CN1859987A - 用于制造多个弯曲的挤压型材的方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于制造多个弯曲的挤压型材(4；5)的方法，这些挤压型材用轻金属或者轻金属合金制成，其特征在于，该方法具有下面的步骤：在使用一个挤压装置(1)的情况下同时挤压至少两个尤其是在横截面形状中镜像对称的挤压型材(4；5)，该挤压装置包括一个挤压工具(2)，该挤压工具具有一个成形所述至少两个挤压型材(4；5)的挤压模具；同时弯曲所述至少两个挤压型材(4；5)，其中，在挤压方向上及在一个包含该挤压方向的水平观察平面上观察，这些挤压型材中至少一个挤压型材(4)或者所述至少一个挤压型材在该观察平面上的投影以一个曲率弯曲，该曲率具有与至少另一个挤压型材(5)或者所述至少另一个挤压型材在该观察平面上的投影弯曲时的曲率相反的符号。

Description

用于制造多个弯曲的挤压型材的方法
本发明涉及一种用于用轻金属或者轻金属合金制造多个弯曲的挤压型材的方法。这些挤压型材可具有复杂的空心型材横截面，对此尤其理解为具有大的壁厚差别的挤压型材，但也理解为关于挤压型材的外切圆具有小的壁强度的挤压型材。
例如在汽车制造中，这种型材件例如用作结构元件，如窗框及车顶梁，或者用作装饰性部件，如装饰条及隔板。
为了同时生产多个挤压型材，由WO 94/04291 A1公开了，使用一种具有四个镜像对称地设置的用于型材的穿通孔的挤压模具。
在制造弯曲的挤压型材时，传统上通过滚弯或折弯来弯曲单根型材。在此缺点是，制造时的生产率依赖于挤压时所使用的挤压速度。但是，挤压速度的升高受到由此所需的挤压压力提高及与此相联系的挤压装置布局的限制。尤其对于难于挤压的合金或者从挤压装置排出的速度小的合金、如镁或镁的合金或难于挤压的铝合金(例如7000系列合金)更是如此。
本发明的任务是，这样改善所述类型的方法，使得提高挤压装置的生产率。
该任务通过具有权利要求1的特征的用于由轻金属或者轻金属合金制造多个弯曲的挤压型材的方法来解决。
挤压型材的曲率的“符号”在此应在通常的数学意义上理解，即如果挤压型材沿着反时针方向弯曲，则在挤压方向上运动时该挤压型材正弯曲，而负曲率表示沿着顺时针方向的弯曲。两个挤压型材的具有相反符号的曲率由此意味着，一个挤压型材在正方向上弯曲，而另一个挤压型材在负方向上弯曲。
在根据本发明的方法的这种定义中引入了一个观察平面，因为这些挤压型材不仅可在包含挤压方向的平面内仿佛二维地弯曲，而且一般可在空间中三维地弯曲。
根据本发明的方法具有优点，即通过挤压及弯曲多个挤压型材可提高制造挤压型材时的生产率。因为这些挤压型材这样设置有曲率，使得一个挤压型材的曲率与另一个挤压型材的曲率相反，所以在弯曲过程中可以在没有相互妨碍的情况下同时弯曲这些挤压型材。由此，通过借助于根据本发明的方法挤压及弯曲例如两个挤压型材就已经可以大致预计生产率增加一倍。
在根据本发明的方法的一个有利的实施形式中，挤压型材被弯曲具有大小相同的曲率但具有相反的符号。如在通常的数学意义上那样，曲率的“大小”应指曲率半径的倒数值。因此，挤压型材的具有相反符号及相同大小的曲率意味着这些挤压型材镜像对称地弯曲。如果这些挤压型材还在它们的横截面形状中呈镜像对称，则由此可以用这些挤压型材有利地制造镜像对称的工件，例如左工件和右工件，或者前工件和后工件。在现有技术中通常只是一个接一个地挤压单根型材，与现有技术不同，避免了很费时间地且由此很费成本地更换用于批量挤压例如左型材件和右型材件的挤压工具。此外简化了继续处理及仓库管理，因为以这种方式可以直接共同地制造、继续处理及储存左-右或者前-后配套的型材件。此外保证了用相同的原材料且在相同的加工条件下制造配套的型材件，由此，在材料特性或者过程条件方面的可能的波动对于配套的型材件没有影响。
在根据本发明的方法的另一个有利的实施形式中，这样构造挤压模具，使得成形至少两个上下叠置的挤压型材。接着同时并且以符号相同的曲率弯曲所述至少两个上下叠置的挤压型材。换言之，仅仅正地或仅仅负地弯曲这些上下叠置的挤压型材。如果由挤压模具成形例如总共四个挤压型材，则两个上下叠置的挤压型材具有正的曲率，而另外两个上下叠置的挤压型材具有负的曲率。由此与传统的单根挤压相比基本上可以实现生产率达到四倍。
这些上下叠置的挤压型材可有利地不仅具有符号相同的曲率，而且具有大小相同的曲率。这在加工工艺上意味着：以相同的方式并且尤其也用单个的、被设计用于处理多个挤压型材的导向工具弯曲这种上下叠置的挤压型材。
在根据本发明的方法的一个有利的实施形式中，不是折弯而是滚弯这些挤压型材。在滚弯时，与成形挤压过程同时地或者在成形挤压过程紧之后通过一个横向于挤压方向作用在型材上的力弯曲这些挤压型材，该力导致型材在从挤压模具排出时就已弯曲。更确切地观察到，该作用力的通过挤压型材引入的反作用在成形区中发生，其中在挤压型材从挤压模具排出时，作为拉力或者压力的力分量导致塑性状态中的挤压型材弯曲。通过该作用力增加了已弯曲的挤压型材的外侧上的材料流，而已弯曲的挤压型材的内侧上的材料流减少。通过滚弯制造的已弯曲的工件具有这样的型材横截面，这些型材横截面与在直线挤压中所产生的型材横截面相同。尤其是这种滚弯由此也可以弯曲复杂的空心型材横截面。
在欧洲专利EP 0 706 843 B1中描述了工件的滚弯，在此完全参考该专利的公开内容。
此外，根据本发明可以以有利的方式由一个唯一的切断工具切断已弯曲的挤压型材，其中该切断工具实际上设置在挤压装置的挤压轴线的延伸部上。在这样地设置该切断工具时可通过该切断工具在一个转动基座上的单纯的摆动运动切断例如两个排出的具有符号相反的曲率的挤压型材。
在用镁或者镁合金或者难于挤压的铝合金来挤压挤压型材时，根据本发明的方法可特别有利地用于提高生产率，因为用这些材料制成的挤压型材由于从挤压模具排出的速度特别低而突出。
此外优选的是，这些挤压型材在从模具排出时在折弯之前这样偏转，使得型材排出方向与弯曲工件的之后的弯曲相反地倾斜向前延伸。由此在挤压出口的尺寸、尤其是前横梁的开口锥的直径的尺寸给定的情况下，可以获得较大的曲率半径。在国际专利申请WO 01/58613A1中提出了这种方法，在该文献中在用于制造弯曲的工件的挤压装置中提出：按照该段排出方向倾斜地构造或设置模具的和/或模芯件的产生排出的段的导向面。请参考WO 01/58613 A1的全部公开内容。
现在借助于一个实施例参照附图来详细地描述本发明。
图1示出了根据本发明的方法的用于挤压及滚弯多个挤压型材的装置的透视图。
图1中示出了具有一个前横梁2的挤压装置1。从前横梁2的开口锥3排出由轻金属或者轻金属合金制成的挤压型材4、5。通过一个在直线轴7上被导向的导向工具6来滚弯挤压型材4。通过一个在直线轴9上被导向的导向工具8来滚弯挤压型材5。在此，通过导向工具6或8在挤压型材5或4上与成形挤压过程同时地或直接在成形挤压过程之后施加一个横向于挤压方向作用在型材上的力，该力导致型材在从挤压模具排出时就已弯曲。因为该起作用的力的通过挤压型材引入的反作用在成形区中发生，所以作为拉力或者压力的力分量导致挤压型材在其从挤压模具排出时即在塑性状态中弯曲。
这两个挤压型材4、5由此在一个包含所述挤压方向的水平面中被设置符号相反的曲率，即，挤压型材5在挤压方向上正弯曲，而挤压型材4负弯曲。
通过一个唯一的承载着切断锯10的分离机器手11以期望的方式来切断这两个挤压型材4、5。切断锯10可通过摆动臂在这两个挤压型材4、5之间摆动，其中该摆动臂可转动地支承在分离机械手11的转动底座12上。挤压型材4、5在从挤压装置1排出之后在导向面13、14上(出口台)被导向。在挤压装置1与导向面13、14之间的中间空间中进行挤压型材4、5的切断。

Claims (10)

1.一种用于制造多个弯曲的挤压型材的方法，这些挤压型材用轻金属或者轻金属合金制成，其特征在于，该方法具有下面的步骤：
在使用一个挤压装置的情况下同时挤压至少两个在横截面形状中镜像对称的挤压型材，该挤压装置包括一个挤压工具，该挤压工具具有一个成形所述至少两个挤压型材的挤压模具；
同时弯曲所述至少两个挤压型材，其中，在挤压方向上及在一个包含该挤压方向的水平观察平面上观察，这些挤压型材中至少一个挤压型材或者所述至少一个挤压型材在该观察平面上的投影以一个曲率弯曲，该曲率具有与至少另一个挤压型材或者所述至少另一个挤压型材在该观察平面上的投影弯曲时的曲率相反的符号。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，这些挤压型材以大小相同的曲率弯曲。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，至少两个上下叠置的挤压型材由该挤压模具成形并且同时以符号相同的曲率弯曲。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述至少两个上下叠置的挤压型材以大小相同的曲率弯曲。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述至少两个上下叠置的挤压型材通过一个唯一的弯曲工具弯曲。
6.根据上述权利要求中一项所述的方法，其特征在于，这些挤压型材与横截面成形挤压过程一起或者直接在横截面成形挤压过程之后通过一个横向于挤压方向作用在这些挤压型材上的力来滚弯，其中，作为拉力或者压力的力分量在横截面成形挤压过程中使挤压型材在挤压型材从挤压模具排出时弯曲。
7.根据上述权利要求中一项所述的方法，其特征在于：已弯曲的挤压型材被一个唯一的切断工具切断。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：该切断工具布置在该挤压装置的挤压轴线的延伸部上。
9.根据上述权利要求中一项所述的方法，其特征在于：挤压用镁或者镁合金或难于挤压的铝合金制成的挤压型材。
10.根据上述权利要求中一项所述的方法，其特征在于：这些挤压型材在从模具排出时在折弯之前这样偏转，使得型材排出方向与弯曲工件的之后的弯曲相反地倾斜向前延伸。
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