[发明专利]生产密封环的方法及设备

说明书

技术领域

本发明涉及生产对外开口或对内开口的密封环的方法、以及实施该方法的设备。例如，本发明尤其涉及生产内燃机的涡轮增压器的C-型密封环或V-型密封环。

背景技术

已知的是，通过在金属片上冲孔生产上述密封环。然而，出于工艺相关的原因，这导致浪费了大部分的材料。由于所使用的材料主要涉及高品质且因此较昂贵的材料，例如铬镍铁合金这构成了重要的成本因素。此外，在采用这种方式生产对内开口的密封环期间，需要诸如橡胶的工作辅助工具使这一成型过程成为可能。这一工作辅助工具经受严重磨损，对工作辅助工具的操作显著影响了生产过程的持续时间。

发明内容

因此，本发明的目的在于提出一种新的生产方法和适合于该方法的设备，从而解决前述问题。尤其地，随其实现生产废料的减少和处理速度的增加。

根据本发明的第一方面，提出一种生产对外开口或对内开口的密封环的方法，该方法包括以下步骤：

提供管子；

将管子的壁设置在至少一个第一辊和至少一个第二辊之间，所述第一辊与管子平行且具有第一外轮廓，所述第二辊与管子平行且具有第二外轮廓；

使至少一个第一辊和至少一个第二辊朝向彼此做相对运动；

通过管子的壁在至少一个第一辊和至少一个第二辊间的相对运动使至少一个密封环成型，其中，大致上由第一外轮廓与第二外轮廓间的空间限定至少一个密封环的横截面；以及

使至少一个密封环与管子分离。

采用根据本发明的仿形分离（contouring-severing）生产方法时，废料的量得以极大减少且处理速度得到提高。金属材料、非金属材料或其组合可用作管子的材料，所述金属材料例如铝、弹簧钢、耐热材料（1.4828）、镍基合金（2.4668）。

根据本发明，管子也可具有局部涂层或完整涂层。优选地，所述管子为圆柱形。

在一个实施例中，至少一个第一辊至少在成型过程中在第一旋转方向上旋转。

在一个实施例中，至少一个第二辊至少在成型过程中在第二旋转方向上旋转。

在一个实施例中，管子至少在成型过程中在第一旋转方向上旋转。

可根据需要组合前述与第一辊的旋转、第二辊的旋转和管子的旋转有关的实施例。这里较为重要的是，管子或其壁在仿形辊（contouring roll）和成型辊（forming roll）之间以相对运动的方式移动。第一旋转方向和第二旋转方向相反，其中旋转速度可以相同或不同。

第一变形包含以惯性滑行方式（freewheeling manner）旋转安装管子，但旋转第一辊和/或第二辊。在这一变形中，由至少一个受驱动的辊通过摩擦的方式带动管子，该管子因此相对于至少一个受驱动的辊（例如，第一辊）反向旋转；如果需要的话，管子与至少一个其他辊（例如，第二辊）同向旋转。同样通过摩擦带动所述至少一个其他辊；但作为替代的是，至少一个其他辊也可以在各个旋转方向上旋转。在第二变形中，管子固定，但仿形辊和成型辊在各个旋转方向上受驱动，且因此围绕固定管（在相反方向上）旋转。

可将第一辊/第二辊和管子的旋转速度设定成在至少一个辊与管壁间没有摩擦或替代性的有微小摩擦。例如，可驱动辊（或者，如果必要的话使辊减速），以使管壁和外辊型（outer roller contour）间存在速度差。对于实现磨削效果而言这是需要的。

在一个实施例中，同时生产多个密封环。在这一实施例中，多个密封环的轮廓设在第一辊和第二辊的每个上，以便可在单个工作步骤中生产多个密封环。

在替代性实施例中，在不同情况下相继生产密封环。在这一实施例中，仅仅一个密封环的轮廓设在第一辊和第二辊的每个上，以便可在不同情况下在每个工作步骤中生产一个密封环。

在一个实施例中，分离在成型过程中发生。优选的是，分离并不是在单独的工作步骤中通过切断方式完成，而是通过成型过程自身来完成。此处，在辊的外轮廓的小半径处对管材施加过度应力，以便材料破坏引起密封环与剩余管或相邻密封环的分离。通过节约额外的切割步骤使生产得以简化和加速。

在一个实施例中，成型包括初始预成型和最终精成型（finish forming），且分离发生在预成型与精成型之间。优选地，初始成型唯一地通过使待成型为密封环的管部分变形来实现。随后，通过使待成型的密封环的边缘部分连续变形，以受控方式对该管部分施加过度应力，从而使密封环与剩余管分离。接着使分离后的密封环持续变形，直至达到所需的最终形状；所述最终形状与仿形辊的轮廓和成型辊的轮廓间的剩余空间大致对应。