SE516792C2 - Ihåligt konstruktionselement och metod för dess tillverkning - Google Patents

Ihåligt konstruktionselement och metod för dess tillverkning

Info

Publication number
SE516792C2
SE516792C2 SE0101046A SE0101046A SE516792C2 SE 516792 C2 SE516792 C2 SE 516792C2 SE 0101046 A SE0101046 A SE 0101046A SE 0101046 A SE0101046 A SE 0101046A SE 516792 C2 SE516792 C2 SE 516792C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
blank
profile
along
pair
predetermined
Prior art date
Application number
SE0101046A
Other languages
English (en)
Other versions
SE0101046D0 (sv
SE0101046L (sv
Inventor
Leon Fuks
Stefan Petersen
Original Assignee
Volvo Lastvagnar Ab
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Volvo Lastvagnar Ab filed Critical Volvo Lastvagnar Ab
Priority to SE0101046A priority Critical patent/SE0101046L/sv
Publication of SE0101046D0 publication Critical patent/SE0101046D0/sv
Publication of SE516792C2 publication Critical patent/SE516792C2/sv
Publication of SE0101046L publication Critical patent/SE0101046L/sv
Priority to BRPI0208334-5A priority patent/BR0208334B1/pt
Priority to JP2002575156A priority patent/JP2004524160A/ja
Priority to PCT/SE2002/000501 priority patent/WO2002076652A1/en
Priority to EP02708871A priority patent/EP1385654B1/en
Priority to DE60232239T priority patent/DE60232239D1/de
Priority to US10/605,340 priority patent/US7721443B2/en

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B35/00—Axle units; Parts thereof ; Arrangements for lubrication of axles
    • B60B35/02—Dead axles, i.e. not transmitting torque
    • B60B35/08—Dead axles, i.e. not transmitting torque of closed hollow section
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C37/00—Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape
    • B21C37/06—Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape of tubes or metal hoses; Combined procedures for making tubes, e.g. for making multi-wall tubes
    • B21C37/08—Making tubes with welded or soldered seams
    • B21C37/0803—Making tubes with welded or soldered seams the tubes having a special shape, e.g. polygonal tubes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C37/00—Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape
    • B21C37/06—Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape of tubes or metal hoses; Combined procedures for making tubes, e.g. for making multi-wall tubes
    • B21C37/08—Making tubes with welded or soldered seams
    • B21C37/0815—Making tubes with welded or soldered seams without continuous longitudinal movement of the sheet during the bending operation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21K—MAKING FORGED OR PRESSED METAL PRODUCTS, e.g. HORSE-SHOES, RIVETS, BOLTS OR WHEELS
    • B21K1/00—Making machine elements
    • B21K1/06—Making machine elements axles or shafts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21K—MAKING FORGED OR PRESSED METAL PRODUCTS, e.g. HORSE-SHOES, RIVETS, BOLTS OR WHEELS
    • B21K21/00—Making hollow articles not covered by a single preceding sub-group
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K20/00—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
    • B23K20/02—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating by means of a press ; Diffusion bonding
    • B23K20/023—Thermo-compression bonding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P15/00—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D53/00—Making other particular articles
    • B21D53/88—Making other particular articles other parts for vehicles, e.g. cowlings, mudguards
    • B21D53/90—Making other particular articles other parts for vehicles, e.g. cowlings, mudguards axle-housings
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49616—Structural member making
    • Y10T29/49622—Vehicular structural member making
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49826—Assembling or joining
    • Y10T29/49828—Progressively advancing of work assembly station or assembled portion of work
    • Y10T29/49829—Advancing work to successive stations [i.e., assembly line]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49826—Assembling or joining
    • Y10T29/49863—Assembling or joining with prestressing of part
    • Y10T29/49865—Assembling or joining with prestressing of part by temperature differential [e.g., shrink fit]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49826—Assembling or joining
    • Y10T29/49893—Peripheral joining of opposed mirror image parts to form a hollow body
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49826—Assembling or joining
    • Y10T29/49947—Assembling or joining by applying separate fastener
    • Y10T29/49966—Assembling or joining by applying separate fastener with supplemental joining
    • Y10T29/49968—Metal fusion joining

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Forging (AREA)

Description

lill» 1»,|| 10 15 20 25 30 516 792 avsmalnande ändar måste dessa .dras genom en matris. Även om materialet fördelas radiellt sett längre ut från balkens centrum, är möjligheten att styra " materialtjockleken mycket begränsad. Detta gäller även balkens övriga delar, eftersom utgàngsmaterialet är ett rör med konstant godstjocklek. Dessutom krävs en hel del bearbetning av balkens ändar, för att åstadkomma spindelhàllare, samt montering av separata fästen för exv. luftbälgar.
En ytterligare lösning framgår ur US-A-6 122 948, vilken skrift visar en hydroformad framaxelbalk. Även i detta fall utgår man fràn ett rörformigt ämne, vilket först kröks till önskad grundform och därefter hydroformas till sin slutliga form. Nackdelen med denna lösning är dels att man, som i exemplet ovan, inte kan styra fördelningen av materialet utmed profilens längd. Man mäste även förse profilen med flera separata infästningar, inte bara för luftbälgama utan även fästen förstyrspindelbultarna. De sistnämnda måste fästas med exv. svetsning, vilket ger balken en naturlig, korrosionskänslig: försvagning.
Slutligen är det även möjligt att gjuta ihåliga framaxelbalkar, vilket framgår ur JP-A-11-011105. Av gjuteritekniska skäl finns dock begränsning vad gäller största respektive minsta godstjocklek, samt krav på förstärkningsribbor, komplicerade gjutkärnor och dylikt för att medge gjutning av en så pass avancerad profil. Härutöver finns ytterligare begränsningar vad gäller praktiskt möjliga materialval, samt ekonomiska konsekvenser för axelbalkarnas styckpris på grund av de kraftigt ökade kostnader en gjutprocess skulle medföra.
Flertalet av de ovan nämnda problemen löses genom tillverkningsmetoden enligt uppfinningen, vilken metod medför betydligt större möjlighet att exakt' styra fördelningen av material kring och utmed en smidd profil. l-»rn iprl: usla: 10 15 20 25 30 516 792 REDOGÖRELSE FÖR UPPFINNINGEN Uppfinningen avser en metod för tillverkning av ett ihåligt, långsträckt konstruktionselement, i enlighet med kravet 1 och dess underordnade krav, samt ett med metoden framställt konstruktionselement enligt kravet 12.
Metoden innefattar följande steg: a) ett första ämne förs genom en ugn för uppvärmning till bearbetningstemperatur, b) ämnet förs mellan ett par valsar med profilerade ytor, varvid ämnet förformas i ett eller flera steg till en mellanprodukt med en förutbestämd profil utmed sin längdutsträckning, c) ämnet tillförs en smidespress med ett antal samverkande dynor, varvid ämnet bearbetas i flera steg till en i huvudsak färdig produkt, uppvisande ett tvärsnitt huvudsakligen i form av en hattprofil med en förutbestämd varierande höjd, bredd och materialtjocklek utmed sin längd, d) ett andra ämne med väsentligen samma profil som det första ämnets hattprofil i dynomas delningsplan placeras i anslutning till hattprofilen, e) det första och det andra ämnet sammanfogas åtminstone utmed sina respektive kanter till ett sammansatt ihàligt konstruktionselement. l motsats till känd teknik smids åtminstone det första ämnet vertikalt, d.v.s. ämnets huvudsakliga vertikala plan under bearbetningen sammanfaller i huvudsak med det plan i vilket konstruktionselementet är tänkt att monteras.
Utgängsmaterialet kan vara ett kvadratiskt eller rektangulärt ämne som kapas till önskad längd, varefter det värms i en ugn till en för materialet lämplig bearbetningstemperatur, Vid användning av t.ex. Iufthärdande, mikrolegerad stál värms ämnet till 1250- 1300 °C , företrädesvis till 1280 °C . l ett första steg ges ämnet ett lämpligt tvärsnitt med hjälp av ett par roterande valsar, vilka kan göras profilerade. Det valsade ämnet flyttas därefter till en i smidespress för bearbetning till slutlig form. »»|»o »lila lill» 10 15 20 25 30 516 792 4 Smidesoperationen omfattar ett första steg där ett par första samverkande dynor formar materialet i det första ämnet sä att det erhåller en förutbestämd, varierande höjd i ett vertikalplan utmed sin längdutsträckning, varvid ämnet får sin huvudsakliga grundform i detta plan. Ämnet flyttas därefter till en ny* smidespress som genomför ett andra steg där ett par andra samverkande dynor formar materialet i det första ämnet så att det erhàller en förutbestämd, varierande tjocklek utmed en eller flera av profilens sidoytor, bottenyta och övre kantytor utmed sin längdutsträckning. Detta andra steg upprepas en eller flera gånger i ytterligare smidespressar, vars efter varandra följande dynor formar ämnet tills det erhållit sin slutliga form. Pà detta sätt är det möjligt att omfördela ämnets material både i dess tvärsnitt och utmed dess längdutsträckning. Genom lämplig utformning av dynoma, kan ämnet formas fritt så långt smidesprocessen medger utmed både sin inre och sin yttre periferi. D För att åstadkomma en sluten profll måste det första ämnet sammanfogas med ett andra ämne. Det andra ämnet utgår fràn ett plant utgàngsmaterial i ' form av en plàt, varvid tjocklek respektive bredd väljs anpassat till krav på hàllfasthet för profilen respektive det första ämnets bredd. Det andra ämnet kan antingen förformas isen separat smidesoperation, där det formas i en separat press till samma profil som det första ämnets hattprofil i dynornas delningsplan, eller i en gemensam smidesoperation, där det andra ämnet placeras på det första ämnet och formas till samma profil som det första ämnets hattprofil i dynomas delningsplan i en gemensam press. inför sammanfogningen av det första och andra ämnet till ett gemensamt konstruktionselement sker en ytterligare uppvärmning av åtminstone de yttre kanterna av respektive ämne. Detta kan ske genom att det första och det andra ämnet värms i ett par separata induktionsugnar, varefter de placeras mellan ett par samverkande dynor i en press och sammanfogas medelst ° vällning. Alternativt kan det första och det andra ämnet värmas samtidigt med hjälp av medel för uppvärmning som förs in mellan det första och andra a»>|» irl-i 10 15 20 25 30 516 792 ämnet, vilka ämnen hålls mellan ett par samverkande dynor i en press, varefter de sammanfogas medelst vällning. Nämnda medel för uppvärmning kan utgöras av induktionselement, en induktionsugn, gaslågor eller liknande.
I en slutlig operation sker en kapning av s.k. skägg utmed profilens. sammanfogade kanter. Detta kan antingen ske i samma pressoperation som för sammanfogningen av det första och andra ämnet, eller genom en separat kapning av den sammansatta profilens yttre kanter. Profilen erhåller därmed en förutbestämd varierande bredd utmed hela sin längdutsträcknlng.
Slutresultatet blir ett ihåligt, làngsträckt konstruktionselement vilket innefattar en första sektion med ett tvärsnitt huvudsakligen i form av en hattprofil som har en förutbestämd, varierande bredd, höjd och materialtjooklek utmed sin längd, samt en andra sektion som har en väsentligen konstant materialtjooklek och är sammanfogad med den första sektionen utmed hattprofilens sidoytor. Denna utformning ger betydligt större möjligheter att optimera konstruktionselementets godstjocklek jämfört med känd teknik. Dels kan materialet fördelas så att störst tjocklek erhålls där belastningarna påf konstruktionselementet är som störst, och dels erhålls en förflyttning av material mot konstruktionselementets periferi vilket ökar dess vridstyvhet. En ihålig profil av detta slag ger dessutom en kraftig viktbesparing, jämfört med en motsvarande produkt smldd på traditionellt sätt.
För att ytterligare öka hållfastheten kan konstruktionselementet tillverkas av ett lufthärdande, mikrolegerat stål. Produkten behöver därför inte härdas eller värmebehandlas på annat sätt efter sammanfogning av de två sektionema.
Det är givetvis möjligt att använda stål av annan kvalitet, men i dess fall kan en ytterligare, fördyrande värme- eller annan efterbehandling vara nödvändig för att uppnå önskad hållfasthet.
Ett konstruktionselement som är lämpligt att tillverka på detta sätt är en- framaxelbalk. Genom att använda metoden ovan är det möjligt att tillverka en ml-i 10 15 20 25 30 516 792 6 sådan balk med 30 % lägre vikt än en horisontellt smidd balk (se exempelvis EP-A2-0 059 038 ovan).
Som nämnts ovan är det möjligt att optimera tillverkningsmetoden så att framaxelbalkens största materialtjocklek förekommer i anslutning till infästningspunkter och områden som skall belastas med yttre krafter och _» moment. Metoden gör det även möjligt att anpassa framaxelbalkens tvärsnitt på så sätt att den får väsentligen samma yttre konturer i både vertikal- och horisontalplan som en traditionellt smidd, solid balk. Genom att ge balkens yttre konturer samma s.k. ”offset” (form i horisontalplanet utmed balkens längd) och "drop" (form i vertikalled) som en standardbalk för ett visst fordon, kan den användas utan att ändringar behöver göras i befintliga fordon. Det är även möjligt att bibehålla befintliga infästningspunkter (s.k. "interface”) för styrspindelhàllare, fjädrar och liknande.
FIGURBESKRIVNING Uppfinningen kommer att framgå mer i detalj ur den följande beskrivningen av en föredragen utföringsform, visad som exempel, med hänvisning till de bifogade, schematiska ritningarna, varvid: Figur 1 Visar en schematisk representation av de steg som omfattas av en föredragen utföringsform av metoden enligt uppfinningen.
Figur2 Visar en perspektiwy av två formade sektioner före slutlig sammanfogning till en framaxelbalk, enligt en föredragen utföringsform.
Figur3 Visar en framaxelbalk innefattande de två sektionema enligt Figur 2 efter sammanfogning.
Figur 4 Visar en framaxelbalk enligt Figur 3 i en perspektivvy sedd snett underifrån.
Figur 5 Visar en färdig framaxelbalk, vilken har klippts till sina slutliga dimensioner och försetts med infästningspunkter. :il-l 10 15 20 25 30 516 792 FÖREDRAGNA UTFÖRINGSFORMER Figur 1 visar en föredragen utföringsform av metoden enligt uppfinningen, vilken metod innefattar ett antal steg för tillverkning av ett sammansatt ihåligt konstruktionselement, i detta fall en framaxelbalk för tunga fordon.
Ett första ämne 1, vilket kapats till en förutbestämd längd, förs genom en induktionsugn 2 där det värms till bearbetningstemperatur. Vid användning.- av t.ex. lufthärdande, mikrolegerad stål värms ämnet till 1250-1300 °C, företrädesvis till 1280 °C. När rätt temperatur uppnåtts förs ämnet genom ett par profilerade valsar 3, 4, vilka är profilerade för att ge ämnet 1 ett lämpligt utgàngstvärsnitt utmed sin längdutsträckning. Genom lämplig utformning av valsarnas 3, 4 respektive profiler erhålls en mellanprodukt, vars tvärsnitt och godstjocklek varierar utmed ämnets längd på ett sätt som åtminstone delvis motsvarar den färdiga produkten, eller en grov approximation av dennas slutliga hattprofil. I detta skede är ämnet 1 fortfarande i väsentligen rakt, åtminstone utmed de perifera kanterna, med ett antal fördjupningar utmed den centrala delen.
I nästa steg flyttas det förformade ämnet till en första smidespress 5, med övre och undre samverkande dynor 6, 7. I denna smidespress 5 påbörjas- formningen av ämnet 1, varvid dess tvärsnitt får en mer utpräglad hattprofil i vissa förutbestämda områden där högt vridmotstånd är önskvärt. Exempel på sådana områden är de s.k. svanhalsarna 23, 24 i framaxelbalkens yttre ändar, vilka svanhalsar förbinder ett par styrspindelhållare 19, 20 med balkens centrala sektion 25. l andra områden, där högt böjmotstånd är önskvärt, bibehålls tvärgående ribbor mellan profilens motstående vertikala sidor. Exempel på sådana områden är infästningspunkter 21, 22 för de fjärdande element (ej visade) som placeras mellan fordonets chassi och framaxelbalken. Sådana fjädrande element kan t.ex. utgöras av luftbälgar.
Förutom formningen av ämnets 1 tvärsnitt påbörjas även en deformation i vertikalled för att ge balken önskad form och/eller vertikal höjd, även kallad "drop", utmed dess längdutsträckning. Denna formning ger ämnet en 10 15 20 25 30 516 792 varierande höjd mätt i ett vertikalplan, samt ett varierande avstånd från ett horisontalplan genom ämnets 1 yttre ändar. Den färdiga balkens största vertikala höjd och största avstånd från horisontalplanet sammanfaller med balkens centrala del.
I efterföljande steg förflyttas ämnet till en andra och tredje smidespress 8, 11 med respektive övre och undre dynor 9, 10; 11, 12. Då ämnet lämnar den tredje smidespressen 11 har det fått sin slutliga form och är klart att fogas » samman med ett andra ämne 14 till en sammansatt ihålig balk.
Antalet steg som krävs för att erhålla önskad form på ämnet kan givetvis varieras inom ramen för uppfinningen, eftersom antalet är direkt beroende på utgàngsmaterialets egenskaper och graden av deformation som önskas.
Det andra ämnet 14 består av en rak plåt med en förutbestämd längd och väsentligen samma bredd som det första, färdigbearbetade ämnet 1. För att sammanfoga det första och det andra ämnet 1, 14 förs dessa i en fjärde smidespress 15 med samverkande dynor 16, 17, varvid det andra ämnet 14 positioneras och hålls i läge ovanför, men vertikalt åtskilt fràn, det första förs ämnet 1. lnnan bearbetning och sammanfogning kan ske, induktionselement in mellan de båda ämnena för värmning av dessa till en: för det valda materialet lämplig bearbetningstemperatur. Därefter placeras det andra ämnet 14 i kontakt med det undre, första ämnet 1 för bearbetning.
Enligt en alternativ utföringsform är det även möjligt att värma det andra ämnet 14 separat, innan det förs in i smidespressen. Uppvärmning av de både ämnena kan även ske med hjälp av gaslågor eller liknande.
Då smidespressens dynor 16, 17 förs samman sker dels en deformering av det övre, andra ämnet 14, vilket erhåller samma form som den övre ytan hos det första ämnet, och dels en sammanfogning medelst vällning utmed samtliga ytor där det första och det andra ämnet är i kontakt med varandra i-.iv iii-v 4»,;i 10 15 20 25 30 516 792 efter deformeringen av det andra ämnet 14. I samband med att det första och det andra ämnet välls samman kan klippning och avlägsnande av överflödigt material (s.k. skägg) runt arbetsstyckets kanter genomföras. Resultatet blir ett sammansatt, långsträckt konstruktionselement i form av en ihålig framaxelbalk.
Det är givetvis möjligt att förforma det andra ämnet 14 genom att deformera detta i en separat smidespress, innan det förs samman med det första ämnet för sammanfogning. Detta medför dock en ytterligare smidesoperation, vilken kräver en ytterligare uppsättning samverkande dynor.
Då formningen av framaxelbalken är färdig genomgår den en slutlig maskin- bearbetning, varvid infästningshål för de fjädrande elementen borras och spindelhållarfästen bearbetas till slutlig form och tolerans.
Figur 2 visar det första och det andra ämnet 1, 14 som de ser ut efter slutlig deformation, då de är färdiga att sammanfogas. Härvid framgår det tydligt det första ämnets 1 håligheter 30, 31, 32, dess tvärgående förstärkningsribbor 33,34, samt dess spindelhållarfästen 19, 20. Det visade andra ämnets 14 kanter 35 har i denna utföringsform en huvudsakligen jämn tjocklek utmed sin längd, men det är givetvis möjligt att variera dess tjocklek, t.ex. genom att forma den med tjockare godstjocklek i områden som efter montering i ett, fordon kommer att utsättas för högre belastning. Detta åstadkommas lämpligen genom att förforma ämnet 14 separat, före sammanfogningen. En separat förformning av det andra ämnet 14 ger även utrymme för att variera tjockleken utmed både dess längdriktning och tvärriktning. Exempelvis skulle ämnets 14 ändar kunna förses med en central, tjockare sektion i anslutning till styrspindelhållarna, om detta område behöver förstärkas. För att kunna åstadkomma denna typ av formning av det andra ämnet 14, delvis liknande formningen av det första ämnet 1, krävs en eller flera ytterligare plåt- eller smidespressar (ej visade) med samverkande dynor. øf>uø »l-»u 10 15 20 25 516 792 10 Alternativt kan en varierande tjocklek utmed balkens kanter åstadkommas i samband med den slutliga sammanfogningen av det första och det andra ämnet 1, 14, vilken operation utförs i den sista smidespressen 17 (Figur 1). I detta fall kommer den sammansatta, vällda kantens tjocklek att variera utmed balkens längdutsträckning.
Figur 3 visar en framaxelbalk där det första och andra ämnet 1, 14 har fogats samman, men ej kantklippts.
Figur 4 visar en vy av framaxelbalken ur en vinkel snett underifrån, varvid det _ första ämnets 1 varierande horisontella och vertikala utsträckning utmed sin längd visas tydligt. Härvid framträder framaxelbalkens svanhalsar 23, 24 vilka förbinder respektive spindelhállare 19, 20 med balkens centrala sektion 25.
Eftersom denna centrala sektion 'skall uppta störst krafter måste den vara dimensionerad för stor vridstyvhet, varför den har störst utsträckning både i balkens tvärled och vertikalled.
Figur 5 visar en färdig framaxelbalk, vilken har kantklippts till förutbestämd bredd utmed sin perifera kant. Dessutom har styrspindelhållarna 19, 20 bearbetats och försetts med genomgående infästningshål 27, 28 för spindelbultar, samt hål borrats för fästelement vid infästningspunktema 21,22 för luftbälgarna (ej visade) mellan framaxelbalken och fordonets chassi.
Uppfinningen är inte begränsad till ovan angivna utföringsformer, utan kan appliceras på alla typer av konstruktionselement som kan tillverkas med hjälp av metoden som beskrivits ovan.

Claims (16)

uiii» 11.1» 10 15 20 25 30 516 792 11 PATENTKRAV
1. Metod för tillverkning av ett ihåligt, långsträckt konstruktionselement, k ä n n e t e c k n a d a v den innefattar följande steg: (a) ett första ämne (1 ) förs genom en ugn (2) för uppvärmning till bearbetningstemperatur, (b) ämnet förs mellan ett par valsar (3, 4) med profilerade ytor, varvid ämnet förformas i ett eller flera steg till en mellanprodukt med en förutbestämd profil utmed sin längdutsträckning, (c) ämnet tillförs en smidespress med ett antal samverkande dynor, varvid ämnet bearbetas i flera steg (5, 8, 11) till en i huvudsak färdig produkt, uppvisande ett tvärsnitt huvudsakligen i form av en hattprofil med en förutbestämd varierande höjd, bredd och materialtjocklek utmed sin längd, ~' (d) ett andra ämne (14), med väsentligen samma profil som det första ämnets hattprofil i de samverkande dynomas delningsplan, placeras i anslutning till hattprofllen, (e) det första (1) och det andra ämnet (14) sammanfogas i ett sista steg (15), åtminstone utmed sina respektive kanter, till ett sammansatt ihåligt konstruktionselement (18).
2. Metod enligt kravet 1, k ä n n e t e c k n a d a v att åtminstone det första ämnet smids vertikalt med avseende på det huvudsakliga plan i vilket konstruktionselementet är tänkt att användas.
3. Metod enligt kravet 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a d a v att smidesoperationen omfattar ett första steg där ett par första samverkande dynor formar materialet i det första ämnet så att det erhåller en förutbestämd, varierande höjd i ett vertikalplan utmed sin längdutstråckning, varvid ämnet får sin huvudsakliga grundform i detta plan. lim» »tili »iiøn 10 15 20 25 30 516 792 12
4. Metod enligt något av kraven 1-3, k ä n n e t e c k n a d a v att smidesoperationen omfattar ett andra steg där ett par andra samverkande dynor formar materialet i det första ämnet så att det erhåller en förutbestämd, varierande tjocklek utmed en eller flera av" profilens sidoytor, bottenyta och övre kantytor utmed sin längdutsträckning.
5. Metod enligt något av kravet 4, k ä n n e t e c k n a d a v att smidesoperationens andra steg upprepas en eller flera gånger i efter varandra följande dynor, tills det första ämnet erhållit sin slutliga form.
6. Metod enligt något av kraven 1-5, k ä n n e t e c k n a d a v att det andra ämnet förformas i en separat smidesoperation, där det formas 'till samma profil som det första ämnets hattprofil i dynomas delningsplan.
7. Metod enligt något av kraven 1-5, kä n n eteckn ad av att det första och det andra ämnet formas i en gemensam smidesoperation, där det andra ämnet formas till samma profil som det första ämnets hattprofil i dynornas delningsplan.
8. Metod enligt något av kraven 1-7, k ä n n e t e c k n a d a v att det första och det andra ämnet värms i ett par separata induktionsugnar, varefter de placeras mellan ett par samverkande dynor i en press och sammanfogas medelst vällning.
9. Metod enligt något av kraven 1-7, k ä n n e t e c k n a d a v att det första och det andra ämnet värms samtidigt med hjälp av medel för uppvärmning som förs in mellan det första och andra ämnet, vilka ämnen hålls mellan ett par samverkande dynor i en press, varefter de sammanfogas medelst vällning. rim; »aint 10 15 20 25 30 516 792 13
10. Metod enligt något av kraven 8 eller 9, k ä n n e t e c k n a d a v att uppvärmningen sker med hjälp av induktionselement, induktionsugn, gaslàga eller liknande.
11. Metod enligt något av ovanstående krav, k ä n n e t e c k n a d a v att kapning av skägg utmed profilens sammanfogade kanter sker i samma operation som sammanfogningen av det första och andra ämnet, varvid profilen erhåller en förutbestämd varierande bredd utmed sin längdutsträckning
12. Ett ihàligt, làngsträckt konstruktionselement tillverkat genom metoden enligt kravet 1 k ä n n e t e c k n at a v att konstruktionselementet innefattar en första sektion med ett tvärsnitt huvudsakligen i form av en hattprofil som har en förutbestämd, varierande bredd, höjd och materialtjocklek utmed sin längd, samt en andra sektion som har en väsentligen konstant materialtjocklek och är sammanfogad med den första sektionen utmed hattprofilens sidoytor.
13. Konstruktionselement enligt krav 12, k ä n n e t e c k n at a v- att konstruktionselementet är tillverkat av ett mikrolegerat stål.
14. Konstruktionselement enligt krav 12 eller 13, k ä n n e t e c k n at a v att konstruktionselementet utgör en framaxelbalk
15. Konstruktionselement enligt krav 14, kánnetecknat av att framaxelbalkens största materialtjocklek förekommer i anslutning till infästningspunkter och områden som skall belastas med yttre krafter och moment. till: mil» 516 792 14
16. Konstruktionselement enligt krav 14 eller 15, k ä n n e t e c k n at a v att framaxelbalkens tvärsnitt har väsentligen samma yttre konturer i bàde vertikal- och horisontalplan som en traditionellt smidd, solid balk.
SE0101046A 2001-03-23 2001-03-23 Ihåligt konstruktionselement och metod för dess tillverkning SE0101046L (sv)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0101046A SE0101046L (sv) 2001-03-23 2001-03-23 Ihåligt konstruktionselement och metod för dess tillverkning
BRPI0208334-5A BR0208334B1 (pt) 2001-03-23 2002-03-18 elemento de construção de concavidade e seu respectivo método de produção.
JP2002575156A JP2004524160A (ja) 2001-03-23 2002-03-18 中空構成エレメントおよびそれを製造するための方法
PCT/SE2002/000501 WO2002076652A1 (en) 2001-03-23 2002-03-18 Hollow construction element and method of producing
EP02708871A EP1385654B1 (en) 2001-03-23 2002-03-18 Hollow construction element and method of producing
DE60232239T DE60232239D1 (de) 2001-03-23 2002-03-18 Hohlkonstruktionselement und herstellungsverfahren
US10/605,340 US7721443B2 (en) 2001-03-23 2003-09-23 Method for producing a vehicle axle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0101046A SE0101046L (sv) 2001-03-23 2001-03-23 Ihåligt konstruktionselement och metod för dess tillverkning

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE0101046D0 SE0101046D0 (sv) 2001-03-23
SE516792C2 true SE516792C2 (sv) 2002-03-05
SE0101046L SE0101046L (sv) 2002-03-05

Family

ID=20283517

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE0101046A SE0101046L (sv) 2001-03-23 2001-03-23 Ihåligt konstruktionselement och metod för dess tillverkning

Country Status (7)

Country Link
US (1) US7721443B2 (sv)
EP (1) EP1385654B1 (sv)
JP (1) JP2004524160A (sv)
BR (1) BR0208334B1 (sv)
DE (1) DE60232239D1 (sv)
SE (1) SE0101046L (sv)
WO (1) WO2002076652A1 (sv)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7726027B2 (en) 2003-06-06 2010-06-01 Volvo Lastvagnar Ab Method of manufacturing hollow structural elements

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004338872A (ja) * 2003-05-15 2004-12-02 Toyota Industries Corp 産業車両のアクスルビーム及びその製造方法、並びにリア操舵装置
SE526524C2 (sv) * 2003-06-06 2005-10-04 Volvo Lastvagnar Ab Metod för tillverkning av ihåliga konstruktionselement
US7503116B2 (en) * 2004-01-20 2009-03-17 Noble Advanced Technologies, Inc. Continuous process for producing a shaped steel member
FR2877245B1 (fr) * 2004-10-29 2007-02-23 Peugeot Citroen Automobiles Sa Procede de laminage et d'estampage a chaud et pieces profilees obtenues par un tel procede
US7506444B2 (en) * 2005-04-14 2009-03-24 Benteler Automotive Corporation Vehicle suspension control arm and method
US20070074556A1 (en) * 2005-10-04 2007-04-05 Shape Corporation Continuous process of roll-forming stamped sheet
CN102091916B (zh) * 2011-01-06 2012-10-03 湖北三环车桥有限公司 一种采用辊锻模锻和焊接工艺制造复杂汽车前轴的方法
WO2013066219A1 (en) 2011-11-01 2013-05-10 Volvo Lastvagnar Ab Forged hollow axle and method for making the same
FR3028194A1 (fr) * 2014-11-07 2016-05-13 Peugeot Citroen Automobiles Sa Berceau de vehicule automobile et procede d’assemblage d’un tel berceau
KR101836726B1 (ko) * 2016-10-21 2018-03-09 현대자동차주식회사 차량용 파티션 패널 및 그 제조방법

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE722718C (de) * 1938-04-08 1942-07-18 Kloeckner Humboldt Deutz Ag Radachse fuer Kraftfahrzeuge
US2674783A (en) * 1949-09-03 1954-04-13 Rockwell Spring & Axle Co Method of producing axle housings
DE2049889C3 (de) * 1970-10-10 1979-01-25 Eumuco Ag Fuer Maschinenbau, 5090 Leverkusen Verfahren zum Herstellen einer halbschaligen Brückenhälfte für eine Achsbrücke an Kraftfahrzeugen, insbesondere Lastkraftwagen
US3697725A (en) * 1971-05-06 1972-10-10 Alco Standard Corp Heating apparatus with removable heating elements and shields
US4361360A (en) 1979-03-05 1982-11-30 Siegfried Kuether Tube end forging process
GB2094195B (en) * 1981-02-24 1984-08-22 Scottish Stamping & Engineerin Forging heavy articles
GB8428064D0 (en) * 1984-11-06 1984-12-12 British Aerospace Forming complex hollow sectioned members
DE4108231A1 (de) 1991-03-14 1992-09-17 Martin Mueller Elastische zugvorrichtung zum bewegungstraining eines fingers
US5429423A (en) * 1994-01-07 1995-07-04 Dana Corporation Fabricated front axle I-beam
KR100206023B1 (en) * 1997-04-10 1999-07-01 Hyundai Motor Co Ltd Method of roll-forming an automotive bumper
JPH1111105A (ja) 1997-06-20 1999-01-19 Hitachi Metals Ltd 鋳造アクスルビーム
JP2000301251A (ja) * 1998-12-31 2000-10-31 Dana Corp 前車軸ビームのハイドロフォーム法による製造方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7726027B2 (en) 2003-06-06 2010-06-01 Volvo Lastvagnar Ab Method of manufacturing hollow structural elements

Also Published As

Publication number Publication date
JP2004524160A (ja) 2004-08-12
DE60232239D1 (de) 2009-06-18
SE0101046D0 (sv) 2001-03-23
EP1385654B1 (en) 2009-05-06
BR0208334A (pt) 2004-08-24
EP1385654A1 (en) 2004-02-04
WO2002076652A1 (en) 2002-10-03
BR0208334B1 (pt) 2010-06-01
US20040123462A1 (en) 2004-07-01
SE0101046L (sv) 2002-03-05
US7721443B2 (en) 2010-05-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SE516792C2 (sv) Ihåligt konstruktionselement och metod för dess tillverkning
CN100364832C (zh) 复合式转向齿条及其制造方法
FI90635C (sv) Förfarande och anordning för tillverkning av krängningshämmare
CN102189373B (zh) 一种整体锻造近终成形三联齿轮轴工艺及制备的齿轮轴
MX2010010898A (es) Chasis de vehiculo.
CN107683217A (zh) 用于车辆悬架的扭矩杆
US20130136943A1 (en) Process for producing a rotationally symmetric hollow part and hollow part produced thereby
JP2013216314A (ja) アーム素材およびその製造方法
CN111434498A (zh) 结构件及其制造方法
EP2064388A1 (de) Verfahren zur herstellung eines walzenkörpers und walzenkörper
CA2403785A1 (en) Tailored tubular blanks and process for the production thereof
SE526524C2 (sv) Metod för tillverkning av ihåliga konstruktionselement
EP4342694A2 (de) Traglenker
DE10241406A1 (de) Einstückiger Federlenker
US7726027B2 (en) Method of manufacturing hollow structural elements
EP3154718B1 (de) Verfahren und anordnung zur herstellung von offenen oder geschlossenen ringförmigen konstruktionsbauteilen aus leichtmetall und deren legierungen mit einer zwei- oder dreidimensionalen struktur
EP1364817B1 (de) Einstückiger Federlenker
EP2809458B1 (en) Method and apparatus of forming a transverse strut
CN202389235U (zh) 汽车座椅调节传力杆
CN109663832A (zh) 一种tc11钛合金炮管的加工方法
EP3142869B1 (de) Lenkereinheit und verfahren zur herstellung einer lenkereinheit
KR200409531Y1 (ko) 상용차(버스, 트럭)용 경량화 프론트 액슬
CN107878564A (zh) 一种管材及其制造方法
McLean Chevrolet Upper Control Arm Re-Design
CN106184364A (zh) 用于机动车辆的转向机构的系杆臂

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed