[go: up one dir, main page]

CZ20031109A3 - Process and apparatus for hydroforming a tubular component - Google Patents

Process and apparatus for hydroforming a tubular component Download PDF

Info

Publication number
CZ20031109A3
CZ20031109A3 CZ20031109A CZ20031109A CZ20031109A3 CZ 20031109 A3 CZ20031109 A3 CZ 20031109A3 CZ 20031109 A CZ20031109 A CZ 20031109A CZ 20031109 A CZ20031109 A CZ 20031109A CZ 20031109 A3 CZ20031109 A3 CZ 20031109A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
tube
tubular blank
blank
tubular
cross
Prior art date
Application number
CZ20031109A
Other languages
Czech (cs)
Inventor
Mark Cobb
Erich Genseberger
Original Assignee
Cosma International Inc.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Cosma International Inc. filed Critical Cosma International Inc.
Publication of CZ20031109A3 publication Critical patent/CZ20031109A3/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D26/00Shaping without cutting otherwise than using rigid devices or tools or yieldable or resilient pads, i.e. applying fluid pressure or magnetic forces
    • B21D26/02Shaping without cutting otherwise than using rigid devices or tools or yieldable or resilient pads, i.e. applying fluid pressure or magnetic forces by applying fluid pressure
    • B21D26/033Deforming tubular bodies
    • B21D26/047Mould construction
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D26/00Shaping without cutting otherwise than using rigid devices or tools or yieldable or resilient pads, i.e. applying fluid pressure or magnetic forces
    • B21D26/02Shaping without cutting otherwise than using rigid devices or tools or yieldable or resilient pads, i.e. applying fluid pressure or magnetic forces by applying fluid pressure
    • B21D26/033Deforming tubular bodies
    • B21D26/045Closing or sealing means

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)
  • Mounting, Exchange, And Manufacturing Of Dies (AREA)
  • Shaping Of Tube Ends By Bending Or Straightening (AREA)
  • Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

A method and apparatus for shaping a raw tube into a formed part. The part can be configured within a die assembly including a hydroforming die structure and a pair of tube-engaging punches. The punches are inserted into the ends of the raw tube to shape the ends into the desired configuration. The middle portion of the raw tube is shaped into the desired configuration by hydroforming. Thus, the method and apparatus can shape the raw tube along its entire length, leaving no remnants of the raw tube that must be trimmed away.

Description

Oblast technikyTechnical field

Vynález se obecně týká zlepšeného zařízení a způsobu pro účinnější hydroformování trubkové součásti. Přesněji se vynález týká zařízení a způsobů které využívají razník pro tvarování obou konců součásti do požadovaného uspořádání a držení součásti během hydroformování.The invention generally relates to an improved apparatus and method for more efficient hydroforming of a tubular member. More specifically, the invention relates to apparatus and methods that utilize a punch to mold both ends of a component into the desired configuration and hold the component during hydroforming.

Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Běžně je surová trubka pro tváření trubkové součásti hydroformováním umístěna do hydroformovacího prostředku a je uzavřena na svých koncích. Střední část surové trubky je pak podrobena hydroformování s ponecháním přechodové oblasti mezi konci surové trubky a hydroformovanou střední částí. Hydroformovaná součást je pak dokončena odstraněním obou přechodových oblastí z trubky s ponecháním pouze plně tvářené střední části. Konce trubky mohou být zajištěny koncovými částmi, které mají klínový tvar, jak je popsáno v EP 1022073A1. Hydroformování je také popsáno v US patentech č. 5 987 950 (Horton) a 6 014 950 (Jaekel a kol.).Typically, the raw tube for forming the tubular member by hydroforming is placed in the hydroforming means and closed at its ends. The middle portion of the raw tube is then subjected to hydroforming leaving a transition region between the ends of the raw tube and the hydroformed middle portion. The hydroformed component is then completed by removing both transition regions from the tube leaving only the fully molded central portion. The ends of the tube may be secured by end portions having a wedge shape as described in EP 1022073A1. Hydroforming is also described in U.S. Patent Nos. 5,987,950 to Horton and 6,014,950 to Jaekel et al.

Odstraňování konců hydroformované součásti je zdrojem nehospodárnosti. Například odříznuté konce se stanou odpadovou surovinou. Odřezávání konců vyžaduje další řezací nástroje, což komplikuje zařízení potřebné k vytvoření dokončené součásti. Dále je mařen čas prováděním přídavného kroku odřezávání přechodových oblastí na každém konci.Removing the ends of the hydroformed part is a source of inefficiency. For example, the cut ends become waste material. End cutting requires additional cutting tools, which complicates the equipment needed to create a finished part. Furthermore, time is wasted by performing an additional step of trimming the transition regions at each end.

NÁHRADNÍ LISTREPLACEMENT SHEET

1604116041

-2·· · • · • ·-2 ·· ·

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Jedním cílem vynálezu je poskytnout zlepšené zařízení a způsob pro tváření duté součásti.One object of the invention is to provide an improved apparatus and method for forming a hollow part.

Dalším cílem vynálezu je poskytnout zlepšené zařízení a způsob pro účinné a nákladově efektivní tvarování duté součásti mechanickým tvarováním alespoň jednoho konce součásti a hydroformováním její části.Another object of the invention is to provide an improved device and method for efficiently and cost-effectively molding a hollow part by mechanically shaping at least one end of the part and hydroforming a portion thereof.

Ještě dalším cílem vynálezu je poskytnutí zařízení a způsobu pro tváření součásti, které používá razník pro uzavření každého konce součásti, přičemž razník tvaruje konec tak, že každý konec má stejné uspořádání jako hydroformovaná střední část.Yet another object of the invention is to provide an apparatus and method for forming a part that uses a punch to close each end of the part, wherein the punch shapes the end such that each end has the same configuration as the hydroformed central portion.

Předchozí cíle jsou v podstatě dosaženy vytvořením formové sestavy pro hydroformování součásti z trubkového polotovaru, přičemž součást má požadované uspořádání odlišné od uspořádání polotovaru a obsahuje požadovaný průřez na jednom svém konci, přičemž formová sestava obsahuje: formovou konstrukci s vnitřními povrchy ohraničujícími formovou dutinu, která má uspořádání průřezu odpovídající požadovanému průřezu součásti a dvojici konstrukcí pro spojení s konci trubky umístěných na opačných koncích formové dutiny a konstruované a uspořádané pro záběr s opačnými konci trubkového polotovaru, přičemž konstrukce pro spojení s konci trubky jsou konstruovány a uspořádány pro utěsnění opačných konců trubkového polotovaru a pro stlačení tekutiny pro hydroformování v trubkovém polotovaru pro jeho roztažení do přizpůsobení se vnitřním povrchům formové dutiny, první z konstrukcí pro spojení s konci trubky má uspořádání vnějšího průřezu odpovídající požadovanému průřezu na jednom konci součásti a je pohyblivá do vynuceného záběru s jedním koncem trubkového polotovaru pro přizpůsobení jednoho konce • · · ·The foregoing objectives are substantially achieved by providing a mold assembly for hydroforming a workpiece from a tubular blank, wherein the workpiece has a desired configuration different from that of the blank and includes a desired cross section at one end thereof, the mold assembly comprising: a mold structure with internal surfaces bounding the mold cavity having a cross-sectional arrangement corresponding to the desired cross-section of the member and a pair of tube end connection structures located at opposite ends of the mold cavity and designed and arranged to engage opposite ends of the tube blank, the tube end structures being designed and arranged to seal opposite ends of the tube blank; for compressing the hydroforming fluid in the tubular blank to expand it to conform to the inner surfaces of the mold cavity, the first of the structures for bonding the end of the tube arrangement of an outer cross section corresponding to the desired cross section at one end part and is movable into forced engagement with one end of the tubular blank to one end of the adjustment • · · ·

1604116041

-3prurezu první a tudíž předem • · ··· · trubkového polotovaru uspořádání vnějšího z konstrukcí pro spojení s konci trubky, stanovenému příčnému průřezu na jednom konci součásti trubkového trubkového z konstrukcíOf a cross-section of the first and therefore predetermined tubular blank of the outer structure of the structure for connection to the ends of the tube, of a determined cross section at one end of the tubular tubular component of the structures

Předchozí cíle jsou také dosaženy poskytnutím způsobu tvarování hydroformované součásti obsahujícího kroky:The foregoing objectives are also achieved by providing a method of forming a hydroformed component comprising the steps of:

zajištění sestavy pro hydroformování součásti z trubkového polotovaru, která má požadované uspořádání odlišné od uspořádání polotovaru a obsahuje požadovaný příčný průřez na jednom konci součásti, přičemž sestava formy obsahuje formovou konstrukci s vnitřními povrchy vymezujícími formovou dutinu, která má uspořádání příčného průřezu odpovídající požadovanému příčnému průřezu součásti a dvojici konstrukcí pro spojení s konci trubky umístěných na opačných koncích formové dutiny a konstruovaných a uspořádaných pro spojení s opačnými konci trubkového polotovaru, konstrukce pro spojení s konci trubky jsou přitom konstruovány a uspořádány pro utěsnění opačných konců trubkového polotovaru a pro stlačení tekutiny pro hydroformování v trubkovém polotovaru pro jeho roztažení do přizpůsobení se vnitřním povrchům formové dutiny, první z konstrukcí pro spojení s konci trubky má uspořádání vnějšího průřezu odpovídající požadovanému průřezu na jednom konci součásti a je pohyblivá do vynuceného záběru s jedním koncem polotovaru pro přizpůsobení polotovaru uspořádání vnějšího pro spojení s konci trubky, j ednoho konce průřezu první a tudíž předem stanovenému příčnému průřezu na jednom konci součásti a použití tlaku v trubkovém polotovaru pro tváření trubkového polotovaru do požadovaného uspořádání součásti.providing a hydroforming assembly of a tubular blank having a desired configuration different from that of the blank and having a desired cross-section at one end of the component, the mold assembly comprising a mold structure with internal surfaces defining a mold cavity having a cross-sectional arrangement corresponding to the desired cross-section and a pair of pipe end structures located at opposite ends of the mold cavity and designed and arranged to mate with opposite ends of the tubular blank, the tubular end structures being designed and arranged to seal opposite ends of the tubular blank and to compress the fluid for hydroforming in the tubular blank. a tubular blank for expanding it to conform to the inner surfaces of the mold cavity, the first of the structures for engaging the ends of the tubing has an outer cross-section corresponding to the desired cross-section at one end of the workpiece and movable into forced engagement with one end of the workpiece to accommodate the workpiece exterior to engage the pipe ends with one end of the first and therefore predetermined cross section at one end of the workpiece; a tubular blank for forming the tubular blank into a desired component configuration.

Další cíle, výhody a významné vlastnosti vynálezu budou zřejmější z následujícího podrobného popisu, připojených výkresů a nároků.Other objects, advantages and important features of the invention will become more apparent from the following detailed description, the accompanying drawings, and the claims.

• · · ·• · · ·

16041 -4~16041 -4 ~

Přehled obrázků na výkresechBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Obr. 1 je rozložený perspektivní pohled znázorňující horní a spodní konstrukce a krabicovité razníky sestavy formy pro hydroformování podle principů přítomného vynálezu;Giant. 1 is an exploded perspective view showing upper and lower structures and box-shaped punches of a hydroforming mold assembly according to the principles of the present invention;

obr. 2 je podélný řez sestavou formy pro hydroformování podél čáry řezu 1-1 z obr. 1 a obsahující trubkový polotovar umístěný uvnitř spodní konstrukce formy, horní konstrukce formy je znázorněna ve zvednuté nebo plně otevřené poloze a krabicovité razníky zabírají s konci trubkového polotovaru;Fig. 2 is a longitudinal sectional view of the mold assembly for hydroforming along section line 1-1 of Fig. 1 and including a tubular blank positioned within the lower mold structure, the upper mold structure being shown in a raised or fully open position, and the box punches engaging the ends of the tubular blank;

obr. 3 je podélný řez sestavou formy pro hydroformování podobný obr. 3 ale znázorňující horní konstrukci formy v plně spuštěné poloze, s trubkovým polotovarem umístěným ve spodní konstrukci formy a krabicovitými razníky vloženými do konců trubkového polotovaru a tekutinou vstříknutou do trubkového polotovaru;Fig. 3 is a longitudinal sectional view of the hydroforming mold assembly similar to Fig. 3 but showing the upper mold structure in the fully lowered position, with the tubular blank positioned in the lower mold construction and box-shaped punches inserted into the ends of the tubular blank and fluid injected into the tubular blank;

obr. 4 je příčný řez vedený podél čáry řezu 4-4 z obr. 3 a znázorňující neroztažený oválný trubkový polotovar umístěný v sestavě pro hydroformování a naplněný tekutinou pro hydro f o rmován í;Fig. 4 is a cross-sectional view taken along section line 4-4 of Fig. 3 and showing an unstretched oval tubular blank disposed in a hydroforming assembly and filled with hydroforming fluid;

obr. 5 je příčný řez vedený podél čáry 5-5 z obr. 9 znázorňující trubkový polotovar roztažený tekutinou pod tlakem v roztahovací oblasti spolupůsobících horních a spodních forem pro hydroformování;Fig. 5 is a cross-sectional view taken along line 5-5 of Fig. 9 showing a tubular blank expanded by fluid under pressure in the expansion region of the co-operating upper and lower hydroforming molds;

obr. 6 znázorňuje částečný perspektivní pohled na krabicovitý razník zabírající do trubkového polotovaru v částečném řezu;Fig. 6 is a partial perspective view of a box-shaped punch engaging a tubular blank in partial cross-section;

obr. 7 znázorňuje podélný řez vedený podél čáry 7-7 z obr. 6 znázorňující krabicovitý razník;Fig. 7 is a longitudinal section taken along line 7-7 of Fig. 6 showing a box-shaped punch;

9··9 ··

16041 -5“ obr. 8 je příčný řez vedený podél čáry řezu 8-8 z obr. 9 znázorňující konec trubkového polotovaru mezi horní a spodní svěrací konstrukcí s vloženým krabicovitým razníkem;16041 -5 "Fig. 8 is a cross-sectional view taken along section line 8-8 of Fig. 9 showing the end of the tubular blank between the upper and lower clamping structures with an inserted box-shaped punch;

obr. 9 je podélný řez znázorňující krok hydroformování, ve kterém horní formová konstrukce je v plně spuštěné poloze a trubkový polotovar byl hydraulicky přetvořen do roztaženého uspořádání tekutinou pod tlakem;Fig. 9 is a longitudinal sectional view showing a hydroforming step in which the upper mold structure is in the fully lowered position and the tubular blank has been hydraulically deformed into an expanded configuration by fluid under pressure;

obr. 10 je podélný řez znázorňující použití hydraulických tvářecích pístových nástavců připojených k razníkům pro umožnění hydroformování poměrně krátkého polotovaru v poměrně dlouhé sestavě formy pro hydroformování a obr. 11 je podélný řez sestavou formy pro hydroformování s krabicovitým razníkem a kulatým razníkem zabírajícími do protilehlých konců trubkového polotovaru.Fig. 10 is a longitudinal sectional view showing the use of hydraulic forming piston extensions attached to the punches to allow hydroforming of a relatively short blank in a relatively long hydroforming mold assembly; and Fig. 11 is a longitudinal sectional view of a hydroforming mold assembly with box-shaped punches and round punches semi-finished product.

Příklady provedení vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Na obr. 1 je obecně znázorněn rozložený perspektivní pohled na sestavu formy pro hydroformování, celkově označenou vztahovou značkou 10, podle vynálezu. Sestava 10 formy pro hydroformování obsahuje pohyblivou horní formovou konstrukci 12, pohyblivou spodní formovou konstrukci 14, pevnou formovou strukturu a pevnou základnu 18, na které je pevná formová konstrukce 16 upevněna. Množina pneumatických nebo dusíkových pružinových válců 20 upevňuje pohyblivě spodní formovou konstrukci 14 na pevnou základnu 18. Horní formová konstrukce 12, spodní formová konstrukce 14 a pevná formová konstrukce 16 spolupůsobí při vymezení podélné formové dutiny mezi nimi, mající v podstatě krabicový nebo vicehranný průřez, jak zde bude popsáno. Horní formová konstrukce 12, spodní formová konstrukce 14, pevná formová konstrukce 16 a pevná základna jsou přednostně zhotoveny z vhodného ocelového materiálu, např. z oceli P-20 a/nebo oceli 2714.FIG. 1 is an exploded perspective view of a hydroforming mold assembly generally designated 10 in accordance with the present invention. The hydroforming mold assembly 10 includes a movable upper mold structure 12, a movable lower mold structure 14, a rigid mold structure, and a rigid base 18 to which the rigid mold structure 16 is secured. A plurality of pneumatic or nitrogen spring rollers 20 fasten the lower mold structure 14 movably to a rigid base 18. The upper mold structure 12, the lower mold structure 14 and the rigid mold structure 16 cooperate to define a longitudinal mold cavity therebetween having a substantially box or multilateral cross section as will be described here. The upper mold structure 12, the lower mold structure 14, the rigid mold structure 16, and the rigid base are preferably made of a suitable steel material, such as P-20 and / or steel 2714.

» * · • * «· ···** • * * * * * *

16041 -6Jak je znázorněno na obr. 1, horní formová konstrukce 12 vymezuje na svých opačných podélných koncích dvojici sedlových oblastí 22. Sedlové oblasti 22 jsou tvarovány a uspořádány pro přijetí a usazení horních svěracích konstrukcí 26 na opačných koncích horní formové konstrukce 12. Svěrací konstrukce 26 jsou každá spojena s horní formovou konstrukcí 12 v příslušných sedlových oblastech 22 množinou pneumatických nebo dusíkových pružinových válců 24, které umožňují vzájemný svislý pohyb mezi svěracími konstrukcemi a horní formovou konstrukcí 12.As shown in Fig. 1, the upper mold structure 12 defines at its opposite longitudinal ends a pair of saddle regions 22. The saddle regions 22 are shaped and arranged to receive and seat upper clamping structures 26 at opposite ends of the upper mold structure 12. Clamping structures 26 are each connected to the upper mold structure 12 in respective seat regions 22 by a plurality of pneumatic or nitrogen spring rollers 24 that allow relative vertical movement between the clamping structures and the upper mold structure 12.

Spodní formová konstrukce 14 má podobné sedlové oblasti 30 na svých protilehlých podélných koncích, které jsou tvarovány a uspořádány pro usazení spodních svěracích konstrukcí 28 podobným způsobem. Jak je znázorněno, podélné konce označené vztahovou značkou 15, tvořící sedlovou oblast 30 spodní formové konstrukce 14 mají obecně uspořádání ve tvaru U.The lower mold structure 14 has similar seat regions 30 at its opposite longitudinal ends which are shaped and arranged to seat the lower clamping structures 28 in a similar manner. As shown, the longitudinal ends designated 15, forming the saddle region 30 of the lower mold structure 14, generally have a U-shaped configuration.

Spodní svěrací konstrukce 28 mají každá nahoru směřující povrchy 34 s uspořádáním průřezu, které vymezuje jednu polovinu vícehranného uspořádání povrchu. V kontextu přítomného vynálezu výraz vícehranný, znamená čtvercové, obdélníkové, rovnoběžníkové, mnohoúhelníkové nebo jakékoliv jiné nekruhové a neoválné uspořádání. V zobrazeném provedení vymezuje povrch 34 polovinu obdélníka.The lower clamping structures 28 each have upwardly facing surfaces 34 with a cross-sectional configuration that defines one half of the polygonal surface arrangement. In the context of the present invention, the term multilateral means square, rectangular, parallelogram, polygonal or any other non-circular and non-oval arrangement. In the illustrated embodiment, the surface 34 defines a half of the rectangle.

Ve znázorněném provedení dvě horní svěrací konstrukce 26 jsou v podstatě shodné se spodními svěracími konstrukcemi 28, ale jsou vzhledem k nim převrácené. Přesněji, každá horní svěrací konstrukce 26 má dolů směřující povrch 36 s uspořádáním průřezu, který vymezuje druhou polovinu vícehranného (tj. obdélníkového) uspořádání povrchu. Povrch 36 každé svěrací konstrukce 26 spolupůsobí s povrchem 34 odpovídající spodní svěrací konstrukce 28 pro vytvoření • ···In the illustrated embodiment, the two upper clamping structures 26 are substantially identical to, but inverted relative to, the lower clamping structures 28. More specifically, each upper clamping structure 26 has a downwardly facing surface 36 with a cross-sectional configuration that defines the second half of the polygonal (i.e., rectangular) surface arrangement. The surface 36 of each clamping structure 26 interacts with the surface 34 of the corresponding lower clamping structure 28 to form a clamp structure.

16041 -7vícehranného svěracího povrchu , který uchycuje koncové části trubkového polotovaru 40, když je horní formová konstrukce 12 spouštěna.16041, a multi-angled clamping surface that grips the end portions of the tubular blank 40 when the upper mold structure 12 is lowered.

Jak může být zjištěno z např. obr. 2, 3 a 4, horní formová konstrukce 12 vymezuje podélný kanál 38 s příčným průřezem v podstatě ve tvaru převráceného U. Kanál 38 je ohraničen dolů směřujícím, obecně vodorovným podélně probíhajícím povrchem 22 a dvojicí v odstupu od sebe podélně probíhajících svislých bočních povrchů 43, které probíhají vzájemně rovnoběžně z opačných stran povrchu 44.As can be seen from, for example, FIGS. 2, 3 and 4, the upper mold structure 12 defines a substantially U-shaped longitudinal channel 38 with a cross-section. The channel 38 is delimited by a downwardly extending, generally horizontal longitudinally extending surface 22 and spaced apart longitudinally extending vertical side surfaces 43 which run parallel to one another from opposite sides of the surface 44.

Spodní formová konstrukce 14 má středový otvor 42, který jí prochází svisle mezi podélnými konci 15 ve tvaru U. Do otvoru 42 zasahuje pevná formová konstrukce 16. Vnitřní svislé povrchy 41 ve spodní formové konstrukci 14 vymezují dříve zmíněný středový otvor 42. Přesněji dvojice podélně probíhajících bočních povrchů 41 vymazuje boční kraje otvoru 42. Povrchy jsou svisle umístěny ve vzájemném rovnoběžném k sobě obráceném postavení. Koncové části 15 ve tvaru U spodní formové konstrukce 14 vymezují podélné okraje otvoru 42, a mají vnitřní povrchy (neznázorněné) umístěny svisle ve vzájemném rovnoběžném k sobě obráceném postavení.The lower mold structure 14 has a central opening 42 that extends vertically between the U-shaped longitudinal ends 15. A fixed mold structure 16 extends into the opening 42. The inner vertical surfaces 41 in the lower mold structure 14 define the aforementioned central opening 42. More specifically The side surfaces 41 erase the side edges of the aperture 42. The surfaces are vertically positioned in a mutually parallel position facing each other. The U-shaped end portions 15 of the lower mold structure 14 define the longitudinal edges of the aperture 42, and have inner surfaces (not shown) positioned vertically in a mutually parallel position facing each other.

Pevná základna 18 je ve tvaru v podstatě obdélníkové kovové desky. Pevná formová konstrukce 16 je připevněna k hornímu povrchu 46 pevné základny 18. Pevná formová konstrukce 16 je podlouhlá konstrukce, která probíhá podél hlavní části délky horního povrchu 46 pevné základny 18. Pevná formová konstrukce 16 vystupuje nahoru z pevné základny 18 a má v podstatě svislé boční povrchy 48 na svých opačných podélných stranách. Pevná formová konstrukce 16 je konstruovaná a uspořádaná tak, aby vystupovala do otvoru 42 ve spodní formové konstrukci 14 s minimální vůlí mezi obecně svislými bočními povrchy 48 pevné formové konstrukce aThe rigid base 18 is in the form of a substantially rectangular metal plate. The rigid mold structure 16 is attached to the upper surface 46 of the solid base 18. The rigid mold structure 16 is an elongated structure that extends along a major portion of the length of the upper surface 46 of the solid base 18. The rigid mold structure 16 extends upwardly from the solid base 18 and has substantially vertical side surfaces 48 on opposite longitudinal sides thereof. The rigid mold structure 16 is designed and arranged to protrude into an opening 42 in the lower mold structure 14 with minimal clearance between the generally vertical side surfaces 48 of the solid mold structure and

1604116041

-8svislými povrchy 41 spodní formové konstrukce 16. Podobně je minimální vůle mezi vnitřními příčnými povrchy (neznázorněny) a koncovými částmi 15 spodní formové konstrukce 14 a svislými koncovými povrchy 49 pevné formové konstrukce 16. Pevná formová konstrukce 16 dále obsahuje nahoru obrácený, obecně vodorovný a podélně probíhající formový povrch 50, který je konstruován a uspořádán tak, aby probíhal v odstupu od podélně dolu obráceného formového povrchu 44 horní formové konstrukce 12. Jak lze nejlépe vidět na obr. 4 a 5, dříve zmíněné boční povrchy 41, nahoru obrácený povrch 50, boční povrchy 43 a dolů obrácený povrch 44 spolupůsobí při vymezení formové dutiny 52 s vícehranným uspořádáním příčného průřezu v podstatě v celém podélném rozsahu. Povrchy formové dutiny vymezují požadovaný tvar součásti tvářené z kruhové nebo oválné polotovarové trubky.Similarly, the minimum clearance between the inner transverse surfaces (not shown) and the end portions 15 of the lower mold structure 14 and the vertical end surfaces 49 of the solid mold structure 16. The solid mold structure 16 further comprises an upside down, generally horizontal and a longitudinally extending mold surface 50 that is constructed and arranged to extend at a distance from the longitudinally downwardly facing mold surface 44 of the upper mold structure 12. As best seen in Figures 4 and 5, the aforementioned side surfaces 41, the upwardly facing surface 50 the side surfaces 43 and the downwardly facing surface 44 cooperate in defining the mold cavity 52 with the polygonal cross-sectional configuration extending substantially over the entire longitudinal extent. The mold cavity surfaces define the desired shape of a component formed from a circular or oval semifinished tube.

Obr. 2 znázorňuje horní formovou konstrukci 12 v otevřené nebo zvednuté poloze. V této poloze sestava 10 formy pro hydroformování umožňuje umístění trubkového polotovaru 40 do spodní formové konstrukce 14.Giant. 2 shows the upper mold structure 12 in the open or raised position. In this position, the hydroforming mold assembly 10 allows placement of the tubular blank 40 into the lower mold structure 14.

Po tom co je polotovar 40 umístěn do spodní formové konstrukce 14, horní formová konstrukce 12 je spuštěna pro vytvoření formové dutiny 52. Formová dutina může být nakonec menší než ta, která je zobrazena na obr. 4 pro provedení mírného stlačení trubkového polotovaru 40 před tím, než je polotovar 40 roztažen v hydroformovací operaci, jak je popsáno v US patentu č. 5 987 950 (Horton), který je sem začleněn odkazem. S trubkovým polotovarem 40 umístěným mezi uzavřenou horní formovou konstrukcí 12 a spodní formovou konstrukcí 14, hydraulické tvářecí písty 80 s razníky 81 připojenými k upevňovacím konstrukcím 90 jsou vysouvány z protilehlých stran sestavy 10 formy pro hydroformování pro záběr s opačnými konci trubkového polotovaru 40. Jak je nej jasněji znázorněno na obr.After the blank 40 is placed in the lower mold structure 14, the upper mold structure 12 is lowered to form the mold cavity 52. The mold cavity may eventually be smaller than that shown in Fig. 4 to slightly press the tubular blank 40 before that. before the blank 40 is stretched in a hydroforming operation, as described in US Patent No. 5,987,950 (Horton), which is incorporated herein by reference. With the tubular blank 40 positioned between the closed upper mold structure 12 and the lower mold structure 14, the hydraulic forming pistons 80 with punches 81 attached to the fastening structures 90 are ejected from opposite sides of the hydroforming mold assembly 10 to engage opposite ends of the tubular blank 40. As shown in FIG. most clearly shown in FIG.

·· ······ ····

16041 -96 a 7, každý razník 81 obsahuje počáteční zkosenou část 82, která přechází do vícehranné, zde obdélníkové, části 84. Základna 86 tvořící boční osazení 88 je vytvořena na jednom konci vícehranné části 84 proti počáteční zkosené části 82.16041 -96 and 7, each plunger 81 includes an initial tapered portion 82 that merges into a polygonal, here rectangular, portion 84. The base 86 forming the lateral shoulder 88 is formed at one end of the polygonal portion 84 opposite the initial tapered portion 82.

Razník 81 je připevněn ke konci montážní konstrukce 90 pomocí mechanických upevňovačů 92 jako jsou šrouby procházející válcovými zahloubenými otvory 94 vytvořenými v razníku 81 a do držáku 92. Základna má přednostně velikost a tvar který je doplňkový k velikosti a tvaru montážní konstrukce 90 takže tvoří hladký stejnoměrný přechod mezi razníkem 81 a montážní konstrukcí 90.The punch 81 is attached to the end of the mounting structure 90 by means of mechanical fasteners 92 such as screws through cylindrical recessed holes 94 formed in the punch 81 and into the holder 92. The base preferably has a size and shape that is complementary to the size and shape of the mounting structure 90 transition between punch 81 and mounting structure 90.

Ve znázorněném provedení zkosená část 82 je přednostně vytvořena pod úhlem Θ (viz obr. 7) přibližně mezi 13-17° a nevýhodněji přibližně 15° stupňů vzhledem ke stranám krabicovité části 84. Vícehranná část 84 má přednostně přímé strany, aby měla obvod, který vymezuje vícehranný tvar jako mnohoúhelník, čtvercový pravoúhelník, šikmý rovnoběžník apod. Obvodová tvar krabicovité části 84 v podstatě odpovídá tvaru svěrné konstrukce tvořené nahoru obráceným povrchem 34 spodní svěrací konstrukce 28 a dolů obráceným povrchem 36 horní svěrací konstrukce 26. Také velikost vícehranné části 84 je vymezen tak, aby poskytoval těsnící nehybné uložení se stěnou trubkového polotovaru 40 se svěrnými povrchy poskytujícími vnější podporu pro polotovar 40.In the illustrated embodiment, the tapered portion 82 is preferably formed at an angle Θ (see Figure 7) of between about 13-17 ° and most preferably about 15 ° relative to the sides of the box-shaped portion 84. The polygonal portion 84 preferably has straight sides to have a perimeter that defines a polygonal shape such as a polygon, a square rectangle, an oblique parallelogram, and the like. The peripheral shape of the box portion 84 substantially corresponds to the shape of the clamping structure formed by the upwardly facing surface 34 of the lower clamping structure 28 and the downwardly facing surface 36 of the upper clamping structure 26. so as to provide a sealing stationary fit with the wall of the tubular blank 40 with gripping surfaces providing external support for the blank 40.

Přední konec 83 razníku 81 na volném konci zkosené části 82 má rozměry, které jsou menší než rozměry vícehranné části 84 a tak umožňuje vložení předního konce 83 do neroztaženého konce trubkového polotovaru 40, jak je znázorněno na obr. 2. S předním koncem 83 razníku 81 zabírajícím s koncem polotovaru 40, hydraulický tvářecí píst může být dále vysouván silou hydraulického tlaku, a tak tlačit razník 81 do konce trubkového polotovaru 40 po tom co je horní formová konstrukce ·· ···*The front end 83 of the punch 81 at the free end of the tapered portion 82 has dimensions that are smaller than the dimensions of the polygonal portion 84 and thus allows insertion of the front end 83 into the unstretched end of the tubular blank 40 as shown in FIG. engaging the end of the blank 40, the hydraulic forming piston can be further extended by the force of hydraulic pressure, thereby pushing the plunger 81 into the end of the tubular blank 40 after the upper mold structure is.

16041 *♦ ·♦ ♦ ♦ · !16041 * ♦ · ♦ ♦ ♦ ·!

• · · * · · • · · · · · spuštěna, jak je znázorněno na obr. 3. Zkosená část 82 razníku 81 postupně tváří konec polotovaru 40 dokud není vícehranná část 84 plně zasunuta do konce polotovaru 40. Během tohoto postupu koncové části polotovaru 40 mohou být roztaženy směrem ven, jak se přizpůsobují vícehranné části 84, a tudíž sousedním svěracím povrchům 34, 36, jak je nejlépe znázorněno na obr. 3 a 8. Šířka bočního osazení 88 je přednostně v podstatě stejná jako tloušťka trubkového polotovaru 40, takže vnější povrch trubkového polotovaru 40 přechází hladce do vnějších povrchů základny 86 držáku 90.3. The tapered portion 82 of the punch 81 gradually forms the end of the blank 40 until the polygonal portion 84 is fully inserted into the end of the blank 40. During this procedure, the end portion of the blank 40 may be stretched outwardly as they conform to the polygonal portions 84 and hence the adjacent clamping surfaces 34, 36, as best shown in FIGS. 3 and 8. The width of the lateral shoulder 88 is preferably substantially equal to the thickness of the tubular blank 40 so that the outer surface of the tubular blank 40 blends smoothly into the outer surfaces of the base 86 of the holder 90.

Tak, když je trubka tvarována přes razník, aby pasovala s dokončeným tvarem trubky, nebude nutné odstranit odpadovou část polotovaru, to odstraňuje potřebu nástroje na odřezávání, což šetří peníze a čas.Thus, when the tube is shaped over the punch to fit with the finished tube shape, it will not be necessary to remove the waste portion of the blank, this eliminates the need for a cutting tool, saving money and time.

Zatímco výše uvedený popis odpovídá pouze jednomu razníku, mělo by být zřejmé, že se tento popis může týkat obou razníků 81 na opačných koncích trubky 40.While the above description corresponds to only one punch, it should be understood that this description may relate to both punches 81 at opposite ends of tube 40.

Trubkový polotovar 40 může být kulatý (kruhový příčný průřez). Razníky 81 mají podobné výškové a šířkové rozměry jako polotovar. Polotovar může být oválný pro razníky, které jsou pravoúhelníkové nebo jinak protažené podél výškového nebo šířkového rozměru. Hydroformovací postupy používající trubkové polotovary jsou popsány v US patentu č. 5 987 950, jehož popis je zde zahrnut odkazem, jak bylo uvedeno výše. Poskytování trubkového polotovaru s oválným příčným průřezem je výhodné, v porovnání s běžným kruhovým příčným průřezem, protože to poskytuje obvod, který je tvarově bližší konečnému obvodu příčného průřezu obecně krabicovité (nečtvercové) formové dutiny 52. Tak je potřebné menší roztažení polotovaru 40 při roztahování polotovaru do tvaru shodného s povrchy tvořícími dutinu 52. Navíc bližší tvar polotovaru 40 a povrchů dutiny umožňuje, aby se polotovar snadněji roztahoval do koutů dutinyThe tubular blank 40 may be round (circular cross-section). The punches 81 have similar height and width dimensions as the blank. The blank may be oval for punches that are rectangular or otherwise elongated along the height or width dimension. Hydroforming processes using tubular blanks are described in U.S. Patent No. 5,987,950, the disclosure of which is incorporated herein by reference, as set forth above. Providing a tubular blank with an oval cross-section is advantageous compared to a conventional circular cross-section because it provides a circumference closer to the final cross-sectional circumference of the generally box-shaped (non-square) mold cavity 52. Thus, less expansion of the blank 40 is required In addition, the closer shape of the blank 40 and the surfaces of the cavity allows the blank to expand more easily into the corners of the cavity.

00000000

1604116041

-11·· ♦· » 0 0 4 ♦ -11 ·· · »0 0 4

00 t 0 ·00 t 0 ·

I 0 · · ·I 0 · · ·

0 · 0· * 0 · « » *0 000 · 0 · * 0 ·

52, kde je roztahování nejobtížnější v důsledku zvyšujícího se třecího povrchového dotyku mezi vnějším povrchem polotovaru a povrchy dutiny během roztahování polotovaru 40.52, where stretching is most difficult due to increasing frictional surface contact between the outer surface of the blank and the cavity surfaces during expansion of the blank 40.

Jak může být pozorováno na obr. 3, když polotovar 40 je v podstatě na tuho přidržován v místě mezi formovými konstrukcemi 12 a 14 a hydraulické tvářecí válce nebo písty 80 jsou teleskopicky a těsně vloženy do obou opačných konců polotovaru 40 tak, že zkosené povrchy 82 zabírají do opačných okrajů polotovaru 40. Písty 80 jsou vtlačovány dovnitř, aby způsobily pohyb opačných okrajů polotovaru 40 dolů po povrchu 82 dokud nezabere s povrchem 88, a tak nepřemění koncové části polotovaru do vnějšího tvaru části 84 razníku 81. Hydraulické tvářecí válce pak předem naplní, ale nenatlakují v žádném větším rozsahu trubkový polotovar 40 hydroformovací tekutinou (přednostně vodou), jak je naznačeno vztahovou značkou F. Hydraulická tekutina je vstřikována kanálem 87 vytvořeném v raznících konstrukcí přednost předplňovací operaci pro zkrácení časů cyklu a pro dosažení hladce tvarované součásti, pro některé aplikace může být horní formová konstrukce 12 plně spuštěna dříve než je do trubkového polotovaru 40 přivedena jakákoliv tekutina.As can be seen in FIG. 3, the blank 40 is substantially held rigidly in place between the mold structures 12 and 14 and the hydraulic forming cylinders or pistons 80 are telescopically and tightly inserted into the opposite ends of the blank 40 such that the tapered surfaces 82 The pistons 80 are pushed inwards to cause the opposite edges of the workpiece 40 to move downwardly on the surface 82 until it engages the surface 88 and thus does not transform the end portion of the workpiece into the outer shape of the die portion 84. The hydraulic forming rollers then pre-fill but do not pressurize the tubular blank 40 to any greater extent with a hydroforming fluid (preferably water) as indicated by reference numeral F. Hydraulic fluid is injected through a channel 87 formed in punch structures to favor a pre-filling operation to shorten cycle times and achieve a smoothly shaped component By application, the upper mold structure 12 can be fully lowered before any fluid is introduced into the tubular blank 40.

81, který je spojen 90. Ačkoliv je dávána j ednom nebo v obou s odpovídající montážní81, which is connected 90. Although it is given in one or both with the corresponding mounting

Koncové části utěsněné formové dutiny 52 jsou obecně obdélníkového tvaru, jak je vymezen povrchovými částmi 54, které mají obecně stejnou velikost a tvar jako svěrné povrchy 34, 36 příslušných svěrných konstrukcí 28, 26. Tak části 54 vymezují oblasti formové dutiny, které mají plochu příčného průřezu, která je stejná nebo pouze nepatrně větší než plocha vymezená tvarem příčného průřezu koncových částí trubkového dílu po zatlačení razníků 81 do konců trubkového dílu, jak je znázorněno na obr. 6. Jinak řečeno, části 54 formové dutiny 52 vymezují plochy formové dutiny, které jsou použity proThe end portions of the sealed mold cavity 52 are generally rectangular in shape as defined by the surface portions 54 that are generally the same size and shape as the gripping surfaces 34, 36 of the respective grip structures 28, 26. Thus, the portions 54 define the mold cavity areas having a transverse area. 6. In other words, the portions 54 of the mold cavity 52 define the mold cavity surfaces which, when the punches 81 are pushed into the ends of the tubular portion, as shown in FIG. are used for

1604116041

-1299 <-1299 <

♦ · 9 • 9 9999· 9 • 9 9999

9·9 roztažení trubkového polotovaru 40 během hydroformovacího postupu pouze do rozsahu vyžadovaného pro přeměnu tvaru polotovaru z kulatého nebo oválného příčného průřezu do vícehranného (zde obdélníkového) uspořádání příčného průřezu. Protože koncové části polotovaru 40 lícující s razníky 81 (jak je znázorněno na obr. 6) budou tvořit tvar vyžadovaný pro konečnou hydroformovanou součást a nebudou tvořit neroztaženou část, která musí být odříznuta po hydroformovacím procesu, takže zbývající neřezané části trubky odpovídají požadované součásti, je ušetřen podstatný odpadový materiál. Každá neroztažená povrchová část 54 formové konstrukce vymezuje tvar konsistentní s tvarem částí 84 a 86 razníku 81.Stretching the tubular blank 40 during the hydroforming process only to the extent required to convert the blank shape from a round or oval cross-section to a polygonal (here rectangular) cross-sectional configuration. Since the end portions of the blank 40 flush with the punches 81 (as shown in FIG. 6) will form the shape required for the final hydroformed member and will not form an unstretched portion that must be cut after the hydroforming process so that the remaining uncut parts of the tube correspond to the desired member. substantial waste material is saved. Each non-expanded mold construction surface portion 54 defines a shape consistent with the shape of the die portions 84 and 86.

Dutina 52 může také obsahovat zvětšenou část 56 směrem ke své podélně středové části. S horní formovou konstrukcí 12 uzavřenou vzhledem ke spodní formové konstrukci 14 a s razníky 81 těsně vloženými do konců polotovaru 40, tekutina F může byt stlačována, aby rozpínala trubkový polotovar 40, až se přizpůsobí s povrchy vymezujícími dutinu 52 (viz obr. 5 a 9) . Trubkový polotovar 40 je roztažen do nekulatého vícehranného (např. obdélníkového) tvaru formové dutiny 52. Jestliže hydroformovací sestava obsahuje formovou dutinu s rozšířenou částí 56, polotovar bude rozšířen v té oblasti. Protože části 54 formové dutiny 52 vymezují tvary, které jsou konsistentní s tvarem vícehranné části 84 razníků 81, hydro formovaný díl má konsistentní tvar do svých konců a není nutné odřezávat jeho koncové části. Jestliže část polotovaru má být významně zvětšena ve svém průřezovém obvodu (např. větší než 5% v poměru k původnímu obvodu polotovaru) může být výhodné podélné konce polotovaru stlačit dovnitř vzájemně k sobě pro doplnění tloušťky stěny, jak je polotovar roztahován. Jestliže polotovar nemá být zvětšen ale je pouze roztahován do přizpůsobení se tvaru vícehranné formové dutiny, podélný pohyb konců během roztahování polotovaru nemusí být nutný. Více ·* ·· • ·The cavity 52 may also include an enlarged portion 56 toward its longitudinally central portion. With the upper mold structure 12 closed relative to the lower mold structure 14 and with the punches 81 tightly inserted into the ends of the blank 40, the fluid F may be compressed to expand the tubular blank 40 until it adapts to the surfaces defining the cavity 52 (see Figures 5 and 9). . The tubular blank 40 is expanded to a non-rounded polygonal (e.g., rectangular) shape of the mold cavity 52. If the hydroforming assembly includes a mold cavity with an enlarged portion 56, the blank will be expanded in that region. Since the portions 54 of the mold cavity 52 define shapes that are consistent with the shape of the polygonal portion 84 of the punches 81, the hydroformed portion has a consistent shape to its ends and there is no need to cut its end portions. If a portion of the blank is to be significantly enlarged in its cross-sectional circumference (e.g., greater than 5% relative to the original periphery of the blank), it may be advantageous to squeeze the longitudinal ends of the blank toward each other to add wall thickness as the blank is expanded. If the blank is not to be enlarged but is merely expanded to conform to the shape of the polygonal mold cavity, longitudinal movement of the ends during expansion of the blank may not be necessary. More · * ·· • ·

9 99 • · · ·9 99 • · · ·

9 99 9

9· 999 · 99

1604116041

-13·· * • * <-13 ·· * • * <

·· ♦·· · podrobností přednostního hydroformovacího postupu je popsáno v US patentu č. 014 879 (Jaekel a kol.) jehož popis je sem začleněn odkazem.Details of the preferred hydroforming process are described in U.S. Patent No. 014,879 to Jaekel et al., The disclosure of which is incorporated herein by reference.

Podle dalšího provedení, když je vyžadováno významné roztažení obvodu na jednom konci trubkové součásti, takže je vyžadováno podstatné doplnění tloušťky stěny je obecně dávána přednost využití kruhového nebo oválového razníku na protilehlém konci k vícehrannému razníku. To protože materiál teče účinněji a pravidelněji do oblasti zvětšování z kulatého konce než z krabicovitého konce.Takové hydroformovací uspořádání je znázorněno na obr. 11, na kterém nejsou z důvodu jasnosti vyobrazení znázorněny obklopující formové konstrukce. Znázorněné uspořádání obsahuje jeden hydraulický tvářecí píst 80 se zkoseným obdélníkovým razníkem 81 a do obdélníka tvarovanou montážní konstrukcí 90, jak je znázorněno a popsáno dříve. Uspořádání také obsahuje druhý hydraulický tvářecí píst 100, který obsahuje válcovou základní část 112 a menší válcovou část 102 s vkládacím zkosením 116 vytvořeným na konci. Kruhové, prstencové těsnicí osazení, které zabírá s koncem trubkového polotovaru 40' je vymezeno mezi základní částí 112 a válcovou částí 102.According to another embodiment, when a significant expansion of the circumference is required at one end of the tubular member such that substantial wall thickness supplementation is required, it is generally preferred to utilize a circular or oval punch at the opposite end to the polygonal punch. This is because the material flows more efficiently and more regularly into the region of enlargement from the round end than from the box end. Such a hydroforming arrangement is shown in Fig. 11, in which the surrounding mold structures are not shown for clarity of illustration. The illustrated arrangement comprises one hydraulic forming piston 80 with a chamfered rectangular plunger 81 and a rectangular-shaped mounting structure 90 as shown and described previously. The arrangement also includes a second hydraulic forming piston 100 that includes a cylindrical base portion 112 and a smaller cylindrical portion 102 with an insert chamfer 116 formed at the end. A circular, annular sealing shoulder that engages the end of the tubular blank 40 'is defined between the base portion 112 and the cylindrical portion 102.

Na konci polotovaru 40 s do něho zabírajícím vícehranným razníkem 81 představuje formová konstrukce (není znázorněna) uspořádání povrchu, které tvaruje polotovar 40' tak, že uspořádání příčného průřezu v části 110 polotovaru je roztaženo pouze v rozsahu, kdy kulatý průřez polotovaru je změněn na vícehranný průřez. Část 110 je spojena postupně se rozšiřujícím úsekem 108, který přechází do části 106 se zvětšeným obdélníkovým průřezem. Naopak na konci polotovaru 40', do kterého zabírá válcový razník 100, představuje formová konstrukce uspořádání povrchu, které tvaruje poměrně krátkou, nezvětšenou válcovou část 105 polotovaru. Polotovar pakAt the end of the blank 40 with the plunger 81 engaging therein, the mold construction (not shown) represents a surface arrangement that shapes the blank 40 'such that the cross-sectional arrangement in the blank 110 extends only to the extent that the round cross-section of the blank cross-section. The portion 110 is connected successively to a widening section 108 that passes into a portion 106 with an enlarged rectangular cross section. Conversely, at the end of the blank 40 'into which the cylindrical punch 100 engages, the mold construction constitutes a surface configuration that shapes the relatively short, non-enlarged cylindrical portion 105 of the blank. The blank then

1604116041

-14·· ···· • · ·* přechází z kruhového tvaru obvodu v části 105 do obdélníkového průřezu v části 106. Válcový razník 100 umožňuje poměrně velké roztažení zvětšené oblasti 106 a strmou přechodovou oblast 104, protože podélné tlačení na konci trubkového dílu 40' je více účinné pro doplnění tloušťky stěny, když je razník kulatý. Válcová koncová část tvářeného dílu tvarovaného válcovým razníkem 100 by mohla být běžně odříznuta během následující dokončovací operace.* 14 passes from a circular circumference in section 105 to a rectangular cross section in section 106. The punch 100 allows a relatively large expansion of the enlarged region 106 and a steep transition region 104 because of longitudinal pressing at the end of the tubular member. 40 'is more effective for adding wall thickness when the punch is round. The cylindrical end portion of the molded part formed by the cylindrical punch 100 could normally be cut off during the subsequent finishing operation.

Krabicovitý konec tvářený obdélníkově tvarovaným razníkem 81, na druhé straně, může být přizpůsoben požadovanému konečnému tvaru dílu, takže konec nemusí být odříznut.The box-shaped end formed by the rectangular shaped punch 81, on the other hand, can be adapted to the desired final shape of the part so that the end need not be cut off.

Jak je znázorněno na obr. 10 může být mezi razník 81 a držák 90 instalován jeden nebo více pístových nástavců 120. Nástavce 120 mají obdélníkové uspořádání příčného průřezu, které je tvarově shodné s obdélníkovými příčnými průřezy montážní konstrukce 90 a základny 86 razníku 81. V souladu s tím mohou hydraulické tvářecí písty 80' vystupovat dále do poměrně nezvětšených částí 54 formové dutiny 52 pro pomoc při hydroformování kratších trubkových polotovarů 40' ve stejné formové dutině 52. Samozřejmě dlouhé polotovary 80' nemohou zasahovat do zvětšené oblasti 56 dutiny 52 pro hydroformování, nebo těsnění mezi koncem trubkového polotovaru 40' a osazením 88 razníku 80 bude ztraceno, jak se trubkový polotovar roztáhne do zvětšené oblasti 56.As shown in FIG. 10, one or more piston extensions 120 may be installed between the punch 81 and the holder 90. The extensions 120 have a rectangular cross-sectional configuration that is identical in shape to the rectangular cross-sections of the mounting structure 90 and the base 86 of the punch 81. accordingly, the hydraulic forming pistons 80 'may extend further into the relatively non-enlarged portions 54 of the mold cavity 52 to assist in hydroforming the shorter tubular blanks 40' in the same mold cavity 52. Of course, the long blanks 80 'cannot extend into the enlarged region 56 of the hydroforming cavity 52; the seal between the end of the tubular blank 40 'and the shoulder 88 of the punch 80 will be lost as the tubular blank expands into the enlarged region 56.

Tak přítomný vynález obsahuje sestavu formy pro hydroformování součásti z trubkového polotovaru obsahující formovou konstrukci s vnitřními povrchy vymezujícími formovou dutinu s uspořádáním příčného průřezu odpovídajícím předem stanovenému příčnému průřezu stanovené uspořádání odlišné součásti, která má předem od uspořádání polotovaru a obsahující předem stanovený příčný průřez na svém konci.Thus, the present invention includes a mold assembly for hydroforming a tubular blank component comprising a mold structure with internal surfaces defining a mold cavity with a cross-sectional configuration corresponding to a predetermined cross-section of a predetermined configuration of a different component having a predetermined from the blank and having a predetermined cross-section at its end .

• 4 ·♦·· • ··· • 4 « • 4 1 • · • · • · ··• 4 · 4 · 4 · 4 · 4

16041 -15Je zřejmé, že předchozí podrobný popis a připojené výkresy přednostních provedení mají pouze ilustrativní povahu, a že přítomný vynález zahrnuje všechna další provedení, která jsou v duchu a v rozsahu popsaných provedení a připojených nároků.It will be appreciated that the foregoing detailed description and accompanying drawings of preferred embodiments are illustrative only, and that the present invention encompasses all other embodiments within the spirit and scope of the disclosed embodiments and the appended claims.

Claims (7)

PATENTOVÉ NÁROKYPATENT CLAIMS 1. Formová sestava (10) pro hydroformování součásti z trubkového polotovaru (40), přičemž součást má požadované uspořádání odlišné od uspořádání polotovaru a obsahuje požadovaný příčný průřez na svém jednom konci, která obsahuje formovou konstrukci s vnitřními povrchy vymezujícími formovou dutinu (52), která má uspořádání příčného průřezu obecně odpovídající požadovanému vnějšímu tvaru součásti, přičemž formová sestava (10) dále obsahuje:A mold assembly (10) for hydroforming a workpiece from a tubular blank (40), the workpiece having a desired configuration different from that of the blank and comprising a desired cross-section at one end thereof comprising a mold construction with internal surfaces defining the mold cavity (52); having a cross-sectional configuration generally corresponding to the desired outer shape of the component, the mold assembly (10) further comprising: dvojici konstrukcí (81) pro záběr s trubkovými konci umístěnou na protilehlých koncích formové dutiny (52) a konstruovanou a uspořádanou pro záběr s opačnými konci trubkového polotovaru (40), přičemž konstrukce (81) pro záběr s trubkovými konci jsou konstruovány a uspořádány pro utěsnění opačných konců trubkového polotovaru (40) a pro přivedení tlakové hydroformovací tekutiny do trubkového polotovaru (40) pro roztažení trubkového polotovaru (40) do tvaru shodného s vnitřními povrchy formové dutiny (52), přičemž první z konstrukcí (81) pro záběr s trubkovými konci má vnější uspořádání příčného průřezu odpovídající požadovanému příčnému průřezu na jednom konci součásti a je pohyblivá do vynuceného záběru s jedním koncem trubkového polotovaru (40) pro jeho přetvoření do vnějšího uspořádání příčného průřezu první z konstrukcí (81) pro záběr s trubkovými konci, a tudíž předem stanoveného příčného průřezu na jednom konci součásti.a pair of tube end engagement structures (81) disposed at opposite ends of the mold cavity (52) and designed and configured to engage opposite ends of the tubular blank (40), wherein the tube end engagement structures (81) are designed and arranged to seal opposite ends of the tubular blank (40) and for supplying pressurized hydroforming fluid to the tubular blank (40) to expand the tubular blank (40) into a shape coincident with the inner surfaces of the mold cavity (52), the first of the structures (81) for engaging the tubular ends having an external cross-sectional configuration corresponding to the desired cross-sectional at one end of the component and movable to forcefully engage one end of the tubular blank (40) to transform it into the external cross-sectional configuration of the first of the tubular end engaging structures (81) and of the Articles of Association cross section at one end of the part. 2. Formová sestava (10) podle nároku 1, vyznačující se tím, že první konstrukce (81) pro záběr s trubkovým koncem má vnější povrch obsahující zkosenou část (82), která je částečně vkládána do jednoho konce trubkového polotovaru (40) aThe mold assembly (10) of claim 1, wherein the first tubular end engagement structure (81) has an outer surface comprising a tapered portion (82) that is partially inserted into one end of the tubular blank (40) and NÁHRADNÍ LIST ·· ·Μ· ··· ···· · · · · ·· ···· ·· ·· ·· ·*REPLACEMENT SHEET ·· · Μ · ··· ···· · · · · ··················· 16041 -17pohybuje se dále do konce trubkového polotovaru (40) aby způsobila sklouznutí vnitřních povrchových částí konce trubkového polotovaru (40) do nuceného postavení podél zkosené části (82) a deformaci i) přes první konstrukci (81) pro záběr s trubkovým koncem a ii) do souhlasného tvaru s vnějším povrchem první konstrukce (81) pro záběr s trubkovým koncem a kde jeden konec formové dutiny 52 přijímá první konstrukci (81) pro záběr s trubkovým koncem, přičemž vnitřní povrchy formové dutiny (52) na uvedeném jednom konci formové dutiny (52) mají uspořádání souhlasné s uspořádáním vnějšího povrchu součásti na uvedeném jednom konci součásti.16041-17 moves further into the end of the tubular blank (40) to cause the inner surface portions of the end of the tubular blank (40) to slip into a forced position along the tapered portion (82) and deform i) over the first tubular end engagement structure (81); ) to coincide with the outer surface of the first tube end engagement structure (81) and wherein one end of the mold cavity 52 receives the first tube end engagement structure (81), the inner surfaces of the mold cavity (52) at said one end of the mold cavity (52) having an arrangement coincident with that of the outer surface of the component at said one end of the component. 3. Způsob výroby hydroformované součásti s použitím formové sestavy (10) pro hydroformování součásti z trubkového polotovaru (40), která má požadované uspořádání odlišné od uspořádání polotovaru a zahrnuje požadovaný příčný průřez na jednom konci součásti, přičemž formová sestava (10) obsahuje formovou konstrukci s vnitřními povrchy vymezujícími formovou dutinu (52), jejíž uspořádání příčného průřezu je souhlasné s požadovaným příčným průřezem součásti, přičemž způsob obsahuje kroky:A method of manufacturing a hydroformed component using a mold assembly (10) for hydroforming a component from a tubular blank (40) having a desired configuration different from that of the blank and comprising a desired cross section at one end of the component, the mold assembly (10) comprising a mold construction with internal surfaces defining the mold cavity (52), the cross-sectional arrangement of which is coincident with the desired cross-section of the component, the method comprising the steps of: opatření dvojice konstrukcí (81) pro záběr s trubkovými konci umístěných na protilehlých koncích formové dutiny (52) a konstruovaných a uspořádaných pro záběr s opačnými konci trubkového polotovaru (40), přičemž konstrukce (81) pro záběr s trubkovými konci jsou konstruovány a uspořádány pro utěsnění opačných konců trubkového polotovaru (40) a pro přivedení tlakové hydroformovací tekutiny do trubkového polotovaru (40) pro roztažení trubkového polotovaru (40) do shodného tvaru s vnitřními povrchy formové dutiny (52), přičemž první z konstrukcí (81) pro záběr s trubkovými konci má vnějšíproviding a pair of tube end engagement structures (81) disposed at opposite ends of the mold cavity (52) and designed and configured to engage opposite ends of the tubular blank (40), wherein the tube end engagement structures (81) are designed and arranged for sealing the opposite ends of the tubular blank (40) and for supplying pressurized hydroforming fluid to the tubular blank (40) to expand the tubular blank (40) to coincide with the inner surfaces of the mold cavity (52), the first of the tubular engagement structures (81) end has outer NÁHRADNÍ LISTREPLACEMENT SHEET 1604116041 -18• · * · · · • · * · 9 9 • · 9 9 9· 9 9 ·· ·♦-18 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 • 9 999 9 99 99 99 9 uspořádání příčného průřezu odpovídající požadovanému příčnému průřezu na jednom konci součásti;9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 • 9 999 9 99 99 99 9 cross-sectional arrangement corresponding to the desired cross-section at one end of the part; pohyb první z konstrukcí (81) pro záběr s trubkovými konci do polotovaru vynuceného záběru s jedním koncem (40) pro přetvoření jednoho konce trubkového trubkového polotovaru (40) do tvaru souhlasného s vnějším uspořádáním záběr pro příčného průřezu první z konstrukcí (81) s trubkovými konci a tudíž předem stanoveného příčného průřezu na jednom konci součásti; a použití tlaku v trubkovém polotovaru (40) k jeho přetvoření do požadovaného uspořádání součásti.moving the first of the tube end engagement structures (81) into a forced engagement with one end (40) to transform one end of the tube workpiece (40) into a shape consistent with the external configuration of the cross-sectional engagement of the first tube structure (81) an end and therefore a predetermined cross section at one end of the component; and applying pressure in the tubular blank (40) to deform it into the desired component configuration. 4. Způsob podle nároku 3, vyznačující se tím, že dále obsahuje krok:The method of claim 3, further comprising the step of: začlenění součásti do výrobku bez odříznutí jednoho konce součásti přetvořeného nuceným záběrem s první z konstrukcí (81) pro záběr s trubkou.incorporating the component into the article without cutting one end of the forced engagement component with the first of the tube engagement structures (81). 5. Sestava podle nároku 1, vyznačující se tím, že první z konstrukcí (81) pro záběr s trubkou má přední konec (33) a boční osazení (88) vystupující z vícehranné části (84) tak, že první z konstrukcí (81) pro záběr s trubkou může být vložena do trubkového polotovaru (40) plynule od předního konce (33) konstrukce pro záběr s trubkou po boční osazení (88) podél vícehranné části (84) dokud boční osazení (88) nedosedne a nezastaví další vkládání první z konstrukcí (81) pro záběr s trubkou vzhledem k trubkovému polotovaru (40).Assembly according to claim 1, characterized in that the first of the tube engagement structures (81) has a front end (33) and a side shoulder (88) extending from the polygonal portion (84) such that the first of the structures (81) For engaging the tube, it may be inserted into the tubular blank (40) continuously from the front end (33) of the tube engagement structure to the side shoulder (88) along the polygonal portion (84) until the side shoulder (88) abuts and stops the next insertion. a structure (81) for engaging the pipe relative to the tubular blank (40). 6. Způsob podle nároku 3, vyznačující se tím, že pohyb první z konstrukcí (81) pro záběr s trubkou zahrnuje vložení první z konstrukcí (81) pro záběr s trubkou do trubkovéhoThe method of claim 3, wherein moving the first of the tube engagement structures (81) comprises inserting the first of the tube engagement structures (81) into the tube. NÁHRADNÍ LIST • 4 ·· 44 4· • 4 4 4 4 4 4REPLACEMENT SHEET • 4 ·· 44 4 · • 4 4 4 4 4 4 44 · 44444 44 444 44444 44 4 44 * 44 44 444 4 4 •44 4444 444444 44 44 444 44 4444 4444 44 44·· ·· 44 44 4444 44 ·· ·· 16041 -19polotovaru (40) plynule od předního konce (33) první z konstrukcí (81) pro záběr s trubkou podél vícehranné části (84) první z konstrukcí (81) pro záběr s trubkou k bočnímu osazení (88) první z konstrukcí (81) pro záběr s trubkou, které vystupuje z vícehranné části (84), dokud boční osazení (88) nedosedne na konec trubkového polotovary (40) a nezastaví další vkládání konstrukce (81) pro záběr s trubkou vzhledem k trubkovému polotovaru (40).16041 -19 of the blank (40) continuously from the front end (33) of the first of the tube engagement structures (81) along the polygonal portion (84) of the first of the tube engagement structures (81) for lateral shoulder (88) of the first of the structures (81) ) for engaging a tube extending from the polygonal portion (84) until the side shoulder (88) abuts the end of the tubular blank (40) and stops further insertion of the tubular engagement structure (81) relative to the tubular blank (40). 7. Způsob podle nároku 3, vyznačující se tím, že pohyb první z konstrukcí (81) pro záběr s trubkou do nuceného záběru s jedním koncem trubkového polotovaru (40) je úplné vložení první z konstrukcí (81) pro záběr s trubkou do trubkového polotovaru (40) a úplné přeuspořádání jednoho konce trubkového polotovaru (40) do konečného, požadovaného uspořádání součásti plným tlakovým přetvořením jednoho konce trubkového polotovaru (40) do tvaru odpovídajícího vnějšímu povrchu první z konstrukcí (81) pro záběr s trubkou a vnitřnímu povrchu formové dutiny (52).The method of claim 3, wherein moving the first of the tube engagement structures (81) into forced engagement with one end of the tubular blank (40) is completely inserting the first of the tube engagement structures (81) into the tubular blank. (40) and completely rearranging one end of the tubular blank (40) into the final, desired component configuration by fully deforming one end of the tubular blank (40) into a shape corresponding to the outer surface of the first tube engagement structure (81) and inner surface of the mold cavity ( 52).
CZ20031109A 2000-10-19 2001-10-17 Process and apparatus for hydroforming a tubular component CZ20031109A3 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US24133700P 2000-10-19 2000-10-19

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ20031109A3 true CZ20031109A3 (en) 2004-01-14

Family

ID=22910302

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ20031109A CZ20031109A3 (en) 2000-10-19 2001-10-17 Process and apparatus for hydroforming a tubular component

Country Status (14)

Country Link
US (1) US20050126243A1 (en)
EP (1) EP1326722B1 (en)
JP (1) JP2004511349A (en)
KR (1) KR100789014B1 (en)
CN (1) CN1227079C (en)
AT (1) ATE306337T1 (en)
AU (2) AU9412401A (en)
BR (1) BR0114789A (en)
CA (1) CA2426029C (en)
CZ (1) CZ20031109A3 (en)
DE (1) DE60114038T2 (en)
MX (1) MXPA03003379A (en)
NZ (1) NZ525377A (en)
WO (1) WO2002032596A1 (en)

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2404577C (en) * 2002-09-23 2011-11-15 Tesco Corporation Pipe centralizer and method of forming
DE10350147B4 (en) * 2003-10-28 2008-03-13 Daimler Ag Segmented hydroforming tool
JP2005161402A (en) * 2003-11-14 2005-06-23 Suzuki Motor Corp Hydroforming die and hydroforming method
CN100475376C (en) * 2006-03-31 2009-04-08 坤威实业有限公司 Pipe fitting forming method
CN101322995B (en) * 2008-06-27 2010-10-06 哈尔滨工业大学 Internal High Pressure Forming Die for Large Diameter Pipe Fittings
CN101927291B (en) * 2009-06-22 2012-11-14 宝山钢铁股份有限公司 Pre-forming method for tube hydroforming and device thereof
CN102107240B (en) * 2009-12-25 2012-11-07 中国科学院金属研究所 Simple tube hydro-bulging device and bulging method
WO2011099592A1 (en) * 2010-02-09 2011-08-18 新日本製鐵株式会社 Hydroforming method and hydroforming device
KR101178920B1 (en) * 2010-05-07 2012-08-31 잘만테크 주식회사 Manufacturing method of heatpipe, the heatpipe and the cooler having the heatpipe
CN102756033B (en) * 2011-04-27 2015-09-30 上海汇众汽车制造有限公司 The quick liquid-filling shaping method and system of multilayer pipe
US8534107B2 (en) * 2011-06-10 2013-09-17 Ford Global Technologies, Llc Method and apparatus for pulsed forming, punching and trimming of tubular members
WO2013134823A1 (en) * 2012-03-14 2013-09-19 Endless Solar Corporation Ltd A method of fabricating a component of a solar energy system
CN102836909A (en) * 2012-06-01 2012-12-26 北京理工大学 Inner high-pressure end head combined sealing technology
US8910500B2 (en) 2012-09-10 2014-12-16 National Research Council Of Canada Low friction end feeding in tube hydroforming
BR112015010304A8 (en) 2012-11-08 2019-10-01 Dana Automotive Systems Group hydroformed drive shaft tube
CN104785603B (en) * 2015-05-13 2018-07-27 宁波钜智自动化装备有限公司 A kind of split type plug for the processing of internal high pressure forming pipe fitting
TWI609727B (en) * 2016-06-17 2018-01-01 國立中山大學 Hydroforming method and device thereof
CN107350330A (en) * 2017-07-24 2017-11-17 柳州科瑞科技有限公司 A kind of left-right asymmetry formula forming high pressure in pipe equipment
CN107262585A (en) * 2017-07-24 2017-10-20 柳州科瑞科技有限公司 A kind of symmetrical formula forming high pressure in pipe equipment
CN108787847A (en) * 2018-06-18 2018-11-13 苏州渼富临信息科技有限公司 A kind of clamped-in style mold of pressure forming machine
CN114762872B (en) * 2021-01-13 2024-11-12 宝山钢铁股份有限公司 A pipe fitting internal pressure support mold clamping device and method and a pipe fitting manufacturing method
CN115178638B (en) * 2022-05-19 2025-11-07 扬州华宇管件有限公司 Auxiliary heating extrusion molding device and process for prefabricated three-way joint
CN114918308B (en) * 2022-06-17 2023-08-29 昆山精诚得精密五金模具有限公司 Hydraulic bulging machine for metal tube machining

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4761982A (en) * 1986-10-01 1988-08-09 General Motors Corporation Method and apparatus for forming a heat exchanger turbulator and tube
DE4017072A1 (en) * 1990-05-26 1991-11-28 Benteler Werke Ag METHOD FOR HYDRAULIC FORMING A TUBULAR HOLLOW BODY AND DEVICE FOR CARRYING OUT THE METHOD
US5170557A (en) * 1991-05-01 1992-12-15 Benteler Industries, Inc. Method of forming a double wall, air gap exhaust duct component
US5363544A (en) * 1993-05-20 1994-11-15 Benteler Industries, Inc. Multi-stage dual wall hydroforming
JP2760269B2 (en) * 1993-11-26 1998-05-28 株式会社デンソー Manufacturing method of bulge-shaped piping
JP3509217B2 (en) * 1994-09-20 2004-03-22 株式会社日立製作所 Forming method and forming apparatus for deformed cross-section pipe
IT1275894B1 (en) * 1995-03-13 1997-10-24 Soffiaggio Tecnica Srl PROCEDURE TO PRODUCE A MULTI-DIMENSIONAL BLOWN TUBULAR BODY AND DEVICE TO CARRY OUT THE PROCEDURE
ATE218937T1 (en) * 1997-04-16 2002-06-15 Cosma Int Inc INTERNAL HIGH PRESSURE FORMING PRESS
US6502822B1 (en) * 1997-05-15 2003-01-07 Aquaform, Inc. Apparatus and method for creating a seal on an inner wall of a tube for hydroforming
US6006567A (en) * 1997-05-15 1999-12-28 Aquaform Inc Apparatus and method for hydroforming
WO1999003616A1 (en) * 1997-07-18 1999-01-28 Cosma International Inc. Hydroforming of a tubular blank having an oval cross section and hydroforming apparatus
DE19833006B4 (en) * 1998-07-22 2004-07-22 Dr. Meleghy Hydroforming Gmbh & Co. Kg Method and device for producing tubular curved hollow bodies by hydroforming
JP3688921B2 (en) * 1999-01-14 2005-08-31 日産自動車株式会社 Hydraulic forming nozzle and hydraulic forming apparatus
US6279364B1 (en) * 1999-02-16 2001-08-28 Gary E. Morphy Sealing method and press apparatus
DE10056610A1 (en) * 2000-11-15 2002-05-23 Schuler Hydroforming Gmbh & Co High-pressure bulge-forming apparatus for producing complex-shaped hollow articles, has fasteners that releasably secure heads on stems of actuators aligned with cavity ends of multipart die assembly

Also Published As

Publication number Publication date
MXPA03003379A (en) 2004-05-04
BR0114789A (en) 2003-08-12
JP2004511349A (en) 2004-04-15
WO2002032596A9 (en) 2003-08-28
DE60114038T2 (en) 2006-06-22
KR100789014B1 (en) 2007-12-26
AU9412401A (en) 2002-04-29
CN1227079C (en) 2005-11-16
CA2426029A1 (en) 2002-04-25
KR20030087614A (en) 2003-11-14
CN1471444A (en) 2004-01-28
AU2001294124A1 (en) 2002-04-29
EP1326722A1 (en) 2003-07-16
CA2426029C (en) 2009-11-24
ATE306337T1 (en) 2005-10-15
DE60114038D1 (en) 2005-11-17
WO2002032596A1 (en) 2002-04-25
EP1326722B1 (en) 2005-10-12
NZ525377A (en) 2003-09-26
WO2002032596A8 (en) 2002-10-24
US20050126243A1 (en) 2005-06-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CZ20031109A3 (en) Process and apparatus for hydroforming a tubular component
CZ2000128A3 (en) Hydraulic forming of a tubular blank having oval cross section and equipment for hydraulic forming
JP3710486B2 (en) Hydraulic forming die assembly and method of tube forming without pinching
US6986273B2 (en) Apparatus and method for opening and closing stacked hydroforming dies
CN101715374B (en) Device and method for producing profiles
US5327764A (en) Apparatus and method for the stretch forming of elongated hollow metal sections
KR940006656A (en) Method and apparatus for forming and hydraulic perforating tubular frame members
JP2000246361A (en) Hydroforming method of pipe material
WO1994022611A9 (en) Apparatus and method for the stretch forming of elongated hollow metal sections
US5941112A (en) Method and apparatus for hydrotrimming and hydroshearing
US6439018B1 (en) Device and method for expansion forming
CA2362861C (en) Sealing method and press apparatus
US6952941B2 (en) Apparatus and method for forming an article and performing a secondary operation in-situ
US6134931A (en) Process and apparatus for forming a shaped article
HUP9903610A2 (en) Hydroforming die assembly and method for pinch-free tube forming
MXPA99001827A (en) Hydroforming die assembly and method for pinch-free tube forming
CZ63499A3 (en) Forming system for hydroforming and tube forming process without clamping