CN108290195A - 在波纹中形成弯曲部分 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于在波纹中形成弯曲部分的成形装置。所述成形装置包含：一底部框架(4)，其具有一平坦安装表面(6)，该平坦安装表面用于接收薄金属板，所述薄金属板具有相对于薄金属板的平坦部分突出的波纹，一突出反模板(5)，其布置所述安装表面上，且旨在容纳于所述波纹中，其中突出反模板具有一固定部分(7)和一活动部分(8)，所述活动部分(8)相对于所述固定部分围绕垂直于所述安装表面的轴线铰接，一顶部框架(34)，其置于底部框架的上方，一压力机，其被配置成将所述顶部框架朝向所述底部框架降低；以及一中空上模，其由位于所述顶部框架(34)和所述底部框架(4)之间的顶部框架支撑。该中空上模(36,37)布置在突出反模板的活动部分的上方。

Description

在波纹中形成弯曲部分

技术领域

本发明涉及成形金属板的领域，尤其涉及具有需要弯曲的一个或多个波纹的金属板的工作方法，即，纵向定向将至少部分地改变的波纹。

背景技术

为了生产出在使用期间需要经受大的温差的密封膜，具有平坦部分和突出波纹的金属板被广泛使用，其中突出的波纹设置在所述平坦部分之间。这种波纹通常通过沿着直线方向折叠而成，其例如形成为两个系列相交波纹，这两个系列相交波纹各自在矩形金属板的长度方向上和宽度方向上延伸。

为了在具有波纹的两个金属板之间产生密封组件，两个金属板中的每一个的相应波纹的位置必须沿着组件边缘完全重合。为此，或者为了产生某些特定的几何形状，有必要形成其方向改变或弯曲的波纹，例如以产生一连续波纹，该连续波纹围绕圆柱形罐的底壁的整个周边延伸。

为了形成具有弯曲波纹的金属板，拉拔方法是已知的，例如从KR-A-2010034795中可得知该方法。

WO-A-2013010293描述了一种用于形成波纹金属板的工具，其中波纹具有主要直线部分和两个端部，并且其中端部具有与主要部分不同的倾斜角度。

FR-A-879977描述了一种用于弯曲长的空心型材部件的装置。

发明内容

本发明的一个构思是形成一种金属板，该金属板具有弯曲的波纹且适用于产生高质量的密封组件。为此，需要可用于形成弯曲波纹而不会影响金属板的平坦部分的平坦度的方法和装置。还需要可用于弯曲波纹而不会影响波纹的横截面形状的方法和装置。还需要在最大限度地减少对金属板的厚度及金属板的均匀性的同时可用于弯曲波纹的方法和装置。

因此，本发明提供了一种用于在波纹中形成弯曲的金属板成形方法，该方法包括：

将薄金属板布置在一底部框架上，该底部框架具有一平坦安装表面和布置在该安装表面上的突出反模板，其中突出反模板具有一固定部分和一活动部分，该活动部分相对于固定部分围绕垂直于安装表面的轴线铰接，所述薄金属板具有平坦部分和波纹，所述平坦部分接收在安装表面上，而所述波纹则布置在该平坦部分之间，相对于平坦部分突出，且其中突出反模板容纳在所述波纹中，

通过压力机将布置在底部框架上方的顶部框架朝向底部框架降低，顶部框架承载一中空上模，该中空上模布置在突出反模板的活动部分的上方，所述上模包括一内侧半模，所述内侧半模具有一平坦底面和一内侧压印侧表面，该平坦底面平行于所述安装表面，所述内侧压印侧表面用于限定弯曲内侧处的波纹的侧壁且具有平行于所述平坦安装表面的纵轴线；一外侧半模，所述外侧半模具有一平坦底面和一外侧压印侧表面，所述平坦底面平行于安装表面，所述外侧压印侧表面用于限定弯曲外侧处的波纹的侧壁且具有平行于内侧压印侧表面的纵轴线，所述中空上模相对于底部框架定向，使得内侧压印侧表面和外侧压印侧表面的纵轴线在顶部框架的下降运动期间相对于突出反模板的固定部分形成一个弯曲角度：

首先使外侧压印侧表面经由其底部边缘与波纹的外侧壁的顶部接触，

将外侧压印侧表面向下滑动抵靠在波纹的外侧壁上，以沿弯曲方向推动波纹的外侧壁，将活动部分朝向与外侧压印侧表面的纵轴线对齐的端部位置转动，从而沿弯曲方向推动波纹的内侧壁，

其中所述波纹抵靠活动部分的滑动接触而变形，使得薄金属板在活动部分的外侧壁后面展开并且卷绕在活动部分的内侧壁的前方。

根据一个实施例，薄金属板的平坦部分借助于侧壁夹具被夹紧在安装表面上。

根据一个实施例，本发明提供了一种用于在波纹中形成弯曲部分的薄金属板成形装置，该成形装置包括：

一底部框架，其具有一平坦安装表面，该平坦安装表面用于接收薄金属板，薄金属板具有需要被弯曲的波纹，需要被弯曲的波纹相对于薄金属板的平坦部分突出，

一突出反模板，其布置所述安装表面上，且旨在被容纳在需要被弯曲的波纹中，

所述突出反模板具有一固定部分和一活动部分，该活动部分相对于固定部分围绕垂直于安装表面的轴线铰接，

一顶部框架，其布置在所述底部框架上方，

一压力机，其被配置成将顶部框架朝向底部框架降低，和

一中空上模，其由位于顶部框架和底部框架之间的顶部框架承载，所述中空上模布置在突出反模板的活动部分的上方，该上模包括：

一内侧半模，其具有一平坦底面和一内侧压印侧表面，所述平坦底面平行于所述安装表面，所述内侧压印侧表面用于限定弯曲内侧处的波纹的侧壁且具有平行于所述平坦安装表面的纵轴线，和

一外侧半模，其具有一平坦表面和一外侧压印侧表面，所述平坦底面平行于所述安装表面，所述外侧压印侧表面用于限定弯曲外侧处的波纹的侧壁且具有平行于所述内侧压印侧表面的纵轴线，

所述中空上模相对于底部框架定向或是可定向的，使得内侧压印侧表面和外侧压印侧表面的纵轴线相对于突出反模板的固定部分形成一个弯曲角度，且

将所述中空上模，尤其将中空上模的外侧半模，连接至顶部框架，以将压力机的力传递到底部框架。

由于这些特征，当顶部框架在压力机的作用下从初始状态朝向底部框架下降时，其中在该初始状态中，薄金属板置于平坦安装表面上且突出反模板容纳在需要弯曲的波纹中，所述突出反模板的活动部分具有一初始位置，且所述中空上部模相对于顶部框架定向，使得压印侧表面的纵轴线相对于初始位置处的突出反模板的活动部分形成一个弯曲角度，可获得以下操作：

外侧半模的底部边缘与需要弯曲的波纹的波峰部分接触，且外侧半模的压印侧表面滑动抵靠需要弯曲的波纹的外侧壁，以将需要弯曲的波纹的外侧壁从波纹的波峰至波纹的波谷压靠在活动部分的外侧壁上，从而使需要弯曲到活动部分的外侧壁处的波纹的外侧壁成形，且同时将活动部分从初始位置转动至与中空上模的两个半模的压印侧表面对齐的结束位置处，

使得在结束状态下，需要弯曲的波纹的纵向部分夹在突出反模板的活动部分与中空上模之间，且相对于初始状态弯曲所述弯曲角度。

根据有利的实施例，这样的装置可以具有一个或多个以下特征：

在一个实施例中，内侧半模被安装为能够相对于顶部框架滑动，使得其能够沿平行于压力机的致动方向的轴线在展开位置和缩回位置之间滑动，其中在展开位置中内侧半模相对于外侧半模朝向安装表面偏移，在缩回位置中内侧半模与外侧半模对齐，内侧半模能够在顶部框架在压力机的作用下朝向底部框架降低时从展开位置滑动到与底部框架接触的缩回位置。

在该实施例中，一开始可以将内侧半模定位在展开位置。在这种情况下，处于展开位置的内侧半模首先与薄金属板接触，其中薄金属板与需要弯曲的波纹的内坯料相距一段距离，然后内侧半模在顶部框架朝向底部框架降低时滑向缩回位置。

在一个实施例中，所述装置还包括两个侧壁夹具，所述侧壁夹具由所述顶部框架承载到所述中空上模的任一侧并布置在顶部框架和底部框架之间，每个侧壁夹具被安装成能够沿平行于所述压力机的致动方向的轴线在顶部框架上滑动，每个侧壁夹具包括平行于所述底部框架的安装表面的平坦底面，所述装置进一步包括复位弹簧，复位弹簧置于所述顶部框架与所述侧壁夹具之间，以使得弹性地将侧壁夹具返回到展开位置朝向底部框架。

由于这些特征，在形成弯曲波纹期间，金属板的平坦部分可以保持在安装表面和侧壁夹具的底面之间的平坦状态。

在一个实施例中，与内侧半模相邻的第一侧壁夹具与内侧半模接合以保持内侧半模的底面与第一侧壁夹具的底面对齐，并且在复位弹簧的作用下将内侧半模弹性地返回到内侧半模的展开位置。

替代地或组合地，弹簧可以直接布置在顶部框架和内侧半模之间，以将内侧半模弹性地返回到展开位置。

可以使用不同技术来生产复位弹簧。在一个实施例中，复位弹簧是气举缸。气举缸的优点是功率大，占地面积小，使用简单且成本相对较低。

在一个实施例中，该装置还包括一导向块，该导向块布置在顶部框架和底部框架之间，且安装在顶部框架上绕垂直于安装表面的轴线枢转，中空上模安装在导向块上使得通过相对于顶部框架枢转导向块可以对弯曲角度进行调整。

因此，通过枢转导向块可以选择弯曲角度的值。在一个实施例中，所述装置还包括刻度盘，所述刻度盘标有角度测量单位刻度，该角度测量单位由导向块和顶部框架中的一个所承载，以可视化地指示弯曲角度的值。

在一个实施例中，导向块的枢转范围包括弯曲角度，该弯曲角度位于与反模板的固定部分对齐的中性定向的两侧，且两个半模中的每一个能够相对于导向块滑动，以能够沿着平行于压力机的致动方向的轴线在展开位置和缩回位置之间滑动，两个半模中的每一个根据相对于中性定向的弯曲角度的方向能够用作内侧半模。

因此，该装置可用于将波纹向右或向左弯曲，这取决于导向块如何相对于中性定向进行调整。

在一个实施例中，导向块还包括可拆卸的紧固件，用于选择性地将两个半模中的每一个保持在缩回位置。因此，在形成弯曲波纹期间，外侧半模可以保持在缩回位置。可以使用不同的技术来制造这种可拆卸的紧固件，该紧固件例如可以是弹性按钮、开口销、齿条、棘轮、螺钉等。

在一个实施例中，两个侧壁夹具中的每一个以这样的方式布置，以在邻近所述侧壁夹具的半模是内侧半模时与邻近所述侧壁夹具的半模接合，其中邻近与否是根据导向块的定向来判断的，使得相对于中性定向的弯曲角度的两个方向而言，内侧半模的底面保持与相邻侧壁夹具的底面对齐，并且内侧半模在复位弹簧的作用下弹性地弹回到展开位置。

因此，该装置可以以类似的方式操作，以将波纹向右或向左弯曲，从而使得其更加方便使用。

在一个实施例中，所述装置还包括一连杆，连杆横向延伸并且在反模板的固定部分上方延伸并且将所述两个侧壁夹具刚性地连接在一起。这有助于优化侧壁夹具的稳定性。优选地，两个侧壁夹具和连杆制造为单个部件。

可以使用下面描述的几个特征，以使得在形成弯曲波纹期间保持波纹的横截面轮廓。

在一个实施例中，反模板的活动部分具有与需要弯曲的波纹的横截面轮廓相匹配的横截面形状，内侧压印侧表面的轮廓匹配需要弯曲的波纹的第一横截面半轮廓，外侧压印侧表面的轮廓则匹配要弯曲的波纹的第二横截面半轮廓。

在一个实施例中，所述装置还包括一轴，该轴安装在底部框架中围绕垂直于底部框架的平坦安装表面的轴线枢转，所述轴具有与平坦安装表面对齐的圆形端面，

反模板的活动部分具有第一长度部分和第二长度部分，第一长度部分沿着圆形端面的半径附接到轴的端面，第二长度部分在第一长度部分的延续中在平坦安装表面上延伸，并且与平坦安装表面滑动接触，

反模板的固定部分在与端面的中心相交的方向上定向，且反模板的固定部分具有第一长度部分和第二长度部分，第一长度部分附接到平坦安装表面，第二长度部分在第一长度部分的延续中在轴的端面中延伸，并且与该端面滑动接触。

在一个实施例中，反模板的活动部分的第一长度部分和反模板的固定部分的第二长度部分各自朝端面的中心延伸而不到达端面的中心，所述端面进一步承载一中央波纹板，该中央波纹板布置在反模板的活动部分和固定部分之间且安装在端面上与轴同轴枢转，该中央波纹板的横截面的尺寸略小于反模板的活动部分的横截面的尺寸。

在一个实施例中，该装置还包括一浮动波纹板，该浮动波纹板的横截面形状与中央波纹板的横截面形状相同，且布置在中央波纹板和反模板的活动部分和固定部分中的一个之间，将浮动波纹板连接到所述活动部分和固定部分中的一个上，其中沿着所述活动部分和固定部分中的一个具有一定平移自由度，且具有一定的自由度以围绕垂直于安装表面的轴线枢转。

在一个实施例中，所述突出反模板还具有第三部分，该第三部分相对于活动部分绕垂直于所述安装表面的第二轴线铰接，

该装置还包括一第二顶部框架，该第二顶部框架布置在底部框架上方，且用于通过压力机朝向底部框架致动，

一第二中空上模，该第二中空上模由第二顶部框架和底部框架之间的第二顶部框架承载，且布置在突出反模板的第三部分上方。

在这种情况下，成形装置的第一顶部框架和第二顶部框架可以布置在压力机的下方，以使得同时朝向底部框架降低，以使得用压机的单次冲程产生两个弯曲部分。

本发明还提供了一种上述成形装置的用法，其中：

在初始状态下，薄金属板放置在平坦安装表面上，并且突出反模板容纳在需要弯曲的波纹中，突出反模板的活动部分具有初始位置，且所述中空上模相对于顶部框架定向，使得压印侧表面的纵轴线相对于初始位置下的突出反模板的活动部分形成一个弯曲角度，

然后当顶部框架在压力机的作用下朝向底部框架降低时：

根据需要，处于展开位置的内侧半模与薄金属板接触，其中薄金属板与需要弯曲的波纹的内坯料相距一段距离，然后内侧半模在顶部框架朝向底部框架降低时滑向缩回位置。

外侧半模的底部边缘与需要弯曲的波纹的波峰部分接触，且外侧半模的压印侧表面滑动抵靠需要弯曲的波纹的外侧壁，以将需要弯曲的波纹的外侧壁从波纹的波峰至波纹的波谷压靠在活动部分的外侧壁上，从而使需要弯曲到活动部分的外侧壁处的波纹的外侧壁成形，且同时将活动部分从初始位置转动至与中空上模的两个半模的压印侧表面对齐的结束位置处，

在结束状态下，需要弯曲的波纹的纵向部分夹在突出反模板的活动部分与中空上模之间，且相对于初始状态弯曲所述弯曲角度。

在一个实施例中，突出反模板的活动部分的初始位置与固定部分对齐，需要弯曲的波纹在初始状态下具有直线形状。

在一个实施例中，突出反模板的活动部分的初始位置相对于固定部分旋转初始角度，需要弯曲的波纹在初始状态下具有弯曲初始角度的形状，在结束状态具有弯曲初始角度和弯曲角度总和的形状。

这样的装置因此也可用于在多个连续通道中弯曲波纹，其中弯曲角度在每个通道中增加。

附图说明

参照附图阅读以下对本发明的几个具体实施例的描述，可以更清楚地理解本发明，并且其它目的，细节，特征和优点将变得更清楚，其中本发明的几个具体实施例纯粹作为示例性和非限制性示例被提供。

-图1是本发明的一个实施例中的处于打开位置的成形装置的总体透视图；

-图2是沿着图6的轴线II-II的图1的装置的底部部分的俯视图；

-图3是沿着图6的轴线III-III的图1的装置的底部部分的横截面图；

-图4是沿着图3的轴线IV-IV的局部放大横截面图；

-图5是图1的装置的底部的浮动波纹板的分解透视图；

-图6是图1的装置的主视图；

-图7是沿着图12的轴线VII-VII的图1的装置的横截面图；

-图8是沿着图7的轴线VIII-VIII的导向块的横截面图，然而该装置处于图1的打开位置；

-图9是沿着图1的轴线IX-IX的侧壁夹具滑块的横截面图；

-图10是图1中的处于打开位置的成形装置的总体透视图，其中存在有一金属板，金属板的初始直线波纹接合到反模板上；

-图11是类似于侧壁夹具处于接触位置的图10的视图，对应于致动压力机的这一后续步骤；

-图12是处于关闭状态的图1的装置的正视图，对应于致动压力机的这一后续步骤；

-图13是在形成弯曲波纹之后准备从装置上移除的图10的金属板的总体透视图；

-图14是本发明第二实施例中的成形装置的底部的俯视图；

-图15是本发明第三实施例中的成形装置的底部的俯视图；

-图16是第二实施例中的变型的成形装置的俯视图。

具体实施方式

下面描述用于在金属板的波纹中形成弯曲的金属板成形装置。在使用该成形装置之前，需要在金属板中形成一个波纹或多个波纹，该成形装置旨在弯曲预先存在的波纹。预先存在的波纹可以通过已知的折叠方法，特别是根据直线几何形状获得。

图1和图6提供了成形装置的整体视图，该成形装置由顶部部件1和底部部件2组成，所述顶部部件1和底部部件2示出为处于装置的打开位置并且旨在通过压力机(未在此示出)，例如液压驱动的压力机，沿着图6和图12中箭头P所示的方向朝向彼此致动。按照惯例，由箭头P所示的方向应该被称为垂直方向，而不管其在引力场中的实际定向。此处未示出的压力机将成形装置从图1和图6的打开位置驱动到图12的关闭位置，反之亦然。

压力机执行该致动动作所需的功率取决于需要加工的金属板的性质和厚度。针对1.2mm厚的不锈钢技术板，可以使用10吨弯曲压力机。

参照图2和图3，现在将更详细地描述底部2，其基本上由底部框架4和铰接的反模板5组成。

底部框架4是厚的平面板，其具有一平坦顶面6，平坦顶面6用于接收需要加工的金属板，特别是其平坦部件。需要加工的金属板在图10,11和13中以附图标记70示出。

反模板5被安装成从平坦顶面6突出，且主要包括直的固定部分和同样是直的活动部分8。活动部分8的横截面形状与需要弯曲的波纹的内部轮廓基本相同，即在两个半椭圆形侧面9和波峰区域10的情况下，其中所述两个半椭圆形侧面9相对于图6中的垂直面对称，且所述波峰区域10处曲率更加明显。因此，活动部分基本上占据了其所接合的波纹的所有内部空间。

固定部分7的底部部件是相同的宽度，但是所述部分的高度更小，因此不占据其所接合的波纹的所有内部空间。然而，考虑到在压力机启动过程中接收固定部分7的波纹的长度部分没有受到很大的压力，所以固定部分7的横截面形状不是关键的，并且可以以不同的方式进行设计。固定部分7借助于未在这里示出的螺钉以及接合在固定部分7和下面的底部框架4的孔中的销11附接到平坦顶面6。

活动部分8以圆盘形式安装在轴12上，该轴12可枢转地安装在圆柱形轴承13上，该圆柱形轴承13在所述底部框架4的中心钻出。固定部分7的长度部分14以悬臂方式延伸越过轴12的端面15，并与其滑动接触。长度部分14的一端16的横截面形状与活动部分8基本相同。

活动部分8通过一对大头螺钉17附接到轴12的端面15上，端面15位于与固定部分7的一端16基本相对的位置处，且所述大头螺钉17垂直接合在所述轴12中的一对孔18中且被拧入活动部分8中的一对螺纹孔19中。活动部分8的大长度部分20以悬臂方式延伸越过平坦安装表面6，并与其滑动接触，使得活动部分8可以绕垂直轴线枢转一定角度范围至图2所示的中性位置的两侧。该角度范围至少覆盖下面所述的导向块35的枢转范围，即例如箭头57所示的范围[-13°,+13°]。

在固定部分7的端部16与活动部分8的相邻端部21之间，反模板5还包括三个波纹板22,23和24，这三个波纹板具有与活动部分8几乎相同的横截面形状。更具体地说，如图4中更清楚地示出的那样，三个波纹板22,23和24的横截面形状的尺寸略小于活动部分8的横截面形状，从而比波纹的内部轮廓小，以使得允许金属板在弯曲区域折叠，而不会导致拉动/拉伸，这会减小金属板的厚度。当角度小于15°时，三个波纹板22,23和24的横截面与波纹的内部轮廓之间的尺寸差与金属板的厚度具有相同的数量级。为了形成更大的弯曲角度，可能需要增加这种尺寸差。

中央波纹板22通过垂直接合在轴12中的孔26中的垫圈头螺钉25枢转地安装在端面15上，并因此形成相对于轴12垂直的枢转轴线。

图4和图5更详细地示出了浮动波纹板23和24。将浮动波纹板23与活动部分8的端部21连接，其中具有沿反模板的长度方向的平移间隙，横向平移间隙以及围绕垂直轴线的旋转间隙。为此，将螺钉27拧入纵向设置在端部21中的螺纹孔28中。具有大头31的插座29以滑动方式围绕螺钉27接合。插座29和其包含的螺钉27接合在浮动波纹板23的椭圆形孔30中。大头31容纳在浮动波纹板23的沉孔32中。压缩弹簧33接合在插座29上并分别承载在与沉孔32相对的浮动波纹板23的表面上及活动部分8的端部21上。浮动波纹板24以相同的方式与固定部分7的端部16连接。

由于这些间隙，波纹板22,23和24在自由地跟随在该位置处的材料的变形的同时，有助于在成形装置的操作期间保持需要弯曲的波纹的横截面轮廓几乎不变，因为波纹板22,23和24特别位于最终在波纹中产生的弯曲处。

回到图1，现在描述成形装置的顶部部件1，其主要由顶部框架34，带有滑动半模36和37的导向块35以及滑动地安装在导向块35的两侧的两个侧壁夹具38组成。顶部框架34是厚的平面板，其具有旨在接收压力机的压紧力的平坦顶部表面39，这里未示出该压力机。

参照图1和图7，导向块35是一平行六面体套筒，其借助于垂直于顶部框架34定向的阶梯销40和将阶梯销40附接到顶部框架的螺钉41枢转地安装在顶部框架34上。自润滑青铜衬套42布置在接收阶梯销40的孔中，阶梯销40设置在导向块35的后壁中。

成形装置的工作角度的值可以通过枢转导向块35来调节。为此，与阶梯销40同心的弧形凹槽43钻入顶部框架34的前部并由两个将导块35的前壁保持在顶部框架34上的螺钉44穿过。为了调节角度，可以松开螺钉44，以使得能够沿凹槽43滑动，然后重新拧入所需的角度位置。实际上，在压力机的关闭运动期间，导向块35必须牢固地锁定在适当位置。如图1所示，在此示出的导向块35处于尽可能沿正方向转动的位置，即相对于与固定部分7对齐的中立位置的例如+13°。两个螺钉44的头容纳在顶部框架34的沉孔88中。

将带有角度标记的刻度盘45附接到导向块35的正面，并且将角度定位光标46附接到顶部框架34的正面以指示工作角度。也可以调换刻度盘和角度定位光标。

参照图7和图8，形成中空上模的两个半模36和37被安装成能够在导向块35中滑动。半模36和37是相对平坦的部件，其在导向块35的长度方向上延伸到反模板5的活动部分8的上方。每个半模36,37包括平坦底面47和压印侧表面48，压抑侧表面48匹配需要弯曲的波纹的外部轮廓，且该波纹在平坦底面47和两个半模36和37的竖直接触表面49之间延伸。

半模36和37被安装成能够相对于导向块35垂直于顶部框架34滑动并相对于彼此滑动，以使得能够彼此独立地滑动。在两个半模36和37的竖直接触表面49中产生三个燕尾槽滑块，以确保在滑块所有相应的滑动运动期间滑块的相互定位是高度精确的。关于与导向块35的连接，两个半模36和37的周边竖直表面50与导向块35的相应内表面52滑动接触。此外，销51通过导向块53中的孔接合半模36,37的竖直槽53，以使得抵靠在半模最大展开位置中的槽53的端面55上，如图8中半模所示。

弹簧加载的推动器54分别与每个半模36,37一致地安装在导向块35中，以使得能够将半模36,37锁定在缩回位置。更具体地说，在缩回位置，弹簧加载的推动器54弹性地卡入半模36,37的凹口56中，如图8中半模37所示。在缩回位置，半模36,37的顶面58抵靠顶部框架34的底面59以传递压力机的推力。

以这里未示出的方式，可以使用弹簧加载的推动器54的替代系统，例如使用开口销、螺钉或齿条来控制半模36,37的定位的系统。

针对成形装置的操作，仅外侧半模需要相对于顶部框架34滑动。两个半模36和37的滑动组件使得可以使用这里描述的装置以形成双向弯曲。在旨在用于在单个预定方向上形成弯曲的简化装置中，内侧半模可以是静止不动的。

回到图6，现在接着描述侧壁夹具38。两个侧壁夹具38是两个杆，其相对于图6中的垂直平面III-III对称，垂直平面III-III平行于反模板5的固定部分7延伸至反模板5的两侧。每个侧壁夹具38具有大致矩形的平坦底面60，平坦底面60用于将金属板的平面部分压靠平坦安装表面6，以在压力机的致动期间保持这些部分平坦。

为此，侧壁夹具38安装在相对于顶部框架34垂直的滑块61上。垂直滑块61在图7和9中更详细地示出。垂直滑块61包括导向柱62，导向柱62通过螺钉63附接到顶部框架34上。导向柱62的底端容纳在设置在侧壁夹具38中的孔64中，并且具有旨在抵靠衬套壳体66的肩部65，以使得限定侧壁夹具38的最大展开位置。衬套壳体66通过螺钉68附接到侧壁夹具的顶表面67并且包含围绕导向柱62布置的自润滑青铜衬套69。

这里以气举缸80的形式示出的两个复位弹簧布置在每个侧壁夹具38和顶部框架34之间，以使得使侧壁夹具返回到图1,6和9所示的展开位置。

如在图6和图7中更清楚地示出的那样，横向杆81连接两个侧壁夹具38的后部，以使得刚性地连接两个侧壁夹具38。因此，两个侧壁夹具38和横向杆81可以被制造为一个单一的U形部件。横向杆81具有切口82，以使得当成形装置处于闭合状态时(图12)横跨反模板5的固定部分7而不与之相干涉。切口82具有与需要弯曲的波纹的外轮廓匹配的横截面。

在朝向内侧的侧表面上，侧壁夹具38具有两个开口，即底部开口83和顶部开口84，这两个开口在侧壁夹具38位于弯曲的内侧时起作用。如图6所示，底部开口83可接收位于内侧的一部分半模36，以使得将半模36的顶面85与底部开口83的顶面86接合，以将位于内侧的半模36保持在展开位置，其中底面47与底面60对齐。如图12所示，顶部开口84在压力机的运动的最后部分及成形装置的闭合装置时可接收导向块35的底座。

现在参照图10至13描述成形装置的用法。

在图10中，成形装置处于打开状态，并且将需要加工的薄金属板70置于底部部件2上。薄金属板70在这种情况下是可用于生产LNG罐的密封膜的底板，如WO-A-2011048300中所教导的。然而，该示例不是限制性的，并且所描述的成形装置可以用于加工具有至少一个波纹的任何金属板。

在该示例中，除了位于这些波纹之间的平面部分和共面部分之外，薄金属板70包括具有较小高度的直的径向波纹71以及具有较大高度的三个周向波纹72,73,74，所述三个轴向波纹与径向波纹71垂直相交。在图10中，在形成弯曲之前，周向波纹72是直的。在图13中，在成形操作之后，周向波纹72具有弯曲75，其角度等于导向块35的调整角度，例如13°。波纹72的纵向部分77已相对于初始状态转过该角度。

从图10中的打开状态开始，成形装置在压力机的作用下垂直闭合。在图11中，关闭运动到达一位置，在该位置处，侧壁夹具38与位于需要弯曲的周向波纹72的任一侧的平面部分76相接触。固定在内侧上的侧壁夹具38下方的展开位置中的内侧半模36也在与波纹72的内侧壁相距一段距离处与金属板70接触。锁定在缩回位置的外侧半模具37尚未与金属板70接触，但是由于导向块的调整角度而定位在波纹72的波峰部分和外侧壁之上并且倾斜于波峰72的外侧壁。

在压力机的随后的运动过程中，通过压缩复位弹簧80使顶部框架34朝向底部框架4下降，这允许通过侧壁夹具38将增加的夹紧力施加到平面部分76。同时，外侧半模37的压印侧表面48首先经由其底部边缘与波纹72的外侧壁的顶部接触。在压力机的最终移动阶段期间，直到抵达图12所示的闭合位置，外侧半模37的压印侧表面48向下滑动抵靠波纹72的外侧壁并抵靠活动部分8的外侧壁。

外侧半模37的压力在弯曲方向上推动波纹72的外侧壁，并且将活动部分8朝向与半模36和37的定向对齐的端部位置转动，这也在弯曲方向上推动波纹72的内侧壁。波纹72因此通过与活动部分8滑动接触而变形，使得金属板在外侧壁后面展开并且卷绕在内侧壁的前方，而不会改变金属板的厚度且不会影响相邻的平面部分76。

图12示出了成形装置在压力机关闭运动结束时的位置。内侧半模36在缩回位置与外侧半模37结合。活动部分8已抵达与半模36和37对齐的方向。然后，压机可以抬高顶部1以打开成形装置并移除金属板70，现在金属板70的波纹72是弯曲的，如图13所示。

应该注意的是，从图13所示的弯曲状态开始，可以通过增加导向块35的枢转角度从图10重复相同的操作，从而逐渐形成具有更明显曲线的弯曲。

应该注意的是，几个类似的成形装置可以安装在同一台压力机上，以使得同时加工薄金属板的几个波纹。

在一个简化的实施例中，内侧半模36和外侧半模37可以制成整体式上模形式的单件式部件。在这种情况下，除了在压力机的整个运动期间内侧半模36保持在与外侧半模37相同的高度之外，该装置以相同的方式操作。因此，在该实施例中，图11中所示的情况不适用，并且内侧半模36将仅在压力机运动结束时在图12所示的位置中与金属板70接触。为此，为了不妨碍内侧半模36的下降移动，侧壁夹具38的结构也需要稍作修改。

而且，侧壁夹具38和中空上模可以彼此分开地构造和致动。

参照图14和15，现在描述成形装置的变体，其允许在相同的波纹上连续地产生两个弯曲部分。

图14是本发明第二实施例中的成形装置的底部的俯视图。在这种情况下，提供两个具有平行且共面的顶面6和106的底部框架4和104。底部框架104通过与轴12同轴的枢轴连杆铰接到底部框架4，并且例如通过与上述销11相似的销111固定到反模板的活动部分8。底部框架4和104之间的枢轴连杆可以以不同的方式产生。在这种情况下，枢轴连杆由两个可以相互滑动的匹配圆柱形表面101和102形成。

以与底部框架4承载轴12以使反模板的活动部分8相对于固定部分7铰接的这一相同方式，底部框架104还承载轴112，轴112可以以同上述轴12相同方式制造，轴112在活动部分8和反模板的第三部分108之间提供第二铰链。因此，反模板的第三部分108能够相对于顶部框架104枢转，且能在波纹中产生第二弯曲。

在此未示出的第二实施例中的成形装置的顶部部件由上述顶部1的两个实例组成，即，第一顶部件部和第二顶部部件，第一顶部部件与轴12垂直对齐安装以形成第一弯曲部分，第二顶部部件与轴112垂直对齐安装以形成第二弯曲部分。为了能够调节到轴112的位置，第二顶部例如通过从轨道悬挂的滑架沿着弧形路径99可活动地安装。

现在将简要描述第二实施例中的成形装置的操作。在初始状态下，将反模板的部分7,8和108对齐以接收具有直的波纹的金属板。如前所述，利用致动第一顶部的第一按压运动，在轴12处形成弯曲。在该第一次按压运动期间，由活动部分8，底部框架104和第三部分108构成的组件围绕由轴12形成的轴线一起枢转。活动部分8和第三部分108保持对齐。

使用致动第二顶部的第二按压运动，以相同的方式在轴112处形成第二弯曲部分。在第二次按压运动期间，应该相对于底部框架4理想地锁定底部框架104的位置。例如，成形装置的第一顶部被固定在降低位置以使得于该锁定。

第一弯曲部分和第二弯曲部分的方向和角度分别通过以下方式分开调整，即通过相对于反模板的固定部分7的第一顶部部件的导向块35的定向，和相对于反模板的活动部分8的第二顶部部件的导向块35的定向进行调整。特别地，两个弯曲部分可以处于相同或相反的方向，并且可以具有相同或不同的角度。两个相反方向且具有相同角度的弯曲可用于横向偏移波纹的轨迹而不改变其方向。

图15是本发明第三实施例中的成形装置的底部的俯视图。与第二实施例中的元件类似或相同的元件已被赋予相同的附图标记。在这种情况下，成形装置再次具有未示出的两个顶部，以使得产生两个连续的弯曲，但是仅有一个底部框架4。将第三部分108铰接到反模板的活动部分8的轴112沿着以轴12的枢转轴线为中心的圆形路径可移动地安装，例如容纳在弧形椭圆形凹槽98中。因此，在形成第一弯曲期间，轴112能够在凹槽98中平移。否则，操作与第二实施例相同。

图16示出了第二或第三实施例中的成形装置的变体，其中，成形装置的第一顶部部件95和第二顶部部件96以虚线绘制并且旨在利用压力机的单个冲程产生两个弯曲。为此，第一顶部部件95和第二顶部部件96可以在彼此紧邻的单次压制下安装。第二顶部部件96例如借助于齿条沿箭头94所示的基本平行于圆弧99的路径可移动地安装，以使得能够定位在轴112的行程终点位置处。

在操作过程中，利用压力机的单个冲程形成两个弯曲部分，即覆盖活动部分8的波纹的区域向上偏转第一顶部95施加的角度以及覆盖第三部分108的波纹区域同时向下回直以返回平行于固定部分7的定向。图16示出了双重弯曲波纹的端部构造中的反模板。

动词“包括”或“包含”及其缀合形式的使用不排除权利要求中公开的元件或步骤以外的元件或步骤的存在。除非另外说明，否则对于元件或步骤使用不定冠词“一”或“一个”并不排除存在多个这样的元件或步骤。

权利要求中括号内的附图标记的使用不应被解释为对权利要求的限制。

Claims (22)

1.一种用于在波纹中形成弯曲部分的薄金属板成形装置，所述成形装置包含：

一底部框架(4)，其具有一平坦安装表面(6)，该平坦安装表面用于接收薄金属板(70)，所述薄金属板(70)具有需要弯曲的波纹，所述需要弯曲的波纹相对于所述薄金属板的平坦部分突出，

一突出反模板(5)，其布置所述安装表面上，且旨在被容纳于所述需要弯曲的波纹中，

所述突出反模板具有一固定部分(7)和一活动部分(8)，所述活动部分(8)相对于所述固定部分围绕垂直于所述安装表面的轴线铰接，

一顶部框架(34)，其布置在所述底部框架上方，

一压力机，其被配置成将所述顶部框架朝向所述底部框架降低，和

一中空上模，其由位于所述顶部框架(34)和所述底部框架(4)之间的顶部框架承载，所述中空上模布置在所述突出反模板的活动部分的上方，所述上模包括：

一内侧半模(36)，其具有一平坦底面(47)和一内侧压印侧表面(48)，所述平坦底面(47)平行于所述安装表面，所述内侧压印侧表面(48)用于限定所述弯曲内侧处的波纹的侧壁，且所述内侧压印侧表面具有平行于所述平坦安装表面的纵轴线，和

一外侧半模(37)，其具有一平坦底面(47)和一外侧压印侧表面(48)，所述平坦底面(47)平行于所述安装表面，所述外侧压印侧表面(48)用于限定所述弯曲外侧处的波纹的侧壁，且所述外侧压印侧表面具有平行于所述内侧压印侧表面的纵轴线，

所述中空上模相对于所述底部框架(4)定向或是可定向的，使得所述内侧压印侧表面和所述外侧压印侧表面(48)的所述纵轴线相对于所述突出反模板(7)的所述固定部分形成一个弯曲角度，且

将所述中空上模连接至所述顶部框架，以将所述压力机的力传递到所述底部框架(4)。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述内侧半模(36)被安装为能够相对于所述顶部框架(34)滑动，使得所述内侧半模(36)能够沿平行于所述压力机的致动方向(P)的轴线在展开位置和缩回位置之间滑动，其中在所述展开位置中所述内侧半模(36)相对于所述外侧半模(37)朝向所述安装表面(6)偏移，在所述缩回位置中所述内侧半模(36)与所述外侧半模(37)对齐，并且

将所述外侧半模(37)连接到所述顶部框架，以将所述压力机的力传递至所述底部框架(4)，随着所述顶部框架在所述压力机的作用下朝向所述底部框架降低，所述内侧半模(36)能够从所述展开位置滑动到与所述底部框架接触的所述缩回位置。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包含两个侧壁夹具(38)，所述侧壁夹具(38)由所述顶部框架承载到所述中空上模的任一侧并布置在所述顶部框架和所述底部框架(4)之间，每个侧壁夹具(38)被安装成能够沿平行于所述压力机的所述致动方向(P)的轴线在所述顶部框架上滑动，每个侧壁夹具包含平行于所述底部框架的所述安装表面的平坦底面，所述装置还包含复位弹簧(80)，所述复位弹簧置于所述顶部框架(34)与所述侧壁夹具(38)之间，以使得弹性地将所述侧壁夹具返回到朝向所述底部框架的展开位置。

4.根据权利要求3并结合权利要求4所述的装置，其特征在于，第一侧壁夹具(38)与所述内侧半模(36)相邻，且与所述内侧半模接合，以保持所述内侧半模(36)的底面(47)与所述第一侧壁夹具的底面(60)对齐，并且在所述复位弹簧(80)的作用下将所述内侧半模弹性地返回到所述内侧半模的展开位置。

5.根据权利要求3或4所述的装置，其特征在于，所述复位弹簧(80)是气举缸。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的装置，其特征在于，还包含一导向块(35)，所述导向块(35)布置在所述顶部框架(34)和所述底部框架(4)之间，且安装在所述顶部框架上绕垂直于所述安装表面的轴线枢转，所述中空上模安装在所述导向块上使得通过相对于所述顶部框架(34)枢转所述导向块(35)可以对所述弯曲角度进行调整。

7.根据权利要求6并结合权利要求2所述的装置，其特征在于，所述导向块的枢转范围(57)包括弯曲角度，该弯曲角度位于与所述反模板的所述固定部分(7)对齐的中性定向的两侧，且其中所述两个半模(36,37)中的每一个能够相对于所述导向块(35)滑动，以能够沿着平行于所述压力机的致动方向的轴线在展开位置和缩回位置之间滑动，所述两个半模(36,37)中的每一个根据相对于所述中性定向的弯曲角度的方向能够用作所述内侧半模。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述导向块(35)还包含可拆卸的紧固件(54)，用于选择性地将所述两个半模中的每一个保持在所述缩回位置。

9.根据权利要求7和8中任一项并结合权利要求3至5中任一项所述的装置，其特征在于，所述两个侧壁夹具(38)中的每一个以这样的方式布置，以在邻近所述侧壁夹具的所述半模是所述内侧半模时与邻近所述侧壁夹具的所述半模(36,37)接合，其中邻近与否是根据所述导向块的定向来判断的，使得相对于所述中性定向的弯曲角度的两个方向而言，所述内侧半模的所述底面(47)保持与所述相邻侧壁夹具的所述底面(60)对齐，并且所述内侧半模在所述复位弹簧(80)的作用下弹性地弹回到所述展开位置。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的装置，其特征在于，还包含一连杆(81)，所述连杆(81)横向延伸并且在所述反模板的所述固定部分上方延伸并且将所述两个侧壁夹具(38)刚性地连接在一起。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的装置，其特征在于，所述反模板的活动部分(8)具有与需要弯曲的所述波纹的横截面轮廓相匹配的横截面形状，所述内侧压印侧表面(48)的轮廓匹配需要弯曲的所述波纹的第一横截面半轮廓，且所述外侧压印侧表面(48)的轮廓则匹配需要弯曲的所述波纹的第二横截面半轮廓。

12.根据权要求1至11中任一项所述的装置，其特征在于，还包含一轴(12)，所述轴(12)安装在所述底部框架(4)中围绕垂直于所述底部框架的所述平坦安装表面的轴线枢转，所述轴具有与所述平坦安装表面(6)对齐的圆形端面(15)，

所述反模的活动部分(8)具有一第一长度部分和一第二长度部分(20)，所述第一长度部分沿着所述圆形端面的半径附接到所述轴的端面，所述第二长度部分(20)在所述第一长度部分的延续中在所述平坦安装表面(6)上延伸，并且与所述平坦安装表面滑动接触，

所述反模板的固定部分(7)在与所述端面的中心相交的方向上定向，且所述反模板的固定部分具有一第一长度部分和一第二长度部分(14)，所述第一长度部分附接到所述平坦安装表面，所述第二长度部分(14)在所述第一长度部分的延续中在所述轴的端面中延伸，并且与所述端面(15)滑动接触。

13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述反模板的活动部分的所述第一长度部分和所述反模的固定部分的所述第二长度部分各自朝所述端面(15)的中心延伸而不到达所述端面的中心，所述端面进一步承载一中央波纹板(22)，所述中央波纹板(22)布置在所述反模板的所述活动部分(8)和所述固定部分(7)之间，且所述中央波纹板(22)安装在所述端面上与所述轴(12)同轴枢转，所述中央波纹板的横截面的尺寸略小于所述反模板的活动部分(8)的横截面的尺寸。

14.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，还包含一浮动波纹板(23,24)，所述浮动波纹板(23,24)的横截面形状与所述中央波纹板的横截面形状相同，且布置在所述中央波纹板(22)和所述反模板的活动部分(8)和固定部分(7)中的一个之间，将所述浮动波纹板(23,24)连接到所述活动部分和固定部分中的一个上，其中沿着所述活动部分和所述固定部分中的一个具有一定平移自由度，且具有一定的自由度以围绕垂直于所述安装表面的轴线枢转。

15.一种用于在波纹中形成弯曲部分的金属板成形方法，该方法包括：

将薄金属板(70)布置在一底部框架(4)上，所述底部框架(4)具有一平坦安装表面(6)和布置在该安装表面上的突出反模板(5)，其中所述突出反模板具有一固定部分(7)和一活动部分(8)，所述活动部分相对于所述固定部分围绕垂直于所述安装表面的轴线铰接，所述薄金属板(70)具有平坦部分(76)和波纹，所述平坦部分(76)接收在所述安装表面上，而所述波纹则布置在所述平坦部分(76)之间，相对于所述平坦部分突出，且其中所述突出反模板被容纳在所述波纹中，

通过压力机将布置在所述底部框架上方的顶部框架(34)朝向所述底部框架降低，所述顶部框架承载一中空上模，该中空上模布置在所述突出反模板的活动部分的上方，所述上模包含一内侧半模(36)，所述内侧半模(36)具有一平坦底面(47)和一内侧压印侧表面(48)，所述平坦底面(47)平行于所述安装表面，所述内侧压印侧表面(48)用于限定所述弯曲内侧处的波纹的侧壁且具有平行于所述平坦安装表面的纵轴线，一外侧半模(37)，所述外侧半模(37)具有一平坦底面(47)和一外侧压印侧表面(48)，所述平坦底面(47)平行于所述安装表面，所述外侧压印侧表面(48)用于限定弯曲外侧处的波纹的侧壁，且所述外侧压印侧表面具有平行于所述内侧压印侧表面的所述纵轴线的纵轴线，所述中空上模相对于所述底部框架(4)定向，使得所述内侧压印侧表面和所述外侧压印侧表面(48)的所述纵轴线在所述顶部框架的下降运动期间相对于所述突出反模板的固定部分(7)形成一个弯曲角度：

首先使所述外侧压印侧表面(48)经由其底部边缘与所述波纹(72)的外侧壁的顶部接触，将所述外侧压印侧表面(48)向下滑动抵靠在所述波纹(72)的外侧壁上，以沿所述弯曲方向推动所述波纹(72)的外侧壁，将所述活动部分(8)朝向与所述外侧压印侧表面(48)的所述纵轴线对齐的端部位置转动，从而沿所述弯曲方向推动所述波纹(72)的内侧壁，

其中所述波纹(72)抵靠所述活动部分(8)的滑动接触而变形，使得所述薄金属板在所述活动部分(8)的外侧壁后面展开并且卷绕在所述活动部分(8)的内侧壁的前方。

16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，还包括通过侧壁夹具(38)将所述薄金属板(70)的所述平坦部分(76)夹紧在所述安装表面(6)上。

17.根据权利要求15或16所述的方法，其使用根据权利要求1至14中任一项所述的成形装置，其特征在于，

在初始状态下，将所述薄金属板(70)放置在所述平坦安装表面上，并且所述突出反模板(5)容纳在需要弯曲的所述波纹(72)中，所述突出反模板的活动部分(8)具有初始位置，且所述中空上模相对于所述顶部框架定向，使得所述压印侧表面(48)的纵轴线相对于所述初始位置下的所述突出反模板的活动部分(8)形成一个弯曲角度，

然后当所述顶部框架(34)在所述压力机的作用下朝向所述底部框架(4)降低时：

所述外侧半模(37)的底部边缘与需要弯曲的波纹的波峰部分接触，且所述外侧半模的压印侧表面滑动抵靠需要弯曲的所述波纹(72)的外侧壁，以将需要弯曲的所述波纹的外侧壁从所述波纹的波峰至所述波纹的波谷压靠在所述活动部分的外侧壁上，从而使需要弯曲到所述活动部分的外侧壁处的波纹的所述外侧壁成形，且同时将所述活动部分从所述初始位置转动至与所述中空上模的所述两个半模的所述压印侧表面(48)对齐的结束位置处，

在结束状态下，需要弯曲的波纹的纵向部分(77)夹在所述突出反模板的活动部分(8)与所述中空上模之间，且相对于所述初始状态弯曲所述弯曲角度。

18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，处于所述展开位置的所述内侧半模(36)首先与所述薄金属板(70)接触，其中所述薄金属板(70)与需要弯曲的所述波纹(72)的内坯料相距一段距离，然后所述内侧半模(36)在所述顶部框架(34)朝向所述底部框架(4)降低时滑向所述缩回位置。

19.根据权利要求15至18中任一项所述的方法，其特征在于，所述突出反模板的活动部分(8)的初始位置与所述固定部分(7)对齐，所述需要弯曲的波纹在初始状态下呈直线状。

20.根据权利要求15至19中任一项所述的方法，其特征在于，所述突出反模板的所述活动部分(8)的初始位置相对于所述固定部分(7)转动一初始角度，所述需要弯曲的波纹在所述初始状态下具有弯曲初始角度的形状，在所述结束状态下具有弯曲所述初始角度和所述弯曲角度之和的角度的形状。

21.根据权利要求1至4中任一项所述的装置，其特征在于，所述突出反模板还具有一第三部分(108)，所述第三部分(108)相对于所述活动部分(8)围绕垂直于所述安装表面的第二轴线(112)铰接，

所述装置还包含一第二顶部框架(96)，所述第二顶部框架(96)布置在所述底部框架上方，且用于通过压力机朝向所述底部框架致动，

一第二中空上模，所述第二中空上模由所述第二顶部框架和所述底部框架之间的所述第二顶部框架承载，且布置在所述突出反模板的所述第三部分(108)上方。

22.根据权利要求21所述的装置，其特征在于，所述成形装置的所述第一顶部框架(95)和所述第二顶部框架(96)布置在所述压力机的下方，以使得同时朝向所述底部框架降低，以使得用所述压力机的单次冲程产生两个弯曲部分。