CN112512718B - 通过成形连接金属板端部部段 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于连接彼此上下叠置的两个金属板端部部段(102,104)的方法。该方法包括:提供包括两个金属板端部部段(102,104)的双金属板元件(100);以及沿着所述连接线形成连接部段(166;176;602),其中所述连接部段(166;176;602)的形成包括:将第一凹陷部(160)引入到所述双金属板元件(100)中;形成所述双金属板元件(100)的第一折叠部段(166);以及将所述连接部段相对于所述双金属板元件(100)的延伸平面(152)垂直地定向,使得所述连接部段(166;176;602)垂直于所述延伸平面(152)延伸。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于连接彼此上下叠置的两个金属板端部段的方法和装置。
背景技术
例如,已知焊接方法用于连接金属板。然而,使用这种焊接方法会导致待连接的金属板的接缝区域中的收缩、高内应力和结构变化。在该过程中,存在脆性断裂倾向以及裂纹可能在接缝区域中发生的风险。
在薄金属板的情况下,还通常通过点焊连接金属板。在不均匀的金属板或者在存在例如来自涂层的额外异物的情况下,额外异物的颗粒可能进入焊点,因此发生故障焊接的风险增加。在焊接过程中,另外通常需要提供在焊接过程之后保留的任何锋利的金属板边缘以额外的边缘保护,或者在进一步的处理步骤中额外地折叠这些边缘以避免受伤的风险。
DE 610711C描述了一种由成对布置在导向框架中的成形辊构成的装置,用于将金属屋顶覆盖层的金属板折叠在屋顶上。
WO 2011/083731 A1描述了一种接缝装置,其通过弯曲第一工件的第一凸缘部分和第二工件的第二凸缘部分而连接第一工件和第二工件。该接缝装置包括方向限制机构,该方向限制机构限制工作辊的运动方向,使得工作辊仅在第一方向上运动,并且其中,选择性地移除工作辊的运动方向的调节。
WO 02/27218A2描述了一种用于在管状主体部件和待连接到其上的端帽的相对重叠部分之间形成压接接头的方法。该方法包括向重叠部分施加折叠力,以形成压接接头,其中,折叠力由多个成形器施加,成形器圆周地围绕管状主体部件的末端部分定位,并且在没有显著的滚动作用的情况下被推压抵靠重叠部分。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于连接两个金属板端部部段的改进方法。
本发明的目的通过根据本发明的方法和装置的特征来实现。本发明的实施例在其它有利改进中描述。
实施例包括一种用于通过成形连接彼此上下叠置的两个金属板端部部段的方法。该方法包括提供双金属板元件,该双金属板元件包括彼此上下叠置的两个金属板端部部段并且在延伸平面中延伸。该延伸平面表示在形成连接部段之前两个金属板端部部段共同延伸的平面。两个金属板端部部段将沿着位于延伸平面中的连接线彼此连接。根据实施例,连接线平行于双金属板元件的边缘延伸。沿着连接线形成连接部段。形成连接部段包括将沿着连接线延伸的第一凹陷部,例如V形凹陷部,引入到双金属板元件中。沿着连接线形成双金属板元件的第一折叠部段,其中第一凹陷部的两个彼此相对的内壁彼此压靠。通过将内壁彼此压靠而封闭第一凹陷部。根据实施例,在彼此压靠的两个内壁之间仅保留窄间隙。因此,第一折叠部段是折叠一次的部段。
通过沿着平行于连接线延伸的第一弯曲轴线弯曲包括连接部段的双金属板元件的一部分,使得包括第一折叠部段的连接部段相对于双金属板元件的延伸平面垂直地定向,使得第一折叠部段或连接部段垂直于延伸平面延伸。例如,连接部段可以由第一折叠部段,即折叠一次的部段实现。例如,可以进行多于一次的折叠,并且连接部段可以通过折叠多次(例如折叠两次)的部段来实现。
实施例可以具有的优点是,提供了一种用于快速且可靠地连接两个金属板端部部段的方法,该方法例如能够替代传统的焊接工艺。该方法的特征在于高稳定性、可靠性、速度和低维护需求。例如,在此提供的用于连接的方法防止了产生或保留尖锐的边缘。实施例可以具有的优点是,所得到的连接部段的特征在于小尺寸,并且特别地,与使用该方法之前的两个金属板端部部段相比,具有平行于原始延伸平面的小延伸。该方法使得可以使用完全自动化的系统来连接金属板端部部段,这允许在几秒的范围内的加工时间。例如,以这种方式可以实现每双金属板元件小于三秒的加工时间。根据实施例,由于垂直定向,包括连接部段的双金属板元件的部分仅具有从第一弯曲轴线开始的平行于双金属板元件的原始延伸平面的几毫米的小延伸。例如,该延伸小于4mm或小于3mm。根据实施例,连接部段具有相同尺寸的宽度。
根据实施例,形成连接部段还包括将沿着连接线延伸的第二凹陷部,例如V形凹陷部,引入到双金属板元件中。形成沿着连接线的双金属板元件的第二折叠部段,其中,第二凹陷部的两个彼此相对的内壁彼此压靠,并且第二折叠部段包围第一折叠部段。因此,第二折叠部段是折叠两次的部段。通过将内壁彼此压靠而封闭第二凹陷部。根据实施例,在彼此压靠的两个内壁之间仅保留窄间隙。在该实施例中,连接部段由第二折叠部段实现,即,折叠两次的部段。
实施例可以具有这样的优点,即,由于多次折叠、例如双重折叠和所得到的特定形状,双金属板元件的第二折叠部段以及因此由所得到的连接部段提供的两个金属板端部部段之间的连接是高度稳定的。
根据实施例,连接部段是第二折叠部段。例如,沿着双金属板元件的直边形成包括第一和第二折叠部段的连接部段,即,该连接部段被折叠两次。由于双重折叠,可以实现连接的非常高的稳定性。根据实施例,连接部段是第一折叠部段。例如,沿着双金属板元件的弯曲边缘形成仅包括第一折叠部段的连接部段,即,折叠一次的连接部段。沿着弯曲边缘,即在弯曲的曲线轨道上,单个折叠可具有例如由于较小程度的内部材料应力而更容易加工的优点,同时提供连接的足够稳定性。
根据实施例,双金属板元件的彼此上下叠置的两个金属板端部部段具有相同的长度,即,从连接线开始,两个金属板端部部段沿着共同的延伸平面延伸得一样远,或者两个金属板端部部段的边缘彼此上下叠置。两个边缘一起形成了双金属板元件的边缘。在这种情况下,两个金属板端部部段同样有助于形成第一凹陷部。根据实施例,双金属板元件的彼此上下叠置的两个金属板端部部段具有不同的长度,即,从连接线开始,两个金属板端部部段沿着共同的延伸平面延伸不同的距离。在这种情况下,两个金属板端部部段的边缘彼此偏移地布置,并且双金属板元件的边缘通过金属板端部部段的边缘沿着延伸平面进一步延伸形成。在这种情况下,两个金属板端部部段有助于不同程度地形成第一凹陷部。例如,两个金属板端部部段中的一个不延伸到第一凹陷部的基部和/或不延伸超过该基部。在这种情况下,该金属板部段的边缘或者在形成第一折叠部段时由第二金属板部段包封,和/或在形成第二折叠部段时被折叠。
在此,连接线应当理解为一条线,例如直线或者弯曲的曲线轨道,沿着该线在两个金属板端部部段之间建立连接。连接部段应当理解为沿连接线延伸的双金属板元件的部段,在该部段中,双金属板元件的两个金属板端部部段通过成形而彼此连接,即,应当理解为双金属板元件的在其中执行成形步骤的部段。
根据实施例,该方法包括在连接部段的垂直定向之前对齐连接部段。连接部段的对齐包括使连接部段围绕平行于连接线延伸的第二弯曲轴线弯曲,使得连接部段平行于双金属板元件的延伸平面延伸。实施例可以具有的优点是,连接部段的对齐使得更容易垂直地定向连接部段。
根据实施例,连接部段是第二折叠部段,并且该方法包括在垂直地定向第二折叠部段之前对齐第二折叠部段。第二折叠部段的对齐包括使第二折叠部段围绕由第二凹陷部的边缘提供的第二弯曲轴线弯曲,使得第二折叠部段平行于双金属板元件的延伸平面延伸。
根据实施例,双金属板元件包括边缘,该边缘提供双金属板元件的自由端。两个金属板端部部段沿其彼此连接的连接线例如平行于该边缘延伸。通过实施用于连接彼此上下叠置的两个金属板端部部段的上述方法,双金属板元件的自由端折叠两次并且垂直定向。
根据实施例,两个金属板端部中的每一个是待彼此连接的两个部分的边缘部段。例如,待彼此连接的两个部件是两个半壳元件或两个空心体半部。根据实施例,例如,两个部件可以是车辆催化转化器壳体的两个半部。
在此,金属板应理解为由金属、例如不锈钢制成的轧制平面成品。金属板还可以包括额外材料层,例如涂层。额外材料层可以包括金属层和/或非金属层。金属板可以具有平面表面或成型表面,例如波纹表面、具有凹槽图案的块状表面和/或设置有蜂窝图案的表面。
根据实施例,两个金属板端部部段中的每一个具有边缘,其中,金属板端部部段中的彼此上下叠置的两个边缘彼此平行地延伸。例如,从两个边缘出发,双金属板元件的彼此上下叠置的两个金属板端部部段在相同的方向上彼此平行地延伸。根据实施例,彼此上下叠置的两个金属板端部部段的两个边缘平行于双金属板元件的边缘延伸。根据实施例,双金属板元件的边缘由彼此上下叠置的两个金属板端部部段的一个或两个边缘提供。
在此,双金属板元件的折叠部段应当理解为,双金属板元件的包括双金属板元件的至少两个子部段的部段,所述至少两个子部段通过折叠,即沿着弯曲轴线弯曲180°而彼此上下叠置。
根据实施例,双金属板元件包括自由端,该自由端是在两个金属板端部部段的可弯曲性范围内的可自由移动端。根据实施例,双金属板元件还包括固定端,该固定端例如平行于自由端延伸。根据实施例,固定端至少间歇地固定以便不可移动。根据另外的实施例,固定端以使得仅能平行于连接线移动的方式固定。根据实施例,用于固定的固定端被夹紧在夹紧装置中,该夹紧装置包括例如两个夹紧元件,每个夹紧元件具有夹紧面。
根据实施例,第一凹陷部的边缘由双金属板元件的边缘形成。实施例可以具有这样的优点,即,它们使得双金属板元件的彼此上下叠置的两个金属板端部部段之间实现紧凑连接。以这种方式,第一凹陷部和双金属板元件的边缘之间的距离可以最小化。在该过程中,第一凹陷部平行于双金属板元件的边缘延伸。
根据实施例,第二凹陷部的两个彼此相对的内壁中的第一内壁至少部分地由第一折叠部段提供。根据实施例,第二凹陷部的两个彼此相对的内壁中的第一内壁包括双金属板元件的边缘。例如,由于双金属板元件的自由端折叠到其表面上,因此双金属板元件的边缘被折叠。通过这种折叠,可以防止在两个金属板端部部段连接之后残留由双金属板元件的边缘包围的尖锐边缘。
根据实施例,第一和第二凹陷部都被引入到双金属板元件的第一表面中。
根据实施例,连接部段的形成还包括将沿着连接线延伸的第三凹陷部,例如V形凹陷部,引入到背离双金属板元件第一表面的第二表面中,其中第一弯曲轴线沿着第三凹陷部的基部延伸。实施例可以具有的优点是,第三凹陷部使得更容易垂直地定向第二折叠部段或连接部段。
根据实施例,连接部段的形成还包括将沿着连接线延伸的第四凹陷部,例如V形凹陷部,引入到双金属板元件的第一表面中,其中第四凹陷部的边缘提供第一弯曲轴线。实施例可以具有的优点是,第四凹陷部使得更容易垂直地定向第二折叠部段或连接部段。
根据实施例,连接部段的形成还包括在引入第二凹陷部之前对齐第一折叠部段。第一折叠部段的对齐包括使第一折叠部段围绕由第一凹陷部的边缘提供的第三弯曲轴线弯曲,使得第一折叠部段平行于双金属板元件的延伸平面延伸。实施例可以具有的优点是,第一折叠部段的对齐使得引入第二凹陷部更容易。
在此,凹陷部应理解为双金属板元件的部段的成形,其中,成形部段的至少一部分相对于双金属板元件的延伸平面在成形之前位于下方,并且包括平坦的端部部段,该端部部段在与基部相同的平面上延伸,或者凹陷部的最低区域(阶梯状构造),或者该端部部段从基部开始在双金属板元件的(原始)延伸平面的方向上延伸。在后一种情况下,平坦的端部部段终止于基部平面和延伸平面之间的平面中、或延伸平面中、或延伸平面上方的平面中。沿着连接线延伸的凹陷部具有细长的拉伸构造,即,沿着连接线延伸的凹陷部的基部具有细长的拉伸构造。
根据实施例,第一、第二、第三和/或第四凹陷部是V形凹陷部。在此,V形凹陷部应当理解为具有垂直于凹陷部的纵向延伸方向的V形横截面的凹陷部。V形横截面包括至少两个边,该至少两个边以大于0°且小于180°的角度相交。两个边由V形凹陷部的两个彼此相对的内壁提供。V形凹陷部的两个彼此相对的内壁可以是平面的或弓形的。根据实施例,V形凹陷部包括基部,该基部可以以两个内壁的相交线的形式或者以两个彼此相对的内壁之间的连接表面的形式提供。连接表面可以是平面的或弓形的。
根据可替代实施例,第一、第二、第三和/或第四凹陷部是U形凹陷部。在此,U形凹陷部应当理解为具有垂直于凹陷部的纵向延伸方向的U形横截面的凹陷部。U形横截面包括至少两个彼此平行延伸的边。两个边由U形凹陷部的两个彼此相对的内壁提供。U形凹陷部的两个彼此相对的内壁可以是平面的或弓形的。根据实施例,U形凹陷部包括基部,该基部可以以两个彼此相对的内壁之间的连接表面的形式提供。连接表面可以是平面的或弓形的。
根据可替代实施例,第一、第二、第三和/或第四凹陷部是台阶。台阶包括第一台阶表面,其具有的纵向延伸方向沿着凹陷部的纵向延伸方向。根据实施例,第一台阶表面平行于双金属板元件的延伸平面延伸。根据实施例,第一台阶表面包括与双金属板元件的延伸平面成大于或等于0°且小于90°的角度。此外,台阶包括第二台阶面,该第二台阶面将第一台阶面与双金属板元件的延伸平面连接,并且具有沿着凹陷部的纵向延伸方向的纵向延伸方向。根据另外的实施例,第二台阶表面包括与双金属板元件的延伸平面成大于0°且小于或等于180°的角度。根据实施例,第一台阶表面平行于双金属板元件的延伸平面延伸,而第二台阶表面垂直于第一台阶表面和双金属板元件的延伸平面延伸。
根据实施例,该方法还包括将双金属板元件定位和固定在加工位置。通过借助于与双金属板元件接合的装置引入第一凹陷部,将双金属板元件定位在加工位置。在此,通过夹紧装置将双金属板元件固定在加工位置,其中,在通过夹紧装置夹紧双金属板元件时,双金属板元件通过与双金属板元件接合的装置保持在加工位置。
实施例可以具有这样的优点,即,通过引入第一凹陷部,平行于延伸平面的双金属板元件的长度缩短。以这种方式,双金属板元件以及与金属板端部部段邻接的金属板部段被拉向与双金属板元件接合的装置,这引入了第一凹陷部。因此,将双金属板元件定位在加工位置中以用于进一步加工。为了能够将双金属板元件和/或相邻的金属板部段拉到接合装置,例如冲头和/或冲模,其运动的自由度,特别是在相应装置的方向上的自由度,最初不受限制。在进一步加工期间固定双金属板元件的位置的夹紧装置仅在用于引入第一凹陷部的装置已经与双金属板元件接合之后才夹紧双金属板元件。夹紧装置例如包括两个夹紧元件,夹紧元件分别具有夹紧面。两个夹紧面例如彼此面对并且彼此上下叠置。此外,两个夹紧面平行于双板金属元件的延伸平面延伸。夹紧面中的一个形成支承面的一部分,例如,双金属板元件搁置在该支承面上以进行加工。通过使至少一个夹紧元件朝向另一个夹紧元件移动,并且两个夹紧面之间的距离减小,可以固定双金属板元件的位置。根据可替代实施例,夹紧装置仅包括一个独立的夹紧元件,而第二夹紧元件由冲模提供,该冲模另外用于将一个或多个凹陷部引入到双金属板元件中。
相应的弯曲的金属板部段,例如半壳部段,例如与两个金属板端部部段邻接。两个弯曲的金属板端部部段具有角度,该角度例如随着与两个金属板端部部段的距离的增加而增加,直到该角度达到最大值。相应的角度例如可以通过弯曲的金属板部段的切线形成。
根据实施例,当双金属板元件和/或弯曲金属板部段位于起始位置时,夹紧装置布置在用于引入第一凹陷部的装置和弯曲金属板部段之间。在双金属板元件未通过夹紧装置固定的情况下引入第一凹陷部时,弯曲的金属板部段、例如半壳部段被拉动到用于引入第一凹陷部的装置上,并且通过夹紧装置的固定仅在该加工位置中进行。根据实施例,这导致弯曲部段自动地齐平地定位在夹紧装置上或至少部分地定位在两个夹紧面之间。通过夹紧装置的夹紧使得布置在夹紧面之间的金属板部段彼此平直地压靠。如果弯曲的金属板部段,例如具有小曲率、即小夹角的弯曲的金属板部段,被设置在夹紧面之间,则该角度被封闭,并且邻接封闭区域的剩余弯曲的金属板部段具有比该封闭角度大的剩余角度。
实施例可以具有的优点是,在夹紧期间,弯曲的金属板部段由于弯曲部分和所产生的水平力分量而不能被推出两个夹紧面之间的区域。相反,这由与双金属板元件接合的装置来抑制。通过抑制弯曲的金属板部段被横向推出夹紧面之间的区域,可以防止对包围金属板部段的结构的损坏。相应的结构例如可以是绝缘材料和/或车辆催化转化器的元件。
实施例可以具有的优点是,垂直定向的连接部段和剩余的弯曲金属板部段之间的所得距离可以减小到夹紧面的宽度。
例如,通过使用阳模深冲压平面金属板来产生与金属板端部部段邻接的弯曲金属板部段。为了防止由于深冲压过程而造成的损坏,弯曲的金属板部段在开始处,即直接邻接金属板端部部段处,例如最初具有小的曲率。当弯曲的金属板部段以弯曲部分在相反方向上定向并包围中空空间的方式彼此上下叠置时,小曲率导致弯曲的金属板部分之间的小距离。例如,两个半壳元件定位在彼此的顶部上,以封闭用于接收额外结构的中空空间。具有小曲率的金属板部段代表了不可用空间,因为由于小的距离,在这些金属板部段之间不能布置额外的结构,例如绝缘材料和/或催化转化器元件。相反,具有小曲率的金属板部段可能具有不必要地增加双金属板元件平行于延伸平面的整体尺寸或直径的缺点。通过在夹紧装置的夹紧面之间拉动具有小曲率的金属板部段并将相应的金属板部段夹紧在一起,可以实现的是,这些金属板部段在垂直定向的连接部段与其余弯曲的金属板部段之间建立了距离,该距离对应于夹紧面的宽度。否则,除了夹持表面的宽度之外,该距离将包括具有小曲率的相应金属板部段,并且该距离最终将显著地更大,例如两倍大。
根据实施例,该方法还包括将具有多个额外凹陷部的波纹结构引入到连接部段中,其中当连接部段垂直定向时,额外凹陷部垂直于延伸平面延伸。
实施例可以具有的优点是,波纹结构增加了两个金属板端部段之间的连接的保持力。通过引入波纹结构,因此可以降低由连接部段实现的两个金属板端部部段之间的连接在负载下分离的可能性。相反,由于波纹结构,可以增加连接部段的稳定性。根据实施例,相应的波纹结构可以被引入沿着直的连接线延伸的连接部段中,并且因此引入直的第一弯曲轴线中,并且可以被引入沿着弯曲的连接线延伸的连接部段中,并且因此引入弯曲的第一弯曲轴线中。
根据实施例,额外凹陷部各自具有随着距延伸平面的距离的增加而增加的深度。实施例可以具有的优点是,在弯曲的连接线或弯曲的第一弯曲轴线的情况下,随着与弯曲轴线的距离而增加的连接部段的弧长可以通过额外凹陷部的深度的相应变化而被有效地补偿。这尤其适用于凸曲率的情况。使用具有相应变化深度的波纹结构,可以在垂直定向期间以紧凑的方式容纳连接部段的过大长度。
根据实施例,该方法还包括沿着第一弯曲轴线将多个凹部引入到双金属板元件中,其中,每个凹部从第一弯曲轴线延伸到双金属板元件的边缘。实施例可以具有这样的优点,即,在弯曲的连接线或弯曲的第一弯曲轴线的情况下,随着与弯曲轴线的距离而变化的双金属板元件的弧长可以通过凹部来补偿。在凸曲率的情况下,凹部用于移除由于双金属板件的被折叠以产生连接部段的部分的垂直定向以及伴随的弧长的减小而将成为多余材料的材料。在凹曲率的情况下,通过发散,凹部用于补偿由于双金属板件的折叠以产生连接部段的部分的垂直定向而增加的弧长。
根据实施例,每个凹部具有随着距第一弯曲轴线的距离的增加而增加的宽度。在凸曲率的情况下,连接部段的垂直定向导致连接部段的弧长减小,以产生均匀的尺寸。实施例可以具有这样的优点,即,由于宽度随着距离变化,所以可以有效地考虑到在垂直定向之前双金属板元件或连接部段的弧长随着距离变化。例如,每个凹部具有V形。
在凹曲率的情况下,例如,每个凹部具有不随着距第一弯曲轴线的距离的增加而改变的宽度,而是保持恒定。根据实施例,凹部是线性凹口。
根据实施例,两个金属板端部部段是一个板的不同端部部段,即,一个板以相同板的两个端部部段彼此上下叠置的方式弯曲。实施例可以具有两个金属板端部部段可以有效地彼此连接的优点。例如,公用的板被轧制,从而形成圆筒,并且板的两个端部部段彼此上下叠置。
根据实施例,两个金属板端部部段是两个不同板的端部部段。实施例可以具有的优点是,它们允许例如形成两个半壳元件的两个不同的板沿着两个金属板端部部段彼此连接。
根据实施例,用于通过成形来连接的装置的可移动装置元件仅垂直于双金属板元件的延伸平面移位,可移动装置元件在用于通过成形来连接彼此上下叠置的两个金属板端部部段的方法的过程中涉及。以这种方式,不会发生平行于双金属板元件的延伸平面的移位。
实施例包括一种用于连接两个金属板端部部段的装置,该两个金属板端部部段通过根据根据本发明的成形方式而彼此上下叠置。根据实施例,该装置被配置成用于执行用于连接彼此上下叠置的两个金属板端部部段的方法的上述实施例中的一个或多个。
根据实施例,该装置包括多个辊对,其执行该方法的各个步骤。根据实施例,辊对彼此依次地布置成一排,其中,所述双金属板件沿着所述辊对的排移动,并且沿着所述连接线连续地穿过各个辊对。例如,辊对可以以静止方式彼此依次地布置,并且双金属板元件移位。例如,当沿直的连接线实现连接时,实施例可以是有利的。根据实施例,该装置被配置成使辊对以路径受控的方式沿着双金属板元件的边缘移位。例如,辊对移位,而双金属板元件以静止方式布置。例如,当沿弯曲的连接线实现连接时,实施例可以是有利的。根据另外的实施例,辊对和双金属板元件都相对于彼此移位。
根据实施例,该方法的多个步骤由相同的辊对执行。例如,第一和第二凹陷部的引入通过相同的辊对执行。例如,第一和第二折叠部段的形成由相同的辊对执行。例如,第一和第二折叠部段的对齐由相同的辊对执行。
根据实施例,该装置包括多个辊对,多个辊对依次地布置成一排,多个辊对连续地执行所述方法的各个步骤,其中,双金属板元件沿着连接线连续地穿过辊对。根据实施例,沿着一排辊对引导双金属板元件和/或沿着双金属板元件引导包括该一排辊对的装置。根据实施例,辊对可以包括公用辊,使得该公用辊属于执行两个不同方法步骤的两个不同的辊对。根据实施例,辊对的辊各自具有轮廓,该轮廓被配置成执行上述方法的步骤中的一个。
根据实施例,该装置包括冲头和冲模。冲头包括一个或多个沿纵向方向延伸的冲头元件,用于将凹陷部引入到双金属板元件中。该冲模包括用于放置在双金属板元件上的支承面,该支承面包括多个空腔,这些空腔沿着冲头元件的纵向方向彼此平行地延伸,并且每个空腔被配置成将凹陷部中的至少一个引入到双金属板元件中。
冲头被配置成通过冲头元件中的一个冲头元件沿第一方向竖直地,即从上方,移位到空腔中的一个空腔中,以引入凹陷部。根据实施例,冲头还被配置成通过冲头元件中的一个抵靠双金属板元件而沿平行于支承面且垂直于第一方向的第二方向移位,以用于形成折叠部段和/或用于垂直地定向连接部段。根据实施例,在每种情况下,一个或多个空腔具有V形横截面,用于将V形凹陷部引入到双金属板元件中。根据实施例,一个或多个冲头元件在每种情况下具有V形横截面,用于将V形凹陷部引入到双金属板元件中。根据实施例,冲头元件的V形横截面的边中的一个由第一止挡面提供,该第一止挡面用于产生折叠部段中的至少一个。根据实施例,冲头包括第二止挡面,其用于垂直地定向连接部段。
根据实施例,至少一个空腔具有U形横截面,用于将U形凹陷部引入到双金属板元件中,而至少一个冲头元件同样具有U形横截面。
根据实施例,冲头还被配置成通过冲头元件中的一个在第一方向上竖直地移位到空腔中的一个中,以用于产生折叠部段。
根据实施例,冲模被配置成在与第一方向相反的方向上移位,以引入凹陷部中的一个,以产生折叠部段中的一个和/或垂直地定向连接部段。
根据实施例,冲模包括多个子冲模。子冲模一起提供用于放置在双金属板元件上的支承面的支承面。每个子冲模包括至少一个空腔。此外,子冲模中的至少一个被配置成在与第一方向相反的方向上移位,以引入凹陷部中的一个,以产生折叠部段中的一个和/或垂直地定向连接部段。
根据实施例,可移位冲模和/或子冲模包括止挡面,该止挡面用于垂直地定向连接部段。
根据实施例,该装置还包括用于将双金属板元件固定在加工位置的夹紧装置。根据实施例,双金属板元件的端部通过夹紧装置不可移动地固定。
根据实施例,该装置还包括具有波纹表面的压印元件,该压印元件被配置成将具有多个额外凹陷部的波纹结构引入到连接部段中,其中,额外凹陷部在连接部段的垂直定向状态下垂直于延伸平面延伸。
根据实施例,该装置还包括切割装置,该切割装置被配置成沿着第一弯曲轴线将凹部引入到双金属板元件中,其中,凹部在每种情况下从第一弯曲轴线延伸到双金属板元件的边缘。
这里,序数例如第一、第二、第三、第四等仅用于区分彼此不同的元件,并且不应被解释为暗示特定的顺序,除非从特定的上下文中得出相反的含义。该方法的实施例例如可以将第一、第二和第四凹陷部引入到双金属板元件中,而不必还引入第三凹陷部。
附图说明
下面将参照附图更详细地描述本发明的实施例。在附图中:
图1示出了双金属板元件的示例性实施例的示意图;
图2示出了双金属板元件的示例性实施例的示意图;
图3示出了第一方法的示例性实施例的示意性流程图;
图4示出了用于执行图3的第一方法的装置的示例性实施例的示意图;
图5示出了V形凹陷部的示例性实施例的示意图;
图6示出了第二方法的示例性实施例的示意性流程图;
图7示出了用于执行图6的第二方法的装置的示例性实施例的示意图;
图8示出了第三方法的示例性实施例的示意性流程图;
图9示出了用于执行图8的第三方法的装置的示例性实施例的示意图;
图10示出了图9的装置的元件的示例性实施例的示意图;
图11示出了可替代装置的元件的示例性实施例的示意图;
图12示出了包括凹部的双金属板元件的示例性实施例的示意图;
图13示出了具有波纹结构的双金属板元件的示例性实施例的示意图;
图14示出了压印工具的示例性实施例的示意图;
图15示出了第四方法的示例性实施例的示意性流程图;
图16示出了用于执行图15的第四方法的装置的示例性实施例的示意图;
图17示出了金属板端部部段的示例性实施例的示意图;
图18示出了金属板的示例性实施例的示意图;以及
图19示出了示例性的第一折叠部段的示意图。
具体实施方式
以下实施例的彼此对应的元件由相同的附图标记表示。
图1A至1C示出了示例性的双金属板元件100。每个双金属板元件100包括第一和第二金属板端部部段102、104,它们彼此上下叠置。在图1A所示的双金属板元件100的情况下,双金属板元件100的边缘106由第二金属板端部部段104或由其边缘提供。在图1B所示的双金属板元件100的情况下,双金属板元件100的边缘106由第一金属板端部部段102或由其边缘提供。最后,图1C示出了双金属板元件100的一个实施例,其中,双金属板元件100的边缘106由两个金属板端部部段102、104或由其边缘提供。
图2A和2B示出了示例性的双金属板元件100。图2A示出了双金属板元件100,其中两个金属板端部部段102、104是两个不同的板108、110的端部部段。例如,两个板108、110中的每一个是半壳元件,即,相应的弯曲金属板部段邻接两个金属板端部部段102、104。半壳元件彼此叠置,形成用于容纳额外结构的中空空间,额外结构例如是绝缘材料和/或催化器元件。图2B示出了双金属板元件100,其中两个金属板端部部段102、104是一个板108的不同端部部段。例如,公用板108卷起,使得该板108的两个相对的金属板部段102、104彼此叠置地终止。
图3示例性地示出了用于通过成形连接彼此上下叠置的两个金属板端部部段的第一方法。在框200中,提供了一种双金属板元件,其被布置和固定在加工位置。该双金属板元件包括两个彼此叠置的金属板端部部段,并且在延伸平面中延伸。两个金属板端部部段将沿着位于延伸平面中的连接线彼此连接。在框202中,在双金属板元件中引入第一凹陷部,例如V形凹陷部,其沿着连接线延伸。在框204中,沿着连接线形成双金属板元件的第一折叠部段。在该过程中,第一V形凹陷部的两个彼此对置的内壁压靠彼此。在框206中,将例如V形的第二凹陷部引入到双金属板元件中。在框208中,沿着连接线产生双金属板元件的第二折叠部段或连接部段,该连接线包括第一折叠部段。在该过程中,第二V形凹陷部的两个彼此相对的内壁彼此压靠。在框210中,使双金属板元件的第二折叠部段对齐。在该过程中,第二折叠部段围绕由第二V形凹陷部的边缘提供的弯曲轴线弯曲,使得第二折叠部段平行于双金属板元件的延伸平面延伸。
在框212中,在双金属板元件中引入例如V形的,沿着连接线延伸的凹陷部。根据实施例,第三V形凹陷部引入到双金属板元件的相同表面中,类似于第一和第二V形凹陷部。在框214中,第二折叠部段相对于双金属板元件的延伸平面垂直定向。根据实施例,垂直定向包括沿着平行于连接线延伸的弯曲轴线在包括第二折叠部段的双金属板元件的一部分上弯曲,使得第二折叠部段垂直于延伸平面延伸。根据实施例,第三V形凹陷部的边缘提供弯曲轴线,包括第二折叠部段的双金属板元件的部分围绕该弯曲轴线弯曲。
图4A至4K示出了用于执行图3的第一方法的示例性装置120。图4A示出了包括冲头元件132的冲头130。冲压元件132具有例如V形横截面,其中V形横截面的一条边由第一止挡面134提供。冲头130还包括第二止挡面136。除了冲头130之外,装置120还包括冲模140,其提供用于放置在双金属板元件100上的支承面。在模具140的支承面中引入三个例如V形的,彼此平行地布置的空腔142、144、146。最后,装置120还包括夹紧装置150,用于将双金属板元件100的端部105固定在冲模140的支承面上,而双金属板元件100的相对端部106是自由的、非固定端部。在准备的过程中,双金属板元件100定位在支承面上的加工位置,并且使用夹紧装置150固定。在所示的实施例中,冲模140表示用于夹紧双金属板元件100的配对支承。在可替代实施例中,除了夹紧元件150之外,夹紧装置可以包括作为配对支承的额外夹紧元件。为了通过成形连接由双金属板元件100包围的两个金属板端部部段,冲头130可相对于冲模140移位和/或冲模140可与夹紧装置150一起相对于冲头130移动。
在图4B中,冲头130从上方竖直移位,其中冲头元件132进入第一V形空腔142,由此例如V形的第一凹陷部160被引入到双金属板元件100中。在该过程中,第一V形凹陷部160的边缘由双金属板元件100的边缘106形成。在所示实施例中,在引入第一V形凹陷部160之前,首先使用夹紧装置150将双金属板元件100固定在加工位置。根据实施例,冲头130包括第三止挡面190,其平行于双金属板元件100的延伸平面152在第一止挡面134和第二止挡面136之间延伸。冲头130被移出第一V形空腔142,并且如图4C所示,定位成靠近双金属板元件100。此后,冲头130抵靠双金属板元件100平行于冲模140的支承面移位,使得冲头130与冲头元件132的止挡面134一起挤压第一V形凹陷部160,如图4D所示。在该过程中,第一V形凹陷部160的两个彼此相对的内壁162、164彼此压靠,并且形成双金属板元件100的第一折叠部段166。第一折叠部段166是折叠一次的部段。当第一V形凹陷部160的两个彼此相对的内壁162、164彼此压靠时,第三止挡面190防止在该阶段尚未彼此连接的金属板端部部段中的一个或两个被压出空腔142。特别地,第三止挡面190可以防止位于顶部的尚未相互连接的金属板端部部段中的金属板端部部段被压出空腔142,而尚未相互连接的两个金属板端部部段中的底部金属板端部部段保留在空腔142中并被冲头130压在一起。
在图4E中,冲头130从上方竖直移位,其中冲头元件132进入第二V形空腔144中,由此例如V形的第二凹陷部170被引入到双金属板元件100中。在该过程中,第二V形凹陷部170的内壁172由第一折叠部段166提供,并且包括双金属板元件100的边缘106。冲头130被移出第二V形空腔144,并且如图4F所示,定位成靠近双金属板元件100。此后,冲头130抵靠双材金属板元件100平行于冲模140的支承面移位,使得冲头130与冲头元件132的止挡面134一起挤压第二V形凹陷部170,如图4G所示。在该过程中,第二V形凹陷部170的两个彼此相对的内壁172、174彼此压靠,并且形成双金属板元件100的第二折叠部段176形式的连接部段,该连接部段包括第一折叠部段166。换句话说,第二折叠部段176,以及因此连接部段,是折叠两次的部段。在图4H中,通过冲压元件132在第二折叠部段176上施加压力,使双金属板元件100的第二折叠部段176对齐。第二折叠部段176的对齐包括使第二折叠部段176围绕由第二V形凹陷部170的边缘提供的弯曲轴线弯曲,使得第二折叠部段176平行于双金属板元件100的延伸平面152延伸。
在图4I中,冲头130从上方竖直移位,其中冲头元件132进入第三V形空腔146,由此例如V形的第三凹陷部180被引入到双金属板元件100中。在该过程中,第三V形凹陷部180的内壁182由双金属板元件100的第二折叠部段176提供。冲头130被移出第三V形空腔146,并且如图4J所示,定位成靠近双金属板元件100。此后,冲头130抵靠双金属板元件100平行于冲模140的支承面移位,使得第二折叠部段176相对于双金属板元件100的延伸平面152垂直地定向,因为冲头130的第二止挡面136压靠双金属板元件100的第二折叠部段176。在该过程中,包括具有第二折叠部段176的连接部段的双金属板元件100的一部分沿着由第三V形凹陷部180的边缘提供的弯曲轴线弯曲,使得第二折叠部段176在图4K所示的其端部位置垂直于双金属板元件100的延伸平面152延伸。
根据可替代实施例,连接部段也可以排他地由第一折叠部段166组成,即,连接部段是折叠一次的部段。在这种情况下,可以省去根据图4G至4J的步骤。在图4F所示的步骤之后,冲头130抵靠双金属板元件100平行于冲模140的支承面移位,使得第一折叠部段166相对于双金属板元件100的延伸平面152垂直地定向,因为冲头130的第二止挡面136压靠双金属板元件100的第一折叠部段166。在该过程中,包括具有第一折叠部段166的连接部段的双金属板元件100的一部分沿着由第二V形凹陷部170的边缘提供的弯曲轴线弯曲,使得第一折叠部段166在与图4K中所示的第二折叠部段176的端部位置类似的端部位置垂直于双金属板元件100的延伸平面152延伸。在这种情况下,根据图6的方法包括步骤300至304和310,其中第一折叠部段在步骤310中垂直定向。
图5A至5C示出了示例性的V形凹陷部160,其各自包括两个彼此相对的内壁162、164以及基部165。在图5A所示的V形凹陷部160的情况下,基部165由接触线形成,两个彼此相对的内壁162、164在接触线处彼此相遇。图5B示出了具有弓形表面形式的基部165的V形凹陷部160,图5C示出了具有平面表面形式的基部165的V形凹陷部160。根据实施例,形成基部165的平面表面也可相对于图5C所示的平面表面的对齐而倾斜。
图5D至5G通过示例的方式示出了基于图5A的V形凹陷部160的形成双金属板元件100的两个金属板端部部段102、104的不同的相对贡献。图5D所示的布置由根据图1C的实施例产生,其中,双金属板元件100的边缘106由两个金属板端部部段102、104或由其边缘提供。换句话说,图1C中的两个金属板端部部段102、104沿着公用的延伸平面延伸得同样远。在该过程中,凹陷部160的两个彼此相对的内壁162、164都由第一金属板端部部段102提供。
在图5E所示的布置的情况下,第一金属板端部部段102比第二金属板端部部段104短。所示的布置由根据图1A的实施例产生,其中,双金属板元件100的边缘106由第二金属板端部部段104或由其边缘提供。换句话说,图1A中的第二金属板端部部段104比第一金属板端部部段102沿着公用的延伸平面延伸得更远,并且突出超过该公用的延伸平面。凹陷部160的两个彼此相对的内壁162、164中的第一内壁164由第一金属板端部部段102提供,而第二内壁162的第一区段由第一金属板端部部段102提供,并且第二内壁162的第二区段由第二金属板端部部段104提供。更准确地说,第二内壁162的第二区段由第二金属板端部部段104的突出超过第一金属板端部部段102的部分形成。图5F示出了一个实施例,其中第二金属板端部部段104突出超过第一金属板端部部段102,直到金属板端部部段102在引入V形凹陷部160期间不延伸超过其基部165。在这种情况下,凹陷部160的两个彼此相对的内壁162、164中的第一内壁164由第一金属板端部部段102提供,而第二内壁162由第二金属板端部部段104提供。当在完成第一折叠部段的过程中V形凹陷部160被压在一起时,第一金属板端部部段102的边缘被第二金属板端部部段104包围,从而不被暴露(参考图19B)。
在图5G所示的布置的情况下,第一金属板端部部段102比第二金属板端部部段104长。所示的布置由根据图1B的实施例产生,其中,双金属板元件100的边缘106由第一金属板端部段102或由其边缘提供。换句话说,图1B中的第一金属板端部部段102比第二金属板端部部段104沿着公用的延伸平面延伸得更远,并且突出超过该公用的延伸平面。在该过程中,凹陷部160的两个彼此相对的内壁162、164都由第一金属板端部部段102提供。然而,在引入V形凹陷部160期间,第二金属板端部部段104延伸超过基部165,使得当V形凹陷部160在完成第一折叠部段的过程中被压在一起时,可以确保第二金属板端部部段104的边缘被折叠。在第一折叠部段垂直于两个金属板端部部段102、104的(原始)延伸平面定向之后,第二金属板端部部段104的边缘不暴露。在连接部段包括第二折叠部段的情况下,即,折叠两次,其中第二金属板端部部段104在引入V形凹陷部160期间不延伸超过其基部165的实施例是可能的。在这种情况下,确保在完成第二折叠部段的过程中,第二金属板端部部段104的边缘被折叠,并且不再暴露。
基于图5D至5G所示的实施例,显然两个金属板端部部段102、104的不同程度的延伸是可能的,其中两个金属板端部部段102、104各自沿着所产生的V形凹陷部160不同地延伸或者有助于其不同程度地产生。所有实施例的共同之处在于,当在完成第一折叠部段的过程中将V形凹陷部160压在一起时,它们确保两个金属板端部部段102、104的边缘被折叠,或者第一金属板端部部段102的边缘被折叠起来的第二金属板端部部段104包围。在第一折叠部段或可能的第二折叠部段垂直于两个金属板端部部段102、104的(原始)延伸平面定向之后,金属板端部部段102、104的两个边缘都不再暴露。
图6示出了用于通过成形连接彼此上下叠置的两个金属板端部部段的示例性第二方法。在框300中,提供了一种双金属板元件,其被布置和固定在加工位置。在框302中,沿着连接线将例如V形的第一凹陷部引入到双金属板元件的第一表面中,双金属板元件的两个金属板端部部段将沿着该连接线彼此连接。在框304中,沿着连接线形成双金属板元件的第一折叠部段。在该过程中,第一V形凹陷部的两个彼此对置的内壁压靠彼此。在框306中,将例如V形的第二凹陷部引入到在框302中已经引入了第一V形凹陷部的双金属板元件的第一表面中。此外,在双金属板元件的背离第一表面的第二表面中引入沿着连接线延伸的第三凹陷部,例如V形凹陷部。例如,第一表面由双金属板元件的顶侧提供,而第二表面由双金属板元件的底侧提供,双金属板元件通过该第二表面搁置在支承面上。
在框308中,沿着连接线产生双金属板元件的第二折叠部段,该连接线包括第一折叠部段。在该过程中,第二V形凹陷部的两个彼此相对的内壁彼此压靠。在框310中,第二折叠部段相对于双金属板元件的延伸平面垂直定向。根据实施例,垂直定向包括沿着平行于连接线延伸的弯曲轴线在包括第二折叠部段的双金属板元件的一部分上弯曲,使得第二折叠部段垂直于延伸平面延伸。根据实施例,双金属板元件包括第二折叠部段的部分围绕其弯曲的弯曲轴线沿着第三V形凹陷部的基部延伸。
图7A至7K示出了用于执行图6的第二方法的示例性装置120。在该过程中,装置120的所涉及的运动装置元件仅垂直于双金属板元件100的延伸平面移位。装置120包括具有两个冲头元件132、133的冲头130。两个冲头元件132、133中的每一个具有例如V形横截面,其中V形横截面的每个边由第一止挡面134、135提供。根据实施例,第二冲头元件133在竖直方向上布置得较低,即,垂直于双金属板元件100的延伸平面152。这具有的效果是,与双金属板元件100接合的第二冲头元件133同时避免了第一冲头元件132与双金属板元件100接合。
除了冲头130之外,装置120还包括冲模140,其包括两个子冲模141、143,提供用于放置在双金属板元件100上的支承面。例如V形的空腔142、144被引入到子冲模141、143中的每一个中,其中两个V形空腔142、144彼此平行地延伸。在该过程中,具有V形空腔142的子冲模141布置在第一冲头元件132的下方,并且具有V形空腔144的子冲模143布置在第二冲头元件133的下方。此外,子冲模141可相对于子冲模143在竖直方向上移位,即,垂直于双金属板元件100的延伸平面152。子冲模141还包括第二止挡面136。
最后,装置120还包括夹紧装置,用于通过第一夹紧元件150和第二夹紧元件151将双金属板元件100的端部105固定在子冲模的由第二夹紧元件151提供的支承面的一部分上,而双金属板元件100的相对端部106是自由的,非固定的端部。为了通过成形连接由双金属板元件100包围的两个金属板端部部段,冲头130以及子冲模141移位,而子冲模143以及夹紧装置150、151的位置保持不变。在准备的过程中,双金属板元件100定位在支承面上的加工位置,并且使用包括两个夹紧元件150、151的夹紧装置固定。
在图7A中,冲头130从上方竖直地移位,其中冲头元件133进入子冲模143的V形空腔144中,由此例如V形的第一凹陷部160被引入到双金属板元件100中。在该过程中,第一V形凹陷部160的边缘由双金属板元件100的边缘106形成。由于两个冲头元件132、133在竖直方向上处于不同高度处的不同定位,第一冲头元件132不与双金属板元件100接合。在所示实施例中,在引入第一V形凹陷部160之前,首先使用包括两个夹紧元件150、151的夹紧装置150将双金属板元件100固定在加工位置。根据实施例,第二冲头元件133除了第一止挡面135之外还包括另一止挡面191,其平行于双金属板元件100的延伸平面152延伸。同样,根据实施例,第一冲头元件132包括第三止挡面190,其布置在第一止挡面134和第二止挡面136之间,并且平行于双金属板元件100的延伸平面152延伸。
冲头130向上移出第一V形空腔144,如图7B所示,进入子冲模141、143上方的其起始位置。此后,使子冲模141在竖直方向上朝向冲头130向上移位。以这种方式,如图7C所示,包括双金属板元件100的边缘106和第一V形凹陷部的自由端围绕由夹紧装置150以静止方式固定的端部105朝向冲头130向上枢转第一角度。结果,第一V形凹陷部160以倾斜的方式定位在第二冲头元件133的第一止挡面135的下方。冲头130向下移动,使得第二冲头元件133的第一止挡面135与第一V形凹陷部160的外壁接触,如图7D所示。从这一点开始,子冲模141和冲头130同步向下移位,直到如图7E所示的子冲模141已经到达其与子冲模143和夹紧元件151处于相同高度的起始位置。冲头130与第二冲头元件133一起进一步向下移动到子冲模143的V形空腔144中,使得第二冲头元件133与止挡面135一起将第一V形凹陷部160压在一起。在该过程中,第一V形凹陷部160的两个彼此相对的内壁162、164彼此压靠,并且形成双金属板元件100的第一折叠部段166。第一折叠部段166是折叠一次的部段。当V形凹陷部160被与外侧接触的第二冲头元件133的第一止挡面135向下压时,和/或随后当第一V形凹陷部160的两个彼此相对的内壁162、164在空腔144中被彼此压靠时,另外的止挡面191防止在该阶段尚未彼此连接的双金属板元件100的金属板端部部段中的一个或两个被从空腔144压离或压出空腔144。特别地,对于另一止挡面191来说,可以防止位于顶部的尚未彼此连接的金属板端部部段中的金属板端部部段被从空腔144压离或从压出空腔144,而尚未彼此连接的两个金属板端部部段中的底部金属板端部部段被压入空腔144中并被第二冲头元件133压在一起。
冲头130向上移出V形空腔142,如图7F所示,进入子冲模141、143上方的其起始位置。此后,使子冲模141在竖直方向上朝向冲头130向上移位。以这种方式,如图7G中所示,包括双金属板元件100的边缘106和第一折叠部段166的自由端围绕由夹紧装置150以静止方式固定的端部105朝向冲头130向上枢转第二角度。这使得双金属板元件100的第一折叠部段166布置在第一和第二冲头元件132、133之间。在该过程中,在第二冲头元件133下方不再存在双金属板元件100的任何部分。在图7H中,冲头130向下垂直移位,其中第一冲头元件132进入子模141的V形空腔142中,由此,例如V形的第二凹陷部170被引入到双金属板元件100中。由于子冲模141相对于子冲模143和夹紧元件151位于升高位置,因此例如V形的第三凹陷部180平行于第二V形凹陷部170,同步地引入到双金属板元件100中。首先,两个V形凹陷部160、170被引入到双金属板元件100的面向冲头130的第一表面中,而第三V形凹陷部180被引入到双金属板元件100的背离第一表面的第二表面中。双金属板元件100的该第二表面面向子冲模141、143。
此后,冲头130向上移动到其起始位置,并且子冲模141进一步略微向上移动。以这种方式,包括第二V形凹陷部170的双金属板元件100的自由端升高,并相对于双金属板元件100的固定端105倾斜。冲头130向下移位,其中第一冲头元件132进入到子冲模141的V形空腔142中,使得第一冲头元件132的第一止挡面134(如图7I所示)与第二V形凹陷部170的外壁接触,并且将第二V形凹陷部170压在一起。在该过程中,第二V形凹陷部170的两个彼此相对的内壁彼此压靠,并且形成双金属板元件100的第二折叠部段176形式的连接部段。换句话说,第二折叠部段176以及因此连接部段是被折叠两次的部段,其包围第一折叠部段166。
此后,冲头130向上移位到其起始位置,如图7J所示。子冲模141进一步向上移动,从而包括第二折叠部段176的连接部段相对于双金属板元件100的延伸平面152垂直定向。在该过程中,子冲模141的第二止挡面136压靠双金属板元件100的第二折叠部段176,该第二折叠部段围绕由第三V形凹陷部180的边缘提供的弯曲轴线弯曲。结果,双金属板元件100的包括连接部段的部分然后向上弯曲,使得在图7K所示的端部位置,包括第二折叠部段176的连接部段垂直于双金属板元件100的延伸平面152延伸。
图8示例性地示出了用于通过成形连接彼此上下叠置的两个金属板端部部段的第三方法。在框400中,提供了一种双金属板元件。在框402中,沿着连接线将例如V形的第一凹陷部引入到双金属板元件中,双金属板元件的两个金属板端部部段将沿着该连接线彼此连接。在框404中,沿着连接线形成双金属板元件的第一折叠部段。在该过程中,第一V形凹陷部的两个彼此对置的内壁压靠彼此。在框406中,使双金属板元件的第一折叠部段对齐。在该过程中,第一折叠部段围绕由第一V形凹陷部的边缘提供的弯曲轴线弯曲,使得第一折叠部段平行于双金属板元件的延伸平面延伸。在框408中,将例如V形的第二凹陷部引入到双金属板元件中。在框410中,沿着连接线产生双金属板元件的第二折叠部段,该连接线包括第一折叠部段。在该过程中,第二V形凹陷部的两个彼此相对的内壁彼此压靠。在框412中,包括双金属板元件的第二折叠部段的连接部段被对齐。在该过程中,第二折叠部段围绕由第二V形凹陷部的边缘提供的弯曲轴线弯曲,使得第二折叠部段平行于双金属板元件的延伸平面延伸。在框414中,包括第二折叠部段的连接部段相对于双金属板元件的延伸平面垂直定向。根据实施例,垂直定向包括沿着平行于连接线延伸的弯曲轴线在双金属板元件的包括连接部段的一部分上弯曲,使得包括第二折叠部段的连接部段垂直于延伸平面延伸。
图9A和9B示出了用于执行图8的第三方法的示例性装置500。图9A示出了从上方观察到装置500的俯视图。图9B示出了装置500的侧视图。图10A至10G示出了图9A和9B的装置500的示例性元件。装置500包括七个辊对510、520、530、540、550、560、570,它们依次地布置成一排。在该过程中,辊对510在几何上基本上对应于辊对540,辊对520对应于辊对550,并且辊对530对应于辊对560。双金属板元件100沿着装置500被引导,连续地穿过单独的辊对510、520、530、540、550、560、570。在图10A中更详细地示出的第一辊对510将例如V形的第一凹陷部引入到双金属板元件100中。为此目的,辊对510的第一辊512在其圆周或运转表面中包括圆周的例如V形的空腔。辊对510的第二辊514在其圆周或运转表面上包括圆周的例如V形的突起。双金属板元件100的第一折叠部段由第二辊对520形成,其在图10B中更详细地示出,其中第一V形凹陷部的两个彼此相对的内壁彼此压靠。第一辊512与第一辊对510共用第二辊对520。辊对520的第二辊524在其圆周或运转表面上包括圆周的V形突起,其中,第二辊524的定向围绕垂直于双金属板元件100的延伸方向定位的旋转轴线倾斜。双金属板元件100的第一折叠部段由第三辊对530对齐,这在图10C中更详细地示出,从而第一折叠部段平行于双金属板元件100的延伸平面延伸。为此目的,第三辊对530的两个辊532、534包括在轴向上平行的平面圆周或运转表面。
在图10D中更详细示出的第四辊对540具有与第一辊对510相同的几何形状,并用于将例如V形的第二凹陷部引入到双金属板元件100中。图10E中更详细示出的第五辊对550具有与第二辊对520相同的几何形状,并用于形成双金属板元件100的第二折叠部段或连接部段。图10F中更详细示出的第六辊对560具有与第三辊对530相同的几何形状,并用于使第二折叠部段相对于双金属板元件100的延伸平面对齐。
在图10G中更详细地示出的第七辊对570包括两个辊572、574,这两个辊各提供一个止挡面,在这两个辊之间,包括第二折叠部段的连接部段从其与双金属板元件100的延伸平面平行的对齐位置被引导到垂直定向的对齐位置。结果,包括第二折叠部段的连接部段在已经穿过第七辊对570之后垂直于双金属板元件100的延伸平面延伸。
图11A至11C示出了图9A和9B的装置500的示例性元件的可替代选择和布置。根据图11A至11C的选择包括装置500的四个辊对而不是七个辊对。与装置500相反,图11A至11C的辊对不是以静止方式布置成一排。相反,辊对510、520、530、570沿双金属板元件100的边缘单独或成组地移位一次或多次,以在双金属板元件的金属板端部部段之间建立连接。例如,辊对510、520、530成组布置。代替装置500的额外辊对540、550、560,辊对510、520、530使用两次,如图11A和11B所示。为此目的,例如,包括辊对510、520、530的组沿着双金属板元件100的边缘移位两次。例如,该组沿着双金属板元件100的边缘从起始位置移位到终止位置,由此沿着双金属板元件100的边缘产生第一折叠部段。此后,该组返回到起始位置,并沿着第一折叠部段从起始位置移位到终止位置,由此产生第二折叠部段。使用辊对570实现包括第二折叠部段的最终连接部段的垂直定向,其随后沿着第二折叠部段从起始位置移位到终止位置。
根据可替代实施例,连接部段仅包括第一折叠部段。换句话说,包括辊对510、520、530的组仅沿着双金属板元件100的边缘移位一次,如图11A所示,并且此后使用辊对570执行根据图11C的垂直定向。在这种情况下,根据图8的方法包括步骤400至406和414,其中第一折叠部段在步骤414中垂直定向。
图12A和12B示出了包括凹部600的双金属板元件100的两个示例性实施例的示意图。图12A示出了具有凸形弯曲的弯曲轴线604的双金属板元件100,连接部段在折叠之后沿着该弯曲轴线垂直地定向。例如,双金属板元件100的边缘106平行于凸形弯曲的弯曲轴线604延伸。凹部600在弯曲轴线604和边缘106之间延伸,例如沿着弯曲轴线604以规则的间隔延伸。凹部600具有宽度601,其随着距弯曲轴线604的距离的增加而增加。根据实施例,宽度601选择成补偿弯曲轴线604的弧长与双金属板元件100的待折叠且垂直定向的部段的弧长之间的差,该差随着距弯曲轴线604的距离的增加而增加。当产生折叠部段并且随后垂直定向连接部段以垂直于双金属板元件的延伸平面延伸时,根据实施例,由于垂直定向,凹部封闭,并且垂直定向的连接部段602在距弯曲轴线604的距离上具有恒定的弧长,其等于弯曲轴线604的弧长或者仅具有可忽略的偏差。根据实施例,每个凹部600具有V形。
图12B示出了具有凹形弯曲的弯曲轴线604的双金属板元件100,连接部段在折叠之后沿着该弯曲轴线垂直地定向。在这种情况下,弧长随着与弯曲轴线604的距离的增加而减小。当连接部段垂直定向时,它必须适应于弯曲轴线604的较大弧长。这种适应性可以通过凹部600来实现,由于连接部段的垂直定向,凹部进一步发散,从而补偿弧长的差。根据实施例,凹部600的宽度601被选择为恒定的,但是由于连接部段的垂直定向,随着距弯曲轴线604的距离的增加而增加。根据实施例,凹部600是线性凹口。
图13A和13B示出了具有波纹结构606的两个双金属板元件100的示例性实施例。实施例可具有的优点是,提供了一种用于在如图13A所示的凸形弯曲的弯曲轴线604的情况下补偿不同弧长的可替代方法。图13A示出了从上方垂直地观察双金属板元件100的俯视图。连接部段602垂直定向,以相对于双金属板元件100的延伸平面基本垂直地延伸。垂直定向的连接部段602具有包括多个额外凹陷部的波纹结构606,额外凹陷部的深度随着与弯曲轴线604的距离的增加而增加,即,垂直于双金属板元件100的延伸平面。由于波纹结构606,由于垂直定向引起的连接部段的弧长的缩短而变得多余的连接部段602的材料可以分布在平行于双金属板元件100的延伸平面的方向上。此外,实施例可以具有的优点是,连接部段的稳定性以及因此连接的稳定性可以由波纹结构606来增加。
图13B示出了从上方垂直地观察到具有直弯曲轴线604的双金属板元件100的俯视图。在这种情况下,波纹结构606仅用于额外地稳定连接部段602,并因此稳定连接本身。根据实施例,保持直的弯曲轴线604,并且仅通过材料膨胀将波纹结构606引入连接部段602中。根据可替代实施例,波纹结构606还包括弯曲轴线604。例如,连接部段602垂直定向,并且此后引入波纹结构606。
图14A至14C示出了压印工具700的示例性实施例的示意图。图14A示出了示例性压印工具700的立体图。压印工具700包括上部702和下部704。所示的压印工具700被配置成将波纹结构606引入凸形弯曲的连接部段,例如如图13A所示。压印工具700的下部704包括凹形弯曲的压印表面706,其被设计成与具有波纹结构606的凸形弯曲的连接部段互补,并用作用于压印波纹结构606的阴模。图14B和14C示出了压印工具700的下部704的另一立体图。
图15示出了用于通过成形而连接彼此上下叠置的两个金属板端部部段的第四方法的示例性实施例的示意性流程图。在框800中,提供了一种双金属板元件。该双金属板元件包括两个彼此叠置的金属板端部部段,并且在延伸平面中延伸。两个金属板端部部段将沿着位于延伸平面中的连接线彼此连接。在框802中,在双金属板元件中引入第一凹陷部,例如V形凹陷部,其沿着连接线延伸。通过引入第一凹陷部,使双金属板元件进入加工位置。在用于引入第一凹陷部的装置,例如冲头,与双金属板元件配合并将其暂时保持在加工位置的同时,在框804中,双金属板元件使用夹紧装置固定在加工位置以进一步加工。
在框806中,沿着连接线形成双金属板元件的第一折叠部段。在该过程中,第一凹陷部的两个彼此相对的内壁彼此压靠。所得到的第一折叠部段是折叠一次的部段。在框808中,将第二凹陷部,例如V形凹陷部引入到双金属板元件中。在框810中,沿着连接线产生双金属板元件的第二折叠部段,该连接线包括第一折叠部段。在该过程中,第二凹陷部的两个彼此相对的内壁彼此压靠。所得到的第二折叠部段是折叠两次的部段。在框812中,如此形成的包括第二折叠部段的连接部段相对于双金属板元件的延伸平面垂直定向。根据实施例,垂直定向包括沿着平行于连接线延伸的弯曲轴线在双金属板元件的包括连接部段的一部分上弯曲,该连接部段包括第二折叠部段,使得连接部段垂直于延伸平面延伸。
根据可替代实施例,连接部段可由第一折叠部段实现,而不根据框808、810产生第二折叠部段。在对应于框812的过程中,如此形成的包括第一折叠部段的连接部段相对于双金属板元件的延伸平面垂直定向。根据实施例,垂直定向包括沿着平行于连接线延伸的弯曲轴线在双金属板元件的包括连接部段的一部分上弯曲,该连接部段包括第一折叠部段,使得连接部段垂直于延伸平面延伸。
图16A至16I示出了用于实施根据图15的第四方法的装置120的示例性实施例的示意图。在该过程中,装置120的所涉及的运动装置元件仅垂直于双金属板元件100的延伸平面移位。装置120包括具有冲头元件132的冲头130。冲压元件132具有例如V形横截面,其中V形横截面的一条边由第一止挡面134提供。除了冲头130之外,装置120还包括冲模140,其提供用于放置在双金属板元件100上的支承面。例如V形的两个空腔142、144被引入冲模140中,其中两个V形空腔142、144彼此平行地延伸。冲头和冲模140都可在垂直方向上移位,即垂直于双金属板元件100的延伸平面152。
最后,装置120还包括用于通过第一和第二夹紧元件150、151固定双金属板元件100的端部105的夹紧装置,其中,第二夹紧元件151为双金属板元件100提供支承面的一部分。相反,双金属板元件100的相对端106是自由的非固定端。
图16A示出了双金属板元件100,其在起始位置布置在由冲模140和第二夹紧元件151提供的支承面上。在该起始位置,双金属板元件100不固定在支承面上。为了将例如V形的第一凹陷部引入到双金属板元件100中,冲头130的冲头元件132从上方垂直地移位到冲模140的第一空腔142中。在该过程中,如图16B所示,冲头元件132与双金属板元件100接合,并拉动待固定在两个夹紧元件150、151之间的端部105。在该过程中,双金属板元件100自动地布置在加工位置中以用于进一步加工。为了将双金属板元件100固定在该加工位置,第一夹紧元件150同样向下移位,使得双金属板元件100的待固定的端部105夹紧在两个夹紧元件150、151之间,而与双金属板元件100接合的冲头元件132将双金属板元件100保持就位。以这种方式,可以有效地防止,在夹紧过程中,双金属板元件100再次通过平行于延伸道152指向的水平力分量而至少部分地被压出两个夹紧元件150、151之间的区域。当双金属板元件100通过两个夹紧元件150、151固定在加工位置时,冲头130又向上移位。
在图16C中,冲模140在垂直方向上朝向冲头130向上移位。以这种方式,包括双金属板元件100的边缘106和第一V形凹陷部的自由端围绕由夹紧装置150以静止方式固定的端部105朝向冲头130向上枢转第一角度。结果,第一V形凹陷部160以倾斜的方式定位在冲头元件132的第一止挡面134的下方。如图16D所示,冲头130向下移位,使得冲头元件132的止挡面134与第一V形凹陷部的外壁接触并且将第一V形凹陷部160压在一起。在该过程中,第一V形凹陷部的两个彼此相对的内壁彼此压靠,并且形成双金属板元件100的第一折叠部段。
如图16E所示,冲头130在竖直方向上向上移位,并且另外在水平方向上朝向第一夹紧元件150移位,使得冲头元件132定位在第二空腔144上方。此外,冲模140在竖直方向上朝向冲头130向上移位。以这种方式,包括双金属板元件100的边缘106和第一折叠部段的自由端围绕由夹紧装置150以静止方式固定的端部105朝向冲头130向上枢转第二角度。结果,第一折叠部段枢转出空腔142。如图16F所示,冲头元件132然后沿竖直方向向下移位到空腔144中,由此例如V形的第二凹陷部被引入到双金属板元件100中。此后,冲头130再次沿竖直方向向上移位。
在图16G中,冲模140在垂直方向上朝向冲头130向上移位。以这种方式,第二V形凹陷部围绕由夹紧装置150以静止方式固定的端部105朝向冲头130向上枢转第三角度。结果,第二V形凹陷部以倾斜的方式定位在冲头元件132的第一止挡面134的下方。如图16H所示,冲头130向下移位,使得冲头元件132的止挡面134与第二V形凹陷部的外壁接触并且将第二V形凹陷部压在一起。在该过程中,第二V形凹陷部的两个彼此相对的内壁彼此压靠,并且形成双金属板元件100的包括第二折叠部段的连接部段。最后,在图16I中,首先冲头130然后冲模140在垂直方向上向上移位,其中连接部段通过冲模140的横向止挡面136垂直定向。在垂直定向的位置中,连接部段垂直于双金属板部段的延伸平面152延伸。
根据一个可替代实施例,图16A中所示的开始情况之后是包括图16F至16I中所示的步骤的方法。在这种情况下,图16F至16H中产生的折叠部段是第一折叠部段,即,折叠一次并形成连接部段的部分。如图16I所示,连接部段然后相对于延伸平面152垂直地定向。在该示例中,可以省去冲模140中的第一空腔142。在这种情况下,根据图15的方法包括步骤800至806和812,其中在步骤812中,第一折叠部段被垂直定向。
图17A和17B示出了金属板端部部段的示例性实施例的示意图。图17A详细示出了在两个板108和110被图16A至16I的夹紧装置150、151夹紧在一起之前的情况。两个板108和110包括角度α1,由于曲率小,因此该角度小。角度α1随着与双金属板元件100的边缘106的距离的增加而增加。根据实施例,小角度α1是必要的,以避免在两个板108、100的几何形状的创建期间的损坏。当由于引入第一凹陷部而使双金属板元件在夹紧元件150、151之间被拉动了部段Δ时,在夹紧过程中,两个板108、110之间的开口在部段Δ的区域中被封闭。图17B中所示的并且与封闭区域相邻的角度α2大于封闭角度α1。由于相对小的角度α1,两个板108、110之间的距离在部段Δ的区域中相对小,使得其通常不能用于接收引入到封闭在部段108、110之间的中空空间中的额外结构。通过封闭该区域,不会减少板108、110之间的可用中空空间。然而,双金属板元件100可以这样折叠,使得在所形成的连接部段和可用的中空空间之间的距离仅由夹紧装置的夹紧面的宽度限定,并且包围封闭部段Δ,而不是除了夹紧面的宽度之外还保留部段Δ。
图18示出了设计为半壳元件的板108的示例性实施例的横截面。例如,该半壳元件通过深冲压,使用阳模由平面板形成。该半壳元件具有敞开的中空空间109,该中空空间与第二半壳元件一起可以形成用于容纳额外结构的封闭的中空空间。为了避免在深冲压过程中损坏板108,板从边缘106开始最初仅具有小曲率。然而,在产生封闭的中空空间期间,参照图17A,所产生的中空空间在小曲率区域中通常如此窄以致于其不能用于容纳额外结构。换句话说,这是不可用空间。然而,如果该空间如上所示从图17A开始封闭,使得仅保留如图17B所示的具有大曲率的部段,则可以有效地减小平行于延伸平面的相互连接的半壳元件的膨胀,而不减小可用于接收额外结构的空间。当存在空间限制时,当要布置或使用相互连接的半壳元件时,这尤其是有利的。
对于图5A至5C的V形凹陷部160的不同实施例,图19A至19F分别示出了由这些实施例产生的第一折叠部段166的示例性实施例。图19A、19C和19E所示的实施例与图19B、19D和19E所示的实施例相比不同之处在于,两个金属板端部部段102、104在第一种情况下具有相同的长度,而在第二种情况下具有不同的长度。图19A的实施例是在完成第一折叠部段166的过程中,将图5D的V形凹陷部160压在一起而产生的。图19B的实施例是在完成第一折叠部段166的过程中,将图5F的V形凹陷部160压在一起而产生的。在这种情况下,第一金属板端部部段102与第二金属板端部部段104相比短的程度使得即使第一金属板端部部段102未被第二金属板端部部段104折叠,第一金属板端部部段102的边缘也被折叠起来的金属板端部部段104包围。图19C和19D以及图19E和19F分别示出了与图19A和19B类似的两种情况,它们的区别仅在于它们所产生的V形凹陷部160的基部165的形状。在图19C和19D的情况下,基部165由弓形表面形成,而在图19E和19F的情况下,它由平面表面形成。两个金属板端部部段102、104的相对延伸与其对形成凹陷部160的贡献之间的关系在此类似地适用于凹陷部160的任意构造。
附图标记列表
100双金属板元件
102金属板端部部段
104金属板端部段
105固定端
106边缘/自由端
108板
109中空空间
110板
120装置
130冲头
132冲头元件
133冲压元件
134止挡面
135止挡面
136止挡面
140冲模
141子冲模
142空腔
143子冲模
144空腔
146空腔
150夹紧装置
151夹紧装置
152延伸平面
160凹陷部
162内壁
164内壁
165基部
166折叠部段
170凹陷部
172内壁
174内壁
176折叠部段
180凹陷部
190止挡面
191止挡面
500装置
510辊对
512辊
514辊
520辊对
524辊
530辊对
532辊
534辊
540辊对
542辊
544辊
550辊对
554辊
560辊对
562辊
564辊
570辊对
572辊
574辊
600凹部
601宽度
602连接部段
604弯曲轴线
606波纹结构
607深度
700压印工具
702顶部
704底部
706压印表面
Claims (30)
1.一种用于通过成形而连接彼此上下叠置的两个金属板端部部段(102,104)的方法,所述方法包括:
提供双金属板元件(100),所述双金属板元件包括两个金属板端部部段(102,104),所述两个金属板端部彼此上下叠置并且在延伸平面(152)中延伸,其中,所述两个金属板端部部段(102,104)将沿着位于所述延伸平面(152)中的连接线彼此连接;
沿着所述连接线形成连接部段(176,602),所述连接部段(176,602)的形成包括:
将沿着所述连接线延伸的第一凹陷部(160)引入到所述双金属板元件(100)中,其中所述第一凹陷部(160)是相对于所述双金属板元件(100)的所述延伸平面(152)的凹陷部,
沿着所述连接线形成所述双金属板元件(100)的第一折叠部段(166),其中,所述第一凹陷部(160)的两个彼此相对的内壁彼此压靠,以及
通过沿着平行于所述连接线延伸的第一弯曲轴线(604)在所述双金属板元件(100)的包括所述连接部段(176,602)的部分上弯曲,使所述连接部段(176,602)相对于所述双金属板元件(100)的所述延伸平面(152)垂直地定向,使得所述连接部段(176,602)垂直于所述延伸平面(152)延伸。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述第一凹陷部(160)的边缘由所述双金属板元件(100)的边缘(106)形成。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其中,在所述连接部段(176,602)的垂直定向之前,所述方法包括对齐所述连接部段(176,602),所述连接部段(176,602)的对齐包括使所述连接部段(176,602)围绕平行于所述连接线延伸的第二弯曲轴线弯曲,使得所述连接部段(176,602)平行于所述双金属板元件(100)的所述延伸平面(152)延伸。
4.根据权利要求1或2所述的方法,其中,所述连接部段(176,602)的形成还包括:
将沿着所述连接线延伸的第二凹陷部(170)引入到所述双金属板元件(100)中,以及
沿着所述连接线形成所述双金属板元件(100)的第二折叠部段,其中,所述第二凹陷部(170)的两个彼此相对的内壁(172,174)彼此压靠,并且所述第二折叠部段包括所述第一折叠部段(166)。
5.根据权利要求4所述的方法,其中,所述第二凹陷部(170)的所述两个彼此相对的内壁(172,174)中的第一个至少部分地由所述第一折叠部段(166)提供。
6.根据权利要求5所述的方法,其中,所述第二凹陷部(170)的所述两个彼此相对的内壁(172,174)中的所述第一个包括所述双金属板元件(100)的边缘(106)。
7.根据权利要求4所述的方法,其中,所述第一凹陷部(160)和第二凹陷部(170)均被引入到所述双金属板元件(100)的第一表面中。
8.根据权利要求7所述的方法,其中,形成所述连接部段(176,602)还包括将沿着所述连接线延伸的第三凹陷部引入到所述双金属板元件(100)的背离所述第一表面的第二表面中,所述第一弯曲轴线(604)沿着所述第三凹陷部的基部延伸。
9.根据权利要求8所述的方法,其中,形成所述连接部段(176,602)还包括将沿着所述连接线延伸的第四凹陷部引入到所述双金属板元件(100)的所述第一表面中,所述第四凹陷部的边缘提供所述第一弯曲轴线(604)。
10.根据权利要求4所述的方法,其中,在引入所述第二凹陷部(170)之前,形成所述连接部段(176,602)还包括对齐所述第一折叠部段(166),所述第一折叠部段的对齐包括围绕由所述第一凹陷部(160)的边缘提供的第三弯曲轴线弯曲所述第一折叠部段(166),使得所述第一折叠部段(166)平行于所述双金属板元件(100)的所述延伸平面(152)延伸。
11.根据权利要求9所述的方法,其中,所述第一凹陷部、第二凹陷部、第三凹陷部和/或第四凹陷部是V形凹陷部。
12.根据权利要求1或2所述的方法,其中,所述方法还包括将所述双金属板元件(100)定位和固定在加工位置,将所述双金属板元件(100)定位在所述加工位置是通过与所述双金属板元件接合的装置引入所述第一凹陷部(160)来执行的,将所述双金属板元件(100)固定在所述加工位置是使用夹紧装置(150,151)来执行的,并且所述双金属板元件(100)在借助于所述夹紧装置(150,151)夹紧所述双金属板元件(100)期间通过已经与所述双金属板元件(100)接合的所述装置保持在所述加工位置。
13.根据权利要求1或2所述的方法,其中,所述方法还包括将具有多个额外凹陷部(606)的波纹结构引入所述连接部段(176,602)中,所述额外凹陷部(606)在所述连接部段的垂直定向状态下垂直于所述延伸平面(152)延伸。
14.根据权利要求13所述的方法,其中,所述额外凹陷部(606)各自具有随着距所述延伸平面(152)的距离的增加而增加的深度(607)。
15.根据权利要求2所述的方法,其中,所述方法还包括沿着所述第一弯曲轴线(604)将多个凹部(600)引入到所述双金属板元件(100)中,所述凹部(600)中的每一个从所述第一弯曲轴线(604)延伸到所述双金属板元件(100)的所述边缘(106)。
16.根据权利要求15所述的方法,其中,所述凹部(600)中的每一个具有随着距所述弯曲轴线(604)的距离的增加而增加的宽度(601)。
17.一种包括用于通过成形而连接彼此上下叠置的两个金属板端部部段(102,104)的机构的装置,其中,双金属板元件(100)包括彼此上下叠置并且在延伸平面(152)中延伸的所述两个金属板端部部段(102,104),并且所述两个金属板端部部段(102,104)将沿着位于所述延伸平面(152)中的连接线彼此连接,
所述装置的用于沿着所述连接线形成连接部段(176,602)的机构包括用于以下操作的机构:
将沿着所述连接线延伸的第一凹陷部(160)引入到所述双金属板元件(100)中,其中所述第一凹陷部(160)是相对于所述双金属板元件(100)的所述延伸平面(152)的凹陷部,以及
沿着所述连接线形成所述双金属板元件(100)的第一折叠部段(166),其中,所述第一凹陷部(160)的两个彼此相对的内壁彼此压靠,所述装置的所述机构还包括用于以下操作的机构:通过沿着平行于所述连接线延伸的第一弯曲轴线(604)在所述双金属板元件(100)的包括所述连接部段(176,602)的部分上弯曲,使所述连接部段(176,602)相对于所述双金属板元件(100)的所述延伸平面(152)垂直地定向,使得所述连接部段(176,602)垂直于所述延伸平面(152)延伸。
18.根据权利要求17所述的装置,其中,所述装置的所述机构包括多个辊对(510,520,530,540,550,560,570),所述多个辊对执行各个连接步骤。
19.根据权利要求18所述的装置,其中,所述辊对(510,520,530,540,550,560,570)依次地布置成一排,所述双金属板元件(100)沿着所述辊对(510,520,530,540,550,560,570)的排移位,并且沿着所述连接线连续地穿过各个辊对(510,520,530,540,550,560,570)。
20.根据权利要求18所述的装置,其中,所述装置被配置成使所述辊对(510,520,530,540,550,560,570)以路径受控的方式沿着所述双金属板元件(100)的边缘(106)移位。
21.根据权利要求20所述的装置,其中,多个连接步骤由相同的辊对(510,520,530,540,550,560,570)执行。
22.根据权利要求17所述的装置,其中,所述装置的用于连接彼此上下叠置的所述两个金属板端部部段(102,104)的所述机构包括冲头(130)和冲模(140),
所述冲头(130)包括在纵向方向上延伸的一个或多个冲头元件(132,133),
所述冲模(140)包括用于放置所述双金属板元件(100)的支承面,所述支承面包括多个空腔(142,144,146),所述多个空腔沿着所述冲头元件(132,133)的纵向方向彼此平行地延伸并且每个空腔被配置成将所述凹陷部中的至少一个引入到所述双金属板元件(100)中,以及
所述冲头(130)被配置成通过所述冲头元件(132,133)中的一个在第一方向上竖直地移位到所述空腔(142,144,146)中的一个中,以用于引入所述凹陷部。
23.根据权利要求22所述的装置,其中,所述冲头(130)还被配置成通过所述冲头元件(132,133)中的一个冲头元件抵靠所述双金属板元件(100)而沿平行于所述支承面且垂直于所述第一方向的第二方向移位,以便形成所述折叠部段中的一个折叠部段和/或以便垂直地定向所述连接部段(176,602)。
24.根据权利要求22或23所述的装置,其中,所述冲头(130)还被配置成通过所述冲头元件(132,133)中的一个冲头元件在所述第一方向上竖直地移位到所述空腔(142,144,146)中的一个空腔中,以便形成所述折叠部段中的一个折叠部段。
25.根据权利要求22或23所述的装置,其中,所述冲模(140)被配置成沿着与所述第一方向相反的方向移位,以引入所述凹陷部中的一个,以便形成所述折叠部段中的一个折叠部段和/或以便垂直地定向所述连接部段(176,602)。
26.根据权利要求22或23所述的装置,其中,所述冲模(140)包括多个子冲模(141,143),
所述子冲模(141,143)一起提供用于放置所述双金属板元件(100)的所述支承面,所述子冲模(141,143)中的每一个包括所述空腔中的至少一个,以及
所述子冲模中的至少一个被配置成沿着与所述第一方向相反的方向移位,以引入所述凹陷部中的一个,以便形成所述折叠部段中的一个折叠部段和/或以便垂直地定向所述连接部段(176,602)。
27.根据权利要求22所述的装置,其中,所述空腔(142,144,146)中的一个或多个是V形空腔。
28.根据权利要求22或23所述的装置,其中,所述装置还包括用于将所述双金属板元件(100)固定在加工位置的夹紧装置(150,151)。
29.根据权利要求17至23中任一项所述的装置,其中,所述装置还包括具有波纹表面(706)的压印元件(704),所述压印元件被配置成将具有多个额外凹陷部的波纹结构引入到所述连接部段(176,602)中,所述额外凹陷部在所述连接部段的垂直定向状态下垂直于所述延伸平面(152)延伸。
30.根据权利要求17至23中任一项所述的装置,其中,所述装置还包括切割装置,所述切割装置被配置成沿着所述第一弯曲轴线(604)将凹部(600)引入到所述双金属板元件(100)中,所述凹部(600)中的每一个从所述第一弯曲轴线(604)延伸到所述双金属板元件(100)的边缘(106)。
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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