CN103402664A - 用于使管段变形的方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及用于使管段变形的方法,其中形成具有开口且具有向内突出的凸缘的基部。设置,使管段置于旋转中,使得管段通过变形辊收拢,其中通过收拢形成基部,在基部内形成向内突出的材料增厚部,且在所述向内突出的材料增厚部的区域内、在基部中开设开口,其中,通过向内突出的材料增厚部的至少一部分形成向内突出的凸缘。此外,本发明涉及用于使工件变形的装置。
Description
技术领域
本发明涉及根据权利要求1和13的前序部分的、用于制造管形容器的方法,其中形成具有开口且具有向内突出的凸缘的基部。此外,本发明涉及根据权利要求15的前序部分的、用于使工件、特别是管段变形的装置。
背景技术
通用的装置包括:具有纵向轴线的机架,沿纵向轴线布置的且可旋转驱动的工作心轴,所述工作心轴为了接收工件被构造为中空轴,用于变形工件的变形辊,其中变形辊可沿纵向轴线和沿横向轴线运动且可围绕枢转轴线转动。
通用的方法和通用的装置特别是可在制造容器、特别是压力容器时使用。在此,容器基部成形有向内突出的凸缘。通过向内突出的凸缘,容器的存储容积可在保持其总高度和总宽度的情况下增大。
进一步扩展的是具有一个或多个向外突出的凸缘的容器、特别是压力容器。在凸缘内例如可设置螺纹连接。用于制造具有向外突出的凸缘的压力容器的方法例如在DE3321363A1中描述。基部和凸缘的制造通过旋压方法在枢转成形旋压机上进行。滚压沿弧形轨道在管形工件上进给,以成形容器基部。通过滚压的特定形状,在进给过程结束时形成向外突出的瓶颈。
通用的方法在DE19607010C1中描述。在此,工件的轴向端部引入到被旋转驱动的变形工具的工件接收部中且通过压制成形。通过成形工具和/或工件的轴向进给运动产生了压制力,所述压制力导致工件材料的流动。通过销将流动的材料向内引导,使得形成一个向着工件内部内卷的凸缘。
发明内容
本发明的任务是改进此类方法和此类装置,使得可实现使工件经济地变形,用于形成向内突出的凸缘。
此任务根据本发明通过具有权利要求1或13的特征的方法以及通过具有权利要求15的特征的装置解决。本发明的优选实施方式在各从属权利要求中以及在如下的说明和附图中给出。
在第一方案中根据本发明的方法特征在于,将作为初始工件的管段旋转,使得管段通过变形辊收拢(Einziehen),其中通过收拢形成基部,使得在基部内形成向内突出的材料增厚部,且在向内突出的材料增厚部的区域内在基部内开设开口,其中通过向内突出的材料增厚部的至少一部分形成向内突出的凸缘。
本发明的第一基本构思在于,基本上通过收拢方法(Einziehverfahren)制造具有向内突出或内卷的凸缘的基部。为此,根据本发明通过尤其是也可称为收拢辊的变形辊收拢管段,即减小管段的直径。
作为根据本发明方法的初始工件或预成形件,使用具有管段的工件,即至少部分管形的工件。工件的待成形管段特别地可具有圆柱形形状。但是也可能的是,管段至少局部地具有非圆柱形形状,例如具有纵向和/或周向槽的轮廓、增厚部、或锥形和/或弯曲的区段。
本发明的第二构思在于,在收拢期间或之后形成具有突出到工件内部内的材料增厚部或材料聚积部的基部,且因此成形基部的增厚区域或增厚极冠部(Polkappe)。工件的基部因此在限定区域内被有目的地增厚。如此形成的基部因此在一个其中应形成具有向内突出的凸缘的开口的区域内具有比基部的相邻区域更厚的壁厚,其中增加的壁厚通过限定的、在预先确定的区域上界定的、突出到管段内部中的材料聚积部形成。在管段的方向上向内突出的材料聚积部或材料增厚部形成了用于待形成凸缘的材料。
根据本发明,凸缘通过如下方式形成,即在材料聚积部内开设开口,使得通过材料聚积部的剩余材料形成环形的凸缘或颈部。
基部特别可以是压力容器的上基部或下基部。相应地,本发明还涉及用于制造容器、特别是压力容器的方法,其中形成具有开口且具有向内突出的凸缘的基部。该容器的基部可通过用于变形管段的方法制造。在此特别建议,管段的剩余部分或至少局部为管形的工件的剩余部分形成容器的容器壁。
在本发明的优选实施形式中,收拢通过变形辊分别沿着不同的枢转曲线的多次枢转运动实现。基部因此通过变形辊的多次经过运行成形,且在此被连续地进一步收拢。在变形辊枢转运动时,变形辊重复地沿着其半径逐渐减小的弯曲轨道在管段的目前仍敞开的端部的方向上倾斜向内运动。
在本发明的有利实施方式中设置,即,在开设开口之前通过收拢、特别是气密地闭合基部。因此,由管段通过收拢首先制成具有闭合的基部的工件形状。变形辊为此优选地向内、即在工件的旋转轴线的方向上进给,并且管段被收拢,使得在旋转轴线的区域内实现材料的接触,且因此形成闭合的基部。变形辊因此在收拢时径向进给,直至形成闭合的基部区域。
根据本发明优选的是,在闭合基部之后,使基部变形以用于形成和/或成型为向内突出的材料增厚部。作为在基部闭合之后的基部变形的补充或替代,也可在基部闭合之前至少部分地形成材料增厚部。
制造向内突出的材料增厚部的一个简单的可能性在于,为形成向内突出的材料增厚部,将材料从管段的和/或基部的外部区域移动到基部的中间区域内。外部区域特别可以理解为管段和/或基部的位于径向外部的区域。中间区域特别意味着基部的围绕管段的或工件的旋转轴线的区域。材料的移动特别是可通过变形辊的弧形进给实现。
优选地,向内突出的、截锥形的材料增厚部至少部分地在收拢期间制成。为此特别是建议,用于收拢的变形辊沿其进行运动的枢转曲 线这样匹配,使得实现了基部的具有预先给定的壁厚轮廓的所希望的形状。
向内突出的材料增厚部能以特别有利的方式通过如下方式制成,即首先形成向外突出的材料增厚部且然后将向外突出的材料增厚部变形为向内突出的材料增厚部。向外突出的材料增厚部能以简单的方式通过相应地选择变形辊的枢转曲线而制成。向外突出的材料增厚部然后可通过变形转变为向内突出的材料增厚部。
有利地,向外突出的材料增厚部至少部分地已在收拢期间制成。这可通过变形辊为了收拢而沿其运动的枢转曲线的适当形状实现。枢转曲线为此可特别地构造为使得变形辊的枢转半径在待成形的材料聚积部的区域内增大。
将向外突出的材料增厚部变形为向内突出的材料增厚部可有利地通过变形工具的轴向进给引起。原则上,变形工具可以是与变形辊不同的工具。但特别优选的是使用变形辊作为变形工具,用所述变形工具也实现收拢。这是特别经济的方法。该变形辊轴向进给,使得基部的材料轴向向内流动,且因此形成向内突出的截锥形的材料增厚部,所述材料增厚部在轴向方向上具有一个厚度,该厚度至少为原来壁厚的2倍、4倍或5倍。
此外,优选的是为在向内突出的材料增厚部的区域内聚集材料将基部从外侧预压。该预压部可特别地通过将材料从外部压入、例如借助于杆(Lanze)、特别是截锥形杆实现。在此,在基部外侧上预压的区域内形成了凹陷部,且将材料移动到工件、管段或容器内部中。通过预压部可引起材料特别有目的聚集。
在预压之后可有利地加热预压的区域,以保证在材料进一步移动到预压部或凹陷部中时以均匀的接缝保持获得了气密的基部。在进一步的变形中,更多的材料被移动到预压部的区域内,且因此将先前形成的凹陷部以材料闭合。
根据本发明可通过如下方式实现特别简洁的变形,即变形辊在变 形时垂直于工件或管段的待成形的工件轮廓。变形辊优选地具有在变形期间与工件轮廓形成配合的圆柱形的镦锻几何形状(Stauchgeometrie)。为避免形成折皱,变形辊的变形运动和辊几何形状构造为使得变形尽可能仅在压应力情况下用最小的拉应力实现。
在本发明的优选构造中建议,使得开口通过切削加工方法,特别是通过钻孔和/或铣削开设。
在另外的优选实施方式中,开口通过热切割,例如通过割炬穿孔(Lochschneidbrennen)或焊炬穿孔(Lochschneidschweiβen)制成。
特别优选的是,通过开设开口,在管段或容器的内部中导致进一步的材料聚集。为此优选的是,开口通过例如借助于杆的压入或通过热钻(Flieβformen)开设。通过压入或也可称为流动钻孔或锤钻(Drillbohren)的热钻,向内突出的材料增厚部的材料被径向地向外排挤,且因此增大且稳定了凸缘。
也可有利的是,首先在基部内例如通过借助于截锥形杆的压入设置凹陷部,且在另外的方法步骤中,凹陷部通过机械加工、例如钻孔打开。此实施方式特别有利地与基部的增厚区域的预压相结合。
变形优选地在热状态中进行,特别地在约900℃至1000℃时进行。加热在此可在成形机自身上例如通过煤气喷灯或通过电感方式进行,或在成形机以外、例如通过加热炉或电感方式进行。优选地,工件的温度在变形期间通过温度测量装置确定,且可能的热损失通过供热装置、特别是煤气喷灯补偿。
在第二方案中,根据本发明的方法的特征在于,作为初始工件将其上形成具有开口的凸缘的坯料置于旋转中,且将用于形成管段的坯料的外周轴向地抵着旋压盘(Drückfutter),向着凸缘所指向的一侧变形。
第一基本构思在此在于,凸缘的制造在制造管段之前进行。因此,以简单的方式可实现,由一个坯料成形一个具有向内指向的凸缘的管形工件,在该坯料上在第一步骤中成形有轮毂形凸缘或颈部。
第二基本构思在于,坯料的外周不是避开凸缘或颈部地变形,而是在凸缘或颈部的方向上变形,使得形成了管形容器的向内指向的管形凸缘。
在优选的实施方式中,凸缘在坯料上通过滚压形成。通过旋压(Drücken)/滚压(Drückwalzen)制成凸缘是经济的方法。
坯料优选地可以是板坯料。
为执行方法优选的是,使用用于使工件变形的装置,所述装置具有带有用于凸缘的轴向凹槽的旋压盘。凸缘可引入到该旋压盘的凹槽内且然后工件通过变形辊在旋压盘上成形。
具有两个敞开基部、即两个在其上存在向内突出的凸缘的基部的容器的特别经济的制造可通过根据权利要求1至12的方法与根据权利要求13或14中一项的方法的组合来实现。在此,可特别地首先以根据权利要求13或14中一项的方法由具有凸缘的坯料制造具有第一基部和向内突出的凸缘的管形体。第二基部的成形可使用根据权利要求1至12中一项所述的方法实现。根据权利要求1的初始工件因此可通过根据权利要求13的方法制造。
根据本发明的装置的特征在于提供了开孔工具,以便在工件夹紧时沿纵向轴线在工件内开设开口。开口的制造因此可在与收拢过程相同的紧固中实现,所述开口可尤其是孔或凹陷部。
在根据本发明的装置中优选的是,将变形辊支承为使得通过变形辊沿纵向轴线的平移运动,可将变形力施加到工件的布置在纵向轴线区域内的材料增厚部上。为此,可特别地设置可沿纵向轴线移动地支承的纵向支承件,在所述纵向支承件上直接或间接地支承变形辊。为施加变形力,当进给力与纵向轴线对称地引入到纵向支承件中时是有利的。
附图说明
本发明在下文中根据在附图中示意性地图示的优选实施例进一步 描述。各图为:
图1示出了管形工件的收拢过程的示意性图示;
图2示出了具有增厚的开口壁的管形工件的收拢过程的示意性图示;
图3示出了用于执行根据本发明的方法的装置;
图4a至图4h示出了根据本发明的方法的第一实施方式;
图5a至图5e示出了根据本发明的方法的第二实施方式;
图6a至图6f示出了根据本发明的方法的第三实施方式;
图7a至图7e示出了根据本发明的方法的第四实施方式;
图8示出了在变形时的变形辊;
图9示出了根据本发明的方法制造的第一容器;
图10示出了根据本发明的方法制造的一个另外的容器的部分;
图11示出了根据本发明的装置和根据本发明的方法的一个另外的实施方式。
具体实施方式
图1和图2示出了在用于制造用于容器28、尤其是压力容器的基部18或极冠部的收拢过程的示例中的、根据本发明的方法的实施方式。具有管段12的工件10分别用作为初始工件。工件10例如可以是焊接管或无缝管。也可使得工件10在之前的工作步骤中例如通过旋压/滚压从坯料中制成。工件10优选包含金属,特别是不锈钢。
工件10的管段12具有待变形的纵向区段14,所述纵向区段待变形为基部18。纵向区段14或管段12特别地是工件10的轴向端部区段。
也可称为预成形件的工件10通过变形辊52,特别是通过收拢辊变形或收拢。为此,具有管段12的工件10围绕旋转轴线11被旋转地驱动。工件10的变形在工件10旋转时进行。原则上,作为所述一个变形辊52的替代,也可使用多个变形辊。
将纵向区段14变形为基部18在变形辊52的多次连续执行的挤压 中实现。在此,通过变形辊52将圆柱形的纵向区段14变形为较小的直径,即制造了具有在轴向方向上减小的直径且在轴向和/或径向方向上增加的壁厚的工件轮廓。变形辊52的运动这样实现,得出纵向区段14或基部18的所希望的轮廓。管段12的纵向区段14因此这样变形,使得基部18被完全且特别是气密地闭合。
在基部18闭合前、闭合期间和/或闭合后,在基部18上成形材料增厚部22。材料增厚部22成形为使得形成向内突出的材料增厚部24。在旋转轴线11的区域内产生了具有局部增厚的基部区段。在成形材料增厚部22、24之后,在基部18的增厚区域内开设一个开口20。
在图1中,在具有在待变形的纵向区段14的区域内恒定壁厚的管的示例中示出了变形。在此,可涉及焊接管或无缝管。图2示出了具有增厚的开口壁、即增厚的纵向区段15的工件10的变形。通过增厚的纵向区段15,提供了用于形成基部18的附加材料且特别是材料增厚部22。纵向区段14除了具有恒定壁厚的增厚区域15外具有一个具有过渡斜面的过渡区域16。
为实施此方法,可使用如在图3中图示的变形装置或成形机40,特别是收拢机。成形机40包括机架42,所述机架42优选地构造为倾斜架。成形机40还包括心轴箱44,在所述心轴箱44内,工作心轴46围绕纵向轴线或机器轴线47可旋转地支承。工作心轴46可通过心轴驱动器48而旋转驱动,且构造为中空轴,以将工件10接收在其内。为卡紧工件10,在工作心轴46上布置了卡盘50。
为使工件10变形,成形机40具有变形辊52,所述变形辊52围绕旋转轴线53可旋转地支承。变形辊52支承在机架42上,使得可实现沿纵向轴线47的平移运动、沿横向轴线63的平移运动和围绕枢转轴线65的枢转运动30。变形辊52在此支承在枢转支承件64上,所述枢转支承件可围绕枢转轴线65转动。枢转支承件64又构建在可沿成形机40的纵向轴线47移动的纵向支承件60上。此外设置了横向支 承件62,所述横向支承件62能够实现变形辊52沿横向轴线63的可移动性。此外,变形辊52可借助枢转支承件64调节。
变形辊52支承在变形壳体54上。在变形壳体54上布置了加热喷灯58,所述加热喷灯58可借助变形壳体54调节。变形壳体54特别地安装在枢转支承件64上。使用加热喷灯58可在变形辊52与工件10接触时加热工件10。
通过纵向支承件60、横向支承件62和枢转支承件64的组合,实现了变形辊52沿任意轨道曲线的运动。纵向支承件60在此能够实现变形辊52沿纵向轴线47的纯平移运动。通过变形辊52沿纵向轴线47的进给,即在轴向运动方向32上的进给,可将材料从基部18的外部区域移动到工件10的内部空间内,特别地可将向外突出的材料增厚部23变形为向内突出的材料增厚部24,如在下文中仍将详细描述。
成形机40还具有开孔装置70,所述开孔装置70包括开孔工具72、即切割烧嘴73。替代地,也可布置杆74和/或热钻器75。开孔工具72布置在枢转臂78上,所述枢转臂可围绕枢转轴线79枢转,以将开孔工具72从静止位置枢转到工作位置中。枢转臂78的枢转可通过升降缸80引起。
此外,成形机40包括具有变形或预成形工具88的预成形装置86,以用于将工件10预成形或预压。预成形工具88在此实施例中是杆74,特别是截锥形杆。替代地,也可布置热钻器75或杆74。预成形工具88可在预成形支承件90上沿纵向轴线47且沿横向轴线63运动。通过预成形工具88沿横向轴线63的移动,预成形工具88可从静止位置运动到工作位置中。通过沿纵向轴线47的运动,预成形工具88可向着工件10的基部18的方向上进给,以预成形或预压工件10的基部18。
为再加工工件10、特别是开口20,设置了再加工工具92,所述再加工工具92特别地可包括钻头、铣削刀具、铣削钻具、螺纹刀具和/或扩宽工具。
最后,成形机40为了确定温度、特别是工件10的变形区范围内的温度具有温度测量装置98。为加热和/或再加热已预热的工件10,还提供了供热装置。
为执行方法,将待变形的工件10引入到构造为中空轴的工作心轴46内,且通过卡盘50卡紧。工件10在工作心轴46内的夹紧在此这样实现,使得工件10的待变形的纵向区段14从工作心轴46和卡盘50伸出。优选地,除待变形的纵向区段14外的附加的轴向区域从卡盘50伸出。卡盘50的轴向端部在图1和图2中以附图标号51标记。
根据本发明方法的其它变型和实施方式在下文中特别地参考图4至图8描述。
根据本发明方法的第一实施方式在图4a至图4h中图示。在将工件10夹紧在工作心轴46内之后,工件10通过心轴驱动器48围绕其旋转轴线11置于旋转中,且通过变形辊52变形。旋转轴线11在此与成形机40的纵向轴线47重合。通过变形制成气密的基部18。
在基部18被闭合之前和/或之后,更多的材料从管段12和/或基部18的外部区域在基部18的中间区域19的方向上向内移动,以使此区域增厚,见图4a。中间区域19特别地处在工件10的旋转轴线11或成形机40的纵向轴线47的范围内。通过材料在旋转轴线11的方向上的移动和材料在中间区域19内的聚集,首先形成了向外突出的材料聚积部或材料增厚部23。
向外突出的材料增厚部23在进一步的方法步骤中变形为向内突出的材料增厚24。为此,变形辊52轴向地沿纵向轴线47或旋转轴线11进给。以此,将材料压到容器28或管段12的内部空间内,见图4b。方法步骤4a和4b如在图4c至图4f中所示可重复,直至向内突出的材料增厚部24具有所希望的体积和/或所希望的形状。基部18的成形和增厚因此在多个收拢挤压中实现。
为保证基部18气密的闭合,将基部18可在变形辊52的各个枢转运动之间再加热。这例如可使用加热喷灯58和/或穿孔焊炬来实现。
枢转运动的数量和每个枢转运动之后的进给程度优选地在控制器中预先选择。在最后的枢转运动时,基部18的外表面可被附加地平滑和/或成形上用于保护盖的隆起。
向内突出的材料增厚部24优选地直接在收拢和增厚之后被打开。这例如可通过穿孔焊炬实现,见图4g。通过设置开口20,围绕开口20形成了一个环形的、特别是管形的凸缘26。凸缘26向内伸入到工件内部或容器内部中,也就是向内内卷到工件内部或容器内部中。
所制成的开口20可在进一步的工作进程中被机械加工,例如制造用于阀的接头和/或在凸缘20内设置螺纹,见图4h。
根据本发明方法的另外的实施方式在图5a至图5e中示意性地图示。与在图4a至图4h中所图示的方法不同,首先在材料聚积部22、24中开设凹陷部,见图5d。凹陷部的开设通过扩宽工具、特别是截锥形杆74进行。通过凹陷部,首先形成了向内内卷的闭合的凸缘25。然后,将凹陷部钻孔为通孔,使得制成开口20,见图5e。通过截锥形杆74制造凹陷部优选地以与前述便变形相同的夹紧实现。通过开设开口20,形成了敞开的、向内内卷的凸缘26。
截锥形杆74具有截锥形的轴向端部区段。为在基部80内制造凹陷部,将截锥形杆74轴向地、特别是无旋转运动地压入到基部18或在基部18内形成的材料增厚部22、24内。在截锥形杆74的轴向端部上设有钝的、特别是圆形的旋压区域。
图6a至图6f示出了根据本发明方法的另外的方法变型。在此,在收拢时,在至少一个中间步骤中预压基部18的增厚区域、即材料增厚部22,见图6c。通过预压,例如通过借助于截锥形杆的预压,使材料移动到管段12或容器28的内部区域内并在此处聚集。
在预压后,更多的材料移动到基部18的中心内且因此将先前形成的预压部用材料闭合,见图6d。然后,在一个另外的方法步骤中,类似于图5d的情况,例如借助于截锥形杆制成漏斗形凹陷部,见图6e。漏斗形凹陷部形成一个闭合的凸缘25,所述凸缘25在类似于图5e的 进一步的方法步骤中可被打开且可被机械加工,见图6f。
另外的方法变型在图7a至图7e中图示。为形成向内突出的凸缘26而打开向内突出的材料增厚部24是通过扩宽工具形式的开孔工具72(例如杆74、钻头和/或热钻器75)来实现,见图7a至图7d。在热钻时,开口20在非切削的变形过程中制造。通过热钻器75可将所制成的开口20事后通过热钻器(Flieβformer)75的横向运动扩宽,见图7d。
热钻器75具有锥形尖端和连接在其上的圆柱形区段,所述圆柱形区段确定了所形成的孔或开口20的直径。被加工的材料不被切削,而是通过热钻器75的力和所产生的摩擦热撵赶。以此,向内突出的材料增厚部24的材料被径向撵赶且因此形成特别稳定的凸缘26。如也在前述方法变型中,然后可将开口20机械地加工。
在有利的实施方式中,变形辊52具有一个或多个变形棱边54,所述变形棱边54执行实际的变形。此外,具有变形和导向区段55,特别是用于导向和引导已变形的材料。变形和导向区段55在变形时平面地靠置在材料轮廓上。在枢转运动的构造中,有利的是变形辊52在变形时垂直于当前的工件轮廓,如在图8中所图示。特别地,这意味着变形辊52的变形区段54中的至少一个垂直于待变形的工件轮廓。变形和导向区段55可在变形时领先或滞后于变形区段54,使得被变形的材料沿着变形和导向区段55滑动。
变形和导向区段55具有基本上平面的靠置面,所述靠置面也可用于材料的轴向移动以用于将向外突出的材料增厚部23变形为向内突出的材料增厚部24。
图9示出了根据本发明的方法制造的容器28,特别是压力容器。容器28具有圆柱形区段29和分别在圆柱形区段29的相对的端部上的基部18。基部18分别通过根据本发明的方法制造,且分别具有带有向内突出的凸缘26的开口20。基于向内突出的凸缘26的制造方法,所述凸缘26从基部18起在轴向方向上向内缩窄。容器28的基部18 分别构造为平底。
图10示出了相应的具有圆形基部的容器28的部分。作为在图9和图10中所图示的基部形状的替代,也可使用根据本发明的方法制造任意的另外地成形的基部。
图11示出了根据本发明的变形装置40的另外的实施方式。根据图11的装置特别被设置用于执行其中使用坯料8作为初始工件的方法。
装置40具有旋压盘45,所述旋压盘45构造为管形且也可称为推挤心轴(Drückdorn)。在旋压盘45的轴向端部上具有中心接收开口38,用于圆片形工件10的凸缘26。
此外,装置40包括压紧元件49。压紧元件49在壳体36内可轴向移动地支承,且用于将工件10轴向地压紧旋压盘45,且因此在旋压盘45和压紧元件49之间夹紧。
壳体36被构造为变形模具37。变形模具37相对于旋压盘45且相对于压紧元件49可轴向移动。通过在变形模具37和推挤心轴45之间的轴向运动,可将工件10变形、特别地将其深拉伸和/或压制。因此,基部18可以所希望的轮廓成形。变形模具37为此具有轴向的变形凹槽39。
最后,装置40包括一个或多个变形辊52,以所述变形辊52在基部通过滚压的深拉伸或压制之后可形成圆柱形的壁区域或管段12。变形辊52支承在辊固定器56上。
此外,在图11中图示了根据本发明的方法的一个实施方式的多个方法步骤。图11a示出了坯料8或圆片形工件10,所述工件用作初始工件。工件10包括具有旋转轴线11的圆片形区段6。工件10还包括形成管形凸缘26的管形区段7。凸缘26沿工件10的旋转轴线11延伸。
为制造管形工件10、特别是容器,将工件10夹紧在旋压盘45和压紧元件49之间或在旋压盘45和变形模具37之间。
在此,夹紧实现为使得凸缘26在旋压盘45的方向上延伸,且特别地伸出到旋压盘45的接收开口38内。
圆片形工件10通过变形模具37相对于旋压盘45的轴向移动被预成形或深拉伸(tiefgezogen),如在图11b中所图示。在此,也可同时使压紧元件49随着变形模具37运动,其中旋压盘45优选地固定。通过压紧元件49和/或变形模具37,在工件10的中心区域内成形出基部18。
在形成基部18之后,将变形模具37轴向从旋压盘45收回,且因此从工作区域取出,见图11c。
旋压盘45、压紧元件49和工件10围绕纵向轴线47旋转。工件10借助变形辊52变形,其中工件10的外部区域成形为圆柱形或护套区域,即管段12,如在图11d中图示。工件10的外部区域为此在凸缘26的方向上变形,使得形成向内突出的管形凸缘26,所述凸缘26基本上平行于管段12延伸,即平行于容器壁延伸。变形辊52为此沿纵向轴线47在其中凸缘26从基部18开始延伸的方向上运动。
为改进变形,在使用至少一个变形辊52加工时可设置再加热或中间加热装置。
Claims (16)
1.一种用于制造管形容器的方法,其中形成具有开口(20)和向内突出的凸缘(26)的基部(18),其特征在于,
作为初始工件,将管段(12)置于旋转中,
所述管段(12)通过变形辊(52)收拢,其中通过所述收拢形成所述基部(18),
在所述基部(18)内形成向内突出的材料增厚部(24),和
在所述向内突出的材料增厚部(24)的区域内,在所述基部(18)中开设所述开口(20),其中通过所述向内突出的材料增厚部(24)的至少一部分形成所述向内突出的凸缘(26)。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述收拢通过所述变形辊(52)沿各不同的枢转曲线的多次枢转运动实现。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述基部(18)在开设所述开口(20)之前通过收拢闭合。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,在闭合所述基部(18)之后,将所述基部(18)变形以用于形成和/或成形出所述向内突出的材料增厚部(24)。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法,其特征在于,为形成所述向内突出的材料增厚部(24),将所述管段(12)和/或所述基部(18)的外部区域的材料移动到所述基部(18)的中间区域(19)内。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法,其特征在于,所述向内突出的材料增厚部(24)至少部分地在所述收拢期间制成。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法,其特征在于,
首先成形向外突出的材料增厚部(23),和
然后将所述向外突出的材料增厚部(23)变形为所述向内突出的材料增厚部(24)。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,将所述向外突出的材料增厚部(23)变形为所述向内突出的材料增厚部(24)通过变形工具的轴向进给实现。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法,其特征在于,为了在所述向内突出的材料增厚部(24)的区域内聚集材料,将所述基部(18)从外部预压。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法,其特征在于,在变形时所述变形辊(52)垂直于所述管段(12)的待成形的工件轮廓。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的方法,其特征在于,所述开口(20)通过切削加工方法开设。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的方法,其特征在于,所述开口(20)通过热钻开设。
13.一种用于制造管形容器的方法,其中形成具有开口(20)和向内突出的凸缘(26)的基部(18),其特征在于,
作为初始工件,将在其上构成有具有所述开口(20)的凸缘(26)的坯料(8)置于旋转中,和
使所述坯料(8)的用于形成管段(12)的外周轴向地抵着旋压盘(45)向所述凸缘(26)所指向的侧而变形。
14.根据权利要求13所述的方法,其特征在于,所述凸缘(26)在所述坯料(8)上通过旋压/滚压构成。
15.一种用于使工件(10)、特别是管段(12)变形的装置,特别是用于执行根据权利要求1至12中一项所述的方法的装置,具有:
带有纵向轴线(47)的机架(42),
沿所述纵向轴线(47)布置的且可旋转驱动的工作心轴(46),所述工作心轴(46)构造为中空轴以用于接收所述工件(10),
用于使所述工件(10)变形的变形辊(52),其中所述变形辊(52)可沿所述纵向轴线(47)且沿横向轴线(63)运动,且可围绕枢转轴线(65)转动,
其特征在于,
设有开孔工具(72),以便在所述工件(10)被夹紧的情况下沿所述纵向轴线(47)在所述工件(10)内开设开口(20)。
16.根据权利要求15所述的装置,其特征在于,所述变形辊(52)支承为使得通过所述变形辊(52)沿所述纵向轴线(47)的平移运动可将变形力施加在所述工件(10)的布置在纵向轴线(47)的区域内的材料增厚部(22)上。
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