用于在金属片中形成波纹的弯曲装置以及使用弯曲装置的方法与流程

文档序号:12282686阅读:387来源:国知局
用于在金属片中形成波纹的弯曲装置以及使用弯曲装置的方法与流程

本发明涉及一种用于在金属片中形成波纹的弯曲装置,所述金属片用于流体储罐的紧密膜的构造。

本发明尤其涉及具有气密和绝热类型膜的储罐领域,所述储罐用于流体的存储和/或输送,所述流体例如为低温流体。



背景技术:

在现有技术中,波纹密封膜是已知的,被设计以形成液化天然气储罐的内衬。所述密封膜包括多个金属片,呈现出一系列垂直波纹,在存储于储罐中的流体所产生的热和机械应力的作用下可使其变形。

一种这样的波纹密封膜特别在文献FR2861030中进行了描述。所述波纹膜包含第一系列平行波纹,或高波纹,在一个y方向上延伸;以及第二系列平行波纹,或低波纹,在一个垂直于y方向的x方向上延伸。

文献KR1020080090107描述了一种弯曲装置,用于在这种密封膜中形成波纹。所述弯曲装置如所引用文件的图6a至6c所示,包括具有两个模具元件的模具,每个模具元件代表一个半型腔,能够在远处位置和近处位置之间移动。当所述两个模具元件移动到一个顶着另一个的时候,所述两个半型腔一起形成一个型腔,对应于所形成的波纹的形状。进一步地,所述装置包括一冲头,能够在静止位置和弯曲位置之间移动,其中,所述冲头被插入所述型腔以使波纹成形。所述弯曲装置同样包括两个侧夹,在冲头的两侧延伸,并且与所述模具元件中的一个或另一个分别相配合。所述侧夹使得将金属片固定在模具元件上成为可能,从而确保其在弯曲过程中保持就位。

所述模具元件和所述侧夹通过由控制单元控制的致动装置移动。在弯曲操作期间,所述两个模具元件和所述两个侧夹以与所述冲头朝向其弯曲位置的位移同步的方式聚在一起。所述模具元件和所述侧夹的移动与所述冲头的移动精确同步,使得在其弯曲过程中不会发生金属片厚度的改变。事实上,必要的是,弯曲后的金属片具有等厚度以使得不降低其机械性能。

对于移动同步的这种需要,一方面要求该装置以精确的方式调节,且另一方面要求完美地实现对移动的控制。事实上,任何同步的缺乏都会造成波纹中要么出现金属片的厚度减小,要么出现材料的堆积,并因此导致出现金属片中所不希望出现的褶皱。



技术实现要素:

形成本发明基础的一个方面旨在提供一种用于在金属片中形成波纹的弯曲装置,所述金属片用于构造储罐的气密膜,这是容易的并且使得获得波纹而不改变片材的厚度成为可能。

根据一个实施例,本发明提供了一种用于在金属片中形成波纹的的弯曲装置,所述金属片旨在构造流体储罐的气密膜,所述弯曲装置包括:

——下框架;

——下模具,具有第一和第二模具元件,每个模具元件具有一支撑面,用于支撑所述金属片和凹面的半型腔,所述第一和第二模具元件中的每个都被安装以沿x方向在所述下框架上滑动,以使能够在远处位置和近处位置之间滑动,所述第一和第二模具元件的两个半型腔一起限定一个型腔,所述型腔对应于所形成的波纹的形状,当所述第一和第二模具元件都处于它们的近处位置时,所述第一和第二模具元件通过第一返回单元返回到它们的远处位置。

——上冲头,设置在上述下模具之上,包含一设置有头部的下端,所述头部具有互补于型腔形状的形状;所述上冲头能够在静止位置和弯曲位置之间相对于下框架垂直移动,在弯曲位置的时候,所述上冲头的头部插入所述下模具的型腔以按压金属片;以及

——第一和第二侧夹,在所述上冲头的两侧延伸,且位于所述下模具之上,分别面对所述第一和第二模具元件;所述第一和第二侧夹被安装以能够沿x方向在近处位置和远处位置之间滑动,并且通过第二返回单元返回到它们的远处位置;所述第一和第二侧夹能够在释放位置和夹紧位置之间相对于下框架垂直移动,在夹紧位置的时候,所述第一和第二侧夹分别靠近所述第一和第二模具元件的支撑面,使得金属片被夹紧在所述第一和第二模具元件的支撑面上,以便在操作期间,当金属片被夹在侧夹与模具元件之间的时候,上冲头从其静止位置向其弯曲位置位移,引起金属片的弯曲,在此期间,金属片在x方向上向所述模具元件和所述侧夹传递牵引力,并因此将所述模具元件和所述侧夹移位到它们的近处位置。

因此,由于这种弯曲装置,在其波纹区域里具有等厚度的所述金属片才得以生产;因为,在金属片由冲头变形的过程中,模具元件和侧夹的位移至少部分地由所述金属片施加的牵引力提供,这意味着,模具元件和侧夹的移动与冲头的移动的同步。

根据其实施例,这种弯曲装置可包括以下特征中的一个或多个:

——所述弯曲装置被设计成用于在金属片中形成波纹,使得该金属片在垂直于波纹的方向上延伸的预制波纹被形成;所述第一和第二模具元件中的每个都包含一V形槽,被设计用于容纳所述预制波纹。

——所述侧夹中的每个都包含一公元件,向所述下框架的方向上突出,具有能够被引入到模具元件的凹槽中的V形,当侧夹处于其夹紧位置时朝向该模具元件。

——所述冲头的头部包含一指部,在下框架的方向上从头部突出并且被设置面对所述型腔与所述第一和第二模具元件的凹槽的交叉区域。

——所述弯曲装置包含两把刀具,被设计在所述预制波纹和所形成的波纹之间的连接处的两侧上用于使所述预制波纹变形,所述两把刀具被设置成在所述型腔与所述第一和第二模具元件的凹槽之间交叉区域的两侧;所述刀具被安装以便在远处位置和近处位置之间沿x方向在下框架上滑动,并且通过第三返回单元返回到它们的远处位置,所述刀具被进一步安装,以能够在低的静止位置和高的弯曲位置之间相对于下框架垂直移动,在高的弯曲位置的时候,它们能够使预制波纹变形;所述装置进一步包括所述刀具的驱动机构,其被设置用于在所述冲头位移到其弯曲位置过程中将所述刀具移动到它们的高的弯曲位置。

——所述刀具的驱动机构包含所述刀具的可移动支撑单元,能够在下框架上垂直移动,并包含两个杠杆,其各铰接至所述下框架;所述杠杆中的每个都包含:

——设置有支撑面的第一末端,在下模具的型腔内延伸,且能够在操作期间与旨在被弯曲以形成波纹的所述金属片的一部分相配合,以使得当所述冲头移动到其弯曲位置的时候,所述杠杆枢转;和

——与所述刀具的可移动支撑单元相配合的第二末端,以使得当所述杠杆凭借所述冲头到其弯曲位置的移动而枢转的时候,所述刀具的可移动支撑单元向上移动。

——所述刀具各由一滑架承载,能够在各自的导轨上滑动,而所述导轨由所述刀具的可移动支撑单元承载。

——所述弯曲装置包含上柱塞,能够相对于下框架垂直移动;所述上冲头由所述上柱塞所承载;所述第一和第二侧夹能够分别在第一和第二支撑板上垂直滑动;所述第一和第二支撑板能够在所述上柱塞上沿x方向滑动,使得所述侧夹在它们的近处位置和远处位置之间移动;每个侧夹被返回单元进一步从其各自的支撑板移动回来。

——所述返回单元在每个侧夹及其各自的支撑板之间施加一回程力,而所述返回单元为弹簧,气体千斤顶,液压千斤顶或气动千斤顶。

——所述下模具具有一凹部,在垂直于所形成的波纹的方向上延伸;所述凹部沿着所述支撑面的一个边缘和所述上冲头与第一和第二模具元件中的每一个的所述半型腔的一个边缘延伸,所述第一和第二侧夹中的每一个都具有一设置突出部的边缘,设置在所述凹部的上方,在形状上与所述凹部互补,并且被设计用于在冲头移动至其弯曲位置和侧夹移动至它们的夹紧位置过程中插入所述凹部内,从而沿垂直于所形成的波纹的金属片的一个边缘形成榫接。

——所述下模具具有一个凹部,在平行于所形成的波纹的方向上延伸,所述凹部沿第一和第二模具元件其中之一的支撑面的一个边缘延伸,而所述第一和第二侧夹之一具有一突出部,设置在所述凹部的上方,在形状上与所述凹部互补,并且被设计用于在侧夹移动至它们的夹紧位置过程中插入所述凹部内,从而沿平行于所形成的波纹的金属片的一个边缘形成榫接。

——所述弯曲装置还包含协助第一和第二模具元件与第一和第二侧夹移动至它们的近处位置的装置。

——根据一个实施例,协助装置包含两个千斤顶,分别与第一和第二模具元件中的一个和另一个或第一和第二侧夹中的一个和另一个协作,并且被设计用于协助模具元件和侧夹移动至它们的近处位置,在所述上冲头从其静止位置移动至其弯曲位置的过程中。

——在所述千斤顶与第一和第二模具元件相协作的实施例中,优选为所述千斤顶与第一和第二侧夹协作的实施例,其中,其允许千斤顶直接作用于参与片材弯曲的元件,以使该千斤顶的协助效果最优化。

——根据一个实施例,所述协助装置两对千斤顶,每对千斤顶与所述第一和第二模具元件中的一个和另一个协作,所述两对千斤顶中的每一对被分别设置在垂直平面的每一侧,穿过所述模具元件的V形槽。

——所述协助装置包含第一和第二凸轮从动件,分别由所述第一和第二模具元件中的一个和另一个所承载,并分别能够与结合着所述上冲头的第一和第二凸轮表面配合;所述第一和第二凸轮从动件与所述第一和第二凸轮表面被布置成这样:在所述上冲头从其静止位置移动至其弯曲位置的过程中,所述第一凸轮从动件和所述第二凸轮从动件分别与所述第一和第二凸轮表面协作以协助模具元件和侧夹移动至它们的近处位置。

根据一个实施例,本发明还提供了一种弯曲成套装置,包括多个上述弯曲装置。

根据一个实施例,本发明还提供了一种使用弯曲装置以在金属片中形成波纹的方法,所述金属片旨在构造流体储罐的气密膜,所述弯曲装置包括:

——下框架;

——下模具,具有第一和第二模具元件,每个模具元件具有一支撑面,用于支撑所述金属片和凹面的半型腔,所述第一和第二模具元件中的每个都被安装以沿x方向在所述下框架上滑动,以使能够在远处位置和近处位置之间滑动,所述第一和第二模具元件的两个半型腔一起限定一个型腔,所述型腔对应于所形成的波纹的形状,当所述第一和第二模具元件都处于它们的近处位置的时候,所述第一和第二模具元件通过第一返回单元返回到它们的远处位置。

——上冲头,设置在所述下模具之上,包含一设置有头部的下端,所述头部具有互补于型腔形状的形状;所述上冲头能够在静止位置和弯曲位置之间相对于下框架垂直移动,在弯曲位置的时候,所述上冲头的头部插入所述下模具的型腔以按压金属片;以及

——第一和第二侧夹,在所述上冲头的两侧延伸,且位于所述下模具之上,分别面对所述第一和第二模具元件;所述第一和第二侧夹被安装以能够沿x方向在近处位置和远处位置之间滑动,并且通过第二返回单元返回到它们的远处位置;所述第一和第二侧夹能够在释放位置和夹紧位置之间相对于下框架垂直移动,在夹紧位置的时候,所述第一和第二侧夹分别靠近所述第一和第二模具元件的支撑面,使得金属片被夹紧在所述第一和第二模具元件的支撑面上;

所述方法包括:

——放置金属片以靠着所述第一和第二模具元件的支撑面;

——将所述第一和第二侧夹移动至它们的夹紧位置,其中,所述第一和第二侧夹迫使所述金属片分别靠着所述第一和第二模具元件的支撑面;

——将所述上冲头移动至其弯曲位置,其中,所述上冲头的头部将所述下模具的型腔内的金属片压紧,从而形成波纹,所述上冲头从其静止位置到其弯曲位置的该移动导致所述金属片的弯曲,以致于所述金属片在x方向上向所述模具元件和所述侧夹传递牵引力,并因此将所述模具元件和所述侧夹移动到它们的近处位置。

根据其实施例,这种方法可涉及以下特征中的一个或多个:

——被弯曲的金属片具有预制波纹,且所述第一和第二模具元件中的每个都包含V形槽;在放置金属片以靠着所述第一和第二模具元件的支撑面的过程中,所述预制波纹被接合在凹槽内。

——所述弯曲装置包含两把刀具,被设计在所述预制波纹和所形成的波纹之间的连接处的两侧上用于使所述预制波纹变形,所述两把刀具被设置在所述型腔与所述第一和第二模具元件的凹槽之间交叉区域的两侧;所述刀具被安装以便在远处位置和近处位置之间沿x方向在下框架上滑动,并且通过第三返回单元返回到它们的远处位置,所述刀具被进一步安装,以能够在低的静止位置和高的弯曲位置之间相对于下框架垂直移动,在高的弯曲位置的时候,它们能够使预制波纹变形;所述装置进一步包括所述刀具的驱动机构,其被设置用于在所述冲头位移到其弯曲位置过程中将所述刀具移动到它们的高的弯曲位置;所述上冲头位移至其弯曲位置,一方面导致刀具移动到它们的高的弯曲位置,而另一方面导致金属片的弯曲,以致于所述金属片在x方向上向所述刀具传递牵引力,并因此将所述刀具移动到它们的近处位置。

附图说明

在以下本发明的若干特定实施例的具体描述中,本发明将得到更好的理解,以及其它的目的、细节、特征和优点将更清楚地呈现,下述实施方式及其参考附图仅仅用于说明,而不是限制性的。

图1为用于构造液化天然气储罐的气密膜的一片波纹金属片的透视图。

图2为用于在金属片中形成波纹的弯曲装置的透视图。

图3为弯曲装置的局部透视图,其中,所述冲头被显示处于其静止位置,所述侧夹处于将金属片夹紧在模具元件上的位置,所述侧夹和所述模具元件处于它们的远处位置。

图4为弯曲装置的局部透视图,其中,所述冲头被显示处于其弯曲位置,所述侧夹和所述模具元件进一步处于它们的近处位置。

图5为图3所示弯曲装置的俯视图,其中,所述侧夹和所述模具元件处于它们的远处位置。

图6为图5所示弯曲装置在VI-VI平面的剖视图。

图7为图3所示弯曲装置的前视图,其中,所述侧夹和所述模具元件处于它们的远处位置。

图8为图7所示弯曲装置在VIII-VIII平面的剖视图。

图9为刀具的透视图,所述刀具被设计成用于在高波纹和低波纹之间的连接处的两侧上使高波纹变形。

图10为弯曲成套装置的侧视图,所述弯曲成套装置包含多个如图2-8所示的弯曲装置。

图11,12和13为根据三个不同实施例的弯曲装置的透视图,其还允许在所述金属片的一个或两个边缘中成形榫接。

图14和15为示意图,分别示出两个不同的实施例中的冲头的横截面。

图16和17根据另外两个实施例的弯曲装置的前视图,所述侧夹和所述模具元件处于它们的远处位置。

具体实施方式

图1示出了一片波纹金属片1,用于形成液化天然气储罐的气密膜。

所述金属片1具有第一系列平行波纹2,所谓的低波纹,沿y方向延伸,和第一系列平行波纹3,所谓的高波纹,沿x方向延伸。所述系列波纹的x和y方向相互垂直。所述波纹2,3从所述金属片1的内表面突出,其被设计以放置在接触容纳在罐中的流体的位置。所述金属片1的边缘在此平行于所述波纹2,3。我们注意到,术语“高”和“低”具有相对的意义,并且意思为所谓低波纹2具有的高度小于所谓高波纹3具有的高度。

所述金属片1具有多个位于波纹2,3之间的平面4。在低波纹2和高波纹3之间的每个连接处的区域内,所述金属片1具有节点区域5。所述节点区域5包含一中心部分6,所述中心部分6具有一个向储罐内部突出的峰。另外,所述中心部分6,一方面与在高波纹3的脊中形成的一对凹面的波纹7邻接,且另一方面与被低波纹2穿入的一对凹部8邻接。

所述金属片1的所述波纹2,3允许气密膜是柔性的,以使得气密膜在存储于储罐中的液化天然气所产生的热和机械应力的作用下可变形。

特别是,所述金属片1可由不锈钢、铝、制成,所述为是铁和镍的合金,其膨胀系数一般在1.2×10-6和2×10-6K-1之间,或者为具有高含量锰的铁合金,其膨胀系数通常在7×10-6K-1的数量级。然而,其它金属或者合金也都是可能被使用的。

作为一个例子,所述金属片1具有约1.2mm的厚度。其它厚度也是可以被想到的,只要考虑到金属片1的增厚会造成成本的增加并且一般会提高波纹2,3的刚性。

根据一个为示出的有利的实施例,每个金属片1的两个垂直边缘具有一个榫接,即高度差的区域,以致于当将金属片焊接在一起的时候,具有榫接的边缘将各自上升到相邻金属片的对边之上。

图2-8和图10显示了一种弯曲装置,允许形成低波纹以及此低波纹和金属片中的高波纹之间的节点,其中,高波纹已经被预先形成。

参见图2,可见所述弯曲装置具有固定的下框架9和上柱塞10,其可相对于所述下框架9垂直移动。所述装置具有冲头11,由上柱塞10所承载,并且在其下端具有一头部12,所述头部12具有的形状对应于所形成的波纹的形状。所述头部12具有一V形横截面,其在所形成的波纹的整个长度上延伸。柱塞的头部12被设计用于在弯曲位置插入互补形状的型腔13,在下模具中形成,所述下模具由下框架9所承载。所述上柱塞10应该能够在所形成的节点区域上施加5吨级别的压力。因此,人们可以使用一压力,该压力能够施加30吨级别的压力以制造3个节点,而现有技术中使用的压力经常需要有更大的容量,大约150至200吨的级别。

所述下模具由两个模具元件14,15组成,模具元件14,15被安装以在下框架9上于远处位置和近处位置之间沿垂直于所形成的波纹的方向水平滑动。所述模具元件14,15具有上支撑面16,用于支撑金属片。模具元件14,15中的每一个进一步具有凹面的半型腔,位于面对另一个模具元件14,15的其边缘的区域内。于是,当模具元件14,15处于近处位置时,所述半型腔一起形成型腔13,对应于所制得的波纹的形状。图2中为示出的返回单元,确保两个模具元件14,15返回它们的远处位置。

进一步地,所述柱塞10同样携带两个侧夹17,18,所述侧夹17,18在所述冲头11的两侧上延伸。侧夹17,18中的每一个被设置为面对相应的模具元件14,15。所述侧夹17,18由所述柱塞10所承载,它们能够被位移至静止位置和夹紧位置之间,在夹紧位置的时候,它们将金属片贴靠在所述模具元件14,15的支撑面16上,当所述柱塞10向下框架9移动的时候。

所述侧夹17,18被安装以使相对于柱塞10垂直移动。在所示的实施例中,侧夹17,18中的每一个被安装以便其通过一导向装置在支撑板19,20上垂直滑动,所述导向装置包含多个集成在所述侧夹17,18上的导管21,并且能够在设计于支撑板19,20中的钻孔内滑动。弹簧22在每个支撑板19,20和其相对的侧夹17,18之间施加回程力。于是,通过柱塞10的移动,所述侧夹17,18向它们的夹紧位置的移动和所述冲头11向其弯曲位置的移动可被同步提供。此外,所述侧夹17,18与所述下模具之间的夹紧力通过弹簧22控制。我们注意到,在一个未示出的实施例中,所述弹簧22被气体千斤顶所替代,也称为气弹簧,具有固定到支撑板19,20的一端和固定到侧夹17,18的与一端相对的第二端。在一个替代性方案中,所述弹簧22也可被液压或气动千斤顶替代。

所述侧夹17,18同样能够在所述上柱塞10上沿垂直于所形成的波纹的纵向的方向水平滑动。为此,支撑板19,20中的每一个与滑架23集成,所述滑架23能够在导轨24上滑动,所述导轨24由所述上柱塞10所承载。为了抑制滑架23和导轨24之间的任何摩擦,所述滑架23有利地是滚动式滑架,具有多个能够配合由所述导轨承载的轨道的滚动体。所述侧夹17,18因而能够在远处位置和近处位置之间于所述上柱塞10上滑动。进一步地,未示出的一个或多个返回单元确保所述侧夹17,18返回至它们的远处位置。作为一个例子,所述返回单元为弹簧,具有支撑所述冲头11的侧面的第一端和支撑所述可移动的滑架23或支撑朝向所述滑架23的支撑板19,20的第二端。

在图3-8中,所述上柱塞10以及所述侧夹17,18的导向和返回装置没有被示出。此外,所述侧夹17,18被表示在金属板紧贴所述模具元件14,15的支撑面16的夹紧位置。所述模具元件14,15和所述侧夹17,18在图3和图5-8中显示在远处位置,并且在图4中显示在近处位置。

如图3和图4所示,每个模具元件14,15与滑架25集成,所述滑架25能够在导轨26上沿x方向水平滑动,所述导轨26由下框架9所承载。所述滑架25有利地是滚动式滑架,具有多个能够配合由所述导轨26承载的轨道的滚动体。以确保所述两个模具元件14,15返回至它们的远处位置的返回单元在此例中为弹簧27,如图3所示,在所述两个模具元件14,15之间推挤。

进一步地,人们同样注意到,在图3和图4中,所述模具元件15,16中的每个都包含一凹槽28,在垂直于所述型腔13的y方向的x方向上延伸。所述凹槽28被设计用于接收预先形成在金属板中的高波纹。因此,所述凹槽28具有V形横截面,其形状互补于所述高波纹的形状。同样地,所述侧夹17,18中的每个都包含突出公元件29,指向底部,在x方向上延伸,并且具有V形状,与所述高波纹的形状互补。

因此,在操作过程中,当所述侧夹17,18位于它们的夹紧位置的时候,预成型的高波纹被固定在所述侧夹17,18的公元件29与所述模具元件15,16的凹槽28之间。于是,在形成低波纹的过程中,在预成型的高波纹的该区域中同样实现了金属片的夹紧。

所述冲头11的头部12包含指部38,如图6所示,从所述头部12沿下框架9的方向突出,并且设置在所述半型腔与所述第一和第二模具元件14,15的凹槽28之间的交叉区域对面。所述指部38具有薄片的形状,其能够使高波纹和低波纹之间的交叉区域变形,以便产生突出的峰。在一个未示出的实施例中,所述指部可垂直移动且能够缩回,一旦节点尖端的变形已经开始。

进一步地,所述弯曲装置还装备了如图5和6所示的刀具30,31,使得在所述金属片的高波纹的脊中产生凹面的波纹7在预成型的高波纹和所形成的低波纹之间的所述连接处的每一侧上成为可能。所述刀具30,31具有指向上的刀锋32并且沿着与型腔13平行的方向延伸。

所述刀具30,31被安装以能够在远处位置和近处位置之间于下框架9上沿着凹槽28的x方向滑动。为了实现这一点,所述刀具30,31中的每一个都被安装在滑架33上,能够在导轨34上滑动。进一步地,所述导轨34由刀具35的支撑件承载,其能够相对于下框架9垂直移动。所述弯曲装置同样装备有如下所述的驱动机构,其能够使刀具35的支撑件向上移动,以便所述刀具30,31被移动到高的弯曲位置,当所述冲头11在其弯曲位置的方向上被向下移动的时候。返回单元确保所述刀具30,31返回至它们的远处位置。此处所述的返回单元是弹簧36,其在所述刀具35的支撑件和所述刀具30,31之间起作用。

为了使所述刀具30,31能够使高波纹在高波纹和低波纹之间的连接处的每一侧上变形,所述模具元件14,15中的每个都具有一压痕37,位于用于产生低波纹的它们的半型腔和用于容纳高波纹的它们的凹槽28之间的交叉区域内。

图7和图8显示了刀具的驱动机构,其被设计用于使所述刀具35的支撑件向上移动,当所述冲头11被驱动到其弯曲位置的时候。所述驱动机构具有两个杠杆39,40。所述杠杆39,40设置在所述两个模具元件14,15之间所形成的空间中。所述杠杆39,40被铰接到上框架9上,其围绕着平行于凹槽28的x方向的旋转轴线。

所述杠杆39,40中的每个包含第一端41,被设计用于在操作期间配合所述金属片将被冲头11弯曲的一部分。另外,所述杠杆39,40包含第二端43,与刀具35的可移动支撑件相配合,以将所述支撑件向上移动。所述杠杆39,40的所述第一端41承载着接触片42,其一方面铰接到所述杠杆39,40的第一端41,且另一方面包括一平面支撑基座,被设计成与金属片相配合。这样的布置使得所述杠杆39,40与所述金属片之间获得一接触表面成为可能,该接触表面在杠杆39,40的枢转期间基本上是恒定的。进一步地,所述杠杆39,40的第二端43与凸缘44相配合,所述凸缘44由所述刀具35的支撑件所承载。

在操作过程中,当所述冲头11与金属片被弯曲的部分接触时,冲头11将施加一作用力至所述杠杆39,40的第一端42上,该作用力易于使它们枢转,以使得所述杠杆39,40的第二端42作用在刀具35的支撑件的凸缘44上,而所述刀具30,31被移动到它们的高的弯曲位置,其中,它们使金属片的高波纹的脊变形。当波纹的弯曲完成且冲头11已经再次上升的时候,在重力的影响下,所述刀具35的支撑件返回至其静止的低位。

在图6中,人们可见,所述刀具35的支撑件能够在下框架9上滑动,通过固定到下框架9的导管44并与在刀具35的支撑件内设计的孔相配合的方式。

此外,同样也注意到,相对于穿过凹槽28的轴线的垂直平面,杠杆相对于彼此对称。从而所述杠杆39,40沿相反的旋转方向枢转。这种布置使得为所述刀具实现平衡的驱动机制成为可能。

用于弯曲波纹金属片的方法现在将被描述。

在第一步中,金属片被放置在所述第一和第二模具元件14,15的支撑面16上。所述金属片被这样放置,其预成型的高波纹被放置在所述模具元件15,16的凹槽28内。

然后,所述上柱塞10在下框架9的方向上被向下移动。所述侧夹17,18因而被放置在其夹紧位置,其中,它们将金属片夹紧在模具元件的支撑面上(图3和图5-8)。随后,所述弹簧22在所述侧夹17,18之间延伸,并且所述上柱塞10被压缩,同时所述柱塞继续下降且上述冲头11使金属片变形。

所述金属片被夹在所述侧夹17,18和所述模具元件14,15之间,所述金属片在冲头11于所述侧夹17,18和所述模具元件14,15上施加的牵引力的作用下发生变形,靠着它们的返回单元27,以便将它们移动到它们的近处位置(图4)。于是,所述侧夹17,18和所述模具元件14,15以与所述冲头11的移动同步的方式被移动至它们的近处位置,而这不需要专用的驱动装置。

此外,当冲头11的头部12插入型腔13的时候,所述金属片还在致动刀具30,31的杠杆39,40上施加一作用力,该作用力产生了所述刀具30,31至它们的高的弯曲位置的移动。与此同时,由于该金属片已变形,其施加牵引力至所述刀具30,31上,该牵引力易于使它们滑入它们的近处位置。

当冲头11的头部12已达到其极限位置时,随后所述上柱塞10可被再次推向上方,远离所述下框架9移动。于是,所述刀具30,31,所述模具元件14,15和所述侧夹17,18通过它们各自的返回单元27,36自动返回到它们的远处位置。

关于图10,其示出了一种弯曲成套装置,包括多个如上所述的弯曲装置A,B,C。在所示实施例中,所述弯曲成套装置被设计用于在具有3个预制的高波纹的金属片中形成至少一个波纹。于是,为了形成这种波纹,人们使用了在y方向上一个接一个地设置3个装置A,B,C。横梁45可被布置在不同的弯曲装置A,B,C之间。于是,通过改变所述横梁45的尺寸,人们可以容易地改变高波纹之间的坡度。

同样地,所述弯曲成套装置可包含若干行弯曲装置A,B,C,以使得在同一金属片中形成若干个低波纹,这些行在x方向上一个接一个地布置。然而,我们注意到,有必要在这种弯曲成套装置中连续地控制弯曲装置,以使所述低波纹连续产生。

关于图11,12和13,人们可以看到,在低波纹2和节点区域5形成的同一时间,弯曲装置使得在所述金属片1的边缘区域中形成榫接成为可能。

如图11所示的弯曲装置使得沿着金属片1垂直于低波纹2的边缘形成榫接成为可能。为了做到这一点,所述下模具具有凹部45,其在垂直于波纹2所形成的方向上沿着所述下模具的一个边缘延伸。换言之,所述凹部,一方面包括沿着支撑面16与模具元件14的半型腔13的一个边缘的第一部分,并包括沿着支撑面16与模具元件15的半型腔13的一个边缘的第二部分。进一步地,所述冲头11以及所述侧夹17,18中的每一个都包含一突出部46,其朝向底部偏移并且被设计用于接合在下模具的凹部45中,以使得在所述侧夹17,18移动到它们的夹紧位置且所述冲头11移动到它们的弯曲位置的过程中,在金属片11的垂直于所形成的波纹2的一个边缘中形成榫接。

如图13所示的弯曲装置使得沿着平行于低波纹2的边缘形成榫接成为可能。为了做到这一点,所述下模具具有凹部47,其在平行于波纹2所形成的方向上沿着所述下模具的一个边缘延伸。此处所述的凹部47,沿着模具元件14的边缘布置,该边缘与包括半型腔13的边缘相对。所述凹部47沿着所述模具元件14的支撑面16的边缘形成,且同样沿着V形槽28的边缘形成。进一步地,面对的侧夹17包含一突出部48,具有与设计在模具元件14中的凹部47的形状互补的形状。所述突出部48沿着侧夹17的边缘在其整个尺寸上形成。因此,所述突出部48同样被设计在朝向下的所述公元件29的边缘上,并被设计用于被容纳在凹槽28中,当所述侧夹17,18处于它们的夹紧位置的时候。

于是,所述突出部47插入沿着模具元件14的边缘设计的所述凹部48中,以在所述侧夹17,18移动至它们的夹紧位置的过程中在金属片1平行于所形成的波纹2的边缘中形成榫接。

如图12所示的弯曲装置结合凹部45和垂直于所形成的波纹2的突出部46,如图11所示的那样,并结合了凹部47和平行于所形成的波纹2的突出部48,如图13所示的那样。因此,图13中的弯曲装置使得沿金属片1的角度,即沿平行于低波纹2的边缘与垂直于低波纹2的边缘形成榫接成为可能。

因此可以理解的是,将上述三种类型的弯曲装置结合的弯曲成套装置使得在金属片1的两个垂直边缘的整个长度上形成榫接成为可能,如图1所示。

关于图14和图15,人们可以看到,根据两个不同的实施例所述的模具元件14,15的凹槽28的横截面。此凹槽28具有的形状与所述高波纹3的形状互补。在这两个变体中,所述横截面具有V形,其由在脊区49c的区域内汇合的两个侧面49a,49b限定。

图14所示的横截面基本上具有半椭圆形状。所述两个侧面49a,49b因此是弯曲的。该形状对应于所述高波纹3的最终形状。这种形状使得在膜上赋予优异的机械强度特性成为可能。尤其是,这使得提升膜对液体静压力和液体动压力的耐力成为可能,其中所述液体动压力由罐内液体的“晃荡”运动产生。

除了所述脊区49c有一个圆角以外,图15所示的横截面具有基本上三角形的形状。换言之,在脊区的区域内汇合的所述两个侧面49a,49b基本上是平面。所述凹槽28在低波纹2形成期间具有这样的形状:所述高波纹3不具有其最终形状,之后,后者被假定以赋予其最终形状。

在如图16和17所示的实施例中,所述弯曲装置配备有协助模具元件14,15和侧夹17,18移动到它们的近处位置的装置。这种协助装置特别有利的是,他们能够特别确保模具元件14,15和侧夹17,18在其整个行程中移动,即在所述冲头11移动到其弯曲位置的过程中直到它们的最终的近处位置。

在图16所示的实施例中,所述协助装置包括两个凸轮50,51,其中每个分别与凸轮从动件52,53相配合。每个模具元件14,15配备有凸轮从动件52,53,适于与相应的凸轮表面50,51相配合,所述凸轮50,51由上柱塞10所承载,当后者从其静止位置向下移动至其弯曲位置的时候。所述凸轮从动件52,53围绕平行于y方向的水平轴有利地松散安装有滑轮。所述凸轮表面52,53被定向,以使得当上柱塞10从其静止位置移动到其弯曲位置时,所述凸轮表面52,53抵靠着凸轮从动件52,53,倾向于将所述模具元件14,15移动至它们的近处位置。

根据一个实施例,所述凸轮50,51和凸轮从动件52,53被布置以使得当冲头11与金属片所折叠的部分接触时它们不发挥作用,而是之后,在所述冲头11移动到其最终的弯曲位置的过程中发挥作用。所述凸轮50,51也可被设置以使所述凸轮从动件52,53仅仅与所述凸轮50,51相接触,从而在模具元件的动力学特征上相对于所需的动力学特征显示出稍微的延迟的情况下协助所述模具元件14,15移动。

在图17所示的实施例中,所述协助装置由千斤顶54,55组成,例如为一种气动千斤顶。所述协助装置包含至少两个千斤顶54,55,它们分别与所述两个模具元件14,15中的一个和另一个相配合。每个千斤顶54,55具有一个固定到下框架9的末端和一个与模具元件14,15中的一个相配合的末端。因此,所述千斤顶能够协助所述模具元件14,15从它们的远处位置移动到它们的近处位置。

根据一个实施例,所述千斤顶54,55为牵引千斤顶,也就是说,该千斤顶能够在对应于它们的杆的缩回运动的方向上发挥作用。在这种情况下,所述千斤顶54,55的每个杆穿过模具元件14,15中的一个且与另一相对的模具元件14,15相配合,以便将其拉到其近处位置。

根据一个实施例,所述千斤顶54,55为推力千斤顶,也就是说,该千斤顶能够在对应于它们的杆的延伸运动的方向上发挥作用。在这种情况下,所述千斤顶54,55的每个杆与相邻的模具元件14,15配合,以将其推入其近处位置。

根据另一个实施例,所述协助装置包含两对千斤顶54,55,每个与模具元件14,15中的一个和另一个相配合。在这种情况下,为了平衡施加在模具元件14上的力,每一对千斤顶54,55分别设置在穿过每个模具元件的凹槽28的垂直平面的一侧。根据一个实施例,每一对的两个千斤顶54,55的杆的端部被固定到一未示出的中间板,该中间板能够与模具元件14,15中的一个配合,以将其推入其近处位置。于是,这种中间板一方面使得每对千斤顶的移动的同步成为可能,另一方面使得施加在模具元件14,15上的力的分布成为可能,以使该力以平行于导轨26的方向被施加。

根据一个未示出的实施例,上述千斤顶54,55与附加的气动千斤顶相关联,其与侧夹17,18配合,以使得它们移动至它们的近处位置。在这种情况下,附加的气动千斤顶有利地与作用于模具元件14,15上的所述千斤顶54,55相同步。

进一步地,所述协助装置也可仅包含气动千斤顶,作用于所述侧夹17,18的移动,虽然此实施例不太有利。

以上对本发明的具体实施例进行了详细描述,但其只是作为范例,本发明并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言,任何对本发明进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此,在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和修改,都应涵盖在本发明的范围内。

尤其值得注意的是,这种弯曲装置也可以用于在金属片中形成高波纹。在这种情况下,所述弯曲装置可被简化,并且不包含刀具,设计在模具元件中的凹槽,或者形成于侧夹中的公元件。

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