專利名稱：用于制造金屬的元件特別是密封元件的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于制造金屬的元件特別是密封元件的方法。
背景技術(shù)：
這種類型的元件特別是密封元件很經(jīng)常地用作為用于渦輪增壓機的密封環(huán)、阻塞環(huán)、鑲邊、支持片或墊片。這樣環(huán)形的金屬的元件具有廣闊的應(yīng)用范圍。例如金屬的環(huán)形密封環(huán)用于渦輪增壓機，這些密封環(huán)在橫截面上大多構(gòu)成為或是C形或是V形的。這種類型的密封元件迄今只很少用作為排氣系統(tǒng)法蘭密封墊。阻塞元件用于系列氣缸蓋密封墊。但它們迄今由金屬薄板沖壓成形，由此產(chǎn)生很高的材料和成本費用。由于這樣的事實，即現(xiàn)代的驅(qū)動裝置或發(fā)動機對密封技術(shù)提出越來越高的要求， 因為不僅燃燒壓力而且燃燒溫度持續(xù)不斷地升高，所以必須找到越來越好的解決方案并且同時還部分地使用越來越貴的材料。用于這種類型的具有極其不同密封特性的材料的成本部分是可觀的，特別是當必須由金屬薄板沖壓成形大的窄的環(huán)時。DE 197 55 391A1涉及一種用于制造一種密封環(huán)的方法，其中由一個金屬薄板首先形成一個空心圓筒，它通過一種再變形轉(zhuǎn)化成一個加固環(huán)的形狀并且接著與一個由聚合物材料制成的密封唇連接。金屬薄板通過卷起無廢料地轉(zhuǎn)化為空心圓筒的形狀。US 4，162，569涉及一種用于制造一種金屬的平面密封墊的方法。從一個具有不同壁厚的管切下一些圓片，或者在管的一個端部成型一個法蘭。通過不同的精加工形成環(huán)形的元件，它們可以用作為一個氣缸蓋密封墊的燃燒室鑲邊。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種用于制造金屬的元件特別是密封元件的備選的方法，與其相聯(lián)系的是最少可能的材料使用。這樣制造的密封元件應(yīng)可用于特定的使用情況，特別是用在汽車驅(qū)動裝置領(lǐng)域中。通過一種用于制造金屬的元件特別是密封元件的方法達到該目的，其中生產(chǎn)一個可預(yù)定長度、寬度和厚度的金屬薄板條或薄片條并且將該金屬薄板條或薄片條成型為一個管，使所述金屬薄板條或薄片條的相互對置的端部區(qū)域或部分或整個接觸面相互材料鎖合、力鎖合或形鎖合地或者其組合地連接，并且使所述管的整個長度或其部分區(qū)域這樣地經(jīng)受一個機械的造型過程，以致通過一個輔助工具在確定的部位將可預(yù)定的輪廓引入到管的外圓周面或內(nèi)圓周面中，并且將所述管分成相應(yīng)數(shù)量的單個元件，特別是密封元件。由按照方法的諸從屬權(quán)利要求得知按照本發(fā)明方法的有利的進一步構(gòu)成。因此所述目的的解決方案總體在于，也就是如在按DE 197 55 391A1的現(xiàn)有技術(shù)那樣，首先制造一個半成品，即一個管，并且緊接著在壁側(cè)至少局部對其進行成型或進行輪廓成型且此后從所述管上切下或剪下或者沖壓成形單個的環(huán)形元件。
也可以設(shè)想，將具有成型輪廓的管分成可預(yù)定長度的各部分并且然后將這些部分切割/成型成單個的環(huán)形元件或密封元件。作為不僅用于單個密封元件而且用于整個管的造型過程，液壓成型、橡膠成型或粗鍛壓力機是適合的。分成環(huán)形元件或密封元件的分離過程可以例如通過滾軋切割、激光切割或水射流切割實現(xiàn)。從一個構(gòu)成為可預(yù)定厚度的薄片或金屬薄板的基體例如通過激光切割、精細切割等方法首先一次生產(chǎn)一些確定長度和寬度的金屬薄板條或薄片條。在這種情況下決定性的是，緊接著相互焊接的相互對置的邊緣構(gòu)成為無毛刺的。也許有益的可以是，沒有直線的端部區(qū)域要相互焊接，而是采用一種曲折輪廓或波紋輪廓，以便按這種方式實現(xiàn)對邊緣區(qū)域的一種更好的引導，而且還給予焊縫一些其他的特性(例如一定的剛度等)。下面討論形成不同結(jié)構(gòu)的環(huán)形或圓片形構(gòu)成的金屬元件特別是密封元件的不同方式可以較好地使用一個如上所述那樣從卷繞的或滾軋的金屬薄板條或者薄片條生產(chǎn)的管，并且可以將其引向一個機械的輪廓成型或造型過程。在這種情況下可設(shè)想，例如利用一個多輥子系統(tǒng)(兩輥系統(tǒng))將每種任意的成型輪廓(例如C形、V形、W形)引入到管的外/內(nèi)圓周面中。這可以或是只在一個管端部上實現(xiàn)以便直接在此后從該管端部切下一些單個的環(huán)或是在所述管的一定或整個長度上實現(xiàn)以便緊接著同時生產(chǎn)單個或多個環(huán)。在此外形輪廓成型過程可以在一個或多個步驟中進行。在輪廓成型的管(端部)中，切下一些段或環(huán)。為此一種滾軋切割、激光切割、水射流切割等是適合的。優(yōu)選的是采用滾軋切割，因為按這種方式和方法或是完全不產(chǎn)生材料損失或是材料損失最小，而且環(huán)形元件的這樣形成的邊緣還可以設(shè)有一種特定的邊緣輪廓。同樣可能將輪廓成型的管剪成一些單個的環(huán)并且將這些管件緊接著在一個壓力機中成型成一個圓片。在這種情況下可以產(chǎn)生極其不同的成型輪廓(扁平的、彎曲的等)。為了生產(chǎn)金屬的元件特別是密封元件，可以使用極其不同的材料。根據(jù)需要的溫度，除了用于高溫應(yīng)用的合金外，冷軋帶鋼也是適合的。根據(jù)在變形方面的要求，技術(shù)人員在此還選擇相應(yīng)的材料。這樣制造的密封元件可以在汽車驅(qū)動裝置領(lǐng)域中例如用作在渦輪增壓機中的密封環(huán)、用作在一個平面密封墊特別是氣缸蓋密封墊的區(qū)域中的阻塞環(huán)、用作鑲邊或支持片或用作墊片。


本發(fā)明借助一個實施例示出在附圖中并且描述如下。其中圖1至3用于生產(chǎn)由金屬薄板條或薄片條制成的管的不同方式；圖4用于對按圖1至3的管的外圓周面進行輪廓成型的一種可能性的簡略圖；圖5環(huán)形的金屬元件的橫截面；圖6 —個氣缸蓋密封墊的簡略圖，包括一個按本發(fā)明方法制造的密封元件。
具體實施例方式圖1至3示出已從一個基體(未示出)剪下的可預(yù)定長度L、寬度B和厚度D的金屬薄板條或薄片條1。為了在最終產(chǎn)品中產(chǎn)生不同的特性，可以采用不同軋制方向的金屬薄板條或薄片條1。相應(yīng)的金屬薄板條或薄片條1分別成型成在圖1至3中所示的管2。在圖1和2中所示的管2的端部區(qū)域3、4在其整個縱伸上通過材料鎖合、力鎖合或形鎖合的連接技術(shù)相互連接，在本實例中是通過焊接。用于在最終產(chǎn)品中調(diào)整確定的特性的端部區(qū)域3、4的成型輪廓僅用虛線示出。圖4作為簡略圖示出在圖1和2中所示的管2。在使用例如液壓成型(模具7)情況下，將確定的輪廓9壓入到管2的外圓周面8中。作為備選方案，橡膠成型或粗鍛壓力機也是適合的。經(jīng)由一個后置的生產(chǎn)步驟，分離成環(huán)形的元件。作為備選方案，必要時可以在管2的內(nèi)圓周面10上采用一個多輥子系統(tǒng)，以獲得一個成品的最終產(chǎn)品的不同的橫截面形狀。圖5示出環(huán)形構(gòu)成的最終產(chǎn)品14至25的橫截面，這些最終產(chǎn)器例如可以用作為用于開頭所述的應(yīng)用情況的密封元件。圖6作為簡略圖示出一個氣缸蓋密封墊沈，它例如可以用在內(nèi)燃機的區(qū)域中?？煽闯龈髀萁z通過孔27、各燃燒室通過開口 28以及例如一個按圖5中所示的密封元件17至 21。
權(quán)利要求
1.用于制造金屬的元件特別是密封元件的方法，其中生產(chǎn)一個可預(yù)定長度、寬度和厚度的金屬薄板條或薄片條(1)并且將該金屬薄板條或薄片條(1)成型為一個管O)，使所述金屬薄板條或薄片條(1)的相互對置的端部區(qū)域(3，4)或部分或整個接觸面相互材料鎖合、力鎖合或形鎖合地或者其組合地連接，并且使所述管O)的整個長度或其部分區(qū)域這樣地經(jīng)受一個機械的造型過程，以致通過一個輔助工具(7)在確定的部位將可預(yù)定的輪廓 (9)引入到管(2)的外圓周面⑶或內(nèi)圓周面(10)中，并且將所述管(2)分成相應(yīng)數(shù)量的單個元件(14-25)，特別是密封元件。
2.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，輔助工具(7)構(gòu)成為多輥子系統(tǒng)，借助該多輥子系統(tǒng)將可預(yù)定輪廓的凹槽(9)引入到管(2)的外圓周面⑶或內(nèi)圓周面(10)中。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，通過滾軋切割從管(2)上分離出相應(yīng)的元件(14-2 特別是密封元件。
4.按照權(quán)利要求1至4之一所述的方法，其特征在于，通過激光切割從管(2)上分離出相應(yīng)的元件(14-2 特別是密封元件。
5.按照權(quán)利要求1至4之一所述的方法，其特征在于，通過水射流切割從管(2)上分離出相應(yīng)的元件(14-2 特別是密封元件。
6.密封墊元件，按照權(quán)利要求1至5之一所述的方法制造，作為在渦輪增壓機中的密封環(huán)。
7.密封墊元件，按照權(quán)利要求1至5之一所述的方法制造，作為在一個平面密封墊特別是一個氣缸蓋密封墊的區(qū)域中的阻塞環(huán)。
8.密封墊元件，按照權(quán)利要求1至5之一所述的方法制造，作為鑲邊或支持片或墊片。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于制造金屬的元件特別是密封元件的方法，其中生產(chǎn)一個可預(yù)定長度、寬度和厚度的金屬薄板條或薄片條(1)并且將該金屬薄板條或薄片條成型為一個管(2)，使所述金屬薄板條或薄片條的相互對置的端部區(qū)域(3，4)或部分或整個接觸面相互材料鎖合、力鎖合或形鎖合地或者其組合地連接，使所述管的整個長度或其部分區(qū)域這樣地經(jīng)受一個機械的造型過程，以致通過一個輔助工具(7)在確定的部位將可預(yù)定的輪廓(9)引入到管的外圓周面(8)或內(nèi)圓周面(10)中，并且將所述管分成相應(yīng)數(shù)量的單個元件(14-25)，特別是密封元件。
文檔編號F16J15/08GK102388241SQ201080016132
公開日2012年3月21日 申請日期2010年5月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月22日
發(fā)明者R·普雷恩 申請人:輝門密封系統(tǒng)有限公司