本發(fā)明涉及一種用于在工件上生產(chǎn)套環(huán)的方法和裝置。

背景技術(shù)：

在如板坯或其他預(yù)制件的工件上，為了不同的目的，例如用作引導(dǎo)座、加固座或螺紋座，而需要套環(huán)或頸。為此所需的套環(huán)借助例如成型法，所謂的套環(huán)拉伸或縮頸在工件上制成。

如果套環(huán)的精準(zhǔn)的形狀例如其長度或直徑是重要的，則可以例如首先進(jìn)行工件的鉆孔。接著可以借助局部錐形的、尖的或者圓的套環(huán)沖模進(jìn)行已形成的孔的擴(kuò)展，其中，通常垂直于工件構(gòu)造套環(huán)。擴(kuò)展的程度在此可以根據(jù)所要達(dá)到的套環(huán)長度和/或所要實(shí)現(xiàn)的擴(kuò)展的大小確定。

對于套環(huán)長度和/或套環(huán)的邊沿不必滿足特殊的質(zhì)量要求的情況，還已知的是，借助熱熔鉆或擠榨對沒有預(yù)先鉆孔的工件進(jìn)行套環(huán)的成型。在熱熔鉆的情況下，由于局部劇烈變形和由此提高的材料儲備量和增量變形，使套環(huán)的長度變大成為可能，然而由此部分地使得縮頸的形狀還原度和準(zhǔn)確度受損。

然而在不含局部劇烈變形的套環(huán)的生產(chǎn)時(shí)需要注意，材料的擴(kuò)展對于相應(yīng)的工件材料造成巨大的應(yīng)力，因?yàn)橛绕涫沁呇貐^(qū)域被劇烈拉伸。如果在此超出了材料的可延展性，則在局部產(chǎn)生極限拉伸并使可用性下降或者導(dǎo)致材料失效并且工件材料在套環(huán)區(qū)域開裂或撕破。

從而孔的擴(kuò)展能力不僅取決于開始時(shí)或產(chǎn)生的孔的尺寸，還取決于限制可實(shí)現(xiàn)的套環(huán)大小和/或套環(huán)長度的極限的材料本身。因此，軟的,可深沖的鋼具有良好的孔的擴(kuò)展能力。相應(yīng)地，高強(qiáng)度鋼的孔的擴(kuò)展能力較低，從而尤其使通過此材料可實(shí)現(xiàn)的套環(huán)長度可能非常受限。

然而，即使如此為了擴(kuò)展可實(shí)現(xiàn)的套環(huán)長度，由us1613961已知，首先在平坦的板中形成一個(gè)孔或開口，從而避免在生產(chǎn)縮頸時(shí)的裂縫。接著，板被置于工具中并且借助圓錐形的沖模擴(kuò)展經(jīng)過鉆孔的、平坦的板的開口并且形成套環(huán)。其中，環(huán)繞在孔周圍的材料應(yīng)當(dāng)足夠形成期望的套環(huán)長度。

由de102006029124a1同樣已知一種使用沖模和托架進(jìn)行板的縮頸的方法和裝置，其中，縮頸套環(huán)的成型厚度應(yīng)當(dāng)流程可靠地實(shí)現(xiàn)。其中，在裝置中放入平坦的、具有孔的板，并在此借助沖模和鋼模形成套環(huán)。流程可靠性的改進(jìn)應(yīng)該這樣實(shí)現(xiàn)，即，鉸接地構(gòu)造一個(gè)托架從而能夠更好地貼靠在板上。

然而，已知的方法所實(shí)現(xiàn)的套環(huán)的成型尤其在其長度方面，不是無法達(dá)到滿意的程度就是實(shí)現(xiàn)的方式相對昂貴，例如液壓成型的實(shí)現(xiàn)方式。因此依然存在不通過昂貴的方法，例如避免使用液壓成型的方法，利用高強(qiáng)度或其他金屬或高強(qiáng)度鋼實(shí)現(xiàn)更大的套環(huán)長度的需求。

尤其在不利的拉伸比例的情況下，例如如果初始的工件直徑或法蘭區(qū)域相比深沖區(qū)域的直徑更大，則依然存在擴(kuò)展可實(shí)現(xiàn)的套環(huán)長度的需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

因此，本發(fā)明的目的在于，提供一種用于在工件上生產(chǎn)套環(huán)的方法和裝置，其中，能夠高質(zhì)量地通過簡單的方式以高強(qiáng)度金屬，尤其是以高強(qiáng)度鋼實(shí)現(xiàn)大套環(huán)長度。

該目的根據(jù)本發(fā)明的第一教導(dǎo)在這樣的方法中通過包含以下步驟的方法實(shí)現(xiàn)：為了構(gòu)成用于套環(huán)拉伸過程的材料冗余而預(yù)制工件上的一個(gè)區(qū)域；工件的套環(huán)拉伸，其中，被拉伸過的工件具有法蘭區(qū)域和連接在法蘭區(qū)域上的被拉伸過的區(qū)域，其中，被拉伸過的區(qū)域具有邊框區(qū)域和連接在邊框區(qū)域上的拉伸底，并且，其中材料冗余區(qū)域的材料至少部分地用于構(gòu)成邊框區(qū)域；為位于工件的被拉伸過的區(qū)域中的拉伸底鉆孔，從而在拉伸底中形成開口并且在邊框區(qū)域上連接一個(gè)拉伸底部件區(qū)域，并且擴(kuò)展拉伸底部件區(qū)域。

一方面已經(jīng)顯示出，產(chǎn)生套環(huán)和縮頸時(shí)，通過至少一個(gè)套環(huán)拉伸過程產(chǎn)生的邊框區(qū)域與擴(kuò)展的拉伸底部件區(qū)域組合用于在必要時(shí)更長并且更精確地形成套環(huán)是有優(yōu)勢的，因?yàn)檫吙騾^(qū)域以及擴(kuò)展的拉伸底部件區(qū)域都構(gòu)成套環(huán)的至少一部分。例如，套環(huán)包括邊框區(qū)域和擴(kuò)展的拉伸底部件區(qū)域。其中，尤其有利的是，該方法可以通過現(xiàn)有的輔助沖壓的工藝步驟實(shí)現(xiàn)，因?yàn)椋绕涫翘篆h(huán)拉伸和擴(kuò)展可以通過拉伸凸模實(shí)現(xiàn)。

另一方面顯示出，通過設(shè)置預(yù)成型步驟可以這樣改型工件的一個(gè)區(qū)域，即由此可以構(gòu)成用于隨后的套環(huán)拉伸過程的材料冗余。由此即使在高強(qiáng)度材料上也可以通過套環(huán)拉伸，鉆孔和擴(kuò)展的步驟的組合尤其有效地提升套環(huán)長度。通過該方法可以向邊框區(qū)域中導(dǎo)入比目前已知的方法更多的材料。該方法由此可以滿足對套環(huán)的高質(zhì)量要求。底部區(qū)域同樣不會過度變薄，從而避免在套環(huán)長度更大時(shí)的底部裂紋。

工件上的修改和調(diào)整可以通過專門用于支持套環(huán)拉伸過程的材料冗余進(jìn)行。例如可以由此提供額外的材料和/或使拉伸區(qū)域中的工件材料的流動變得容易。例如可以通過構(gòu)成材料冗余的預(yù)成型而在材料冗余區(qū)域中堆積材料，從而提供用于套環(huán)拉伸的額外的材料。例如在材料冗余區(qū)域中可以具有特殊的有利于套環(huán)拉伸的工件幾何形狀。材料冗余的材料在套環(huán)拉伸過程中可以尤其流入邊框區(qū)域中。材料冗余優(yōu)選地在工件的套環(huán)拉伸之后被用光。

工件優(yōu)選由金屬構(gòu)成，尤其是鋼。作為鋼，既可以考慮軟質(zhì)可深沖的鋼，也可考慮較高強(qiáng)度或超高強(qiáng)度鋼。工件可以例如主要是平坦、尤其是未鉆孔的扁條，板，半成品或接近完成成型的部件。通過該方法可以非常高效地直接在扁條上模制套環(huán)。該方法范圍內(nèi)的套環(huán)拉伸則是例如一個(gè)單級套環(huán)拉伸過程。然而，工件也可以是已成型的，例如已拉伸的工件，例如成品。套環(huán)拉伸從而可以多級地例如在不同的工具中進(jìn)行，從而進(jìn)一步增大套環(huán)長度或靈活地執(zhí)行單個(gè)的工藝步驟。該方法范圍內(nèi)的套環(huán)拉伸從而具有例如最后的套環(huán)拉伸步驟。材料冗余可以例如在套環(huán)拉伸開始前或者在最后的套環(huán)拉伸步驟之前形成。

該方法可以例如是冷加工或熱加工的一部分，或者是這些的結(jié)合。例如，用于形成材料冗余的預(yù)成型，套環(huán)拉伸，鉆孔和/或擴(kuò)展可以通過熱加工或者冷加工進(jìn)行。

為了提高流程可靠性和套環(huán)質(zhì)量，拉伸底部件區(qū)域在徑向上的，也就是尤其垂直于套環(huán)拉伸方向的寬度優(yōu)選地最大相當(dāng)于材料的最大擴(kuò)展寬度。

套環(huán)拉伸可以例如借助拉伸凸模和相稱的鋼模進(jìn)行。鋼模具有例如縮頸輪廓，邊框區(qū)域以此成型，套環(huán)拉伸從而可以在產(chǎn)生套環(huán)期間流程可靠地進(jìn)行。鉆孔優(yōu)選地借助沖孔凸模進(jìn)行。優(yōu)選地使用組合式的拉伸-沖孔凸模，其在拉伸凸模底部具有切邊，優(yōu)選地具有圓角切邊，從而還可以借助該凸模鉆孔。

按照根據(jù)本發(fā)明方法的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，材料冗余區(qū)域至少部分地位于待拉伸區(qū)域的外側(cè)。其中，待拉伸的區(qū)域尤其代表拉伸凸模與工件的接觸區(qū)域。優(yōu)選地，材料冗余區(qū)域完全地位于待拉伸區(qū)域的外側(cè)。例如，在法蘭區(qū)域中具有材料冗余區(qū)域。由此可以在與套環(huán)拉伸區(qū)域特定距離上具有材料冗余區(qū)域，并且在套環(huán)拉伸過程中更加流程可靠地提供材料。

替代地或額外地，材料冗余區(qū)域還可以在待拉伸區(qū)域，也就是拉伸底區(qū)域中構(gòu)成，從而抵消尤其是底部拉伸半徑區(qū)域中的變薄。

按照根據(jù)本發(fā)明方法的另一個(gè)實(shí)施例，通過對用于構(gòu)成材料冗余區(qū)域的預(yù)成型，尤其以加強(qiáng)筋的形式構(gòu)造一個(gè)或多個(gè)凸起。例如，在待拉伸區(qū)域周圍，尤其以加強(qiáng)筋的形式構(gòu)造一個(gè)或多個(gè)環(huán)形的，尤其是同心的凸起。優(yōu)選具有至少兩個(gè)環(huán)繞待拉伸區(qū)域的環(huán)形加強(qiáng)筋。已經(jīng)顯示出，該種預(yù)成型一方面使執(zhí)行尤其快速并且使循環(huán)周期特別快，另一方面滿意地實(shí)現(xiàn)了必要的材料冗余的形成。例如，凸起與套環(huán)拉伸方向相反設(shè)計(jì)，從而使工件即使有凸起也能夠平放在用于套環(huán)拉伸的工具上。

基本上還可想到材料冗余區(qū)域的替代的實(shí)施例，例如通過材料加厚或套環(huán)拉伸方向的凸起。

例如在套環(huán)拉伸的末端不再具有凸起。從而為了構(gòu)成材料冗余區(qū)域只進(jìn)行必要的預(yù)成型，從而避免過多的材料應(yīng)力。

按照根據(jù)本發(fā)明方法的另一個(gè)實(shí)施例，對用于構(gòu)成材料冗余區(qū)域的預(yù)成型依照工件的特性和/或待實(shí)現(xiàn)的套環(huán)形狀進(jìn)行。通過依照套環(huán)形狀定制材料冗余區(qū)域，套環(huán)的流程可靠的生產(chǎn)可以低成本地實(shí)現(xiàn)。例如，材料冗余區(qū)域的幾何形狀依照材料和/或工件厚度確定。如果例如在材料冗余區(qū)域中具有一個(gè)或多個(gè)加強(qiáng)筋，則例如加強(qiáng)筋的高度，寬度和/或形狀依照材料和/或工件厚度確定。加強(qiáng)筋的間距同樣可以依照材料特性確定。例如這樣選擇加強(qiáng)筋的高度，使其不超過材料的延展性。材料冗余區(qū)域中通過預(yù)成型額外產(chǎn)生的工件長度同樣這樣確定，使其不超過材料的延展性。

按照根據(jù)本發(fā)明方法的另一個(gè)實(shí)施例，對用于構(gòu)成材料冗余區(qū)域的預(yù)成型至少局部地包括最大達(dá)到材料延展極限的預(yù)拉伸。已經(jīng)顯示出，通過材料的預(yù)拉伸以及由此產(chǎn)生的額外的長度可以改善由材料冗余進(jìn)入到邊框區(qū)域中的材料流，并且可以簡單并且高效地提供材料冗余。其中，優(yōu)選地不超過材料的延展性，否則對流程可靠性和質(zhì)量不利。

按照根據(jù)本發(fā)明方法的另一個(gè)實(shí)施例，材料冗余區(qū)域基本上相當(dāng)于工件的套環(huán)拉伸長度。通過材料冗余區(qū)域的設(shè)置，可以防止過度的變薄或產(chǎn)生材料失效，因?yàn)橥ㄟ^材料冗余可以為套環(huán)拉伸過程提供額外的材料。例如區(qū)域的擴(kuò)展范圍或區(qū)域的截面長度基本上相當(dāng)于套環(huán)拉伸長度。

按照根據(jù)本發(fā)明方法的另一個(gè)實(shí)施例，在工件的材料冗余區(qū)域中在套環(huán)拉伸時(shí)至少暫時(shí)地并且至少局部地施加一個(gè)尤其是受控的力，例如在套環(huán)拉伸方向通過壓緊裝置。通過尤其受控的施加力可以向待拉伸區(qū)域中壓入額外的材料冗余，這可以尤其改善進(jìn)入邊框區(qū)域中的材料流。

按照根據(jù)本發(fā)明方法的另一個(gè)實(shí)施例，用于構(gòu)成材料冗余區(qū)域的預(yù)成型在第一工具或工具區(qū)段進(jìn)行，并且至少套環(huán)拉伸在第二工具或工具區(qū)段進(jìn)行。以此方式，材料冗余區(qū)域的預(yù)成型能夠整合到現(xiàn)有的方法中而不對套環(huán)拉伸工具進(jìn)行明顯的修改。為了進(jìn)一步縮短循環(huán)周期，第一工具可以可選地整合到其他操作步驟中，例如第一套環(huán)拉伸操作或工件的切割。優(yōu)選地在第二工具中進(jìn)行套環(huán)拉伸，拉伸底鉆孔和拉伸底部件區(qū)域的擴(kuò)展。由此還可以使單個(gè)工具間所需的運(yùn)輸降到最低。

因此優(yōu)選地首先在第一工具中放置工件，其中至少進(jìn)行用于構(gòu)成材料冗余區(qū)域的預(yù)成型。隨后可以取出工件并且接著放入第二工具中。其中，工件由壓緊裝置在例如拉伸凸模和鋼模之間傳遞。在套環(huán)拉伸，鉆孔和工件的擴(kuò)展之后，可由第二工具中取出具有構(gòu)造完成的套環(huán)的工件。

根據(jù)本發(fā)明的第二教導(dǎo)，開篇所述的目的將通過用于在工件上生產(chǎn)套環(huán)的裝置，尤其是用于執(zhí)行本發(fā)明的方法的裝置實(shí)現(xiàn)，該裝置具有為了構(gòu)成用于套環(huán)拉伸的材料冗余而進(jìn)行的工件區(qū)域的預(yù)成型所需的預(yù)成型工具，具有用于套環(huán)拉伸的工具，該工具設(shè)計(jì)以這樣的方式拉伸工件，使工件具有一個(gè)帶有邊框區(qū)域的連接在法蘭區(qū)域上的被拉伸區(qū)域以及帶有連接在邊框區(qū)域上的拉伸底，具有用于鉆孔的工具，該工具設(shè)計(jì)為拉伸底鉆孔，從而產(chǎn)生一個(gè)連接在邊框區(qū)域上的拉伸底部件區(qū)域，和具有用于擴(kuò)展的工具，該工具設(shè)計(jì)用于擴(kuò)展拉伸底部件區(qū)域。

如上文所述，一方面通過邊框區(qū)域和擴(kuò)展的拉伸底部件區(qū)域的組合可以形成更長和更精確的套環(huán)，而裝置僅僅借助輔助沖壓的裝置即可實(shí)現(xiàn)。另一方面，通過設(shè)置構(gòu)成用于隨后的套環(huán)拉伸過程的材料冗余的預(yù)成型工具，從而通過利用該裝置與用于套環(huán)拉伸，鉆孔和擴(kuò)展的工具結(jié)合，即使對于高強(qiáng)度材料也可以尤其高效地提高套環(huán)長度。此外，還能夠滿足高質(zhì)量要求，因?yàn)樽銐虻牟牧媳灰氲竭吙騾^(qū)域中并且底部區(qū)域從而不會過度變薄。

該裝置優(yōu)選地具有用于固定工件的工具。用于固定工件的工具可以這樣構(gòu)造，使工件通過其法蘭區(qū)域在裝置中，尤其是在套環(huán)拉伸，鉆孔和擴(kuò)展時(shí)固定。用于固定的工具可以例如通過尤其是壓力受控的壓緊裝置實(shí)現(xiàn)。

為了使材料冗余區(qū)域的構(gòu)成能夠整合到現(xiàn)有的方法中而不對套環(huán)拉伸工具進(jìn)行明顯的修改，根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的該裝置具有第一工具或第一工具區(qū)段以及第二工具或第二工具區(qū)段，其中，第一工具或第一工具區(qū)段具有預(yù)成型工具，并且其中，第二工具或第二工具區(qū)段具有用于套環(huán)拉伸的工具，用于鉆孔的工具以及用于擴(kuò)展的工具。

為了一方面高效地對用于構(gòu)成材料冗余的區(qū)域進(jìn)行預(yù)成型，并且同時(shí)實(shí)現(xiàn)構(gòu)成所需材料冗余，根據(jù)本發(fā)明所述裝置的另一個(gè)實(shí)施例，用于構(gòu)成材料冗余區(qū)域的預(yù)成型工具設(shè)計(jì)為，尤其以加強(qiáng)筋的形式優(yōu)選地具有均勻的半徑地構(gòu)成一個(gè)或多個(gè)凸起。

根據(jù)本發(fā)明所述裝置的另一個(gè)實(shí)施例，該裝置具有用于至少臨時(shí)地并且至少局部地在套環(huán)拉伸時(shí)在法蘭區(qū)域內(nèi)對工件進(jìn)行尤其是受控的力施加的工具。用于力施加的工具可以通過例如壓緊裝置實(shí)現(xiàn)。通過在法蘭區(qū)域內(nèi)的以及優(yōu)選在材料冗余區(qū)域內(nèi)的尤其是受控的力施加，材料可以由材料冗余區(qū)域額外地壓入到待拉伸區(qū)域中，其可以改善材料流。

根據(jù)本發(fā)明所述裝置的另一個(gè)實(shí)施例，用于套環(huán)拉伸的工具包括拉伸凸模，并且用于鉆孔的工具包括在拉伸凸模底上布置的、尤其是圓角的切邊以及布置在拉伸凸模對面并且與切邊相稱的沖孔模。由此提供一個(gè)組合式的拉伸-沖孔凸模。切邊在例如套環(huán)拉伸方向上并且與拉伸凸模邊沿間隔地由拉伸凸模底突出。此外，拉伸凸?？梢杂糜诶焱鼓＞植繀^(qū)域的擴(kuò)展。由此可以不對現(xiàn)有的輔助沖壓的裝置進(jìn)行明顯修改而實(shí)現(xiàn)短循環(huán)周期的套環(huán)生產(chǎn)。套環(huán)拉伸，鉆孔和擴(kuò)展可以例如僅僅通過在套環(huán)拉伸方向上的拉伸凸模的運(yùn)動實(shí)現(xiàn)。

用于套環(huán)拉伸的工具優(yōu)選地還包括具有縮頸輪廓的鋼模，從而使工件借助拉伸凸模和鋼模的相對運(yùn)動進(jìn)入拉伸過程，從而沿著縮頸輪廓通過凸模構(gòu)成套環(huán)。

基本上在套環(huán)拉伸方向上觀察，凸模具有不同的橫截面形狀，例如圓形，橢圓形或有棱角的橫截面。如果拉伸凸模具有基本上圓形的橫截面或者旋轉(zhuǎn)對稱地構(gòu)造，則可在套環(huán)質(zhì)量方面實(shí)現(xiàn)特別好的結(jié)果。例如，圓角的切邊優(yōu)選同心地布置在拉伸凸模底上。例如，可以首先通過套環(huán)拉伸產(chǎn)生碗形的被拉伸過的區(qū)域，并且接著通過鉆孔產(chǎn)生例如輪轂形的套環(huán)。拉伸底基本上可以相對于工件的法蘭區(qū)域平行地或傾斜地成型。另外拉伸底的邊界線可以構(gòu)造為圓形、波形或其他形狀。

如果拉伸凸模底除了切邊以外基本上是平坦的并且與套環(huán)拉伸方向垂直，則避免了拉伸底的意外的過強(qiáng)的預(yù)拉伸，并且更多的材料可以由法蘭區(qū)域流入邊框區(qū)域中。

例如可以具有圓形的尤其是圓角的切邊以及與之相稱的尤其是尖角的沖孔模，從而可以在拉伸底中鉆圓形的開口。然而，此處還能夠使用適合于鉆孔的其他幾何形狀的橫截面，如橢圓形或尖角的橫截面。其中，用于套環(huán)拉伸和鉆孔的橫截面形狀基本上除了偏移以外是協(xié)調(diào)一致的或者可以使用不同的形狀。

如上文所述，根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的切邊是圓角的。由此還可有利地實(shí)現(xiàn)，拉伸部件底在套環(huán)拉伸時(shí)不被切邊損傷并且不產(chǎn)生例如凹痕或者不進(jìn)行提前局部的工件鉆孔。而是材料可以首先通過切邊滑離。通過與套環(huán)拉伸方向反向止動的沖孔模的配合而在特定的時(shí)間點(diǎn)進(jìn)行拉伸底的鉆孔。由此提高了套環(huán)壁的質(zhì)量以及可能的拉伸深度。

切邊是圓角的尤其意味著切邊的半徑大于0.15mm，尤其大于0.25mm，優(yōu)選最大1mm。例如，切邊的半徑在0.3和0.8mm之間。

根據(jù)本發(fā)明所述裝置的另一個(gè)實(shí)施例，該裝置具有止動元件，其用于響應(yīng)來自拉伸凸模的在套環(huán)拉伸方向的力的作用而暫時(shí)地對沖孔模的尤其是特定的施加力。通過止動元件實(shí)現(xiàn)了在特定的時(shí)間點(diǎn)對拉伸底鉆孔。此外，通過暫時(shí)的施加力實(shí)現(xiàn)了在套環(huán)拉伸方向的沖孔模的運(yùn)動，從而使鉆孔后進(jìn)行擴(kuò)展成為可能。

例如，這樣設(shè)置該裝置，使沖孔模的特定的止動力超過拉伸底部件的鉆孔所需的切削力，從而實(shí)現(xiàn)鉆孔。止動力可以通過例如止動元件施加。

例如，止動元件構(gòu)造成垂直于套環(huán)拉伸方向運(yùn)動的滑塊，該滑塊在套環(huán)拉伸方向阻止沖孔模的運(yùn)動。例如，滑塊在套環(huán)拉伸方向上有足夠的施加力時(shí)又可以釋放沖孔模在套環(huán)拉伸方向的運(yùn)動，尤其是如果沖孔模的特定的止動力超過拉伸底部件的鉆孔所需的切削力時(shí)。例如，滑塊是彈簧支撐的。例如，滑塊和沖孔模具有彼此相稱的滑動面，該滑動面實(shí)現(xiàn)了在滑塊上沖孔模的滑離以及滑塊的排擠。

例如，沖孔模同樣是彈簧支撐的，從而在套環(huán)拉伸方向的反向?qū)崿F(xiàn)額外的力。

該裝置的其他有利的實(shí)施例參見根據(jù)本發(fā)明的方法的說明書及其優(yōu)勢。

通過之前和以下對根據(jù)本方法優(yōu)選的實(shí)施形式的工藝步驟的描述，同樣使相應(yīng)的用于執(zhí)行通過本裝置的優(yōu)選實(shí)施形式進(jìn)行的工藝步驟的工具得到了公開。同樣地，通過公開用于執(zhí)行工藝步驟的工具使相應(yīng)的工藝步驟也得到了公開。

附圖說明

以下將通過實(shí)施例結(jié)合附圖進(jìn)一步闡釋本發(fā)明。其中，

圖1示出了裝置的第一工具或工具區(qū)段在形成材料冗余之前的實(shí)施例的示意圖；

圖2示出了在形成材料冗余之后的圖1中的第一工具或工具區(qū)段的示意圖；

圖3示出了裝置的第二工具或工具區(qū)段在套環(huán)拉伸之前的實(shí)施例的示意圖；

圖4，5示出了在套環(huán)拉伸時(shí)的圖3中的第二工具或工具區(qū)段的示意圖；

圖6示出了在鉆孔之后的圖3中的第二工具或工具區(qū)段的示意圖；

圖7示出了在擴(kuò)展之后的圖3中的第二工具或工具區(qū)段的示意圖，以及

圖8示出了在彈出之后的圖3中的第二工具或工具區(qū)段的示意圖。

具體實(shí)施方式

圖1示出了裝置的第一工具或工具區(qū)段1在形成材料冗余之前的實(shí)施例的示意圖。工具或工具區(qū)段1以局部縱切面的形式示出，并且對稱地繞a軸布置。工具或工具區(qū)段1安裝在合適的、此處未示出的壓力機(jī)中，并且具有帶有上部鋼模1a和與之相稱的下部鋼模或凸模1b的用于形成工件或工件區(qū)段2的區(qū)域4的預(yù)成型工具。扁條或板形式的工件或工件區(qū)段2在壓力機(jī)打開時(shí)放置在鋼模1a,1b之間。借助壓力面的幾何形狀可以通過工具1變形工件2的區(qū)域4，從而在區(qū)域4中構(gòu)成用于隨后的套環(huán)拉伸過程的材料冗余。為此，例如上部鋼模1a為了封閉工具1而沿著箭頭6的方向朝著下部鋼模運(yùn)動。

圖2示出了在工具2的區(qū)域4中形成材料冗余之后的圖1中的第一工具1的示意圖。通過區(qū)域4的預(yù)成型/成型，在所示的實(shí)施例中構(gòu)成兩個(gè)圓形的同心的加強(qiáng)筋6a,6b形式的凸起。借助工具1的預(yù)成型/成型導(dǎo)致加強(qiáng)筋6a,6b的區(qū)域4中和與之相鄰區(qū)域中的材料的預(yù)拉伸，這使工具或工具區(qū)段2的區(qū)域4中的橫截面長度變長。從而具有加強(qiáng)筋6a，6b的區(qū)域4用作為了隨后的套環(huán)拉伸過程的材料冗余。

由于工具1還可以是更復(fù)雜的此處未示出的工具的工具區(qū)段，因此基本上可能的是，在壓力機(jī)關(guān)閉過程中還進(jìn)行工件2的其他加工，例如其他成型。

圖3示出了裝置的第二工具10在套環(huán)拉伸之前的實(shí)施例的示意圖。裝置10同樣對稱地繞a軸布置。該裝置具有用于工件2的套環(huán)拉伸，帶有在套環(huán)拉伸方向8上運(yùn)動的拉伸凸?；蚶?沖孔凸模12的工具。拉伸凸模具有布置在拉伸凸模底14上的圓角的切邊16。切邊16在套環(huán)拉伸方向8上由拉伸凸模底14突出。從而防止工件2的提前損傷或鉆孔。

此外，工具10具有帶有壓緊裝置18的用于固定工件2的工具。如箭頭9所示，壓緊裝置可以在套環(huán)拉伸方向8上在工件2的法蘭區(qū)域20中施加受控的力。由此可以固定工件2并且由材料冗余的區(qū)域4補(bǔ)充材料。

工具10還具有鋼模26，其橫截面輪廓顯示為縮頸輪廓28，并且與拉伸凸模12相稱。在鋼模的下部區(qū)域中彈簧支撐著沖孔模30，并且與切邊16相稱，從而實(shí)現(xiàn)拉伸底部件42的鉆孔。此外還具有彈簧元件32，其施加給沖孔模一個(gè)與套環(huán)拉伸方向8相反的力。此外，在鋼模26中以滑塊34的形式安置止動元件。滑塊支撐沖孔模30，從而首先阻止在套環(huán)拉伸方向8上的沖孔模30的運(yùn)動。為此，滑塊34借助彈簧元件36，在下部推沖孔模30。沖孔模30和滑塊34具有彼此相稱的滑動面38,40，該滑動面實(shí)現(xiàn)了在滑塊34上沖孔模30的滑離。

圖4和5示出了在套環(huán)拉伸時(shí)的圖3中的第二工具10的示意圖。其中，拉伸凸模12在套環(huán)拉伸方向8上運(yùn)動。由此在工件2中構(gòu)成帶有與法蘭區(qū)域20相接的邊框區(qū)域44和帶有與邊框區(qū)域相接的拉伸底42的被拉伸過的區(qū)域。在套環(huán)拉伸過程中，通過區(qū)域4為套環(huán)拉伸過程提供材料并且引入邊框區(qū)域44中。同時(shí)，借助壓緊裝置18通過區(qū)域4的施加力使材料冗余的材料向后推入邊框區(qū)域44。由此可以比借助傳統(tǒng)方法更長地構(gòu)造邊框區(qū)域44，而拉伸底42基本不會變薄。如圖5所示，加強(qiáng)筋6a,6b在套環(huán)拉伸過程中基本上被抹平。

通過設(shè)計(jì)一個(gè)圓角切邊16，使拉伸底42在套環(huán)拉伸過程中不被損壞或被提前鉆孔，并且通過基本平坦的并且垂直于套環(huán)拉伸方向8的拉伸凸模底14減小或避免拉伸底42的變薄。

在套環(huán)拉伸過程進(jìn)行時(shí)，繼續(xù)從法蘭區(qū)域20取材料至邊框區(qū)域44中和/或使邊框區(qū)域44淬火，直到拉伸凸模12到達(dá)沖孔模30。由于滑塊34引起的反作用力，使沖孔模30首先不能移位并且組合式的拉伸-沖孔凸模12的切邊16以從拉伸底42上切割或沖裁出切割塊46的方式為拉伸底42鉆孔，該切割塊可以通過沖孔模從工具10掉出并且不需要手動清除。

對此，圖6示出了在鉆孔之后的圖3中的第二工具或工具區(qū)段10的示意圖。從現(xiàn)在起，拉伸底部件區(qū)域45連接在邊框區(qū)域44上。

在拉伸凸模12上的沖孔模30的背壓通過在沖孔模30和滑塊34上設(shè)置的滑動面38,40和滑塊34的彈簧座被限制在用于拉伸底部件鉆孔所需的切削力上。如果超出力的極限，滑塊34則向外垂直于套環(huán)拉伸方向8沿著箭頭48的方向移開。沖孔模30被繼續(xù)如箭頭50所示在套環(huán)拉伸方向8上，通過拉伸凸模12繼續(xù)向下排擠，并且拉伸凸模12可以通過在套環(huán)拉伸方向8上繼續(xù)前移進(jìn)行拉伸底部件區(qū)域45的擴(kuò)展。

圖7示出了在拉伸底部件區(qū)域45的擴(kuò)展之后的圖3中的第二工具或工具區(qū)段的示意圖。通過使套環(huán)包含邊框區(qū)域44的縱向部分和擴(kuò)展的拉伸底部件區(qū)域45，能夠構(gòu)造更長的套環(huán)而不產(chǎn)生材料冗余的區(qū)域4和圓角切邊16中的材料失效。

由此套環(huán)成型結(jié)束。通過升起拉伸凸模12和壓緊裝置18可以再次與套環(huán)拉伸方向8反向地移動沖孔模30到初始位置，其中，工件被彈出。圖8示出了在彈出之后的圖3中的第二工具或工具區(qū)段10的示意圖。其中，為了從工具10中取出工件2，工件通過彈簧支撐的沖孔模30由鋼模26中送出。