專利名稱：用于制造中空體元件的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于制造諸如螺母元件的中空體元件的方法，所述中空體元件用 于連接到通常由金屬片構(gòu)成的部件，所述方法特別用于通過使用具有多個各司其職的工 作站的行進工具，首先對形式為條形節(jié)段或卷形體的節(jié)段進行穿孔，然后通過從所述節(jié)段 沿長度切制出獨立元件，制造出外輪廓至少大致上呈方形或矩形的中空體元件，可選地隨 后形成柱形螺紋。進一步，本發(fā)明涉及一種根據(jù)本發(fā)明方法制造的中空體元件，還涉及一種 部件組件，該部件組件包括中空體元件、金屬片部件以及用于執(zhí)行上述方法的行進工具，還 涉及可與所述行進工具結(jié)合使用的滾壓機構(gòu)。
背景技術(shù)：
上文提到的方法以及相應(yīng)的中空體元件和部件組件例如公知于2005年4月13日 的未提前出版的申請PCT/EP2005/003893中。本發(fā)明的目標在于進一步改進上文所提到的 方法，從而能夠以理想的價格來制造上述的中空體元件，特別是矩形螺母元件，而不必裝載 被使用而過早失效的工具。進一步，采用這種方式制造的中空體元件應(yīng)該具有優(yōu)良的機械 特性，例如高拉出力，優(yōu)良的抗轉(zhuǎn)保證，并且應(yīng)該顯示出減小的切口效應(yīng)，從而可以改進部 件組件在動態(tài)載荷下的疲勞特性，該部件組件包括通常由金屬片組成的部件和安裝于其上 的中空體元件。進一步，中空體元件應(yīng)該能夠以極其理想的價格制造。進一步，根據(jù)本發(fā) 明，應(yīng)該能夠特別有利地設(shè)計用于制造中空體元件的行進工具以及用于制造中空體元件的 滾壓機構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容
通過根據(jù)本發(fā)明的方法、中空體元件、部件組件、行進工具、滾壓機構(gòu)，以及本發(fā)明 的各優(yōu)選實施例，實現(xiàn)了根據(jù)本發(fā)明的目標。本發(fā)明提供一種用于制造中空體元件的方法，所述中空體元件用于連接到通常由 金屬片組成的部件，所述方法用于通過使用具有多個執(zhí)行相應(yīng)操作的工作站的一行進工 具，首先在采用條形節(jié)段或卷形體形式的節(jié)段中穿孔而形成孔，然后從所述節(jié)段沿長度切 制出獨立元件，從而制造出外輪廓呈方形或矩形的中空體元件，所述方法的特征在于如下 步驟a)在第一步驟中，從矩形截面的節(jié)段開始，執(zhí)行鐓鍛加工，從而導(dǎo)致在所述節(jié)段的 第一寬側(cè)處形成柱形凹部，并在所述節(jié)段的與所述第一寬側(cè)相反設(shè)置的第二寬側(cè)處形成中 空筒形突起，所述中空筒形突起形成鉚接部分，所述突起被一環(huán)形凹部所圍繞，b)在第二步驟中，保持在所述柱形凹部的底部與所述中空筒形突起的底部之間的
3連結(jié)部被穿孔或沖孔，以形成通孔，c)在第三步驟中，所述中空體元件從所述節(jié)段分離。本發(fā)明提供一種中空體元件，用于連接到通常由金屬片構(gòu)成的部件，該中空體元 件包括具有第一寬側(cè)和第二寬側(cè)的外輪廓，而且包括不具底切的中空筒形突起，所述中空 筒形突起突出超出所述第二寬側(cè)并被所述第二寬側(cè)中的環(huán)形凹部圍繞，所述中空體元件還 包括孔，該孔從所述第一寬側(cè)延伸穿過形成一鉚接部分的所述中空筒形突起，和/或穿過 尖突部分。其中，抗轉(zhuǎn)的特征部在所述中空筒形突起處向外形成，和/或，在圍繞所述中空 筒形突起的環(huán)形凹部的區(qū)域中向內(nèi)形成。本發(fā)明提供一種部件組件，其由如前所述的中空體元件構(gòu)成，該中空體元件連接 到一部件，其中，在抗轉(zhuǎn)的特征部的表面處和在所述中空筒形突起的已經(jīng)被卷邊而形成鉚 接卷邊的表面處，所述部件或所述金屬片部件的材料接觸所述中空體元件的環(huán)形凹部的表本發(fā)明提供一種用于中空體元件的行進工具，所述中空體元件用于連接到通常由 金屬片組成的部件，所述行進工具用于通過使用具有至少兩個工作站的行進工具，首先在 采用條形節(jié)段或卷形體的形式的節(jié)段中穿孔而形成孔，然后從所述節(jié)段沿長度切制出獨立 元件，從而制造出外輪廓呈方形或矩形的中空體元件，其中，對于所述行進工具的每次沖程 而言，針對所述節(jié)段或針對相互并排的多個節(jié)段，在每個工作站中總是同時執(zhí)行兩個操作。 其中，在第一工作站中執(zhí)行鐓鍛加工，從而在截面呈矩形的節(jié)段的第一寬側(cè)處無條形地形 成柱形凹部并在所述節(jié)段的與所述第一寬側(cè)相反設(shè)置的第二寬側(cè)處形成由一環(huán)形凹部圍 繞的形成一鉚接部分的中空筒形突起，在工作站中執(zhí)行穿孔加工，并在隨后的工作站中通 過切離沖壓器從所述節(jié)段或從每個節(jié)段總是分離兩個中空體元件。本發(fā)明提供一種滾壓機構(gòu)，其被設(shè)計用于從具有矩形橫截面并具有第一寬側(cè)和 與其相反設(shè)置的第二寬側(cè)的輸入節(jié)段帶，形成包括規(guī)則交替節(jié)段部分的輸出節(jié)段帶。其中， 所述輸出節(jié)段帶由交替節(jié)段部分構(gòu)成，所述交替節(jié)段部分具有第一節(jié)段部分，其具有所述 輸入節(jié)段帶的橫截面形狀；和第二節(jié)段部分，其由所述輸入節(jié)段帶制成，且均具有在所述第 一寬側(cè)處的柱形凹部和在所述第二寬側(cè)處的由一環(huán)形凹部圍繞的中空筒形突起。該滾壓機 構(gòu)由第一滾壓部和第二滾壓部構(gòu)成，所述第一滾壓部和第二滾壓部彼此同步地沿著相反旋 轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)動，并在其間的空隙區(qū)域中對所述輸入節(jié)段帶重新成形，其中，所述第一滾壓部具 有以規(guī)則角度間距排布的多個突起且所述突起具有與所述柱形凹部互補的形狀，而所述第 二滾壓部也具有多個成形部位或成形區(qū)域，所述成形部位或成形區(qū)域以與所述第一滾壓部 的突起的相同的間距排布，且每個所述成形部位或成形區(qū)域的形狀均與所述中空筒形突起 的突出超出所述節(jié)段帶第二寬側(cè)的部分的形狀互補。在本發(fā)明的方法中，所采用的節(jié)段(section)具有矩形橫截面，從而使制造并不 昂貴。通過根據(jù)本發(fā)明的制造方法，可以制造中空體元件而不采用在使用中會導(dǎo)致高度磨 損的工具，并且不采用在使用中會過早失效的柱塞。進一步，可以采用高效方式來克服行進 工具中節(jié)段帶的伸長問題，這取決于輸入(ingoing)節(jié)段帶的設(shè)計，其中要求在行進工具 (progressing tool)中只設(shè)置一個重整站(reforming station)或者最多設(shè)置兩個重整 站，也就是說，根據(jù)本發(fā)明，與早先提出的申請PCT/EP2005/003893相比，不再需要用于在 中空體元件的弓I導(dǎo)部分處形成底切的站。.
不過，仍保持了 PCT/EP2005/003893發(fā)明的優(yōu)點，其中，在進行制造的各工作步驟 中，在一個站內(nèi)針對一個節(jié)段總是執(zhí)行兩個處理操作。這就導(dǎo)致制造工廠的生產(chǎn)效率加倍， 而不會使制造行進工具的成本和復(fù)雜度的增加量不合理。工作元件的加倍確實在事實上要 求在一定程度上增加成本和復(fù)雜度，不過，這可以通過相應(yīng)的制造量而直接較早分攤?？梢越邮艿氖牵谝粋€行進工具中并行加工多個節(jié)段，不過這并非一定是優(yōu)選的， 這是因為，如果在一個節(jié)段中出現(xiàn)問題或者一個節(jié)段的推進出現(xiàn)問題，則整個行進工具必 須停下，直到故障問題得到補救，這樣可能會產(chǎn)生可觀的生產(chǎn)損失。不過，本發(fā)明可以通過 使用同時處理多個節(jié)段的行進工具來實現(xiàn)。在進一步的專利權(quán)利要求中，可發(fā)現(xiàn)本發(fā)明的方法、根據(jù)本發(fā)明的中空體元件、根 據(jù)本發(fā)明的部件組件、以及根據(jù)本發(fā)明的行進工具的特別優(yōu)選的實施例。在附圖中以及在隨后對于這些附圖所進行的描述中，可以發(fā)現(xiàn)本發(fā)明的方法、本 發(fā)明的中空體元件、以及根據(jù)本發(fā)明所使用的行進工具的進一步的優(yōu)勢。


如下所示附圖中，圖1-12顯示的附圖與PCT/EP2005/003893所示相同，這有助于 理解在已有發(fā)明基礎(chǔ)上所構(gòu)建的本發(fā)明，而圖13-21更為精確地闡釋了本發(fā)明。具體如 下圖1為在根據(jù)圖2的行進工具中所加工的節(jié)段的實施例，圖2為行進工具部分沿著節(jié)段運動方向的再現(xiàn)視圖，圖3為圖2的行進工具在工作站區(qū)域中的放大視圖，圖4A-4E為使用圖2和3的方法和行進工具來制造中空體元件的單獨步驟的視 圖，圖5A-5N為圖4A-4E的完成的中空體元件的不同視圖，其中圖5A示出了中空體元 件從下方觀察的立體圖，圖5B為中空體元件從上方觀察的俯視圖，圖5C為對應(yīng)于圖5B的 截面C-C和C’ -C’的截面圖，圖5D為圖5C的區(qū)域D的放大視圖，另外，圖5E-5I示出了圖 5A-5D的中空體元件的理想變例并實際上設(shè)計用于較厚的金屬片部件，而圖5J-5N示出了 另一理想變例，其設(shè)計用于與較薄的金屬片部件一起使用，圖6A-6E示出表示了對根據(jù)圖5A-5D的中空體元件進行略微改造的進一步的中空 體元件的視圖，其中圖6A示出了從上方觀察的中空體元件的俯視圖，圖6B示出了沿圖6A 的剖面B-B截取的截面圖，圖6C再現(xiàn)了與圖6A的截面C-C相對應(yīng)的視圖，圖6D和6E為從 上方和下方觀察的功能元件的相應(yīng)立體圖，圖7A-7B為中空體元件分別與薄金屬片部件和較厚金屬片部件的連接，圖8A-8D為中空體元件的進一步變例的視圖，其中具有采用橫跨環(huán)形凹部的徑向 延伸肋的形式的抗轉(zhuǎn)的特征部，其中，圖8A為從下方觀察的中空體元件的視圖，圖8B和8C 為與圖8A的水平截面B-B和豎直截面C-C相對應(yīng)的截面圖，圖8D為立體圖，圖9A-9D為與圖8A-8D相對應(yīng)的視圖，不過此實施例具有抗轉(zhuǎn)的傾斜設(shè)置肋，其橫 跨環(huán)形凹部而沿徑向延伸，并沿著尖突部分的底切沿軸向延伸，圖10A-10D為與圖8A-8D相對應(yīng)的視圖，不過此實施例具有彎曲的抗轉(zhuǎn)的肋，其 橫跨環(huán)形凹部而沿徑向延伸，并沿著尖突部分的底切沿軸向延伸，
圖11A-11D為根據(jù)圖8A-8D的視圖，不過此實施例具有由槽或凹部形成的抗轉(zhuǎn)的 特征部，和圖12A-12D為與圖8A-8D對應(yīng)的視圖，不過此實施例在俯視圖中呈多邊形環(huán)形，在 具體示例中呈方形，圖13A-13D為本發(fā)明的中空體元件的視圖，其顯示對根據(jù)圖5A-5D的中空體元件 的改造，其中，圖13A示出了中空體元件的自由端面從下方觀察的視圖，圖13B示出了與圖 13A的截面XIIIB-XIIIB相對應(yīng)的截面圖，圖13C示出了圖13B的區(qū)域XIIIC的放大視圖， 圖13D以立體圖方式再現(xiàn)了中空體元件，圖14A-14D為通過鉚接處理進行的根據(jù)本發(fā)明的中空體元件與預(yù)穿孔金屬片部 件的連接，圖15為類似于圖3中行進工具的根據(jù)本發(fā)明的行進工具的縱向截面圖，圖16為圖15的行進工具的中央?yún)^(qū)域的放大視圖，圖17為類似于圖15中行進工具的根據(jù)本發(fā)明的另一行進工具的縱向截面圖，圖18為圖17的行進工具的中央?yún)^(qū)域的放大視圖，圖19A-19C為根據(jù)本發(fā)明的第一滾壓機構(gòu)的示意性視圖，圖20A-20C為根據(jù)本發(fā)明的第二滾壓機構(gòu)的示意性視圖，圖21A-21C為根據(jù)本發(fā)明的第三滾壓機構(gòu)的示意性視圖，圖22A-22D為根據(jù)本發(fā)明的另一中空體元件的視圖，其中，圖22A示出了從下方觀 察的視圖，圖22B示出了與圖22A的截面XXIIB-XXIIB相對應(yīng)的截面圖，圖22C示出了與圖 22A的截面XXIIC-XXIIC相對應(yīng)的截面圖，圖22D示出了立體圖，圖23A-23D為闡釋圖22A-22D的元件至較薄金屬片部件(圖23A)的連接的視圖，圖24A-24D為與23A-23D相對應(yīng)不過闡釋了所述元件至較厚金屬片部件(圖24A) 的連接的視圖，圖25A-25F為闡釋根據(jù)圖22A-22D的本發(fā)明的元件的制造的一系列視圖，圖26為用于制造根據(jù)圖22A-22D的元件的行進工具沿節(jié)段帶的縱向方向截取的 側(cè)視圖，和圖27為圖26的行進工具的中央?yún)^(qū)域的放大視圖。
具體實施例方式圖1示出了細長節(jié)段(section) 1的一部分，其具有矩形橫截面、第一寬側(cè)2、第二 寬側(cè)3和兩個窄側(cè)7、8。所述節(jié)段的縱向邊緣9可如圖所示被倒圓角。不過，它也可呈其它 形狀，例如斜切的或矩形的形狀。所述節(jié)段在行進工具中進行加工，以制造中空元件，例如 大致呈矩形或方形的螺母元件。當此中空元件實現(xiàn)為螺母元件時，在中空體元件的孔中必 須切出或者加工出螺紋。這通常在行進工具(progressive tool)之外采用其他機械裝置 來完成。進一步，可以只是在將中空體元件連接到金屬片部件之后，才例如采用螺紋成形或 螺紋切削的螺絲來制造螺紋。進一步，不必在中空體元件中設(shè)置螺紋，而是可將中空體元件 的孔用作光滑孔用于轉(zhuǎn)動軸頸(journaling)，或者用作塞安裝部以承接插入銷。圖2以縱截面的方式示出了第一行進工具10，其用于由圖1的節(jié)段1或由類似節(jié) 段來制造中空體元件，所述縱截面經(jīng)所述節(jié)段的中心截取。
圖2中可觀察到下板12，下板12通常直接地或通過中間板(未示出)間接地緊固 到壓臺。下板12承載多個柱體14 (本示例中為4個)，該圖中可觀察到其中兩個柱體，也就 是說，可以觀察到位于截平面后方的兩個柱體。另一板16呈現(xiàn)于柱體上方，并通常緊固于 壓力機的上工具板，或者緊固于壓力機的中間板。引導(dǎo)件18(例如采用在此處未示出的螺 絲)擰到板16，其中引導(dǎo)件18被設(shè)計得根據(jù)壓力機的沖程(stroke)運動在柱體14上進行 上下滑動。節(jié)段1對于壓力機的每一沖程沿箭頭方向20遞進，其實際遞進量兩倍于由所述 節(jié)段制造的單獨中空體元件的縱向尺寸L。應(yīng)該注意到，在根據(jù)圖2和3的圖示中，節(jié)段1 被引導(dǎo)經(jīng)過行進工具，其中第二寬側(cè)3朝上。如圖3的行進工具的中心區(qū)域的放大視圖中 可見，在該示例中行進工具包括四個工作站A、B、C、D，在每個工作站中，對于壓力機的每一 沖程，同時實現(xiàn)兩個相應(yīng)操作。在第一站A中，在第一步驟a)中執(zhí)行所稱的鐓鍛(upsetting)加工。在第二工作站B中，在第二步驟b)中執(zhí)行穿孔加工，在第三工作站C中，在第 三步驟c)中執(zhí)行壓制或整平加工。最后，在第四工作站D中采用切離沖壓器(cut-off punch) 22,以便在壓力機的每一沖程中從節(jié)段1分離出兩個中空體元件。為如此作為，沖 壓器的右手側(cè)在如下兩部位處切過所述節(jié)段，其中一部位為位于第一中空體元件(即，圖3 中的中空體元件21)后方的分割部位，另一部位為在第二中空體元件21’后方的切割部位。 圖2和3中示出了處于關(guān)閉位置的行進工具，其中，所述兩個中空體元件21和21’已經(jīng)從 節(jié)段1切下。就在切離處理前，螺母元件21的前側(cè)接觸直角凸輪27的傾斜表面24，其中直 角凸輪27受到壓縮的螺旋彈簧26的下壓。因此，所述節(jié)段帶遞進而通過凸輪的傾斜表面 24而將凸輪24上壓，從而壓縮螺旋彈簧26。在第一中空體元件21已被切離之后，凸輪24 壓在螺母元件21的右手側(cè)上而將其斜翻至傾斜位置，該位置顯示為處于圖3的右手側(cè)。然 后，螺母元件21落于行進工具工作范圍之外的滑道上，并可之后例如在重力作用下通過側(cè) 向滑道或者通過壓縮空氣沖擊等而被側(cè)向引導(dǎo)離開根據(jù)圖2的行進工具。第二中空體元件21’下落穿過在切離模30中的孔28，并隨后穿過形成于板40、42、 44和12中的相應(yīng)鉆孔32、34、36和38。板12中的孔或鉆孔38可連通至在壓臺中或在設(shè)置于板12與壓臺之間的任意中 間板中的另一鉆孔(未示出)，從而使得諸如21’的螺母元件能夠例如在重力作用下或者也 通過側(cè)向滑道或采用壓縮空氣沖擊而被引導(dǎo)離開。在圖3所示的具體結(jié)構(gòu)中，板44通過未示出的螺絲擰緊至板12。板42包括多個 板部分，這些板部分關(guān)聯(lián)到相應(yīng)的工作站，并通過另外的未示出的螺絲(未示出的原因在 于它們被設(shè)置在截面圖平面之外)擰緊至貫通板44。貫通板40同樣擰緊至板42的部分， 并且實際上也通過未示出的螺絲而擰緊。在貫通板40上方，順序設(shè)置有板部分50、52、54、 56、58和60，它們被依次擰緊到板40。板50為形成下引導(dǎo)部的支撐板用于節(jié)段1，更確切 地說，是用于節(jié)段1的第一寬側(cè)2，第一寬側(cè)2在本視圖中形成為下側(cè)。板部分52、54和56 關(guān)聯(lián)到工作站A、B和C，而板部分58和60關(guān)聯(lián)到工作站D并且形成針對切離模30的承接 部分。強力壓縮螺旋彈簧62在圖2和3中僅可見到一個彈簧，因為其它彈簧位于截面平 面之外，彈簧62位于貫通板44與板部分50、52、54、56、58、60之間的多個位置處。這些諸 如62的彈簧能夠在壓力機打開時抬起板部分50-60，從而使帶狀節(jié)段1也被抬起，進而移動
7離開鐓鍛沖壓器64、66的工作范圍，這樣，所述節(jié)段能夠進一步遞進，遞進量兩倍于中空體 元件21的長度L。在圖3中，行進工具的分割平面位于節(jié)段1上方，并標識為T。在帶狀節(jié)段上方，順序設(shè)置有板部分72、74、76、78、80，它們在此處也通過為未示 出螺絲而被擰緊到貫通板82。進一步，板82被擰緊到上板16。一旦壓力機打開，則板72、74、76、78、80就與板22和上板16 —起抬起，并且事實 上使得兩個孔沖壓器84、86、兩個上整平?jīng)_壓器88、90、以及與鐓鍛沖壓器64、66配合的模 92、94、以及切離沖壓器22移動而與帶狀節(jié)段1脫離接合。通過這種運動以及通過彈簧62 抬起帶狀節(jié)段，帶狀節(jié)段1能夠進一步遞進而且遞進量兩倍于中空體元件21的長度尺寸， 以備壓力機的下一沖程?？梢钥闯觯ぷ髡続和B的縱向尺寸，即沿著帶狀節(jié)段1的方向20的尺寸，相當于 中空體元件21的長度尺寸的四倍。工作站C的長度尺寸相當于中空體元件21的長度尺 寸的三倍，而工作站D的長度尺寸相當于中空體元件21的長度尺寸的多倍且在本示例中為 六倍。這意味著，存在不對帶狀節(jié)段1進行加工的所稱的空位置，例如98。不過，這些空位 置提供了空間，該空間需要能夠使所用工具的各部件足夠穩(wěn)定并對它們進行支撐。進一步，由圖3可以看出，與孔沖壓器84、86協(xié)作的穿孔模100、102分別具有中 心孔104、106，它們與插入套筒112、114的另外的孔108、110對準，從而能夠移除沖出塊 (punched out slug) 116、118。也就是說，這些沖出塊下落穿過直徑大于孔104、106的孔 108、114，并穿過板12中的另外的孔120、122，并通過壓臺或中間板中的相應(yīng)通道排離或引 導(dǎo)離開，這些通道可以按照與螺母元件21同樣的方式和裝置進行設(shè)置。雖然在此未示出，不過引導(dǎo)元件定位于帶狀節(jié)段1的左側(cè)和右側(cè)(即，圖3的視圖 面的后方和視圖面的前方)，并可以例如由板50、52、54、56和58的頰側(cè)形成，從而確保帶狀 節(jié)段遵循所希望的移動路徑通過行進工具。可以設(shè)置較小的側(cè)向自由空間，以允許帶狀元 件在橫向方向上可能會發(fā)生的膨脹。由圖2和3可以看出如下設(shè)計細節(jié)沖模母模(die button)92,94的與之協(xié)作的 鐓鍛沖壓器64、66 ；孔沖壓器84、86以及與之協(xié)作的沖模母模100、102 ；和整平?jīng)_壓器88、 90，這些設(shè)計細節(jié)將在以下附圖中在其他的方面進行更為精確的闡釋。采用圖2和3的行進工具，實現(xiàn)用于制造諸如螺母元件的中空體元件的方法，所述 中空體元件用于連接到通常由金屬片構(gòu)成的部件。所述方法用于制造中空體元件21、21’， 例如具有至少大致呈正方形或矩形輪廓的中空體元件，具體為使用具有多個各司其職的 工作站A、B、C、D的行進工具，先在呈現(xiàn)形式為節(jié)段條或卷形體的節(jié)段1中沖壓成孔204，然 后從節(jié)段1沿長度方向切制出單獨元件，可選地隨后形成螺紋柱面。上述方法的特征在于， 對于行進工具的每一沖程而言，在每個工作站A、B、C、D中，對于節(jié)段1或者相互并排設(shè)置 的多個節(jié)段，總是同時執(zhí)行兩個操作。也就是說，基本上可以在同一行進工具中同時處理 多個相互并排設(shè)置節(jié)段1，前提條件是諸如鐓鍛沖壓器、孔沖壓器和相應(yīng)沖模母模的各工具 在數(shù)量上相對應(yīng)。在最后一個工作站中，總是采用切離沖壓器22從所述節(jié)段或者從每個節(jié)段1切出 兩個中空體元件21、21，。切離沖壓器22在第一中空體元件21后方的第一部位處并在第二中空體元件21’后方的第二部位處切過所述節(jié)段，從而使第二中空體元件21’沿橫向于節(jié)段1縱向的切離 沖壓器移動方向而被引導(dǎo)離開所述節(jié)段的移動路徑。在行進工具的切割工作站中，第一中 空體元件21至少起初大致沿著所述節(jié)段的移動路徑被引導(dǎo)出。行進工具的每個工作站沿著所述節(jié)段縱向的長度三倍或四倍或多倍于完成的中 空體元件21、21，的縱向尺寸。在所示的行進工具的實施例中，具有傾斜于所述節(jié)段移動路徑而設(shè)置的凸輪表面 24的彈簧加載的直角凸輪27，被所述節(jié)段在最后一個工作站出口端處的前端的前邊緣偏 置而抵制螺旋彈簧26的力。形成于所述節(jié)段前端的中空體元件21在被切離之后，通過彈 簧加載凸輪向下傾斜，以便于從行進工具被移離。在圖2和圖3的實施例中，鐓鍛沖壓器64、66用于執(zhí)行鐓鍛加工，而孔沖壓器84、 86用于從節(jié)段1的相反側(cè)執(zhí)行穿孔加工。當執(zhí)行整平加工時，相應(yīng)的整平?jīng)_壓部88、90從上方作用于帶狀節(jié)段1上，同時所 述帶在穿孔區(qū)域中被板部分56所支撐。作為其替代，如果有必要在整平加工的過程中在該 區(qū)域中支撐節(jié)段材料，例如為了實現(xiàn)中空穿孔節(jié)段的端面的更為鋒利的邊緣設(shè)計，也可以 在帶狀節(jié)段中的孔部位處在板部分56處設(shè)置支撐銷。現(xiàn)在將給出一些示例來描述中空體元件的具體制造。參照圖4A-4E和圖5A-5D，現(xiàn)在將描述本發(fā)明的用于制造諸如螺母元件的中空體 元件的方法，這些中空體元件被設(shè)計用于連接到通常由金屬片構(gòu)成的部件。在此特別需要 關(guān)注的是，在制造具有至少大致呈正方形或矩形輪廓202的中空體元件200的方法中，采 用具有各司其職的多個工作站A、B、C、D的行進工具(圖2，圖3)，在形式為節(jié)段條(1，圖1) 或卷形體的節(jié)段中沖壓出孔204，然后從所述節(jié)段沿長度方向切制出單一元件，可選地隨后 形成柱形螺紋206。本方法的特征在于如下步驟a)在第一步驟中，從圖4A所示的呈矩形橫截面的節(jié)段1開始，采用鐓鍛沖模母模 92、94(自上而下)和鐓鍛沖壓器64、66來執(zhí)行鐓鍛加工。鐓鍛加工導(dǎo)致在節(jié)段1的第一寬 側(cè)2形成柱形凹部208，并在所述節(jié)段的與第一寬側(cè)2相反設(shè)置的第二寬側(cè)3處形成中空筒 形突起210，該突起被環(huán)形凹部212環(huán)繞，如圖4B所示。在壓力機(即，行進工具)的關(guān)閉 過程中，帶狀節(jié)段1被壓在突出于板部分52上的鐓鍛沖壓器64和66的端部上。此鐓鍛沖 壓器的突出端部的形狀互補于如圖4B所示的柱形凹部208的形狀。采用類似方式，與鐓鍛 沖壓器協(xié)作的沖模母模92、94的端面的形狀互補于根據(jù)圖4B的中空筒形突起210形狀和 將其圍繞的環(huán)形凹部212的形狀。在第二步驟中，當壓力機(即，行進工具10)關(guān)閉時，采用孔沖壓器88、90對保持 在柱形凹部208的底部214與中空筒形突起210的底部216之間的連結(jié)部(web) 218進行 穿孔，從而形成貫通孔204 (圖4C)。如上文中所提，沖出塊分別經(jīng)孔104、106和108、110排
出ο在第三步驟中，中空筒形突起210在其自由端面220處被整平，以形成底切于外側(cè) 的尖突(piercing)部分222，從而形成圖4D中的端面224，端面224所處的平面平行于寬 側(cè)2和3，并垂直于孔204的中心縱軸226。因此，中空體元件可在工作站D中從所述節(jié)段 分離，并隨后在需要時被設(shè)置以螺紋206，如圖4E所示，或者同樣如圖5C所示。如果需要，第三步驟可以和步驟b)組合在一起。
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在步驟a)的鐓鍛加工的過程中，柱形凹部的直徑和中空筒形突起的內(nèi)直徑至少 大致相等。進一步，當使用所述元件時，優(yōu)選在步驟a)的鐓鍛加工的過程中或在步驟b)的 穿孔加工的過程中或在步驟c)的整平加工的過程中，在所述節(jié)段的第一寬側(cè)2處的柱形 凹部208的開口 229被設(shè)置以圓角的或斜切的引入(rim-in)邊緣230，從而形成螺紋引出部。在步驟a)的鐓鍛加工的過程中，或者在步驟b)的穿孔加工的過程中，或者在步 驟c)的整平加工的過程中，中空筒形突起210的口 232優(yōu)選也設(shè)置以圓角的或斜切的引出 (run-out)邊緣234，其形成完成元件的螺紋引入部。在根據(jù)步驟b)的連結(jié)部的穿孔的過程中，孔204的直徑制造為至少大致相當于柱 形凹部208的直徑，并相當于中空筒形突起210的內(nèi)直徑。進一步，在第一步驟a)的鐓鍛 加工的過程中，中空筒型突起210的自由端在外側(cè)處設(shè)置有斜切部236。而且，在此鐓鍛加 工的過程中，環(huán)形凹部212被設(shè)置以環(huán)狀底部區(qū)域238，環(huán)狀底部區(qū)域238至少大致處于平 行于帶狀節(jié)段的第一和第二寬側(cè)2、3的平面中，并在徑向內(nèi)側(cè)處通過至少大致圓角的過渡 部240而接合至中空筒形突起210的外側(cè)，并在徑向外側(cè)處接合至錐形表面242，錐形表面 242形成的內(nèi)錐角(included cone angle)在60-120°的范圍內(nèi)，優(yōu)選大約90°。從環(huán)形凹部212的環(huán)狀區(qū)域238至錐形表面242的過渡部243呈圓角狀，而環(huán)形 凹部212的錐形表面至所述節(jié)段的第二寬側(cè)3的引出部245也呈圓角狀。錐形表面242自 身實際上可使圓角的過渡部分243相切地接合至圓角的引出部245。在底切244的制造的過程中，底切244由中空筒形突起210的筒部分形成，該筒部 分大致在節(jié)段1的第二寬側(cè)3的高度處接合至中空圓筒形突起210的區(qū)域246，區(qū)域246在 執(zhí)行步驟c)的過程中被加厚，并至少大致突出超出所述節(jié)段的第二寬側(cè)3。中空筒形突起210的加厚區(qū)域246被制造為至少大致呈錐形，并延伸而遠離第一 和第二寬側(cè)，中空筒形突起的鄰接于端面224的加厚區(qū)域的錐角在30°至70°之間的范圍 內(nèi)，優(yōu)選大約50°。在整平加工后，中空筒形突起210在其自由端外側(cè)終止于尖突邊緣250， 尖突邊緣250被形成為盡可能鋒利的邊緣。特別如圖5A和5B所示，環(huán)形凹部的外徑形成為僅略小于俯視圖中呈矩形的中空 體元件的最小橫向尺寸，從而使環(huán)形凹部212與節(jié)段1處的第二寬側(cè)3 —起，在第二寬側(cè)3 的平面中的最窄部位處形成連結(jié)部284、286，其范圍為0. 25-lmm，優(yōu)選大約0. 5mm。圖5E-5I和5J-5N中示出了與圖5A-5D所示大致相同的元件，而其細微差別在于 尖突部分222的設(shè)計，根據(jù)圖5E-5I和5J-5N，尖突部分222在兩組視圖中具有理想形狀。在圖5E-5I和5J-5N中，采用了與前述實施例所用的相同的附圖標記?？梢岳斫?的是，之前的描述也可用于圖5E-5I和5J-5N，即，對具有相同附圖標記的特征部件的之前 描述也適用于對于圖5E-5I和5J-5N的描述。在之后的視圖中也保持這種慣例，這樣，在此 將僅專門描述重要區(qū)別或重要的特征部分。圖5E-5I的實施例與圖5J-5N的實施例之間的主要區(qū)別在于如下所述事實圖 5E-5I的實施例用于金屬片厚度范圍例如為1. 2-2. Omm的較厚的金屬片，而圖5J-5N的實施 例則用于金屬片厚度范圍例如為0. 4-1. 2mm的稍薄的金屬片。具體而言，圖5E示出了從下向上(即，沿圖5H的箭頭方向E)觀察的尖突部分222
10的下端面。圖5F為對應(yīng)于圖5E豎直截面F-F的截面圖，這樣，在圖5F中的截面圖中可以 觀察到兩個肋272中的每一個，其中肋272抗轉(zhuǎn)并沿軸向延伸且位于圖5E中的12點鐘和 6點鐘的位置。與之不同的是，在圖5E中包含的四個另外的抗轉(zhuǎn)的肋272’，既未見于圖5F 中，也未見于圖5G中，其中圖5G示出了根據(jù)截面G-G的截面圖。這四個肋272’僅見于圖 5E的圖示中，因為它們理論上主要隱藏在尖突部分222后方。它們在圖5的截面圖中并不 明顯，因為該截面的選擇而使得抗轉(zhuǎn)的肋272或272’并不位于該截面中，也不鄰近該截面， 而且也并不足夠大而使其在側(cè)截面視圖中可識別。圖5H和51分別示出了圖5G或5F中的點劃線方框中所示區(qū)域的放大視圖。由圖 5H-5I可以看出的是，尖突部分222的下端面由截面中在切割邊緣250處切向引出的半徑形 成。這就表明了與圖5A-5D的實施例的端面224的區(qū)別，圖5A-5D中的實施例的端面 224在垂直于中空體元件的中心縱軸線226的平面中具有明顯的環(huán)形表面部分。進一步，由圖5H和51的視圖中特別可以看出的是，環(huán)形凹部212的在圖5D中標 為錐形傾斜表面242的區(qū)域，實際上由在拐點處彼此交接的兩個半徑形成。在此示例中，由 兩條線301和303標識出僅有一段極短的直部分，該直部分實際上也不必顯示出來，也就是 說，形成凹部的傾斜設(shè)置壁的兩條半徑(彎曲區(qū)域243和245)可以彼此直接相切接合。不 過，在拐點區(qū)域中，所示出的表面區(qū)域可被稱為大致平坦，所以措辭“至少大致錐形”是合理 的。當然，也可以設(shè)置更明確而嚴格的錐形區(qū)域。通過使用相同的附圖標記，可以看出，圖5J-5N采用的方式應(yīng)被理解為與圖5E-5I 接近一致。在此僅有的區(qū)別在于，在圖5E中另外的抗轉(zhuǎn)的肋272’在圖5J中不可見，這確 實因為它們實際上隱藏在環(huán)狀尖突邊緣250后方。因此，抗轉(zhuǎn)的肋272僅能見于圖5K和圖 5N中。在根據(jù)圖6A-6E的形成中空體元件的可替代方法中，在根據(jù)步驟a)進行的鐓鍛加 工的過程中，通過使用相應(yīng)形狀的鐓鍛沖壓器64、66和鐓鍛沖模母模92、94，在所述節(jié)段的 第一寬側(cè)2處圍繞柱形凹部208形成環(huán)狀凸起部分260，舉例而言，所述凸起部分實質(zhì)上對 應(yīng)的材料體積相當于圍繞中空筒形突起的環(huán)形凹部212的容積。在本實施例中，柱形凹部 208的直徑大于中空筒型突起210的內(nèi)徑。進一步，螺紋206終止于臺階孔264的錐形區(qū)域 262，在本示例中，可以可選地使用所述錐形區(qū)域262以替代圓角狀的螺紋引出部分(這種 方案也可分別用于圖4A-4C或圖5A-5D的實施例中)。在本實施例中，環(huán)形凹部的底部僅通過從中空筒形突起210到錐形表面242的圓 角過渡部243形成，該方案也可分別用于圖4A-4E和圖5A-5D的實施例中。在根據(jù)步驟a)的鐓鍛加工的過程中，抗轉(zhuǎn)的特征部通過鐓鍛沖壓器92、94的相應(yīng) 成型而形成，特征部在中空筒形突起210處向外形成，而在圍繞中空筒形突起210的環(huán)形凹 部212的區(qū)域內(nèi)向內(nèi)形成。這些抗轉(zhuǎn)的特征部可(如圖所示)通過處于中空筒形突起210徑向外側(cè)的肋272 和/或槽(未示出)形成。這些肋272沿軸向226延伸，并跨過中空筒形突起210的底切 244。它們的徑向?qū)挾戎辽倩旧咸幱诘浊械淖畲髲较蛏疃鹊?0%至90%之間的量值范圍 內(nèi)。因此，中空體元件200用于連接到通常由金屬片構(gòu)成的部件280 (如圖7A和7B分
11別所示)，并具有至少大致呈方形或矩形的輪廓202，輪廓202具有第一寬側(cè)2和第二寬側(cè) 3并具有尖突部分246，尖突部分246突出超出第二寬側(cè)并具有底切且被在第二寬側(cè)中的環(huán) 形凹部212所環(huán)繞，中空體元件200還具有孔204，孔204從第一寬側(cè)2延伸通過尖突部分 246，并可選地具有柱形螺紋206，所述中空體元件的特征在于，抗轉(zhuǎn)的特征部在中空筒形突 起210上向外形成，和/或，在圍繞中空筒形突起210的環(huán)形凹部212區(qū)域中向內(nèi)形成。中空體元件的進一步特征在于，第二寬側(cè)3在一個平面中位于環(huán)形凹部212的徑 向外側(cè)，即，與在至中空體元件側(cè)部的過渡部處的任何圓角特征部或斜切分開，因此，在環(huán) 形凹部外側(cè)的區(qū)域中不存在任何條、槽或底切。環(huán)形凹部212的外直徑僅略小于俯視圖中呈矩形的中空體元件的最小橫向尺寸， 因此，環(huán)形凹部與所述節(jié)段的第二寬側(cè)3 —起形成連結(jié)部，連結(jié)部在0. 25-lmm的范圍內(nèi)，并 優(yōu)選大約0. 5mm，并且保持處于第二寬側(cè)的平面中的最窄部位284、286處。圖7A和7B示出了根據(jù)本發(fā)明的同一元件200如何可以根據(jù)圖5A-5D而與例如厚 度為0. 7mm的較薄金屬片部件(圖7A)和例如厚度為1. 85mm的較厚金屬片部件(圖7B) 一起使用。在采用沖模母模加壓之后，金屬片材料填充了整個環(huán)形凹部212，并設(shè)置以接 觸環(huán)形凹部的整個表面和在底切區(qū)域中抗轉(zhuǎn)的特征部的整個表面。這樣，在上述兩種情況 中，與抗轉(zhuǎn)的肋272具有良好交迭(overlap)，因而在中空體元件200與金屬片部件280之 間具有良好的抗轉(zhuǎn)保證。在這些示例中，尖突部分246至少實質(zhì)上不會變形，并采用自穿透 方式引入至金屬片部件。尖突部分246的整平端面224設(shè)置為，針對薄金屬片(如圖7A所 示)處于金屬片部件的下側(cè)高度，而針對較厚金屬片部件(圖7B)位于金屬片部件的下側(cè) 的上方(即，金屬片部件的遠離中空體元件主體部分的一側(cè))。在這兩種情況下，在以壓制 方式或通過自動機械或在C框架中進行中空體元件自穿透連接的過程中，環(huán)形凹部282被 設(shè)置以圍繞所述尖突部分，環(huán)形凹部的形式由互補設(shè)計的沖模母模的特定形狀給定。就此 而論，如緊固元件的自穿透連接中的常用形式，沖模母模具有中心孔，產(chǎn)生的沖出塊通過該 中心孔被排出。雖然根據(jù)本發(fā)明的中空體元件被制造為自穿透形式，不過其也可用于預(yù)穿 透金屬片部件。在根據(jù)本發(fā)明的中空體元件的第二實施例中，可以涵蓋更大的金屬片部件 厚度范圍，例如1.85-3mm。這僅需要使尖突部分略長。由于在俯視圖中呈方形的中空體元件的連接方式使得第二寬側(cè)3直接接觸金屬 片部件280的上側(cè)，而沒有或基本上沒有鉆入金屬片部件中，所以不必擔心出現(xiàn)開裂行為， 這樣，由于具有良好的抗疲勞性而使得即使在動態(tài)載荷下也具有良好的疲勞表現(xiàn)。雖然中 空體元件在俯視圖中呈方形，不過，沖模母模沒有必要相對于相應(yīng)使用的設(shè)置頭采取特定 的朝向，這是因為尖突部分在俯視圖中呈現(xiàn)圓形，因而可以自由朝向。只需要確保的是，設(shè) 置頭與沖模母模彼此共軸并且與中空體元件的縱軸226共軸。當另外的部件連接到根據(jù)圖 7A或7B的部件組件時，所述另外的部件通常通過將螺釘(未示出)從底部擰至螺紋部而緊 固到在底部的金屬片部件。采用這種方式，在中空體元件200與金屬片部件之間的連接通 過旋緊螺釘而得到加強。進一步應(yīng)該指出的是，抗轉(zhuǎn)的肋將可沿著徑向橫跨或跨越環(huán)形凹部212，例如如圖 8A-8D、圖9A-9D或圖10A-10D所示。這些抗轉(zhuǎn)的肋可設(shè)置為與寬側(cè)3平齊(圖8A-8D)，或 者可在環(huán)形凹部內(nèi)凹進(這些抗轉(zhuǎn)的特征部在圖中未示出)。在圖8A-8D的實施例中，抗轉(zhuǎn)的肋的自由頂側(cè)(標識為272”)所處平面與環(huán)形凹部212外側(cè)的寬側(cè)3的表面相同。不過，所述側(cè)272”也可以被設(shè)置而從寬側(cè)3回縮。由于 抗轉(zhuǎn)的肋橫跨環(huán)形凹部212，所以其也可以被設(shè)置在底切244區(qū)域中環(huán)狀尖突部分222 — 側(cè)。圖9A-9C示出了另一種變例，其中，抗轉(zhuǎn)的特征部具有抗轉(zhuǎn)的肋的形狀，所述肋在 環(huán)形凹部212上沿徑向延伸，不過根據(jù)圖9A-9D的實施例的抗轉(zhuǎn)的肋272的上側(cè)272’”被 傾斜設(shè)置，從而使其沿朝向尖突部分222的方向向上，并由此不僅在環(huán)形凹部上沿徑向延 伸并橫跨環(huán)形凹部，而且還在尖突部分222的底切244處沿軸向延伸過底切244中的顯著 長度或全部長度。圖10A-10D示出了與圖9A-9D所示非常類似的實施例，不過，此處抗轉(zhuǎn)的肋是彎曲 的，從而使其具有徑向分量272””和軸向分量272’ ””，這兩個分量通過半徑272”””彼此接 合，從而通常具有所描述的彎曲結(jié)構(gòu)。圖11A-11D示出另一種抗轉(zhuǎn)的特征部，其在此形式為凹部272’ ”””或槽，并形成于 環(huán)形凹部212的傾斜設(shè)置的側(cè)壁中，其中此處的凹部272’”””在俯視圖中具有類似于貝殼 狀的形狀。所述凹部也可以考慮采用其它形狀，例如在寬側(cè)3區(qū)域中造得較窄的細長槽。最后，圖12A-12D示出了根據(jù)本發(fā)明的形式略為不同的中空體元件?？梢钥闯?，根據(jù)圖12A-12D的實施例中的中空體元件在形狀上的重要區(qū)別在于如 下事實此處環(huán)形凹部在俯視圖中具有多邊形形狀212’，實際上在特定情況下呈正方形形 狀，其中，環(huán)形凹部具有相應(yīng)數(shù)目的(例如四個)傾斜表面400、402、404、406，其通過半徑 408、410、412、414相互接合。在俯視圖中呈多邊形的環(huán)形凹部212’的最低點處，存在由四 個角區(qū)域416、418、420、422限定的局部區(qū)域，該局部區(qū)域所處的平面垂直于所述元件的中 心縱軸226。尖突部分222經(jīng)由半徑424接合至這些角區(qū)域，其中由所述半徑形成的圓弧在 徑向最外點處具有的直徑略大于由四個角416、418、420、422形成的局部區(qū)域的最大橫向 尺寸，使得該半徑最終接合到所述四個傾斜設(shè)置表面的最下側(cè)。所有細的平行線，例如426、 426’和426”，示出了半徑或圓角表面，其確保了金屬片部件柔和彎曲等。在該實施例中，沒有必要單獨設(shè)置抗轉(zhuǎn)的肋，因為環(huán)形凹部212’的多邊形形狀本 身就可以提供所需的抗轉(zhuǎn)保證。本實施例還具有的優(yōu)點在于，所述傾斜設(shè)置表面以及在環(huán) 形凹部底部區(qū)域中的角區(qū)域?qū)儆谒鲈慕佑|表面，從而可以在金屬片部件處采用相應(yīng) 的低表面壓力來操作，并且不存在元件的下陷(settling)危險。不過，可實現(xiàn)較高的抗轉(zhuǎn) 保證以及較高的拉伸阻力。在傾斜設(shè)置表面之間的圓角區(qū)域也具有的優(yōu)點在于，在金屬片部件中的這些部位 處不存在會導(dǎo)致疲勞(尤其是在部件動態(tài)加載的情況下)的明顯的尖突特征。因為尖突部 分222在金屬片部件中形成圓孔，所以與其它實施例的情況一樣，在此預(yù)期也不會出現(xiàn)可 能導(dǎo)致操作中疲勞斷裂的應(yīng)力集中。在將中空體元件連接到金屬片部件的過程中，所述元 件至少基本上不會變形，變形是不希望出現(xiàn)的，并且金屬片部件通過沖模母模的合適互補 形狀被引入方形凹部212’的圍繞尖突部分222的區(qū)域中，并在尖突部分周圍完全接觸該尖 突部分。在圖8A-8D至圖12A-12D的所有實施例中，中空體元件在第一寬側(cè)2處制成為平 坦狀，即，具有被設(shè)置為垂直于根據(jù)圖5A-5N的前述實施例的元件的中心縱軸226的端面。 不過，完全可以想到的是，在圖8A-8D至圖12A-12D的實施例中的相應(yīng)端面可被制成為類似于圖6D的實施例。在圖12A-12D中這意味著，此處并不采用如圖6D所示的圓環(huán)形凸起部 分，所述凸起部分將具有相應(yīng)的多邊形形狀，在此為正方形形狀。當談及此處所采用的多邊形形狀時，在此還包括采用三至十二個多邊形表面(即 傾斜設(shè)置表面)的任意多邊形。在如圖12A-12D所示的實施例中，在俯視圖中呈正方形的凹部的區(qū)域中產(chǎn)生可觀 的材料移位(displace)，這樣，完全可以僅通過從中空體元件的第二寬側(cè)3進行的材料移 位來實現(xiàn)通過整平而轉(zhuǎn)換成尖突部分222的中空筒形突起，即，沒有必要執(zhí)行所述制造方 法的第一步驟中的鐓鍛加工使材料從第一寬側(cè)2移位。也就是說，第一制造步驟a)在此可 替換為成形加工，其中，僅通過將材料移出在俯視圖中呈多邊形的環(huán)形凹部的區(qū)域并且移 入中空筒形突起210的中空空間區(qū)域，來形成中空筒形突起210。在隨后的穿孔加工的過程 中，采用該方式形成的主體于是被穿孔，從第一寬側(cè)2開始直至中空空間232的底部216。環(huán)形凹部212的設(shè)計沒有必要與鐓鍛加工同時進行，而是可以結(jié)合穿孔加工或整 平加工，即，在這種情況下，孔沖壓器84、86或整平?jīng)_壓器88、90必須具有相對應(yīng)的形狀。沒有必要將所述中空體元件從行進工具中相互分開，而是，在以節(jié)段式或以卷繞 形制造出大體形狀的中空體元件之后，所述節(jié)段可被保持或使用，其中，僅當所述節(jié)段用于 設(shè)置頭中來將中空體元件連接到部件時，進行單獨中空體元件的分離。現(xiàn)在將描述本發(fā)明的方法、中空體元件、部件組件、行進工具和滾壓(rolling)機 構(gòu)，其對于之前結(jié)合圖1-12所述的方法、中空體元件、部件組件和行進工具進行簡化改造。 為了便于根據(jù)圖13-27來描述本發(fā)明，所使用的附圖標記與結(jié)合根據(jù)圖1-12的實施例所使 用的相同。應(yīng)理解的是，之前的描述也適用于圖13-27，即，之前對于具有相同附圖標記的特 征部的描述也適用于圖13-27的描述，這樣就只需要描述重點區(qū)別。相應(yīng)地，在此將只專門 描述重要特征部的重點區(qū)別。參照圖13A-13D，在此所顯示的中空體元件對應(yīng)于根據(jù)圖5A-5D的元件，其區(qū)別之 處在于如下事實引導(dǎo)部分，即中空突起210，在此設(shè)計為不具底切。因此，抗轉(zhuǎn)的軸向肋 272可以更易于識別，因為其并未隱藏在底切中，而是遠離在此呈中空筒形的突起210而沿 徑向突出。進一步明顯可以看出，根據(jù)本發(fā)明的中空體元件中的螺紋正好終止于中空筒形 突起之前，也就是說，螺紋并不突出進入中空筒形突起中，否則，一旦中空筒形突起或鉚接 部分210重新定形，就會使螺紋變形，這將使引入螺釘更困難或不可能。雖然根據(jù)本發(fā)明的中空體元件僅結(jié)合圖5A-5D的實施例的改造方式進行描述，不 過，所有之前描述的中空體元件的實施例，即，圖5E-5N、圖6A-6E、圖8A-8D、圖9A-9D、圖 10A-10D、圖11A-11D和圖12A-12D等的中空體元件，可被制造為根據(jù)本發(fā)明的使中空突起 210省略底切的中空體元件，從而使筒形突起結(jié)果形成為如圖13A-13D所示，不過其中具有 圖中相應(yīng)的抗轉(zhuǎn)的特征部的設(shè)計。隨之而來的問題是，如何使這些中空體元件之后可以連接到金屬片部件而使其針 對壓緊、推拉和抬升具有安全性，以及它們是否可采用自穿透方式。第一個問題的答案為， 相應(yīng)的中空體元件現(xiàn)在形成為鉚接元件，并在將突起經(jīng)金屬片部件中的孔引入之后，事實 上使得中空筒形突起被卷邊(bead over)以形成鉚接卷邊(bead)。這種可以實現(xiàn)的方式 參照圖14B中的預(yù)穿透金屬片部件280’而示出，其中，孔500設(shè)置在卷邊502的底部區(qū)域 中。這就是預(yù)穿透金屬片部件。在將中空筒形突起經(jīng)孔500引入金屬片部件中之后，形成
14鉚接部分的中空筒形突起采用鉚模(rivit die) 504進行卷邊以形成鉚接卷邊506，鉚接卷 邊506以夾緊方式將在孔500的邊緣區(qū)域內(nèi)的金屬片部件承接于環(huán)形槽508內(nèi)，其中環(huán)形 槽508形成于鉚接卷邊506與寬側(cè)3中環(huán)狀凹部212的底表面之間。雖然本發(fā)明的中空體元件的中空筒形突起不設(shè)置底切，不過其可以分兩階段進行 而以自穿透方式連接到金屬片部件。在第一階段或站中，中空筒形突起與設(shè)置在金屬片部 件另一側(cè)的合適穿孔模一起使用，以便在金屬片部件中沖壓出孔，并通過沖孔模的中心通 道(未示出)移除沖出塊。其后，中空體元件保持“懸浮”于金屬片部件中，這種“懸浮”狀 態(tài)事實上是由于中空筒形突起的孔摩擦力所致，和/或由于抗轉(zhuǎn)的特征部或肋接合于孔的 邊緣所致。在第二階段或站中，由中空筒形突起形成的鉚接部分采用合適的鉚模(例如圖 14C的鉚模)卷邊，以形成鉚接卷邊。不過，根據(jù)本發(fā)明的中空體元件的形式也可使行進工具簡化。由于中空突起處不 設(shè)置底切，所以就不再需要前述要求的行進工具中沿底切進行的對中空突起進行整平的第 三站C，這樣就可以不設(shè)置該站而簡化了行進工具。圖15和16中就示出了以這種方式形成 的行進工具形式。之前在圖2和3中使用的附圖標記已經(jīng)用于圖15和16中，并將不進行 進一步描述，因為之前的描述也適用于這些對應(yīng)的特征部或部件。這種簡化意味著，只需要一個重整站(站A)，S卩，其中進行鐓鍛加工的站，在鐓鍛 加工過程中節(jié)段帶會發(fā)生不希望的伸長，即縱向膨脹。在其余的進行穿孔加工或分離加工 的站B和D中，節(jié)段帶并不伸長。在工作站B和D中的這些加工表明，相應(yīng)的工作站B和D 并不視為重整站。還可以對行進工具進行進一步簡化，鐓鍛加工實際上可以在行進工具外進行，例 如在根據(jù)圖19A-19C或圖20A-20C或圖21A-21C的滾壓機構(gòu)中進行，這將在后文中得到闡 釋。采用這種結(jié)構(gòu)，滾壓機構(gòu)可以連接到行進工具，從而使?jié)L壓機構(gòu)直接向行進工具提供節(jié) 段帶。不過這還不是主要的。滾壓機構(gòu)可將具有所需鐓鍛特征的節(jié)段帶作為之后可沿長度 方向或以卷繞形式供給的中間產(chǎn)品而傳送給行進工具。進行所述滾壓的工場可以不同于在 行進工具中進行進一步制造的工場。如果在行進工具中不設(shè)置鐓鍛站，那么不設(shè)置重整站， 并且不再出現(xiàn)伸長的問題。這代表理想的解決方案。當鐓鍛站A從行進工具中去除或者不包括在第一處所中時，行進工具被設(shè)計為如 圖17和18所示。之前在圖2和3中使用的附圖標記也用于圖17和18中，并將不進行進 一步描述，因為之前的描述也適用于相應(yīng)的特征部或部件。在圖19A-19C中，滾壓機構(gòu)被設(shè)計為，由具有至少大致呈矩形橫截面并具有第一 寬側(cè)2和可選設(shè)置的寬側(cè)3的輸入節(jié)段帶1制成規(guī)則交替的節(jié)段部分的輸出節(jié)段帶1’，輸 出節(jié)段帶1’形成用于圖17和18的行進工具的輸入帶。出于此目的，輸出節(jié)段帶1’由交 替的節(jié)段部分構(gòu)成，該交替的節(jié)段部分分為第一節(jié)段部分和第二節(jié)段部分，第一節(jié)段部分 具有至少大致為輸入節(jié)段帶1的橫截面形狀，第二節(jié)段帶由輸入節(jié)段帶1制成，并且均具有 第一寬側(cè)處的柱形凹部208以及在第二寬側(cè)3處的由環(huán)狀凹部212所環(huán)繞的中空筒形突 起 210。滾壓機構(gòu)由呈盤狀的第一滾壓部600和第二滾壓部602組成，其中只有部分結(jié)構(gòu) 顯示于顯示于實際上為立體示意圖的圖19A中，部分以側(cè)視徑向截面平面方式顯示于圖 19B中，并在夾緊間隙區(qū)域中以放大示意方式顯示于圖19C中(圖20A-20C和圖21A-21C的
15視圖采用相應(yīng)方式顯示)。滾壓部600和602彼此同步，并沿相反的旋轉(zhuǎn)方向604和606運 轉(zhuǎn)。輸入節(jié)段帶1在間隙區(qū)域608中(即，滾壓部之間的夾緊間隙610中)進行重整。第 一滾壓部600具有以規(guī)則的角度間距設(shè)置的多個突起612，其形狀與柱形凹部208的形狀互 補。第二滾壓部602同樣具有多個成形部位或成形區(qū)域614，成形部位或成形區(qū)域614的間 距設(shè)置與第一滾壓部的突起的間距設(shè)置相同，且其中的每一個均具有中心部分616，其形 狀與中空筒形突起210的形狀互補；和圍繞所述中心部分的環(huán)形突起618，其形狀與圍繞中 空筒形突起210的環(huán)狀凹部212的形狀互補。在圖20A-20C或21A-21C的滾壓機構(gòu)中，滾壓部進行類似設(shè)計，其不同之處在于， 滾壓部602不設(shè)置諸如圖19C中618的導(dǎo)致在節(jié)段帶中形成環(huán)形凹部的成形突起。這表明， 中空體元件所需的環(huán)形凹部212必須在行進工具中制造，例如，環(huán)形工具212的形成與穿孔 加工相結(jié)合(并且因此可以有助于校正孔壁)，或者上述過程可以在不同工作站中進行(例 如在另外的成形站中進行)。在所有滾壓機構(gòu)中，優(yōu)選的是，第一滾壓部600的突起612和第二滾壓部602的成 形部位或成形區(qū)域614具有諸如620的松脫部分，即，其不同于圓柱形而略呈球形，并確保 了在滾壓部處進行流暢的軋離(roll-off)運動，即，在所示節(jié)段帶的引出(rim-out)的過 程中滾壓部與節(jié)段帶不會發(fā)生碰撞。優(yōu)選地，由第一滾壓部的每個突起所移位的節(jié)段帶材料的量應(yīng)至少大致相當于在 第二滾壓部一側(cè)處材料移位的材料量，即，相當于如下部分組成的量中空筒形突起210的 量加上延伸超出第二寬側(cè)的突起的底部區(qū)域的量，并減去圍繞所述突起的任何環(huán)狀凹部 212的量。最后，第一滾壓部600的突起612和/或第二滾壓部的成形部位614可通過相應(yīng)滾 壓部600或602的相應(yīng)插入件形成，如圖19-21所示，而只有在圖21A-21C中成形部位614 并不實現(xiàn)為插入件。使用插入件便于對磨損或斷裂的插入件進行更換，而不必更換整個滾 壓部。雖然本發(fā)明旨在制造外輪廓呈矩形或方形的元件，不過本發(fā)明也可用于制造外輪 廓呈多邊形、橢圓形或圓形的元件，或呈現(xiàn)不同形式的元件，假定前提是，所使用工具被設(shè) 計為從節(jié)段帶制造所希望的輪廓形狀，例如，通過使用相應(yīng)設(shè)計的沖壓工具來制造。因此，根據(jù)本發(fā)明提供了一種方法，其用于制造諸如螺母元件的中空體元件200， 以連接到通常由金屬片構(gòu)成的部件280，該方法特別用于采用具有多個各司其職的工作 站A、B、D或者B、D的行進工具10，對于呈現(xiàn)為節(jié)段條1或卷形體的形式的節(jié)段，先在其中 沖壓出孔204，然后沿其長度切制出元件，從而制造具有至少大致方形或矩形外輪廓202的 中空體元件，可選地隨后形成柱形螺紋206。本發(fā)明的方法的特征在于如下步驟a)在第一步驟中，從呈矩形截面的節(jié)段1開始，執(zhí)行鐓鍛加工，從而導(dǎo)致在節(jié)段的 第一寬側(cè)2處形成柱形凹部208，在節(jié)段的與第一寬側(cè)2相反設(shè)置的第二寬側(cè)3處形成中空 筒形突起210，其中所述突起被環(huán)狀凹部212所圍繞，b)在第二步驟中，保持在柱形凹部的底部214與中空筒形突起210的底部216之 間的連結(jié)部214被穿孔或沖孔，以形成通孔204，C)在第三步驟中，中空體元件200從所述節(jié)段中分離，并可選地設(shè)置有螺紋200。如上文所釋，鐓鍛加工可在行進工具中進行，或者在之前的工作處理中(例如滾壓機構(gòu)中)進行。在步驟a)的鐓鍛過程中，柱形凹部208的直徑與中空筒形突起210的內(nèi)徑應(yīng)制造 為至少大致相等。在根據(jù)步驟b)而將連結(jié)部穿孔的過程中，孔204的直徑優(yōu)選制造為至少大致相當 于柱形凹部208的直徑，并至少大致相當于中空筒形突起210的內(nèi)徑。在制造中空筒形突起210的過程中，優(yōu)選將其設(shè)計為突出超出所述節(jié)段的第二寬 側(cè)。在根據(jù)步驟a)的鐓鍛加工的過程中，環(huán)狀凸起部分260可形成于所述節(jié)段的第一 寬側(cè)2并圍繞柱形凹部208。在根據(jù)步驟a)的鐓鍛加工的過程中，抗轉(zhuǎn)的特征部可在中空筒形突起210處向外 形成，和/或，在圍繞中空筒形突起210的環(huán)形凹部212區(qū)域中向內(nèi)形成?？罐D(zhuǎn)的特征部可以通過處于中空筒形突起210徑向外側(cè)處的肋272和/或槽而形 成?？罐D(zhuǎn)的特征部優(yōu)選通過肋272形成，肋272沿著中空筒形突起210的在環(huán)狀凹部 212底部與一特定部位之間的部分沿軸向延伸，所述特定部位處于所述節(jié)段的第二寬側(cè)與 中空筒形突起的自由端之間。這樣，抗轉(zhuǎn)的肋272的徑向?qū)挾瓤芍辽俅笾律咸幱诘浊?44的最大徑向深度的 40%至90%之間的范圍內(nèi)。與之前方法不同的是，成形加工可在步驟a)中執(zhí)行，其同樣從呈矩形截面的節(jié)段 1開始，其中，可選地在節(jié)段1的第一寬側(cè)2處不設(shè)置柱形凹部208，而是在節(jié)段1的第二寬 側(cè)3處形成在所述節(jié)段的第二寬側(cè)3的凹部212’，凹部212’優(yōu)選在俯視圖中呈多邊形且特 別地呈方形，并圍繞中空筒形突起210，中空筒形突起210部分地通過在形成凹部212’過程 中移位的材料形成并且部分地通過由于形成中空筒形突起210的中空空間而移位的材料 形成，其中凹部212’設(shè)置有一個或多個環(huán)形表面，所述環(huán)形表面相對于中空體元件的中心 縱軸而傾斜設(shè)置，在第二步驟b)中，節(jié)段1的第一寬側(cè)2與中空筒形突起210的底部216 之間的材料被穿孔或沖孔，以形成通孔204。根據(jù)本發(fā)明的中空體元件用于連接到通常由金屬片280構(gòu)成的部件280，并具有 特別地至少大致呈方形或矩形的外輪廓，所述中空體元件具有第一寬側(cè)2和第二寬側(cè)3，第 二寬側(cè)3具有無底切的中空筒形突起210，該中空筒形突起210突出超出第二寬側(cè)3并且 被第二寬側(cè)中的環(huán)形凹部212所圍繞，該中空體元件還具有孔204，孔204從第一寬側(cè)2延 伸穿過形成鉚接部分的中空筒形突起和/或穿過尖突部分222，其中，所述孔可選地具有柱 形螺紋206，上述方法的特征在于，提供了抗轉(zhuǎn)保證的特征部在中空筒形突起210處向外形 成，和/或，在圍繞中空筒形突起210的環(huán)形凹部212的區(qū)域中向內(nèi)形成，上述方法的特征 還在于，在中空筒形突起處不設(shè)置底切?？罐D(zhuǎn)的特征部優(yōu)選地通過在中空筒形突起210徑向外側(cè)處的肋272和/或槽形 成?？罐D(zhuǎn)的特征部可通過沿中空筒形突起210沿軸向延伸的肋272形成。抗轉(zhuǎn)的肋272的徑向?qū)挾瓤芍辽俅笾绿幱谥锌胀残瓮黄?10的壁厚的10%至 60%之間的范圍內(nèi)。
抗轉(zhuǎn)的特征部也可設(shè)置為橫跨環(huán)形凹部的徑向延伸肋272的形式。這種實施例可 見于圖22A-22D并將在下文中進行更詳細的描述。另外，抗轉(zhuǎn)的特征部可被設(shè)置為抗轉(zhuǎn)的傾斜設(shè)置肋的形式，其在環(huán)形凹部上沿徑 向延伸并沿著中空筒形突起沿軸向延伸。進一步，抗轉(zhuǎn)的特征部可設(shè)置為在環(huán)形凹部的傾斜設(shè)置表面中排布的凹部的形 式。第二寬側(cè)3位于環(huán)形凹部212的徑向外側(cè)的平面中，S卩，其與在至所述中空體元件 的側(cè)部的過渡部處的任何圓角特征部或斜切部相分離，因而第二寬側(cè)3在環(huán)形凹部212的 外側(cè)區(qū)域中不具有條、槽或底切。環(huán)形凹部212優(yōu)選設(shè)計為使其外徑僅略小于在俯視圖中呈矩形的中空體元件200 的最小橫向尺寸，從而使環(huán)形凹部與節(jié)段的第二寬側(cè)形成連結(jié)部，所述連結(jié)部在第二寬側(cè) 的平面中的最窄部位處保持處于0. 25mm-lmm的范圍內(nèi)，優(yōu)選大約為0. 5mm。進一步，本發(fā)明提供一種中空體元件，用于連接到通常由金屬片構(gòu)成的部件280， 所述中空體元件特別具有至少大致方形或矩形的輪廓，具有第一寬側(cè)2和第二寬側(cè)3，具有 中空筒形突起，所述中空筒形突起突出超出第二寬側(cè)3而突出并被第二寬側(cè)3中的環(huán)形凹 部212’所圍繞，并且該中空體元件還具有孔204，孔204從第一寬側(cè)2延伸穿過中空突起或 穿過尖突部分210，所述孔可選地具有柱形螺紋206，所述元件的特征在于，環(huán)形凹部212’ 在俯視圖中呈多邊形且特別呈方形，所述元件的特征還在于，環(huán)形凹部212’設(shè)置有相對于 中空體元件的中心縱軸傾斜設(shè)置的一個或多個表面，并且中空筒形突起210不具有底切。根據(jù)本發(fā)明的部件組件由上文所提到的具有創(chuàng)造性的中空體元件200構(gòu)成，該中 空體元件連接到一部件，例如連接到金屬片部件280，所述部件或金屬片部件280的材料接 觸中空體元件的環(huán)形凹部212的表面、抗轉(zhuǎn)的特征部的表面、以及已經(jīng)被卷邊而形成鉚接 卷邊的中空筒形突起210的表面。就此而論，金屬片部件中的環(huán)形槽282的軸向深度的選擇根據(jù)中空筒形突起210 的長度和金屬片部件280的厚度進行，從而使鉚接卷邊并不突出或僅部分地突出而超出金 屬片部件的遠離中空體元件200主體的一側(cè)，并且設(shè)置在中空體元件的第二寬側(cè)3下方圍 繞中空體元件的環(huán)形凹部212的區(qū)域中。中空體元件200的第二寬側(cè)3中圍繞中空體元件200的環(huán)形凹部212的部分，優(yōu) 選地至少大致地不壓入或者最多部分地壓入片材料中。根據(jù)本發(fā)明的行進工具用于制造諸如螺母元件的中空體元件200，中空體元件 200用于連接到通常由金屬片構(gòu)成的部件，所述行進工具特別地用于制造具有至少大致呈 方形或矩形外輪廓202的中空體元件，制造過程如下對于采用節(jié)段條或卷形體形式的節(jié) 段1，先在其中穿孔而形成孔204，然后從節(jié)段1沿長度方向切制出獨立元件，可選地隨后形 成柱形螺紋206，其中，對于所述節(jié)段或相互并排的多個節(jié)段而言，針對行進工具的每次沖 程在每個工作站中總是同時執(zhí)行兩個操作，所述行進工具的特征在于，可在工作站B中執(zhí) 行穿孔加工，并且可以采用切離沖壓器在隨后的工作站D中將中空體元件分離于所述節(jié) 段或每個節(jié)段。就此而論，可在第一工作站A中執(zhí)行鐓鍛加工，例如用于在截面至少大致呈矩形 的節(jié)段的第一寬側(cè)處形成柱形凹部208，并在所述節(jié)段的與第一寬側(cè)相反設(shè)置的第二寬側(cè)
18處形成由環(huán)狀凹部212圍繞的中空筒形突起，。就此而論，執(zhí)行穿孔加工以穿透連結(jié)部，該連結(jié)部在鐓鍛加工后保持在柱形凹部 208的底部與中空筒形突起的中央通道之間。行進工具被改造設(shè)計，以便與具有至少大致呈矩形截面的輸入節(jié)段帶1 一起操 作，輸入節(jié)段帶ι具有第一寬側(cè)2和大致與之相反設(shè)置的第二寬側(cè)3，輸入節(jié)段帶1包括節(jié) 段帶1的規(guī)則交替的節(jié)段部分和由節(jié)段帶1制成的節(jié)段部分，并且每個由節(jié)段帶1制成的 節(jié)段部分均具有在第一寬側(cè)處的柱形凹部208和在第二寬側(cè)3處由環(huán)狀凹部212圍繞的中 空筒形突起210。如上文所提，根據(jù)本發(fā)明的中空體元件200也可以設(shè)計有抗轉(zhuǎn)的肋272，并使這些 肋沿徑向橫跨環(huán)形槽212。圖22A-22D示出了中空體元件200的這種設(shè)計。其與根據(jù)圖 13A-13D的元件唯一主要區(qū)別在于如下事實抗轉(zhuǎn)的肋272沿徑向橫跨環(huán)形槽212，如在此 所示，其中在該實施例中形成抗轉(zhuǎn)的肋272的材料通過清晰的半徑接合至鉚接部分210，并 接合到底部區(qū)域，且接合到環(huán)狀凹部212的傾斜外側(cè)。圖22D中的抗轉(zhuǎn)的肋272的頂側(cè)相對 于所述元件的第二寬側(cè)3部分地設(shè)置為回縮，不過也可以設(shè)置為與該側(cè)平齊。在此，也可以 看出，柱形鉚接側(cè)210的內(nèi)柱側(cè)288的內(nèi)徑略大于螺紋206的外徑，這樣，一方面在處于鉚 接狀態(tài)時，便于將螺釘從下方引入圖22C中的螺紋206，其中，內(nèi)徑288通過錐形區(qū)域288” 形成螺紋引入部并且接合至螺紋，并用于在螺釘引入螺紋206中時使螺釘對中。在本實施例中，柱形鉚接部分210的外側(cè)的半徑制造為比圖13A-13D的實施例中 的略微更明顯(pronounced)。不過，內(nèi)錐形表面288’更小。它在此顯示為略微呈圓角狀， 不過，也可以采用自身公知方式而被設(shè)計為錐形切削表面。在圖22C中可以觀察到在透視側(cè)視圖中處于柱形鉚接部分的左右方的抗轉(zhuǎn)的肋 272，其中陰影部分展現(xiàn)出所述半徑的透視圖，位于圖22C的截面圖平面的后下方的抗轉(zhuǎn)的 肋272的材料通過所述半徑接合到軸向槽(即環(huán)狀凹部212)的傾斜表面。一種將根據(jù)圖 22A-22D的中空體元件連接到金屬片部件的可能方式，針對較薄的金屬片部件280’在圖 23A-23D中顯示，并針對較厚的金屬片部件在圖24A-24D中顯示。所進行的這種連接方式 本身類似于已經(jīng)結(jié)合圖14A-14D所描述的方法，即，也借助于諸如504的沖模母模，其中，在 此的沖模母模除了具有根據(jù)圖14C的負責形成鉚接卷邊506的中心支柱區(qū)域或稱中心凸起 部分以外，還具有在俯視圖中圍繞所述中心支柱的方形凸起部分，該方形凸起部分的橫截 面形狀對應(yīng)于圖23B的凹部510的形狀和在俯視圖中與根據(jù)圖23A-23D的槽510的周界形 狀相互補的形狀。沖模母模的外突起部分在俯視圖中呈現(xiàn)的這種方形形狀精確地導(dǎo)致形成 根據(jù)圖23A-23D和圖24A-24D的凹部510，并同時導(dǎo)致形成在這些視圖中的相應(yīng)凸起部分 512，凸起部分512具有相應(yīng)的方形形狀，并在連接到金屬片部件280’的區(qū)域中緊密圍繞中 空體元件200。以這種方式，除了通過肋272 (圖23A-23D或圖24A-24D中均未示出，不過在 此得到顯示)形成抗轉(zhuǎn)保證之外，也提供了另外的抗轉(zhuǎn)保證。在某些情況下，抗轉(zhuǎn)的肋272 可省略或者可被造得較低，而圍繞中空體元件200外側(cè)的方形凸起部分512可用作唯一的 抗轉(zhuǎn)的特征部。在俯視圖中，方形凸起部分512還被處理為從中空體元件200的下側(cè)至金屬片部 件280’的引人注目的過渡部。通過圖23A-23D與24A-24D的比較，明顯可以看出，可以采用同一中空體元件200來配合不同厚度的金屬片部件280’，而又確保與金屬片部件280’的高質(zhì)量連接。采用這種 方式，可以成功涵蓋的金屬片厚度范圍例如在例如0. 6mm至3. 5mm之間(無限制)，不過在 此只示出了兩個不同的中空體元件200的實施例來對應(yīng)不同長度的中空鉚接部分210。還 優(yōu)選的是，在所述元件區(qū)域中的金屬片部件下側(cè)以及鉚接卷邊506下側(cè)，與在元件外部的 金屬片部件的下側(cè)處于同一平面中，從而有利于將另外的部件通過螺紋方式連接到金屬 片部件的下側(cè)。一旦確定鉚接部分的長度，則在允許范圍內(nèi)可以實現(xiàn)上述目標，而無論金屬 片部件厚度如何。用于制造根據(jù)圖22A-22D的中空體元件200的方法大體上對應(yīng)于之前所述的方 法，并且現(xiàn)在將主要參照圖25A-25F以及26和27來進行更詳細的描述。參照圖25A-25F，在圖25A中可看出，制造所述元件的節(jié)段帶為大致矩形的帶，不 過側(cè)表面7和8彼此略微傾斜設(shè)置，即，它們相互傾斜，從而使其在所述節(jié)段的第一寬側(cè)的 區(qū)域中的彼此間隔小于所述節(jié)段的第二寬側(cè)3的區(qū)域中的彼此間隔。這是由于表示切過所 述帶的截面的節(jié)段帶1在圖25A中的陰影區(qū)域所致。圖25B示出在執(zhí)行鐓鍛加工后的節(jié)段帶，其中，在節(jié)段的第一寬側(cè)2中形成具有半 徑230的柱形凹部208，并在節(jié)段的第二寬側(cè)中形成柱形鉚接部分210以及圍繞其周的環(huán)形 槽212。雖然在圖25B的視圖中不可見，不過橫跨環(huán)狀槽212的抗轉(zhuǎn)的肋272在所述第一重 整步驟中共同形成。進一步，諸如514的切口形成于節(jié)段帶的寬側(cè)3中，該切口垂直于節(jié)段 帶的縱向延伸，即，從一個窄側(cè)7延伸到另一窄側(cè)8。這些切口形成弱化部位，以便以后將單獨元件從節(jié)段帶分離。它們形成圖25B中 所述帶的中央中間部分的邊界，之后在此形成諸如200的中空元件，另一中空體元件的一 部分可見于左手側(cè)切口 514的左方，又一中空體元件200的一部分可見于右手側(cè)切口 514 的右方。用于制造圖22A-22D的元件的行進工具對應(yīng)于如圖25A-25F所示并進行相關(guān)描述 的制造步驟，并示于圖26中，且在圖27中示出了該行進工具的相關(guān)區(qū)域的放大視圖。圖26和27的行進工具大體上對應(yīng)于圖15和16的行進工具，并且如前所述，出于 此原因，相同的附圖標記將用于相應(yīng)部件或具有相應(yīng)功能的部件。在描述根據(jù)圖26和27 的行進工具時，將基本上僅提及相對于根據(jù)圖15和16的行進工具或相對于其它已經(jīng)描述 過的行進工具的重要區(qū)別。不過，在圖15和16的行進工具中，鐓鍛沖壓器64、66設(shè)置在節(jié)段帶1的下方，而 相應(yīng)沖模母模92、94設(shè)置在節(jié)段帶1的上方，在圖26和27的示例中，鐓鍛沖壓器64、66設(shè) 置在節(jié)段帶1的上方，而相應(yīng)的沖模母模92、94定位在節(jié)段帶的下方。由此，在圖26和27 的實施例中，鐓鍛沖模母模92、94的支撐的實現(xiàn)略微不同于圖15和16的實施例中的情況。 不過，此處的沖模母模也設(shè)置在下方工具中的固定位置。之前所提到的在節(jié)段帶中側(cè)表面7和8的傾斜設(shè)置，意在通過鐓鍛沖壓器64、66 使節(jié)段帶在由鐓鍛沖壓器64、66形成的柱形中空空間208所鄰近的上區(qū)域中沿寬度膨脹， 從而使窄側(cè)7和8采取垂直于上、下寬側(cè)2和3的位置，這使得節(jié)段帶在進一步的穿過行進 工具的路徑上得到有序引導(dǎo)。根據(jù)如圖15和16所示的行進工具，孔沖壓器84和86設(shè)置在圖26和27的實施 例中的節(jié)段帶1上方，而相應(yīng)的沖模母模100、102位于節(jié)段帶1下方。
作為在根據(jù)圖26和27的行進工具中的進一步的站，兩個膨脹模704、706設(shè)置用 于使柱形鉚接部分210膨脹，并確定加寬的中空柱形區(qū)域288的最終設(shè)計，中空柱形區(qū)域 288具有形成螺紋引入部的錐形區(qū)域288”和在節(jié)段帶下方的錐形或圓角的引入?yún)^(qū)域288’。 在節(jié)段帶上方，于是定位有兩個沖壓器700、702，其在壓力機關(guān)閉時接合至已經(jīng)提前形成的 柱形凹部208中，并吸收由膨脹模704、706沿獨立中空體元件的縱軸226方向所施加的力。 它們也可以用于校正中空體元件在螺紋引出區(qū)域中的形狀，和/或，用于在進行螺紋切削 加工之前校準區(qū)域208或通道孔204的內(nèi)徑，螺紋切削加工在通過切離沖壓器222從節(jié)段 帶分離出獨立元件并從壓力機移除獨立中空體元件之后首先執(zhí)行。不同于之前所述根據(jù)圖15和16的行進工具的是，此處為了將所述元件移出切離 沖壓器的區(qū)域，不采用彈簧加載凸輪，而是采用可閉塞的引導(dǎo)通道118，在使用時，引導(dǎo)通道 118引導(dǎo)沿節(jié)段帶行進方向離開行進工具的所述元件移出切離沖壓器的區(qū)域。對于壓力機 的每次沖程，從節(jié)段帶分離的第二中空體元件200’如前文所述通過切割模30中的通道孔 28并通過下板12的擴大孔38而引出，并且可以例如在離開板12后或者在板12中通過滑 道而側(cè)向引出壓力機之外。在本實施例中，還應(yīng)該注意到附圖標記為708的小凸起部分。這些凸起部分用于 形成諸如514的切口。還應(yīng)該注意到附圖標記為710的元件。位置傳感器進入柱形中空空 間208，以確保節(jié)段帶至此已經(jīng)得到有序加工并位于行進工具中的正確位置。如果傳感器710在壓力機的每次沖程中并未按照預(yù)定量進入這種中空空間中，而 是例如撞擊到節(jié)段帶的鄰近于這種中空空間的上寬側(cè)，或者例如由于諸如64、66的鐓鍛沖 壓器磨損或斷裂而不存在這種中空空間(由于其確實不存在)，則傳感器710在壓力機關(guān)閉 時逆著作用于傳感器710的凸領(lǐng)712上彈簧714的力向上移動，并因而接近鄰近的傳感器 716，傳感器716傳送用于壓力機中間停止的相應(yīng)信號。然后可調(diào)查出現(xiàn)故障的原因，并可 在執(zhí)行所需要的校正或維修后使壓力機恢復(fù)運行。在壓力機的打開沖程中，上方工具必須被向上抬升足夠遠，而使得鐓鍛沖壓器64 和66、傳感器710、穿孔沖壓器84和86、支撐沖壓器700和702以及切離沖壓器22與節(jié)段 帶的上側(cè)2脫離接觸，而節(jié)段帶必須抬升得足夠遠，從而使其脫離于下方工具的突起部分， 例如鐓鍛模92和94、形成切口的突起708、穿孔模100和102、固定膨脹模704和706、以及 切離模30。對于壓力機的每次沖程，節(jié)段帶根據(jù)箭頭720向右移動，其移動長度相當于兩 個中空體元件200的長度。在本實施例中，每個站的長度對應(yīng)于單獨中空體元件200的長 度的整數(shù)倍。在此，如圖所示，設(shè)置多個空站，以提供用于行進工具的單獨工具的結(jié)構(gòu)空間。 在此，實際上僅在鐓鍛模92、92中鐓鍛沖壓器64、66的區(qū)域中進行顯著的重新定形，這樣， 預(yù)期不會出現(xiàn)節(jié)段帶在行進工具中伸長的問題，具體而言，這是因為，在鐓鍛沖壓器和鐓鍛 模的區(qū)域中產(chǎn)生的擴展部分被節(jié)段帶的側(cè)部7、8的傾斜位置所占據(jù)，從而不會導(dǎo)致節(jié)段帶 伸長。在所有實施例中，所有材料可被視為所述節(jié)段和由所述節(jié)段制成的功能元件的材 料，這些材料在冷卻變形的情況下達到根據(jù)ISO標準的8級或更高的強度值，例如根據(jù)DIN 1654的35B2合金。采用這種方式形成的緊固元件適于用于拉制性金屬片部件的所有普通 鋼材料，還適于鋁或其合金。而且，所述節(jié)段或功能元件也可采用鋁合金，特別是那些高強 度鋁合金，例如AlMg5。節(jié)段或功能元件也可考慮采用更高強度的鎂合金，例如AM50。
雖然本發(fā)明旨在制造外輪廓呈矩形或方形的元件，不過本發(fā)明也可用于制造外輪 廓呈多邊形、橢圓形或圓形的元件，或者具有不同形式的這類元件，假定前提是，所使用的 工具被設(shè)計為例如通過使用相應(yīng)設(shè)計出的沖壓工具而從節(jié)段帶形成所希望的周界形狀。
權(quán)利要求
一種用于制造中空體元件(200)的方法，所述中空體元件(200)用于連接到通常由金屬片組成的部件(280)，所述方法用于通過使用具有多個執(zhí)行相應(yīng)操作的工作站(A、B、D；B、D)的一行進工具(10)，首先在采用條形節(jié)段(1)或卷形體形式的節(jié)段中穿孔而形成孔(204)，然后從所述節(jié)段(1)沿長度切制出獨立元件，從而制造出外輪廓(202)呈方形或矩形的中空體元件，所述方法的特征在于如下步驟a)在第一步驟中，從具有相對布置的第一和第二寬側(cè)的矩形截面的節(jié)段(1)開始，執(zhí)行加工，從而導(dǎo)致所述節(jié)段(1)的所述第二寬側(cè)處的環(huán)形凹部(212’)，所述環(huán)形凹部圍繞具有帶有底部(216)的中空內(nèi)部空間的中空筒形突起(210)，所述中空筒形突起為鉚接部分，并且所述中空筒形突起的形成材料來自在形成所述環(huán)形凹部(212’)的過程中移位的材料和在通過形成所述中空空間的過程中移位的材料，其中所述凹部(212’)具有傾斜于所述中空體元件的中心縱軸設(shè)置的一個或多個環(huán)形表面，b)在第二步驟中，保持在所述第一寬側(cè)與所述中空筒形突起(210)的底部(216)之間的連結(jié)部(218)被穿孔或沖孔，以形成通孔(204)，c)在第三步驟中，所述中空體元件(200)從所述節(jié)段分離。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于在所述第二寬側(cè)(3)處的所述凹部(212’ )在俯視圖中呈多邊形。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于所述多邊形的凹部(212’ )呈方形。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于制造諸如螺母元件的中空體元件(200)的方法，該中空體元件(200)用于通常由鋼制成的部件(280)，所述方法特別用于制造具有大致呈方形或矩形外輪廓(202)的中空體元件。所述方法包括使用包含多個工作站的接續(xù)組合工具(10)，先在輪廓中沖壓出孔(204)，然后在形式為輪廓條(1)或卷形體的輪廓中切制出獨立元件，可選地隨后形成柱形螺紋(206)。本發(fā)明的特征在于，在工作站中執(zhí)行穿孔加工或者沖孔加工。本發(fā)明還涉及中空體元件(200)、部件、接續(xù)組合工具(10)和滾壓磨機(600，602)。
文檔編號B21K1/70GK101954440SQ20101025620
公開日2011年1月26日 申請日期2006年5月24日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月25日
發(fā)明者杰瑞·巴貝吉, 理查德·漢弗伯特, 邁克爾·維也斯 申請人:形狀連接技術(shù)有限公司及兩合公司