CN103883869B - 具有管部的一体式工件及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有管部的一体式工件及其制造方法。所述管部（4）被以例如环状的方式布置在绕工件（2）的轴（A）延伸的区域内，其中，管部（4）通过加工成型来构造。工件（2）还具有形状配合连接部（6），从穿过所述轴（A）的截面观察，借助该形状配合连接部而将管部（4）接合。与到目前为止已知的制造方法相比，形状配合连接部（6）能够特别容易地实现工件（2）的制造。尤其是，不需要焊接或者螺纹紧固来将该管部（4）接合起来。

Description

具有管部的一体式工件及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种具有管部的一体式工件，所述管部被以例如环状的方式布置在绕所述工件的轴延伸的区域内，其中，所述管部通过加工成型来构造。本发明还涉及一种用于制造这种工件的方法。

背景技术

这类具有相匹配的管部的工件可以由钢或者铝通过浇铸来制造，其中，所述管部设计成为无芯的。在钢部件的情况下，可以另选地借助锻造加工来实现该制造，其中，所述管部通过热压辊成型。这些制造方法都伴随着高额的费用。相对于借助钎焊、焊接或是粘接制造来说，所述管部的制造也是昂贵的。

发明内容

因此，本发明旨在提供一种可匹配的、可以特别容易制造的一体式工件以及该工件的制造方法。

根据本发明，提供了一种具有管部的一体式工件，所述管部被以例如环状的方式布置在绕所述工件的轴延伸的区域内，其中，所述管部通过加工成型来构造。所述一体式工件还具有形状配合连接部，从穿过所述轴的截面观察，借助该形状配合连接部而将所述管部接合。

与到目前为止已知的制造方法相比，所述形状配合连接部能特别容易地实现所述工件的制造。尤其是，不需要焊接或者螺纹紧固而将所述管部接合起来。

有利的是，所述形状配合连接部包含槽和啮合至该槽的啮合元件。因为可以以相对简单的方式来构造相匹配的结构，由此还实现了所述工件的简化制造。

优选地，所述槽和/或所述啮合元件是环状的，优选的是以闭合环状的方式绕所述轴定位而构造。因此，可以将所述管部特别可靠且紧密地设计。

其中，在制造技术方面还有利的是所述槽和/或所述啮合元件被预模制成型。

所述管部可以是环状的，尤其是以闭合环状的方式绕所述轴定位而构造。另选地,所述管部可以构造成线性地延伸。

优选地，所述管部是通过冷加工成型，尤其是通过镦锻来构造成型。

还有利的是，所述工件由钢制成。当然该工件也可以由铝制成。

根据本发明的另一方面，还提供了一种用于制造一体式工件的方法，该一体式工件具有管部，所述管部被以例如环状的方式布置在绕所述工件的轴延伸的区域内，其中，所述管部通过加工成型来构造。在构造所述管部时，从穿过所述轴(A)的截面观察，借助形状配合连接部而将所述管部接合。

有利的是，除此之外该方法还具有其它的步骤：构造槽和啮合元件以构造形状配合连接部，并且通过将啮合元件啮合到所述槽内来制造该形状配合连接部。

优选地，所述加工成型包括镦锻或者优选地通过镦锻来实现。

从能量和制造技术角度有利的是，在加工成型时涉及到冷压加工成型。

附图说明

下面，将通过具体的实施方式和附图更详细地阐述本发明。附图中：

图1示出了根据本发明的工件的实施例的截面轮廓图；

图2示出了图1中的在形状配合连接部区域内的放大剖面图；以及

图3示出了图2中的在形状配合连接部区域内的放大剖面图。

具体实施方式

图1示出了根据本发明的工件2的实施例的截面轮廓图；如在图1中所示的，工件2可以涉及管状元件或者基本上圆柱状元件。其中，参照图1中所示的，可以将工件2向下延伸一定距离。本发明适于对工件2进行略微更普遍的示意，即，将工件2在末端区域处匹配地进行管状或者圆柱状成型。其中，示例性地如图1所示，工件2在该末端区域中可以是内部畅通的，当然也可以是被填充或者封闭的。

工件2被一体地构成，其尤其不构造为由两个或者更多个单独的部分组装而成，而是由单独的一个部件或者一部分组成。工件2仅仅由一部分制成。该工件尤其可以涉及钢部件，当然也可以为铝部件。钢部件基本上要比相应的铝部件更坚固。

工件2具有腔部或管部4，该管部可以例如布置成用于提供冷却介质的管部。管部4被以例如环状的方式布置在绕所述工件2的轴延伸的区域内。然而，管部4自身不必是环状的。该管部也可以例如具有线型延伸的形状。

管部4可以构造成以环状的方式延伸。就这里对“环状”而言要说明的是：将示出的结构限定为环状，但不必是圆环形状，然而，该结构通常不必被构造为连续的闭合环状，而是也可以被布置有一个间断部或者多个间断部。管部4不必一定为封闭的或者一体式的。

因此，管部4可以例如具有两个或者更多个彼此分隔的节段，这些节段被考虑为组合以确保该圆环形状。然而，也可以将管部4构造为封闭的环状，而没有相应的间断部。管部4可以构造或者布置成以例如环状的方式旋转对称地绕所述工件的轴A延伸的环状(尤其是圆形的)。管部4可以这样构造，即：该管部以其整个长度穿过平面E来制造，该平面E优选地与轴A正交地定位。

管部4通过加工成型或变形来构造，尤其是通过塑性加工成型或塑性变形改型来构造。

工件2还具有形状配合连接部6，从穿过所述轴A的截面观察，借助该形状配合连接部而将例如与图1所示的相对应地将管部4封闭。形状配合连接部6实现了特别容易地制造管部4以及由此特别容易制造工件2。为了生产制造，通过局部的塑性加工变形或者加工成型实现将管部4封闭。其中，该封闭尤其可以为不可逆转的封闭。

如图2和图3中清晰地示例出的可知，形状配合连接部6优选地包括形状配合连接部6的元件，所述元件尤其是呈槽8的形式以及呈与该槽8相啮合的啮合元件10的形式。换句话说，工件2可以具有啮合元件10，该啮合元件10确保通过局部的塑性加工变形而将管部4不可逆地封闭。

考虑到在特别容易制造该工件方面，该设计是有利的。在啮合元件10处，可以例如布置长形的拱部或者销状的元件。也可以布置多个啮合到槽8内的啮合元件。

其中，槽8尤其优选地构造成是封闭的并且绕轴A定位的环状。另外，啮合元件10尤其优选地构造成是封闭的并且绕轴A定位的环状。如果形状配合连接部6的元件或者槽8和啮合元件10分别构造成为环状的，则管部4可以特别容易被紧密地设计。

穿过所谓的截面观察，例如工件2可以具有第一管壁区域20和第二管壁区域22，所述第一管壁区域20和第二管壁区域22分别被加工成型为从工件2的框架区域24突出，以便穿过所谓的截面观察时由两个管壁区域20、22或者由两个管壁区域20、22和该框架区域24形成为环状结构，该环状结构限定了管部4，其中，槽8布置在第一管壁区域20中而啮合元件10布置在第二管壁区域22中，或者槽8布置在第二管壁区域22中而啮合元件10布置在第一管壁区域20中。

如所述实施例中所示的情况，第一管壁区域20可以构造成关于轴A从工件2的框架区域24突出而沿径向方向延伸，并且优选地关于轴A径向地对称。第二管壁区域22可以具有径向部分221以及通过第一弯曲部31与该径向部分221接合的末端部分223。在该径向部分221和框架区域24之间，可以构造第二管壁区域22的另外的部分225，其中，径向部分221和另外的部分225通过第二弯曲部32相互接合。槽8可以构造在第一管壁区域20处而啮合元件10构造在第二管壁区域22的末端部分223处。另选地，槽8可以构造在第二管壁区域22的末端部分223处而啮合元件10构造在第一管壁区域20处。同样地，第二管壁区域22可以构造成关于轴A径向地对称；这样管部4就可以整体径向对称地绕轴A被定向而加工成型。

如在图1中清楚地示出的，第一管壁区域20可以形成工件2的外表面区域40。第二管壁区域22也可以形成工件2的外表面区域或者另外的外表面区域42。如在图1中示例性地(并且仅仅在视图右边一半区域而不在视图左边一半区域内可见)示出的，工件2可以这样设计：从穿过所谓的截面观察，形状配合连接部6的元件或者说槽8和啮合元件10具有最大的延伸长度EF，该延伸长度小于管部4直径D；其中，将该结构的最大延伸长度通过“直径”示出。该延伸长度可以例如小于直径D的三分之一，优选地小于直径D的五分之一。

从穿过所谓的截面观察，第一管壁区域20可以具有厚度或是截面延伸长度S1,该S1以与管部4的直径D大致相同的尺寸布置，例如在管部4的直径D的十分之一到十倍之间，优选的是在管部4的直径的五分之一到五倍之间。其同样地适用于第二管壁区域22的厚度或者截面延伸长度S2。

为了制造工件2可以配置为：在加工成型时，管部4通过该工件2形成，从而产生第一弯曲部31和第二弯曲部32，以便实现第二管壁区域22的同样的折叠。当加工成型时，可以配置为冷压加工成型。该加工成型可以包括镦锻或者可以由镦锻组成。

当预成型形状配合连接部6的相互啮合的元件(例如槽8和/或啮合元件10)时，制造变得特别容易。其尤其可以配置为：在通过加工成型构造管道4之前，例如在为了构造管道4而实现第二管壁区域22的折叠之前，槽8和/或啮合元件10按操作步骤形成。

优选地，形状配合连接部6这样布置：为了接合形状配合连接部6或者管部4而将啮合元件10通过“卡合”或者“咬合”或者“啮合”而接合至槽8内。由此，可以特别容易地达到将管部4密封。

所描述的该方法适用于具有相匹配的腔部以及相匹配的管部的组件。“该卡合”是指：形式配合连接由在制造工件时的塑性加工变形或者加工成型而产生。

Claims (14)

1.一种一体式工件，该一体式工件具有：

用于冷却介质的管部(4)，该管部被布置在绕所述一体式工件的轴(A)延伸的区域内，其中，所述管部(4)通过加工成型来构造，

其特征在于：

该一体式工件还具有形状配合连接部(6)，从穿过所述轴(A)的截面观察，借助该形状配合连接部而将所述管部(4)接合，其中，所述形状配合连接部(6)包括槽(8)和与该槽(8)啮合的啮合元件(10)，其中沿所谓的截面观察，所述工件(2)具有第一管壁区域(20)和第二管壁区域(22)，所述第一管壁区域(20)和所述第二管壁区域(22)分别被加工成型为从所述工件(2)的框架区域(24)突出，以便沿所谓的截面观察时由所述第一管壁区域(20)和所述第二管壁区域(22)或者由所述第一管壁区域(20)和所述第二管壁区域(22)以及所述框架区域(24)形成为环状结构，该环状结构限定了所述管部(4)，其中，所述槽(8)布置在所述第一管壁区域(20)中而所述啮合元件(10)布置在所述第二管壁区域(22)中，或者所述槽(8)布置在所述第二管壁区域(22)中而所述啮合元件(10)布置在所述第一管壁区域(20)中，其中所述第一管壁区域(20)被构造成关于轴(A)从所述工件(2)的所述框架区域(24)突出而沿径向方向延伸。

2.根据权利要求1所述的一体式工件，

其中，所述槽(8)和/或所述啮合元件(10)以环状的方式绕所述轴(A)定位而构造。

3.根据权利要求1或2所述的一体式工件，

其中，所述槽(8)和/或所述啮合元件(10)被预模制成型。

4.根据权利要求1所述的一体式工件，

其中，所述管部(4)以环状的方式绕所述轴(A)定位而构造。

5.根据权利要求1所述的一体式工件，

其中，所述管部(4)通过冷加工构造成型。

6.根据权利要求1所述的一体式工件，

所述一体式工件由钢或者铝制成。

7.根据权利要求1所述的一体式工件，其中所述管部(4)被布置在以环状的方式绕所述工件的轴(A)延伸的区域内。

8.根据权利要求2所述的一体式工件，

其中，所述槽(8)和/或所述啮合元件(10)以闭合环状的方式绕所述轴(A)定位而构造。

9.根据权利要求4所述的一体式工件，

其中，所述管部(4)以闭合环状的方式绕所述轴(A)定位而构造。

10.根据权利要求5所述的一体式工件，

其中，所述管部(4)通过镦锻构造成型。

11.一种用于制造一体式工件的方法，该一体式工件具有用于冷却介质的管部(4)，所述管部被布置在绕所述工件的轴(A)延伸的区域内，其中，在一个步骤中所述管部(4)通过加工成型来构造，其特征在于：

在构造所述管部(4)时，从穿过所述轴(A)的截面观察，将所述管部(4)借助形状配合连接部(6)而接合起来，其中，所述形状配合连接部(6)包括槽(8)和与该槽(8)啮合的啮合元件(10)，其中沿所谓的截面观察，所述工件(2)具有第一管壁区域(20)和第二管壁区域(22)，所述第一管壁区域(20)和所述第二管壁区域(22)分别被加工成型为从所述工件(2)的框架区域(24)突出，以便沿所谓的截面观察时由所述第一管壁区域(20)和所述第二管壁区域(22)或者由所述第一管壁区域(20)和所述第二管壁区域(22)以及所述框架区域(24)形成为环状结构，该环状结构限定了所述管部(4)，其中，所述槽(8)布置在所述第一管壁区域(20)中而所述啮合元件(10)布置在所述第二管壁区域(22)中，或者所述槽(8)布置在所述第二管壁区域(22)中而所述啮合元件(10)布置在所述第一管壁区域(20)中，其中所述第一管壁区域(20)被构造成关于所述轴(A)从所述工件(2)的所述框架区域(24)突出而沿径向方向延伸。

12.根据权利要求11所述的方法，

其中，所述加工成型包括镦锻或者通过镦锻来实现。

13.根据权利要求11所述的方法，

其中，所述加工成型为冷压加工成型。

14.根据权利要求11所述的方法，其中所述管部(4)被布置在以环状的方式绕所述工件的轴(A)延伸的区域内。