SK522000A3

SK522000A3 - Hydroforming of a tubular blank having an oval cross section and hydroforming apparatus

Info

Publication number: SK522000A3
Application number: SK52-2000A
Authority: SK
Inventors: Frank A Horton
Original assignee: Cosma Int Inc
Priority date: 1997-07-18
Filing date: 1998-07-13
Publication date: 2000-08-14
Also published as: HUP0002702A2; AU733141B2; AU8328198A; NO20000148L; KR20010021944A; CA2296098A1; UY25104A1; CN1264326A; US5987950A; JP4093717B2; DE69811093D1; AR013229A1; HUP0002702A3; ES2192329T3; EP1015149B1; WO1999003616A1; DE69811093T2; EA200000103A1; ATE231754T1; JP2001510092A

Description

Hydraulické tvarovanie trubkového polotovaru, majúceho oválny prierez a zariadenie pre hydraulické tvarovanie

Oblasť vynálezu

Predložený vynález sa týka spôsobu hydraulického tvarovania a sústavy tvarovacích sústav a najmä spôsobu hydraulického tvarovania a tvarovacej sústavy pre hydraulické tvarovanie trubkového kovového polotovaru spôsobom, pri ktorom nie je potreba vloženia polotovaru do tvarovacej dutiny operácie predstláčania.

Doterajší stav techniky

Spôsoby hydraulického tvarovania sú všeobecne známe ako prostriedky pre tvarovanie trubkovývh kovových polotovarov, majúcich kruhový prierez, do trubkových súčastí majúcich vopred stanovený požadovaný tvar. Najmä typický spôsob hydraulického tvarovania obsahuje umiestnenie trubkového kovového polotovaru, majúceho kruhový prierez, do tvarovacej dutiny sústavy pre hydraulické tvarovanie a privedenie vysokotlakovej tekutiny do vnútorného priestoru polotovaru, ktorá spôsobí, že sa polotovar roztiahne smerom von do tvaru súhlasného s plochami tvoriacimi dutinu. Potom najmä protiľahlé konce trubkového kovového polotovaru sú utesnené hydraulickými piestami a vysokotlaková tekutina sa vedie kanálom vytvoreným v jednom z piestov, aby sa roztiahla do trubkového polotovaru.

Obvykle, ako je popísané v US patente č. 5 561 902, sa trubkový polotovar majúci kruhový prierez vyvalcuje z kovového plechu do svojho počiatočného tvaru. Vyvalcovaný trubkový polotovar musí byť umiestnený do tvarovacej dutiny hydraulickej tvarovacej sústavy, ktorá má obvykle krabicový, pravouhlý alebo nepravidelný prierez. Pretože obvod kruhového trubkového polotovaru, ktorý by sa dal ľahko uložiť do tvarovacej dutiny je v podstate menší než obvod alebo obvod plochy prierezu tvoriacej tvarovaciu dutinu, bude potrebné podstatné roztiahnutie trubkového polotovaru, aby sa dostal do súhlasného tvaru s tvarovacou dutinou. Také podstatné roztiahnutie môže spôsobiť podstatné zúženie steny trubkového polotovaru, takže bude potrebný polotovar, ktorý bude mať podstatne väčšiu hrúbku ^-Zmenený list— steny. Ďalej, ak je potrebné také podstatné roztiahnutie, je oveľa obtiažnejšie, aby sa polotovar roztiahol až do rohov vo vnútri tvarovacej dutiny. Aby sa minimalizovala veľkosť roztiahnutia a vytvoril sa trubkový polotovar, ktorý má obvod, ktorý sa už spočiatku zhoduje oveľa tesnejšie s obvodom prierezu tvarovacej dutiny, je bežnou praxou vytvoriť trubkový polotovar majúci priemer kruhového prierezu väčší než je šírka tvarovacej dutiny a stlačiť trubku na priemere v predstláčacej stanici, aby mohla byť trubka umiestnená do pomerne úzkej tvarovacej dutiny. Operácia predstláčania je však nákladná v tom, že vyžaduje zvláštne zariadenie a je náročná na čas.

VUS patente č. 5 170 557 je popísaný spôsob tvarovania dvojstennej súčasti výfukového kanála, majúceho tvar zrezaného oválu. Oválny kovový polotovar sa umiestni do tvarovacej dutiny a je v určitej vzdialenosti od vnútorných plôch tvarovacej dutiny. Dĺžka obvodu polotovaru je podstatne kratšia než dĺžka obvodu vnútorných plôch dutiny. Preto je pri rozťahovaní trubkový polotovar vystavený podstatnému zúženiu steny.

Podstata vynálezu

Preto je cieľom vynálezu vylúčiť potrebu nákladnej predstláčacej operácie pri použití trubkového polotovaru, ktorý je lepšie prispôsobený obrysom tvarovacej dutiny. Tento cieľ sa dosiahne podľa predloženého vynálezu spôsobom vytvorenia pozdĺžneho trubkového kovového člena, ktorého podstata spočíva v tom, že sa použije tvarovacia sústava majúca prvú a druhú tvarovaciu konštrukciu, ktoré sú navzájom pohyblivé medzi otvorenou polohou a uzavretou polohou. Tvarovacia konštrukcia tvorí tvarovaciu dutinu majúcu štvoruholníkový prierez, ktorý má prvý rozmer prierezu väčší než druhý rozmer prierezu, v podstate k nemu kolmý. Spôsob sa skladá z a) uskutočnenia trubkového kovového polotovaru, majúceho oválny prierez, obsahujúci hlavnú os v smere väčšieho priemeru a vedľajšiu os v smere menšieho priemeru, hlavná a vedľajšia os sú v podstate na seba kolmé; umiestnenia trubkového kovového polotovaru do druhej tvarovacej konštrukcie tak, aby hlavná os jeho oválneho prierezu prechádzala rovnakým smerom ako prvý rozmer prierezu a vedľajšia os oválneho prierezu prechádza v podstate rovnakým smerom ako druhý zmenený list rozmer prierezu; b) pohybu tvarovacích konštrukcií do uzavretej polohy; c) spojenia protiľahlých koncov trubkového kovového polotovaru s konštrukciami, ktoré sa pripojujú k protiľahlým koncom trubky tak, aby sa podstatne utesnili protiľahlé konce trubkového kovového polotovaru; d) vstreknutia tekutiny pod tlakom do trubkového ΐ ' kovového polotovaru, aby sa roztiahol do súhlasného tvaru s tvarovacou dutinou. Trubkový kovový polotovar má priemer v smere vedľajšej osi, ktorý sa blíži k druhému rozmeru tvarovacej dutiny a obvod, ktorý je súhlasný s dĺžkou polomeru tvaru prierezu tvarovacej dutiny čo umožňuje, aby sa tvarovacia konštrukcie pohybovali do tesnej polohy bez toho, aby sa deformoval oválny tvar prierezu trubkového kovového polotovaru, umiestneného vo vnútri.

Ďalej je podstatou vynálezu, že druhá tvarovacia konštrukcia obsahuje pevnú tvarovaciu konštrukciu a pohyblivú tvarovaciu konštrukciu. Pohyblivá dolná tvarovacia konštrukcia má otvor a pevná tvarovacia konštrukcia sa zasunuje do tohto otvoru. Prvá tvarovacia konštrukcia sa pohybuje do spojenia s pohyblivou tvarovacou konštrukciou, aby sa uzavrela tvarovacia dutina a po uzavretí tvarovacej dutiny, pri pohybe pohyblivej tvarovacej konštrukcie vzhľadom k pevnej tvarovacej konštrukcii, sa postupne zmenšuje plocha prierezu tvarovacej dutiny. Spôsob ďalej obsahuje krok postupného zmenšovania plochy prierezu tvarovacej dutiny po uzavretí tvarovacej dutiny a tým sa deformuje oválny prierez trubkového polotovaru vo vnútri tvarovacej dutiny.

Tento cieľ sa tiež dosiahne podľa predkladaného vynálezu zariadením pre tvarovanie trubkového kovového polotovaru do pozdĺžneho trubkového kovového člena, majúceho v celom svojom rozsahu v podstate krabicový priečny prierez. Zariadenie sa skladá z tvarovacej sústavy, obsahujúcej pohyblivú hornú tvarovaciu konštrukciu a druhú tvarovaciu konštrukciu. Tvarovacie konštrukcie spolupracujú pre vytvorenie tvarovacej dutiny majúcej v podstate štvoruholníkový tvar plochy. Upínacie konštrukcie sú umiestnené na protiľahlých koncoch tvarovacej dutiny a pevne upínajú v určitej vzdialenosti navzájom od seba časti trubkového kovového polotovaru. Upínacie konštrukcie majú upínacie plochy v podstate súhlasné so všeobecne oválnou vonkajšou plochou trubkového kovového polotovaru. Konštrukcie pripojiteľné k protiľahlým koncom trubky sú pripojené k protiľahlým koncom

7mpnený liet trubkového kovového polotovaru a v podstate ich utesňujú. Druhá tvarovacia konštrukcia má pohyblivú tvarovaciu konštrukciu a pevnú tvarovaciu konštrukciu. Pohyblivá dolná tvarovacia konštrukcia má otvor a pevná tvarovacia konštrukcia sa zasunuje do tohto otvoru. Relatívny pohyb medzi pohyblivou hornou tvarovacou konštrukciou do spojenia s druhou tvarovacou konštrukciou uzatvára tvarovaciu dutinu a akonáhle je tvarovacia dutina uzavretá, pohyb pohyblivej hornej tvarovacej konštrukcie vzhľadom k pevnej tvarovacej konštrukcii postupne zmenšuje plochu prierezu tvarovacej dutiny, aby sa deformoval oválny prierez trubkového kovového polotovaru.

Prehľad obrázkov na výkresoch

Príkladné uskutočnenie zariadenia podľa prekladaného vynálezu je znázornené na pripojených výkresoch, na ktorých obr. 1 je rozložený perspektívny pohľad znázorňujúci hornú a dolnú tvarovaciu konštrukciu sústavy pre hydraulické tvarovanie podľa predkladaného vynálezu; obr. 2 je bočný nárys znázorňujúci pozdĺžny koniec tvarovacej sústavy pre hydraulické tvarovanie podľa predkladaného vynálezu s oválnym trubkovým polotovarom umiestneným v dolnej tvarovacej konštrukcii a s hornou tvarovacou konštrukciou v zdvihnutej alebo otvorenej polohe;

obr. 3 je nárys podobný obr. 2 znázorňujúci tvarovaciu sústavu pre hydraulické tvarovanie podľa predkladaného vynálezu s trubkovým polotovarom v spodnej tvarovacej konštrukcii a s hornou tvarovacou konštrukciou v dolnej alebo uzavretej polohe;

obr. 4 je rez stredom tvarovacej sústavy a oválnym trubkovým polotovarom umiestneným vo vnútri dolnej tvarovacej konštrukcie a s hornou tvarovacou konštrukciou zdvihnutou alebo úplne otvorenou;

obr. 5A je pozdĺžny rez tvarovacou sústavou pre hydraulické tvarovanie podľa predkladaného vynálezu znázorňujúce hornú tvarovaciu konštrukciu v úplne zdvihnutej polohe, oválny trubkový polotovar umiestnený vo vnútri dolnej tvarovacej konštrukcie a valce pre hydraulické tvarovanie tesne vložené do protiľahlých koncov oválneho trubkového polotovaru;

Zmononý list— obr. 5B je pozdĺžny rez tvarovacej sústavy pre hydraulické tvarovanie podľa predkladaného vynálezu znázorňujúce hornú tvarovaciu konštrukciu v úplne spustenej polohe, oválny trubkový polotovar umiestnený vo vnútri tvarovacej dutiny, vytvorené hornou a dolnou tvarovacou konštrukciou a pevnou tvarovacou konštrukciou a tekutinu vstreknutú do vnútorného priestoru oválneho trubkového polotovaru;

obr. 6 je rez znázorňujúci ďalšiu operáciu procesu hydraulického tvarovania podľa predkladaného vynálezu, kde horná tvarovacia konštrukcia je v úplne spustenej polohe a oválny trubkový polotovar je umiestnený vo vnútri dolnej tvarovacej konštrukcie;

obr. 7 je rez znázorňujúci ďalšiu operáciu hydraulického tvarovania, kde horná tvarovacia konštrukcia je v úplne spustenej polohe a hydraulicky tvarovaný oválny trubkový polotovar je mierne deformovaný alebo stlačený pohybom tvarovacích konštrukcií; a obr. 8 je rez znázorňujúci ďalšiu operáciu hydraulického tvarovania, keď tekutina pod tlakom roztiahne trubkový polotovar do tvaru zhodného s tvarovacou dutinou.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Na obr. 1 je znázornený perspektívny pohľad na tvarovaciu sústavu 10 pre hydraulické tvarovanie podľa predkladaného vynálezu. Tvarovacia sústava 10 pre hydraulické tvarovanie obsahuje prvú a druhú tvarovaciu konštrukciu. Prvá tvarovacia konštrukcia obsahuje najmä pohyblivú hornú tvarovaciu konštrukciu 12, zatiaľ čo druhá tvarovacia konštrukcia obsahuje pohyblivú dolnú tvarovaciu konštrukciu 16. Tvarovacia sústava 10 ďalej obsahuje pevný základ 18, na ktorom je uložená pevná tvarovacia konštrukcia 16. Pomocou niekoľkých pneumatických alebo dusíkových pružných valcov 20 je dolná tvarovacia konštrukcia 14 uložená pre pohyb na pevnom základe 18. Horná tvarovacia konštrukcia 12, dolná tvarovacia konštrukcia 14 a pevná konštrukcia 16 spolupracujú tak, aby medzi sebou vytvorili pozdĺžnu tvarovaciu dutinu majúcu prierez v podstate krabicového tvaru, ako budeďalej popísané. S výhodou sú horná tvarovacia konštrukcia 12, dolná tvarovacia konštrukcia 14, pevná tvarovacia konštrukcia 16 a pevný základ 18 vyrobené z oceľového materiálu, ako je oceľ P-20.

Ako je znázornené na obr. 1, v hornej tvarovacej konštrukcii 12 je na protiľahlých koncoch pár sedlových plôch 22. Sedlové plochy 22 sú tvarované a usporiadané tak, aby do nich mohli byť vložené a usadené horné upínacie konštrukcie 26 na protiľahlých pozdĺžnych koncoch hornej tvarovacej konštrukcie 12. Každá upínacia konštrukcia 26 je spojená najmä s hornou tvarovacou konštrukciou 12 v príslušných sedlových plochách 22 niekoľkými pneumatickými pružnými valcami 24, ktoré dovoľujú relatívny vertikálny pohyb medzi upínacími konštrukciami 26 a hornou tvarovacou konštrukciou 12.

Dolná tvarovacia konštrukcia 14 má podobné sedlové plochy 30 na svojich pozdĺžnych koncoch, ktoré sú vytvorené a usporiadané tak, aby sa prispôsobili podobným spôsobom dolným upínacím konštrukciám 28. Ako je znázornené, pozdĺžne konce 15 tvoriace sedlové plochy 30 dolnej tvarovacej konštrukcie 14 majú obvykle tvar U.

Každá dolná upínacia konštrukcia 28 má oblúkovitú, obvykle parabolickú, smerom nahor obrátenú plochu 34. Každá plocha 34 má najmä tvar prierezu, ktorý tvorí polovicu oválu. Plochy 34 sú vytvorené a usporiadané tak, aby sa do nich mohli vložiť a kolísať spodné strany trubkového polotovaru 40 (viď obr. 2), ktorý má oválny prierez a je umiestnený v dolnej tvarovacej konštrukcii. Každá oblúkovitá plocha 34 dolnej upínacej konštrukcie 28 prechádza pozdĺžne dovnútra smerom ku stredným častiam tvarovacej sústavy 10 pre hydraulické tvarovanie pri postupnom presunovaní do v podstate pravouhlej konfigurácie plôch alebo konfigurácie 35 krabicového U tvaru.

Dve horné upínacie konštrukcie 26 sú v podstate totožné s dolnými upínacími konštrukciami 28, ale sú navzájom obrátené. Najmä každá horná upínacia konštrukcia 26 má oblúkovitú, obvykle parabolickú dolu obrátenú plochu 36 s prechodmi do plôch 37 v tvare obráteného krabicového U. Každá oblúkovitá plocha 36 má tvar prierezu ktorý tvorí druhá polovica oválu. Ako je znázornené na obr. 2, oblúkovitá plocha 36 každej upínacej konštrukcie 26 spolupôsobí s oblúkovitou plochou 37 príslušnej dolnej upínacej konštrukcie 28, aby sa vytvorili oválne upínacie plochy, ktoré zachytávajú a tesne zaberajú s protiľahlými koncami oválneho trubkového polotovaru 40, keď sa horná tvarovacia konštrukcia 12 po prvý raz spustí dolu.

Ako je zrejmé z obr. 4 a 5A, horná tvarovacia konštrukcia 12 tvorí pozdĺžny kanál 38 majúci v podstate prierez v tvare obráteného U. Kanál 38 je tvorený dolu obrátenou, obvykle horizontálne pozdĺžne prechádzajúcou plochou 44 a párom v určitej vzdialenosti od seba umiestnených vertikálnych bočných plôch 43, ktoré prechádzajú navzájom rovnobežne na opačných stranách plochy 44.

Dolná tvarovacia konštrukcia 14 má stredový otvor 42 prechádzajúci vertikálne medzi pozdĺžnymi koncami 15 v tvare U. Vnútorné vertikálne plochy 41 v dolnej tvarovacej konštrukcii 14 tvoria vyššie uvedený stredový otvor 42. Bočné kraje otvoru 42 tvorí najmä pár pozdĺžne prechádzajúcich bočných plôch 41. Plochy sú vertikálne usporiadané rovnobežne navzájom k sebe obrátene. Koncové časti 15 dolnej tvarovacej konštrukcie 14 tvoria pozdĺžne okraje otvoru 42 a majú vnútorné plochy (neznázornené) vertikálne usporiadané rovnobežne a navzájom k sebe obrátene.

Pevný základ 18 je v tvare v podstate pravouhlej kovovej dosky. Pevná tvarovacia konštrukcia 16 je pripevnená na hornej ploche pevného základu 18. Pevná tvarovacia konštrukcia 16 je pozdĺžna konštrukcia, ktorá prechádza pozdĺž väčšej časti dĺžky hornej plochy 46 pevného základu 18, obvykle pozdĺž priečneho stredu pevného základu 18. Pevná tvarovacia konštrukcia 16 prechádza smerom nahor z pevného základu 18 a má na svojich protiľahlých stranách v podstate vertikálne bočné plochy 48. Pevná tvarovacia konštrukcia 16 je vytvorená a usporiadaná tak, aby prechádzala vo vnútri otvoru 42 v dolnej tvarovacej konštrukcii 14 s minimálnou vôľou medzi všeobecne vertikálnymi plochami 48 pevnej tvarovacej konštrukcie 41 dolnej tvarovacej konštrukcie 16. Podobne je minimálna vola medzi vnútornou priečnou bočnou plochou koncových častí 15 dolnej tvarovacej konštrukcie 14 a vertikálnymi koncovými plochami 49 pevnej tvarovacej konštrukcie 16. Pevná tvarovacia konštrukcia 16 ďalej obsahuje smerom nahor obrátenú, všeobecne oblúkovitú, horizontálnu a pozdĺžne prechádzajúcu tvarovaciu plochu 50, ktorá je vytvorená a usporiadaná tak, aby prechádzala v určitom odstupe a je obrátená smerom k pozdĺžne prechádzajúcej tvarovacej ploche 44 hornej tvarovacej konštrukcie 12.

Zmenený-fct

Ako je zrejmé z obr. 6, vyššie uvedené bočné plochy 41, smerom nahor obrátená plocha 50, bočné plochy 43 a smerom nadol obrátené plochy 44 spolupôsobia pre vytvorenie tvarovacej dutiny 52 majúcej v podstate pravouhlý tvar prierezu v podstate cez svoj celý pozdĺžny rozsah. Táto tvarovacia dutina vytvaruje hydraulicky tvarovanú časť majúcu v podstate uzavretý krabicový tvar prierezu. Uzavretý krabicový tvar prierezu je s výhodou štvoruholníkový, ale môže byť aj v podstate pravouhlý tvar, ale môže byť akákoľvek iná uzavretá plynulá kombinácia rovinných a/alebo zakrivených plochých faziet.

Obr. 4 znázorňuje hornú tvarovaciu konštrukciu 12 v otvorenej alebo zdvihnutej polohe vzhľadom k dolnej tvarovacej konštrukcii 14 a pevnému základu 18. V tejto polohe tvarovacia sústava 10 pre hydraulické tvarovanie umožňuje, aby bol oválny trubkový polotovar 40 umiestnený do dolnej tvarovacej konštrukcie 14. Z obr. 5A je zrejmé, že hydraulicky tvarovaný oválny trubkový polotvar 40 je zavesený na svojich protiľahlých koncoch dolnými upínacími konštrukciami 28 tak, aby prechádzal mierne nad hornou plochou 50 pevnej tvarovacej konštrukcie 16. keď je trubkový polotovar 40 umiestený do hydraulickej tvarovacej sústavy 10,

Keď sa polotovar umiestni do dolnej tvarovacej konštrukcie 14, protiľahlé konce polotovaru 40 ležia na príslušných plochách 34 upínacích konštrukcií 28 na protiľahlých koncoch dolnej tvarovacej konštrukcie 14. S výhodou sú plochy 34 vytvorené a usporiadané tak, aby tvorili nehybné uloženie s dolnou časťou zodpovedajúcich protiľahlých koncov trubkového polotovaru 4

Potom sa horná tvarovacia konštrukcia 12 spustí dolu tak, aby horná upínacia konštrukcia 26, ktorá je pôvodnej držaná pneumatickými valcami v oddialenej polohe, ako je znázornené na obr. 2, sa posunula dolu, ako je znázornené na obr. 3, takže plocha 36 tvorí nehybné uloženie s hornou časťou príslušných protiľahlých koncov trubkového polotovaru 40. V tomto okamžiku sú oba protiľahlé konce trubkového polotovaru zachytené medzi upínače 26 a 28 predtým, než sa horná tvarovacia konštrukcia 12 spustí dolu, do svojej uzavretej polohy.

—Zmei iui lýlisl—

Pri spôsobe a zariadení podľa predkladaného vynálezu sa trubkový polotovar 40 vybaví oválnym oválnym tvarom prierezu bežnou valcovacou operáciou. Kovový plech sa najmä valcuje tak dlho, až sa pozdĺžne okraje kovového plechu dostanú k sebe, aby sa vytvoril oválny tvar. Spojené okraje sa potom zvaria švom, aby sa dokončil trubkový polotovar. Vytvorenie trubkového polotovaru majúceho oválny prierez je výhodné v porovnaní s obvyklým kruhovým prierezom, pretože má obvod, ktorý sa oveľa tesnejšie približuje konečného obvodu prierezu v podstate pravouhlo (nie štvorcovo) tvarovanému prierezu tvarovacej dutiny 52. Ako je znázornené na obr. 4, priemer oválnej trubky 40 v smere kratšej osi sa tesne blíži vzdialenosti medzi plochami 41 tvarovacej dutiny. Preto je potreba menšieho roztiahnutia polotovaru 40 pri rozťahovaní polotovaru do súhlasného tvaru s plochami tvoriacimi dutinu 52.

Odborníkom je zrejmé, že tesnejší súlad trubky 40 a plôch dutiny umožňuje, aby sa trubka ľahšie roztiahla do rohov dutiny 52, keď sa rozťahovanie stane oveľa obtiažnejšie vplyvom zväčšujúceho sa styku trecích plôch medzi vonkajšou plochou trubky a plochami dutiny. V bežnej praxi bolo možné vytvoriť kruhový prierez trubkového polotovaru s obvodom prierezu, ktorý sa tesnejšie zhoduje s obvodom prierezu dutiny tak, aby sa vytvoril priemer kruhového prierezu väčší než je šírka tvarovacej dutiny 52 a bočné sa trubka stlačila v predstláčacej stanici, aby sa trubka hodila do dolnej tvarovacej konštrukcie. Avšak predstláčacia operácia je nákladná v tom, že vyžaduje zvláštne zariadenie a je náročná na čas. Použitie oválneho trubkového polotovaru umožňuje, aby polotovar lícoval s dolnou tvarovacou sústavou, pričom je k dispozícii dostatočné množstvo kovu v tvarovacej dutine bez toho, aby sa musela uskutočňovať operácia predstláčania.

Valcovaný trubkový kovový polotovar 40 sa hydraulicky tvaruje do pozdĺžneho trubkového kovového člena (viď vzťahová značka 76 na obr. 8), ktorý má tvar prierezu, ktorý obsahuje prvý rozmer prierezu (napr. vzdialenosť medzi horizontálnymi stenami člena 76 na obr. 8), ktorý je väčší než druhý rozmer prierezu (napr. vzdialenosť medzi vertikálnymi stenami člena 76 na obr. 8) kolmý k prvému rozmeru prierezu pozdĺž jeho vopred stanoveného rozsahu. To vyplýva zo skutočnosti, že prvá tvarovacia konštrukcia 12 a druhá tvarovacia konštrukcia 14, 16 majú plochy spolupôsobiace pre vytvorenie tvarovacej dutiny 52 majúcej prvý rozmer

K) prierezu (napr. vertikálny rozmer dĺžky medzi plochami 44 a 50), ktorý je väčší než druhý rozmer prierezu (napr. horizontálny rozmer relatívne kratšej dĺžky medzi plochami 41 alebo medzi plochami 43) v podstate kolmý k prvému rozmeru prierezu.

Ako je vlastné každému oválu, oválny prierez trubkového polotovaru obsahuje tiež dlhšiu hlavnú os pozdĺž svojho väčšieho polomeru a vedľajšiu os pozdĺž svojho menšieho polomeru, hlavná a vedľajšia s sú v podstate navzájom kolmé. Ako je znázornené na obr. 4, trubkový kovový polotovar 40 sa umiestni do druhej tvarovacej konštrukcie 14, 16. Ako je tiež znázornené, druhá tvarovacia konštrukcia 14. 16 ie vytvorená a usporiadaná tak, aby sa do nej mohol zasunúť trubkový kovový polotovar 40 bez toho, aby sa deformoval oválny prierez trubkového kovového polotovaru 40. Ako je znázornené na obr. 6, trubkový kovový polotovar 40 sa umiestni do druhej tvarovacej konštrukcie 14, 16 tak, aby hlavná os oválneho prierezu prechádzala v podstate v rovnakom smere ako prvý, väčší rozmer prierezu (napr. prechádzajúci medzi plochami 44 a 50), keď prvá tvarovacia konštrukcia 12 a druhá tvarovacia konštrukcia 14, 16 spolupôsobia pre vytvorenie tvarovacej dutiny 52 a tak, aby vedľajšia os jeho oválneho prierezu prechádzala v podstate rovnakým smerom ako druhý, menší rozmer prierezu (napr. prechádzajúci medzi protiľahlými plochami 41) tvarovacej dutiny 52, keď prvá a druhá tvarovacia konštrukcia spolupôsobia pre vytvorenie tvarovacej dutiny.

Teraz, ako je zrejmé z obr. 5A, oválny polotovar 40 je v podstate pevne držaný vo svojej polohe, aby mohli byť konštrukcie pridržujúce konce trubky, ako napr. valce pre hydraulické tvarovanie alebo piesty R, teleskopický a tesne zasunuté do oboch protiľahlých koncov trubky 40. Piesty R majú s výhodou oválny tvar vonkajšej plochy, ktorá zodpovedá vnútornej obvodovej ploche polotovaru 40. Valce pre hydraulické tvarovanie s výhodou vopred naplnia, ale vo veľkom rozsahu nenatlakujú, oválny polotovar 40 hydraulickou tekutinou ( s výhodou vodou), ako je označené písmenom F, pred alebo súčasne s plynulým spustením hornej tvarovacej konštrukcie 12. Aj keď sa operácii predplnenia dáva prednosť pre zníženie doby cyklov a získanie hladšej obrysovej časti, pre niektoré použitia je možno hornú tvarovaciu konštrukciu úplne spustiť ešte predtým, než sa akákoľvek tekutina privedie do oválneho polotovaru 40.

Ako je znázornené na obr. 4, horná tvarovacia konštrukcia 12 obsahuje s výhodou pár v určitej vzdialenosti od seba umiestnených rovnobežných hrebeňov 72 vyčnievajúcich z protiľahlých strán hornej tvarovacej dutiny 38 a prechádzajú po dĺžke hornej tvarovacej konštrukcie 12. Keď sa horná tvarovacia konštrukcia 12 spustí, hrebene 72 sa dostanú do záberu s hornou tvarovacou plochou 74 dolnej tvarovacej konštrukcie 14 na protiľahlých stranách otvoru 42 tak, aby sa uzavreli a utesnili tvarovaciu dutinu 52, ako je znázornené na obr. 6. Hrebene 72 tvoria robustné tesnenie, ktoré môže odolávať mimoriadne vysokým tlakom v dutine nad 10000 atmosfér.

Ako je zrejmé z obr. 6 a 7, po počiatočnom spojení chrbátov 72 s tvarovacou plochou 74 pokračujúci pohyb hornej tvarovacej konštrukcie 12 smerom nadol spôsobuje, že dolná tvarovacia konštrukcia 14 je ňou tlačená dolu proti sile pneumatických pružných valcov 20. Oválny polotovar 40 sa podobne pohybuje s tvarovacou dutinou 52 dolu. Počas toho pokračuje pohyb hornej tvarovacej konštrukcie 12 smerom nadol a dolná tvarovacia konštrukcia 14, tvarovacia plocha 44 hornej tvarovacej konštrukcie 12 sa pohybuje smerom k tvarovacej ploche 50 pevnej tvarovacej konštrukcie 16 tak, aby sa zmenšila veľkosť tvarovacej dutiny 52, pričom sa udržuje obvodové tesnenie v dutine. Toto usporiadanie, ak je tvarovacia dutina uzavretá a utesnená predtým, než je veľkosť tvarovacej dutiny 52 zmenšená, aby stlačila trubku v dutine, zamedzuje zovretiu trubky, ako je zrejmé z patentovej prihlášky č.08/915 910, tu uvedenej odkazom. V predkladanom vynáleze sa však očakáva, že určité stlačenie môže nastať skôr, než sa horná tvarovacia konštrukcia 12 dostane do záberu s dolnou tvarovacou konštrukciou 14.

Keď dolná časť oválneho polotovaru 40 zaberá s tvarovacou plochou 50, pokračujúci pohyb tvarovacej konštrukcie 12 a 14 nadol spôsobí deformáciu oválneho polotovaru 40. Najmä ak sa dolná tvarovacia plocha 50 a horná tvarovacia plocha 44 spoja s hornou a dolnou oblúkovitou plochou oválneho polotovaru 40, pokračujúci pohyb tvarovacej konštrukcie 12 a 14 nadol spôsobí, že sa tvarovacie plochy 50 a 44 pohybujú dovnútra navzájom k sebe. Tým sa oblúkovité konce oválneho polotovaru 40 sploštia a ohnú dovnútra, čo spôsobí, že sa oválny polotovar 40 nepatrne stlačí. Nepatrné stlačenie oválneho polotovaru 40 sa vykoná preto, aby sa získal obvod, ktorý sa oveľa tesnejšie zhoduje s konečným prierezom obvodu «—Zmenený list— tvarovacej dutiny 52 v tvare skrine. Polotovar sa predtvaruje pozdĺž svojej pozdĺžnej osi, ako je znázornené na obr. 5B. Pretože je oválny polotovar 40 predplnený hydraulickou tekutinou pred stlačením, v podstate sa zabráni, aby vznikli záhyby v trubke spôsobené stlačením a možno vytvoriť hydraulicky tvarovanú časť s hladkým obrysom.

Ako je znázornené na obr. 8, s dolnou a hornou tvarovacou konštrukciou 12 a 14 v úplne spustenej polohe sa hydraulická tekutina vo vnútri nepatrne stlačeného oválneho polotovaru 40 pomocou hydraulickej sústavy natlačí jedným z koncov oválneho polotovaru 40. Pri rozťahovaní pri hydraulickom tvarovaní oválneho polotovaru 40 sa tekutina F natlakuje na rozsah postačujúci, aby sa oválny polotovar 40 roztiahol radiálne von, do súhlasného tvaru s tvarovacími plochami tvoriacimi v podstate krabicový tvar prierezu tvarovacej dutiny 52. S výhodou sa použije tlak tekutiny medzi 2000 až 35000 atmosférami a polotovar sa roztiahne tak, aby sa vytvorila hydraulicky tvarovaná časť majúca plochu prierezu, ktorá je približne o 10 % alebo viac väčšia než bol pôvodný oválny polotovar 40. Ďalej je výhodné, aby boli pozdĺžne konce trubky boli stlačené dovnútra navzájom k sebe, aby sa pri rozťahovaní doplnila hrúbka steny.

Je zrejmé, že použitím vyvalcovaného oválneho trubkového polotovaru pre proces hydraulického tvarovania skôr než valcovaného kruhového trubkového polotovaru sa získajú podstatné úspory tým, že sa vylúči operácia predstláčania a oválna trubka môže byť využitá pri jednotlivých operáciách hydraulického tvarovania bez akéhokoľvek prerušenia procesu. To skracuje potrebný čas pre celý cyklus tým, že sa vylúči nutné predstláčanie, pričom sa získa dostatočné množstvo kovu v tvarovacej dutine, aby sa polotovar pretvoril do požadovaného konečného tvaru.

Je nutné poznamenať, že predkladaný vynález zahrňuje i ďalšie uskutočnenia, keď tvarovacia dutina môže byť uzavretá predtým, než sa utesní. Inak povedané, tvarovacia dutina vo vnútri tvarovacej sústavy môže byť dokončená tým, že má prierez zviazaný spojením plôch predtým, než sa horná konštrukcia dotkne dolnej tvarovacej dutiny. V takom uskutočnení, napr. bude horná tvarovacia konštrukcia vybavená pozdĺžnym výstupkom namiesto kanálu 38. Ďalej, pozdĺžny kanál < Zmenený listvytvorený v dolnej tvarovacej konštrukcii 14, do ktorej je trubkový kovový polotovar zasadený hlbšie, aby sa mohol pozdĺžny výstupok zasunúť do kanála, a tým uzavrieť tvarovaciu dutinu bez toho, aby sa pozdĺžny výstupok dotkol trubkového kovového polotovaru. Pozdĺžny výstupok sa potom môže prípadne dotknúť polotovaru, buď predtým alebo po tom, keď sa horná tvarovacia konštrukcia dotkne dolnej tvarovacej konštrukcie. Uvažuje sa tiež, že dolná tvarovacia konštrukcia môže obsahovať skôr nečlenenú pevnú konštrukciu než kombináciu pohyblivej a pevnej konštrukcie, ako je znázornené.

Je nutné zdôrazniť, že vyššie uvedený podrobný popis a pripojené výkresy výhodného uskutočnenia majú len iiustratívnu povahu a že predkladaný vynález obsahuje všetky ostatné uskutočnenia, ktoré sú v rozsahu popísaného uskutočnenia a pripojených nárokov.

fj —Zmenený list—

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Spôsob tvarovania pozdĺžneho trubkového kovového člena, pri ktorom sa používa tvarovacia sústava majúca prvú (12) a druhú tvarovaciu konštrukciu (14, 16), navzájom voči sebe pohyblivé medzi otvorenou a uzavretou polohou, kde tvarovacie konštrukcie (12, 14, 16) tvoria tvarovaciu dutinu (52), majúcu uzavretý krabicový tvar prierezu, obsahujúci aspoň štyri rohy a majúci prvý rozmer prierezu, ktorý je väčší než druhý rozmer prierezu v podstate kolmý k prvému rozmeru prierezu a spôsob obsahuje:

vytvorenie trubkového kovového polotovaru (40) vyvalcovaním na oválny prierez, kde oválny prierez obsahuje hlavnú os pozdĺž svojho väčšieho priemeru a vedľajšiu os pozdĺž svojho menšieho priemeru, pričom hlavná os a vedľajšia os sú v podstate navzájom kolmé;

umiestnenie trubkového kovového polotovaru (40) do druhej tvarovacej konštrukcie (14, 16) tak, aby hlavná os jeho oválneho prierezu prechádzala v podstate rovnakým smerom ako prvý rozmer prierezu a vedľajšia os jeho oválneho prierezu prechádzala v podstate rovnakým smerom ako druhý rozmer prierezu tvarovacej dutiny;

posunutie tvarovacích konštrukcií (12,144,16) do uzavretej polohy;

spojenie protiľahlých koncov trubkového kovového polotovaru (40) s konštrukciami pre pripojenie ku koncom trubky tak, aby v podstate utesnili protiľahlé konce trubkového kovového polotovaru (40);

vstrekovanie tekutiny pod tlakom do trubkového kovového polotovaru (40), aby sa roztiahol do súhlasného tvaru s tvarovacou dutinou (52), vyznačujúci sa t ý m, že priemer trubkového kovového polotovaru (40) v smere vedľajšej osi sa blíži k druhému rozmeru prierezu tvarovacej dutiny (52).
2. Spôsob podľa nároku 1,vyznačujúci sa tým, že druhá tvarovacia konštrukcia obsahuje pevnú tvarovaciu konštrukciu (16) a pohyblivú tvarovaciu konštrukciu (14), pohyblivá dolná konštrukcia (14) má otvor a pevná tvarovacia konštrukcia (16) sa zasunujú do tohto otvoru (42) a kde prvá tvarovacia konštrukcia (12) sa pohybuje do spojenia s pohyblivou tvarovacou konštrukciou (14), aby sa fryy-jco

V

-Zmenený list uzavrela tvarovacia dutina (52) a po uzavretí tvarovacej dutiny (52) pohyb pohyblivej tvarovacej konštrukcie (14) vzhľadom na pevnú tvarovaciu konštrukciu (16) postupne zmenšuje plochu prierezu tvarovacej dutiny (52) a tento spôsob ďalej obsahuje operáciu, pri ktorej sa postupne zmenšuje plocha prierezu tvarovacej dutiny (52) po jej uzavretí, aby sa deformoval oválny prierez trubkového kovového polotovaru (40) vo vnútri tvarovacej dutiny (52).
3. Spôsob podľa nároku 2, kde ďalší rozmer prierezu štvoruholníkového tvaru tvarovacej dutiny (52) prechádza v podstate vo vertikálnom smere, pričom kratší rozmer prierezu štvoruholníkového tvaru tvarovacej dutiny (52) prechádza v podstate v horizontálnom smere a operácia umiestnenia obsahuje: orientáciu trubkového kovového polotovaru (40) do tvarovacej dutiny (52) tak, aby hlavná os jeho prierezu prechádzala v podstate vertikálne a vedľajšia os jeho prierezu prechádzala v podstate horizontálne.
4. Spôsob podľa nároku 1, 2 alebo 3, vyznačujúci sa tým, že vstrekovanie spôsobí roztiahnutie trubkového kovového polotovaru (40) smerom von do súhlasného tvaru s tvarovacou dutinou (52) tak, aby sa vytvoril pozdĺžny trubkový kovový člen s v podstate štvoruholníkovým prierezom.
5. Spôsob podľa nároku 4, vyznačujúci sa tým, že obsahuje v určitej vzdialenosti od seba usporiadané upínacie časti trubkového kovového polotovaru (40) s upínacími konštrukciami (26, 28) umiestnenými na protiľahlých koncoch tvarovacej dutiny (52), upínacie konštrukcie (26, 28) majú upínacie plochy (34, 36) tvoriace v podstate oválne plošné tvary, ktoré sú súhlasné s oválnymi vonkajšími obvodovými plochami trubkového kovového polotovaru (40).
6. Spôsob podľa nároku 5, vyznačujúci sa tým, že obsahuje pozdĺžne stlačenie trubkového kovového polotovaru (40) tak, aby sa doplnila hrúbka steny tohto trubkového kovového polotovaru (40) pri jeho rozťahovaní.

M fiMLoe

Zmenený list—
7. Spôsob podľa nároku 1 až 6, vyznačujúci sa tým, že ďalej operácia vytvorenia trubkového kovového polotovaru (40) obsahuje krok vyvalcovania kovového plechu tak, aby mal oválny prierez.
8. Zariadenie pre tvarovanie trubkového kovového polotovaru do pozdĺžneho trubkového kovového člena majúceho v podstate v celom svojom rozsahu krabicový tvar priečneho prierezu, a obsahujúci:

tvarovaciu sústavu (10) skladajúcu sa z pohyblivej hornej tvarovacej konštrukcie (12), druhej tvarovacej konštrukcie (14, 16); tvarovacie konštrukcie (12, 14, 16) spolupôsobia pri vytvorení tvarovacej dutiny (52) majúcej uzavretý krabicový tvar prierezu obsahujúci aspoň štyri rohy;

upínacie konštrukcie (26, 28) umiestnené na protiľahlých koncoch tvarovacej dutiny (52) a vytvorené a usporiadané tak, aby pevne upli v určitej vzdialenosti od seba časti trubkového kovového polotovaru (40), kde upínacie konštrukcie (26, 28) majú upínacie plochy (34, 36) určujúce všeobecný oválny tvar plochy, v podstate súhlasný s v podstate oválnou vonkajšou obvodovou plochou trubkového kovového polotovaru (40); a konštrukciu pre pripojenie ku koncom trubky vytvorenú a usporiadanú tak, aby sa pripojila a v podstate utesnila konce trubkového kovového polotovaru ), táto konštrukcia pre pripojenie ku koncom trubky má všeobecný oválny tvar vonkajšej plochy, súhlasný s v podstate oválnou vnútornou obvodovou plochou trubkového kovového polotovaru, vyznačujúce sa tým, že druhá tvarovacia konštrukcia sa skladá z pohyblivej dolnej tvarovacej konštrukcie (14) a pevnej tvarovacej konštrukcie (16), kde pohyblivá dolná tvarovacia konštrukcia (14) má otvor (42) a pevná tvarovacia konštrukcia (16) sa zasunuje do tohto otvoru (42), pričom relatívny pohyb medzi pohyblivou hornou tvarovacou konštrukciou (12) do spojenia s druhou tvarovacou konštrukciou (14, 16) uzatvára tvarovaciu dutinu (52) a po uzavretí tvarovacej dutiny (52) pohyb pohyblivej hornej tvarovacej konštrukcie (12) vzhľadom k pevnej tvarovacej konštrukcii (16) postupne zmenšuje plochu prierezu tvarovacej dutiny (52).

—Zmenený list-
9. Zariadenie podľa nároku 8, vyznačujúce sa tým, že pohyblivá dolná tvarovacia konštrukcia (14) je upevnená na niekoľkých stlačiteľných pružných (12) po uzavretí tvarovacej dutiny (52) pohybuje spolu dolnou tvarovacou konštrukciou (14) proti predpätiu pružných členov (20).
10. Zariadenie podľa nároku 8 alebo 9, vyznačujúce sa tým, že každá z upínacích plôch (34, 36) určujúcich všeobecný oválny tvar plochy prechádza do plochy skriňového U tvaru, pri prechádzaní upínacích plôch (34, 36) dovnútra smerom k tvarovacej dutine (52).