[发明专利]盒状构件的成型方法

说明书

本发明涉及对在1985年9月18日申请、申请号为85    306675.1的欧洲专利中盒状构件的成形方法的一种改进。

在上述申请中详细阐述的方法中，一种通常具有相对的平侧面骨架的盒状构件是从一管状坯件加工成形的，即将一管状坯件置于一预成形模中，将坯件的侧壁向内变形，从而在最终的构件上将要形成相对平侧壁的那些部位上形成具有向内凹进的凹曲侧壁部分的侧壁。然后，将上述变形的坯件置于一具有对应于最终构件的所需形状的模腔的最终的组合式模具中，在模具闭合后，坯件在超过坯件壁的屈服极限的流体压力下扩张，这样，使这些侧壁向外扩张至使其与最终模腔的内腔吻合。

之所以需要预成形这一步，是为了将坯件压缩成一能放到一最终组合模具中的紧凑的轮廓外形，所述组合模具的模腔其周长比初始坯件大不了多少，最好它的周长比最初的坯件不大过5%左右，这样，当将模块合拢时可避免其挤紧坯件。如果坯件周长的膨胀量超过5%左右，除非采取专门的防范措施，否则就会导致坯件强度变弱或裂开。

然而，需要一另外的预成形工序增加了方法的复杂性，还要制造和操作两套不同的模具，而且还要在预成形模与最终的模子之间传送预成形件。

本发明目的在于提供一种盒状构件的改进的成形方法，利用此方法可不用上述预成形步骤，且能防止坯件强度变弱或裂开。

申请人发现：夹紧的发生是来自模腔表面施加于坯件上的摩擦 阻力。当模子合拢时这个摩擦阻力将模子表面锁（卡）住在邻接的坯件部位上，阻止坯件沿横向滑入模腔的角落部位。结果，从横截面中看到的坯件的横向部分就被向外横挤而使横向部分形成了一尖角部分。当模块合拢时，这些形成为尖角部分的坯件的横向部分就夹紧在模块的配合面中。此外，发明人还发现：在合拢模块前，如用小于坯件壁的屈服极限的内部流体压力对坯件加压，则能克服摩擦阻力。当模块合拢时，由于坯件上的对应于相对的平面的那些部位被向里压，所以，内部压力就使坯件的壁均匀地弯进模块的角落中，所述坯件的形状就具有对应于所需最终模块的模腔的形状。如此，模块的壁滑过模表面，避免了上述夹紧问题的发生。

本发明提供一种盒状构件的成形方法，该构件至少在伸长部分具有圆角部分横截面的均匀连续的横截面形状。该方法包括下列步骤：提供一由模块形成的具有打开和合拢位置的模子，每个模块具有一模腔部分、一平的配合面部分，在两模块合拢位置时，每个模块的配合面与每个邻接的模块的配合面贴合，且模腔部分形成一模腔，该模腔具有一与最终构件的盒状横截面形状和伸长部分的圆角对应的平滑连续的盒状横截面形状;提供一具有一连续平滑弧形（arcuate）横截面的管状坯件，其周长应为：当坯件成形为伸长部分形状时使坯件周长的扩张不大于约5%;将坯件放于打开的模块之间;在坯件内施加液压压力，该压力应小于坯件壁的屈服极限，当模子合拢时它还足以将坯件壁均匀地压贴到由模块限定的每个角部壁上，从而使坯件保持在由模腔限定的包络面内;合拢模块以压缩坯件，同时内部压力作用在坯件上;进一步在坯件内施加液压压力，该压力超过坯件壁的屈服极限，以使坯件的壁形成为伸长部分的外周边;以及，停止内部液压加压，打开模块，从模腔中取出盒状构件。

现参阅附图更详细地阐述本发明，附图仅是本发明的方法的一个实施例。

图1是一组合式模具和一用在本发明方法中的弯曲的管状坯件的示意性透视图;

图2、3和4是表示构件成形工艺中各工序中的如图1所示的模子和坯件的端视图;

图5位于图1的同一页上，它是表示最终制品构件的透视图。

参见图1，其中分别表示出上、下组合模11和13，以及一弯曲的管状金属坯件15。所述坯件15需成形为一近似为矩形横截面的制品16，该制品具有如图4所示的全部均匀的横截面，并包括长的上平侧面17和下平侧面19，以及平的相对的横侧面21和23，各侧面之间有圆角平滑相连，如图4所示。

在本实施例中，要求成形为一盒状截面的近似为S形的构件16。所以，上、下模具有形状对应的槽形模腔，沿着它们的长度方向上每个模腔是均匀的。如俯视时可见，每个模腔包括平行而偏移的相对的端部25和27，倾斜于端部25和27之间的中间过渡部分29，以及分别连接端部25和中间过渡部分29、连接中间过渡部分29和相对的端部27的弧状弯曲部分31和33。