CN106334763B - 用于生产端管孔板或管元件的方法以及用于其生产的装置 - Google Patents

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Abstract

为了生产端管孔板或管元件，将该端管孔板或该管元件通过一个伸展销钉或膨胀销钉在一个第一区域中扩张直至该材料的伸展极限，其中另一个邻接的区域保持为未变形的，在该区域处一个可收缩直至锻压极限的内凸缘能够通过变形模具卷边。

Description

用于生产端管孔板或管元件的方法以及用于其生产的装置
技术领域
本发明涉及用于生产端管孔板(Endrohrblende)或管元件的方法和装置。
背景技术
从DE 308 903已知一种用于扩张管的、圆锥形的模具，该管邻接其末端处起皱。此外，从DE 10 2004 045 981 A1已知一种用于生产由管组成的套筒的方法，其中该管通过扩张模具而被拉伸并且之后这些管末端能够借助于锻压模具(Stauchwerkzeug)起皱。
发明内容
本发明的目的在于，使由多角形、圆形或椭圆形的管组成的端管孔板或另一种管元件如下地变形，使得该端管孔板或管元件的一个末端区域能够不起皱地相对于内凸缘收缩。
根据本发明，该目的通过根据本发明的方法特征以及通过根据本发明的装置特征实现。
本发明主要实现的优点在于，一个在直径上较小的管元件通过变形方法局部地膨胀并且一个剩余的、未变形的区域能够不起皱地被收缩或锻压。根据本发明，这以有利的方式实现，其方式为，使得该端管孔板的管元件的一个前部管区段用形成为伸展销钉或膨胀销钉的一个扩张模具借助于变形工序而在直径上被扩张直至伸展极限。之后该管元件的一个邻接的、由该剩余的未变形的末端区域组成的后部管区段能够在一个修边边缘(Beschnittkante)处通过锻压工序在变形模具中变形成一个内凸缘。该变形能够实现直至该材料的锻压极限。
根据本发明尤其提出，该孔板的管元件的该前部管区段通过借助于轴向力能够推入到该管中的、并且设置有一个直径跃变的伸展销钉通过该销钉的较大的直径跃变而在直径上被扩张直至伸展极限(延伸极限)。该孔板的该后部管区段由一个未伸展的并且在直径上未被扩张的区域组成，其中该伸展销钉以与该管直径相对应的小的直径跃变嵌入。通过该方法步骤实现了，使得该管的未膨胀的区域还允许该材料的最大变形程度并且还避免了局部形成褶皱，并且由此还免除了该内凸缘的后加工。由此，在管中，对于材料可变形性，直径跃变为最大200％总伸展(100％伸展+100％应力)，而不需要在生产工艺中的其他减小应力的措施。
根据本发明的另一个实施方式，该膨胀销钉能够被推入到该孔板的管元件中直至该未变形的末端区域处，并且该孔板的一个部分长度通过径向膨胀的支撑钳而在直径上被扩张到伸展极限。该剩余的、未变形的末端区域能够在该变形模具中卷边成该末端侧的内凸缘。与用伸展销钉相同，同样能够用膨胀销钉来实行该方法，不同之处仅在于：在伸展销钉的情况下在轴向力方向上实现向该管元件中的引入和作用方式，而在膨胀销钉的情况下在径向力方向上实现。
此外，根据本发明提出一种变形模具用于实行该方法，该管元件的修边边缘能够通过该变形模具向内卷边成该内凸缘，其方式为，在力作用下使用相对彼此轴向作用的多个变形模具。一个变形模具由引入到该管元件中的一个支撑销钉组成并且另一个变形模具由能够从外部在该管元件上推移的一个锻压模具组成，其中然后该修边边缘能够在该支撑销钉和该锻压模具之间在该管的该未变形的末端区域的区域中变形直到锻压极限。通过在力作用下相对彼此可轴向移动的支撑销钉和锻压模具的共同作用，该内凸缘在该支撑销钉和该锻压模具之间卷边。
根据本发明，单级的伸展销钉具有一个直径跃变，该直径跃变具有一个较长的前部区段和一个大于该管元件的直径，该前部区段通过一个圆锥形的区段邻接一个较短的后部区段，该后部区段具有与孔板的该管元件的直径相对应的区域。
根据本发明，两级的伸展销钉优选地具有两个直径跃变，这两个直径跃变具有直径大于该管元件的一个第一前部区段和一个邻接的、具有较小直径的中间区段，具有孔板的管元件的该内直径的一个后部区段邻接在该中间区段处，其中具有较大直径的该前部区段允许直到该管材料的伸展极限(延伸极限)的管变形。
与两级的伸展销钉相比，通过该单级的伸展销钉获得了唯一的、长的、扩张的管区域，该管区域具有直至伸展极限(延伸极限)的变形。与之相反，在两级的伸展销钉中获得了相对短的、扩张直至伸展极限的管区域，处于该伸展极限之下的一个管区域通过该直径跃变邻接该管区域。
此外，根据本发明提出，为了形成在该自由的前部末端处的内凸缘，该支撑销钉实施为圆锥形的并且具有一个环绕的凸出部，该凸出部与在该锻压模具中的一个环绕的凹陷部相对应地安排。在该实施方式中，该支撑销钉优选使用伸展销钉。当该修边边缘冲碰到该凹陷部中时，嵌入到该环绕的凹陷部中的该环绕的凸出部使该修边边缘向内卷边。
此外，根据本发明提出，为了形成在该自由的前部末端处的内凸缘，该支撑销钉具有一个倒圆的边沿，该边沿与在该外部的锻压模具中的一个倒圆的内部接收件相对应地安排。在该实施方式中，该支撑销钉优选使用膨胀销钉，通过该膨胀销钉形成一个向内倾斜地收敛的修边边缘，该修边边缘能够在提供两个模具的情况下呈直角地向内翻。
附图说明
在附图中示出了本发明的多个实施例并且在以下将详细地进行说明。
图中示出：
图1示出了具有端管孔板的待扩张的管元件的一个单级的伸展销钉或一个管元件，
图2示出了具有端管孔板的待扩张的管元件的一个两级的伸展销钉或一个管元件，
图3示出了该端管孔板的、通过该单级的伸展销钉扩张的该管元件或一个管元件的视图，
图4示出了该端管孔板的、通过该两级的伸展销钉扩张的该管元件的视图，
图5示出了轴向地引入该管元件中的单级的伸展销钉的视图，
图6示出了轴向地引入该管元件中的两级的伸展销钉的视图，
图7、8和9示出了相对于锻压模具引入到该端管孔板的由伸展销钉扩张的管元件中的、用于形成一个内凸缘的支撑销钉的视图，
图10、11和12示出了引入到该端管孔板的管中的一个膨胀销钉的视图，以及
图13、14和15示出了相对于锻压模具引入到该端管孔板的由膨胀销钉扩张的管中的、用于形成该内凸缘的支撑销钉的视图。
具体实施方式
一个端管孔板1或另外的管元件或管零件(用于机动车辆或者用于一般机械制造)在变形工艺中借助于单级的、两级的或多级的扩张工序进行生产。该端管孔板1或这些管元件能够由一个圆形、椭圆形或多角形的管元件1a组成。
扩张模具的一个伸展销钉或膨胀销钉2、2a、3被用于扩张该端管孔板1的管元件1a，该扩张模具具有一个直径跃变。该伸展销钉能够由一个单级的伸展销钉2或两级的伸展销钉2a组成，该单级的伸展销钉或该两级的伸展销钉分别具有直径跃变。该端管孔板1的一个前部管区段4借助于变形工序通过销钉2、2a、3a、3b在直径上D被扩张直至伸展极限(延伸极限)。为此，该伸展销钉2、2a在力作用下轴向地被压入到该端管孔板1或管元件1a中。之后形成该端管孔板1的一个后部邻接的管区段5(该管区段由一个未变形的末端区域6组成)，因为该伸展销钉2、2a在该区域中具有一个与该管内直径D1相对应的直径。
该管1的未变形的末端区域6具有一个末端侧的修边边缘7，该修边边缘通过锻压工序在变形模具8、9中卷边成内凸缘10。在该区域B(图9)中可行的是直至该伸展极限的变形以及由此无隆起/无翘曲的变形。
该端管孔板1的管元件1a的该前部管区段4通过能够推入到该管1中的伸展销钉或膨胀销钉2、2a、3而在直径上被扩张直至该伸展极限、直至大于该大的直径跃变的直径D。
该端管孔板1的管元件1a的该后部管区段5由一个未伸展或未变形的并且在直径D1上未被扩张的末端区域6组成，以便形成该内凸缘10。
根据另一个实施方式，为了实现该端管孔板1的管元件1a的变形，根据图10至12，该膨胀销钉3被推入到该孔板1的管元件1a中直至该未变形的末端区域6。该管元件1a或端管孔板1的一个部分长度L通过可径向膨胀的支撑钳3a、3b而在直径D上被扩张到伸展极限。该未变形的末端区域6在该变形模具8、9中卷边成该末端侧的内凸缘10。
管元件1a或端管孔板1的该修边边缘7以此方式向内卷边成该内凸缘10，其方式为，在力作用下使用相对彼此轴向作用的多个变形模具。这些变形模具由引入到该管1中的一个支撑销钉8和能够在该管元件1a上推移的一个锻压模具9组成。该修边边缘7在这些模具8、9之间在该管元件1a的该未变形的末端区域6的区域中变形直到锻压极限。
该单级的伸展销钉2(图1)具有一个直径跃变，该直径跃变具有一个较长的前部区段4和一个较大的直径D，该前部区段通过一个圆锥形的区段11，该圆锥形的区段邻接一个较短的后部区段5，该后部区段具有管元件1a或端管孔板1的直径D1。
该两级的伸展销钉2a(图2)具有两个直径跃变，这两个直径跃变具有一个具有较大直径D的第一前部区段4和一个邻接的、具有较小直径D2的中间区段。具有管元件1a或端管孔板1的该减小的直径D1的一个后部区段5邻接该中间区段。具有较大直径D的该前部区段4允许直到该管材料的伸展极限的管变形。该伸展销钉2a也可以多级地实施为具有多个直径跃变。
为了形成该内凸缘10，该变形模具的该支撑销钉8实施为圆锥形的(图7)并且在该前部末端处具有一个环绕的、边沿侧的凸出部12，该凸出部与在该锻压模具9中的一个环绕的凹陷部14相对应地安排。
根据另一个实施方式，该支撑销钉8在该自由的前部末端处设置有一个倒圆的边沿15，该边沿与该外部锻压模具9的一个倒圆的内部接收件16相对应地安排。对于用于具有伸展销钉2、2a(图7至9)和膨胀销钉3(图13至15)的实施方式的变形模具，使用相同的参考符号来表示支撑销钉8和锻压模具9。
正如在图9中详细示出的，在无隆起/无翘曲的变形的情况下，一方面管元件1a或端管孔板1的该前部区域4(B)实施为具有直至伸展极限的更大直径D。管元件1a或端管孔板1的具有修边边缘7的该末端区域6在变形时不相对于直径D变形，即实现了0％的变形，这用箭头P示出(图9)。对于该内凸缘10，该末端区域6能够不起皱地变形，直到该修边边缘7达到该锻压极限S。该区域用一个圆圈来限定。

Claims (11)

1.用于由圆形或多角形的管生产管元件的方法，该管元件用于机动车辆或者用于其他一般机械制造，该方法是通过该管元件的单级或多级的扩张，其中能够将一个扩张模具引入到该管元件中，其特征在于，该管元件(1a)的一个前部管区段(4)用形成为伸展销钉或膨胀销钉(2；2a；3)的一个扩张模具借助于变形工序而在直径上被扩张直至伸展极限，并且之后该管元件的一个邻接的、由一个未变形的末端区域组成的后部管区段(5)能够在一个修边边缘(7)处通过锻压工序在变形模具(8，9)中变形成一个内凸缘(10)。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该管元件(1a)的该前部管区段(4)通过借助于轴向力能够推入到该管元件(1a)中的、并且设置有一个直径跃变的伸展销钉(2；2a)通过该销钉的较大的直径跃变而在直径上被扩张直至伸展极限。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，该管元件(1a)的该后部管区段(5)由一个未变形的并且在直径上未被扩张的区域(6)组成，其中该伸展销钉(2；2a)以与该管内直径D1相对应的小的直径跃变嵌入。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，该膨胀销钉(3)能够被推入直到该管元件(1a)的该未变形的末端区域(6)，并且该管元件的一个部分长度(L)通过可径向膨胀的支撑钳(3a，3b)而在直径D上被扩张到伸展极限，并且剩余的、未变形的、具有直径D1的末端区域(6)能够在该变形模具(8，9)中卷边成该末端侧的内凸缘(10)。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，该管元件(1a)的该修边边缘(7)能够以如下方式向内卷边成该内凸缘(10)：在轴向上在力作用下使用相对彼此作用的多个变形模具，这些变形模具由引入到该管元件(1a)中的一个支撑销钉(8)和能够在该管元件(1a)上推移的一个锻压模具(9)组成，该修边边缘(7)在该支撑销钉和该锻压模具之间在该管元件(1a)的该未变形的末端区域(6)的区域中变形直到锻压极限。
6.用于根据权利要求1至4中任一项所述的方法来生产管元件的装置，该装置包括能够引入到该管元件(1a)中的、扩张模具的伸展销钉或膨胀销钉和变形模具，在变形模具中在该管元件的修边边缘处可卷边成内凸缘，其特征在于，单级的伸展销钉(2)具有一个带有较长的前部区段的直径跃变，该前部区段具有比该管元件(1a)更大的直径D，该前部区段通过一个圆锥形的区段(11)邻接一个较短的后部区段，该后部区段具有与该管元件(1a)的直径D1相对应的区域。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，两级的伸展销钉(2a)包括两个直径跃变，这两个直径跃变具有直径D大于该管元件(1a)的一个第一前部区段和一个邻接的、具有较小直径D2的中间区段，具有管元件(1a)的减小的直径D1的一个后部区段邻接该中间区段，其中具有较大直径D的该前部区段允许直到管材料的伸展极限的管变形。
8.用于根据权利要求5所述的方法来生产管元件的装置，该装置包括能够引入到该管元件(1a)中的、扩张模具的伸展销钉或膨胀销钉和变形模具，在变形模具中在该管元件的修边边缘处可卷边成内凸缘，其特征在于，单级的伸展销钉(2)具有一个带有较长的前部区段的直径跃变，该前部区段具有比该管元件(1a)更大的直径D，该前部区段通过一个圆锥形的区段(11)邻接一个较短的后部区段，该后部区段具有与该管元件(1a)的直径D1相对应的区域。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，两级的伸展销钉(2a)包括两个直径跃变，这两个直径跃变具有直径D大于该管元件(1a)的一个第一前部区段和一个邻接的、具有较小直径D2的中间区段，具有管元件(1a)的减小的直径D1的一个后部区段邻接该中间区段，其中具有较大直径D的该前部区段允许直到管材料的伸展极限的管变形。
10.根据权利要求8或9所述的装置，其特征在于，为了形成在自由的前部末端处的该内凸缘(10)，该支撑销钉(8)实施为圆锥形的并且具有一个环绕的凸出部(12)，该凸出部与在该锻压模具(9)中的一个环绕的凹陷部(14)相对应地安排。
11.根据权利要求8或9所述的装置，其特征在于，为了形成在自由的前部末端处的该内凸缘(10)，该支撑销钉(8)具有一个倒圆的边沿(15)，该边沿与在外部的该锻压模具(9)中的一个倒圆的内部接收件(16)相对应地安排。
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