[发明专利]以较短工作周期制造至少部分闭合的空心型材的装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用工具组件通过U-O变形由板坯制造至少部分闭合空心型材的装置，该工具组件在第一部分工具组件中包括U形冲具，用以生成至少部分呈U形的板坯，并在第二部分工具组件中包括上冲模，用以将至少部分呈U形的板坯成型为至少部分闭合的空心型材。此外，本发明还涉及由板坯制造至少部分闭合的空心型材的方法。

背景技术

至少部分闭合的空心型材在车辆制造中经常用于代替开口的、彼此焊接在一起的型材。然而，由复杂成型造成的多个变形步骤与经济的制造方式形成矛盾。连续使用的U-O-变形需要至少两个成型步骤，其中，每个成型步骤分别地在一个或多个压制步骤中实现，而部件在各个工作站之间传递。在有利的设计中，尽管可以在每个压制冲程制造成品部件，然而，这样的装置需要广泛的工具组件以及多个机器人或在单个压制步骤之间输送板坯和半成品板坯的投料机。特别是存在这样的问题，即，对于U-O变形，首先至少部分呈U形变形的板坯被从底模中取出，并为进行O形变形引入底模。由此引发工艺技术问题，特别是在放入到O底模期间过程中的倾斜层。此外，对于强力回弹材料，问题在于，该材料不能顺利地引入底模以进行O形变形。由源自于申请人的文献DE 10 2007 021 798 A1已知一种制造至少部分闭合的型材的装置，其包括一个能够推移的基板和一个能够推移的冲具，从而使首先U形成型的板坯在相应的凹模中保持在O形成形之前的状态。然而，由该装置可以实现的工作周期是需要改善的，这是因为，只有通过第二压制冲程才能制造成品部件。此外，该装置的设备耗费相对较大。

发明内容

因此，由此出发，本发明的目的在于，提供一种由板坯制造至少部分闭合的空心型材的装置和方法，该方法确保了以更短工作周期和更高过程安全性制造相应的型材。

根据本发明的第一原理，本发明的目的通过一种装置由此实现，即，工具组件在待制造的至少部分闭合的空心型材的轴向上彼此平行地延伸，并在部分工具组件闭合方向上相叠设置，其中，在工具组件的部分工具组件之间设置有共同的凹模容纳部，该凹模容纳部包括用于工具组件的至少两个一样的、部分呈U形的底模，而凹模容纳部能够围绕转轴旋转。

首先，所述重叠并且平行延伸的工具组件的设置允许了，以单一闭合过程使工具组件闭合，并且由此同时在两个部分工具组件中对板坯或预成型板坯进行成型。能够围绕转轴旋转的凹模容纳部实现了，不必将板坯从用于U形成型的至少部分呈U形的底模中取出，而是在第二部分工具组件中通过旋转进行定位，从而接着成型为至少部分闭合的空心型材。通过使凹模容纳部围绕它的转轴旋转，可以将至少部分呈U形的板坯定位于下一部分工具组件中，以进行O形成型或制造至少部分闭合的型材。能够转动的凹模容纳部需要较少设备耗费。此外，只在置入板坯或取出制成的、至少部分闭合的空心型材时，需要使用搬运系统或机器人或送料器。

根据该装置的第一设计方案，凹模容纳部具有多于两个至少部分呈U形的底模，其中，底模数为二的倍数。凹模容纳部优选可以包括四个、六个或例如八个U形底模，从而使底模容纳部同时接纳多个待成形板坯。可以顺利地、不延长工作周期时间地在部分工具组件闭合运动期间或之间将制成的、至少部分闭合的型材取出。

为了使过程安全性最大化，并使装置磨损最小化，根据该装置的另一设计方案，凹模容纳部能够在部分工具组件闭合方向上运动，并可选择无重力负载的。可推移性实现了成型装置的简化，因为，装置的一个部分工具组件形成为固定的。通过选择无重力负载，降低了可旋转的凹模容纳部例如在所需的轴承支架的安放位置中的磨损。

为了实现特别复杂的成型，在O形成型期间经常有必要使用支撑芯。该装置因此可以由此有利地设置，即，设置用于能够转动放置凹模容纳部的轴承支架，以及至少一个抽芯装置，其中，至少一个抽芯装置可选地设置在轴承支架上。将抽芯装置设置在凹模容纳部的轴承支架上实现了抽芯装置对相应的、待进行O形变形的区域的简单定位，从而在变形前定位支撑芯，或在成型后将其从至少部分闭合的空心型材中取出。

然而可以考虑，将抽芯装置设置在第二部分工具组件中。

根据本发明的装置的另一设计方案，U形冲具设置在上冲模之下，其中，可选为U形冲具匹配有底座。将U形冲具设置在上冲模之下，这样做实现了简单地放置板坯用于实施U形成型。在第一部分工具组件中可选地设置的底座实现了U形成型期间板坯的受控移动，特别是当该板坯能够到达第一部分工具组件的U形冲具的波峰基线时，该设计进一步改善了放置板坯的过程。