[發明專利]用于細長的空心件的軸向成形的裝置和方法

有效

• 申請號: 200780053592.1
• 申請日: 2007-06-29
• 公開（公告）號: CN101754820A
• 公開（公告）日: 2010-06-23
• 發明（設計）人: U·布羅克霍伊澤;A·格爾克
• 申請（專利權）人: GKN動力傳動系統國際有限責任公司
• 主分類號: B21C37/16
• 分類號: B21C37/16;B21K1/10;B21D41/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 曹若;梁冰

本發明涉及一種用于細長的空心件的軸向成形的裝置和方法。

從廣為公開的現有技術中得知，管子在它們的端部可在一個過程中 擴展或者減小它們的直徑。然而在這種情況中管子或者細長的空心件是 在兩個彼此分開進行的工作程序中成形的。這些過程或者是在不同的機 器上進行，或者要求一個裝配過程，為的是能使用相應需要的成套模具。

面對這種背景情況，因此本發明的任務是至少部分地解決參考現有 技術所描述的問題，特別是提供一種用于細長的空心件的軸向成形的裝 置和方法，以用擴展和縮小方法在一道過程中制造出工件，這樣就可節 省第二套模具、節省加工時間、裝配時間、也節省機器時間。

這個任務用一種按照權利要求1的特征的裝置和通過一種按照權利 要求3的方法得以完成。在從屬權利要求中對本發明的另一些有利的方 案和本發明的一種優選的應用進行了說明。需要指了的是那些在從屬權 利要求中單個列出的特征可以任意的技術上合理的方式彼此組合，并且 確定本發明的另一些方案。此外在說明書中對在權利要求中所說明的特 征更加詳細地準確表述和說明，其中，也對本發明的另一些優選的實施 例進行了說明。

現在這個任務通過一種用于細長的空心件的軸向成形的裝置得以 完成。這個裝置至少包括：

-一個用于將細長的空心件(2)導引穿過的縮小陰模；

-一個用于沿軸線方向擠壓細長的空心件穿過縮小陰模的陽模；

-一個擴張頂頭，和

-用于限制陽模軸向移動的裝置，

其中，陽模和擴張頂頭可在同一軸線上運動，并且擴張頂頭設置在 陽模的內部。

其中根據本發明的裝置適合用于制造細長的空心件，特別是管子， 其中，這些工件也可以具有結構，這些結構可以是已存在的，或者是通 過擠壓穿過縮小陰模，和/或借助擴張頂頭擴展產生的。因此，由于陽模 和擴張頂頭同向運動，所以特別是在一個第一段中可將空心件縮小到一 個第一直徑，并且在一個第二段中將其擴展到一個第二直徑。

優選地這個陽模在這種情況中也可按照一種圓柱或者一種類似的 空心體的形式設計，并且具有一個中心軸線。這個中心軸線通常和移動 軸線是一致的。現在(至少)一個所謂的擴張頂頭和這個軸線同心和/ 或平行設置。這個擴張頂頭在陽模的一個相應的空腔中延伸。優選地陽 模和擴張頂頭彼此共軸設計。在“移入”狀態時這個擴張頂頭以有利的 方式從陽模中伸出，這樣，在第一成形過程中這個擴張頂頭就形成了細 長的空心件的一個預支承的徑向支撐件。為了使陽模和擴張頂頭作相對 運動，可以設置單獨的或者共用的驅動單元。這些驅動單元借助一個控 制裝置(必要時可使用傳感器)運行。用于限制陽模軸向移動的裝置可 采用不同結構的或者控制技術的方案，這樣，例如可以設置馬達、擋塊、 進給限制器、制動器、止動鼻、阻尼器，或者類似裝置，為的是在一個 規定的時刻(和/)或行程使陽模停下來。

為了達到較高的變形度，無論是工件的容器還是縮小陰模都設計成 是可加熱的，這樣，工件原則上(并且優選地)可冷成形，但是在必要 時也可半熱或者熱成形。在半熱成形時應至少越過蘭脆性范圍(約400 ℃)，其中優選地可在700-800℃以上的范圍內加工。從至少1100℃溫 度起進行熱成形。因此也特別建議將擴張頂頭和/或陽模，和/或縮小陰 模，和/或用于延伸空心件的容器設計成可加熱的。

根據該裝置的一個改進方案建議，擴張頂頭可獨立于陽模地運動。 因此工件可分成任意長的第一段和第二段。在這種情況中陽模如此程度 地擠壓空心件穿過縮小陰模，直到達到第一段的預定的長度。在陽模運 動的同時，或者在它移動之后擴張頂頭繼續移動，這樣，從工件的端部 開始-該端部與陽模，或者說是與擴張頂頭連接-在第二段的預定的長 度上擴展工件。在這種情況中不必如此程度強制地擠壓擴張頂頭，即工 件填滿擴張頂頭和縮小陰模之間的空隙，而是可在此之前已經停止移 動。通過這一措施在第一段和第二段之間出現了一個中間段。這個中間 段基本上和原來的工件的形狀對應。然而通過填滿擴張頂頭和縮小陰模 之間的空隙可如此程度地精整第一段和第二段之間的過渡，即必要時將 工件壓入到規定的壁結構中，并且因此可進一步地變形。