[發明專利]爆炸成形裝置及方法

有效

• 申請號: 200680024399.0
• 申請日: 2006-04-13
• 公開（公告）號: CN101232957A
• 公開（公告）日: 2008-07-30
• 發明（設計）人: F·特呂貝爾;A·施特蘭茨;A·察克
• 申請（專利權）人: 科斯馬工程歐洲股份公司
• 主分類號: B21D26/08
• 分類號: B21D26/08
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司
• 代理人: 蔡勝利

技術領域

本發明涉及一種具有權利要求1和28的前序部分所述特征的裝置及方法。

背景技術

存在用于形成工件的不同的裝置及方法。例如，在液壓成形過程中，管狀工件充滿通常為水的液體，并被密封上。通過升高液體壓力，工件擴大并逐漸接近包圍工件的成形導向裝置的輪廓。在這種方法中，必須施加相對較大的力來使工件變形以及更長時間地保持應用成形模。為了獲得滿意的結果，必須精確控制力隨時間變化的趨勢。

液壓成形還可以由爆炸能執行。這種廣泛使用的方法利用諸如水等液體作為爆炸所形成的壓力波的傳遞介質。將通常為金屬板材的工件放在模具的型腔上，并將其下降到水槽中。工件下方的型腔中通常產生真空。通過將炸藥放入水槽中然后點火，迫使金屬板材進入模具中并因此獲得最終的形狀。該方法用在例如造船業中。該方法通常用來從平板制造出平坦的物體。

EP592068中描述了剛才提到的普通類型的無液體爆炸成形方法。為了制造凸輪軸，下半模裝備有經過預潤滑的凸輪。在將內部中空的凸輪軸插入到各個凸輪的開口中之后，將上半模放在下半模上。各個凸輪由經由半模中的特殊開口導向的支撐臂單獨支撐。穿過模具的側壁徑向延伸到凸輪軸的密封件將閉合的模具的端部密封住。延伸到凸輪軸中的插塞狀火花塞被旋入這些端部板之一中。在凸輪軸充滿可燃氣體之后，可燃氣體經由火花塞點燃。因為凸輪軸內部的氣壓突然升高，所以凸輪軸擴大并壓入各個凸輪的開口中。因此，這些凸輪被軸向連接及花鍵連接到凸輪軸上。

雖然沒有采用任何液體便實現了該方法，但是該方法操作起來相對復雜和耗時。模具必須首先預裝備有成品部件，然后凸輪軸必須精密配合地穿過各個凸輪的開口。然后必須精密配合地施加和安裝側面。必須提供氣體供給線和火花塞。所有這些都是耗時的單個工步。無論在每個變形過程中還是已經設置了密封件都必須再次密封端部板或者側面。然而，密封件是受到磨損的部分，這導致需要額外的成本。這種復雜的處理導致極其耗時，并因此導致成本極高。因此，該方法未在工業上獲得認可。

本發明的主要目的在于對剛才提到的普通類型的方法及裝置進行改進，以至于可以利用只需較少的單個工步的簡單方法使管狀工件成形，因此，在時間和成本方面是令人滿意的。

發明內容

根據本發明，利用具有權利要求1所述特征的裝置來實現上述目的。

爆炸空間經由插塞和固定在適當位置處的工件密封。通過插入插塞，工件優選進行塑性變形且緊固在插塞和成形模之間。因此，工件不僅保持在成形模中的適當位置處，而且使其自身用于密封爆炸空間。該過程可以在另一成形過程中重復。在各個成形過程中，隨著新工件坯體及插塞的插入，新的密封也形成了。因為這種簡單的處理將幾個功能集成在一個工步中，所以可以實現較短的周期和有成本效益的工業生產。

在一個有利的實施方式中，當插入插塞后，插塞和成形模之間的自由間隔可以比工件坯體的材料厚度更小。通過插入插塞，工件產生變形，并且爆炸空間被密封起來。同時，工件緊固在插塞和成形模之間，并且固定在其位置處。

在本發明的另一個實施方式中，成形模可以具有用于限定模具最終形狀的成形區以及至少一個用于保持工件的工件保持區。因此，可以對齊保持區以緊固和固定工件，同時完全對齊成形區以實現工件的良好成形。以后可以容易地將分開的保持區從成品部件分離。

在本發明的一個實施方式中，在工件保持區中，可以將成形模的型腔設計成錐形。錐形使得可以更容易地插入插塞，以及在成形過程之后更容易地松開插塞。

有利的是，可以根據成形模的工件保持區對插塞的面向工件的前端進行設計。如果插塞基本上與工件保持區的凹陷部相符合，則在插入插塞時可以實現優良密封。

在一個有利的實施方式中，插塞可以形成成形模內部的爆炸空間與氣體供應裝置、通風裝置和/或點火裝置之間的連接部。通過將幾個功能集成在現有部件即插塞中，可以簡化成形裝置的操作。因此，通過插入插塞，不僅可以將工件密封住和同時固定住，而且將工件與氣體供應裝置相連。

在一個有利的實施方式中，可以于成形模中在限定模具的最終形狀的成形區與保持工件的工件保持區之間設置分離刃。因此，變形的工件保持區將在成形過程中與最終成形的工件分離。

有利的是，可以在成形模中設置至少一個用于在工件中加工出孔的沖孔模。因此，工件在成形過程中就設有孔。由于在爆炸成形過程中溫度和流速通常都較高，所以孔邊緣的質量較高，基本上不會有毛刺。