在汽車結(jié)構(gòu)領(lǐng)域知道了空間-框架概念(Space-Frame-Konzept)。在這種車身構(gòu)型中采用由閉合空心型材構(gòu)成的骨架，它們直接相互聯(lián)接或通過接點相互聯(lián)接。鋁材料或鎂材料的使用可以因重量減輕而獲得消耗減少和排放減少。

EP 0706843 B1描述了一種連擠帶彎地制造彎曲空心型材的方法以及一種執(zhí)行該方法的裝置，在這里，空心型材利用擠壓過程或緊跟在造型擠壓作業(yè)之后通過橫向于擠壓裝置作用于工件的力而被彎曲。根據(jù)EP 0706843 B1，該發(fā)明描述了通過滾圓有目的地彎曲擠壓型材但不需要隨后的熱加工過程。

由US 5,305,625公開了一種彎曲型材的擠壓方法，其中，在擠壓凹模的內(nèi)表面上，不同的摩擦阻力用于在擠壓過程中確保流動過程的局部減緩或加速。因此，彎曲型材基于不同的摩擦狀況離開凹模，該彎曲型材被引導(dǎo)經(jīng)過彎曲的輸出路段，但未進一步變形。

由JP-A-0347815公開了用于制造彎曲空心型材的方法和裝置，在這里，在彎曲過程中，處于壓力下的氣體被封入空心型材內(nèi)部。與凹模出口有一段距離地設(shè)有導(dǎo)向部件，其中，通過導(dǎo)向部件橫向于擠壓方向的運動，完成空心型材的彎曲。

通過在離開凹模時施加可控的型材彎曲橫向力來直接滾圓擠壓型材的已知方法，給尤其在具有可變曲率的三維型材情況下的所需輪廓的制造帶來了幾乎無法克服的技術(shù)困難。

為了滿足技術(shù)要求而已提出借助擠壓型材的內(nèi)部高壓加工成形(IHU)來完成輪廓和橫截面的精整。此時的缺點是極高的模具成本。

另外，由DE 102 41 028 B3公開了一種由尤其由鋁、鎂或其合金構(gòu)成的擠壓型材來制造弧形(圓形)結(jié)構(gòu)件的方法，該擠壓型材在離開擠壓機凹模之后，被一個或多個導(dǎo)向模具引導(dǎo)以使其成形為筆直型材或弧形(圓形)型材，用切分工具切斷一個端部，在灼熱狀態(tài)下用夾具將其供應(yīng)給熱成型工藝和一個或多個加工站，在這里，在熱成型過程之前調(diào)節(jié)熱成型溫度或在其它加工站之前通過工件冷卻調(diào)節(jié)到最佳工藝溫度。

鑒于此現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的任務(wù)在于指出一種用于制造具有二維結(jié)構(gòu)或三維結(jié)構(gòu)的由輕金屬及其合金構(gòu)成的尤其用于機動車的開口環(huán)形或閉合環(huán)形的結(jié)構(gòu)構(gòu)件的改進方法，其中，從擠壓過程起，可以就其尺寸精度和其正確形狀而言以很高的精度制造結(jié)構(gòu)構(gòu)件。

另一個任務(wù)在于指出一種執(zhí)行該方法的設(shè)備，用于制造作為已可安裝的構(gòu)件的環(huán)形結(jié)構(gòu)構(gòu)件。

根據(jù)本發(fā)明，該任務(wù)將通過根據(jù)權(quán)利要求1和4的方法和設(shè)備來完成。在從屬權(quán)利要求中說明了本發(fā)明的其它有利實施方式。

用于制造具有二維結(jié)構(gòu)或三維結(jié)構(gòu)的由輕金屬及其合金(最好是由鎂或鎂合金)構(gòu)成的開口環(huán)形或閉合環(huán)形的結(jié)構(gòu)構(gòu)件的方法包括以下步驟：由來自擠壓機的擠壓型材呈螺旋形狀制造環(huán)形的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，其中，端部略微重疊；在重疊部位從擠壓棒材上切掉螺旋形狀；將由擠壓型材制造的螺旋形狀精整成二維或三維的結(jié)構(gòu)構(gòu)件。

為了獲得閉合環(huán)形的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，在精整后位于一個平面內(nèi)的端部借助不可分離的連接方式相互連接。這例如可以通過焊接或粘接進行。

該環(huán)形的結(jié)構(gòu)構(gòu)件可以呈圓形或任何近似多角的形狀構(gòu)成，在這里，在角部所設(shè)定的半徑可以被設(shè)計為恒定的或遞增或遞減的。

被用于執(zhí)行該方法的設(shè)備基本上由儲錠場、錠加熱爐、具有用于產(chǎn)生螺旋形狀的導(dǎo)向模具的擠壓機、切分裝置、精整裝置和或許用于不可分離地連接環(huán)形的結(jié)構(gòu)構(gòu)件的端部的裝置組成。

該精整裝置能以彎曲裝置和/或矯直裝置的形式構(gòu)成。借助該精整裝置，使該螺旋形狀變形為二維或三維的結(jié)構(gòu)構(gòu)件。該精整裝置優(yōu)選由兩個部分構(gòu)成的精整模具構(gòu)成，其上半部分和/或下半部分可以相對移動。通過借助至少一個壓力機氣缸對兩個半模中的至少一個施壓，該結(jié)構(gòu)構(gòu)件被精整，確切說被精整至統(tǒng)一的尺寸或統(tǒng)一的形狀。同時，該結(jié)構(gòu)構(gòu)件被矯直。根據(jù)該精整裝置的半模設(shè)計結(jié)構(gòu)，可以使該結(jié)構(gòu)構(gòu)件變?yōu)槎S形狀或三維形狀。

還可能的是，在一個半模或兩個半模中加入沖壓凹模、切割模具或沖孔模具，由此存在以下可能，在精整過程中進行對表面的沖壓作業(yè)和/或切割作業(yè)和/或沖孔作業(yè)。

本發(fā)明的一個優(yōu)點在于，在加工過程中，從擠壓開始直到精整進行熱成形，熱成形溫度根據(jù)所用的輕金屬在150℃至600℃范圍內(nèi)。

當使用鎂或鎂合金時，熱成形溫度在250℃至450℃范圍內(nèi)。

結(jié)合一個實施例來詳細描述本發(fā)明。對應(yīng)的圖1示出用于制造閉合環(huán)形的結(jié)構(gòu)構(gòu)件的設(shè)備。

根據(jù)圖1的設(shè)備由用于儲備壓料棒4的儲錠場1、將壓料棒4加熱至擠壓溫度的加熱爐2以及包括用于產(chǎn)生螺旋形狀9的導(dǎo)向模具5的擠壓機3組成。精整裝置7和連接裝置8與之相連，在該連接裝置中，螺旋形狀9的經(jīng)過精整的端部被連接成一個閉合環(huán)形的結(jié)構(gòu)構(gòu)件10。

被加熱到擠壓溫度的壓料棒4被裝入擠壓機3的擠壓筒中并被成形為擠壓型材。來自擠壓機3的凹模的擠壓型材隨后借助導(dǎo)向模具5被成形為螺旋形狀9，確切說被如下加工：螺旋形狀9的端部略微重疊。

隨后，擠壓機3被停機，螺旋形狀9在端部重疊的部位，借助切分裝置6(呈飛鋸形式)從所輸出的擠壓型材上被切下來。在切分過程后，被切掉的螺旋形狀9被轉(zhuǎn)送至精整裝置7并在該精整裝置中例如被精整成環(huán)形的結(jié)構(gòu)構(gòu)件10。通過精整裝置7，以高尺寸精度和正確形狀完成了結(jié)構(gòu)構(gòu)件10的制造，確切說制造成已可安裝的構(gòu)件。

在精整過程之后，端部通過不可分離的連接(如通過焊接)在連接裝置8中相互連接。因此，已可安裝的構(gòu)件離開該設(shè)備。

附圖標記列表

1-儲錠場

2-錠加熱爐

3-擠壓機

4-壓料棒

5-導(dǎo)向模具

6-切分裝置

7-精整裝置

8-連接裝置

9-螺旋形狀

10-結(jié)構(gòu)構(gòu)件