SK78899A3 - Hydroforming die assembly and method for pinch-free tube forming - Google Patents

Description

Formovacia sústava na hydraulické tvarovanie a spôsob tvarovania rúr bez zvierania

Oblasť techniky

Predložený vynález sa všeobecne týka formovacej sústavy na hydraulické tvarovanie a najmä formovacej sústavy na hydraulické tvarovanie, ktorá zabraňuje, aby polotovar hydraulicky tvarovanej kovovej rúrky bol priškripnutý počas uzatvorenia do formovacej sústavy.

Stav techniky

Spôsob hydraulického tvarovania je všeobecne známy ako prostriedok na tvarovanie rúrkového kovového polotovaru do rúrkovej súčasti, majúci vopred stanovený požadovaný tvar. Predovšetkým, pri typickom spôsobe hydraulického tvarovania sa rúrkový kovový polotovar umiestni do dutiny formy na hydraulické tvarovanie a potom sa do vnútorného priestoru polotovaru privedie vysokotlaková tekutina, aby sa polotovar roztiahol -smerom von, aby mal tvar zhodný s plochami tvoriacimi dutinu formy. Predovšetkým sa potom protilahlé pozdĺžne konce rúrkového kovového polotovaru utesnia a vysokotlaková voda sa privádza vstupným otvorom na hydraulické tvarovanie, alebo piestom tesniacim jeden z rúrkovitých koncov. Tekutina, ktorá je vo vnútri rúrky, sa stlačí bežným zosilňovačom.

Formovacia sústava obyčajne obsahuje dolnú polovicu formy a hornú polovicu formy. Horná polovica formy sa pohybuje smerom nadol, aby mohla spolupracovať s dolnou polovicou formy, aby sa medzi nimi vytvorila utesnená dutina formy. Rúrkový kovový polotovar sa umiestni do dolnej polovice formy predtým, ako sa horná polovica formy spustí, aby utesnila rúrkový polotovar vnútri dutiny.

Pri mnohých použitiach je rúrkový polotovar, ktorý má obyčajne kruhový prierez, hydraulicky tvarovaný do rúrkovej časti alebo súčasti, majúcej škatulový alebo pravouhlý prierez, daný tvarom dutiny formy. Pretože obvod rúrkového polotovaru je podstatne menší ako obvod alebo dĺžka obvodu prierezu plôch tvoriacich dutinu formy, je často potrebné lahko poškodiť alebo deformovať rúrkový polotovar vnútri vnútorného priestoru, keď sa horná polovica formy spustí dolu, aby utesnila dutinu. Ľahká deformácia rúrkového polotovaru vnútri dutiny predtým, ako sa rúrka natlakuje pre rozširovacie stopky, má čiastočne za ciel omnoho lepšie prispôsobiť dĺžku obvodu prierezu rúrkového polotovaru dĺžke obvodu prierezu, alebo obvodu plochy tvoriacej dutinu formy, aby sa zmiernila potreba rozšíriť alebo zmrštiť kovový materiál rúrkového polotovaru počas fázy tlakovania pri hydraulickom tvarovaní. Ďalej to, že má rúrkový polotovar dĺžku obvodu prierezu, ktorá sa tesne blíži dĺžke obvodu dutiny formy (na ktorý možno pozerať ako na „previs kovového materiálu na ulahčenie jeho roztiahnutia do súladu s vnútorným priestorom formy) ulahčuje schopnosť rozťahovania rúrkového polotovaru do „tvrdých rohov dutiny formy.

Problémom, ktorý vzniká počas deformácie rúrkového polotovaru po uzatvorení dutiny formy je nebezpečenstvo, že sa deformovaný rúrkový polotovar priškripne medzi hornú a dolnú polovicu formy počas utesňovania dutiny. Jedno riešenie tohto prípadného problému je vysvetlené v US patente č. 4629603. V tomto patente je opísané také usporiadanie, pri ktorom musí byť rúrkový polotovar dostatočne natlakovaný predtým, ako sa horná polovica formy spustí dolu a vonkajšia plocha polotovaru musí byť dostatočne hladká/ takže vnútorný tlak vnútri rúrkového polotovaru predtým, ako sa horná polovica formy uzatvorí, je aspoň postačujúci, aby sa predišlo trecím silám pôsobiacim na polotovar časťami formy pri ich uzatváraní. Táto konštrukcia stanovuje stupeň kritickosti vnútorného tlaku vnútri rúrkového polotovaru a hladkosť rôznych trecích plôch. Ďalej, pretože formovacia sústava deformuje rúrku predtým, ako sa dutina uzatvorí, problém priškripnutia zostáva stále otvorený.

Iný návrh, uvedený v US patente 5 339 667, podobne vyžaduje deformáciu rúrkového polotovaru pred utesnením dutiny formy. Tu opäť vzniká možnosť priškripnutia rúrky po uzatvorení dutiny formy. Ďalej, v tomto' patente má dutina formy velmi zvláštne obrysy, aby sa zobrala do úvahy možnosť priškripnutia rúrkového polotovaru. Preto môžu byť týmto spôsobom vytvarované len obmedzené tvary rúrkových súčastí.

US patent 5 239 852 obsahuje ešte ďalší návrh vyriešenia tohto problému. Avšak v tomto usporiadaní sa musia dať k sebe dve časti formy s velkým stupňom presnosti, aby sa zabezpečilo, že každá z bočných stien dutiny formy prichádza do tesnej blízkosti tesniacich plôch na protiľahlej časti formy. Ďalej, táto konštrukcia má veľmi ostrý uhol na priechode medzi hrebeňom a pätou časti formy. Tento roh, vytvorený ostrým uhlom, predstavuje pomerne slabú časť formy, ktorá môže pri dlhšom používaní odpraskať alebo popraskať.

Je preto 'úlohou vynálezu odstrániť tieto hore opísané ťažkosti známeho stavu techniky.

Podstata vynálezu

Podstata formovacej sústavy na hydraulické tvarovanie podía predloženého vynálezu spočíva v tom, že je vybavená najmenej tromi vzájomne spolupracujúcimi samostatnými dielmi, ktoré určujú dutinu formy, do ktorej sa umiestni kovový rúrkový polotovar. Prvý diel formy je pohyblivý, aby utesnil dutinu formy a keď sa dutina formy utesní, prvý a druhý diel formy sa pohybujú, aby sa zmenšila plocha prierezu dutiny formy a tým sa deformoval kovový rúrkový polotovar vnútri dutiny formy.

Podía predloženého vynálezu taktiež dva pohyblivé diely formy a jeden pevný diel formy tvoria dutinu formy. Relatívny pohyb medzi prvým a druhým pohyblivým dielom tesní dutinu. Len čo sa dutina utesní, pohyb prvého dielu formy vzhľadom na pevný diel formy zmenši plochu prierezu dutiny formy, aby sa deformovala kovová rúrka vnútri dutiny formy.

Ďalšou úlohou vynálezu je vytvoriť spôsob hydraulického tvarovania kovovej rúrky. Podstata spôsobu spočíva v tom, že sa kovová rúrka umiestni do formovacej sústavy na hydraulické tvarovanie, majúcej tri samostatné diely, pričom tieto tri diely formy navzájom spolupracujú, aby určovali dutinu formy, načo sa prvý diel formy pohybuje tak, aby utesnil dutinu formy, potom sa pohybuje prvý diel formy a druhý diel formy, aby sa zmenšila plocha prierezu dutiny formy a ďalej sa deformuje kovová rúrka následkom zmenšenia prierezu dutiny formy.

Ďalšou úlohou vynálezu je vytvoriť formovaciu sústavu na hydraulické tvarovanie, ktorej podstata spočíva v tom, že pozostáva z dolnej formovacej sústavy, ktorá určuje dolnú časť dutiny formy, do ktorej sa môže umiestniť kovová rúrka, pričom dolná formovacia sústava ja vybavená bočnými stenami, tvoriacimi protiľahlé strany dolnej časti dutiny formy a spodná stena tvorí spodnú plochu dolnej časti dutiny formy. Horný pohyblivý diel formy má tesniace plochy_z ktoré sú pohyblivé, aby sa dostávali do záberu s dolnou formovacou sústavou na protiľahlých stranách dolnej časti dutiny formy na utesnenie dolnej časti dutiny formy a tým vytvorili utesnenú dutinu. Dolná formovacia sústava a horný diel formy spolupracujú, aby sa zmenšila veľkosť utesnenej dutiny formy, aby sa po utesnení dutiny kovová rúrka deformovala.

Prehľad obrázkov na výkrese

Príkladové vyhotovenie formovacej sústavy na hydraulické tvarovanie podľa predloženého vynálezu je znázornené na pripojených výkresoch, kde obr. 1 je zväčšený perspektívny pohľad na formovaciu sústavu na hydraulické tvarovanie podľa predloženého vynálezu, obr. 2 je pôdorys jedného pozdĺžneho konca formovacej sústavy na hydraulické tvarovanie podľa predloženého vynálezu, s hornou časťou formy vo zdvihnutej alebo otvorenej polohe, obr. 3 je pôdorys podobný obr. 2, ale znázorňujúci hornú časť formy v počiatočnej uzatvorenej polohe predtým, ako je horná časť formy v úplne spustenej alebo uzatvorenej polohe, obr. 4 je priečny rez 4 - 4 z obr.l, ale znázorňujúci súčasti úplne zložené, s hornou časťou formy vo zdvihnutej alebo otvorenej polohe ako na obr. 2, obr. 5 je rez podobný rezu z obr. 4, ale znázorňujúci ďalší krok spôsobu hydraulického tvarovania, keď je horná časť formy v počiatočnej uzatvorenej polohe ako na obr. 3, obr. 6 je priečny rez podobný rezu z obr. 5, ale znázorňujúci ďalší krok spôsobu hydraulického tvarovania podľa predloženého vynálezu, keď je horná časť formy v úplne spustenej polohe a hydraulicky tvarovaný rúrkový polotovar je ľahko deformovaný alebo stlačený relatívnym pohybom časti, tvoriacich dutinu formy podľa predloženého vynálezu, obr. 7 je priečny rez podobný rezu z obr. 6, ale znázorňujúci nasledujúci krok hydraulického tvarovania, keď kvapalina pod tlakom rozširuje rúrkový polotovar do tvaru zhodného s tvarom dutiny, a obr. 8 je pozdĺžny rez 8 - 8 z obr. 1, ale znázorňujúci súčasti úplne zložené, s rúrkovým polotovarom umiestneným v dolnej časti formovacej sústavy, pár hydraulických piestov, zaberajúcich s protiľahlými koncami rúrkového polotovaru a hornú časť formovacej sústavy v otvorenej polohe.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Na obr. 1 je znázornená vo zväčšenom pohľade formovacia sústava 10 na hydraulické tvarovanie podľa predloženého vynálezu. Formovacie sústava 10 na hydraulické tvarovanie obyčajne pozostáva z pohyblivej hornej formovacej časti 12, pohyblivej dolnej formovacej časti 14, pevnej formovacej časti 16, pevného základu 18y ku ktorému je upevnená pevná formovacia časť 16 a radu komerčne dostupných dusíkových pružných valcov 20 na uloženie dolnej formovacej časti 14 pohyblivo na pevnom základe 18. Horná formovacia časť 12, dolná formovacia časť 14 a pevná formovacia časť 18 navzájom spolupracujú a tvoria medzi sebou navzájom pozdĺžnu formovaciu dutinu, ktorá má v podstate skriňový prierez, ako bude podrobnejšie opísané v spojení s obr. 5 až 7. Výhodne sú horná formovacia časť 12, dolná formovacia časť 14, pevná formovacia časť 16 a pevný základ 18 vyrobené z oceľového materiálu, ako je oceľ P-20.

Ako je znázornené na obr. 1, horná formovacia časť 12 je na svojich pozdĺžnych protiľahlých koncoch vybavená párom sedlových plôch 3L· Sedlové plochy 31 sú vytvarované a usporiadané tak, aby sa do nich mohli zasunúť a umiestniť horné upinacie časti 26 na protiľahlých koncoch hornej formovacej časti 12. Predovšetkým je každá upinacia časť 26 spojená s hornou formovacou časťou 12 v príslušných sedlových plochách 31 pomocou mnohých dusíkových pružných valcov, ktoré dovoľujú relatívny vertikálny pohyb medzi upínacou časťou 26 a hornou formovacou časťou 12. Napr., ako je znázornené na obr. 2, dusíkové pružné valce 27 upevňujú upínaciu časť 26 na hornú formovaciu časť 12 odpružené, v určitej malej vzdialenosti od nej.

Dolná formovacia časť 14 má vytvorené podobné sedlové plochy 33 na svojich protiľahlých pozdĺžnych koncoch, ktoré sú vyhotovené a usporiadané tak, aby sa mohli umiestniť do dolných upínacích častí 28 podobným spôsobom.

Každá dolná upinacia časť 28 má pozdĺžne vyčnievajúcu, všeobecne zaoblenú alebo pologuľovú, hore obrátenú plochu 34. Plocha 34 je vyhotovená a usporiadaná tak, aby zaberala a bola usadená na spodnej strane rúrkového polotovaru umiestneného v dolnej formovacej časti. Pretože všetky zaoblené plochy 34 v spodnej upínacej časti 28 prechádzajú pozdĺžne dovnútra smerom k strednej časti formovacej sústavy 10 na hydraulické tvarovanie, vytvárajú v podstate štvorcové alebo skriňové usporiadanie 36 plochy v tvare U.

Horné rúrkové upinacie časti 26 sú v podstate totožné s dolnými upínacími časťami 28, ale sú navzájom obrátené. Predovšetkým, ako vidno z obr. 1 až 3, každá horná upínacia časť 26 má zaoblený alebo pologulový pozdĺžny výčnelok, ale s nadol obrátenou plochou 38, ktorý mení usporiadanie 39 na obrátený skriňový U-tvar. Zaoblená plocha 38 každej upinacej časti 26 spolupracuje s plochou 34 príslušnej jednej z upínacích častí 28, aby sa vytvorila valcová upínacia plocha, ktorá uzatvorí a utesní protiľahlé konce rúrkového polotovaru 40, len čo sa horná formovacia časť 12 prvýkrát spustí nadol (obr. 3).

Ako vidno z rezu na obr. 4, medzi hornými sedlovými plochami 31 hornej formovacej časti 12 je vytvorený kanál 37, ktorý má v podstate tvar obráteného U. Kanál 37 je tvorený v určitej vzdialenosti od seba pozdĺžne prechádzajúcimi vertikálnymi bočnými plochami '43, bežiacimi navzájom rovnobežne a medzi nimi ležiacimi všeobecne horizontálnymi, pozdĺžne prechádzajúcimi plochami 66.

Ako vidno z obr. 1 a čelných priemetov v obr. 2 a 3, protiľahlé pozdĺžne konce dolnej časti 14, ktoré tvoria sedlové plochy 33, majú v podstate prierez v tvare U. Ako je však zrejmé z rezu na obr. 4, dolná formovacia časť 14 je vybavená stredným otvorom 42, prechádzajúcim medzi pozdĺžnymi koncami v tvare U. Vnútorné vertikálne plochy 41 na dolnej formovacej časti 14 tvoria a obklopujú hore spomenutý stredný otvor 42 zo všetkých štyroch strán. A najmä, pár pozdĺžne prechádzajúcich bočných plôch 41 tvorí bočné okraje otvoru 42. Tieto plochy sú vertikálne umiestnené a navzájom rovnobežné, čelne navzájom k sebe obrátené, ako vidno z obr. 4 až 7. Aj keď to nie je znázornené, je zrejmé, že pár priečnych bočných plôch 41 tvorí pozdĺžne okraje otvoru 42 a tieto plochy sú umiestnené vertikálne, rovnobežne navzájom k sebe čelom. Je tiež zrejmé, že štyri plochy 41 tvoria otvor 42, ktorý má v podstate v pôdoryse pravouhlý tvar.

Ak sa teraz vrátime k obr. 1, je zrejmé, že pevný základ 18 je vo forme v podstate pravouhlej kovovej dosky, a že pevná formovacia časť 16 je pripevnená na hornú plochu 46 pevného základu 18 niekolkými skrutkami £4. Pevná formovacia časť 16 je pozdĺžna časť, ktorá prechádza pozdĺž v podstate časti dĺžky hornej plochy 46 pevného základu £8, všeobecne pozdĺž priečnej osi pevného základu £8. Pevná formovacia časť 16 vyčnieva hore z pevného základu 18 a má v podstate vertikálne bočné plochy 52 na svojich protilahlých pozdĺžnych stranách (len jedna z týchto bočných plôch je znázornená na obr. 1). Pevná formovacia časť 16 je vytvorená a usporiadaná tak, aby zasahovala do otvoru 42 v dolnej formovacej časti 14 s minimálnou vôlou medzi všeobecne vertikálnymi plochami 41 tvoriacimi otvor 42 a vertikálnymi bočnými plochami 52 a 54 pevnej formovacej časti £6. Pevná formovacia časť 16 ďalej obsahuje hornú, všeobecne horizontálnu , pozdĺžne prechádzajúcu formovaciu plochu 56, ktorá je vytvorená a usporiadaná v určitej vzdialenosti od pozdĺžne prechádzajúcej formovacej plochy 66 hornej formovacej časti 12.

Výhodne, spolupráca medzi spomenutými bočnými plochami 41, horná plocha 56 a plocha 43 pevnej formovacej časti 16 a dolná plocha 66 hornej formovacej časti 12 spolupracujú, aby vytvorili dutinu 60 formy, ktorá má všeobecne skriňový prierez v podstate cez celý pozdĺžny rozsah (pozri obr. 5 a 6), aby sa vytvorila hydraulicky tvarovaná časť, majúca uzatvorený skriňový prierez cez celý pozdĺžny rozsah. Formovacia plocha 56 pevnej formovacej časti 16 a formovacia plocha 66 hornej formovacej časti 12 tvoria spodnú a hornú formovaciu plochu dutiny £0. Z obr. 1 je zrejmé, že aj keď horná plocha 56 pevnej formovacej časti 16 je opísaná ako horizontálna a skutočne má v podstate horizontálne a všeobecne rovnobežné plošné časti na svojich protiľahlých pozdĺžnych koncoch, oblá, dolu prechádzajúca plošná časť 64 je umiestnená medzi nimi. Je preto zrejmé, že rúrková, hydraulicky tvarovaná Časť môže mať, ak to treba, nepravidelný tvar.

Obr. 2 je čelný priemet formovacej sústavy 10 na hydraulické tvarovanie, s hornou formovacou časťou 12 v otvorenej alebo zdvihnutej polohe. V tejto polohe formovacia sústava 10 na hydraulické tvarovanie umožňuje, aby bol rúrkový polotovar umiestnený v dolnej formovacej časti 14. Polotovar £0, skôr ako sa umiestni do dolnej formovacej časti, sa v strednej časti s výhodou vopred ohne. Vopred ohnutý tvar polotovaru 40 obyčajne sleduje obrysy zakrivených protiľahlých formovacích plôch 56 a 66. Z obr. 1, 4 a 5 je zrejmé, že hydraulicky tvarovaný rúrkový polotovar 40 je zavesený dolnými upínacími časťami 28 tak, aby prechádzal ľahko nad hornou plochou 56 pevnej formovacej časti £6, keď sa rúrkový polotovar 40 prvýkrát umiestni do formovacej sústavy 10 na hydraulické tvarvanie.

Len čo sa polotovar umiestni v dolnej formovacej časti 14, protiľahlé konce polotovaru 40 spočívajú na príslušných plochách 36 dolných upinacích časti 28 na protiľahlých koncoch dolnej formovacej časti 14 (pozri obr. 8) . Výhodne sú plochy 36 vytvorené a usporiadané tak, aby tvorili nehybné uloženie s dolnou časťou zodpovedajúcich protiľahlých koncov rúrkového polotovaru £0. Potom sa horná formovacia časť spustí dolu tak, aby horné upinacie časti, ktoré sú držané v roztiahnutej polohe dusíkovými valcami 27, ako je znázornené na obr. 2, vytvorili nehybné uloženie s hornou časťou zodpovedajúcich protiľahlých koncov rúrkového polotovaru £0. V tomto momente sa oba protiľahlé konce rúrkového polotovaru 40 upevnia medzi upínacími časťami 26 a 28 predtým, ako sa horná formovacia časť 12 spusti do svojej úplne uzatvorenej polohy.

V tomto okamihu sa rúrkový polotovar 40 v podstate pevne drží vo svojej polohe tak, aby sa mohli valce 59 na hydraulické tvarovanie (obr. 8) teleskopický a tesne zasunúť do oboch protiľahlých koncov rúrkového polotovaru 40, bez akéhokoľvek podstatného pohybu rúrkového polotovaru 40 a bez potreby úplne spustiť dolu hornú formovaciu časť 12 do jej úplne zatvorenej alebo spustenej polohy. Valce na hydraulické tvarovanie výhodne predplnia, ale nenatlakujú na nejaký väčší rozsah rúrkový polotovar 40 hydraulickou tekutinou F (obr. 3, 5, 6 a 7) skôr alebo súčasne s tým, ako pokračuje spúšťanie hornej formovacej časti 12. Výhodne sa ako hydraulická tekutina použije voda. Aj keď je predpíňacia operácia výhodná z hľadiska skrátenia doby pracovných cyklov a na dosiahnutie oveľa hladšej obrysovej časti, podľa predloženého vynálezu možno úplne spustiť hornú formovaciu časť 12 predtým, ako sa akákoľvek tekutina privedie do vútorného priestoru rúrkového polotovaru 40.

Ako je znázornené na obr. 5, horná formovacia časť 12 výhodne obsahuje pár rovnobežných rebier 70 umiestnených v určitej vzdialenosti od seba, prechádzajúcich dolu z protiľahlých strán formovacej plochy 66 a prechádzajúcich pozdĺž celej dĺžky hornej formovacej časti 12. Keď je horná formovacia časť 12 ďalej spustená, po počiatočnom zábere hornej upínacej časti 26 s rúrkovým polotovarom 40 a spodnou upinacou časťou 28 (ako vidno z obr. 3), dusíkové valce sa stlačia a rebrá 70 sa dostanú do záberu s hornou formovacou plochou 70 dolnej formovacej časti 12 na protiľahlých koncoch 42, takže tesnia dutinu 60 formy (ako je znázornené na obr. 5). Rebrá 70 tvoria robustné tesnenie, ktoré môže odolať mimoriadne vysokým tlakom v dutine, cez 10 000 atmosfér. Môže byť potrebné vyhotoviť podobné rebrá na formovacích plochách 72, na protiľahlých pozdĺžnych stranách otvorov 42, ktoré spolupracujú s rebrami 70. V každom prípade, pretože formovacia sústava 10 na hydraulické tvarovanie používa tri (alebo ich môže mať aj viac) formovacie časti 12, 14 a 16 na vytvorenie dutiny 60, formovacia sústava 10 na hydraulické tvarovanie podľa predloženého vynálezu nemusí byť vybavená nijakými oblasťami majúcimi tenký prierez, ktoré sa môžu ľahko poškodiť odštipnutím alebo popraskaním po niekoľkých tvarovacích operáciách.

Po počiatočnom zábere rebier 70 s formovacou plochou 72 pokračujúci pohyb hornej formovacej časti 12 nadol spôsobí, že dolná formovacia časť 14 je t-lačená nadol proti sile dusíkových pružných valcov 20, 27, na ktorých je uložená dolná formovacia časť 14. Rúrka £0, zachytená na svojich koncoch medzi hornou formovacou časťou 12 a dolnou formovacou časťou 14 sa pohybuje podobne smerom nadol. Nútený pohyb dolnej formovacej časti 14 smerom nadol sa dá docieliť použitím nožnicového zaťažovania hornej formovacej časti 12 alebo vytvorením hydraulického systému, ktorý tlačí hornú formovaciu časť 12 smerom nadol. Horná formovacia časť 12 a dolná formovacia časť 14 pokračujú v pohybe smerom nadol, pokial sa pohyb nezastaví, keď dolná formovacia časť dosadne na zarážaciu časť tvorenú pevným základom 18. Počas tohto pokračujúceho pohybu hornej formovacej časti 12 a dolnej formovacej časti 14 smerom nadol, formovacia plocha 66 hornej formovacej časti 12 sa pohybuje smerom k formovacej ploche 56 pevnej formovacej časti 16 tak, aby sa zmenšila veľkosť formovacej dutiny 60, pričom sa udržuje podstatné obvodové tesnenie v dutine. Prípadne sa dolná časť polotovaru 40 pohybuje smerom nadol a dosadne na formovaciu plochu 56 formovacej časti 16.

Len čo sa dolná časť polotovaru 16 dostane do záberu s plochou 56, pokračujúci pohyb nadol formovacej časti 12 a 14 spôsobí, že polotovar 40 sa ohne. Ako je znázornené na obr. 6, len čo sa horná formovacia časť 12 a dolná formovacia časť 14 konečne dostanú úplne do dolnej alebo uzatvorenej polohy, dutina 60 sa stane dostatočne malou tak, aby rúrkový polotovar 40 bol mierne stlačený. Toto mierne stlačenie rúrkového polotovaru sa uskutočňuje preto, aby valcový, rúrkový polotovar 40 mohol byť vybavený obvodom, ktorý sa zhoduje tesnejšie s konečným priemerom prierezu skriňovitého tvaru formovacej dutiny 60. Pretože je rúrkový polotovar 40 pred stlačením predplnený hydraulickou tekutinou, všeobecne sa vylúči zo zvlnenia rúrky ako výsledok stlačenia a môže sa vytvoriť hydraulicky tvarovaná časť so všeobecne hladkým obrysom.

Ako je znázornené na obr. 7, potom, čo horná formovacia časť 14 dosiahne do svojej úplne spustenej polohy, keď sa dolná formovacia časť 14 oprie o pevný základ .18, takže sa nemôže už ďalej pohybovať, hydraulická tekutina vnútri stlačeného polotovaru 40 sa natlakuje hydraulickým systémom akýmkoľvek známym spôsobom (napr. použitím hydraulického zosilňovača alebo vysokotlakového čerpadla) jedným z koncov rúrkového polotovaru 40. Alternatívne, roztiahnutie alebo hydraulické tvarovanie rúrkového polotovaru 40 sa môže začať pred úplným spustením hornej formovacej časti 12 a teda pred stlačením rúrkového polotovaru 40. Predovšetkým sa môže podľa predloženého vynálezu rozťahovanie rúrkového polotovaru 40 začať ihneď potom, ako sa horná formovacia časť 12 spustí až do bodu, keď jej tesniaca plocha 70 sa oprie o spolupôsobiacu plochu 72 dolnej formovacej časti 14, ako je znázornené na obr.5. Tým, že rozťahovanie sa začne skôr, doba cyklu celého hydraulického tvarovania sa skráti. Ďalej, pretože formovacia dutina má väčšiu plochu prierezu, keď sa upinacia časť 26 a horná formovacia časť 12 prvýkrát dostanú do záberu s dolnou formovacou časťou 14 (pozri obr. 5) v porovnaní s tým, keď sa horná formovacia časť 12 a dolná formovacia časť 14 dostanú do úplne spustenej polohy (pozri obr. 6), toto predchádzajúce rozťahovanie rúrkového polotovaru umožní rozťahovanie polotovaru radiálne vo vertikálnom smere (t.j. do oválneho tvaru), čo je možné s hornou formovacou časťou 12 v úplne spustenej polohe. Následkom tejto zvýšenej schopnosti rozťahovať sa, obvod prierezu rúrkového polotovaru 40 sa môže oveľa tesnejšie zhodovať obvod konečného prierezu s konečnou formovacou dutinou 60 a ovela ľahšie sa rúrkový polotovar'40 roztiahne do rohov formovacej dutiny 60. Najmä pretože sa rúrkový polotovar 40 roztiahne, aby sa prispôsobil svojím obvodom prierezu ako bolo uvedené, predtým ako sa rúrkový polotovar 40 dostane do záberu s formovacou plochou 66, rúrkový polotovar sa môže roztiahnuť do rohov formovacej dutiny £0 bez toho, aby sa musel pohybovať materiál polotovaru, zatiaľ čo vonkajšia kovová plocha polotovaru 40 je v trecom zábere s hornou a dolnou formovacou časťou 56 a 66. Následkom toho sa roztiahnutie do rohov formovacej dutiny 60 dosiahne oveľa lahšie a vytvorí sa hladšia hotová časť.

Počas rozťahovania rúrkového polotovaru 40 pri hydraulickom tvarovaní, tekutina F má tlak v rozsahu postačujúcom na roztiahnutie polotovaru radiálne von v súlade s plochou tvoriacou formovaciu dutinu £0. Výhodne sa použije tekutina s tlakom medzi asi 2000 a 3000 atmosférami a polotovar sa roztiahne tak, aby sa vytvorila časť hydraulicky tvarovaná, majúca plochu prierezu, ktorá je o 10 % alebo viac % väčšia ako pôvodný polotovar. Ďalej, protiľahlé pozdĺžne konce rúrkového polotovaru sa tlačia pozdĺžne dovnútra navzájom k sebe, aby sa doplnila hrúbka steny rúrky pri rozťahovaní, ako je opísané v US patentovaj prihláške č. 08/314 496, podanej 28. septembra 1994, a tu sú na ňu odkazy. Zatiaľ čo je polotovar 40 natlakovaný a roztiahnutý, horná formovacia časť 12 je ďalej tlačená nadol, aby sa udržal tvar utesnenej dutiny 60, napr. hydraulicky poháňaným piestom, aby pôsobil proti nahor smerujúcej sile od natlakovanej rúrky 40.

Keď je rúrka 40 hydraulicky vytvorená, horná formovacia časť sa zdvihne.

Pretože je hydraulicky vytvorená časť pritlačovaná do záberu s obvodovou formovacou plochou tvoriacou dutinu 60, časť môže tvoriť podstatne tuhé nehybné uloženie s plochami 41 a 43 hornej formovacej časti 12. V tomto prípade bude rúrka 40 f zdvihnutá nahor s hornou formovacou časťou 12 a musí sa z nej vytiahnuť. Preto je horná formovacia časť 12 vybavená vyrážacím zariadením 80, znázorneným na obr. 1. Vyrážacie zariadenie 80 je uložené vnútri oblasti hornej formovacej časti 12 a tvorí časť formovacej dutiny 60 a má s ňou plynulý obrys. Vyrážacie zariadenie 80 je pohyblivé vo vertikálnom smere von zo svojej polohy v hornej formovacej časti 12, aby účinne vyrazilo hydraulicky vytvorenú časť. Vyrážacím —zariadením 80 sa dá pohybovať pomocou hydraulického valca.

Podobne dolná formovacia časť 14 môže byť vybavená párom vyhadzovacích zariadení (neznázornené), ktoré sú uložené vnútri dolnej formovacej časti 12, aby tvorili časť bočných plôch 41 definujúcich otvor 42 v dolnej formovacej časti 14. Funkcie vyhadzovacích častí v prípade, že je zaklinovaný alebo je tvarovo zalicovaný do vnútorných formovacích plôch dolnej formovacej časti 14 po hydraulickom tvarovaní.

Je nutné si uvedomiť, že uvedený opis a pripojené výkresy príkladového vyhotovenia sú len ilustračnej povahy a že predložený vynález obsahuje všetky ostatné vyhotovenia, ktoré sú v duchu a rozsahu opísaného vyhotovenia a pripojených nárokov. Napr. kým určité znázornené vyhotovenie tvoria tri samostatné časti, ktoré spolupracujú na vytvorení formovacej dutiny, je nutné upozorniť, že v rámci rozsahu vynálezu možno použiť aj štyri alebo viac formovacích častí.

Claims (21)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Formovacia sústava na hydraulické formovanie, vyznačujúca sa tým, že pozostáva z prvej pohyblivej formovacej časti (12), druhej pohyblivej formovacej časti (14), pevnej formovacej časti (16), kde prvá pohyblivá formovacia časť (12), druhá pohyblivá formovacia časť (14) a pevná formovacia časť (16) spoločne tvoria formovaciu dutinu (60), do ktorej možno umiestniť kovovú rúrku, pričom relatívnym pohybom medzi prvou pohyblivou formovacou časťou (12) a druhou pohyblivou formovacou časťou (14) je formovacia dutina (60) utesnená a po utesnení formovacej dutiny (60) sa pohybom prvej pohyblivej časti (12) vzhľadom na pevnú formovaciu časť (16) postupne zmenšuje plocha prierezu formovacej dutiny (60), aby sa kovová rúrka (40) deformovala vnútri formovacej dutiny (60) .
2. 2. Formovacia sústava na hydraulické tvarovanie podľa nároku l,_v yznačujúca sa t ý_ m, že ďalej pozostáva z priechodných členov na hydraulické tvarovanie, vytvorených a usporiadaných na privádzanie tlakovej tekutiny do vnútorného priestoru kovovej rúrky (40) tak, aby sa roztiahla smerom von do tvaru zhodného s plochami tvoriacimi dutinu (60).
3. 3. Formovacia sústava na hydraulické tvarovanie podľa nároku 2vyznačujúca sa tým, že priechodné členy sú schopné vzájomného relatívneho pohybu, aby bolo možné medzi týmito priechodnými členmi na hydraulické tvarovanie stlačiť kovovú rúrku (40) tak, aby kovový materiál kovovej rúrky (40) tiekol v pozdĺžnom smere, aby

   Λ/ sa pri rozťahovaní kovovej rúrky (40) doplnila hrúbka jej steny.
4. 4. Formovacia sústava na hydraulické tvarovanie podlá nároku l,vyznačujúca sa tým, že pevná formovacia časť (60) zasahuje do vnútra otvoru vytvoreného v druhej formovacej časti (14) a kde prvá formovacia sústava (12) sa pohybuje do záberu s druhou formovacou časťou (14), aby sa utesnila formovacia dutina (60).
5. 5. Formovacia sústava na hydraulické tvarovanie podlá nároku 4vyznačujúca sa tým, že druhá pohyblivá formovacia sústava (14) je uložená na rade pružných členov, kde prvá pohyblivá formovacia sústava (12) sa pohybuje smerom nadol do záberu s druhou pohyblivou formovacou časťou (14), aby sa utesnila formovacia dutina (60), pričom pri pokračujúcom pohybe smerom nadol po tomto zábere, prvá pohyblivá formovacia časť (12) tlačí druhú pohyblivú formovaciu časť (14) smerom nadol proti predpätiu pružných členov a pokračujúci pohyb smerom nadol prvého formovacieho člena (12) a pohyb smerom nadol druhého formovacieho člena (14) zmenšuje plochu prierezu formovacej dutiny (60), aby sa deformovala kovová rúrka.
6. 6. Formovacia sústava na hydraulické tvarovanie podľa nároku 5vyznačujúca sa tým, že stlačiteľné pružné členy sú dusíkové pružné valce (20, 27).
7. 7. Formovacia sústava na hydraulické tvarovanie podľa nároku 5vyznačujúca sa tým, že ďalej pozostáva z páru protiľahlých dolných upínacich častí (28), uložených na druhej pohyblivej formovacej časti (14) a vytvorených a usporiadaných tak, aby zaberali so spodnou

   4/ stranou kovovej rúrky (40) na jej protiľahlých koncoch, pričom na týchto dolných upínacích častiach (28) je zavesená kovová rúrka (40) a v polohe prekrývajúcej pevnú formovaciu časť (16) predtým, ako sa začne pohyb prvej pohyblivej formovacej časti (12) smerom nadol do záberu s druhou pohyblivou formovacou časťou (14).
8. 8. Formovacia sústava na hydraulické tvarovanie podľa nároku 7, vyznačujúca sa tým, že dolná upínacia časť (28) je uložená na druhej pohyblivej formovacej časti (14) pomocou pružných valcov (20, 27), aby bol umožnený relatívny pohyb medzi dolnou upínacou časťou (28) a druhou pohyblivou formovacou časťou (14)'.
9. 9. Formovacia sústava na hydraulické tvarovanie podlá nároku 7, vyznačujúca sa tým, že dolná upínacia časť (28) tvorí nehybné uloženie s protiľahlými koncami kovovej rúrky (40) .
10. 10. Formovacia sústava na hydraulické tvarovanie podľa nároku 8, vyznačujúca sa t_ý m, že ďalej pozostáva z páru protilahlých upínacích častí uložených na prvej pohyblivej formovacej časti (12) a vytvorených a usporiadaných tak, aby zaberali s hornou plochou kovovej rúrky (40) na protilahlých pozdĺžnych koncoch, len čo sa prvá pohyblivá formovacia časť (12) pohybuje do záberu s druhou pohyblivou formovacou časťou (14), protiľahlé upínacie časti uložené na prvej pohyblivej formovacej časti (12) spolupracujú s dolnými upínacími časťami (28) na druhej pohyblivej formovacej časti (14), aby sa uzatvorila vonkajšia plocha kovovej rúrky na protilahlých koncoch.
11. 11. Formovacia sústava na hydraulické tvarovanie vyzná čujúca sa tým, že pozostáva z prvej formovacej časti (12), druhej formovacej časti (14), tretej formovacej časti (16), prvá formovacia časť (12), druhá formovacia časť (14) a tretia formovacia časť (16) navzájom spolupracujú na

    vytvorení formovacej dutiny (60 ), v ktorej môže byť umiestnená kovová rúrka (40), prvá formovacia časť (12) je pohyblivá na utesnenie formovacej dutiny (60), a len čo sa formovacia dutina (60 ) utesní, prvá a druhá formovacia časť (12, 14 ) sa 1

    pohybujú, aby sa zmenšila plocha prierezu formovacej dutiny (60) a kovová rúrka (40) sa vnútri formovacej dutiny (60) deformovala.
12. 12. Formovacia sústava na hydraulické tvarovanie podía nároku 11, vyznačujúca sa tým, že druhá formovacia časť (14) zostáva pri pohybe prvej formovacej časti (12) na utesnenie formovacej dutiny (60) nehybná.
13. 13. Formovacia sústava na hydraulické tvarovanie podía nároku 12, vyznačujúca sa tým, že tretia formovacia časť (16) zostáva pevná a druhá formovacia časť (14) sa pohybuje, aby sa postupne zmenšila plocha prierezu formovacej dutiny (60).
14. 14. Formovacia sústava na hydraulické tvarovanie podía nároku 11, vyznačujúca sa tým, že ďalej pozostáva z priechodných členov na hydraulické tvarovanie vytvorených a usporiadaných na privedenie tlakovej tekutiny do vnútorného priestoru kovovej rúrky (40), aby sa

    4/ roztiahla smerom von podlá plochy tvoriacej formovaciu dutinu (60).
15. 15. Formovacia sústava na hydraulické tvarovanie podlá nároku 14, vyznačujúca tým, že relatívny tvarovanie pohyb priechodných členov pozdĺžne stláča kovovú rúrku na hydraulické (40) medzi nimi tak, aby tok materiálu kovovej rúrky (40) v pozdĺžnom smere vyrovnával hrúbku steny rúrky (40) pri jej rozťahovaní.
16. 16. Formovacia sústava na hydraulické tvarovanie podlá nároku 11, formovacia v y časť znač zasahuje m, že formovacej časti (14) a do otvoru vytvorenom

    I prvá formovacia časť druhej (12) sa pohybuje do záberu s druhou formovacou utesnenie formovacej dutiny časťou (14) na (60) .
17. 17. Formovacia sústava na hydraulické tvarovanie podlá nároku 16, vyznačujúca sa tým, že druhá formovacia časť (14) je uložená na stlačiteľných pružných členoch, kde prvá formovacia časť (12) sa pohybuje smerom nadol do záberu s druhou formovacou časťou (14), takže pokračujúci pohyb prvej formovacej časti (12) smerom nadol po tomto zábere tlačí druhú formovaciu časť (14) smerom nadol proti predpätiu pružných členov a pokračujúci pohyb smerom nadol prvej formovacej časti (12) a pohyb smerom nadol druhej pohyblivej formovacej časti (14) zmenšuje plochu prierezu formovacej dutiny (16).
18. 18. Formovacia sústava na hydraulické tvarovanie podlá nároku 17, vyznačujúca sa tým, že stlačítelné pružné členy sú dusíkové pružné valce (20, 27).

    X/
19. 19. Spôsob hydraulického tvarovania kovovej rúrky, vyznačujúci sa tým, že kovová rúrka sa umiestni do formovacej sústavy na hydraulické tvarovanie, pozostávajúcej z troch časti, ktoré spolupracujú na vytvorení formovacej dutiny, prvá z formovacích častí sa pohybuje na utesnenie formovacej dutiny, potom sa pohybujú prvá z formovacích častí a druhá z formovacích častí, aby sa zmenšila plocha prierezu formovacej dutiny a kovová rúrka sa deformuje následkom zmenšenia plochy prierezu formovacej dutiny.
20. 20. Spôsob podía nároku 19, vyznačujúci sa tým, že sa pred deformovaním kovovej rúrky, privedie do jej vnútorného priestoru tlaková tekutina, aby sa pri deformovaní kovovej rúrky vytvorila vnútorná podpera.
21. 21. Formovacia sústava na hydraulické tvarovanie, vyznačujúca sa tým, že pozostáva z dolnej formovacej časti (14), tvoriacej dolnú časť formovacej dutiny (60), do ktorej je vložená kovová rúrka (40), dolná formovacia časť (14) tvorí bočné steny určujúce protiľahlé steny dolnej časti formovacej dutiny (60) a dolná stena určuje dolnú plochu dolnej časti formovacej dutiny (60), hornej pohyblivej formovacej časti (12), majúcej tesniace plochy, ktoré sú pohyblivé, aby zaberali s dolnou formovacou časťou (14) na protiľahlých stranách dolnej časti formovacej dutiny (60) na utesnenie dolnej časti formovacej dutiny a tým sa vytvorí tesnenie formovacej dutiny, dolná formovacia časť (14) a horná formovacia časť (14) spolupracujú, aby sa zmenšila veľkosť utesnenej formovacej dutiny (60) na deformáciu kovovej rúrky potom, čo je formovacia dutina utesnená.