CZ322298A3 - Způsob výroby podlouhlého dutého tělesa a jeho použití - Google Patents

Description

ZPŮSOB VÝROBY PODLOUHLÉHO DUTÉHO TĚLESA A JEHO POUŽITÍ

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu výroby podlouhlého dutého tělesa z hliníku s přirozenou tvrdostí nebo z vytvrditelné hliníkové slitiny a použití takového dutého tělesa.

Dosavadní stav techniky

Podlouhlá dutá tělesa, jako například trubky, se používají jako konstrukční prvky v konstrukci karoserie a podvozku, např. -pro výrobu předních a zadních náprav' a podobně. Důležité cíle rozvoje jsou v materiálové oblasti v co nejlehčích a ve výrobní oblasti ve stále levnějších konstrukčních prvcích, a sice při dodržení nejvyšších bezpečnostních kriterií.

Takové konstrukční prvky jsou ve vozidle v nejrůznějších oblastech často vystavovány různě silným zatížením. Proto se

j. k redukci hmotnosti vozidla u takových konstrukčních prvků již přechází k používání takzvaných tailored blanks. To * jsou dohromady svařené plechové ploštiny rozdílných pevnostních vlastností a/nebo rozdílné tlouŠčky plechu.

K výrobě konstrukčních prvků vozidel se vezmou různě silné plechy a svaří se v přímém stavu do ploštin. Teprve po • φ*· • φ

Β ¥ • ΦΦΦ φ* φφφφ « φ * φφ φ» již vysokou míru redukce usiluje o redukci hmotnosti a o jejich konstrukční φφφ φφφ φ » · φφφ «ο svaření dochází k přetvoření.

Tato metoda zaručuje hmotnosti. Nicméně se dále konstrukčních prvků vozidel vylepšování.

Podstata vynálezu

Proto je úkolem vynálezu vytvořit způsob výroby podlouhlých dutých těles, která umožňují další redukci hmotnosti a mají cílené chování .při zátěži, přizpůsobené tlakům, vznikajícím při zatížení.

Úkol je podle vynálezu řešen způsobem podle nároku 1.

Přitom se podlouhlé duté těleso vyrábí z hliníku s přirozenou tvrdostí, např, AlMgMn, nebo z vytvrditelné hliníkové slitiny, jako např. AlMgSil, ve kterém se alespoň dva plechy rozdílné tlouštíky stěny připojují k sobě do ploštiny. Následně se tato ploština přetváří na duté těleso a na podélných hranách se odpovídajícím způsobem spojuje. Pomocí hydraulického, tvarování vnitřním vysokým tlakem se duté těleso přivádí do konečné konfigurace.

Tímto způsobem se může vyrábět duté těleso, které má v podélném a/nebo příčném směru úseky rozdílné tlouštíky stěn. Podstatné je, že se k výrobě ploštiny používají plechy z hliníku, popř. z hliníkových slitin. Tím se může uspořit značná část hmotnosti. Hliník je pro konstrukci vozidel « vv ·»· * · , · * · ♦ * ·* • · » * « · « ♦ » • » * t · » ·« · ideálním materiálem, protože je lehký, nekorodující a recyklovatelný.

Takové duté těleso s oblastně redukovanou tloušťkou stěn se může používat k výrobě konstrukčních prvků, které jsou pod vnějším zatížením, u kterých ale vznikající tlaky na základě konstrukce stavebního prvku vystupují rozděleně přes konstrukční prvek v rozdílné výši. Příklady pro to jsou Části karosérie nebo komponenty podvozků motorových vozidel. Jsou-li konstrukční prvky dimenzovány podle maximální zátěže, nevede to dosud pouze ke zbytečnému použití materiálu, především ale také ke zbytečné hmotnosti. Takovým nevýhodám se podle vynálezu zamezuje tím, že jsou podlouhlá dutá tělesa, která se používají k výrobě konstrukčních prvků, podle pozdějšího zatížení v jednotlivých oblastech konstrukčních prvků dimenzována rozdílně a navíc se zhotovují z lehkého kovu. Tím se přihlíží k pozdějším zatížením takového konstrukčního prvku, přičemž se dociluje vysoké míry materiálových a hmotnostních úspor.

Dutá tělesa, vyrobená způsobem podle vynálezu, mají lepší ohybový a zátěžný moment než dosud a mohou se svým chováním při zátěži optimálně přizpůsobovat aktuálnímu účelu použití.

Připojováni podélných hran se uskutečňuje- výhodně pomocí laserové svařovací techniky. Přitom se používají vysoce výkonné laserové zdroje. Vhodné jsou C0₂-lasery. Mimořádně výhodný je vysoce výkonný proud světla, který mění vlastnosti hliníku tak, že se světlo neodráží, nýbrž absorbuje. Energie, přivedená tímto způsobem proudem světla ·9* 9 • * · 9 · · · *

9*9 ·· 999 * · » · * 999 9 * * · · 9 «

9· ·· ve spojovací hranové oblasti, přivádí kov k tavení. Následně ztuhlá tavenina pak zhotovuje pevné spojení.

Proces spojování lze automatizovat a tím je ideální pro hromadnou výrobu.

'i* s

I / Konečným tvarováním pomocí hydraulického tvarování vnitřním vysokým tlakem může být počet spojovacích švů nepatrný. Před konečným tvarováním může být podle potřeby provedeno žíhání dutého tělesa k odbourání možných vlastních napětí v obrobku·. Dále může být provedeno přetvoření dutého tělesa·, například ohýbáním.

Ukázalo se, že konečné tvarování pomocí hydraulické techniky přetváření vysokým vnitřním tlakem . umožňuje obzvlášť produktivní a hospodárné, ale také především šetrné přetváření připojováním spojených ploštin. Zamezuje se nežádoucím přesunům nebo ztenčením materiálu při konečném tvarování. Hydraulické přetváření vnitřním vysokým tlakem umožňuje navzdory zlomům v tloušťce plechu a tolerancím tloušťky plechu udržovat při přetváření předem stanovitelný měrný tlak. Putování spojovacího švu, především svarového švu, během procesu přetváření je udržováno v mezích tolerance. Proti nepravidelnému měrnému tlaku a tím tvoření í vrásek nebo vytvoření vln se podle vynálezu působí použitým hydraulickým přetvářením vnitřním vysokým tlakem.

Velikost a tvar plechů z hliníkového lehkého kovu se může obměňovat. Tyto parametry se vybírají podle tvarování konstrukčního prvku a vznikajících zátěžových napětí. Pro výrobu podélných dutých těles lehkým stavebním způsobem jsou

000 • 0 * • 0 · •«•0 «0 • 00 0 0 ··

0 0 0 00« · ·

0 0 · . ·

0 0 0 0'· «· plechy z hliníku s přirozenou tvrdostí (AlMgMn) nebo z vytvrditelné hliníkové slitiny (AlMgSil) mimořádně vhodné.

Tím je vytvořeno duté těleso s vlastnostmi s ohledem na chování v pevnosti, nosností a zátěžovém napětí, které je optimálně přizpůsobeno pozdějšímu použití.

j

Podélná dutá tělesa, vyrobená způsobem podle vynálezu, se mimořádně hodí pro zhotovení částí karoserií nebo komponentů podvozků. Duté těleso má konfiguraci, přizpůsobenou svému pozdějšímu použití, také pří vysoké míře hmotnostních úspor. Spojují se dvě o sobě protichůdné tendence, tím že se lehkým stavebním způsobem realizuje nosník podvozku schopný vysoké zátěže.

Zastupuje:

Dr. Miloš Všetečka v.r.

* · * · · j i ί» :

JUDr. Miloš Všetečka - 6 - .............

advokát

120 00 Praha 2, Hálkova 2

Claims (2)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Způsob výroby podlouhlého dutého tělesa z hliníku např. AlMgMn, nebo z jako např. AlMgSil, u s přirozenou tvrdostí, jako vytvrditelné hliníkové slitiny, ^r kterého se alespoň dva plechy rozdílné tloušťky stěny připojují k sobě do ploštiny, potom se tato ploština přetváří na duté těleso a návazně se jeho podélné hrany připojováním spojují, načež se toto duté těleso hydraulickým přetvářením vnitřním vysokým tlakem přivádí do konečné konfigurace.
2. 2. Použití dutého tělesa, zhotoveného se. znaky nároku 1, jako součásti nosníků podvozku ' v konstrukci vozidel.