端側(cè)流體密封封閉的柱形管及其生產(chǎn)方法
【專利說明】端側(cè)流體密封封閉的柱形管及其生產(chǎn)方法
[0001]本發(fā)明涉及一種端側(cè)流體密封封閉的柱形管及其生產(chǎn)方法。這樣的柱形管尤其用作或用于機動車減震器的減震器管的加工，即，對用于機動車減震器的柱形管部件的加工，該機動車減震器通常設有焊接保持部?！傲黧w密封”意味著針對液體和/或氣體的密封性。尤其是這里所說的氣密密封的柱形管。
[0002]已知的是，生產(chǎn)由例如符合DIN EN 10305_2、E235+C標準的精密管制成的柱形管。因此，該精密管在所期望的管端或者各個端側(cè)通過冷成型和/或熱成型被流體密封。因此，在這樣產(chǎn)生的、具有加厚壁的底部或者管底部處焊接保持部，從而產(chǎn)生焊接保持部。該保持部通常具有叉形或者環(huán)形(也被稱作眼孔)形狀。因此，相應的環(huán)形保持部也實現(xiàn)了橡膠軸承的插裝或裝配。該保持部用于將減震器固定在機動車車身上或者行駛機構(gòu)部分上。該橡膠軸承也被稱作無聲軸承并且通常用于避免出現(xiàn)拍板聲。
[0003]還已知的是，利用深拉法借助非常多的成型步驟和中間熱處理來生產(chǎn)這樣的柱形管。因此，該焊接保持部被焊接在已經(jīng)在柱形管上成型的底部，即，管底部上。
[0004]本發(fā)明的任務在于，提供一種改進的柱形管以及改進的生產(chǎn)該柱形管的方法。
[0005]該任務關(guān)于方法的部分將通過根據(jù)權(quán)利要求1的方法來解決。該方法尤其用于生產(chǎn)機動車減震器的減震器管形式的柱形管。該柱形管由管狀坯件制造而成。該柱形管尤其在周向上和軸向方向上皆具有恒定的壁厚。該方法包括以下步驟:
[0006]首先借助冷成型工藝以期望的幾何結(jié)構(gòu)及期望的狀態(tài)將坯件成型為柱形管。該坯件由可冷成型的材料制成，尤其由縱向焊接標準化鋼管制成。在此尤其考慮用牽拉(也被稱作拉伸)作為冷成型工藝。成型這樣進行，即，在柱形管的正面的、流體焊接的端部區(qū)域處存留有一個位于坯件或柱形管中的開口。換句話說，在坯件上本身不產(chǎn)生密封的管底部。在進一步的方法步驟中，在該端部區(qū)域的徑向外邊緣區(qū)域中產(chǎn)生用于隨后附接端件的安裝區(qū)。在進一步的方法步驟中，將柱形管密封，因而將以流體密封方式封閉開口的端件以流體密封的方式附接在安裝區(qū)中。該附接尤其通過流體密封方式的焊接來實現(xiàn)。因此該安裝區(qū)是適于焊接的焊接區(qū)，該焊接區(qū)對于焊接過程來說尺寸也是合適的，即，足以負載，足夠厚且足夠堅固。通過將端件附接在柱形管上產(chǎn)生流體密封的管底部。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的方法的優(yōu)勢在于，該柱形管在冷成型的區(qū)域內(nèi)能夠分別具有所期望的，即，有針對性的壁厚和強度。因為通過為成型方法確定合適的參數(shù)能夠很好地設置或?qū)崿F(xiàn)該特性。對有針對性的壁厚和強度的設置能夠例如通過坯件的厚度和基材、對坯件的預處理、用于拉伸的凹模的形式在冷成型區(qū)域內(nèi)進行設置。在冷成型時，尤其通過一次或多次牽拉來尤其減小壁厚或壁厚度并且/或者改變改變坯件的內(nèi)徑和/或外徑，從而通常在軸向方向上將坯件拉長。
[0008]因此，必要時在冷成型后實現(xiàn)對相應端部的柱形管的長度切割，該端部位于與流體密封的端部相對的位置。
[0009]在該方法優(yōu)選的實施方式中，借助冷成型工藝在坯件的端部區(qū)域處構(gòu)造圍繞端側(cè)的管開口的擋邊。在此，安裝區(qū)的至少一部分被構(gòu)造成該擋邊的至少一部分。該擋邊供將坯件成型為柱形管的冷成型工藝使用，尤其用于牽拉工藝，即，當借助壓凹模拉伸該坯件時，將該坯件反向保持在芯棒上。在此，安裝區(qū)的尺寸尤其被制定為適合焊接的焊接區(qū)，使得擋邊的尺寸與之相對應。換句話說，產(chǎn)生一個擋邊，該擋邊不只自身用作擋邊，而且能夠?qū)崿F(xiàn)用作安裝區(qū)的雙重作用，尤其能夠?qū)崿F(xiàn)用作焊接區(qū)的作用。因此，例如將該擋邊生產(chǎn)為以及該擋邊的尺寸制定為具有較大或體積較大的或者具有廣泛的材料特性，如同實際的牽拉工藝以及成型法所需要的那樣。
[0010]在本方法的另一個優(yōu)選的實施方式中，安裝區(qū)與柱形管的至少一部分一起在冷成型工藝單個工序中由坯件產(chǎn)生或加工而成。因此例如尤其當在坯件上模制出擋邊之后以及將坯件串在芯棒上之后，將坯件從相應的端側(cè)拉伸出來。其中同時拉伸擋邊的區(qū)域以及連接至擋邊區(qū)域的柱形管的區(qū)域并且從而使得位于該擋邊的區(qū)域內(nèi)的安裝區(qū)與至少一部分柱形管一起也得以被處理，尤其是被加工完成。
[0011]在本方法的另一個優(yōu)選的實施方式中，坯件被這樣成型，即，按照輕型構(gòu)件的特性在施力點和/或焊接點的區(qū)域內(nèi)比在柱形管的其它區(qū)域上實現(xiàn)更大的壁厚和/或強度。根據(jù)本方法的該實施方式能夠?qū)崿F(xiàn)的是，將柱形管生產(chǎn)為符合要求且成本有利的輕型構(gòu)件。為了生產(chǎn)輕型構(gòu)件，這里將冷成型的優(yōu)點，尤其是牽拉工藝的優(yōu)點與根據(jù)本發(fā)明特別簡單的、柱形管在端側(cè)流體密封方式地封閉的特性和方式相結(jié)合。使用牽拉工藝來生產(chǎn)管狀輕型構(gòu)件的特點和優(yōu)點例如摘引自該申請人的文獻DE102007045719A1。尤其是在該文獻中提出的變型和可能性也可被轉(zhuǎn)載到本方法上或被用在這里。
[0012]上述實施方式的一個優(yōu)選的變型中，坯件按照輕型構(gòu)件的特性在軸向連接到端部區(qū)域的第一區(qū)或者軸向區(qū)域內(nèi)被這樣成型，即，使得該第一區(qū)被構(gòu)造成具有較小的壁厚。換句話說，該第一區(qū)被實施為相對于柱形管的其它區(qū)域具有較薄的壁厚。因此，該第一區(qū)在使用減震器管的情況下被用作活塞行進區(qū)。該方法變型尤其提供的是，根據(jù)上述方法在單個工序中，既生產(chǎn)第一區(qū)也生產(chǎn)安裝區(qū)。尤其將借助唯一的第一凹模來拉伸這兩個區(qū)域，其中因此在安裝區(qū)中實現(xiàn)較大壁厚的施力點或焊接點。
[0013]在上述實施方式的另一個優(yōu)選的變型中，坯件在第二軸向區(qū)域中被這樣成型，使得該第二區(qū)域按照輕型構(gòu)件的特性被構(gòu)造為在力學方面穩(wěn)定的固定區(qū)。該第二區(qū)尤其為在軸向上連接至第一區(qū)的區(qū)域或軸向區(qū)域，該區(qū)域被實施為相對于柱形管的其它區(qū)域，尤其是相對于第一區(qū)域具有較大的壁厚。因此在第二區(qū)域中產(chǎn)生施力點或者焊接點，該施力點或者焊接點在使用減震器管時被用于安裝活塞桿導向部。
[0014]在另一個優(yōu)選的方法變型中，冷成型工藝，尤其是端部區(qū)域、第一區(qū)以及第二區(qū)中的冷成型工藝被共同實施在插入坯件中的同一芯棒上。該芯棒尤其是呈柱形，即:其至少在待生產(chǎn)的柱形管的區(qū)域內(nèi)具有恒定的直徑。在此情況下，恒定的直徑以及柱形形狀也包括略微呈圓錐形的形狀，從而用芯棒以已知的方式來減輕已完成成型的柱形管的松動。因此，通常根據(jù)本發(fā)明在安裝區(qū)處附接端件之前，尤其是在焊接前用芯棒將已成型的坯件剝離。
[0015]在本方法的一個特別優(yōu)選的實施方式中使用這樣一種端件，該端件具有減震器的叉形保持部或者環(huán)形保持部。換句話說，減震器已知的叉形保持部或環(huán)形保持部也被安在端件上或者被實施為與該端件是一體的，該過程能夠在將該端件附接在柱形管上之前或者之后實現(xiàn)。
[0016]在該實施方式的一個優(yōu)選的變型中使用一種這樣的端件，該端件形成叉形保持部的中間部件。其中，該叉形保持部尤其被實施為與端件是一體的。相應的叉形保持部通常被設計為U形形狀和條形形狀。因此，該叉形保持部的中間部分實現(xiàn)了作為柱形管的端件的雙重功能。
[0017]在上述實施方式的另一個變型中使用這樣一種端件，該端件具有附接在環(huán)形保持部上的墊片。換句話說，該環(huán)形保持部被附接在該墊片上，尤其被焊接在該墊片上。在此不必進行流體密封方式的焊接，因為在墊片與柱形管之間已產(chǎn)生了流體密封性。
[0018]關(guān)于柱形管，本發(fā)明的該任務通過根據(jù)權(quán)利要求11的端側(cè)流體密封封閉的柱形管來完成。有利的改進被陳述在相應的從屬權(quán)利要求中。該柱形管已與根據(jù)本發(fā)明的方法相結(jié)合地與其結(jié)構(gòu)和優(yōu)點一起被加以說明，其中借助該方法將實現(xiàn)各個具體的特征。
[0019]如上所述，根據(jù)本發(fā)明的方法尤其能被用于生產(chǎn)用于機動車減震器的、柱形管形式的減震器管。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的柱形管可被相應地用作用于機動車減震器的減震器管。
[0021]參照附圖中的實施例來進一步描述本發(fā)明。其中，分別以示意性概略圖示出了:
[0022]圖1是根據(jù)本發(fā)明被構(gòu)造為具有叉形保持部的減震器管的柱形管；
[0023]圖2是具有環(huán)形保持部的替代柱形管；
[0024]圖3是用于根據(jù)本發(fā)明的方法的管狀坯件；
[0025]圖4是在圖3中的坯件上模制擋邊；
[0026]圖5是柱形管的端部區(qū)域以及第一區(qū)的冷成型過程；
[0027]圖6是柱形管的第二區(qū)的冷成型過程；
[0028]圖7是最終完成加工的柱形管；
[0029]圖8是通過將端件附接在圖7中的柱形管上來在端側(cè)進行流體密封封閉；以及
[0030]圖9是用另選的端件封閉柱形管的過程。
[0031]圖1示出了柱形管2，該柱形管在其端側(cè)4處以流體密封方式封閉。在實施例中，該柱形管是機動車減震器的減震器管。如以下將進一步闡述的那樣，柱形管2借助冷成型工藝(此處為牽拉工藝)由管狀坯件30加工成型。在被設于端側(cè)4上的端部區(qū)域6內(nèi)，該柱形管具有開口 8。在柱形管2中，在端側(cè)的端部區(qū)域6中借助冷成型工藝來構(gòu)造包圍開口8而供冷成型工藝(此處為牽拉工藝)使用的擋邊(Mitnehmerkante) 16。該端部區(qū)域6的徑向外邊緣區(qū)域10表示安裝區(qū)12，例如焊接區(qū)。在安裝區(qū)12處以流體密封的方式附接端件14，以便以流體密封的方式封閉開口 8，并且在此情況下氣密密封式地焊接該端件。
[0032]該安裝區(qū)12的一部分此時構(gòu)成為擋邊16的一部分。安裝區(qū)12的其余部分伸入柱形管2中以及該柱形管的第一軸向區(qū)18中。坯件30在用于實施例中這樣成型為柱形管2，即，使得在柱形管上按照輕型構(gòu)件的特性在施力點和/或焊接點的區(qū)域內(nèi)實現(xiàn)比在柱形管的其它區(qū)域處更大的壁厚和強度。軸向連接至端部區(qū)域6處的柱形管2的第一區(qū)18按照輕型構(gòu)件的特性被構(gòu)造為具有減小的壁厚。此外，在柱形管2上按照輕型構(gòu)件的特性將連接至第一區(qū)18上的第二軸向區(qū)20構(gòu)造為在力學方面穩(wěn)定的固定區(qū)。
[0033]在實施例中，在柱形管2上附接有叉形保持部22，該叉形保持部一體式地構(gòu)成并且其中心部分24為端件14。在實施例中，在第一區(qū)18中壁厚的值定為dl = 1.2mm，在第二區(qū)20中壁厚的值定為d2 = 1.7mm，使得區(qū)域18中的壁厚小于區(qū)域20中的壁厚。在此產(chǎn)生不同的材料強度。在實施例中，第一區(qū)18表示減震器的活塞行進區(qū)域，而第二區(qū)20則表示用于活塞桿導向部的固定區(qū)域。該描述的所有給定值僅為舉例之用?？傊?，在這樣制定尺寸的情況下，在柱形管2上通過將該柱形管2實施為輕型構(gòu)件而不是