[发明专利]用于对管进行预成形以便随后进行内高压成形的模具以及用于制造这种模具的方法和用于通过内高压成形制造构件的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于对金属的原始管件进行预成形以便随后进行内高压成形的模具。

本发明还涉及一种用于制造这种模具的方法。

本发明此外涉及一种用于通过内高压成形制造管状的构件的方法。

背景技术

在内高压成形(IHU)中，在下面被称为原始管件的基本上金属的管通过施加高的内压力被成形为管状的构件(IHU构件)。管一般性地理解为具有由金属的材料制成的封闭管外壳的纵向延伸的空心体。原始管件为此被放入实施成型的IHU模具的型腔(凹板)中并且借助于被引入内部的流体(例如水油乳剂)基本上横向于纵轴线扩张，其中，原始管件的管外壳被挤压朝向型腔壁并且在此时相应地成形。

经常地并且尤其是在IHU构件的形状复杂时首先需要进行预成形，在此由原始管件得到预成形的原始管件，以便随后在IHU模具中进行内高压成形。预成形对后续的内高压成形和IHU构件的质量有显著的影响。

为了进行预成形，由现有技术已知不同的方法和设备，为此参阅专利文献DE 102006028099 A1、DE 10148451 C2、DE 19946010 B4和EP 0195157 B1。

发明内容

本发明的任务在于，给出一种用于对金属的原始管件进行预成形的模具，该模具鉴于随后的内高压成形能够实现管材料的优化分布。本发明的任务还在于，给出一种用于制造管状的IHU构件的优化的方法。

用于对金属的原始管件进行预成形以便随后进行内高压成形以制造管状的IHU构件的按本发明的模具具有多个彼此可相对运动的模具部件，这些模具部件在它们之间限定用于容纳和成形出原始管件的(至少一个)型腔。根据本发明规定，型腔具有不仅由要制造的IHU构件的形状(或几何形状)得到的而且与要成形的原始管件的周长适配的轮廓，使得该型腔的与通过原始管件预定的型腔纵轴线垂直的每个型腔横截面与(关于纵轴线)位置相同的IHU构件横截面的如下横截面形状一致，该横截面形状在其横截面周长中正好减小为原始管件的周长。

换句话说，沿着通过原始管件预定的型腔纵轴线，每个型腔横截面的横截面形状相应于关于纵轴线位置相同或地点相同的IHU构件横截面的变小的横截面形状，其中，每个型腔横截面的横截面周长分别正好与原始管件的周长一致。

横截面的横截面几何形状基本上包括形状或者说横截面形状和周长或者说横截面周长，由此得到所属的面或横截面。

按本发明的模具的型腔具有通过原始管件预定的型腔纵轴线，其中，该型腔纵轴线基本上与放入的原始管件的纵轴线一致。根据本发明规定，在型腔纵轴线上的任何部位或者说任何位置上，相应的型腔横截面具有要制造的IHU构件关于在纵轴线上的相同部位上的IHU构件横截面的变小的横截面形状，但是，相应的横截面周长正好等于原始管件的周长。原始管件的周长因此在每个部位上确定用于相应的IHU构件横截面的横截面形状变小的比例因数(其中适用的是：比例因数≤1)。因此，相对于要制造的IHU构件或相对于实施成型的IHU模具的型腔，按本发明的模具的型腔沿其型腔纵轴线具有变化的偏移，其中，相应的偏移量由比例因数得出。

利用该模具预成形的原始管件的每个横截面在随后在IHU模具中进行内高压成形时沿原始管件的周长与IHU模具的型腔壁具有相同的间距或恒定的间距。由此在内高压成形时沿着周长观察实现管材料的大致均匀的成形和伸长量并且因而实现突出的材料利用。由此对于IHU过程并且对于IHU构件的特性产生许多优点。例如这样制成的IHU构件基本上具有均匀的壁厚。

位于按本发明的模具的型腔中的原始管件的预成形尤其是这样实现，即，其中至少一个模具部件相对于至少一个另外的模具部件运动。按本发明的型腔构造特征首先涉及在成形过程结束时型腔的最终的成型状态，其中各模具部件尤其是彼此具有尽可能小的间距。型腔的轮廓(或者说型腔轮廓)可以理解为型腔壁的几何构造特征的整体。

因为在型腔纵轴线上的每个型腔横截面的横截面周长正好等于原始管件的周长，所以在每个部位上实现原始管件的确定的、精确的并且无压缩的成形或预成形。避免了不确定的成型。鉴于后续的内高压成形，利用按本发明的模具预成形的原始管件具有基本上优化的预成形形状和与之伴随的管材料的优化分布。

优选规定的是，按本发明的模具是具有模具下部件和可与之相对运动的模具上部件的与压机结合的模具。通过使模具上部件抬起和下降可以打开和闭合模具。通过施加挤压力，在闭合的模具中对位于型腔中的原始管件进行成形或预成形，在此该原始管件具有通过型腔的轮廓预定的预成形形状。