尺寸高度精确的轴瓦的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于制造尺寸高度精确的深冲的轴瓦的方法，该轴瓦包括底部区域和侧板，其中，首先将一块板成型为预成型的轴瓦，然后使预成型的轴瓦变形成完成的轴瓦。
【背景技术】
[0002]越来越多地，在机动车中采用封闭的中空成型件，这些中空成型件特别具有与使用情况相适合的横截面和材料厚度。迄今为止，封闭的中空成型件是这样制造的，即，制成一根管体，对该管体进行适宜地弯曲和预成型处理，接下来进行由预先弯曲或预成型的管体形成为封闭的中空成型件的最终形状的液压变形处理。一方面，以这种方式不是所有的构件都可以制造，这是因为在液压变形过程中材料的局部延伸率被超越，并因此能够导致断裂的形成。而且，在液压变形过程中还能够产生不可控制的褶皱形成。由此得出，迄今为止所使用的用于制造与使用相适合的、封闭的中空成型件的方法步骤非常耗费工本，并因此造成高成本。封闭的中空成型件虽然原理上还可以由两个深冲的轴瓦制成。但是，在对板坯进行深冲的过程中在板坯内产生应力，该应力会导致轴瓦的回弹。轴瓦的回弹使轴瓦在冲模中的精确定位变得困难，而轴瓦在冲模中的精确定位是为了将轴瓦焊接成封闭的中空成型件。在焊接时轴瓦定位的过程中，形成I形接口(1-Stoe)的轴瓦边缘的焊接由于轴瓦的回弹而导致至今仍具有很高的工本消耗。由于这个原因，迄今为止，由焊接的轴瓦构成的封闭的中空成型件通常焊接在凸出的凸缘区域上。这种封闭的中空成型件还能够由于凸出的焊缝而不能够像这类封闭的中空成型件进行使用，这类封闭的中空成型件指的是由焊接管制成并且没有凸出的焊缝。此外，凸缘还提高了构件的总重量。
[0003]具有强回弹性能的轴瓦在机动车构造中的装配由于强烈的延迟而具有非常高的工本消耗。必须通过辅助方法使这些零件对准，这样就导致更高的成本。
[0004]在公开的日本专利申请JP 08/168830中提供了一种用于制造轴瓦的方法，在该方法中，首先将板坯深冲到冲模中，并且产生凸出的凸缘区域。接下来，通过冲孔凸模和冲模的方式对凸缘区域同时进行轧压和剪切。以这种方法制造的轴瓦的问题在于，轴瓦的边缘不均匀，而且由此并不能特别好地适用于形成I形接口的焊接。由此得出，轴瓦通常还具有回弹力，该回弹力使焊接变得困难。
[0005]在公开的欧洲专利申请EP I 792 671 Al中提供了一种用于轴瓦冲压成型的方法，然后将冲压成型的轴瓦焊接成封闭的中空成型件。该欧洲专利申请的目的是，提供一种在底部区域和侧板之间具有加厚的边缘区域的轴瓦。出于这个原因，首先由板成型为预成型的轴瓦，该预成型的轴瓦提供多于的材料，将该多于的材料在变形处理过程中从底部区域压到轴瓦的侧板和底部区域之间的边缘区域中。与其相对地，本发明的目的是降低深冲的轴瓦的回弹。
【发明内容】
[0006]由此得出，本发明的目的是提供一种用于制造尺寸高度精确的轴瓦的方法，通过该方法能够在很少的器材消耗的基础上成本低廉地制造出尺寸高度精确的轴瓦，这样的轴瓦可以通过简单的方式相互焊接。
[0007]根据本发明的技术方案，上述目的由此实现，S卩，使预成型的轴瓦的整个横截面由于横截面的几何形状而具有多余的板坯材料，通过多余的材料而在预成型的轴瓦到最终形状的变形过程中，经过至少再一次压制过程而将整个横截面轧压成完成的轴瓦，而且，该完成的轴瓦大体上在整个横截面上具有增大的壁厚。
[0008]由于多于的材料而在完成冲模中冲压成最终形状的过程中进行整个横截面的轧压，从而使多于的材料分配到整个横截面中。由此轧压整个横截面，这样导致，在压制过程中于预成型的轴瓦中产生的应力在侧板的区域中对准垂直方向，而在底部区域中对准水平方向。在此，形成最终形状的压制过程导致轴瓦壁厚的增大。同时消除了轴瓦的回弹，这是因为，所产生的轧压重叠于回弹力，以及使回弹力转换成轴瓦中的引起相对回弹的应力。结果是提供一种具有特别高尺寸精确度的完成成型的轴瓦。这样的高尺寸精确度导致，能够使根据本发明方法制成的轴瓦以简单的方式例如在无凸缘的轴瓦上进行I形接口的焊接。相对于传统的深冲加工，在高尺寸精确度的条件下还实现了公差的减少。
[0009]根据本发明的第一结构方案，能够以特别简单的方式和方法这样在底部区域上提供多于的板坯材料，即，使预成型的轴瓦的底部区域具有凹面的、凸面的或波浪形结构。
[0010]根据本发明方法的又一个结构方案，该预成型的轴瓦具有凸缘区域，并且侧板在凸缘的阻碍下进行拉伸，从而使该预成型的轴瓦的回弹因此能够得到减少。
[0011]根据本发明方法的一个扩展实施例能够这样提供一种无凸缘的轴瓦，即，使凸缘区域在变形至完成的轴瓦的过程之中和/或之后通过横刀架或激光切割或通过其它方法来进行分离。即使采用了具有凸缘区域的预成型的轴瓦，可是由此仍然提供了一种经济的、用于优选制造尺寸高度精确的无凸缘的轴瓦的方法。
[0012]根据本发明方法的另一个实施例能够这样来提供例如对于轴瓦在机动车构造中的应用所必需的强度，即，使板坯由钢或合金钢构成。同时提供了板坯的良好变形性能。
[0013]根据本发明方法还能够这样进一步得到改善，S卩，使板坯到预成型的轴瓦的变形以及预成型的轴瓦到最终形状的变形在一个单独的装置中进行，优选在一个单独的具有可替换的底部的冲模中进行，例如这可以在一个多工位级进模中进行。由此不仅能够节省投资成本，而且还能够通常周期性地用于制造轴瓦，这是因为不需要考虑不同的冲模之间的传送距离。这样就实现了本发明方法特别高的经济性能。
【附图说明】
[0014]本发明方法提供了多种能够组合和扩展的技术方案。对此，一方面通过权利要求1的从属权利要求进行说明，而另一方面通过本发明方法的三个实施例结合附图进行说明。接下来，图中示出了:
[0015]图1为本发明方法的第一实施例的预成型的轴瓦的截面示意图；
[0016]图2a)和b)为本发明方法的第一实施例的图1的预成型的轴瓦在二级变形过程中的截面示意图；
[0017]图3为本发明方法的第二实施例的预成型的轴瓦的截面示意图；
[0018]图4a)和b)为本发明方法的第二实施例的预成型的轴瓦变形至完成的轴瓦的截面示意图；
[0019]图5为本发明方法的第三实施例的预成型的轴瓦的截面示意图；
[0020]图6a)和b)为本发明方法的第三实施例的预成型的轴瓦变形至最终形状的截面示意图。
【具体实施方式】
[0021]图1中首先示出了预成型的轴瓦I的截面示意图。该轴瓦包括侧板2和底部区域3。进一步由图1可知，底部区域3轻微拱起，并且该轴瓦还附加地设有凸缘4。
[0022]图2a)和2b)中示出了本发明方法的第一实施例。首先，附图示意性示出了具有凹模6的冲模5，该凹模与冲床7 —起能够使由此时起已经无凸缘的轴瓦I变形至最终形状。由图2a)可知，冲床7由于轴瓦I的预成型而于变形过程中在轴瓦I上轧压底部区域3和侧板2。由于该轧压过程而形成材料流，该材料流大致对应于在图2a)中示出箭头方向。一方面，通过经由整个横截面的轧压使完成的轴瓦的壁厚在整个横截面上轻微增大。壁厚的增大在附图中未示出。另一方面，这同时还说明了，在变形过程中，在底部区域3中于水平方向上以及在侧板2中于垂直方向上产生应力。由此，回弹力转换成应力，该应力引起相对的回弹。那么这样就导致，已经完成成型的轴瓦具有较高的尺寸精确度。第一预成型的轴瓦I首先具有凸面的底部区域3，从而提供用于轧压的额外的板坯材料。
[0023]与图1的实施例不同，图3的预成型的轴瓦I'提供了用于轧压的额外的板坯材料，这是因为预成型的轴瓦P具有凸面的底部区域3'。在变形的过程中，将该凸面的底部区域的多余材料压入到侧面区域中以及轴瓦的侧板区域中，从而产生在侧板2'中垂直于底部区域延伸并在底部区域中水平延伸的应力，该应力导致完成成型的轴瓦P的回弹匮乏。此外，由图4a)和4b)可知，冲床7'特别便于制造成型，并且不需要具有用于侧板轧压的部件。侧板2'的轧压通过夹具8'来实现，该夹具由于底部区域3'的材料流而产生乳压。
[0024]最后，图5示出了预成型的轴瓦I"的截面示意图，根据本发明方法的第三实施例，即使在变形过程中该轴瓦还具有凸缘区域4"。如由图6a)和6b)可知，根据本发明方法的第三实施例，凸缘区域4"在变形过程中通过夹具8"来固定。在该第三实施例中，底部区域3"呈凸面结构预成型，从而能够提供足够的板坯材料，进而根据本发明来轧压底部区域3"和侧板2"。然后可以对凸缘4"进行剪切处理。
【主权项】
1.一种用于制造尺寸高度精确的深冲的轴瓦的方法，所述轴瓦包括底部区域和侧板，其中，首先将一块板成型为预成型的轴瓦，其中所述预成型的轴瓦具有凸缘区域，然后使所述预成型的轴瓦变形成完成的、无凸缘的轴瓦，其特征在于，所述侧板在凸缘的阻碍下进行拉伸，所述预成型的轴瓦的整个横截面由于横截面的几何形状而具有多余的板坯材料，通过多余的材料而在所述预成型的轴瓦到最终形状的变形过程中，经过至少再一次压制过程而将所述整个横截面轧压成完成的轴瓦，而且，所述完成的轴瓦大体上在所述整个横截面上具有增大的壁厚，其中使所述凸缘区域在变形至完成的轴瓦的过程之中和/或之后通过横刀架或激光切割而进行分离。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，使所述预成型的轴瓦的底部区域具有凹面的、凸面的或波浪形结构。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，使所述板坯由钢或合金钢构成。4.根据权利要求1至3中任意一项所述的方法，其特征在于，使所述板坯到预成型的轴瓦的变形以及所述预成型的轴瓦到最终形状的变形在一个装置中进行，优选在具有可替换的底部的冲模中进行。
【专利摘要】本发明涉及一种用于制造尺寸高度精确的深冲的轴瓦的方法，该轴瓦包括底部区域(3)和侧板(2)，其中，首先将一块板成型为预成型的轴瓦(1)。本发明的目的是提供一种用于制造尺寸高度精确的轴瓦的方法，通过该方法能够在很少的器材消耗的基础上成本低廉地制造出尺寸高度精确的轴瓦，这样的轴瓦可以通过简单的方式相互焊接，本发明的目的由此得到解决，即，预成型的轴瓦(1)的整个横截面由于横截面的几何形状而具有多余的板坯材料，通过多余的材料而在预成型的轴瓦(1)到最终形状的变形过程中，经过至少再一次压制过程而将整个横截面轧压成完成的轴瓦，而且，该完成的轴瓦大体上在整个横截面上具有增大的壁厚。
【IPC分类】B21D37/10, B21D22/20
【公开号】CN104959442
【申请号】CN201510404542
【发明人】托马斯·弗莱米希, 洛塔尔·赫米希, 康斯坦丁诺斯·萨维瓦斯
【申请人】蒂森克虏伯钢铁欧洲股份公司
【公开日】2015年10月7日
【申请日】2008年11月17日
【公告号】CN101888908A, DE102007059251A1, EP2217393A1, EP2217393B1, WO2009071437A1