CN101262962A - 燃烧室及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种燃烧室(1)及其制造方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种具有一个装配上的点火室的桶形空心体,在该桶形体与点火室之间具有连接通道。在此,点火室用于容纳点火剂,该点火剂在点火之后进入燃烧室并且点燃处于燃烧室中的工作介质。然后,工作介质流动通过一些排出口,这些排出口符合目的地设置在所述桶形体的背离点火室的一侧。
背景技术
在这种室上对于精度提出了高要求,以便保证工作介质尽可能受控地排出到气袋中。这种桶形体的制造通过以下方式进行,即,将管分离为相应的长度并且然后在两侧上进行封闭。
已经证实,燃烧过程和工作介质到气袋中的流出会造成伤害,其中,这种伤害的主要原因被认为是工作介质在不同的部位上以不同的强度、也就是不以期望的和有针对性的强度在相应的排出口上排出。甚至可能发生燃烧室被工作介质的压力撕开的情况。
发明内容
所以本发明的目的是,保证工作介质尽可能均匀地、也就是有针对性地从燃烧室的相应排出口中排出。此外,应允许尽可能物美价廉的制造并且实现过程可靠的高质量、特别是强度。
根据本发明,这一点是通过以下方式实现的:桶形体的壁厚至少近似地在排流口的区域中并且在过渡孔的区域中比其余区域中更强。这可以例如通过以下方式实现:桶形体在排流口的区域中并且在固定点火室的区域中加强地构成、例如耳状地加强或者其方式是至少近似地在长度(在该长度上在桶形体中设置排出口)上和/或在对面的区域(即点火室所固定的那个区域)上至少近似地在整个长度上设置较大的材料厚度。这可以例如通过以下方式进行:即,将桶形体的内横截面构造为椭圆形并且将外轮廓构造为圆形,其中,该椭圆的短轴至少近似地穿过所述过渡孔的区域延伸并且一直延伸到对面的区域,在该对面的区域上或者在该区域两侧合乎目的地镜像状地在该桶形体的长度上设置排出口。
该设置也可以这样进行:即,将内横截面构造为圆环形并且将外轮廓构造为椭圆形,其中,该椭圆的长轴穿过所述过渡孔一直延伸到对面区域,所述排出口位于该区域中或者位于该区域两侧。但是,也可以将这两个轮廓、即内横截面和/或外轮廓相应地构造为椭圆形。
当该桶形体的套筒形基体和/或点火室的同样为套筒形的基体由一种实心的坯料作为冷挤压件制成时,可以特别有利和物美价廉地构造该桶形体和点火室。
在此,根据进一步的发明,在附图说明中列举的方法步骤的至少之一以特别有利的方式是适合的。
在这种构件中需要所有部件的高的并且主要也均匀的强度。出于该原因,将主要进行抽样的抗撕测试,以便检验焊接连接的强度。已经证实,抗撕性能在很多情况下是不够的或者在抗撕强度上出现了相对高的分散。特别是在焊接部位上表现出层状的撕裂。其原因被认为是在制造该套筒形或桶形基体时对材料进行的拉深,这时产生一个沿纵向定向的、在轴向上延伸的薄片状结构或者拉深的中心孔
在焊接这些部件时,特别是在电阻焊(其中储能焊接(Kompensator-Entladungsschweissen)被证实是特别经济的,其中在相对小的面积上施加高的能量密度)时将会发生:在抗撕试验时在焊接部位上发生层状撕开。
为了排除该缺点,已经建议了,在焊接之前围绕待焊接的部位进行加热、也就是回火(anlassen)。但是已经证实,该回火仅能带来部分的改善并且所述分散仍然较高。
此外还建议了,在焊接过程之后进行一个第二脉冲(Impuls),即所谓的补充脉冲。
这相对于回火得到一定改善,但是由此明显提高了机器中的节拍时间。
另一发明构思的目的是,避免上述缺点,以便在这种构件(也在其它构件中)实现高的焊接质量,也就是说低成本情况下的高抗撕力。本发明的这个部分不仅涉及在此描述的部件及用于制造在此所述部件的方法,而且也涉及借助于焊接彼此连接的部件及用于制造非常普通的部件的方法。
因此,这个发明部分涉及用于制造产品的方法,其中一个构件与另一构件(其中至少一个构件具有至少经受过材料拉深的区域)彼此焊接并且其特征在于,在焊接过程之前,这些部件中的至少一个至少在待形成焊接的区域中被加热并且在加热状态下进行焊接。在此,特别有利的是,附加地在焊接之前使先前由于拉深而具有带薄片状结构的区域的工件至少在焊接区的区域中回火或退火,以便在任何情况下在那里消除内应力。
通过这个直接在焊接过程之前的加热(其中该部件本身在焊接过程期间也包括确定的热容或者蓄热量),在冷却时环境温度对焊缝及其紧周围的影响被降低,也就是说,在较长的时间间隔上保持有一定的热容,从而减缓该冷却并且避免了提高的内应力,由此实现了非常高且稳定的抗撕力。因此,临界的冷却速度被延迟并且至少降低了马氏体形成。
在此,有利的是,仅仅是其中一个构件并且特别有利的是整体被加热。有利的是,被加热的构件是质量较小的那个构件。但是,在其它情况下也可以有利的是,在焊接区中具有较大热导率的那个构件被加热。
在此,特别符合目的的是,加热到一个在冷却时降低或避免马氏体形成的值上。
在此,符合目的的是,加热到一个值上,使得不产生影响后面的焊接过程的氧化物和回火色。
此外,符合目的的是,该加热被这样确定,使得考虑到冷却时的马氏体形成,一个临界的冷却速度不被低于。
所述焊接区或者这些部件至少之一的这个附加的、在焊接过程之前进行的加热可以有利地通过感应加热、也可以通过红外加热在实际的焊接过程之前的一个过程中进行,该过程不会影响对于焊接所需的机器节拍时间。
有利的是,该加热在对焊接工具进行供料的周期期间进行。
该加热也可以在一个处于焊接站之前的连续式炉中进行。
附图说明
借助于图1-10详细描述本发明。
图1示出燃烧室的桶形体,具有焊接在其上的点火室,
图2-10示出用于制造这种燃烧室的各个方法步骤。
具体实施方式
如图1可见,燃烧室1包括一个桶形或套筒形的基体2,其具有一个焊接在其上的点火室3。该点火室3通过一个颈部4被接收在套筒形体2的一个空槽5中并且被焊接在该区域中。此外,在燃烧室3中设有一个过渡孔6并且在对面侧设置有一些排出口7。
在对点火室3装填了点火剂并且对燃烧室的空腔8装填了工作介质之后,该点火室3通过一个螺钉连接被封闭并且燃烧室的端侧9通过焊接上一个盖被封闭。
按照图2,为了制造该燃烧室的套筒形基体,将坯料10从一个杆状材料上定长切下,例如锯下。
按照图3,在另一加工或方法步骤中进行下沉(setzen)/对中,确切地说开设一个同心的切口11,该切口用于后面加工过程的凸模的对中。
在按照图4的加工过程中进行所谓的“杯形挤压1”,其中,一个凸模压入到对中槽11中并且在此使材料轴向向上走,确切地说,沿着该凸模,即所谓的“杯形件反挤压”。在此,图3所示的底部缩减并且形成按照图4的底部12a。
在图5所示的工作步骤中进行“杯形挤压2”,其中,图4的底部12a缩减并且至少近似地产生相应于最终尺寸的底部12b。在该加工步骤中,底部12a的材料缩减并且该材料沿着一个导入的凸模向后挤出。
然后进行热处理,确切地说加热到一个温度,从而至少近似地又产生原始组织。通过该热处理能达到符合制成的构件要求的确定强度或者通过相应的热处理和在一个或多个后继加工步骤中的变形率可对该构件的最终强度产生影响。
在按照图6的加工步骤中进行底部12c的拉深和压制,其中,也形成锥形的区域13a、即所谓的支撑区域,图5中的管形或套筒形的区域13加长并且产生一个套筒形的区域14。在该加工步骤中也产生卵形或椭圆形的内部轮廓15。(参见图8a)
按照相应于图7的另一方法步骤进行粗车,其中,按照图6的区域13被车削掉。
在按照图8、8a、8b的步骤(其中图8a和8b示出按照图8的线VIIIa-VIIIa和VIIIb-VIIIb的剖面图)中进行所谓的穿孔,即开设用于接收点火室的开口16并且在开口16对面的区域中穿出排流口7、7a。在此,这些开口16以及7和7a彼此对置或者这些开口7、7a相对于中心平面或者中心轴线17对称,后者穿过所述开口16并且在这两个孔7、7a之间穿过。所述椭圆形的造型15被这样设计,使得椭圆轴a短于椭圆轴b并且从而因为外轮廓15a是圆形的,所以在所述空槽16以及7和7a的区域中保持较高的材料厚度。
在图9所示的加工步骤中,接收孔16被钻孔或者锪孔,使得产生具有相对平坦角度的轮廓16a。
在按照图10的另一步骤中车削用于一个盖的接收轮廓18,该盖在装填之后被封闭。
在另一方法步骤中,如图1可见的那样,将点火室3焊接到所述下降的轮廓16a上并且形成一个焊缝凸起19,其中,特别有利的是,如在附图说明之前的段落中描述的那样,在焊接特别是电阻焊、例如储能焊接过程之前,点火室3被加热并且在点火室的加热状态中进行焊接,其中,焊接电流可通过点火室导入并且通过套筒形体2导出。
Claims (15)
1.一种燃烧室,其特别是用于具有一个桶形体的气袋,在该桶形体上固定有一个点火室并且在点火室和桶形体之间设有一个过渡孔,该燃烧室在桶形体中具有一些至少近似地位于该过渡孔对面的排流口,其特征在于:该桶形体在这些排流口的区域中和在该过渡孔的区域中或者点火室固定区域中的壁厚大于在其余区域中的壁厚。
2.特别是按权利要求1所述的燃烧室,其特征在于:该桶形体的外径和/或内径具有椭圆形的横截面,其方式是,沿着这些排流口并且在该过渡孔或者用于点火室的接收孔的区域中至少近似地沿着该桶形体的纵向延伸设有所述更厚的壁厚。
3.特别是按权利要求1或2所述的燃烧室,其特征在于:该作为套筒形基体的桶形体由一种实心的坯料作为冷挤压件制成或者可以由实心的坯料作为冷挤压件制成。
4.一种用于制造用于按权利要求1-3之一所述的桶形体的套筒形基体的方法,其特征在于:具有至少一个下述的方法步骤
a)由一种杆状材料定长切出一工件坯料,
b)至少基本上通过冷挤压进行一个凹坑形空槽的下沉/对中和设置,
c)随后借助于一个凸模进行杯形挤压,该凸模被很深地挤入到该工件坯料中,通过冷挤压产生一个底部,使该底部缩减产生一个底部,
d)进一步杯形挤压,其中,该底部缩减为一个底部并且增大根据步骤c)的杯状构型,通过冷挤压产生更深的杯子形状,
e)进行热处理;加热到一个温度,使得至少近似地又产生初始组织,
f)进一步拉深产生一个加长的套筒形区域并且进行底部压制,其中,一个背离该底部的区域被压成锥形,而该锥形区域的一部分和其余区域被拉深,在这个步骤或者在一个随后的步骤中也产生说明书引言中提及的、内径和/或外径中的椭圆形横截面轮廓,
g)车削掉根据步骤f)的锥形区域,
h)穿出排流口,合乎目的地以相同的工具穿出用于点火室的接收孔,
i)对所述用于点火室的接收孔进行钻孔/锪孔,
j)车削开口侧并且形成一个用于焊接所述盖的焊接边缘,
k)优选通过储能焊接固定点火室。
5.一种用于制造产品、例如特别是按上述权利要求之一所述的燃烧室的方法,其中,一个构件、例如点火室与另一构件、例如套筒形或桶形的基体借助于焊接方法彼此焊接,其中至少一个构件具有至少经受过材料拉深的区域,在该焊接方法中例如借助于电阻焊在相对小的面积上施加高的能量密度,其特征在于:在焊接过程之前,所述构件至少之一至少在待形成焊接的区域中被加热并且在加热的状态中进行焊接过程。
6.特别是按权利要求5所述的方法,其特征在于:所述构件中的一个被整体加热。
7.特别是按权利要求5或6所述的方法,其特征在于:具有较小质量的那个构件被加热。
8.特别是按权利要求5-7之一所述的方法,其特征在于:在焊接区域中具有较大热导率的那个构件被加热。
9.特别是按权利要求5-8之一所述的方法,其特征在于:加热到一个在冷却时至少减少马氏体形成的值上。
10.特别是按权利要求1-9之一所述的方法,其特征在于:加热到一个氧化界限之下的值上,特别是避免形成回火色。
11.特别是按权利要求5-10之一所述的方法,其特征在于:考虑到马氏体形成,加热到一个低于临界冷却速度的值上。
12.按权利要求5-11之一所述的方法,其特征在于:该加热通过感应加热在焊接过程之前进行。
13.按权利要求5-12之一所述的方法,其特征在于:该加热在一个焊接站之前的连续式炉中进行。
14.按权利要求5-13之一所述的方法,其特征在于:该加热在对焊接工具进行供料的周期期间进行。
15.特别是按权利要求1-14之一所述的方法,其特征在于:所述构件之一在待形成焊接部位的区域中在焊接过程之前被回火。
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