PL197994B1 - Sposób wytwarzania belki zespolonej zderzaka pojazdu - Google Patents

Abstract

1. Sposób wytwarzania belki zespolonej zderzaka pojazdu polegaj acy na wykonywaniu na sk lad przez walcowanie z blachy stalowej pod lu znych, korytkowych, otwartych z jednej strony kszta ltowników wzmacniaj acych o takim samym kszta lcie przekroju, lecz ró znych wy- miarach, jak równie z na wykonywaniu na sk lad pod lu znych, p laskich pasów zderzaka o ró z- nych wysoko sciach, znamienny tym, ze kszta l- towniki wzmacniaj ace (12) wytwarza si e przez walcowanie stopniowe, a pasy (14) zderzaka przez t loczenie, a nast epnie dobiera si e odpo- wiedni pas zderzaka i okre slon a liczb e kszta l- towników wzmacniaj acych, po czym laczy si e tak dobrane kszta ltowniki wzmacniaj ace z do- branym pasem zderzaka, zamykaj ac nim otwar- te korytka kszta ltowników wzmacniaj acych. PL PL PL PL

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania belki zespolonej zderzaka pojazdu polegający na wykonywaniu na skład przez walcowanie z blachy stalowej podłużnych, korytkowych, otwartych z jednej strony kształtowników wzmacniających o takim samym kształcie przekroju, lecz różnych wymiarach, jak również na wykonywaniu na skład podłużnych, płaskich pasów zderzaka o różnych wysokościach.

Znane belki zderzaków pojazdów mechanicznych można podzielić na dwa rodzaje: korytkowe i skrzynkowe, przy czym obydwa rodzaje tych belek są wytwarzane przez walcowanie albo przez tłoczenie.

Proste zderzaki skrzynkowe są wytwarzane przez walcowanie blachy lub taśmy do postaci, w której jej krawędzie stykają i są ze sobą łączone za pomocą zgrzewania liniowego względnie spawania. Znane jest również wytwarzanie zderzaków przez tłoczenie dwóch korytek i łączenie ich ze sobą podstawami za pomocą zgrzewania liniowego.

Najczęściej belka zderzaka ma wygiętą oś podłużną w płaszczyźnie poziomej, tworząc zderzak wypukły lub wklęsły. Tę wypukłość lub wklęsłość nadaje się zderzakowi w czasie walcowania przez przepuszczanie blachy lub taśmy przez odpowiednio ustawione pary walców walcarki.

Znane belki o kształcie korytkowym mają tę istotną wadę, że podczas występowania obciążeń dynamicznych bardziej odkształcają się w porównaniu do belek skrzynkowych, wykonanych z blachy o tej samej grubości. Wskutek tego korytkowe belki zderzaków są często dodatkowo wzmacniane przez użycie blachy o większej grubości, co powoduje jednak odpowiedni wzrost ich ciężaru i kosztów wytwarzania. Belki zderzaków korytkowych są jednak łatwiejsze w wytwarzaniu w porównaniu do belek skrzynkowych, bowiem łatwiejsze jest zarówno ich walcowanie, jak i odginanie ich osi podłużnej nawet w przypadku, gdy są wytwarzane z wysoko wytrzymałościowej stali stopowej. Natomiast belki skrzynkowe w czasie odginania ich osi podłużnej mają tendencję do miejscowego wybrzuszania się.

Z francuskiego opisu patentowego nr FR 2 392 850 znana jest belka zderzaka pojazdu składająca się z metalowego kształtownika skrzynkowego, złożonego z trzech warstw blachy, z których dwie, nałożone jedna na drugą, mają w przekroju postać korytka w kształcie prostokąta, trzecia zaś, połączona z nimi na obrzeżach, jest płaska i zamyka to korytko. Ponadto belka ta jest zaopatrzona w odkształcalną osłonę, stanowiącą właściwy zderzak i wykonaną z tworzywa sztucznego, zwłaszcza z polipropylenu, przy czym osłona ta stanowi równocześnie element dekoracyjny. Belka zderzaka według tego rozwiązania składa się, więc z dwóch części o różnej charakterystyce wytrzymałościowej, a mianowicie z części zewnętrznej z tworzywa sztucznego, utrzymującej belkę we właściwym położeniu względem pojazdu, oraz z metalowej części środkowej w postaci skrzynkowego kształtownika, pełniącej funkcję właściwego zderzaka.

Zewnętrzna osłona jest wykonana drogą dwuoperacyjnego formowania wtryskowego, natomiast metalowy kształtownik skrzynkowy przez walcowanie lub tłoczenie jego poszczególnych części, łączonych następnie za pomocą spawania.

Niedogodnością tego rozwiązania są trudności technologiczne związane z wyginaniem osi podłużnej metalowego kształtownika skrzynkowego w celu dostosowania go do kształtu pojazdu oraz konieczność wytwarzania olbrzymiego asortymentu zderzaków, odpowiadających różnym pojazdom mechanicznym. Ponadto stosunkowo skomplikowana konstrukcja zderzaka znacząco podnosi koszt jego wytwarzania.

Olbrzymia różnorodność pojazdów mechanicznych wymaga stosowania zderzaków o różnych wymiarach, różnych kształtach i różnej wytrzymałości. W związku z tym wytwórnie belek zderzaków pojazdów muszą być wyposażone w urządzenia umożliwiające wytwarzanie belek o różnych kształtach, spełniających różne wymagania konstrukcyjne i wytrzymałościowe, co powoduje zarówno wzrost kosztów produkcji, jak i konieczność odpowiednio dużej powierzchni produkcyjnej. Pożądane jest, więc opracowanie sposobu wytwarzania różnych rodzajów belek zderzaków przy użyciu stosunkowo ograniczonego zestawu urządzeń wytwórczych.

Celem wynalazku jest opracowanie takiego sposobu wytwarzania belki zderzaka pojazdu, który wyeliminuje niedogodności znanych dotychczas sposobów i umożliwi wytwarzanie różnego rodzaju belek zderzaków o różnej wytrzymałości za pomocą jednej linii produkcyjnej.

Cel ten zrealizowano w sposobie wytwarzania belki zderzaka pojazdu według wynalazku polegającym na wykonywaniu na skład przez walcowanie z blachy stalowej podłużnych, korytkowych, otwartych z jednej strony kształtowników wzmacniających o takim samym kształcie przekroju, lecz różnych wymiarach, jak również na wykonywaniu na skład podłużnych, płaskich pasów zderzaka

PL 197 994 B1 o różnych wysokościach, który charakteryzuje się tym, że kształtowniki wzmacniające wytwarza się przez walcowanie stopniowe, a pasy zderzaka przez tłoczenie, a następnie dobiera się odpowiedni pas zderzaka i określoną liczbę kształtowników wzmacniających, po czym łączy się tak dobrane kształtowniki wzmacniające z dobranym pasem zderzaka, zamykając nim otwarte korytka kształtowników wzmacniających.

Korzystnie są przy tym wytwarzane na skład trzy rodzaje kształtowników wzmacniających, a mianowicie proste, czyli o prostoliniowej osi podłużnej, wypukłe, czyli o osi podłużnej wygiętej środkiem na zewnątrz i wklęsłe, czyli o osi podłużnej wygiętej środkiem do wnętrza.

Pasy zderzaka o różnej wysokości tłoczy się z materiału metalowego, korzystnie z blachy stalowej o wytrzymałości na rozciąganie mniejszej od odpowiedniej wytrzymałości materiału, z którego wykonane są korytkowe kształtowniki wzmacniające.

Łączenie kształtowników wzmacniających z pasem zderzaka odbywa się korzystnie przez zgrzewanie, przy czym w czasie zgrzewania pasów zderzaka z wypukłymi względnie wklęsłymi kształtownikami wzmacniającymi zagina się pas zderzaka do postaci, w której krzywizna jego osi podłużnej jest zgodna z krzywizną osi podłużnej połączonych z nim kształtowników wzmacniających.

Odpowiednio dobrany pas zderzaka, stosowany w sposobie według wynalazku, składa się z pojedynczego pasa, wytłoczonego z blachy metalowej albo też z dwóch względnie kilku zespawanych ze sobą wzdłuż dłuższej krawędzi pasów wytłoczonych z blachy metalowej.

W sposobie według wynalazku stosuje się korzystnie dwa korytkowe kształtowniki wzmacniające, umieszczone pionowo jeden nad drugim i połączone przez zgrzewanie pasem zderzaka o odpowiednio dobranej wysokości.

W celu wytworzenia sposobem według wynalazku belki zespolonej wykonuje się dwie belki, z których każda składa się z pasa i z połączonego z nim przez zgrzewanie jednego lub kilku kształtowników wzmacniających, przy czym obydwie belki łączy się ze sobą przez spawanie wzdłuż podłużnych krawędzi pasów obydwu belek, przy czym jedna z łączonych belek zderzaka jest korzystnie wyposażona w pojedynczy kształtownik wzmacniający, natomiast druga - w dwa kształtowniki wzmacniające.

W sposobie według wynalazku stosuje się korzystnie pas zderzaka o odpowiednio dobranej wysokości, który zgrzewa się z dwoma kształtownikami wzmacniającymi o jednakowym kształcie, lecz różnych wymiarach, umieszczonymi jeden wewnątrz drugiego.

Praktyczne stosowanie sposobu wytwarzania belek zderzaków pojazdów według wynalazku wykazało, że przy użyciu jednego zestawu urządzeń można wytwarzać belki zderzaka o różnych wymaganiach konstrukcyjnych i różnej wytrzymałości za pomocą jednego zestawu urządzeń, wyposażonego jedynie w wymienne pary walców.

Zespolona belka zderzaka pojazdu według wynalazku jest uwidoczniona w przykładowym rozwiązaniu konstrukcyjnym na rysunku, na którym: fig. 1 - przedstawia wklęsła, czyli odgiętą środkiem do wewnątrz belkę zderzaka pojazdu w widoku perspektywicznym; fig. 2 - belkę według fig. 1 w widoku z góry; fig. 3 - wypukłą, czyli odgiętą środkiem na zewnątrz belkę zderzaka pojazdu w widoku perspektywicznym; fig. 4 - belkę według fig. 3 w widoku z góry; fig. 5 - belkę według fig. 1 w przekroju wzdłuż linii V-V na fig. 1; fig. 6 - linię walcowniczą do wytwarzania kształtowników wzmacniających belki zderzaka pojazdu sposobem według wynalazku, w schematycznym widoku z boku; fig. 7-12 - pary walców do kolejnych operacji walcowania korytkowych kształtowników wzmacniających belki zderzaka pojazdu, w częściowych przekrojach wzdłuż osi walców; fig. 13 - ostatnią parę walców do kształtowania i usuwania odkształceń skręcających kształtowników wzmacniających, w przekroju wzdłuż osi walców; fig. 14 - odmianę rozwiązania konstrukcyjnego belki zespolonej zderzaka pojazdu, w przekroju poprzecznym; fig. 15 - inną odmianę rozwiązania konstrukcyjnego belki zespolonej zderzaka pojazdu, wyposażoną w dwa kształtowniki wzmacniające o jednakowym kształcie, lecz różnych wymiarach, umieszczone jeden w drugim, w przekroju poprzecznym; fig. 16 - kształtownik wzmacniający w postaci podwójnego korytka, stanowiący element odmiany konstrukcyjnej belki zderzaka pojazdu, w przekroju poprzecznym; fig. 17 - jeszcze inną odmianę rozwiązania konstrukcyjnego belki zespolonej zderzaka pojazdu, wyposażoną w kształtownik wzmacniający w postaci podwójnego korytka, zaopatrzonego w dwustronne wybrzuszenia usztywniające, w przekroju poprzecznym, a fig. 18 - jeszcze inną odmianę rozwiązania konstrukcyjnego belki zespolonej zderzaka pojazdu, wyposażoną w kształtownik wzmacniający w postaci podwójnego korytka, zaopatrzonego w jednostronne wybrzuszenia usztywniające, w przekroju poprzecznym.

Figura 1 i 2 przedstawiają belkę zespoloną 10 zderzaka pojazdu mechanicznego według wynalazku, wyposażoną w dwa korytkowe kształtowniki wzmacniające 12, połączone za pomocą zgrzewania

PL 197 994 B1 pasem 14 zderzaka. Belka zespolona 10 jest wklęsła, czyli jej oś podłużna między lewym końcem 16 a prawym końcem 18 jest zakrzywiona w kierunku do wewnątrz, a środek krzywizny znajduje się po stronie pasa 14 zderzaka.

Figura 3 i 4 przedstawiają wypukła belkę zespoloną 110, której oś podłużna jest zakrzywiona swym środkiem w kierunku na zewnątrz. Oczywiście belka zespolona może być również, w zależności od jej przeznaczenia, prosta, a więc mieć prostolinijną oś podłużną. Przekrój poprzeczny belki zespolonej 10, zarówno wklęsłej (według fig. 1 i 2), jak i belki zespolonej 110 wypukłej (fig. 3 i 4), jest przedstawiony na fig. 5.

Belki zespolone 10 i 110, przedstawione na fig. 1-5, są wyposażone w korytkowe kształtowniki wzmacniające 12, 112, przymocowane do pasów 14, 114 zderzaka. Korytkowy kształtownik wzmacniający 12, 112 przedstawiony na fig. 5 składa się ze środkowej ścianki 20, z górnej ścianki 22, zakończonej górnym kołnierzem 26, i z dolnej ścianki 24, zakończonej dolnym kołnierzem 28, przy czym między kołnierzami 26 i 28 kształtownik ten jest od strony 30 otwarty.

W sposobie według wynalazku do wytwarzania kształtowników wzmacniających 12, belki zderzaka 10 stosuje się korzystnie blachę stalową o różnych grubościach i wysokiej wytrzymałości na rozciąganie, rzędu od 7 x 10⁸ Pa do 16 x 10⁸ Pa, natomiast do wytwarzania pasów 14 zderzaka stosuje się w sposobie według wynalazku blachę stalową o żądanej grubości i wytrzymałości wynoszącej od 2 x 10⁸ Pa do 5 x 108 Pa. Zastosowanie stali o mniejszej wytrzymałości ułatwia wyginanie pasów przeznaczonych dla wklęsłych lub wypukłych belek zespolonych w czasie ich zgrzewania z odpowiednio wygiętymi kształtownikami wzmacniającymi 12.

Łączenie kształtowników wzmacniających 12, z pasem 14 zderzaka może być w zasadzie wykonane dowolnym sposobem, jednakże w sposobie według wynalazku zalecane jest łączenie ich przez zgrzewanie. Na fig. 3 przedstawione są przykładowo przerywane zgrzeiny 132. łączące kształtowniki wzmacniające 112 z pasem 114 zderzaka.

Kształtowniki wzmacniające 12, 112 są wytwarzane przez stopniowe walcowanie z taśm stalowych w linii walcowniczej 34, przedstawionej schematycznie na fig. 6. Linia walcownicza 34 obejmuje następujące kolejno ustawione urządzenia: wygładzarka 42, prostownica 44, przebijarka wstępna 46, wielowalcowa walcarka 48, zaginarka 88 i obcinarka 50.

Wielowalcowa walcarka 48 jest wyposażona w kilka par walców 52, przy czym ostatnia para walców 54 jest połączona z nieuwidocznioną na rysunku prowadnicą skręcającą do prostowania wszelkich odkształceń skrętnych gotowego korytka powstałych podczas walcowania.

Operacją wstępną przed właściwym walcowaniem jest walcowanie powierzchni metalu na zimno za pomocą wygładzarki 42, w wyniku którego następuje niewielkie zmniejszenie grubości taśmy (na przykład o 5%), a równocześnie wzrost jej wytrzymałości. Dzięki temu zostaje odpowiednio podwyższony stosunek wytrzymałości do ciężaru kształtownika wzmacniającego 1, 2 jak, również zwiększona dokładność walcowania. Następna operacja, wykonana przy użyciu prostownicy 14, polega na dalszym spłaszczeniu taśmy i usunięciu wszelkich niedokładności kształtowych i wymiarowych oraz niejednorodności struktury metalu.

Stopniowe walcowanie za pomocą wielowalcowej walcarki 48 zapewnia równomierną obróbkę plastyczną taśmy i stopniowe nadawanie jej postaci korytka o żądanym kształcie i wymiarach.

Figura 7-12 przedstawiają częściowe przekroje osiowe kolejnych par walców 52 walcarki 48. służącej do wytwarzania korytkowych kształtowników wzmacniających 12. Fig. 7 przedstawia przekrój pierwszej pary walców 56 i 58 do wstępnego spłaszczenia taśmy 40 w celu usunięcia nieprawidłowości kształtowych i niejednorodności materiału taśmy. Para walców 60 i 62 przedstawiona na fig. 8 służy do wykonania operacji wstępnego kształtowania korytka, przy czym powierzchnia robocza 66 walca 60 jest wypukła, zaś powierzchnia robocza 64 walca 62 jest wklęsła. Przepuszczana między tymi powierzchniami roboczymi 64 i 66 płaska taśma 40 zostaje wstępnie zagięta do postaci spłaszczonego trapezu. Następnie odgięta wstępnie taśma jest prowadzona przez kolejne pary walców 68 i 70, 72 i 74, 76 i 78 oraz 80 i 82 (fig. 9 - 12), które ją dalej zaginają, tworząc korytko utworzone ze środkowej ścianki 20 oraz górnej ścianki 22 zakończonej górnym kołnierzem 26 i dolnej ścianki 24 zakończonej dolnym kołnierzem 28 (fig. 5). Fig. 13 przedstawia przykładowo pełny przekrój walców 76 i 78 według fig. 11.

Zaginanie osi podłużnej otrzymanego korytkowego kształtownika wzmacniającego 12 może odbywać się przez odpowiedni dobór walców wielostopniowej walcarki 48 albo też za pomocą specjalnie dostosowanej do tego celu zaginarki 88, umożliwiającej nastawienie odpowiedniego promienia zagięcia osi kształtownika. Zaginarka 88 może, po odpowiednim jej ustawieniu, kształtować zarówno wklęsłe kształtowniki wzmacniające 12 do postaci odgiętej środkiem do wewnątrz (według fig. 1 i 2), jak

PL 197 994 B1 i wypukłe kształtowniki wzmacniające 112, czyli odgięte środkiem na zewnątrz, a także proste kształtowniki wzmacniające, których oś podłużna jest prostoliniowa.

Po operacji zaginania osi podłużnej ukształtowany w postaci korytka kształtownik wzmacniający 12 jest obcinany na żądaną długość za pomocą obcinarki 50.

Przewidziane sposobem według wynalazku stopniowe walcowanie korytkowych kształtowników wzmacniających 12 jest o wiele korzystniejsze od stosowanego dotychczas najczęściej tłoczenia ich z blachy stalowej, bowiem stosowaną do tego celu wysoko wytrzymałościową taśmę stalową 38 prowadzi się wzdłuż linii technologicznej w sposób ciągły, natomiast w przypadku tłoczenia niezbędne jest podawanie i odbieranie wytwarzanych półfabrykatów z kolejnych pras pogłębiających korytko. Ponadto stopniowe walcowanie jest procesem technologicznym stopniowo zmieniającym kształt wytwarzanego kształtownika wzmacniającego w kilku kolejnych operacjach, aż do uzyskania żądanego kształtu i wymiarów z wielką dokładnością, która nie jest możliwa do osiągnięcia w przypadku tłoczenia. Ponadto tłoczenie może również powodować niepożądane marszczenie się powierzchni kształtownika.

Natomiast pas 14 zderzaka jest, zgodnie ze sposobem według wynalazku, kształtowany przez tłoczenie do postaci płaskiego elementu taśmowego o żądanych wymiarach. Zgodnie ze sposobem według wynalazku korzystne jest tłoczenie pasów 14 o różnej wysokości, co umożliwia wytwarzanie zderzaków o różnych wymiarach. W celu zwiększenia asortymentu pasów o różnych wysokościach przewiduje się, zgodnie ze sposobem według wynalazku, spawanie pasów wzdłuż dłuższych krawędzi, umożliwiające uzyskanie pasów o zwielokrotnionej (dwa lub trzy razy) wysokości.

Przedstawione przykładowo na fig. 1 - 5 belki zespolone 10 i 110 są wyposażone w dwa korytkowe, mające w przekroju kształt trapezu, kształtowniki wzmacniające 12, przymocowane do pasa 14 zderzaka o odpowiednio dobranej wysokości. Pas 14 zderzaka, przed przymocowaniem do niego kształtowników wzmacniających, jest płaski i zostaje stopniowo zaginany podczas zgrzewania z wygiętymi (wypukłymi lub wklęsłymi) kształtownikami wzmacniającymi 12, przy czym im mniejsza jest wytrzymałość pasa 14 zderzaka, tym łatwiejsze jest jego zaginanie i dociskanie podczas zgrzewania go z kształtownikami wzmacniającymi 12.

Kształtowniki wzmacniające 12 i 112 oraz pasy 14 i 114 (odpowiadające fig. 1 i 2 oraz fig. 3 i 4) mają budowę modułową i są produkowane seryjnie, umożliwiając dzięki temu wytwarzanie belek zespolonych 10 o różnych wymiarach, różnych łukach zagięcia osi podłużnej i o różnej wytrzymałości, zależnej głównie od liczby kształtowników wzmacniających oraz grubości i wytrzymałości blachy stalowej, z której są one wykonane. Przykładowo można przyjąć, że w magazynie wytwórni zespolonych belek 10 zderzaków znajdują się kształtowniki wzmacniające przynajmniej o dwóch różnych wielkościach przekroju oraz pasy zderzaków o takiej samej długości, ale o różnej wysokości, korzystnie stanowiącej wielokrotność wysokości pasa, z którym połączony jest pojedynczy kształtownik wzmacniający. Każdy kształtownik wzmacniający ma z reguły taką samą długość, jak długość pasa zderzaka, natomiast wysokość pasów zderzaka jest różna, umożliwiając mocowanie do nich obok siebie dwóch lub kilku kształtowników wzmacniających 12 o różnej wysokości, a nawet o różnym kształcie, a tym samym wytwarzanie belek zespolonych dla różnego rodzaju zastosowań, z elementów (kształtowników wzmacniających i pasów zderzaka) posiadanych na składzie.

Figury 5, 14, 15 i 16 przedstawiają przekroje różnych belek zespolonych, które mogą być wytwarzane z niewielkiego tylko asortymentu kształtowników wzmacniających 12 i pasów 14 zderzaka znajdujących się na składzie. l tak fig. 5 przedstawia przekrój belki zespolonej 10, zmontowanej przez zgrzewanie z jednego pasa 14 i z dwóch korytkowych kształtowników wzmacniających 12.

Te same kształtowniki wzmacniające 12 mogą, dzięki zmianie ich wzajemnej odległości na pasie zderzaka, zostać użyte dla różnych zastosowań zespolonych belek zderzakowych. W tym celu mogą być użyte pasy 14 o różnej wysokości, do których są przymocowane kształtowniki wzmacniające 12 o różnej liczbie (dwa lub kilka) i różnej wzajemnej odległości od siebie. Przykładowo dla pasa 14, przedstawionego na fig. 5, o dużej wysokości mogą być przymocowane dwa, trzy, a nawet cztery kształtowniki wzmacniające 12 albo też tylko jeden kształtownik wzmacniający o większych wymiarach.

Figura 14 przedstawia dwie stykające się ze sobą belki zespolone 10 i 210, z których każda może użyta oddzielnie albo też, po ich zespawaniu wzdłuż dłuższych krawędzi, mogą tworzyć jedną większą belkę zespoloną 310, w której obydwie belki składowe 10 i 210 są do siebie wzajemnie przymocowane, rozszerzając w ten sposób asortyment wyrobów wytwarzanych z posiadanych na składzie kształtowników wzmacniających 12. 112 oraz z pasów 14 i 214. W przypadku jednej szerokiej belki 310 (fig. 14) pas 214 zderzaka, do którego jest przymocowany jeden tylko kształtownik wzmacniający 12, jest przyspawany wzdłuż jednej ze swych podłużnych krawędzi do pasa 14 zderzaka, tworząc belkę zespoloną z trzema

PL 197 994 B1 kształtownikami wzmacniającymi 12 o wysokości równej sumie wysokości pasów 14 i 214 zderzaka, przy czym w pierwszej operacji wytwórczej następuje spawanie pasów 14 i 214, a dopiero w drugiej zgrzewanie połączonych pasów (14, 214) z trzema kształtownikami wzmacniającymi 12.

Figura 15 przedstawia rozwiązanie konstrukcyjne, w którym do pasa 14 zderzaka są przymocowane przez zgrzewanie po dwa kształtowniki wzmacniające 12 i 412, różniące się wielkością swych przekrojów i umieszczone jeden w drugim, a tym samym tworzące wraz z pasem 14 zderzaka belkę zespoloną 410 o powiększonej wytrzymałości. W tym przypadku przekrój kształtownika wzmacniającego 12 jest mniejszy od przekroju kształtownika wzmacniającego 412, umożliwiając jego umieszczenie wewnątrz tego większego kształtownika wzmacniającego 412 i utworzenie belki zespolonej 410 o wysokiej wytrzymałości udarowej.

Jedną z idei wynalazku jest stworzenie systemu modułowego wytwarzania belek zespolonych o różnych wymiarach, przekrojach, odgięciach (wklęsłe, wypukłe i proste) oraz różnej wytrzymałości z wytworzonych i posiadanych na składzie półfabrykatów stanowiących różne pasy i różne kształtowniki wzmacniające. Belki zespolone mogą być wówczas wytwarzane dla określonego typu pojazdu mechanicznego i spełniać określone wymagania specjalne.

Rozwiązanie konstrukcyjne belki zespolonej według wynalazku i sposób ich modułowego wytwarzania ma wiele zalet. Mianowicie korytkowy kształtownik wzmacniający ma przekrój otwarty i jest łatwy do wykonania przez stopniowe walcowanie, lecz po jego przymocowaniu za pomocą zgrzewania do pasa zderzaka staje się zamknięty, tworząc skrzynkowy kształtownik wzmacniający. Równocześnie otwartemu kształtownikowi łatwiej jest nadać postać odgiętą: wklęsłą lub wypukłą o żądanej krzywiźnie łuku osi podłużnej, zaś po jego przymocowaniu do pasa i uzyskaniu przekroju zamkniętego uzyskać skrzynkowy kształtownik wzmacniający określonego rodzaju, wielkości i o określonej wytrzymałości.

Sposób wytwarzania belki zespolonej według wynalazku przewiduje wytwarzanie takich samych korytkowych kształtowników wzmacniających 12 o takim samym przekroju i takim samym łuku odgięcia osi podłużnej, jak również wytwarzanie pasów 14 zderzaka, które są odginane podczas zgrzewania, dostosowując swój kształt do odgiętej postaci gotowych kształtowników wzmacniających 12.

Figura 16 przedstawia przekrój kształtownika wzmacniającego 90, wyposażonego w dwa zagłębienia korytkowe 92. Kształtownik ten może być odgięty wzdłuż osi podłużnej w obydwu kierunkach i po przymocowaniu do pasa 14 zderzaka tworzyć wklęsłą lub wypukłą belkę zespoloną o przekroju zamkniętym. Również i w tym przypadku mogą być zastosowane dwa kształtowniki wzmacniające o różnych wymiarach przekroju, z których jeden jest umieszczony wewnątrz drugiego, tworząc belkę zespoloną o wysokiej wytrzymałości udarowej. Możliwe jest również dalsze wzmocnienie belki zespolonej przez nałożenie i przymocowanie do jej zewnętrznej powierzchni drugiej belki zespolonej.

Kształtowniki wzmacniające 12, tworzące taką belkę zespoloną 10, są korzystnie zaopatrzone w otwory ułatwiające jej mocowanie do elementów pojazdu mechanicznego względnie przymocowanie do niej zewnętrznej osłony.

Figura 17 przedstawia odmianę rozwiązania konstrukcyjnego belki zespolonej 510, która jest wyposażona w kształtownik wzmacniający 590, podobny do przedstawionego na fig. 16, jednakże jego ścianki dolne i górne 522 są zaopatrzone w wybrzuszenia usztywniające 527, powiększające wytrzymałość udarową wykonanej z użyciem tych kształtowników wzmacniających belki zespolonej 510.

Figura 18 przedstawia jeszcze inne rozwiązanie konstrukcyjne belki zespolonej 510, wyposażonej w podwójny kształtownik wzmacniający 590, który różni się od kształtownika przedstawionego na fig. 17 tym, że tylko jego ścianki zewnętrzne są zaopatrzone w wybrzuszenia usztywniające 527.

Wynalazek został przedstawiony w niniejszym opisie tylko w przykładowych rozwiązaniach konstrukcyjnych, jednakże obejmuje również wszelkie odmiany i modyfikacje spełniające ideę wynalazku i określone zastrzeżeniami patentowymi.

Claims (11)

1. Sposób wytwarzaniabelki zespolonej zderzakapojazdu polegającynawykonywaniu na skład przez walcowanie z blachy stalowej podłużnych, korytkowych, otwartych z jednej strony kształtowników wzmacniających o takim samym kształcie przekroju, lecz różnych wymiarach, jak również na wykonywaniu na skład podłużnych, płaskich pasów zderzaka o różnych wysokościach, znamienny tym, że kształtowniki wzmacniające (12) wytwarza się przez walcowanie stopniowe, a pasy (14) zderzaka przez tłoczenie, a następnie dobiera się odpowiedni pas zderzaka i określoną liczbę

PL 197 994 B1 kształtowników wzmacniających, po czym łączy się tak dobrane kształtowniki wzmacniające z dobranym pasem zderzaka, zamykając nim otwarte korytka kształtowników wzmacniających.

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że wytwarza się na skład trzy rodzaje kształtowników wzmacniających, a mianowicie proste, czyli o prostoliniowej osi podłużnej, wypukłe, czyli o osi podłużnej wygiętej środkiem na zewnątrz i wklęsłe, czyli o osi podłużnej wygiętej środkiem do wnętrza.

3. Sposób według zas^z. 1, znamienny tym, że pasy zderzaka o różnej wysokości tłoczy się z materiału metalowego, korzystnie z blachy stalowej o wytrzymałości na ro^cć^igani^ mniejszej od odpowiedniej wytrzymałości materiału, z którego wykonane są korytkowe kształtowniki wzmacniające.

4. Sposóbwedług zaaS-z. 1, znamienny tym, że łączenie kkztałtowników wzmaaniająccyh 112) z pasem (14) zderzaka odbywa się przez zgrzewanie.

5. Sposób według zas^z. 2 albo 4, znamienny tym, że w czasie zgrzewa nia pasów (14) zderzaka z wypukłymi względnie wklęsłymi kształtownikami wzmacniającymi (12) zagina się pas zderzaka do postaci, w której krzywizna jego osi podłużnej jest zgodna z krzywizną osi podłużnej połączonych z nim kształtowników wzmacniających.

6. Sposób według zas^z. 1, znamienny tym, że do wyywarzania belki zderzaka pojazdu stosuje się pojedynczy pas (14) zderzaka o odpowiednio dobranej wysokości.

7. Sposób według zas-trz. 1, znamienny tym, że do wytwarzania zespolonej belki stosuje się dwa lub kilka wytłoczonych z blachy metalowej pasów, połączonych ze sobą przez spawanie wzdłuż dłuższych krawędzi.

8. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym. ze zdeezaka wykonujj sśę z dwóch koryt kowych kształtowników wzmacniających (12), umieszczonych pionowo jeden nad drugim i połączonych przez zgrzewanie pasem (14) zderzaka o odpowiednio dobranej wysokości.

9. Sposób według zastrz. 1, znarnienny tyrn, że zespo^ną belkę zderzaka wykonie się z dwóch belek, z których każda składa się z pasa i z połączonego z nim przez zgrzewanie jednego lub kilku kształtowników wzmacniających, przy czym obydwie belki łączy się ze sobą przez spawanie wzdłuż podłużnych krawędzi pasów obydwu belek.

10. Sposób według zastrz. 9, znamienny tym, że j ed na z łączonych beeek j ess wyposażona w pojedynczy kształtownik wzmacniający, natomiast druga - w dwa kształtowniki wzmacniające.

11. Sposób według zassrz. 1, znamienny tym, że pas (14) zderzaka o odpowiednio dobranej wysokości zgrzewa się z dwoma kształtownikami wzmacniającymi (12, 412) o jednakowym kształcie, lecz różnych wymiarach, umieszczonymi jeden wewnątrz drugiego.