專利名稱：兩端帶內(nèi)壁增厚部分的旋壓管的制造方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于一種按權(quán)利要求1及20的前序部分所述制作旋壓管的方法和設(shè)備。
在車輛制造(如自行車/摩托車制造)業(yè)中的承載件的設(shè)計(jì)中需要回轉(zhuǎn)對(duì)稱件(如管子)，這些構(gòu)件應(yīng)盡可能地輕，而在承載部位必須具有必需的阻力矩。為此，對(duì)管形構(gòu)件而言，譬如須對(duì)其內(nèi)端部進(jìn)行加強(qiáng)，對(duì)中部的壁厚從內(nèi)部進(jìn)行內(nèi)加大，設(shè)置內(nèi)縱向筋或進(jìn)行以上措施的綜合。由于出于結(jié)構(gòu)原因，這些管形構(gòu)件的外形尺寸是不能被改變的，甚至部分是標(biāo)準(zhǔn)化的(如在自行車中)，所以在管形工件中，以上措施基本上宜于設(shè)置在內(nèi)部。
而這些用于變更回轉(zhuǎn)對(duì)稱件內(nèi)部的措施已經(jīng)早已公開(kāi)并且是現(xiàn)有技術(shù)。但須為此采取的措施是很昂貴的并且部分措施實(shí)際上至今仍不能以合理的費(fèi)用加以實(shí)施。據(jù)此，到目前已能生產(chǎn)自行車用管形構(gòu)件，其兩端的內(nèi)壁有所加厚。但為此須進(jìn)行多個(gè)費(fèi)工的拉拔過(guò)程并且這些拉拔過(guò)程須在每個(gè)單個(gè)的構(gòu)件上進(jìn)行。通過(guò)在這些構(gòu)件的傳統(tǒng)制作中因方法決定的公差，由于公差范圍大，如壁厚不均勻(壁厚差)，使重量方面的優(yōu)點(diǎn)得不到充分利用，因?yàn)樽钚”诤耥毤{入設(shè)計(jì)計(jì)算中。
DE-P44 46 919描述了一種同類的，用于拉伸旋壓內(nèi)嚙合件的方法，其中，工件被置位于旋壓芯棒上，在旋壓輥的力作用下使工件發(fā)生塑性變形。在該專利中詳細(xì)描述了同向旋壓方法和逆向旋壓方法。
由于所用的材料(鋼、合金鋼、鋁和鋁合金、鈦和鈦合金、銅和銅合金、特殊鋼等等)可達(dá)到極高的強(qiáng)度并使制作的構(gòu)件的壁厚極其均勻，所以，該旋壓技術(shù)通過(guò)獲得的最小壁厚可最大限度地利用重量上的優(yōu)點(diǎn)。該方法特別是可使工件獲得較好的內(nèi)表面，即粗糙度極小。小的表面粗糙度特別是可防止出現(xiàn)譬如在過(guò)載時(shí)會(huì)因內(nèi)缺口導(dǎo)致的裂紋。此外，該方法可提高再現(xiàn)精度。在工件中極少有精度參差不齊的情況。
本發(fā)明的任務(wù)在于提供一種權(quán)利要求1的前序部分所述的方法及一種所屬的設(shè)備，用以可費(fèi)用相宜地和公差極小地制作其兩端的內(nèi)壁有所增厚的旋壓管材。
按照發(fā)明，解決以上任務(wù)的技術(shù)方案在于，在第一道工序中應(yīng)用一個(gè)帶有位于尾座側(cè)的臺(tái)階的第一旋壓用芯棒，旋壓輥在位于尾座側(cè)的臺(tái)階上開(kāi)始其壓力加工作業(yè)并朝旋壓機(jī)主軸方向作業(yè)，隨后，半成品管從第一旋壓芯棒上脫出，在第二道工序中，半成品管在一端部以其加工出的壁增厚部被夾緊到一個(gè)裝入旋壓機(jī)內(nèi)的卡盤(pán)(張緊芯軸或類似夾緊件)中并且一個(gè)固定在尾座側(cè)上的、其外徑等于壁增厚部的內(nèi)徑的第二旋壓芯棒被插入半成品管中并且旋壓輥隨后從尾座側(cè)一端朝旋壓機(jī)主軸側(cè)方向旋壓出第二內(nèi)壁增厚部。
通過(guò)該方法，能以簡(jiǎn)單的手段制作其兩端部的內(nèi)壁有所增厚的管子，在旋壓機(jī)中，只需一個(gè)固定在尾座側(cè)上的第二旋壓芯棒。
按照發(fā)明，第一旋壓芯棒的外徑相當(dāng)于成品管的未增厚的、中部的所需內(nèi)徑并且臺(tái)階的外徑相當(dāng)于壁增厚部的所需內(nèi)徑。
在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施形式中，在旋壓芯棒和/或臺(tái)階的外表面上具有輪廓。該輪廓也可僅設(shè)在確定的節(jié)段上并有和地由筋和槽構(gòu)成。但該形狀也可為任一其它設(shè)想得出的形狀。
在特殊的實(shí)施形式中，旋壓芯棒和/或臺(tái)階的至少局部上的橫斷面為多角形，如六角形。在此，旋壓芯棒當(dāng)然指的是第一或第二旋壓芯棒或指的是兩者。
按照發(fā)明，該方法和該設(shè)備特別適于制作自行車/摩托車用構(gòu)件。
從下面待詳細(xì)描述的圖中可看出本發(fā)明的其它特征。圖中所示為

圖1由于制作其端側(cè)的壁有所增厚的管材的第一道工序的示意圖，圖2第一道工序后的半成品管的斷面圖，圖3第二道工序的示意圖，圖4其端側(cè)的壁有所增厚的成品管，圖5位于一個(gè)六角旋壓芯棒上的管子的一道工序及加后的成品管，圖6具有不同的內(nèi)輪廓的不同管材，圖7一個(gè)具有由筋和槽構(gòu)成的外形輪廓的旋壓芯棒。
圖1示意地示出了在一個(gè)用于制作其端側(cè)的壁有所增厚的管子3的旋壓機(jī)上的第一道工序。管子3位于一個(gè)第一旋壓芯棒1a上并在旋壓輥2的壓力作用下被塑性變形。其中，第一旋壓芯棒1a的外徑相當(dāng)于成品管3的后來(lái)未徑加厚的中部的所需內(nèi)徑。
在第一旋壓芯棒1a上有一個(gè)位于尾座側(cè)的臺(tái)階4，該臺(tái)階部分的外徑d，相當(dāng)于成品管3的其端側(cè)壁增厚部的所需內(nèi)徑。
作為第一道工序，旋壓輥2在位于尾座側(cè)的臺(tái)階4上開(kāi)始其壓力加工作業(yè)并朝圖中未示出的旋壓機(jī)主軸方向進(jìn)行加工作業(yè)。
圖2示出3在該道工序中加工出的、在其一側(cè)建立出單側(cè)壁增厚部5的半成品管3a。標(biāo)號(hào)9表示旋壓輥2加工的結(jié)束部位。
在半成品管3a脫離第一旋壓芯棒1a之后，在第二道工序中(圖3)，半成品管3a以其業(yè)已加工出的壁增厚部5被夾緊到一個(gè)裝在旋壓機(jī)中的卡盤(pán)6(張緊芯軸或類似夾緊件)中。此外，一個(gè)固定在尾座側(cè)上的旋壓芯棒1b被插入半成品管3a中，該第二旋壓芯棒1b的外徑為d2，該外徑d2相當(dāng)于壁增厚部的內(nèi)徑。然后，旋壓輥2從位于尾座側(cè)的端部開(kāi)始朝旋壓機(jī)主軸方向進(jìn)行壓力加工作業(yè)，制出第二個(gè)壁增厚部。標(biāo)號(hào)12表示旋壓輥2加工的結(jié)束部位。
圖4示出了其端側(cè)的壁有所增厚的成品管3。
圖5a示出了一個(gè)其橫截面為六角形的旋壓芯棒1，其中，一根管子3正在被旋壓輥2加2，在圖5b中示出了成品管3?？山⒏鞣N不同外形輪廓的旋壓芯棒1。旋壓輥2總是指旋壓軋輥。
圖6a、6b、6c示出了三根具有各不相同的內(nèi)輪廓的不同管子3。圖6a示出了一根如圖5b所示的、其橫截面為六角形的管子3。圖6b和6c分別示出了一根其內(nèi)有筋10和槽11的管子。
在圖7中示出了一個(gè)其上有筋10和槽11的旋壓芯棒1。旋壓芯棒1和臺(tái)階4可有許多派生形式，在此不能全都示出。
用不同的上述工具配備可制作具有各種內(nèi)輪廓形狀的冷旋壓件。只用上述工具配備能以合理的費(fèi)用部分地生產(chǎn)這些構(gòu)件所需的各種內(nèi)輪廓形狀。涉及自行車工業(yè)，這意味著，用旋壓軋制方法可生產(chǎn)高強(qiáng)度的和薄壁的構(gòu)件，這些構(gòu)件在跑車和賽車方面具有良好的市場(chǎng)機(jī)會(huì)并可與鋁結(jié)構(gòu)的車相抗衡。在延伸率尚且足夠的情況下，通過(guò)良好的壁厚均勻性，光潔的內(nèi)表面和極高的強(qiáng)度，薄壁的和從而比現(xiàn)今通常應(yīng)用的更輕的構(gòu)件變?yōu)榭赡堋４送?，所描述的設(shè)備可提高成品件的再現(xiàn)精度。在加工出的成品件中，極少有精度參差不齊的情況。通過(guò)變更變形程度的并且當(dāng)然通過(guò)變更工件的內(nèi)輪廓形狀，發(fā)明的方法可使工件局部具有不同的阻力矩及強(qiáng)度。這就是說(shuō)，可視具體情況，使承最大負(fù)荷的部位具有相應(yīng)的阻力矩及強(qiáng)度。譬如在一個(gè)工件上，也能既可使一個(gè)部位具有最大的強(qiáng)度，又可使另一部位具有最大的延伸率，最后，用發(fā)明的設(shè)備可在一道工序中生產(chǎn)出錐形的構(gòu)件，局部錐形的構(gòu)件，同時(shí)，根據(jù)情況還可使該構(gòu)件具有局部不同厚的壁厚，以及使構(gòu)件內(nèi)部具有筋或槽。
所有這些優(yōu)點(diǎn)可節(jié)約具有各種內(nèi)輪廓形狀的管形件的制造成本。
權(quán)利要求
1.用一個(gè)旋壓芯棒(1)和一個(gè)或多個(gè)旋壓輥(2)制作旋壓管(3)的方法，其中，管(3)位于旋壓芯棒(1)和旋壓輥(2)之間并在旋壓輥(2)的力作用下被塑性變形，其特征在于，在第一道工序中應(yīng)用一個(gè)帶有位于尾座側(cè)的臺(tái)階(4)的第一旋壓用芯棒(1a)，旋壓輥(2)在位于尾座側(cè)的臺(tái)階上(4)開(kāi)始其壓力加工作業(yè)并朝旋壓機(jī)主軸的方向進(jìn)行，隨后，半成品管(3a)從第一旋壓芯棒(1a)上脫出，在第二道工序中，半成品管(3a)在端部(6)以其加工出的壁增厚部(5)被夾緊到一個(gè)裝入旋壓機(jī)內(nèi)的卡盤(pán)(6)(緊張芯軸或類似夾緊件)中并且一個(gè)固定在尾座側(cè)上的、其外徑(d2)等于壁增厚部的內(nèi)徑的第二旋壓芯棒(1b)被插入半成品管(3a)中，并且旋壓輥(2)隨后從尾座側(cè)一端朝旋壓機(jī)主軸側(cè)方向旋壓出第二壁增厚部。
2.按照權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，第一旋壓芯棒(1a)的外徑相當(dāng)于成品管(3)的未增厚的、中部的所需內(nèi)徑并且臺(tái)階(4)的外徑(d1)相當(dāng)于壁增厚部的所需內(nèi)徑。
3.按照權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其特征在于，在旋壓芯棒(1a、1b)和/或臺(tái)階(4)的外表面上具有輪廓。
4.按照權(quán)利要求2或3所述的設(shè)備，其特征在于，旋壓芯棒(1a、1b)和/或臺(tái)階(4)的至少局部的橫截面為多邊形。
5.按照權(quán)利要求2至4之一所述的設(shè)備，其特征在于，該形狀由筋(10)和槽(11)構(gòu)成。
6.按照權(quán)利要求1至5之一所述的方法和設(shè)備，其特征在于，該方法和該設(shè)備用于制作自行車/摩托車用構(gòu)件。
全文摘要
發(fā)明涉及一種用一個(gè)旋壓芯棒(1)和一個(gè)或多個(gè)旋壓輥(2)制作旋壓管(3)的方法,其中,管(3)位于旋壓芯棒(1)和旋壓輥(2)之間并在旋壓輥(2)的力作用下被塑性變形。為了制作其端側(cè)的壁有所增厚的管子,建議在第一道工序中應(yīng)用一個(gè)帶有位于尾座側(cè)的臺(tái)階(4)的第一旋壓用芯棒(1a),旋壓輥(2)在位于尾座側(cè)的臺(tái)階(4)上開(kāi)始其壓力加工作業(yè)并朝旋壓機(jī)主軸方向作業(yè),隨后,半成品管(3a)從第一旋壓芯棒(1a)上脫出,在第二道工序中,半成品管(3a)在側(cè)部(6)以其加工出的壁增厚部(5)被夾緊到一個(gè)裝入旋壓機(jī)內(nèi)的卡盤(pán)(6)(張緊芯軸或類似夾緊件)中并且一個(gè)固定在尾座側(cè)上的、其外徑(d
文檔編號(hào)B21C37/20GK1195306SQ96196793
公開(kāi)日1998年10月7日 申請(qǐng)日期1996年9月4日 優(yōu)先權(quán)日1995年9月7日
發(fā)明者B·斯泰恩, H·勒納特, W·茲梅爾曼, H·斯泰豪爾 申請(qǐng)人:狄納米特諾貝爾爆炸材料和系統(tǒng)技術(shù)股份有限公司