b), a unidade de condução 21 conduz uma entre o par de matrizes 11 em direção à outra. Devido a isso, as faces de extremidade de tubo 5b nas extremidades opostas do disco tubular 5 entram em contato com as porções afiladas 17 das cavidades 14 do par de matrizes 11, e a partir de então as porções afiladas 17 aplicam uma carga que se comprime para dentro em parte ou toda a direção circunferencial do disco tubular 5 em contato com as porções afiladas 17 das cavidades 14, e as regiões que atravessam as porções afiladas 17 das cavidades 14 a partir do lado das porções de extremidade de tubo 5a em direção ao lado da porção intermediária 5c do disco tubular 5 são progressivamente formadas por prensa.

[00060] Como mostrado na figura 4(a), essa formação por prensa pelas porções afiladas 17 das cavidades 14 é realizada até as faces de extremidade de tubo 5b nas extremidades opostas do disco tubular 5 se encostarem nas superfícies inferiores da cavidade 18 do par de matrizes 11. A contiguidade das faces de extremidade de tubo 5b nas extremidades opostas do disco tubular 5 contra as superfícies inferiores da cavidade 18 do par de matrizes 11 veda as extremidades opostas do disco tubular 5. Deve ser observado que a figura 4(b) é uma vista transversal ao longo da linha C-C da figura 4(a). E a figura 4(c) é uma vista transversal ao longo da linha D-D da figura 4(a).

[00061] Aqui, o par de matrizes 11 é ajustado de modo que um intervalo L1 seja deixado aberto entre as superfícies opostas 12 do par de matrizes 11 no ponto de tempo quando as faces de extremidade de tubo 5b do disco tubular se encostam nas superfícies inferiores da

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18/29 cavidade 18 do par de matrizes 11. Ao ajustar o intervalo L1 entre as superfícies opostas 12, é possível controlar a intensidade de impulso das matrizes 11 na hidroformação posteriormente descrita.

[00062] Ademais, a formação por prensa das porções de extremidade de tubo 5a do disco tubular 5 às vezes fornece às faces de extremidade de tubo 5b do disco tubular 5 um formato destorcido. Nesse caso, após as faces de extremidade de tubo 5b nas extremidades opostas de disco tubular 5 se encostarem nas superfícies inferiores da cavidade 18 do par de matrizes 11, é aconselhável a partir de então conduzir adicionalmente uma entre o par de matrizes 11 em direção à outra utilizando a unidade de condução 21. Com isso, as superfícies inferiores da cavidade 18 aplicam carga compressiva às faces de extremidade de tubo 5b do disco tubular 5 na direção axial do tubo, de modo que as faces de extremidade de tubo 5b do disco tubular 5 possam se tornar planas para permitir a vedação completa das extremidades opostas do disco tubular 5.

[00063] Então, o disco tubular 5 é hidroformado. Especificamente, como mostrado na figura 5(a), a unidade de suprimento de líquido de formação 23 supre o líquido de formação 25 na parte interna do disco tubular 5 cujas faces de extremidade de tubo opostas 5b se encostam nas superfícies inferiores da cavidade 18 do par de matrizes 11 para conferir uma carga de pressão interna, e a unidade de condução 21 conduz uma entre o par de matrizes 11 em direção à outra para aplicar uma carga compressiva na direção axial do tubo. Com isso, como mostrado na figura 5(b), o disco tubular 5 é comprimido na direção axial do tubo enquanto é radialmente expandido para se conformar ao formato interno das cavidades 14. Essa hidroformação realizada sob a condução do par de matrizes 11 pela unidade de condução 21 é realizada até as superfícies opostas 12 do par de matrizes 11 entrarem

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19/29 em contato.

[00064] Então, o líquido de formação 25 é aplicado para estabelecer uma pressão interna ainda maior no disco tubular 5, com isso o disco tubular 5 é colocado em contato com as cavidades 14 e o disco tubular 5 é formado para se conformar mais estreitamente ao formato interno das cavidades 14. Então uma entre o par de matrizes 11 é conduzida para abrir um espaço entre as superfícies opostas 12, então o produto hidroformado 3 formado nas cavidades 14 é removido para completar a série de operações.

[00065] De acordo com a presente invenção, a formação por prensa e a hidroformação podem ser realizadas sequencialmente com o mesmo par de matrizes 11, de modo que o trabalho de transferir um produto formado intermediário de matrizes para a formação por prensa para as matrizes para a hidroformação possa ser eliminado. Ademais, visto que nenhum produto formado intermediário precisa ser transferido, a ocorrência de um problema de aperto mecânico induzido por recuperação elástica pode ser impedida. E se as faces de extremidade de tubo 5b do disco tubular 5 assumirem um formato destorcido durante a formação por prensa, as faces de extremidade de tubo 5b podem ser achatadas ao conduzir uma entre o par de matrizes 11 em direção à outra, tornando possível omitir o corte, forjamento e outro trabalho que foram separadamente realizados. Assim, mesmo no caso onde a realização do produto hidroformado 3 exige a formação por prensa das porções de extremidade de tubo 5a do disco tubular 5 além da hidroformação, ainda é possível realizar todos os processos muito facilmente, e em um nível correspondente, executar um tempo de trabalho mais curto, redução de mão-de-obra, e melhoria de rendimento.

[00066] Ademais, de acordo com a presente invenção, o único mecanismo de condução necessário para realizar a hidroformação é a

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20/29 unidade de condução 21 usada para conduzir uma entre o par de matrizes 11 em direção à outra, e, além disso, visto que nenhuma punção de pressão axial é exigida, é possível realizar a simplificação e redução de tamanho de todo o dispositivo de hidroformação 1, tornando assim possível reduzir o custo de fabricação total do dispositivo de hidroformação 1.

[00067] Ademais, de acordo com a presente invenção, o trabalho pode ser conduzido sem experimentar uma limitação maior sobre o diâmetro de disco tubular 5, de modo que o grau de liberdade de tamanho do disco tubular 5 que pode ser colocado nas matrizes 11 seja aumentado para aumentar também a liberdade de desenho. Portanto, ao obter um produto hidroformado 3 das dimensões desejadas, por exemplo, um produto hidroformado das mesmas dimensões pode ser obtido utilizando como o disco tubular 5 uma entre as espessuras de parede grandes e diâmetro externo pequeno ou uma entre as espessuras de parede pequenas e diâmetro externo grande. Outra possibilidade é que, por exemplo, quando o mesmo par de matrizes 11 for usado, é possível ao alterar apenas as dimensões do disco tubular 5 obter produtos hidroformados 3 de espessura de parede diferentes. Em outras palavras, a presente invenção aumenta a liberdade de desenho.

[00068] Ademais, de acordo com a presente invenção, mesmo no caso de formar o perfil de formato externo das porções de extremidade de tubo 3a do produto hidroformado 3 com um perfil diferente do perfil de formato externo das porções de extremidade de tubo 5a do disco tubular 5, a formação por prensa e a hidroformação podem ser realizadas muito facilmente.

[00069] Um método de hidroformação e um dispositivo de hidroformação de acordo com a segunda modalidade são explicados a seguir. Nota-se que os constituintes idênticos aos constituintes

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21/29 especificados acima são atribuídos com os mesmos símbolos para não exigir explicação.

[00070] A figura 6 é um conjunto de desenhos que mostra a estrutura de um dispositivo de hidroformação 1 de acordo com a segunda modalidade. A figura 6(a) é uma vista transversal lateral. A figura 6(b) é uma vista plana.

[00071] No dispositivo de hidroformação 1 de acordo com a segunda modalidade, uma pluralidade de pares de matrizes verticalmente espaçadas 11 é horizontalmente espaçada. Aqui, observada de maneira bidimensional, a pluralidade de pares de matrizes 11 é separada na direção lateral e separada na direção de profundidade. Assim, as cavidades correlacionadas 14 são fornecidas em uma pluralidade de conjuntos. A pluralidade de matrizes superiores 11 é fixada a um retentor de molde inferior 31, e a pluralidade de matrizes inferiores é fixada a um retentor de matriz superior 33. Ademais, o retentor de matriz superior 33 é verticalmente dirigível por uma unidade de condução não mostrada no desenho. Ademais, para suprir o líquido de formação para dentro das cavidades 14 das matrizes inferiores 11 através das portas de suprimento de líquido de formação 19 das matrizes 11, o retentor de molde inferior 31 é fornecido com um furo de suprimento de líquido de formação 35 que se comunica com as portas de suprimento de líquido de formação 19 das matrizes 11.

[00072] No método de hidroformação de acordo com segunda modalidade, as cavidades 14 podem ser usadas para obter uma pluralidade de produtos hidroformados 3 através do mesmo processo de formação por prensa e processo de hidroformação como na primeira modalidade. Isso permite que o produto hidroformado 3 seja produzido em grande volume em um curto período de tempo.

[00073] Ademais, o mesmo efeito também pode ser obtido quando

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22/29 um único par de matrizes 11 fornecido com uma pluralidade de conjuntos de cavidades 14 for usado.

[00074] Um método de hidroformação e um dispositivo de hidroformação de acordo com a terceira modalidade serão explicados a seguir.

[00075] A figura 7 é um conjunto de desenhos que mostra a estrutura de um dispositivo de hidroformação 1 de acordo com uma terceira modalidade. A figura 7(a) é uma vista transversal lateral. A figura 7(b) é uma vista transversal ao longo da linha E-E da figura 7(a). [00076] O dispositivo de hidroformação 1 de acordo com a terceira modalidade compreende adicionalmente elementos de suporte 41 que se projetam a partir das superfícies inferiores da cavidade 18 do par de matrizes 11. Para permitir que as porções de extremidade de tubo 5a do disco tubular 5 sejam inseridas entre as superfícies periféricas internas das porções inferiores 16 das cavidades 14 e as superfícies periféricas externas dos elementos de suporte 41, os elementos de suporte 41 são fornecidos para serem separados das superfícies periféricas internas das porções inferiores 16 das cavidades 14 por toda a sua direção circunferencial. As superfícies periféricas externas dos elementos de suporte 41 são formadas em um formato similar ao formato interno das porções inferiores 16 das cavidades 14. Para permitir que a unidade de suprimento de líquido de formação 23 forneça o líquido de formação dentro das cavidades 14 através da porta de suprimento de líquido de formação 19 de uma matriz 11, um elemento de suporte 41 na terceira modalidade é formado com uma porta de suprimento de líquido de formação 43 que se comunica com a porta de suprimento de líquido de formação 19 da matriz 11. Deve ser observado que os elementos de suporte 41 são formados em no par de matrizes 11.

[00077] O método de hidroformação da terceira modalidade é

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23/29 explicado em detalhes a seguir. Comparado com o método de hidroformação da primeira modalidade, o método de hidroformação da terceira modalidade se difere apenas no processo de formação por prensa.

[00078] No processo de formação por prensa, como apresentado antes, a unidade de condução 21 conduz uma entre o par de matrizes 11 em direção à outra, com isso as regiões que atravessam as porções afiladas 17 das cavidades 14 a partir do lado das porções de extremidade de tubo 5a em direção ao lado da porção intermediária 5c do disco tubular 5 são progressivamente formadas por prensa. Se o disco tubular 5 for excessivamente pressionado para dentro das porções afiladas 17 das cavidades 14 nesse momento, as faces de extremidade de tubo 5b do disco tubular 5 se enrolam para dentro para representar um risco de as faces de extremidade de tubo 5b não se encostarem mais nas superfícies inferiores da cavidade 18 e as extremidades opostas de disco tubular 5 não serem mais vedadas.

[00079] Para evitar isso, no processo de formação por prensa, como mostrado na figura 8(a) a figura 8(c), os elementos de suporte 41 são inseridos nas porções de extremidade de tubo 5a do disco tubular 5 enquanto uma entre o par de matrizes 11 é conduzida em direção à outra para formar p prensa as porções de extremidade de tubo 5a do disco tubular 5 com as porções afiladas 17 das cavidades 14. Devido a isso, os elementos de suporte 41 entram em contato com as porções de extremidade de tubo 5a do disco tubular 5 a partir da parte interna, de modo que essa distorção possa ser inibida mesmo quando as porções de extremidade de tubo 5a do disco tubular 5 forem excessivamente pressionadas para dentro pelas porções afiladas 17 das cavidades 14 para fazer com que as faces de extremidade de tubo 5b do disco tubular 5 também se enrolem para dentro.

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[00080] Os métodos de hidroformação e dispositivos de hidroformação da quarta modalidade e da quinta modalidade serão explicados a seguir em detalhes. Com referência à quarta modalidade e quinta modalidade, os casos de produção de produtos hidroformados 3 de um formato diferente daquele da primeira modalidade são explicados.

[00081] A figura 9 é um conjunto de desenhos que mostra um exemplo de um produto hidroformado 3 obtido por um método de hidroformação de acordo com a quarta modalidade. A figura 9(a) é uma vista em perspectiva. A figura 9(b) é uma vista plana. A figura 9(c) é uma vista transversal superior. A figura 9(d) é uma vista transversal superior que mostra a relação entre um produto hidroformado e um disco tubular. Ademais, a figura 10(a) é um conjunto de desenhos que mostra a estrutura de um dispositivo de hidroformação 1 de acordo com a quarta modalidade. A figura 10(a) é uma vista transversal lateral. A figura 10(b) é uma vista transversal ao longo da linha G-G da figura 10(a). A figura 10(c) é uma vista transversal ao longo da linha HH da figura 10(a).

[00082] No produto hidroformado 3 de acordo com a quarta modalidade, a porção intermediária 3b é formada em um formato substancialmente quadrado, as porções de extremidade de tubo 3a nas extremidades opostas dessas possuem um formato transversal retangular que poderia ser obtido ao girar o formato transversal da porção intermediária 3b 45° na direção circunferencial, e as porções de superfície lateral 3f formadas entre os cantos 3e formadas pelo formato transversal retangular são formadas em um formato rebaixado como arqueado para dentro. As porções afiladas 3c do produto hidroformado 3 na terceira modalidade são formadas para serem bastante afiladas em locais ao longo da direção axial do tubo a partir dos cantos 3d formados pelo formato transversal da porção

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25/29 intermediária 3b e para serem pouco afiladas em locais ao longo da direção axial do tubo a partir das posições centrais entre os cantos 3d formados pelo formato transversal da porção intermediária 3b.

[00083] No dispositivo de hidroformação 1 de acordo com a quarta modalidade, as porções de entrada 15 das cavidades 14 são formadas em um formato transversal quadrado, as porções inferiores 16 das cavidades 14 possuem o formato transversal retangular que poderia ser obtido ao girar o formato transversal das porções de entrada 15 aproximadamente 45° na direção circunferencial, e as porções de superfície lateral 16b formadas entre os cantos 16a formados pelo formato transversal retangular são formadas em um formato rebaixado como arqueado para dentro. Ademais, as porções afiladas 17 das cavidades 14 na quarta modalidade são formadas para serem severamente afiladas em locais ao longo da direção axial dos cantos 15a formados pelo formato transversal das porções de entrada 15 e para serem pouco afiladas em locais ao longo da direção axial das posições centrais entre os cantos 15a formados pelo formato transversal das porções de entrada 15.

[00084] No método de hidroformação de acordo com a quarta modalidade, os mesmos processos são realizados no método de hidroformação de acordo com a primeira modalidade exceto que como o disco tubular 5 é usado, um entre o formato circular de um diâmetro externo igual ao maior diâmetro do formato interno das porções inferiores 16 das cavidades 14.

[00085] A figura 10 é um conjunto de desenhos que mostra um exemplo de um produto hidroformado 3 obtido pelo método de hidroformação de acordo com uma quinta modalidade. A figura 10(a) é uma vista em perspectiva. A figura 10(b) é uma vista plana. A figura 10(c) é uma vista transversal superior. A figura 10(d) é uma vista transversal superior que mostra a relação entre o produto

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26/29 hidroformado 3 e o disco tubular 5. A figura 11 é um conjunto de desenhos que mostra a estrutura de um dispositivo de hidroformação 1 de acordo com uma quinta modalidade. A figura 11(a) é uma vista transversal lateral. A figura 11(b) é uma vista transversal ao longo da linha I-I da figura 11(a). A figura 11(c) é uma vista transversal ao longo da linha J-J da figura 11(a).

[00086] No produto hidroformado 3 de acordo com a quinta modalidade, a porção intermediária 3b é formada em um formato substancialmente circular, e as porções de extremidade de tubo 3a nas extremidades opostas são formadas em um formato substancialmente circular de diâmetro menor do que a porção intermediária 3b. O grau de afilamento das porções afiladas 3c do produto hidroformado 3 na quinta modalidade é formado igual independente da região na direção circunferencial.

[00087] No dispositivo de hidroformação 1 de acordo com a quinta modalidade, as porções de entrada 15 das cavidades 14 são formadas em um formato transversal circular e as porções inferiores 16 das cavidades 14 são formadas em um formato transversal circular de diâmetro menor do que o formato transversal das porções de entrada 15. O grau de afilamento das porções afiladas 17 das cavidades 14 na quarta modalidade é formado igual independente da região na direção circunferencial.

[00088] No método de hidroformação de acordo com a quinta modalidade, os mesmos processos são realizados no método de hidroformação de acordo com a primeira modalidade exceto que como o disco tubular 5 é usado um entre o formato circular de um diâmetro externo maior do que o diâmetro interno das porções inferiores 16 das cavidades 14 e menor do que o diâmetro interno das porções de entrada 15 das cavidades 14.

[00089] No caso onde, como no método de hidroformação de

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27/29 acordo com a quinta modalidade, utiliza-se como o disco tubular 5 o mesmo perfil que o perfil de formato externo das porções de extremidade de tubo 3a do produto hidroformado 3 e diferente apenas em diâmetro, então, em comparação com o caso onde utiliza-se como o disco tubular 5 o mesmo diâmetro que o produto hidroformado 3 do produto hidroformado 3, há a vantagem de ser possível conter a razão de expansão de diâmetro do disco tubular 5 para impedir de maneira eficaz a ruptura ou encurvamento durante a hidroformação.

[00090] Embora as modalidades da presente invenção sejam apresentadas em detalhes na descrição anterior, as modalidades anteriormente mencionadas são nada mais do que exemplos concretamente definidos para ilustrar a implementação da presente invenção e não devem ser consideradas como limitativas do escopo técnico da presente invenção.

[00091] Por exemplo, os formatos do produto hidroformado 3 e das cavidades 14 do par de matrizes 11 não são particularmente limitados desde que esses estejam dentro das faixas em que o objetivo e efeito da presente invenção são atingidos. Nas modalidades anteriormente mencionadas, a explicação foi feita em relação ao caso onde a porção intermediária 3b do produto hidroformado 3, as porções de entrada 15 das cavidades 14, e similares, são configuradas como aquelas do mesmo formato independente de posição na direção axial do tubo, porém também é aceitável que essas sejam radialmente expandidas em algumas porções.

[00092] Para explicar alguns exemplos dimensionais e outros referentes aos elementos constituintes do dispositivo de hidroformação 1 a título de referência: as cavidades 14 do par de matrizes 11 são, por exemplo, fornecidas com uma profundidade total de 50 a 500 mm, o diâmetro interno das porções de entrada 15 de 20 a 100 mm, e o diâmetro interno das porções inferiores 16 de 30 a 150 mm. E, por

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28/29 exemplo, no método de hidroformação, a força de condução exercida pela unidade de condução 21 durante a formação por prensa é 500 a 1000 kN, a distância L1 na figura 4 entre as superfícies opostas 12 do par de matrizes 11 após o término da formação por prensa é 5 a 50 mm, a força de condução exercida pela unidade de condução 21 durante a hidroformação é 500 a 10000 kN, e a pressão interna produzida pelo líquido de formação é 30 a 300 Pa.

APLICABILIDADE INDUSTRIAL

[00093] Conforme apresentado acima, a presente invenção torna possível realizar todos os processos muito facilmente mesmo no caso onde a hidroformação e formação por prensa das porções de extremidade de um disco tubular são exigidas. Portanto, um período de tempo de trabalho mais curto, redução de mão-de-obra, e melhoria de rendimento podem ser obtidos. Ademais, de acordo com a presente invenção, o número de mecanismos de condução pode ser reduzido, e, além disso, visto que nenhuma punção de pressão axial é exigida, é possível realizar a simplificação e redução de tamanho de todo o dispositivo de hidroformação. Portanto, o custo de fabricação do dispositivo de hidroformação pode ser reduzido. Então, a presente invenção possui alto valor de utilidade industrial.

Explicação de Referências Numéricas

Dispositivo de hidroformação

Produto hidroformado

3a Porção de extremidade de tubo

3b Porção intermediária

3c Porção afilada

3d Canto

3e Canto

3f Porção de superfície lateral

Disco tubular

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Porção de extremidade de tubo

Face de extremidade de tubo

Porção intermediária

Matriz

Superfície oposta

Abertura

Cavidade

Porção de entrada

Canto

Porção inferior

Canto

Porção de superfície lateral

Porção afilada

Superfície inferir de cavidade

Porta de suprimento de líquido de formação

Unidade de condução

Unidade de suprimento de líquido de formação Líquido de formação

Retentor de molde inferior

Retentor de matriz superior

Furo de suprimento de líquido de formação

Elemento de suporte

Porta de suprimento

Claims

1. Método de hidroformação, caracterizado pelo fato de que compreende:

uma etapa de colocar as porções de extremidade de tubo (5a, 5a) de um disco tubular (5) nas porções de entrada (15, 15) de um par de matrizes (11, 11) que são formadas para possuir cavidades (14, 14) em forma de furo inferior cujas porções de entrada (15, 15) são expandidas mais radialmente do que suas porções inferiores (16, 16), são formadas entre as porções de entrada (15, 15) e as porções inferiores (16, 16) com as porções afiladas (17, 17) cujo formato se transforma do formato interno das porções de entrada (15, 15) no formato interno das porções inferiores (16, 16), e ficam dispostas de modo que as porções de entrada (15, 15) se faceiem, uma etapa de formar por prensa ao conduzir uma entre o par de matrizes (11, 11) em direção à outra para comprimir as porções de extremidade de tubo (5a, 5a) do disco tubular (5) para dentro por meio das porções afiladas (17, 17), uma etapa de compressão do disco tubular (5) no sentido axial do tubo enquanto se expande radialmente o disco tubular (5) para se adaptar à forma interna das cavidades do par de matrizes, fornecendo líquido de formação no interior do disco tubular cujas porções de extremidade de tubo (5a, 5a) se encostam nas superfícies inferiores da cavidade (18, 18) do par de matrizes (11, 11) para conferir uma carga de pressão interna e conduzir um do par de matrizes (11, 11) em direção ao outro para aplicar uma carga compressiva na direção axial do tubo até que as superfícies opostas do par de moldes entrem em contato, e uma etapa de fornecimento do líquido de formação para tornar a pressão interna produzida pelo líquido de formação ainda mais elevada no disco tubular radialmente expandido para colocar o

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2. Método de hidroformação, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que na etapa de formação por prensa, a formação por prensa é realizada para fornecer às porções de extremidade de tubo (5a, 5a) do disco tubular (5) um perfil diferente do perfil de formato externo.

2/4 disco tubular em contato estreito com as cavidades (14, 14).

3/4 formato se transforma do formato interno das porções de entrada (15, 15) no formato interno das porções inferiores (16, 16), e ficam dispostas de modo que as porções de entrada (15, 15) se faceiem, meio de condução (21) para realizar a formação por prensa ao conduzir uma entre o par de matrizes (11, 11) em direção à outra para comprimir as porções de extremidade de tubo (5a, 5a) do disco tubular (5) colocado nas porções de entrada (15, 15) do par de matrizes (11, 11) para dentro por meio das porções afiladas (17, 17), e meio de suprimento de líquido de formação (23) para suprir o líquido de formação na parte interna do disco tubular (5) cujas faces de extremidade de tubo opostas (5b, 5b) se encostam nas superfícies inferiores da cavidade (18, 18) do par de matrizes (11, 11) para conferir uma carga de pressão interna, em que o meio de suprimento de líquido de formação supre o líquido de formação para tornar a pressão interna produzida pelo líquido formador ainda mais elevada no disco tubular (5) após as superfícies opostas do par de matrizes (11, 11) entrarem em contato umas com as outras.

3. Método de hidroformação, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que na etapa de formação por prensa, uma entre o par de matrizes (11, 11) é conduzida em direção à outra para inserir os elementos de suporte que se projetam a partir das superfícies inferiores da cavidade das matrizes nas porções de extremidade de tubo do disco tubular.

4/4 interno das porções inferiores (16, 16) das cavidades (14, 14) do par de matrizes (11, 11) é formado para possuir um perfil diferente do perfil de formato externo das porções de extremidade de tubo (5a, 5a) do disco tubular (5).

4. Método de hidroformação, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que os pares de matrizes formados com o par de cavidades (14, 14) em uma pluralidade de conjuntos são usados, e uma pluralidade de produtos hidroformados (3) é obtida através do processo de formação por prensa e do processo de hidroformação.

5. Método de hidroformação, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o par de matrizes (11, 11) formados com o par de cavidades (14, 14) em uma pluralidade de conjuntos, e uma pluralidade de produtos hidroformados (3) é obtida através do processo de formação por prensa e do processo de hidroformação .

6. Dispositivo de hidroformação (1), caracterizado pelo fato de que compreende:

um par de matrizes (11, 11) que é formado para possuir cavidades (14, 14) em forma de furo inferior cujas porções de entrada (15, 15) são mais radialmente expandida do que as porções inferiores (16, 16), são formadas entre as porções de entrada (15, 15) e as porções inferiores (16, 16) com as porções afiladas (17, 17) cujo

Petição 870200005959, de 13/01/2020, pág. 36/59

7. Dispositivo de hidroformação (1), de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o disco tubular (5) é hidroformado ao fazer com que o meio de suprimento de líquido de formação (23) supra o líquido de formação na parte interna do disco tubular (5) cujas faces de extremidade de tubo opostas (5b, 5b) se encostam nas superfícies inferiores da cavidade (18, 18) do par de matrizes (11, 11) para conferir uma carga de pressão interna, e fazer com que o meio de condução (21) conduza uma entre o par de matrizes (11, 11) em direção à outra para aplicar uma carga compressiva na direção axial do tubo.

8. Dispositivo de hidroformação (1), de acordo com a reivindicação 6 ou 7, caracterizado pelo fato de que o perfil de formato

Petição 870200005959, de 13/01/2020, pág. 37/59

9. Dispositivo de hidroformação (1), de acordo com a reivindicação 6 ou 7, caracterizado pelo fato de que compreende ainda elementos de suporte (41, 41) que se projetam a partir das superfícies inferiores da cavidade (18, 18) do par de matrizes (11, 11) que será inserido nas porções de extremidade de tubo (5a, 5a) do disco tubular (5) quando uma entre o par de matrizes (11, 11) for conduzida em direção à outra.

10. Dispositivo de hidroformação (1), de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que compreende ainda elementos de suporte (41, 41) que se projetam a partir das superfícies inferiores da cavidade (18, 18) do par de matrizes (11, 11) que será inserido nas porções de extremidade de tubo (5a, 5a) do disco tubular (5) quando uma entre o par de matrizes (11, 11) for conduzida em direção à outra.

11. Dispositivo de hidroformação (1), de acordo com a reivindicação 6 ou 7, caracterizado pelo fato de que compreende um par de matrizes (11, 11) formado com uma pluralidade de conjuntos das cavidades (14, 14) de matriz.

12. Dispositivo de hidroformação (1), de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que compreende um par de matrizes (11, 11) formado com uma pluralidade de conjuntos das cavidades (14, 14) de matriz.

13. Dispositivo de hidroformação (1), de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que compreende um par de matrizes (11, 11) formado com uma pluralidade de conjuntos das cavidades (14, 14) de matriz.