CZ20031109A3 - Zařízení a způsob pro hydroformování trubkové součásti - Google Patents

Description

Oblast techniky

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.

Dosavadní stav techniky

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.).

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.

NÁHRADNÍ LIST

16041

-2·· · • · • ·

Podstata vynálezu

Jedním cílem vynálezu je poskytnout zlepšené zařízení a způsob pro tváření duté součásti.

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.

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.

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 • · · ·

16041

-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 konstrukcí

Předchozí cíle jsou také dosaženy poskytnutím způsobu tvarování hydroformované součásti obsahujícího kroky:

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.

Další cíle, výhody a významné vlastnosti vynálezu budou zřejmější z následujícího podrobného popisu, připojených výkresů a nároků.

• · · ·

16041 -4~

Přehled obrázků na výkresech

Obr. 1 je rozložený perspektivní pohled znázorňující horní a spodní konstrukce a krabicovité razníky sestavy formy pro hydroformování podle principů přítomného vynálezu;

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;

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;

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;

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;

obr. 6 znázorňuje částečný perspektivní pohled na krabicovitý razník zabírající do trubkového polotovaru v částečném řezu;

obr. 7 znázorňuje podélný řez vedený podél čáry 7-7 z obr. 6 znázorňující krabicovitý razník;

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;

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;

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.

Příklady provedení vynálezu

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.

» * · • * «· ···*

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.

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.

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.

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 • ···

16041 -7vícehranného svěracího povrchu , který uchycuje koncové části trubkového polotovaru 40, když je horní formová konstrukce 12 spouštěna.

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.

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.

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 a

16041

-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.

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.

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.

·· ····

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.

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.

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.

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 ·· ···*

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.

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.

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.

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 dutiny

0000

16041

-11·· ♦· » 0 0 ⁴

00 t 0 ·

I 0 · · ·

0 · 0· * 0 · « » *0 00

52, kde je roztahování nejobtížnější v důsledku zvyšujícího se třecího povrchového dotyku mezi vnějším povrchem polotovaru a povrchy dutiny během roztahování polotovaru 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.

81, který je spojen 90. Ačkoliv je dávána j ednom nebo v obou s odpovídající montážní

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 pro

16041

-1299 <

♦ · 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.

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 ·* ·· • ·

9 99 • · · ·

9 9

9· 99

16041

-13·· * • * <

·· ♦·· · podrobností přednostního hydroformovacího postupu je popsáno v US patentu č. 014 879 (Jaekel a kol.) jehož popis je sem začleněn odkazem.

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.

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 pak

16041

-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.

Krabicovitý konec tvářený obdélníkově tvarovaným razníkem 81, na druhé straně, může být přizpůsoben požadovanému konečnému tvaru dílu, takže konec nemusí být odříznut.

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.

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.

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

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.

Claims (7)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   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:

   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.
2. 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) a

   NÁHRADNÍ LIST ·· ·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.
3. 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:

   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 vnější

   NÁHRADNÍ LIST

   16041

   -18• · * · · · • · * · 9 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;

   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.
4. 4. Způsob podle nároku 3, vyznačující se tím, že dále obsahuje krok:

   začlenění součásti do výrobku bez odříznutí jednoho konce součásti přetvořeného nuceným záběrem s první z konstrukcí (81) pro záběr s trubkou.
5. 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).
6. 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 trubkového

   NÁHRADNÍ LIST • 4 ·· 44 4· • 4 4 4 4 4 4

   44 · 44444 44 4

   44 * 44 44 444 4 4 •44 4444 4444

   44 44·· ·· 44 44 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).
7. 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).