PL172382B1 - Sposób i urzadzenie do ksztaltowania elementu ramowego z rurowego pólwyrobu PL PL PL - Google Patents

Abstract

1 1. Sposób ksztaltow ania elem entu ram owego z rurowego pólwyrobu, w którym um ieszcza sie rurow y pólwyrób w otw artym tloczniku i w ypelnia sie w netrze rurowego pólw yrobu niescisliw ym plynem , nastep n ie spreza sie plyn we w netrzu rurow ego pólw yrobu, zam y- k a sie tlocznik i zw ieksza sie cisnienie plynu w ew natrz rurow ego pólwyrobu rozpeczajac rurow y pólwyrób, a n astep n ie k sztaltuje sie elem ent ram ow y poprzez zm ia- n e ksztaltu rozpeczonego rurow ego pólw yrobu w rzucie pionow ym i w przekroju poprzecznym , znamienny tym, ze po zam knieciu tlocznika (38, 40) zw ieksza sie cisnienie plynu do w artosci rozpeczajacej rurow y pólwy- rób (12), a podczas zwiekszania cisnienia w ew natrz roz- peczanego rurowego pólwyrobu (12) w yw iera sie n acisk n a p rzeciw leg le k o n c e ru ro w eg o p ó lw y ro b u (12) dostosow ujac jego k sztalt do k sztaltu gniazda (60) tlo- cznika (38, 40). 15. U rzadzenie do ksztaltow ania elem entu ra- mowego z rurowego pólw yrobu, zaw ierajace co najm niej jed en tlocznik m ajacy gniazdo, z który m je s t polaczony zespól wywierajacy cisnienie za pom oca niescisliwej cieczy doprow adzanej do rurowego pólw yrobu um iesz- czonego w tloczniku i zespól do ksztaltow ania elem entu ram owego z rurow ego pólw yrobu, znamienne tym, ze zaw iera zespoly (44, 54, 55) w yw ierajace n acisk n a przeciwlegle konce rurow ego elem entu (12), które sa usytuow ane po obu stro n ach gniazda (60) tlocznika (38, 40). F IG . 1 PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób i urządzenie- do kształtowania elementu- ramowego z rurowego półwyrobu.

Podstawową konstrukcję elementów ramowych samochodowych stanowi, w celu zapewnienia odpowiedniej wytrzymałości i przenoszenia obciążeń, konstrukcja typu skrzynkowego. W tych elementach ramowych często występuje duża zmienność zarówno poziomego jak i pionowego zarysu. Także przekrój poprzeczny takiego rurowego elementu często zmienia się dość krańcowo, od w przybliżeniu kwadratowego przekroju poprzecznego do przekroju poprzecznego prostokątnego, okrągłego, mocno spłaszczonego i do dowolnie nieregularnie ukształtowanego połączenia powyższych. Chociaż niektóre nieskomplikowane, o dużych promieniach profile ze zmiennymi przekrojami są otrzymywane za pomocą kształtowania na zimno lub na gorąco na ogół cylindrycznego rurowego półwyrobu, większość jednak aktualnie stosowanych sposobów produkcji skrzynkowych odcinków elementów rurowych o złożonych kształtach polega na wytwarzaniu dwu odcinków wytłoczek w kształcie litery U, które są potem razem spawane w celu utworzenia gotowej części. Niestety, procesy te są nieefektywne z uwagi na występujące w nich duże zużycie materiału i dużą pracochłonność.

Znany jest sposób wytwarzania elementów ramowych z rurowych półfabrykatów poprzez gięcie, obciąganie, pogłębianie i promieniowe roztłaczanie rurowego półwyrobu, z trzpieniem lub bez. Dość łatwe jest, dla większości metali, gięcie rur o małych średnicach w łuki mające duże promienie. Lecz gdy rośnie średnica rury i zmniejsza się promień na jakim ma być gięta, wówczas proces gięcia rur wymaga pewnego połączenia ściskania na wewnętrznym promieniu gięcia rury i rozciągania na zewnętrznym promieniu. Chociaż zewnętrzne powierzchnie gięcia rury mogą być rozciągane w całym zakresie nominalnej charakterystyki wydłużenia materiału, jednak nie można zadawalająco gięć rury o danej średnicy przy stosunkowo małym promieniu gięcia bez wystąpienia znacznego wyboczenia na wewnętrznej powierzchni gięcia lub niepożądanego odkształcenia na zewnętrznym promieniu gięcia. Znane są sposoby gięcia rur o określonej średnicy na stosunkowo małym promieniu gięcia przy kontrolowanym wgłębieniu powierzchni łub kontrolowanym fałdowaniu wewnętrznej powierzchni rury, które umożliwiają mniejsze rozciąganie zewnętrznej powierzchni rury.

Inny przykład sposobu gięcia rur został ujawniony w opisie patentowym Stanów Zjednoczonych nr 4 704 886. Polega on na podnoszeniu ciśnienia wewnątrz półwyrobu rurowego, zaciskanie przeciwległych końców półwyrobu i przykładnie wzdłużnego rozciągania na końcach, przy jednoczesnym przyłożeniu siły poprzecznej do półwyrobu w celu jego zgięcia.

W opisie patentowym Stanów Zjednoczonych nr 4 567 743 ujawniono sposób gięcia rur obejmujący pogłębianie obszarów półwyrobu rurowego i następnie roztłaczanie półwyrobu wewnątrz komplementarnie ukształtowanego gniazda utworzonego w tłoczniku.

W opisie patentowym Stanów zjednoczonych nr 4 829 803 ujawniono kształtowanie skrzynkopodobnego elementu ramowego, w którym podwyższa się ciśnienie wewnątrz wstępnie ukształtowanego półwyrobu rurowego, zamyka się parę części tłocznika wokół półwyrobu i częściowo odkształca się półwyrób wewnątrz gniazda tłocznika, a następnie zwiększa się

172 382 wewnętrzne ciśnienie do przekroczenia granicy plastyczności ścianki półwyrobu, rozpęczając półwyrób zgodnie z wewnętrznym kształtem współpracujących gniazd tłocznika.

Ponadto w każdym elemencie rurowym o przekroju skrzynkowym muszą być wycinane lub wykrawane otwory do łączenia tych elementów razem ze sobą w celu utworzenia ramy samochodowej. Aby przebić lub wykroić te otwory w elemencie rurowym do wnętrza elementu rurowego wkłada się stały trzpień, płytę matrycową lub główkę matrycową i umieszcza się ją naprzeciw powierzchni rury przeznaczonej do przebijania. Następnie, aby wyciąć otwór, w zewnętrzną powierzchnię rury uderza się stemplem. Trzpień, płyta matrycowa lub główka matrycowa są stosowane do podpierania ścianki lub powierzchni rury podczas jej wycinania. Jeśli ścianka lub powierzchnia nie jest podparta, wówczas otwór nie może być gładko wycięty w rurze. Powierzchnia rury otaczająca otwór ma wówczas tendencję do odkształcania się. Aby umożliwić umieszczenie trzpienia, płyty matrycowej lub główki matrycowej naprzeciw wewnętrznej powierzchni rury wygodniej jest wycinać otwory w dwu częściach wytłoczek o kształcie litery U przed montażem i spawaniem tych dwóch części razem ze sobą.

Dlatego pożądane jest dostarczenie urządzenia do kształtowania z rurowego półwyrobu dtcłma-nhi rnm^/nu/ramo vego lona/m rsn^m; ru z^*oz>iomy i przeki n 1znipr-z»^· m

V1V11JV1HU ίχνίΐχΐν' ZjCŁljoj piUllW* j 1 1 tkOZjUCJrl t Jż l ZjVJVI VJ U LAJIJJL ZjL·^- cznego przy jednoczesnym zmniejszeniu wielkości zmian grubości ścianki gotowego elementu ramowego.

Pożądane jest także dostarczenie urządzenia do przebijania i wykrawania otworów w gotowym elemencie ramy, w którym nie stosuje się jednolitego trzpienia, płytki lub główki do podpierania ścianki lub powierzchni rury.

Sposób kształtowania elementu ramowego z rurowego półwyrobu, według wynalazku, w którym umieszcza się rurowy półwyrób w otwartym tłoczniku i wypełnia się wnętrze rurowego półwyrobu nieściśliwym płynem, następnie spręża się płyn we wnętrzu rurowego półwyrobu, zamyka się tłocznik i zwiększa się ciśnienie płynu wewnątrz rurowego półwyrobu rozpęczając rurowy półwyrób, a następnie kształtuje się element ramowy poprzez zmianę kształtu rozpęczonego rurowego półwyrobu w rzucie pionowym i w przekroju poprzecznym, charakteryzuje się tym, że po zamknięciu tłocznika zwiększa się ciśnienie płynu do wartości rozpęczającej rurowy półwyrób, a podczas zwiększania ciśnienia wewnątrz rozpęczanego rurowego półwyrobu wywiera się nacisk na przeciwległe końce rurowego półwyrobu dostosowując jego kształt do kształtu tłocznika.

Korzystnie na przeciwległe końce rurowego półwyrobu wywiera się nacisk w zakresie od około 5 MPa do około 14 MPa.

Korzystnie zwiększa się średnicę rurowego półwyrobu co najmniej o około 35%.

Korzystnie zwiększa się średnicę rurowego półwyrobu co najmniej o około 50%.

Korzystnie zwiększa się średnicę rurowego półwyrobu co najmniej o około 100%.

Korzystnie rurowy półwyrób rozpęcza się w zakresie od około 8 do 25% jego pierwotnego rozmiaru.

Korzystnie wygina się rozpęczony rurowy półwyrób stopniowo zwiększając promień zakrzywienia.

Korzystnie podczas wyginania rurowego półwyrobu ogranicza się przemieszczanie jego przeciwległych końców.

Korzystnie ogranicza się przemieszczanie przeciwległych końców rurowego półwyrobu poprzez zaciskanie ich.

Korzystnie umieszcza się rozpęczony rurowy półwyrób w drugim tłoczniku, zamyka się go i wywiera się we wnętrzu rurowego półwyrobu ciśnienie hydrauliczne mające wartość powyżej granicy płynięcia rurowego półwyrobu dostosowując kształt rurowego półwyrobu do gniazda drugiego tłocznika.

Korzystnie umieszcza się rozpęczony rurowy półwyrób w drugim tłoczniku, zamyka się go i wywiera się we wnętrzu rurowego półwyrobu ciśnienie hydrauliczne mające wartość poniżej granicy płynięcia rurowego półwyrobu dostosowując kształt rurowego półwyrobu do gniazda drugiego tłocznika.

Korzystnie umieszcza się rozpęczony rurowy półwyrób w co najmniej jednym kolejnym tłoczniku, zamyka się go i wywiera się we wnętrzu rurowego półwyrobu ciśnienie hydrauliczne

172 382 mające wartość powyżej granicy płynięcia rurowego półwyrobu dostosowując kształt rurowego półwyrobu do gniazda drugiego tłocznika.

Korzystnie przebija się co najmniej jeden otwór w rurowym półwyrobie jednocześnie wuwierajop ciśnienie we wnętrzu mrowecrn nnhin/rnhn » T J » » 4V1 tyj VIUJ.JJVI1IV »» »w/ »»· «γ v«- «_,«_« x v»x x_> »» p »-,»»» j x L*. .

Korzystnie po rozpęczeniu rurowego półwyrobu za pomocą wywieranego w jego wnętrzu ciśnienia, przebija się ^co najmniej jeden otwór w rurowym półwyrobie jednocześnie wywierając ciśnienie we wnętrzu rurowego półwyrobu.

Urządzenie do kształtowania elementu ramowego z rurowego półwyrobu, według wynalazku, zawierającego co najmniej jeden tłocznik, z którym jest połączony zespół wywierający ciśnienie za pomocą nieściśliwej cieczy doprowadzanej do rurowego półwyrobu umieszczonego w tłoczniku i zespół do kształtowania elementu ramowego z rurowego półwyrobu, charakteryzuje się tym, że zawiera zespoły wywierające nacisk na przeciwległe końce rurowego elementu, które są usytuowane po obu stronach gniazda tłocznika.

Korzystnie z pierwszym tłocznikiem jest zestawiony co najmniej jeden drugi tłocznik, który ma dołączony na przeciwległych jej końcach zespół wytwarzający ciśnienie hydrauliczne i 4.— i-.*-----______________ _______ i piz^yisię piznui wsygij vn l uiuwvgu pki w yiuuwunuv»ov^inę^u w tłoczniku.

Sposób i urządzenie według niniejszego wynalazku umożliwia formowanie elementów ramowych o złożonych kształtach z rurowych półwyrobów, przy czym uzyskane ramy są pozbawione wad takich, jak pęknięcia i fałdy. Proces produkcji jest szybki i oszczędny. Urządzenie według wynalazku kontroluje ilość materiału płynącego do gniazda tłocznika podczas kształtowania rury. Można formować elementy rurowe mające zmieniające się wzdłuż długości elementu przekroje poprzeczne.

Niniejszy wynalazek umożliwia rozpęczanie rurowych półwyrobów w wymaganych zakresach, korzystnie do 50%. To rozpęczenie elementu rurowego daje w rezultacie, dzięki obróbce plastycznej na zimno, wzrost granicy plastyczności. Dlatego mogą być zmieniane wytrzymałość konstrukcyjna i przekrój poprzeczny elementu rurowego w celu dostosowania warunków obciążenia wzdłuż całej rury. Ponadto konstruowanie ramy przestrzennej z rur ukształtowanych zgodnie z niniejszym wynalazkiem eliminuje konieczność stosowania wklęsłych przekrojów ceowych używanych w tradycyjnych tłoczonych stalowych przekrojach ram. Uzyskane zmniejszenie ciężaru i wyeliminowanie drogiego spawania metodą MIG z towarzyszącym mu, wywoływanym przez ciepło, wypaczaniem zapewniają w rezultacie lżejszy, bardziej wymiarowo zwarty element.

W typowych konstrukcjach ramowych stosowane są tłoczone odcinki, które są punktowo zgrzewane z innymi odcinkami w węzłach ramy. Te zgrzewania i konstrukcje połączeń nie są sztywne i umożliwiają ruch pod obciążeniem. Ruch ten zmniejsza dopuszczalne obciążenia konstrukcji. Ponadto połączenia te są obszarami o wysokich obciążeniach i naprężeniach. Odlewanie cienkich ścianek umożliwia otrzymywanie sztywniejszych złączy o zwiększonych dopuszczalnych obciążeniach dzięki wyższej granicy plastyczności stosowanego materiału. Dlatego zdolność do zmieniania przekrojów poprzecznych elementów ramowych i stosowanie technologii odlewania cienkich ścianek zapewnia znaczne oszczędności ciężaru. Szczególnie rama przestrzenna dla samochodu średniej wielkości ukształtowana z rur ukształtowanych według niniejszego wynalazku, połączonych za pomocą złączy wykonanych przy zastosowaniu technologii odlewania cienkich ścianek zmniejsza ciężar ramy przestrzennej o około 20-40% w porównaniu z tradycyjnie kształtowaną tłoczoną, stalową ramą przestrzenną łączoną za pomocą połączeń na zakładkę.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia korzystny przykład wykonania urządzenia do kształtowania rurowego elementu i hydraulicznego wykrywania w nim otworów według niniejszego wynalazku w rzucie poziomym, fig. 2 - stanowisko I z fig. 1, fig. 3 - stanowisko II do kształtowania hydraulicznego z fig. 1 z częściami tłocznika, blokami zamykającymi i zespołami uszczelniającymi w ich położeniu sprzęgnięcia w rzucie poziomym, fig. 4 - jedną połowę stanowiska II do kształtowania hydraulicznego z fig. 3 z blokami zamykającymi i zespołami uszczelniającymi odsuniętymi od części tłocznika w bocznym przekroju poprzecznym, fig. 5 - jedną połowę stanowiska II do

172 382 kształtowania hydraulicznego z fig. 3 z blokami zamykającymi przesuniętymi w ich położenie sprzęgnięcia w bocznym przekroju poprzecznym, fig. 6 - jedną połowę stanowiska II, do kształtowania hydraulicznego z fig. 3 z zarówno blokami zamykającymi, jak i zespołami

ΚίΆΛΤη,/ΟΛ «rTraL· . , .... W UWAlij Ul pA£-Vru±WJU u ni ot

Preonnnizslw /TVhi ot/ mH ηηΙ/Λ'ζαηιρ rr^-i amn ztn ΚίΛΛζη,Γ iZeuiSw-inynes inc w ivn puruŁcmię pj^i^e^^^iAr\^V'itó w uwriiij cznym, fig. 7 - stanowisko III do kształtowania hydraulicznego z fig. 1 ze stemplem opuszczonym na matrycę i zespołami uszczelniającymi sprzęgniętymi z końcami rury w widoku z boku z częściowym przekrojem, fig. 8 - stanowiska III do kształtowania hydraulicznego pokazanego na fig. 7 ze zdjętym stemplem w rzucie poziomym, fig. 9 - zespół uszczelniający pokazany na fig. 7 w rzucie poziomym, fig. 10 - zespół uszczelniający pokazany na fig. 7 i fig. 9 w przekroju poprzecznym, fig. ll - korzystny przykład wykonania zacisku zamontowanego w zespole uszczelniającym pokazanym na fig. 9 i fig. l0 według niniejszego wynalazku w przekroju poprzecznym, fig. 12 - trzpień ruchomy stosowany w połączeniu z zaciskiem i zespołem uszczelniającym pokazanymi na fig. 11, fig. 13 - występ obwodowy uformowany na zewnętrznej powierzchni zacisku pokazanego na fig. 11 w szczegółowym widoku, fig. 14 - stanowisko III do kształtowania hydraulicznego w przekroju poprzecznym, fig. 15 - stanowisko IV do kształtowania hydiaulicznegu z fig. 1 ze stemplem opuszczonym namauycę i zespołami uszczelniającymi sprzęgniętymi z końcami rury w widoku z boku z częściowym przekrojem, fig. 16 stanowisko IV do kształtowania hydraulicznego z fig. 1 ze stemplem uniesionym ponad matrycą i zespołami uszczelniającymi sprzęgniętymi z końcami rury w widoku z boku z częściowym przekrojem fig. 17 - stanowisko V pokazane na fig. 16 w rzucie poziomym, fig. 18 - stanowisko V do kształtowania hydraulicznego w przekroju poprzecznym, fig. 19 - stanowisko VI z fig. 1 ze stemplem sprzęgniętym z podstawą i zespołami szczelniającymi sprzęgniętymi z końcami rury w rzucie poziomym, fig. 20 - stanowisko VI w przekroju wykonanym wzdłuż linii 20 - 20 na fig. 19, fig. 21 - stanowisko VI w przekroju poprzecznym wykonanym wzdłuż linii 21 - 21 na fig. 19, fig. 22 - stempel wykrywający otwory stosowany w połączeniu z korzystnym przykladem wykonania niniejszego wynalazku, fig. 22A - inny przykład wykonania stempla wykrywającego otwory, fig. 23 - stempel pokazany na fig. 22 w widoku z przodu, fig. 24 - stempel pokazany na fig. 22 w widoku z przeciwnej strony, fig. 25 - powiększony widok części stempla pokazanego na fig. 22, fig. 26 - stanowisko VI w przekroju wykonanym wzdłuż linii 26 - 26 na fig. 19, fig. 27 - stanowisko VI w przekroju wykonanym wzdłuż linii 27 - 27 na fig. 19, fig. 28 stanowisko VI w przekroju wykonanym wzdłuż linii 28 - 28 na fig. 19, fig. 29 - inny korzystny przykład wykonania stempla odkształcającego według niniejszego wynalazku, a fig. 30 stanowisko VI w, w którym zastosowano stempel odkształcający z fig. 29, w przekroju poprzecznym wykonanym wzdłuż linii 30 - 30 na fig. 19.

Figura 1 przedstawia korzystny przykład wykonania urządzenia według niniejszego wynalazku do formowania elementów ramowych o skomplikowanych kształtach i wykrawania w nich otworów. W szczególności element ramowy może mieć zmieniające się zarysy pionowy, poziomy i/lub w przekroju poprzecznym. Zgodnie z niniejszym korzystnym przykładem wykonania element ramowy stanowi element tylnej podłużnicy samochodu. Opisany tu wynalazek, jednak, może być przystosowany do formowania elementów ramowych do różnych celów i konstrukcji włączając w to elementy ram przestrzennych. Urządzenie pokazane na fig. 1 ma szereg stanowisk, w których półwyrób poddawany jest różnego rodzaju obróbce.

Stanowisko I urządzenia pokazanego na fig. 2 zawiera pojemnik 14 z rurowymi półwyrobami 12, które są dostarczane w dół po pochylni 16 do mechanizmu podnoszącego 18 przenośnika zwrotnego 20, który dostarcza półwyrób 12 do wypełnionej płynem kadzi stanowiska II. W kadzi na stanowisku II rurowy półwyrób 12 jest wystawiony na działanie sił ściskających podczas doprowadzania podwyższonego ciśnienia w celu utworzenia rury o zmiennej średnicy i, w szczególności, aby uformować wypukłość w rurowym półwyrobie 12. Mechanizm podnoszący układu podnośnika zwrotnego, który będzie poniżej szczegółowo opisany, przenosi półwyrób 12, wstępnie ukształtowaną rurę o ostatecznym kształcie ze stanowiska do stanowiska. Po uformowaniu wypukłości w półwyrobie 12 na stanowisku II rura z wypukłością jest przenoszona do stanowiska III, gdziejest ona wstępnie kształtowana przez wprowadzanie w niej wygięcia. Wstępnie ukształtowana rura jest następnie przenoszona do stanowiska IV, gdzie zwiększa się wygięcie wstępnie ukształtowanej rury. Wygięta rura jest następnie przenoszona

172 382 do stanowiska V, gdzie wprowadza się wygięcie, które znajduje się w innej płaszczyźnie niż wygięcie wykonane na stanowiskach III i IV, oraz formuje się gotową rurę poprzez zmianę jej przekroju poprzecznego. Następnie rura przenoszona jest do stanowiska VI, gdzie w różnych miejscach wzdłuż elementu ramowego wykrawane są otwory. Rura z wyciętymi otworami jest następnie przenoszona do stanowiska obcinania końców, gdzie obcinane są końce rury i do innego stanowiska wykrawania otworów, gdzie wykrawane są otwory na końcach elementów ramowych. Element ramowy jest przenoszony do stanowiska płuczącego, gdzie przed wyładowaniem rury z wnętrza elementu ramowego wypłukiwane są kawałki metalu.

Wiele stanowisk jest umieszczony w wypełnionej płynem kadzi, w której wykonywane są w zanurzeniu operacje obróbkowe, którym poddawana jest na tym stanowisku rura, jak to zostanie opisane poniżej. Płyn stosowany w korzystnym przykładzie wykonania niniejszego wynalazku zawiera 95% wody. Pozostałe 5% stanowią dodatki mające zapobiegać rdzewieniu i korozji i pomagać w smarowaniu. Chociaż niektóre stanowiska są przedstawione jako mające osobną współpracującą z nimi kadź, to niektóre stanowiska mogą być umieszczone w jednej kadzi lub całe urządzenie, włączając w to wszystkie stanowiska, może być umieszczone w jednej kadzi. Ponadto pomiędzy stanowiskami mogą być umieszczone nieczynne stanowiska.

Przenośnik zwrotny 20 zawiera zazwyczaj nieruchome podstawowe belki podporowe (nie pokazane), które podtrzymują ruchomy element zwrotny 21. Ruchomy element zwrotny 21 zawiera dwie długie belki typu skrzynkowego 23 przymocowane do siebie nawzajem na każdym końcu za pomocą belek poprzecznych (nie pokazanych). Z tymi dwiema ruchomymi belkami połączone są mechanizmy podnoszące, które to mechanizmy podnoszące zawierają pary ramion mocuj ących 25 (z których niektóre są przedstawione na fig. 1) przymocowane do belek 23. Każda para ramion mocujących 25 wystaje z belek do wewnątrz, do położenia nad środkami końców części, która ma być przenoszona. Każde ramię mocujące 25 ma połączony z nim uchwyt zaciskowy 27 (patrz fig. 2), który przemieszcza się w górę i do dołu w celu obsługi stanowisk układu. Układ przenośnikowy jest tak skonstruowany, że element zwrotny może wracać do poprzedniego stanowiska po dostarczenie jego części do następnego w kolejności stanowiska, gdy każde stanowisko obrabia część dostarczoną do stanowiska.

W ten sposób pierwsza para ramion mocujących jest usytuowana nad końcem pochylni 16 stanowiska i. Uchwyty zaciskowe ramion uchwy żdegt eońca półwyrobu na końcu pochylni. Uchwyty zaciskowe są unoszone i ramiona są przenoszone do położenia nad kadzią stanowiska II. Uchwyty zaciskowe są następnie obniżane i półwyrób jest uwalniany w kadzi stanowiska II. Ramiona są następnie przenoszone z powrotem do ich poprzedniego położenia nad stanowiskiem I i czekają na następny półwyrób. Tymczasem druga para ramion mocujących jest przenoszona do położenia nad stanowiskiem II. Gdy obróbka na stanowisku II jest zakończona uchwyty zaciskowe drugiej pary ramion są opuszczane tak, aby chwyciły wybrzuszoną rurę uformowaną przez stanowisko II. Uchwyty zaciskowe są podnoszone i druga para ramion jest przenoszona do przodu, do położenia nad stanowiskiem III. Uchwyty zaciskowe są następnie obniżone i wybrzuszone rura jest umieszczona w kadzi stanowiska III. Następnie uchwyty zaciskowe są podnoszone i druga para ramion jest przenoszona z powrotem do ich poprzedniego położenia nad stanowiskiem II. Kiedy część jest przemieszczana ze stanowiska II do stanowiska III, dostarczany jest półwyrób ze stanowiska I do stanowiska II, jak opisano powyżej. Pozostałe pary ramion mocujących działają w podobny sposób odnośnie stanowisk III - VI z takim wyjątkiem, że na stanowisku V półwyrób jest obracany korzystnie o 90° przed umieszczeniem na tłoczniku. Dlatego ramiona przenośnika używane do dostarczania rury do stanowiska V zawierają obrotową tuleję do obracania rury. Szczegółowy opisu układu przenoszącego, który może być stosowany w niniejszym wynalazku znajduje się w opisie zgłoszenia Stanów Zjednoczonych nr kolejny 07/837 081, które jest niniejszym tu włączone. Mogą być oczywiście do dostarczania rury z jednego stanowiska do drugiego stosowane inne typy układów przenoszących. Alternatywnie rura może być przenoszona ze stanowiska do stanowiska ręcznie.

Rurowy półwyrób stanowi korzystnie spawana okrągła rura stalowa ukształtowana ze stali walcowanej na zimno uspokajanej aluminium. Średnia zewnętrzna półwyrobu wynosi korzystnie około 101,6 mm, a początkowa grubość mieści się w przedziale od około 2,10 mm do 2,50 mm.

172 382

Materiał ten ma początkową granicę plastyczności wynoszącą około 2390,5 kG/cm², a przy ttaztnym roboczym utwardzeniu podczas formowania granica plastyczności zbliża się do 3656 kG/cm².

Figura 2 jest rzutem picnowym statowiska I z fig. 1. Stanowisko i zawiera podajnik półwyrobów i stanowisko wygładzające. Stanowisko I zwykle zawiera kosz 14 z parą elementów pcruttajązyzh (nie pokazanych), pochylnię 16 z zespołem przedmuchującym półwyroby 12 (nie pckatanym) i parę zespołów wygładzających (nie pokazanych) korzystnie na końcu pochylni

16. Do zespołu wygładzającego, gdzie wygładzane siizewn.ętrz.ne końce półwyrobu 12, dostarcza się po jednym na raz półwyrobie 12. Kiedy najbardziej wysunięty do przodu półwyrób jest wygładzany, do następnego w kolejności rurowego półwyrobu 12 doprowadzany jest dmuch powietrza pod wysokim ciśnieniem w celu usunięcia jakizhkclwirk tanirztystztrń i odpadów z półwyrobu 12. Po wygładzeniu półwyrobu 12 (nie pckazatr) na spodzie pochylni 16 obracają półwyrób 12. Kiedy półwyrób 12 jest obracany wykorzystuje się wiązkę światła, korzystnie z lasera, do wykrywania szwu spawanego w półwyrobie. Kiedy już szew został wykryty wałki zatrzymują się tak, że szew półwyrobu jest właściwie ukierunkowany zanim jest Zcttarctany do tt-ncwitk II _ VI

UIU-11V ’ł U1V **. ł X.

Figura 3 przedstawia rzut poziomy zespołu 30 stanowiska II do kształtowania hydraulicznego. Zespół 3θ stanowiska II jest umirstztcty w kadzi 32, utworzonej z podstawy 34 i bocznych ścianek 36, która jest wypełniona opisanym powyżej płynem. Zespół 30 zwykle zawiera dwie części 38 i 40 tłocznika, kombinację zespołu utzctrltiającego 42 i bloku zamykającego 44 usytuowane na przeciwległych końcach 46 i 48 części 38 i 40 tłocznika, mechanizm zwrotny 50 umieszczony wzdłuż wewnętrznych boków kadzi 32 i cylindry hydrauliczne 54. Mechanizm zwrotny 50jest uruchamiany przez zespoły uszczelniające 44 w celu doprowadzenia do zetknięcia razem ze sobą dwóch części 38, 40 tłocznika, jak również aby przesunąć bloki zamykające 44 w ich położenie sprzęgnięcia.

Figura 3 przedstawia bloki zamykające i zespoły uszczelniające w ich położeniu sprzęgnięcia. Mechanizm zwrotny 50 zostanie opisany szczegółowo poniżej. Zwarte części 38, 40 tłocznika wyznaczają w nich gniazdo 51, przedstawione za pomocą linii kreskowych.

Figura 4 do 6 przedstawiają boczny przekrój jednej połowy stanowiska II kształtowania hydraulicznego pok-zanrgc na fig. 3 z blokiem zamykającym 44 i zespołetm uszczelniającym A2 usytuowanymi w różnych pcłcżrtlazh. Chociaż tylko jedna połowa stanowiska II jest przedstawiona na fig. fig. 4 - 6, to stanowisko II jest ogólnie symetryczne względem linii osiowej 56. Na fig. 4 blok zamykający 44 i zespół uszczelniający 42 są pokazane w ich pozycji cofnięcia. Przymocowane do podstawy 34 kadzi 32 wsporniki 58 są umieszczone w pobliżu każdego końca tłocznika i są używane do utrzymania półwyrobu 12 koncentrycznie wewnątrz gniazda 60 tłocznika uformowanego przez dwie części tłocznika.

Tłoczniki mają w sobie wgłębienia (nie pokazane), które umożliwiają zamknięcie części tłoczników wokół wsporników 58. Rura \aytnactcna przez gniazdo tłocznika ma obszar spęczniony 77 umieszczony blisko jednego końca gniazda 60. Rura wyttaztcta przez gniazdo tłocznika kcrtystnir ma stożkowy przekrój poprzeczny z każdej strony obszaru wybrzuszonego 77. Chociaż obszar spęzttiony 77 jest przedstawiony jako usytuowany w pobliżu jednego końca gniazda 60 tłocznika, to może on być umieszczony wzdłuż jego dowolnej części. Ponadto w gnieździe tłocznika można umieścić wiele wybrtuttrń. Jak pokatanc na fig. 4 zewnętrzna średnica półwyrobu 12 jest mniejsza od średnicy każdego przekroju gniazda 60 tłocznika. Długość rurowego półwyrobu 12 musi być większa od długości rury określonej przez gniytdc 60. Tak więc, gdy półwyrób 12 jest umirttczoty w gnieździe 60 końce 62 półwyrobu 12 wystają na zewnątrz gniazda 60, jak pokatato na fig. 4. Korzystnie gniazdo 60 ma długość wynoszącą 248,9 cm, podczas gdy rurowy półwyrób 12 ma 284,5 cm długości. Wytalytek niniejszy może być, jednak, stosowany z rurami i gniazdami tłoczników o innych wymiarach i nie jest cgranictcty tylko do cpisatych,ckreślonyzh wymiarów.

Blok zamykający 44 i zespół uszczelniający 42, umieszczone na przeciwległych końcach tłocznika, są podparte wzdłuż podstawy 34 kadzi przez zespół torowy 64. Tor 64 umożliwia przesuwanie bloku zamykającego 44 za pomocą mechanizmu zwrotnego 50 (patrz fig. 3) wzdłuż podstawy 34 kadzi 32 w kierunku prostopadłym do linii środkowej 56 zespołu 30. Zespół

172 382 uszczelniający 42 jest sprzężony z cylindrem 54 przez boczną ściankę 36 kadzi 32. Tłok 55 cylindra 54 przesuwa zespół uszczelniający 42 w kierunku prostopadłym do linii środkowej 56 zespołu 30. Jak to zostanie opisane szczegółowo, jeden z cylindrów 54 uruchamia mechanizm zwrotny 50 który powoduje zwieranie części tłocznika i sprzęgnięcie cie bloków zamykających 44 z końcami części tłocznika.

Blok zamykający 44 ma przechodzący przez niego poziomo otwór cylindryczny 68. Blok 44 ma przednią powierzchnię 70 i tylną powierzchnię 72. Tylna powierzchnia 72 jest zasadniczo płaska. Przednia powierzchnia 70 ma utworzone w niej cylindryczne wgłębienie 74. Każda część tłocznika ma jedną połowę cylindrycznego występu 76 uformowanego na boku tłocznika przylegle do otworu gniazda tłocznika. Gdy te dwie części są doprowadzone do złączenia ze sobą wokół, otworu gniazda 60 uformowany zostaje cylindryczny występ 76. Cylindryczny występ 76 ma takie wymiary, aby pasował do wnętrza cylindrycznego wgłębienia 74 w przedniej powierzchni 70 bloku zamykającego 44. Blok 44, gdy jest przesunięty do jego położenia sprzęgnięcia, blokuje razem ze sobą dwie części tłocznika, jak to będzie opisane dokładniej poniżej. Przechodzący przez blok 44 otwór 68 jest pogłębiony na przedniej powierzchni 70 tak, ntomrrjOTno Toctnło rłnlnr>a ntaio hfruoorlrzi ^7 O O ♦«/-» x-1-»»«/-»/-» «ceł 4-»-c.ct-.r, _Λ1, „ _n J

UU y V1VVV ZjVDlU.ru Z_»a.lCŁlJLlLŁlllV- XVI CL W /U. kjl UU1UUU UtWUlU VI) JVOL UUVlię Wię-KÓLd Uli zewnętrznej średnicy rurowego półwyrobu 12.

Załamanie krawędzi 78, które ma większą średnicę od średnicy otworu 68 umożliwia sprzęgnięcie się bloku 44 z wystającym końcem 62 półwyrobu 12 nawet, jeśli otwór 68 i półwyrób 12 są trochę niewspółosiowe.

Zespół uszczelniający 42 ma ogólnie cylindryczną część drążkową. 80 wystającą prostopadle ze środka podstawy 82. Drążek 80 jest przymocowany do podstawy 82 za pomocą konwencjonalnych środków, jak ocenią to fachowcy w tej dziedzinie. Średnica drążka 80 jest trochę mniejsza od średnicy otworu 68 w bloku zamykającym 44. Część drążka 80 została sfrezowana na jednym końcu tak, aby utworzyć załamanie krawędzi 84. Średnica drążka 80 wzdłuż załamania krawędzi jest mniejsza od wewnętrznej średnicy półwyrobu 12 tak, że tylko część końcowa drążka 80 może być włożona do wewnątrz półwyrobu 80, jak zostanie to szczegółowo opisane poniżej. Średnica drążka 80 umieszczona z dala od załamania krawędzi 84 jest zasadniczo taka sama, jak wewnętrzna średnica półwyrobu 12. Poprzez drążek 80 i część podstawy 82 zespołu uszczelniającego 42 przechodzi kanał 86. Do jednego końca tego kanału w punkcie 88 przyłączone jest źródło płynu o podwyższonym ciśnieniu (nie pokazane) podczas, gdy drugi koniec kanału 86 łączy się z wnętrzem półwyrobu 12, gdy zespół uszczelniający jest przesunięty w jego położenie sprzęgnięcia, jak to będzie opisane szczegółowo poniżej.

Z fig. 5 i fig. 6 widać, że jeden z cylindrów hydraulicznych 54 jest uruchamiany w celu spowodowania wysunięcia tłoka 55 w kierunku części tłocznika. Tłok 55 napędza mechanizm zwrotny 50. Mechanizm zwrotny 50, pokazany na fig. 3, zawiera dwa elementy szynowe 90 mające umieszczone na nich powierzchnie skośne prowadzące 91 i spoczynkowe 92. Wzdłuż boków części tłocznika znajdują się przeciwległe powierzchnia skośna prowadząca 93 i spoczynkowa 94.

Gdy tłok 55 wysuwa się, szyny 90 przesuwają się, co powoduje, że powierzchnie skośne prowadzące i spoczynkowe, usytuowane na szynach i dwóch częściach tłocznika, łączą się.

Kiedy te powierzchnie stykają się, połowy tłocznika zmuszane są do ruchu w kierunku prostopadłym do szyn 90 tak, aby spowodować zamknięcie gniazda tłocznika. Równocześnie bloki zamykające 44 są przesuwane w kierunku części tłocznika.

Kiedy bloki zamykające 44 przesuwają się, wystający koniec półwyrobu 12 wchodzi do otworu 68 bloku zamykającego 44. Blok 44 kontynuuje przesuwanie w kierunku części tłocznika, aż cylindryczne wgłębienie 74 utworzone w przedniej powierzchni 70 bloku 44 obejmie cylindryczny występ 76 na bokach części tłocznika. W ten sposób wgłębienie 74 blokuje części 38, 40 tłocznika razem ze sobą i zapobiega ich rozdzielaniu podczas procesu kształtowania. Zespół uszczelniający kontynuuje przesuwanie, za pomocą tłoczyska 55 łączącego się z cylindrem 54, w kierunku bloku zamykającego 44. Drążek 80 zespołu uszczelniającego 42 jest wsuwany przez otwór 68 bloku 44. Przy części półwyrobu 12 także umieszczonej w otworze 68 część końcowa drążka 80 wchodzi do wewnątrz półwyrobu, jak pokazano na fig. 5. Przy drążku 80 zespołu uszczelniającego 42 całkowicie złączonym z końcem rury, przez rurę jest najpierw pompowany

172 382 płyn w celu usunięcia całego powietrza, które mogło zostać zatrzymane wewnątrz rury, gdy była ona umieszczana w kadzi. Po oczyszczeniu rury uruchamiane są zespoły uszczelniające w celu doprowadzania ciśnienia do wnętrza rury 12.

Ponieważ tylko część końcowa drążka 80 może wchodzić do półwyrobu, zespół uszczelniający 42 wywiera nacisk na półwyrób podczas kontynuowania przesuwania w kierunku części tłocznika Równocześnie do wnętrza półwyrobu dostarczany jest, poprzez kanał 86 w zespole uszczelniającym 42, płyn o podwyższonym ciśnieniu.

Jak opisano uprzednio, stanowisko II jest ogólnie symetryczne względem linii środkowej 56 i dlatego przeciwległy wystający koniec półwyrobu 12 (nie pokazany) także ma skojarzony z nim identyczny blok zamykający i zespół uszczelniający (nie pokazane). W stanowisku II mogą być jednak wprowadzone zmiany, przy których będą spełniane cele niniejszego wynalazku. Stanowisko II może być, na przykład, asymetryczne, z jednym tylko zespołem uszczelniającym na jednym końcu rury. Ponadto kształt określony przez gniazdo tłocznika może być asymetryczny względem linii środkowej. Niniejszy wynalazek nie jest ograniczony do przedstawionych określonych części, lecz można go stosować do wykonywania różnych części przeznaczonych do stosowania w wielu dziedzinach takich, jak motoryzacja, w których wymagane są miy o różnych kształtach.

Działanie stanowiska!!, w odniesieniu do fig. fig. 3 - 6 jest następujące. Nakońcu operacji wygładzania na stanowisku I, części tłocznika 38 i 40 są otwarte, a blok zamykający 44 i zespoły zamykające 42 są cofnięte. Po uwolnieniu z zespołów wygładzających układ przenośnika zwrotnego przenosi półwyrób 12 do kadzi 32 stanowiska II. Półwyrób 12 natomiast zanurza się w kąpieli poniżej poziomu płynu i jest podpierany przez wsporniki 58. Operacja kształtowania jest wykonywana na stanowisku II w całkowitym zanurzeniu w wodnej kąpieli wewnątrz kadzi 32. Ponieważ półwyrób 12 jest zanurzony w wypełnionej płynem kadzi 32 zanim blok zamykającej 44 i zespoły uszczelniające 42 stykają się z jego końcami, więc wnętrze półwyrobu jest wypełnione cieczą. Można przewidzieć wyłącznik krańcowy (nie pokazany), który sygnalizuje odbiór i właściwe umieszczenie półwyrobu w położeniu gotowości. Wyłącznik krańcowy wraz z dowolnymi innymi odpowiednimi i wymaganymi czujnikami pomiarowymi, może być rozmieszczony wszędzie w urządzeniu w celu wysyłania sygnałów do mikroprocesora (nie pokazanego), który steruje całym działaniem maszyny.

Po sprawdzeniu właściwego umiejscowienia półwyrobu 12, uruchamiany jest przynajmniej jeden hydrauliczny cylinder 54 w celu spowodowania, aby mechanizm zwrotny wymusił spotkanie się razem części tłocznika 38 i 40 w ich pozycji zamknięcia, jak pokazano na fig. 3. Teraz rurowy półwyrób 12 jest podpierany przez wsporniki 58 koncentrycznie wewnątrz gniazda 60 utworzonego przez dwie części tłocznika 38 i 40. Mechanizm zwrotny 50 także przesuwa bloki zamykające 44 w kierunku części tłocznika. Wystające końce półwyrobu 12 są wkładane w otwory bloków zamykających i bloki te są przesuwne w kierunku części tłocznika aż cylindryczne wgłębienia 74 uformowane w przedniej powierzchni 70 bloków 44 obejmą cylindryczne występy 76 utworzone na bokach części tłocznika. W ten sposób części tłocznika są zablokowane w miejscu przez bloki zamykające 44, które zapobiegają ich rozdzieleniu podczas procesu kształtowania.

W kierunku bloków zamykających 44 są także przemieszczane, za pomocą tłoków 55 cylindrów 54, zespoły uszczelniające 42 i drążek 80 każdego zespołu uszczelniającego 42 wchodzi do otworu 68 bloku zamykającego 44. Część końcowa drążka 80 jest wkładana do wnętrza półwyrobu 12 umieszczonego wewnątrz otworu 68. Rura 12 jest oczyszczana z całego zamkniętego w niej powietrza. Zespół uszczelniający 42 kontynuuje przesuwanie w kierunku bloku 44. Kiedy to się dokonuje, do wewnątrz półwyrobu 12, poprzez kanał 86, doprowadzany jest płyn pod podwyższonym ciśnieniem podczas, gdy na półwyrób jest wywierany nacisk przez przesuwający się do przodu zespół uszczelniający 42. Zespół uszczelniający 42 kontynuuje przemieszczanie się w kierunku bloku 44 aż podstawa 82 zespołu uszczelniającego 42 zostanie doprowadzona do styku z tylną powierzchnią 72 bloku 44. Jak opisano uprzednio, zanim blok zamykający 44 i zespoły uszczelniające 42 sprzęgną się z półwyrobem 12, wnętrze półwyrobu 12 jest wypełniane płynem z kąpieli wodnej, ponieważ półwyrób jest zanurzony pod powierzchnią tej kąpieli. Kiedy blok zamykający i zespoły uszczelniające sprzęgają się z półwyrobem,

172 382 wówczas zwiększane jest ciśnienie wewnątrz półwyrobu przez doprowadzenie płynu o podwyższonym ciśnieniu do wnętrza półwyrobu przez kanał 86 w zespole uszczelniającym 42. Ciśnienie wewnętrzne doprowadzane do rury przekracza granicę plastyczności rury. Równocześnie zespoły uszczelniające 42 przemieszczają się w kierunku części tłocznika i w ten sposób powodują ściskanie półwyrobu. Siła ściskająca przełożona przez zespoły uszczelniające 42 działa w połączeniu z podwyższonym ciśnieniu we wnętrzu półwyrobu 12 w celu wspomagania dla umożliwienia płynięcia metalu do gniazda 60 tłocznika. To wzajemne oddziaływanie siły ściskającej przyłożonej do końca półwyrobu i ciśnienia przyłożonego do wnętrza półwyrobu powoduje to, że rurowy półwyrób wypełnia gniazdo tłocznika 60 określony przez dwie części tłocznika 38 i 40 przy mniejszym spadku grubości ścianki rury. Natomiast metal z końców rurowego półwyrobu 12 ma możliwość płynięcia do gniazda 60. Gdy metal z końców półwyrobu płynie do wewnątrz gniazda 60, zespoły uszczelniające 42 przemieszczają się tak, aby pozostawały sprzężone z końcami półwyrobu, jak pokazano na fig. 6. Jak to jest widocznym, długość rurowego półwyrobu pierwotna długość rurowego półwyrobu uległa skróceniu od jego pierwotnej długości, pokazanej na fig. 4, do jego ostatecznej długości, pokazanej na fig. 6.

uuwub waducgd vuyuijca iaiy uikukuziiutywnaj pizce 5 mnuwiism U jts t Liki oODUUiy, aoy był zasadniczo równy długości obwodu każdego odcinka wymaganego ostatecznie ukształtowanego elementu ramowego, jak to zostanie omówione szczegółowo poniżej. Dlatego ostatecznie ukształtowany element ramowy może być otrzymany przez po prostu zmianę kształtu rury ukształtowanej przez stanowisko II bez dalszego spęczania rury.

Podczas pracy stanowiska stwierdzono, że ścianka półwyrobu rurowego ma skłonność do ulegania plastycznemu wyboczeniu. To plastyczne wyboczenie prowadzi do skręcania się spiralnego rury wewnątrz nie wypełnionych obszarów gniazda, powodując w ten sposób tworzenie się fałd w ściance rury tam, gdzie występuje nagła zmiana średnicy tłocznika tak, jak w obszarze wybrzuszenia 77. Stwierdzono, że wielkość skręcenia spiralnego może być zmniejszona przez zwiększenie ciśnienie wewnętrznego w półwyrobie i zwiększenie nacisku wywieranego na końce półwyrobu przez zespoły uszczelniające podczas jego kształtowania. Zwiększone ciśnienie wewnętrzne musi być wystarczające tak, aby stabilizowało ścianki półwyrobu nie powodując rozrywania półwyrobu. Stwierdzono, że zwiększenie wewnętrznego ciśnienia w rurze od około 105,45 kG/cm^zdo 218 kG/cm i zwiększenie zewnętrznego nacisku od około 52,72 kG/cm do około 140,6 kG/cm pomogło zmniejszyć wyboczenie.

Doprowadzone do rury wewnętrzne ciśnienie i zewnętrzny nacisk przyłożony do rury są regulowane za pomocą układów sterujących elektronicznego i pneumatycznego dobrze znanych specjalistom w tej dziedzinie. Zwiększenie wewnętrznego ciśnienia przyłożonego do rury może być uzyskane za pomocą mechanicznego wzmacniacza.

Półwyrób o długości 284,5 cm mający średnicę wynoszącą 10,16 cm i o grubości ścianki w przybliżeniu 0,24 cm poddany działaniu powyżej opisanych ciśnień i sił utworzył wypukłą rurę mającą ostateczną długość 271,8 cm i wybrzuszenie o średnicy 13,74 cm. Grubość ścianki rury w obszarze wybrzuszenia została zmniejszona o w przybliżeniu 5 do 7% i wydaje się, że możliwejest mniejszy spadek grubości. Uzyskano większe rozpęczenia, do 50% średnicy , jednak długość półwyrobu musi być na tyle wystarczająca, aby umożliwić płynięcie materiału półwyrobu do gniazda tłocznika tak, aby zredukować wielkość spadku grubości ścianki rury. Odpowiednio do innych rozważań, jeśli rurowy półwyrób ma dostateczną długość, wówczas ostateczne powiększenie średnicy wybrzuszenia mogłoby przekroczyć 100% przy zmniejszeniu grubości równym zeru. Jednak w korzystnym przykładzie wykonania, ograniczenia cierne i szybkos'ć odkształcania (t.j. szybkość utwardzenia przez zgniot) sugerują, że korzystne jest stosowanie w produkcji rozpęczania o wielkości w przybliżeniu 50%.

P_o roz_szerzeniu rury zamykane jest doprowadzanie ciśnienia przykładanego do wnętrza _rury. Otwierany jest zawór oczyszczający (nie pokazany) w celu obniżenia ciśnienia wewnętrz_neg_o w _rurze. Tłoki 55 i przymocowane zespoły uszczelniające są cofane, co powoduje, że szyny 90 me_chanizmu zwrotnego 50 odsuwają bloki zamykające 44 od części 38, 40 tłocznika. Gdy _cylind_ryc_zne wgłębienie 74 na przedniej powierzchni 70 każdego bloku 44 już nie obejmuje cylindrycznego występu 76 części tłocznika, wówczas mechanizm zwrotny 50 powoduje otwarcie części 38, 40 tłocznika.

172 382

Kiedy już części 38,40 tłocznika są rozwarte, wówczas rura może być podniesiona z kadzi na stanowisku II i dostarczona do kadzi na stanowisku III za pomocą układu przenośnika zwrotnego 20. Na stanowisku III kształtuje się wstępnie wypukłą rurę. W szczególności w rurze z wypukłością wprowadza się wygięcie, jak pokazano na fig. 7. Wygięcie wykonane na stanowisku III będzie zwiększone na stanowisku IV, co zostanie opisane szczegółowo w odniesieniu do tego stanowiska fig. 15. Korzystnie promień zagięcia rury będzie maleć od promienia wynoszącego około 350 mm do promienia o wielkości około 200 mm. Chociaż opisano określony przykład wykonania o określonych wymiarach, niniejszy wynalazek nie ogranicza się do takich wymiarów i kształtów. Stwierdzono, że wstępne kształtowanie rur, zamiast tworzenia od razu zagięcia o małym promieniu, zmniejszy ilość pofałdowań materiału rury na wewnętrznej stronie zagięć.

Figura 7 jest bocznym przekrojem stanowiska III do hydraulicznego kształtowania ze stemplem 100 opuszczonym nad matrycę 102 i zespołami uszczelniającymi 104 sprzęgniętymi z końcami rury kształtowanej w gniazda tłocznika. Stanowisko III, jak pokazano na fig. 14 ogólnie zawiera prasę 106 o zmiennej prędkości suwaka mającego możliwość zatrzymywania na końcu jego okoku, mającą p<rę ^v3p/ołiów górnych cylindrów uyuraulicznyvh 100, które przesuwają pionowo ruchem posuwisto-zwrotnym stempel 100. Kadź 110 mająca podstawę 112 i boczne ścianki 114 jest wypełniona do odpowiedniego poziomu tym samym wodnym roztworem, jaki zawiera kadź na stanowisku II. Na fig. 7 stempel 100 jest przedstawiony w jego dolnym położeniu. Jak to jest widoczne na tym przekroju stanowiska III gniazdo tłocznika utworzony przez matrycę 102 i stempel 100 określa rurę zginaną w pionie. Dokładniej, formowane jest pionowe zagięcie przez tworzenie trzech przemiennych wygięć 116, 118, 120 w rurze równocześnie. Wygięcie 118 ma promień wynoszący korzystnie około 350 mm podczas, gdy wygięcia 116 i 120 mają promień wynoszący, odpowiednio, około 338 mm i 186,5 mm. Oczywiście w rurze tej mogą być kształtowane wygięcia o innych promieniach. Fig. 8 przedstawia rzut poziomy stanowiska III ze zdjętym stemplem 100. Jak można zobaczyć na fig. 7 i fig. 8 tylko pionowy zarys wybrzuszonej rury jest zmieniany na stanowisku III. Chociaż wygięcie 118 określone zostało jako pionowe, to jednak rura może być obrócona tak, że wygięcie to będzie poziome lub będzie znajdować się w dowolnej innej płaszczyźnie. Do wyginania rur o stałej średnicy na całej długości rury są stosowane typowe zespoły zginające, znane specjalistom w tej dziedzinie. Ponieważ rura kształtowana na stanowisku II jest stożkowa, więc te typowe zespoły zginające nie mogą być zastosowane do jej wyginania.

Każdy z zespołów uszczelniających 104 pokazanych na fig. 7 jest zamontowany na podwyższeniu 122 umieszczonym w sąsiedztwie boków matrycy 102. Podwyższenie 102 jest przymocowane do podstawy 112 kadzi 110 za pomocą odpowiednich środków takich, jak śruby lub wkręty (nie pokazane). Fig. 9 i fig. 10 przedstawiają zespół uszczelniający 104, odpowiednio, w rzucie poziomym i przekroju. Każdy zespół uszczelniający 104 zawiera zespół cylindra hydraulicznego 130 mający wystające na zewnątrz tłoczysko 132 z przesuwnym elementem uszczelniającym 134 sztywno połączonym z jego końcem. Element 134 zawiera otwór 136, wewnątrz którego osadzone są dwa pierścienie uszczelniające 138 i '140 o przekroju okrągłym. Pierwszy pierścień uszczelniający 138 jest umieszczony w niewielkiej odległości ku tyłowi od krawędzi czołowej 142, a drugi pierścień uszczelniający 140jest umieszczony w małej odległości od pierwszego pierścienia 138. Otwór 136 jest pogłębiony w celu utworzenia wprowadzenia 144 umożliwiającego istnienie pewnej niewspółosiowości pomiędzy końcem rury i otworem 136. Każdy element 134 jest zamontowany tak, aby mógł wykonywać ruch ślizgowy posuwistozwrotny przy pomocy prowadnic 146 wzdłuż odpowiedniej osi 148 tłoczyska 132 i końca rury, jak została początkowo umieszczona w tłoczniku. Każdy element 134 zawiera parę wystających na zewnątrz ramion 150, które wchodzą do współpracujących szczelin 152 w prowadnicach 146.

Figura 11 przedstawia przekrój zacisku 160 zamontowanego w zespole uszczelniającym 104 z fig. 9 i fig. 10 według korzystnej postaci niniejszego wynalazku. Stwierdzono, że kształtowanie w rurze wygięć o małych promieniach powoduje zbyt szybkie wciąganie metalu z końców rury do gniazda tłocznika, co powoduje, że metal zdwaja się, zwłaszcza na wewnętrznych promieniach zgięć. Aby temu zapobiec zapewniono zacisk 160 mający regulować płynięcie metalu z końców rury podczas procesu kształtowania. Zacisk 160 zawiera cylindryczny blok 162 mający

172 382 przechodzący przez niego otwór 164 dla płynu. Przez otwór 164 doprowadzany jest płyn o podwyższonym ciśnieniu do wnętrza rury. Wokół otworu płynowego 164 wykonane są pogłębione otwory 166 do zamocowania śrubami zacisku 160 wewnątrz otworu 136 w zespole uszczelniającym 104. Tak zostanie to opięanpęzczecłołnwoTmni zei ηΜνηπ/ 1 AA dla

--—---------- ” --------------* ~ ^»xj Λνν KA.u.

wkrętów zacisku są o 0,25 mm większe od średnicy wkrętów 167.

Dzięki temu, że pogłębione otwory 166 są wykonane jako większe od wkrętów zacisk ma możliwość swobodnego przesuwania się do spodu otworu 136 w zespole uszczelniającym 104. Znaczenie tego, że zacisk jest w stanie przesuwać się w otworze w zespole uszczelniającym stanie się jasne, gdy zostanie opisane działanie zespołu uszczelniającego z zaciskiem. Na zewnątrz zacisku 160 umieszczony jest zespół pierścieniowy występów 169.

Średnica zacisku 160 jest mniejsza od wewnętrznej średnicy rury tak, że rurajest pasowana na zewnętrznej powierzchni zacisku 160, jak pokazano na fig. 11.

Zacisk 160 jest zamocowany wewnątrz otworu 136 zespołu uszczelniającego 104 korzystnie za pomocą wkrętów 167, jednak mogą być stosowane inne typowe środki, pod warunkiem, że zacisk może się przesuwać w otworze w zespole uszczelniającym 104. Pomiędzy zewnętrzną ιλ/ί p ιί/Μιτιλι» zcsku o+i powił 1 hi o fn rmrvo-tw ro zona est src/zlin»·-· ór-a umo liwaz^Al...

W 1 ZjUV1OAU X W U* X w 1V1 ZjV-1X1JLX<X UL»» Ul u. ul V* Ul ZjUUU J UOl OZA^ZA^llUCl, MU1 ci 1X11 IM Zll Wici osadzenie pomiędzy nimi końca rury, jak pokazano na fig. 11. W otworze 172 w zespole uszczelniającym 104 umieszczony jest ruchomy trzpień 170, pokazany w widoku na fig. 12, który może poruszać się pionowo w otworze 172 w zespole uszczelniającym 104 tak, że trzpień 170 może być opuszczony nad zespołem pierścieniowych występów 169 na zacisku 160. Do przemieszczania ruchomego trzpienia 170 pomiędzy jego położeniami górnym i dolnym mogą być stosowane typowe środki takie, jak, na przykład, pokazany na fig. 7 cylinder hydrauliczny 103. Trzpień ruchomy 170 służy do dociskania rury do zespołu pierścieniowych występów 169 i w ten sposób do zaciskania końców rury i regulowania płynięcia metalu do gniazda tłocznika.

Figura 12 przedstawia w widoku z boku ruchomy trzpień 170 pokazany na fig. 11. Powierzchnia 173 ruchomego trzpienia 170 jest zakrzywiona tak, aby odwzorowywała zewnętrzną powierzchnię rury. Korzystnie promień krzywizny ruchomego trzpienia wynosi około 1,9 mm.

Figura 13 przedstawia szczegół pierścieniowego występu, który jest korzystnie uformowany na zewnętrznej powierzchni zacisku. Pierścieniowy występ ma wysokość H wynoszącą około 0,76 mm i szerokość W wynoszącą 0,38 mm. Górna powierzchnia pierścieniowego występu jest w poziomie płaska, zaś jego boki są korzystnie pionowe. Promień R zaokrąglenia w punktach schodzenia się boków pierścieniowego występu powierzchnią zacisku 160 korzystnie nie jest większy niż 0,51 mm. Konstrukcja pierścieniowego występu powoduje jego wgłębianie się w materiał rury i tym samym zapewnia kontrolę płynięcia materiału do tłocznika.

Obecnie zostanie opisane działanie zespołu uszczelniającego 104 i zacisku 160. Chociaż przedstawiono tylko jeden zespół uszczelniający 104, zespół uszczelniający na przeciwległym końcu rury także ma zamontowany w nim zacisk. Chociaż zacisk został zastosowany w każdym zespole uszczelniającym do formowania tej określonej części, decyzja o tym, czy zastosować zacisk będzie zależała od tego jaka określona część jest kształtowana. Zacisk może być umieszczony w jednym zespole uszczelniającym, a w drugim nie, lub może nie być konieczny w żadnym zespole uszczelniającym. Gdy zespół uszczelniający 104 jest przemieszczany w celu sprzęgnięcia z końcem rury 101, koniec rury wchodzi do otworu 136 i ślizga się po zacisku 160. W ten sposób koniec rury znajduje się pomiędzy uchwytem 160 i otworem 136. Kiedy już zespół uszczelniający 104 jest sprzęgnięty z końcem rury, wówczas obniżany jest, poprzez otwór 172 w zespole uszczelniającym 104, ruchomy trzpień 170 tak, że zakrzywiona powierzchnia 173 ruchomego trzpienia 170 naciska na zewnętrzną powierzchnię rury. Nacisk wywierany przez ruchomy trzpień 172 dociska część rury przyległą do powierzchni 173 trzpienia do zespołu pierścieniowych występów zacisku. Nacisk wywierany przez ruchomy trzpień 170 powoduje pionowe przemieszczanie się zacisku do dołu otworu 136 zespołu uszczelniającego 104, gdzie dolna część pierścieniowych występów 169 naciska na dolną część rury. Zacisk 160 może się przemieszczać, gdy wywierany jest nacisk przez ruchomy trzpień 160 dzięki układowi pływającemu utworzonemu przez pogłębione otwory 166 i wkręty 167, jak opisano powyżej. Chociaż pierścieniowe występy 169 na zacisku 160 z fig. 11 pokazane są jako rozciągające się równomiernie wokół obwodu zewnętrznej powierzchni zacisku, to mogą być stosowane różne inne

172 382 kształty. Stwierdzono, na przykład, że część pierścieniowych występów 169 najbliżej powierzchni 173 trzpienia mogłaby być usunięta z zacisku umieszczonego w zespole uszczelniającym najbliższym wybrzuszonemu odcinkowi rury. Ponadto wynalazek niniejszy może być stosowany z jednym pierścieniowym wmienem liiło wiel-c7t) ieh ilośeiii 1 ΑΠ w nnłaezenin 7 ruchomym trzpieniem 170 reguluje ilość i prędkość materiału rury płynącego do gniazda tłocznika utworzonego przez tłocznik 102 i stempel 100. Regulowaniu ilości materiału płynącego do gniazda tłocznika może, jednak, towarzyszyć zmniejszanie się grubości ścianek rury. W celu skompensowania tego efektu, w korzystnym przykładzie wykonania stosowany jest rurowy półwyrób mający większą grubość ścianki od grubości ścianki wymaganej w gotowym elemencie ramy.

Figura 14 przedstawia przekrój poprzeczny stanowiska III do kształtowania hydraulicznego z fig. 7. Matryca 102 zawiera pionową stykającą się ze stemplem ścianę 200, której podstawa łagodnie przechodzi w zwróconą do góry półkę 202, która zawiera dolną połowę odcisku części kształtowanej w gniazda tłocznika. Poniżej i z lewej strony- półki 202 tłocznik 102 zawiera profilowaną i pionową piętę 204. Pięta 204 jest profilowana w celu teleskopowego ft me ą s ΡΛ1 S-n «i O /ΊΑ 1 ł/·^ Α·»»Τ r r»/\nłrtn * a Λ ··»·« o 4-»·»^ x r Λ , Λλ·, O «·»1 1 poiłjącviuu .ia ociuiii£ ian ąi^n0y6i awo, mnj uv óJZiacilJiy puanAj. OlpUlptl iUp £dVilCl(j.

dopełniającą rozciągającą się do dołu część, która zawiera pionową ścianę 206. Ściana 206 na jej górze łagodnie przechodzi w zwróconą do dołu półkę 208, która zawiera górną połowę odcisku części kształtowej gniazda tłocznika. Stempel 100 ponadto zawiera, z prawej strony półki 208, pionową piętę 210. Pięta 210, podobnie jak pięta 204 matrycy 102, jest profilowana w celu teleskopowego złączenia ze stykającą się ze stemplem ścianą 200 matrycy 102 w zasadniczo całkowicie przylegającym połączeniu. To jest, gdy stempel 100 tłoczy pionowo do dołu, półka 208 jest w stałym ustawieniu w jednej osi z półką 202, pionowa pięta 210 ślizga się po pionowej ścianie 200, a pionowa ściana 206 ślizga się po pionowej ścianie 204.

Podczas gdy stykająca się ze stemplem ściana 200 łagodnie przechodzi w półkę 202, przejście pomiędzy półką 202 i piętą 204 tworzy bardzo ostry kąt 212. Całe przecięcie półki 202 i pięty 204jest zaokrąglone promieniem wynoszącym w przybliżeniu 1,6 mm. Promień ten może się zmieniać w zależności od charakterystyki kształtowanej rury i sił, jakie mają być do niej przykładne. W niniejszym przykładzie wykonania promień 1,6 mm w miejscu przecięcia 212 jest zbyt mały, aby wpływał na zewnętrzne ukształtowanie rury w miejscu przecięcia 212 podczas poniżej opisanego etapu podwyższanego ciśnienia we wnętrzu rury. Przejścia pomiędzy stykającą się ścianą 206, półką 208 i piętą 210 stempla 100 są ukształtowane w podobnej relacji.

Obie półki 202 i 208 w niniejszym przykładzie wykonania zmieniają się w pionie na całej ich długości, jak widać na fig. 7. Środkowe odcinki, odpowiednio, 214 i 216, pokazane na fig. 7, obu tych półek wystają do dołu. Stąd gdy prosta w poziomie wypukła rura ze stanowiska II jest położona na tłocznik 102 stanowiska III, wówczas rura styka się tylko z półką 202 na przednich i tylnych częściach odpowiednio, 218 i 220 matrycy 102, jak pokazano na fig. 7. Gdy stempel 100 jest pchany do dołu w kierunku matrycy 102, tylko środkowa, wystająca do dołu część 214 półki 208 styka się najpierw z rurą. Dalszy ruch do dołu stempla 100 będzie, oczywiście, zaczynał zginanie rury pomiędzy półkami 202 i 208.

Gdy stempel 100 jest całkowicie opuszczony i sprzężony z matrycą 102, wówczas półki 202 i 208 tworzą zamkniętą wnękę, jak pokazano na przekroju na fig. 14, która wyznacza częściowy odcisk wstępnie ukształtowanej rury. Granice pionowego ruchu stempla 100 są regulowane przez przetworniki, które sterują działaniem zespołów cylindrów.

Działanie stanowiska III zostanie objaśnione w odniesieniu do fig. fig. 7 -14. Przy stemplu 100 całkowicie cofniętym do góry i z całkowicie odsuniętymi zespołami uszczelniającymi 104 układ przenoszący dostarcza rurę stanowiska II do stanowiska III i umieszcza ją na półce 202 utworzonej przez dolny tłocznik 102. Następnie mechanizm podnoszący puszcza rurę i się cofa się, a przenośnik zwrotny wraca do swego położenia postojowego. Kadź’ 110 jest wypełniona wodną kąpielą do poziomu znacznie wyższego od zespołów uszczelniających 104 i wyższego od wierzchu rury umieszczonej na matrycy 102. Po umieszczeniu rury w kadzi 110 i na matrycy 102 rura jest automatycznie wypełniana roztworem wodnej kąpieli. Mechanizm podnoszący oczyszcza tor zespołów uszczelniających i zespoły uszczelniające jednocześnie, teleskopowo, przesuwają się tak, że obejmują końce rury. Pierścienie uszczelniające o przekroju okrągłym 138 i

172 382

140 w zespole uszczelniającym 104 są w stanie utrzymywać szczelność przy ciśnieniu w rurze wynoszącym w przybliżeniu 56 kG/cm^ do 63 kG/cm². Gdy pierścienie uszczelniające 138 i 140 rozciągają się, w celu sprzężenia z końcami rury i ich uszczelnienia, tworzona jest przez rurę i otwór 13/6 t-mkiięt- >bjip>nćz ni z lirąc o wfwuni nCaΓin/ittjązigczσ/i ino -^nVr7łDAw^i We.z ^tr7 z rury jest oczyszczane w celu zminimalitcwania ilości pęcherzy zatrzymanego w nim powietrza. Następnie opuszczany jest ruchomy trzpień 170 nad końcami rury w zespołach uszczelniających 104.

Następnie stempel 100 szybko przesuwa się do dołu, do położenia, w którym chwytana jest rura. W położeniu tym wystający do dołu środkowy odcinek 214 półki 208 znajduje się dokładnie nad rurą. Także wystająca do dołu, ściana 206 teleskopowo otoczyła rurę i część matrycy 1102. W tym stadium dolna krawędź ściany 206 przeszła poniżej zaokrąglonej krawędzi półki 202 w jej najniższym punkcie. Jeśli rura nie była ustawiona całkowicie w osi z półką 202, wówczas ściana 206 stempla 100 będzie kierować krzywizną rurę do wewnątrz, do jej właściwego ρictcwo ustawionego w osi położenia. Teraz rura jest całkowicie uchwycona wewnątrz wypełniającej półki wnęki wyznaczonej przez półki 202 i 208 i pionowe ściany 206 i 210, a rura i otwory 136 zespołów uszczelniających 104 są całkowicie wypełnione roztworem kąpieli.

Przy rlr^Urttazh 134 załkcWiCir aa^fyciągniętyzh, ^łaewt^trztym ciśnieme^a hydr aulicznym w rurze z grubsza niższym od granicy plastyczności i stemplu 100 znajdującym się w położeniu, w którym uchwycono rurę, stempel 100 wysuwa się do położenia jego całkowitego wysunięcia. Przy rurze całkowicie uchwyconej wewnątrz wypełniającej półki wnęki wyznaczonej przez półki 202 i 208 i pionowe ściany 206 i 210, podczas zbliżania się do siebie półek 202 i 208 rura nie ma gdzie uciekać lub być zaciśniętą. Zamiast tego rura dostosowuje się jedynie do kurczącej się, profilowanej wnęki, która będzie, po zakończeniu wysuwania stempla 100, wyznaczana całkowicie przez półki 202 i 208. Elastyczny trzpień utworzony przez wewnętrzne ciśnienie hydrauliczne wewnątrz rury zapewnia tasaZnizzc równomierne, bez wyboczrtia, odkształcanie rury zgodnie z kształtem półek 202 i 208. Podczas procesu odkształcania końce rury są ciągnięte w kierunku gniazda tłocznika. W celu utrzymania sprzęgnięcia z końcami rury zespoły uszczelniające także przesuwają się w kierunku gniazda tłocznika.

Po skończeniu, odpowiedniej zawory (nie pckytane) rozładowują pozostające w rurze ciśnienie do kąpieli. Jak tylko ciśnienie wewnątrz rury opada elementy 134 są wycofywane i stempel 100 jest przesuwany do góry do jego cofniętego położenia. Następnie układ przenośnika zwrotnego dostarcza rurę do stanowiska IV.

Stwierdzono, że nacisk wywierany wewnątrz rury musiał być zmniejszany podczas procesu kształtowania w celu utrzymania stałego ciśnienia wewnątrz rury. Wewnętrzne ciśnienie utrzymywane w rurze na całym skoku prasy korzystnie mieści się w przedziale od około 56 kG/cm^z do 63 kG/cm2. Wewnętrzne ciśnienie jest ciągle obserwowane i regulowane za pomocą środków znanych specjalistom w tej dziedzinie i dlatego nie muszą być one opisane szczegółowo.

Figura 15 przedstawia przekrój boczny stanowiska IV do kształtowania hydraulicznego, gdzie wstępnie uksttałtcwata rura ze stanowiska III jest dalej wyginana tak, aby ukształtować pionowe zagięcie korzystnie mające promień wynoszący 200 mm. Stanowisko IVjest tasadnictc identyczne ze stanowiskiem III z wyjątkiem gniazda tłocznika utworzonego przez tłocznik 300 i stempel 302 i dlatego do oztazzania identycznych części użyto te same oznaczenia liczbowe. Szczególnie rzut pcticmy gniytZa tłocznika utworzonego przez tłocznik i stempel stanowiska III pckatany na fig. 8 jest taki sam dla stanowiska IV. Dlatego, podobnie jak stanowisko III, stanowisko IV zmienia tylko pionowy zarys rury. Stanowisko IV działa w sposób identyczny jak stanowisko III i dlatego nie wymaga ttctegółcwegc opisu. Na stanowisku IV jest utrzymywane w rurze takie samo wewnętrzne ciśnienie, jakie było stotcwate na stanowisku ΠΙ.

Stwierdzono, że grubość rury ukształtowanej na stanowisku IV zwiększył się w przybliżeniu o 14%o wewnątrz zagięć podczas, gdy grubość rury na zewnątrz zagięć zmniejszyła się w przybliżeniu o 17%. Grubość w obszarze wybrzuszenia pozostała w zasadzie niezmieniona.

Po skończeniu wewnętrzne ciśnienie jest rozładowywane, wycofywane są elementy uszctelniająze i stempel jest przesuwany w górę do jego położenia wycofania. Układ przenośników zwrotnych dcstarcta następnie rurę do stanowiska V. Przed umieszczeniem na tłocznika stanowiska V rura jest cbrazata o 90°.

172 382

Następnie wykonuje się w poziomie wygięcia i zmienia się poziomy przekrój poprzeczny wybrzuszonej i wygiętej w pionie rury. Wymagany kształt części ma zmnieniający się przekrój poprzeczny przy zmieniającym się zarówno w pionie jak i w poziomie zarysie.

Figura 16 przedstawia boczny przekrój stanowiska V w położeniu otwartym z przyłączonymi zespołami uszczelniającymi 304. Stanowisko V ogólnie zawiera prasę 307 ze zmienną prędkością suwaka zdolną do postoju na końcu jej skoku, mającą parę zespołów górnych cylindrów hydraulicznych 306 (fig. 18), które pionowo przesuwają ruchem posuwisto-zwrotnym stempel 302. Kadź 308 mająca podstawę 310 i ścianki 312 jest wypełniona do odpowiedniego poziomu tym samym wodnym roztworem, którym wypełnione są kadzie stanowiska II - IV. Jak pokazano na fig. 1 stanowisk IV i V wykorzystują jedną wspólną kadź.

Figura 17 przedstawia rzut poziomy tłocznika 300 stanowiska V. Zanim rura ukształtowana przez stanowisko IV jest dostarczana do stanowiska V i umieszczana w gniazda tłocznika 300 jest ona obracana o 90° tak, aby pionowe wygięcie ukształtowane przez stanowiska III i IV stało się poziomym. Jak widać na fig. fig. 16 i 18 gniazdo tłocznika utworzone przez tłocznik i stempel wyznacza wygiętą w pionie rurę ze zmieniającym się, ogólnie prostokątnym przekrojem poprzecznym. To pionowe wygięcie ze stanowiska V jest, jednak, prostopadłe do wygięcia ukształtowanego przez stanowiska III i IV. Chociaż pochylenia wygięć ukształtowanych na stanowiskach III - V są określane jako pionowe lub poziome, to możliwe są inne kierunki, które zależą od produkowanej części.

Ponieważ końce rury nie ulegają zmianie na kolejnych stanowiskach, więc zespoły uszczelniające są identyczne z zespołami opisanymi w odniesieniu do stanowisk III i IV i dlatego nie muszą być dokładnie opisane. Zespoły uszczelniające stanowiska V, jednak, nie mają zamontowanych w nich zacisków, jak opisano poprzednio.

Figura 18 przedstawia przekrój tłocznika i stempla stanowiska V. Matryca 300 zawiera pionową, stykającą się ze stemplem, ścianę 320, której podstawa łagodnie przechodzi w zwróconą do góry półkę 322 zawierającą dolną połowę odcisku części formowanej w gniazda tłocznika. Poniżej półki 322, z jej lewej strony tłocznik zawiera profilowaną i pionową piętę 324. Pięta 324jest profilowana tak, aby łączyła się teleskopowo ze stykającą się z ścianą 326 tłocznika, która będzie opisana szczegółowo poniżej. Stempel 302 zawiera dopełniającą, wystającą do dołu część 328, która zawiera pionową ścianę 326. Ściana 326 u jej góry łagodnie przechodzi w zwróconą do dołu półkę 320, która zawiera górną połowę odcisku części formowanej w gniazda tłocznika. Stempel 302 zawiera ponadto, z prawej strony półki 330 pionową piętę 332. Pięta 332, podobnie jak pięta 324 matrycy 300, jest profilowana, aby teleskopowo łączyła się ze stykającą się ze stemplem ścianą 320 w zasadniczo całkowicie przylegającym połączeniu. To jest, gdy stempel wysuwa się pionowo do dołu, półka 330 jest w stałym pionowym ustawieniu współosiowym z półką 322, pionowa pięta 332 przesuwa się po pionowej ścianie 320 i pionowa ściana 326 przesuwa się po pionowej pięcie 324.

Podczas gdy stykająca się ze stemplem ściana 320 łagodnie przechodzi w półkę 322, przejście pomiędzy półkę 322 i piętą 324 tworzy bardzo ostry kąt 332. Całe przecięcie półki 322 z piętą 324jest zaokrąglone promieniem wynoszącym w przybliżeniu 1,6 mm. Promień ten może zmieniać się w zależności od charakterystyki kształtowanej rury i sił, jakie mają być do niej przykładane. W niniejszym przykładzie wykonania promień 1,6 mm w miejscu przecięcia 332 jest zbyt mały, aby wpływał nazewnętrzne ukształtowanie rury w miejscu przecięcia 332 podczas poniżej opisanego etapu podwyższania ciśnienia w rurze. Przejścia pomiędzy stykającą się z ścianą 326 matrycy, półką 330 i piętą 332 stempla 302 są ukształtowane w podobnej relacji.

Obie półki 322 i 330 w. niniejszym przykładzie wykonania zmieniają się w pionie na całej ich długości, jak widać nafig. 16. Przekrój poprzeczny gniazda matrycy jest, jak pokazano na fig. 18, ogólnie prostokątny. Obie półki, jak widać na fig. 16, wystają do dołu. Zanim rura ze stanowiska IV jest wprowadzana na matrycę stanowiska V, rura jest obracana o 90 stopni przez mechanizm podnoszący przenośnika zwrotnego. Dlatego pionowe wygięcie w rurze ukształtowane na stanowiskach III i IV leży poziomo na matrycy stanowiska V, jak pokazano za pomocą linii dwupunktowych 301 na fig. 16 i można zobaczyć w rzucie poziomym na fig. 17. Rura najpierw styka się z półki 332 tylko na częściach przedniej i tylnej, odpowiednio, 338 i 340 matrycy 300. Kiedy stempel 302jest wysuwany do dołu w kierunku matrycy 300, tylko wystająca

172 382 do dołu część 334 półki 330 będzie z początku stykać się z rurą. Dalszy ruch do dołu stempla 302 będzie, oczywiście, rozpoczynał zginanie rury pomiędzy półkami 322 i 330. Kiedy stempel 302jest całkowicie wysunięty i złączony z matrycą 300, półki 322 i 330 tworzą zamkniętą wnękę, jak widać na przekroju na fig. 18, która wyznacza częściowy odcisk częściowo ukształtowanego elementu ramowego. Granice ruchu pionowego stempla 302 są regulowane przez przetworniki, które sterują działaniem zespołów cylindrów. W niniejszym przykładzie wykonania ukształtowanie przekroju poprzecznego zamkniętego gniazda utworzonego przez półki 322 i 330 zmienia się znacznie na całej jego długości. Obwód przekroju określonego przez zamknięte gniazdo ma kształt ogólnie prostokątny w przeciwieństwie do zasadniczo okrągłego przekroju umieszczonej w nim rury. Działanie stanowiska V zostanie opisane w odniesieniu do fig. fig. 16 - 18. Przy stemplu 302 znajdującym się w jego cofniętym, górnym położeniu i całkowicie cofniętymi uszczelniającymi 304, rura jest dostarczana ze stanowiska IV do stanowiska V. Przed umieszczeniem na półce 322 matrycy 300 rura jest obracana o 90°. Kadź wypełniona jest wodną kąpielą do poziomu, który jest znacznie wyższy od zespołów uszczelniających 304 i wyższy od wierzchu rury umieszczonej na matrycy 300. Po umieszczeniu rury w kadzi i na matrycy 300 rura jest automatycznie wypełniana roztworem wodnej kąpieli. Mechanizm podnoszący oczyszcza tor zespołów uszczelniających i zespoły uszczelniające równocześnie, teleskopowo, otaczają końce rury. Pierścienie uszczelniające o przekroju okrągłym w zespołach uszczelniających są zdolne do utrzymywania szczelności przy ciśnieniu w rurze wynoszącym w przybliżeniu 246 kG/cm. Gdy pierścień uszczelniający rozciąga się i styka się z końcami rury oraz je uszczelnia, przez rurę i otwory, z wyjątkiem otworów odpowietrzających (nie pokazanych), tworzonajest zamknięta objętość. Wnętrze ruryjest oczyszczane w ceiu zminimalizowania ilości zatrzymanych w nim pęcherzy powietrza. Podczas gdy elementy uszczelniające z zespołów uszczelniających 304 są dalej wyciągane, we wnętrzu rury utrzymywane jest ciśnienie 63 Kg/cm.

Następnie stempel 302 wysuwany jest szybko do dołu, do położenia, w którym chwytana jest rura. W położeniu tym, wystający do dołu odcinek półki 330 znajduje się tuż ponad rurą. Także rozciągająca się w dół, stykająca się z matrycą ściana 326 otacza teleskopowo rurę i część matrycy 300. W tym stadium dolna krawędź stykającej się z matrycą ściany 326 przeszła poniżej zaokrąglonej krawędzi półki 322 w jej najniższym punkcie. Jeśli rura nie była w pełni współosiowa w pionie z półką 322, wówczas stykająca się z matrycą ściana 326 stempla 302 przemieści krzywizną rurę do wewnątrz, w jej właściwe, ustawione pionowo w osi położenie. Teraz rura jest całkowicie uchwycona wewnątrz wypełniającej półkę wnęki określonej przez półki 322 i 330 i pionowe ściany 326 i 332, a rura oraz otwory zespołów uszczelniających są całkowicie wypełnione roztworem kąpieli. Po obniżeniu stempla 302 do jego położenia całkowitego sprzężenia ciśnienie wewnątrz rury jest zwiększone do 246 kG/cm.

Przy całkowicie przyłączonych zespołach uszczelniających 304, wewnętrznym ciśnieniu hydraulicznym w rurze z grubsza mniejszym od granicy plastyczności i stempla zatrzymanym w położeniu, w którym uchwycona jest rura, stempel 302 wysuwa się do dołu, do jego położenia całkowitego wysunięcia (pokazane na fig. 18). Przy całkowicie uchwyconej wewnątrz wypełniając półkę wnęki wyznaczonej przez półki 322 i 330 i pionowe ściany 326 i 332, gdy półki 322 i 330 zbliżają się do siebie nawzajem rura nie ma gdzie uciekać lub być zaciśniętą. Zamiast tego, rura jedynie dostosowuje się do kurczącej się, profilowanej wnęki, która po zakończeniu wysuwania stempla 302 będzie wyznaczana całkowicie przez 322 i 330. Elastyczny trzpień utworzony przez wewnętrzne ciśnienie hydrauliczne wewnątrz rury zapewnia zasadniczo równomierne, bez występowania wyboczenia, odkształcenie rury zgodne z kształtem półek 322 i

330.

Wewnętrzne ciśnienie przyłożone do rury jest zwiększane od korzystnie około 60 kG/cm do około 246 kG/cm, tak aby rura wypełniła naroża w gniazda matrycy zmieniając w ten sposób przekrój poprzeczny rury z zasadniczo okrągłego w zasadniczo prostokątny. Obwód każdego prostokątnego przekroju poprzecznego jest taki sam, jak obwód rury umieszczonej w gniazda matrycy lub trochę od niego mniejszy. Jeśli to jest wymagane rura może być rozpęczona tak dużo, jak to jest konieczne i korzystnie od około 8 do 25% pierwotnej wielkości półwyrobu. Granice rozpęczania są określane przez stosowany materiał i ostateczny wymagany kształt.

172 382

Po zakończeniu odpowiednie zawory (nie pokazane) rozładowują pozostałe ciśnienie w rurze do kąpieli. Po zmniejszeniu ciśnienia wycofywane są elementy uszczelniające i stempel przesuwany jest do góry do jego położenia wycofania. Potem element zwrotny przenosi się z jego położenia spoczynkowego, w którym mechanizm podnoszący spoczywa pomiędzy stanowiskiem IV i stanowiskiem V, do jego położenia tylnego, w którym mechanizm podnoszący jest usytuowany nad stanowiskiem V. Następnie mechanizm podnoszący opuszcza się, chwyta częściowo ukształtowany element ramowy i unosi się, podnosząc go z kadzi. Następnie element zwrotny przenosi się do swojego poprzedniego położenia nad stanowiskiem VI.

Figura 19 przedstawia rzut poziomy stanowiska VI. Oprzyrządowanie stanowiska VI jest używane do wykrawania otworów w elemencie ramy ukształtowanym przez stanowisko V. Stanowisko VI ogólnie zawiera kadź 400 tworzoną przez podstawę 402 i ścianki 404. Do podstawy kadzi przymocowane jest podwyższenie 406 (patrz. fig. 20), na którym zamontowane są stojak 408 i sanie 410. Stojak 408 przymocowany jest nieruchomo za pomocą typowych środków takich, jak śruby lub wkręty (nie pokazane). Sanie 410 są zamontowane na torze 412 (patrz. fig. 21), który umożliwia im przemieszczanie w kierunku do lub od stojaka 408, jak to zostanie

C7n7(^CTr^r\\ur\ πηκαηο

Do /10/1 1λπ4^< nv“r ruuIjI j lilWU W 0.1 IV są i przechodzą przez nie zespoły cylindrów 416 umieszczone na przeciwległych końcach kadzi 400. Cylindry 416 wykorzystywane są do łączenia zespołów uszczelniających 418 z końcami rury. Zespoły uszczelniające 418 są identyczne z zespołami uszczelniającymi stanowiska V. Cylindry 414 są tak zamontowane, aby przechodziły przezjedną ściankę 404 kadzi i są używane do przemieszczania sań 410 w kierunku do I od stojaka 408, jak zostanie szczegółowo opisane poniżej.

Jak widać na fig. 19, w różnych miejscach zamontowane są na stojaku 408 i saniach 410 zespoły przebijające otwory 420. Chociaż przedstawiona została określona ilość zespołów przebijających otwory 420 w określonych położeniach wzdłuż stojaka 408 i sań 410, to liczba i rozmieszczenie zespołów przebijających otwory mogą się zmienić w zależności od liczby i rozmieszczenia otworów, które mają być przebijane w elemencie ramy.

Sanie 410 i stojak 408 wyznaczają tu gniazdo matrycy identyczny z gniazdem matrycy stanowiska V, co uwidoczniono za pomocą linii kreskowych 422 na fig. fig. 19 i 20. Gniazdo matrycy stanowiska VI nie zmienia kształtu rury ukształtowanej przez stanowisko V, leczjedynie zamyka w sobie rurę, gdy są w niej przebijane otwory. Dlatego rura ukształtowana przez stanowisko V doskonałe układa się wewnątrz gniazda matrycy utworzonego przez stojak i sanie stanowiska VI.

Figura 20 jest częściowym przekrojem poprzecznym stanowiska VI wykonanym wzdłuż linii 20 - 20 na fig. 19 z usuniętymi zespołami przebijającymi otwory 420. Kształt rury umieszczonej w saniach 410 i stojaku 408 jest przedstawiony za pomocą linii kreskowych 422. Każdy zespół uszczelniający 418 jest zamocowany na podwyższeniu 424 w taki sam sposób, jak zespoły uszczelniające stanowisk III - V. Zespoły cylindrów 414 zamocowane na jednej ściance 404 kadzi 400 są używane do przesuwania sań 410 w kierunku do lub od stojaka 408. Zespoły przebijające otwory 420 (pokazane na fig. 19) zostały pominięte w celu pokazania otworów 426 utworzonych wzdłuż sań 410. Otwory 426 przechodzą przez ścianę sań do wnętrza gniazda matrycy, co umożliwia mocowanie w nich zespołów przebijających otwory. Podobne otwory rozmieszczone są także wzdłuż stojaka 408 (nie pokazane). Kadź 400 jest wypełniona tą samą cieczą, którą stosowano, jak opisano powyżej, w kadziach na innych stanowiskach. Poziom cieczy w kadzi jest taki, że zespół umieszczony w kadzi jest zasadniczo zanurzony.

Figura 21 jest przekrojem poprzecznym stanowiska VI wykonanym wzdłuż linii 21 - 21 na fig. 19. Sanie 410 są pokazane w ich położeniu, w którym są złączone ze stojakiem 408. Na saniach i stojaku, w celu zmniejszenia ich zużycia, umieszczono znane specjalistom w tej dziedzinie płyty ochronne 430. Jak można zauważyć na przekroju poprzecznym gniazda matrycy, gniazdo matrycy ma zasadniczo taki sam kształt, jak umieszczona w nim rura.

W otworach 426 pokazanych na fig. 20 znajdujących się w saniach 410 zamontowano dwa zespoły przebijające otwory 420. Zespoły przebijające otwory 420 są tak rozmieszczone, aby dwa otwory były przebijane w sąsiednich bokach rury.

Każdy zespół przebijający otwory 420 ogólnie zawiera cylinder 434 i stempel 436. Cylinder 434 przesuwa stempel 436 pomiędzy jego wsuniętym położeniem i położeniem

172 382 przebijania. Wewnątrz otworu 426 w saniach 410 umieszczony jest blok 438 z przechodzącym przez niego otworem. Przez blok może jednak przechodzić, jak to będzie omówione w odniesieniu do fig. 28, kilka otworów. Jak opisano poprzednio, pokazany na fig. 20 otwór 426 przechodzi do wnętrza gniazda matrycy. Otwór w bloku 438 także przechodzi do wnętrza gniazda matrycy i w ten sposób odsłania część zewnętrznej powierzchni rury umieszczonej w tym gniazda. Blok 438 jest zamocowany w otworze 426 za pomocą typowych środków. Otwór w bloku 438 ma takie wymiary, aby umożliwiał przechodzenie przez niego stempla 436, jak pokazano na fig. 21. W szczególności średnice otworu i stempla 436 są bardzo zbliżone tak, że gdy stempel 436 jest włożony w otwór, wówczas otwór jest zasadniczo uszczelniony. W celu zapewnienia korygowaniajakiejkolwiek niewspółosiowości pomiędzy stemplem 436 i otworem wykonano fazę 441.

Figura 22 przedstawia korzystny przykład wykonania stempla 436 stosowanego łącznie z niniejszym wynalazkiem. Stempel 436 ma wchodzący w styk ze ścianką rury odcinek 438, który ma kształt ogólnie eliptyczny, jak pokazano na fig. 23 i jest wykonany ze stali hartowanej. Na jednym końcu odcinka 438 znajduje się powierzchnia przebijająca 440, która jest częścią stempla, która przebija lub przecina ściankę rury. Kształt powierzchni ptzeuijającej 440 stempla 436jest specjalnie tak zaprojektowany, aby gładko przebijał on ściankę rurową. W szczególności stempel jest zaprojektowany z określoną wielkością kąta przyłożenia i ostrza, który zmniejsza powierzchniowe odkształcenia ścianki rury wokół przebitego otworu. Konstrukcja stempla zapewnia także wyrównane naciski obciążające na całej powierzchni czołowej stempla i umożliwia całkowite odjęcie kawałka metalu od ścianki rury. Jak pokazano na fig. 22, powierzchnia przebijająca440jest zasadniczo powierzchnią wklęsłą. Przesunięcie dl od krawędzi powierzchni do punktu pl wynosi korzystnie około 9,5 mm. Podczas gdy powierzchnia przebijająca 440jest ogólnie wklęsła, części brzegowe tej powierzchni mają segment liniowy, co pokazano w szczególe na fig. 25. Jak pokazano na fig. 25 segment liniowy tworzy kąt al z poziomem. Korzystnie kąt al wynosi około 70°. Długość liniowego segmentu d2 wynosi korzystnie 0,76 mm. Kształt powierzchni czołowej stempla i w szczególności brzegi tej powierzchni, jak pokazano na fig. 25, zapewniają ostrze tnące, w którym zlokalizowana jest siła przykładana do ścianki rury, zamiast przyłożenia na całej powierzchni, jak to jest w typowych stemplach. Ponadto, gdy ostrze tnące stempla wycina kawałek metalu ze ścianki rury, wówczas ten kawałek metalu jest wypchany do wklęsłej części powierzchni czołowej 440 stempla. Pomaga to zmniejszyć siłę przyłożoną do ścianki rury wokół krawędzi matrycowanego otworu. Chociaż na fig. fig. 22 - 25 przedstawiono stempel o określonych wymiarach, mogą być stosowane stemple o różnych innych wymiarach do wycinania w rurze otworów o różnych wielkościach. Chociaż wielkość stempla może się zmieniać, konstrukcja powierzchni czołowej stempla musi zapewniać określoną wielkość kąta przyłożenia i ostrza, tak aby otwór był gładko wycinany w rurowej ściance.

Figura 22 A przedstawia inny przykład wykonania przebijającego otwory stempla 500, który może być używany do przebijania otworów w ściance rury. Stempel 500 ma spiczastą lub skośną powierzchnię 504, która prowadzi do zaokrąglonej krawędzi 506. Stempel 500 jest pokazany w jego położeniu przy przebijaniu, w którym przechodzi on przez ściankę rury. Podczas gdy stempel z fig. 22 całkowicie usuwał kawałek metalu ze ścianki rury, stempel z fig. 22 A tego nie robi. Zamiast tego, stempel 500 pozostawia część ścianki rury, klapkę 502, nie wyciętą. Gdy stempel 500 uderza ściankę rury, zaokrąglona krawędź 506 nie przecina ścianki rury, lecz matrycuje klapkę 502. Gdy stempel wchodzi do wnętrza odcięta część rury jest zagięta do wewnątrz rury, jak pokazano na fig. 22 A. W przeciwieństwie do stempla z fig. 22 we wnętrzu rury przebijanej za pomocą stempla z fig. 22 A nie ma kawałków metalu do usunięcia. Ponadto, aby częściowo przeciąć ściankę rury potrzebna jest mniejsza siła, niż do usunięcia kawałka metalu ze ścianki i rury.

Figura 26 przedstawia przekrój poprzeczny stanowiska VI wykonany wzdłuż linii 26 - 26 na fig. 19. W tym odcinku elementu ramowego przebijane są otwory w wierzchu i spodzie rury. Jak opisano uprzednio zespoły przebijające mogą być montowane zarówno w saniach, jak i w stojaku. Jak przedstawiono na fig. 26, zespół przebijający 450 jest zamocowany w saniach 410 podczas, gdy zespół 452 jest zamocowany w stojaku 408. Jak opisano uprzednio, wielkość

172 382 stempla może być różna, jak uwiZoztticnc na fig. 26, gdzie stempel zespołu 450 zamontowanego w saniach 410 wykonuje większe otwory, niż stempel zespołu 452 tamccowaty w stojaku

408.

Cirrnrn 0^7 X 1£U1U — } '7d/4otnniio mnv -r^-mrolz-r/śi cton mm o Izo VI ϊτ/λ rlzr^-n om z i.vuoiu w itx xnxiy ·γχ υνινι \jj jiluoj γ» i ji\u t jl w j n.vnun j

O ^7 y» <» P< r* dw t ii<X ng.

19. Na tym przekroju elementu ramowego przebijany jest tylko jeden otwór z boku elementu. Figura 28 przedstawia przekrój zespołu wykonany wzdłuż linii 28 - 28 na fig. 19. Jak pokatanc na fig. 19, każdy zespół przebijający może zawierać kilka stempli. Na fig. 28 przebijane są trzy otwory o różnych wielkościach na górze rury i jednocześnie przebijane są dwa otwory o różnych wielkościach w spodzie rury. Blok 437 współpracujący z każdym zespołem przebijającym ma odpowiednią ilość przechodzących przez niego otworów, o dokładnych wymiarach, do umieszczenia w nich stempli w takiej ilości i o takiej wielkości, jakie są stosowane w poszczególnych zespołach przebijających.

Figura 29 przedstawia inny typ stempla, który jest stosowany raczej do kształtowania niż przebijania otworu. Stempel 460 ma zasadniczo płaską powierzchnię czołową 462 z cofniętymi brzegami 464. Figura 30 przedstawia przekrój zespołu wykonany wzdłuż linii 30 - 30 na fig. 19.

r\f\___«.

Na tym przekroju elementu lamowego stempel z lig. 29 zastępuje stempel przebijający stoso wany w opisanym wcześniej innym zespole przebijającym. Zespół ten jest identyczny z wcześniej opisanym zespołem przebijającym za wyjątkiem tego, że stempel z fig. 29 zastępuje stempel przebijający z fig. 22 albo z fig. 22 A. Stempel 460 jest stosowany do odkształcania części elementu ramowego, jak pckazato na fig. 30. W szczególności, stempel 460 jest używany zamiast do przebijania otworów do kształtowania wytłoczeń w powierzchni rury. Stempel z fig. 29 jest przymocowany do zespołu cylindra w ten sam sposób, jak wcześniej opisane stemple przebijające i dlatego nie ma potrzeby dokładnie go opisywać. Specjaliści w tej dziedzinie zauważą że stosując zasady według niniejszego wynalazku można matrycować różne inne kształty.

Teraz zcttanir opisane działanie stanowiska VI w oparciu o fig. 19-21. Przy samach 410 w ich cofniętym położeniu rura umatryzowana na stanowisku V jest przenoszona do kadzi stanowiska VI, gdzie jest ona umieszczana w gti-tZa matrycy stojaka 408. Jak opisano w odniesieniu do poprzednich stanowisk, zespół na stanowisku VI jest zanurzony tak, że gdy rura jest umieszczana w gniazda matrycy stojaka 408, jej wnętrze jest wyρeltiatc zieczą. Zespoły uszczelniające 418 łączą się z końcami rury i wnętrze ruryjest oczyszczane z pęcherzy powietrza, które mogą być w nim zatrzymane, jak opisane powyżej. Po oczyszczeniu rury zespoły uszczelniające 418 podwyższają ciśnienie we wnętrzu rury korzystnie do około 63 kG/cm2.

Ciśnienie wewnętrzne w rurze jest stale obserwowane i regulowane za pomocą typowych środków takich, jak zewnętrzna pompa ciśnieniowa i związane z nią zespoły elektromechaniczne dobrze μι-κ specjalistom w tej dziedzinie. Ważne jest, aby utrzymywać ciśnienie wewnątrz rury niższe od ciśnienia, które pcwoZowyly rozpęczanie rury.

Potem uruchamiane są cylindry 414, w celu przesunięcia sań 410 do ich położenia sprzęgania i tym samym zamknięcia gniazda matrycy. Kiedy gniazdo matrycy jestjuż zamknięte podwyższane jest ciśnienie wewnątrz rury do korzystnie około 239 kG/cm.2. Następnie uruchamiane są zespoły przebijające 420 w celu przebijania rury w różnych miejscach.

Przebijanie to wykonywane jest za pomocą przesuwania stempli zespołów przebijających z bardzo dużą prędkością, korzystnie z mltimyltą prędkością wynoszącą około 3429 cm/sek. Gdy stempel wchodzi do rury, otwór utworzony przez stempel jest uszczelniany przez stempel tak, że nie ma żadnych zauważalnych strat płynu lub spadków ciśnień. Płyn we wnętrzu rury działa jak podparcie powierzchni rury, która jest przebijana i umożliwia gładkie przebicie lub przecięcie rury. Otwory mogą być przebijane równocześnie lub kolejno. Stempel odkształcający 460 z fig. 29 i fig. 30, jednak, nie jest uruchamiany aż do momentu, gdy zostaną już przebite otwory.

Po wykonaniu operacji przebijania jest obniżane ciśnienie wewnątrz rury i cofane są stemple zespołów przebijających. Potem cofane są tanie 410 otwierając tym samym gniazdo matrycy. Rura z przebitymi otworami jest zdejmowane ze stanowiska VI i dostarczana do innych stanowisk, gdzie obcitate są końce, wypłukiwane są kawałki metalu z wnętrza rury i rura jest wyładowywana, jak opitanc to w zgłoszeniu Stanów Zjednoczonych nr kolejny 07/837 081

172 382 włączonym tu przez powołanie się. Mogą być przebijane dodatkowe otwory w końcach elementu ramowego po stanowisku obcinającym końce.

Chociaż niniejszy wynalazek został przedstawiony w odniesieniu do określonego elementu ramowego, to według zasad niniejszego wynalazku mogą być kształtowane elementy ramowe mające inne wymiary i kształty. Ponadto zdolność do kształtowania elementów ramowych według niniejszego wynalazku z materiałów takich, jak stal pozwala stosować te elementy ramowe w ramach przestrzennych, na przykład, samochodów osobowych i ciężarowych. Znane są ramy przestrzenne zbudowane z elementów składowych matrycowanych za pomocą wyciskania aluminium, jednak za pomocą wyciskania aluminium można uzyskać tylko stałe przekroje poprzeczne i stąd stałą wytrzymałość konstrukcyjną na całej długości wyciskanego elementu.

Chociaż wynalazek został pokazany i opisany w związku z określonymi korzystnymi przykładami wykonania, to oczywistym jest, że specjaliści w tej dziedzinie mogą wykonać pewne zmiany i modyfikacje, w dodatku do zmian wspomnianych powyżej, bez oddalania się od podstawowych cech niniejszego wynalazku. Odpowiednio, intencją zgłaszających jest chronienie wszystkich wariantów i modyfikacji objętych przez rzeczywistym duchem i mający moc piawną zakres wynalazku.

172 382

J=H

FIG. 2

172 382

172 382

172 382

172 382

102 st

-Ί

172 382

FIG. 9

ΙΟΙ

144

148

y

FIG. 11 FIG. 12

172 382

172 382

172 382

h*

Τ“

LL

172 382

172 382

FIG. 20

402

172 382

172 382

438

410

FIG. 25

FIG. 22

-hl·

FIG. 24

FIG. 23

FIG. 29

FIG. 25

FIG. 22A

-462

464

460

172 382

172 382

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz.

Cena 6,00 zł

Claims (16)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób kształtowania elementu ramowego z rurowego półwyrobu, w którym umieszcza się rurowy półwyrób w otwartym tłoczniku i wypełnia się wnętrze rurowego półwyrobu nieściśliwym płynem, następnie spręża się płyn we wnętrzu rurowego półwyrobu, zamyka się tłocznik i zwiększa się ciśnienie płynu wewnątrz rurowego półwyrobu rozpęczając rurowy półwyrób, a następnie kształtuje się element ramowy poprzez zmianę kształtu rozpęczonego rurowego półwyrobu w rzucie pionowym i w przekroju poprzecznym, znamienny tym, że po zamknięciu tłocznika (38, 40) zwiększa się ciśnienie płynu do wartości rozpęczającej rurowy półwyrób (12), a podczas zwiększania ciśnienia wewnątrz rozpęczanego rurowego półwyrobu (12) wywiera się nacisk na przeciwległe końce rurowego półwyrobu (12) dostosowując jego kształt do kształtu gniazda (60) tłocznika (38,40).
2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że na przeciwległe końce rurowego półwyrobu (12) wywiera się nacisk w zakresie od około 5 MPa do około 14 MPa.
3. 3. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że zwiększa się średnicę rurowego półwyrobu (12) co najmniej o około 35%.
4. 4. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że zwiększa się średnicę rurowego półwyrobu (12) co najmniej o około 50%.
5. 5. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że zwiększa się średnicę rurowego półwyrobu (12) co najmniej o około 100%·.
6. 6. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że rurowy półwyrób (12) rozpęcza się w zakresie od około 8 do 25% jego pierwotnego rozmiaru.
7. 7. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że wygina się rozpęczony rurowy półwyrób (12) stopniowo zwiększając promień zakrzywienia.
8. 8. Sposób według zastrz. 7, znamienny tym, że podczas wyginania rurowego półwyrobu (12) ogranicza się przemieszczanie jego przeciwległych końców.
9. 9. Sposób według zastrz. 8, znamienny tym, że ogranicza się przemieszczanie przeciwległych końców rurowego półwyrobu (12) poprzez zaciskanie ich.
10. 10. Sposób według zastrz. 9, znamienny tym, że umieszcza się rozpęczony rurowy półwyrób (12) w drugim tłoczniku (1^0,102), zamyka się go i wywiera się we wnętrzu rurowego półwyrobu (12) ciśnienie hydrauliczne mające wartość powyżej granicy płynięcia rurowego półwyrobu (12) dostosowując kształt rurowego półwyrobu (12) do gniazda drugiego tłocznika (100,102).
11. 11. Sposób według zastrz. 9, znamienny tym, że umieszcza się rozpęczony rurowy półwyrób (12) w drugim tłoczniku (100,102), zamyka się go i wywiera się we wnętrzu rurowego półwyrobu (12) ciśnienie hydrauliczne mające wartość poniżej granicy płynięcia rurowego półwyrobu (12) dostosowując kształt rurowego półwyrobu (12) do gniazda drugiego tłocznika (100,102).
12. 12. Sposób według zastrz. 10, znamienny tym, że umieszcza się rozpęczony rurowy półwyrób (12) w co najmniej jednym kolejnym tłoczku (300,302), zamyka się go i wywiera się we wnętrzu rurowego półwyrobu (12) ciśnienie hydrauliczne mające wartość powyżej granicy płynięcia rurowego półwyrobu (12) dostosowując kształt rurowego półwyrobu (12) do gniazda tego kolejnego tłocznika (300,302).
13. 13. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że przebija się co najmniej jeden otwór w rurowym półwyrobie (12) jednocześnie wywierając ciśnienie we wnętrzu rurowego półwyrobu (12).
14. 14. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że po rozpęczeniu rurowego półwyrobu (12) za pomocą wywieranego w jego wnętrzu ciśnienia, przebija się co najmniej jeden otwór w rurowym półwyrobie (12) jednocześnie wywierając ciśnienie we wnętrzu rurowego półwyrobu (12).

    172 382
15. 15. Urządzenie do kształtowania elementu ramowego z rurowego półwyrobu, zawierające co najmniej jeden tłocznik mający gniazdo, z którymjest połączony zespół wywierający ciśnienie za pomocą nieściśliwej cieczy doprowadzanej do rurowego półwyrobu umieszczonego w liku i zespół do kształtowania elementu ramowego z parowego półwyrobu, znamienne tym, że zawiera zespoły (44, 54, 55) wywierające nacisk na przeciwległe końce rurowego elementu (12), które są usytuowane po obu stronach gniazda (60) tłocznika (38,40).
16. 16. Urządzenie według zastrz. 15, znamienny tym, że z pierwszym tłocznikiem (38,40) jest zestawiony co najmniej jeden drugi tłocznik (100, 102; 300, 302), który ma dołączony na przeciwległych jego końcach zespół (104) wytwarzający ciśnienie hydrauliczne i kontrolujący przemieszczanie się przeciwległych końców rurowego półwyrobu (12) umieszczonego w tłoczniku (100,102; 300, 302).