CN104854421A - 具有弯管段的管的夹具的生产方法和通过实施此过程生产的夹具 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种生产用于具有中轴(x)且包括由直管段(d2到d3)连接的n个弯管段(c1到c3)的管(T)的热成型和/或检验的夹具(M)的方法。所述方法由以下项组成：生产n个个别夹具(M1到M3)，其各自包括用于引导由所述管(T)的所述n个弯管段中的一个和从所述弯管段延伸的所述直管段(d1到d4)中的每一个的预定长度形成的管段的平坦中轴(x’)的导管段(18、18’)，所述预定长度对应于所述直管段的全部或部分长度；和组装所述个别夹具(M1到M3)，其中所述引导导管段相互接续且其中所述个别夹具的相对定向适于提供由所述n个引导导管段(18、18’)的所述中轴(x’)界定的n个平面之间的相对定向，其相似于由所述管(T)的所述n个弯管段(c1到c3)界定的n个曲面(P1、P2、P3)之间的相对定向。

Description

具有弯管段的管的夹具的生产方法和通过实施此过程生产的夹具
本发明涉及一种用于生产具有弯管段的管的夹具且更具体地说用于生产被设计用于通过塑料管的热成型生产的成型夹具和/或生产用于检验弯管的几何形状的夹具的方法。本发明还扩展到通过实施此过程生产的夹具。
由尤其用于汽车和航空领域的热塑聚合物(诸如聚酰亚胺)的类型的塑料材料制成且具有弯管段的管(塑料管)目前是通过装配在成型夹具中的管的热成型制造，所述管包括：
-金属管，其称作成型管，其直径实质上大于弯曲和/或形成的塑料管的直径以呈现所述塑料管的纵剖面，且包括部分切割外壁以允许插入塑料管、将其保持在适当位置、然后移除塑料管，
-和底座，其上连结成型管与沿着成型管分布且适于硬化后者的精确连接组件。
这些成型夹具中的每一个的制造首先需要生产成型管，且为了所述目的：
-弯折和/或形成具有实质上大于塑料管直径的直径的金属管以生产具有所述塑料管的纵剖面的成型管，
-部分切割成型管的外壁以允许插入塑料管、使其在热成型阶段期间保持在适当位置、然后在形成之后移除塑料管。
这个制造然后包括成型管的硬化阶段，其是由使用沿着所述成型管分布的精确连接组件将所述成型管连结在底座上组成。
考虑到以这些成型夹具生产的塑料管的纵剖面的复杂度，成型管的制造(弯折、切割......)完全是手动的且因此成型夹具的最终几何特征直接取决于负责这个制造的合格员工的经验和技术。
因此，无论此经验和技术可能如何，被假设相似的成型夹具之间总是存在相对明显的几何区别。
然而，考虑到生产塑料管所需的生产速率和相对较长的时间(加热时间、处理、......)，每一塑料管需要使用几个成型夹具。
因此，实际上，以不同成型夹具生产的相同参考塑料管之间存在明显的不等同；这尤其造成塑料管的潜在组装问题或甚至造成排斥塑料管。
通过设计，这些夹具还可用于进行弯管段几何形状的检验。然而，实际上，这些夹具不能用于检验目的，原因是这个高制造成本和将待检验的每一管导入充当检验管的作用的部分切割成型管中、然后移除待检验的这个管所需时间。
这些检验操作实际上此时是以经具体设计用于这个功能的检验夹具执行，其包括：
-如美国US 6,029,333、US 2007/011891、WO 03/078921专利中描述，各自专用于引导管的直管段的平板，其组装在底座上和上面安装所述直管段的引导组件的直上边缘上，
-或如美国US 5,412,877、US 5,208,995、DE 10 2005 007441专利中描述，代替平板的是上表面中的平行六面体块，其形成适于固定管的直管段的直水槽，
-或如DE 10 2010 000499专利中描述，上表面中形成水槽的引导体块，每一引导体块搁置在安装于底座上的支撑体块上且被配置使得来自引导体块的水槽形成用于引导管的连续导管或导管段。
本发明旨在提供可简单且工业上可复制的低成本夹具，且所述夹具具有适于允许其用于形成塑料管或检验弯管的设计。
为了所述目的，本发明首先旨在根据本发明的用于热成型和/或检验包括由直管段连接的n个弯管段的中轴(x)管的夹具的制造过程，所述制造过程用于：
-生产n个个别夹具：
■其各自专用于由管的n个弯管段制成且部分或完全具有在弯管段的接续部中延伸的直管段中的每一个的预定长度的管段，使得这些管段中的每一个包括延伸到平面中的平坦中轴(x)，所述平面称作对应于所述管段的弯管段曲面的曲面，
■其各自包括引导构件，引导构件以延伸到平面中的平坦中轴(x’)界定敞开引导导管段，其中引导导管段中的每一个一方面具有所述管段的纵剖面且另一方面具有用于固定后者的适合管段，
-使n个个别夹具与相互接续的引导导管段并排，且相对定向所述个别夹具以获得由n个引导导管段的中轴(x’)界定的n个平面之间的相对定向，其相似于由管的n个弯管段界定的n个曲面之间的相对定向，
-将n个个别夹具连结在彼此之间。
因此，本发明的过程是由以下项组成：
-“划分”每一管为各自包括所述管的n个弯管段中的一个的几个管段，其具有构成“平坦”管段的特有特征，换句话来说，中轴在某个平面中延伸的管段(请注意，根据梁的理论，我们将中轴指定为穿过管的直管段的重心的线(换句话来说，对于直管段对称的圆柱形管，将中轴指定为穿过所述管中间的线))，
-生产设计和生产极为简单的n个个别夹具，因为其各自专用于“平坦”管段且因此还包括“平坦”引导导管，
-和通过将个别夹具组装在彼此之间来重建整个夹具。
从个别夹具的设计以及造成极有利的制造成本的个别夹具的生产的观点来看，这个过程的主要关注点在于简化个别夹具，实施保证夹具的完全复制性的工业类型制造技术。
此外，此过程可被实施用于制造检验夹具，且为了所述目的，生产具有与非固定管段界定整体引导导管的引导构件的有利个别夹具，非固定管段适于允许将管导入所述导管中且然后从所述管移除。
这个过程还可被实施用于生产用于塑料管的热成型夹具，且为了所述目的，生产具有与固定管段界定整体引导导管的引导构件的有利个别夹具，固定管段适于允许将管导入所述导管中且使其保持在所述管中，然后从所述管移除。
此外，根据本发明，每一引导导管段可以由连续导管组成。然而，有利地根据本发明，生产个别夹具且其具有由包括沟槽的精确引导组件制成，所述沟槽具有与管组合的管段，形成由所述管的一连串精确支撑件制成的导管。
此外，根据本发明的有利实施方案的另一模式，生产个别夹具，其包括：
-底座，其包括称作底部底板的至少一个纵向平板，其中多个端口被提供沿着平行于所述平坦中轴(x’)的纵线对准，
平坦引导组件，其适于插入到每一底座的底部底板的端口中使得所述引导组件的沟槽集中于中轴(x’)上。
实际上，这个设计造成生产本质组件(底座、引导组件)是由平坦组件(换句话来说，工业上可由通过例如激光切割类型的切割技术制造于板中的切口生产的组件)制成的夹具。
此外，根据本发明，有利地生产一系列具有沟槽的精确引导组件，沟槽具有对称平面，其包括相对于每一底部底板的平面的斜角在0°与90°之间的值范围内变动的中轴(x’)。
实际上，这一系列引导组件容易允许重构确保完全引导管的导管，而这不管引导组件的精确本质。
此外，根据旨在保证夹具的完全刚性的本发明的有利实施方案的另一模式，生产个别夹具，所述个别夹具的底座是由以固定组件组装的两个平坦底板制成，所述固定组件适用于使其在彼此相距预定距离处保持平行：
-具有端口的底部底板，其中插入引导组件的所谓固定部分，
-和称作顶部底板的板，所谓引导部分通过被钻孔的端口从其中形成引导沟槽的引导组件延伸。
此外，仍然从增加夹具的刚性的观点来看，也有利地根据本发明生产包括具有适当尺寸的中间部分的引导组件，所述适当尺寸形成界定使每一底座的两个底板分离的距离的间隔件。
此外，根据本发明，有利地生产具有横向端口和引导组件的底部底板，引导组件在所述引导组件的可变形锁定部分的固定部分的接续部中。
引导组件的这个可变形锁定部分还被有利地设计以在预定变形程度之外易碎以允许个别夹具的可能脱离。
此外，以根据本发明的有利方式，生产个别夹具，为了其与并排个别夹具组装目的，其包括用于每一底板的介接板，所述介接板具有所述底板的固定端口。
此外，有利地生产底座，所述底座的底部底板对于每一介接板来说包括被安装以耦合到所述介接板的端口，且将引导组件插入到所述端口中，所述引导组件具有适于将其连接到介接板的固定构件。
这些组装元件是夹具产品的部分，夹具产品是由平坦元件(底座、引导组件、组合件板)制成，所述平坦元件可以工业方式通过使用例如激光切割技术在板中切割而实现。
此外，根据本发明，为了生产用于管的热成型的夹具，有利地，在专用于管的端管段的个别夹具中的至少一个的自由端处提供孔眼，其用于诸如在热成型阶段期间使夹具保持悬挂在烤箱中。
本发明扩展到一种用于热成型和/或检验包括由直管段链结在一起的n个弯管段的中轴(x)管的夹具，其包括：
-n个个别夹具，其各自专用于由管的n个弯管段制成且部分或完全具有延伸到所述弯管段的接续部中的直管段中的每一个的预定长度的平坦中轴(x)，其中这些个别夹具中的每一个包括与平坦中轴(x’)界定敞开引导导管段的引导构件，所述引导导管段一方面展示管段的纵剖面且另一方面展示适于容置后者的管段。
-n个个别夹具的组装构件，其适于以相互接续的引导导管段组装n个个别夹具，且其中所述个别夹具的相对定向被调整使得由n个引导导管段的中轴(x’)界定的n个平面之间的相对定向相似于由管的n个弯管段界定的n个曲面之间的相对定向。
从对非限制实例表示为实施方案的优选模式的附图的以下参考的详述将明白本发明的其它特征、目的和优点。在这些图式上：
-图1是根据本发明的夹具的透视图，所述夹具用于示为如定位在这个夹具上的管的热成型，
-图2是这个管的透视图，
-图3是图1的单独展示且无管的夹具的透视图，
-图4是无引导组件的这个夹具的透视图，
-图5和图6是根据本发明的夹具上的两个引导组件的正视图；
-图7是这个夹具的底板中的一个的俯视图；
-且图8是这个夹具的介接板中的一个的正视图。
例如图1、图3和图4中所示的根据本发明的夹具M是由被设计用于通过塑料管(诸如展示图2上展示的中轴(x)的管T)的热成型的生产的成型夹具组成：
-包括两个直端管段d1、d4和分别由直管段d2和d3链结的三个弯管段c1、c2、c3，
-对于根据本发明过程的夹具M的生产，其被认为是由管状组件组成，所述管状组件是由三个平坦管段(换句话来说，中轴是平坦的)的端对端组合件制成：
■由直管段d1、弯管段c1和直管段d2的第一部分d2.1(通常是这个管段d2的一半)制成的第一管段，其中所述第一管段包括延伸到对应于弯管段c1的曲面的平面P1中的中轴，
■由直管段d2的第二管段部分d2.2、弯管段c2和直管段d3的第一部分d3.1(通常是这个管段d3的一半)制成的第二管段，其中所述第二管段包括延伸到对应于弯管段c2的曲面的平面P2中的中轴，
■和由直管段d3的第二管段部分d3.2、弯管段c3和直管段d4制成的第三管段，其中所述第三管段包括延伸到对应于弯管段c3的曲面的平面P3中的中轴。
基于这个管T分解为三个平坦管段，根据本发明的夹具M是由三个个别夹具M1、M2、M3制成，每一个别夹具专用于所述管段中的一个且适于界定展示与所述管段相同的纵剖面的引导导管段，且因此是由中轴(x’)与管段的中轴(x)重合的平坦引导导管段组成。
这些夹具M1、M2、M3中的每一个是由通过平板中的切口获得且主要是由以下项组成的元件组成：
-由两个相似平坦底板制成的底座，所述底板是由分别为1、3、5的所谓底部底板和分别为2、4、6的所谓顶部底板组成，
-精确引导组件7到10，其适于界定引导导管段，
-介接板11到14，其用于个别夹具M1、M2、M3的端对端组装。
首先，引导组件7到10包括直径实质上大于管T的直径的管段的沟槽，所述沟槽适于形成由所述管的一连串精确支撑件生产的导管。这些引导组件下降到具有沟槽的一系列精确引导组件中，所述沟槽具有包括中轴(x’)的对称平面，中轴(x’)相对于底板2到6的平面的斜角在0°与90°之间的值范围内变动。例如：
-图5表示具有沟槽18的这个引导组件7，沟槽18的对称平面相对于底板1到6的平面倾斜90°角且这样与并有中轴(x’)且正交于底板平面的平面(y)重合，
-图6表示具有沟槽18’的引导组件8，沟槽18’的对称平面相对于底板1到6的平面倾斜30°角且因此与平面(y)形成60°角(α)。
此外，每一沟槽18、18’呈现用于插入管T和从管T移除的面19，其具有实质上小于所述沟槽的直径的宽度，适于赋予所述沟槽的固定特征。然而请注意，固定本质用于夹具M以用于管的热成型目的。另一方面，当夹具M用于检验管的几何形状时，消除这个固定特征。
无关于沟槽18、18’的定向，这些组件7、8中的每一个包括：
-中间部分15，其尺寸适于形成间隔件，所述间隔件界定使两个底板1到2、3到4、5到6分离的距离且其中心部分16中空以用于增重目的，
-上部引导部分17，其中形成沟槽18、18，
-底部固定部分20，其由锁定部分21延伸，锁定部分21形成通过在所述易碎区域变形的程度之外易碎的较小阻力区域22链结到固定部分20的锁定“键”或“挡块”。
这个“键”允许提供在阻挡组件7到10与底部底板1、3、5之间提供完全相对阻挡，同时允许个别夹具M1、M2、M3的可能拆卸。
每一底板1到6具有刚性板带或带状物的一般形式，所述板带或带状物的平面定向在与通过个别夹具M1、M2、M3形成的导管段的中轴(x’)重合的轴上。
作为实例在图7中所示，这些底板(如板1)中的每一个被钻孔有横向端口，诸如23、24：
-为了容置引导关于底部底板1、3、5的引导组件7到10的固定部分20的目的，
-让关于顶部底板2、4、6的引导组件7到10的上部部分17延伸穿过。
为了组装每一夹具M1、M2、M3与并排夹具，这些底板1到6还包括至少一个固定端管段28，其通过宽度大于所述底板的共同管段中的一个的挡块管段27与所述共同管段分离。
此外，横向端口24中的一个位于每一挡块管段27处以邻接固定管段28。这个端口24的目的是为了容置其一般设计类似于共同引导组件7、8但是由于中间部分15而与共同引导组件不同的引导组件9、10，中间部分15在孔的中心凹陷16的每一侧上被钻孔具有更大宽度以用于将引导组件9、10到相邻介接板11到14的固定螺钉35放置在适当位置。
在底板1到6中的每一个中，诸如25的螺纹孔也被钻孔用于安装诸如26的固定螺钉，固定螺钉适于以相对位置连接每一夹具M1、M2、M3的底部底板1、3、5和顶部底板2、4、6，在相对位置中，所述底板在彼此相距由引导组件7到10的中间部分15的高度界定的距离处平行延伸。
最后，个别夹具M1和M3的底板中的一个(在实例中，底板1和6)在其自由端处具有被钻孔的孔眼29，以在热成型阶段期间将夹具M悬挂在例如烤箱中。
介接板11到14被钻孔具有两个横向开口31、32，其适于各自将底板1到6的固定管段28容置在其中所述底板的挡块管段27抵着介接板定位的位置中。
此外，在这些介接板11到14中的每一个中，两个螺纹开口33、34被钻孔用于将固定螺钉35安装到相邻引导组件9、10的每一介接板1到14且结果安装到包括所述引导组件的底板1到6的每一介接板1到14。
最后，在每一介接板11到14中，两个螺纹开口36、37被钻孔用于安装用于连接被连结的两个介接板11到12、13到14的固定螺钉38。
此外请注意，介接板11到14的一般形式是基于夹具M1、M2、M3的相对定向计算，使得一方面后者展示适于允许钻孔各个开口31、32和开口33、34、36、37的表面且另一方面不妨碍管T穿过；这个末项允许如图上所示般产生适合形式的凹口(诸如30、30’)，还允许构成所述管的额外精确支撑件。
根据本发明的上述夹具在工业上可容易复制且展示合适设计以使得其能够用于形成塑料管的目的或用于检验弯管的目的。

Claims (14)

1.一种用于具有中轴(x)的包括由直管段(d2到d3)连接的n个弯管段(c1到c3)的管(T)的热成型和/或检验的夹具(M)的制造过程，其中所述制造过程是由以下项组成：
-生产n个个别夹具(M1到M3)：
■“其各自专用于由管(T)的所述n个弯管段(c1、c2、c3)中的一个制成且部分或完全具有在所述弯管段的接续部中延伸的直管段(d1到d4)中的每一个的预定长度的管段(d1-c1-d2.1、d2.2-c2-d3.1、d3.2-c3-d4)，使得这些管段中的每一个包括延伸到平面(P1、P2、P3)中的平坦中轴(x)，所述平面(P1、P2、P3)是对应于所述管段的所述弯管段(c1到c3)曲面的所谓的曲面，
■其各自包括引导构件(7到10)，引导构件(7到10)以延伸到平面(P’1、P’2、P’3)中的平坦中轴(x’)界定敞开引导导管段(18、18’)，其中所述引导导管段中的每一个一方面展示所述管段(d1-c1-d2.1、d2.2-c2-d3.1、d3.2-c3-d4)的纵剖面且另一方面展示适于容置后者的管段，
-使所述n个个别夹具(m1到M3)与相互接续的所述引导导管段(18、18’)并排且定向所述个别夹具以获得由所述n个引导导管段(18、18’)的所述中轴(x’)界定的所述n个平面(P’1、P’2、P’3)之间的相对定向，其相似于由所述管(T)的所述n个弯管段(c1到c3)界定的所述n个曲面(P1、P2、P3)之间的相对定向，
-且将所述n个个别夹具(M1到M3)耦合在彼此之间。
2.根据权利要求1所述的生产个别夹具(M1到M3)的过程，其中引导构件与非固定管段界定整体引导导管，所述非固定管段适于允许将所述管插入所述导管中和移除所述管。
3.根据权利要求1所述的生产个别夹具(M1到M3)的过程，其中引导构件与固定管段界定所述整个引导导管(18、18’)，所述固定管段适于将所述管(T)插入所述导管中且使其保持在适当位置且然后移除所述管。
4.根据前述权利要求中任一项所述的生产个别夹具(M1到M3)的过程，其中引导构件是由包括沟槽(18、18’)的精确引导组件(7到10)制成，所述沟槽(18、18’)具有耦合到所述管(T)的管段，形成由所述管的一连串精确支撑件制成的导管。
5.根据权利要求4所述的生产个别夹具(M1到M3)的过程，其中所述个别夹具(M1到M3)包括：
-底座(1到2、3到4、5到6)，其包括称作底部底板的至少一个纵向平板(2、4、6)，其中多个端口(23、24)被制造沿着平行于所述平坦中轴(x’)的纵线对准。
-平坦引导组件(7到10)，其适于插入到每一底座(1到2、3到4、5到6)的所述底部底板(2、4、6)的所述端口(23、24)中使得所述引导组件的所述沟槽(18、18’)经定向朝向所述中轴(x’)。
6.根据权利要求5所述的生产一系列精确引导组件(7到10)的过程，其中沟槽(18、18’)展示对称平面，其包括相对于每一底部底板(2、4、6)的所述平面的斜角在0°与90°之间的值范围内变动的所述中轴(x’)。
7.根据权利要求5或6中一项所述的生产个别夹具(M1到M3)的过程，其中所述个别夹具(M1到M3)的所述底座是由以固定组件(26)组装的两个平坦底板(1到2、3到4、5到6)制成，所述固定组件(26)适用于使其在彼此相距预定距离处保持平行：
-具有开口(23、24)的底部底板(2、4、6)，其中所谓的固定部分(20)经安装具有所述引导组件(7到10)，
-和称作顶部底板的板(1、3、5)，其中端口(23、24)被钻孔，通过所述端口(23、24)延伸其中安装所述引导沟槽(18、18’)的所述引导组件(7到10)的所谓引导部分(17)。
8.根据权利要求7所述的生产引导组件(7到10)的过程，其中引导组件(7到10)包括中间部分(15)，所述中间部分(15)的尺寸适于形成界定使每一底座的所述两个底板(1到2、3到4、5到6)分离的距离的间隔件。
9.根据权利要求7或8中一项所述的生产底部底板(2、4、6)的过程，其中横向端口(23、24)和引导组件(7到10)在其固定部分(20)的接续部中，其中可变形部分(21)锁定所述引导组件。
10.根据权利要求9所述的生产引导组件(7到10)的过程，其中所述引导组件(7到10)具有在预定变形程度之外易碎的可变形锁定部分。
11.根据权利要求5到10中一项所述的生产个别夹具(M1到M3)的过程，其中对于其与并排个别夹具组装来说，其包括用于每一底板(1到2、3到4、5到6)的介接位置(11到14)，其中端口(31、32)用于固定所述底板。
12.根据权利要求11所述的生产底座(1到2、3到4、5到6)的过程，其中对于每一介接板(11到14)来说，所述底部底板(2、4、6)包括被制造用于连结所述介接板的端口(24)，且使得在所述端口中安装具有固定构件(35)的引导组件(9、10)，所述固定构件(35)适于将引导组件(9、10)连接到所述介接板(11到14)。
13.根据权利要求5到12中一项所述的用于生产用于管(T)的热成型的夹具(M)的过程，其中在所述底座(1到2、3到4、5到6)的自由端处安装专用于所述管(T)的端管段的所述个别夹具(M1、M3)、用于悬挂固定所述夹具(M)的孔眼(29)中的至少一个。
14.一种用于热成型和/或检验具有中轴(x)的包括由直管段(d2到d3)连接的n个弯管段(c1到c3)的管(T)的夹具(M)，其中所述夹具(M)包括：
-n个个别夹具(M1到M3)，其各自专用于具有平坦中轴(x)的由管(T)的所述n个弯管段(c1到c3)中的一个制成且部分或完全具有延伸到所述弯管段的接续部中的直管段(d1到d4)中的每一个的预定长度的管段(d1-c1-d2.1、d2.2-c2-d3.1、d3.2-c3-d4)，其中这些个别夹具中的每一个包括与平坦中轴(x’)界定敞开引导导管段(18、18’)的引导构件(7到10)，所述引导导管段一方面展示所述管段(d1-c1-d2.1、d2.2-c2-d3.1、d3.2-c3-d4)的纵剖面且另一方面展示适于容置后者的管段，
-所述n个个别夹具(M1到M3)的组装构件(11到14、35、38)，其适于连接n个个别夹具(M1到M3)与相互接续的所述引导导管段(18、18’)，且其中所述个别夹具的相对定向被调整使得由所述n个引导导管段(18、18’)的所述中轴(X’)界定的所述n个平面(P’1、P’2、P’3)之间的相对定向相似于由所述管(T)的所述n个弯管段(c1到c3)界定的所述n个曲面(P1、P2、P3)之间的相对定向。
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