CN106132583A - 加工由镁或镁合金构成的挤压型材段的方法和装置和由此制造的轻型构件 - Google Patents

加工由镁或镁合金构成的挤压型材段的方法和装置和由此制造的轻型构件 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种就其外形而言通过热精整和/或热压和/或切割作业和/或穿孔作业加工挤压型材段的方法，它包括以下方法步骤：将被加热到在250℃至450℃范围内的温度的型材段(1)推入被分为两个部分的且被预热到在300℃至600℃范围内的温度的精整模具(2)；借助压力机(4)的一个或多个压力机缸(3)对该精整模具(2)施压。用于执行该方法的装置由压力机(4)和精整模构成，其中，该精整模(2)由两个可相对移动的半模I、II构成，型材段(1)被推入所述半模之间。

Description

加工由镁或镁合金构成的挤压型材段的方法和装置和由此制 造的轻型构件
本发明涉及用于就其外形而言通过热精整和/或热压和/或切割操作和/或冲孔操作加工由镁或镁合金构成的挤压型材段以用于后续接合作业的方法和装置。
本发明尤其涉及挤压的中空槽形型材，应该随后由此接合形成标准组件(轻型构件)。
由DE 10 2008 045 441B3知道了一种制造由可硬化铝合金构成的挤压型材段的方法，其中，在型材压制和型材段截断之后，当型材段处于其扩散退火或类似扩散退火的状态时进行用于精整型材段外形的内压成形切断，在这里，用于精整型材段外形的内压成形切断在型材段冷却至环境温度之后、在时效硬化完成超过20％之前进行。
从DE 19725300C2中知道了用于工件的热精整和热穿孔的模具，借此可以快速简单地将相应工件精整和穿孔。为此，该工件位置准确地被安放到容纳模具上。为了精整，使精整模移向容纳模具并被压至其上，在此，通过从外表面包围该模具的壁部以及插入壁部之间的部分进行热精整。所述精整此时并未按照最终尺寸进行，而是相应工件被事后机械加工并以最终尺寸完成。
DE 2 105 537C3描述了一种在连续轧机机列生产线上在热轧中热精整条状轧件的装置，其中，在该终轧机架后设有凹模并且待热精整的条状轧件被终轧机架轧辊推动穿过所述凹模，其中，该凹模以闭合环形凹模形式构成并且被加热到轧制温度的环形凹模由极其耐热的材料构成，且在环形凹模前面设有带有喷口的喷嘴环用于添加耐热润滑剂如胶状石墨、低熔点玻璃、苏打、生石灰石或盐，以及在喷嘴环前方设有两个迷宫环形腔，所述环形凹模在轴向上在两个方向上加有减振弹簧。
由DE 10224198C1公开了一种轻型构件和一种制造方法，其中，该轻型构件由多个以平面布置形式相互接合的挤压孔型型材构成。对应的方法包括以下步骤：a)挤压空心型材，其壁厚为由此制造的轻型构件的外切圆的直径的最大0.5％；b)按照平面布置形式将多个空心型材接合成为一个轻型构件，该轻型构件具有至少300毫米的外切圆。空心型材接合通过摩擦焊或粘接实现。
挤压型材且尤其是多腔挤压型材在离开挤压机凹模时出现变形。这恰好在后续的接合过程中带来了问题，在接合过程中应由挤压型材段组装成平面组件。
当今在构建交通工具且尤其是汽车时的最大挑战在于：尽量减轻重量作为最有效的燃料节约可行方式之一。
在不同轻金属的成效比情况下表明，加工成本随重量逐步减轻而不断增大。就是说，轻型结构仅在下述情况下才能经济地实现：“与之相关的加工成本通过较高的生产率和尤其是节省的材料用量而得以降低”。
轻金属相比于迄今大多所用的钢材具有下述优点，它们具有低许多的密度。其中最轻的金属是镁，其比铝轻了约35％。当今新型的镁合金具有很好的性能如耐蚀性和良好变形性能，因而它可以被用于挤压。
挤压的缺点在于，可制造的挤压型材的尺寸是有限的，因而人们被迫利用多个挤压型材段来接合形成组件。
本发明的任务是提供用于加工由镁或镁合金构成的挤压型材段的方法和装置，借此消除前述缺点。
另一个任务在于提供由此制造的轻型构件，其由多个挤压型材段通过接合来制造，由此实际上可以实现任何大小的轻型构件。
本发明如下完成该任务：借助所述方法，就其外形而言通过热精整使由镁或镁合金构成的挤压型材段达到尺寸精度以用于后面的接合过程，以简化接合过程。同时可以与热精整、冲压操作、切割操作和/或穿孔操作一起进行。最好在生产线中跟在挤压之后进行热精整。这具有以下优点，离开凹模的型材已经具有在250℃至450℃范围内的温度并且无需附加加热。
这比根据IHU方法(内部高压成形)的精整高效许多并且因极其昂贵的IHU模具而廉价许多。
被如此精整的型材段可以无需高昂成本地接合成轻型构件。这样的轻型构件在交通工具建造中例如可以是呈底板组合件形式的承载结构。
应结合实施例来详述本发明。
所属的图1示出用于执行热精整挤压型材段的方法的装置。
本发明的方法包括以下步骤：
-将被加热到在250℃至450℃温度范围内的型材段1放入精整模2中，所述精整模分为两个部分且被预热到在300℃至600℃温度范围，
-借助压力机4的一个或多个压力机缸3对精整模2施压。另外，可以根据需要将多个插入件插入截取后的型材段1的端侧中。
所述插入件可具有轴颈状突出部，其横截面匹配于型材段1的内横截面。
热精整方法步骤在挤压作业后发生是有利的，这是因为这样挤压型材段的加热/升温成为多余。
图1示出用于执行该方法的装置的原理图。该装置基本由压力机4和精整模2构成。精整模2分为两个部分构成，因此由两个可相对移动的半模I、II构成，在它们之间放入型材段1，在此这些半模匹配于待精整型材的横截面。
通过借助压力机4的压力机缸3对两个半模I、II中的至少一个施压，使这些半模合模并且该型材段被精整，即，使所述型材段获得统一的尺寸并且同时被矫直。
半模I、II具有多个孔，相应的加热管被装入所述孔中，以加热所述半模I、II或使其保温。
根据需要，可以在一个或两个半模I、II中设置一个或多个冲压凹模，可借此在精整过程的同时在一侧或两侧压制型材段表面。
另一个可能性在于，在半模I、II中集成切割模具或穿孔模具，用于在精整过程的同时在型材段1中进行切割作业或穿孔作业。
在热精整过程后，可以将经过精整的和/或经过压制的和/或经过穿孔的型材段接合成一个轻型构件。
该轻型构件例如能以用于海、陆、空交通工具的承载结构的形式构成，其构成轻型构件的经过热精整的若干型材段1通过不可分离的连接相互连接。连接最好可以通过摩擦搅拌焊(Reibrührschweiβen)进行，由此在接合过程中获得短的焊接时间和高的经济性。
附图标记列表
1型材段；2精整模；3压力机缸；4压力机；5孔；I半模；II半模。

Claims (9)

1.一种就其外形而言通过热精整和/或热压和/或切割作业和/或穿孔作业加工由镁或镁合金构成的挤压型材段的方法，其特征在于以下方法步骤：
-将被加热到在250℃至450℃温度范围的型材段(1)放入被分为两个部分、且被预热到在300℃至600℃温度范围的精整模具(2)，和
-借助压力机(4)的一个或多个压力机缸(3)对该精整模具(2)施压。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征是，根据需要，还将多个插入件插入截取后的型材段(1)的端侧中。
3.根据权利要求1和2所述的方法，其特征是，这些方法步骤在生产线中是在挤压之后进行的。
4.一种用于执行根据权利要求1和权利要求2和3中至少一项所述的方法的装置，其特征是，该装置由压力机(4)和精整模(2)构成，其中，该精整模(2)由两个可相对移动的半模(I,II)构成，所述型材段(1)被置入这些半模之间。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征是，至少其中一个所述半模(I,II)相应匹配于待精整的型材段(1)的横截面。
6.根据权利要求4所述的装置，其特征是，在至少其中一个所述半模(I,II)中在朝向该型材段(1)的一侧设置冲压凹模。
7.根据权利要求4至6之一所述的装置，其特征是，在该精整模(2)的这些半模(I,II)中设置用于容纳加热管的多个孔(5)。
8.根据权利要求4所述的装置，其特征是，该插入件具有轴颈状突出部，其横截面匹配于该型材段(1)的内横截面。
9.一种轻型构件，其由多个以平面布置形式相互接合的挤压型材段构成，所述挤压型材段是根据权利要求1和权利要求2和3中至少一项所述的方法制造的，其特征是，该轻型构件以用于海、陆、空交通工具的承载结构的形式构成，并且构成该轻型构件的热精整的各个型材段(1)是通过不可分离的连接相互连接的。
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