液压成形管以及成形方法技术

一种液压成形管包括第一端部和第二端部。液压成形管包括含有第一侧面和第二侧面的多个侧面，以及从第一侧面延伸至第二侧面的圆角。第一侧面、第二侧面以及圆角从第一端部延伸至第二端部。多个侧面在第一端部和第二端部之间的两个截面上形成不同的形状。管在从第一端部至第二端部的所有的截面上具有实质上相同的周长P。圆角具有半径R。在从第一端部至第二端部的所有截面上的半径R是由相同的公式来定义的。

Hydraulic forming tube and forming method

A hydraulic forming tube includes a first end and a second end. The hydraulic forming tube includes a plurality of sides including a first side and a second side, and a fillet extending from the first side to the second side. The first side, the second side, and the fillet extend from the first end to the second end. A plurality of sides form different shapes on the two cross sections between the first end portion and the second end portion. The tube has substantially the same perimeter P in all cross sections from the first end to the second end. Rounded corners have radius R. The radius R on all cross sections from the first end to the second end is defined by the same formula.

【技术实现步骤摘要】
液压成形管以及成形方法
本专利技术涉及一种液压成形管及其成形方法。
技术介绍
管液压成形是制造具有管状形状但具有潜在不寻常的几何形状的部件的过程。首先，具有适当形状的模具包围管同时密封杆覆盖管的每个端部。然后，加压水通过一个密封杆注入；水压拉伸管以符合模具的形状。管液压成形的一个隐患是制成部件的截面周长的变化可以引起变薄或甚至分裂，使得部件无用。更具体地说，如果部件的一部分具有更宽的周长，那么管在加压期间必须拉伸得更多以符合模具。如果部件拉伸的太薄，那么部件弱化并且可能破裂。防止这些问题目前需要在设计阶段的三维模型的特别检查和重新检查。因此，管设计存在克服这些缺陷的机会。
技术实现思路
根据本专利技术的一方面，提供一种液压成形管，该液压成形管包含：第一端部和第二端部；包括第一侧面和第二侧面的多个侧面；从第一侧面延伸至第二侧面并且具有半径R的圆角；第一侧面、第二侧面以及圆角从第一端部延伸至第二端部；多个侧面在第一端部和第二端部之间的两个截面上具有不同的形状；以及管在从第一端部至第二端部的所有截面上具有实质上相同的周长P；其中在从第一端部至第二端部的所有截面上的半径R是由相同的公式来定义的。根据本专利技术的一个实施例，其中第一侧面在圆角处沿着第一轴线延伸，第二侧面在圆角处沿着第二轴线延伸，其中第一轴线和第二轴线在每个截面上以角度θ相交，并且其中公式至少把在每个截面上的角度θ作为输入。根据本专利技术的一个实施例，其中圆角在每个截面上具有弧长；第一侧面在圆角处沿着第一轴线延伸；第二侧面在圆角处沿着第二轴线延伸，第二轴线在角处与第一轴线相交；第一轴线和第二轴线分别延伸从第一侧面以及从第二侧面至角的长度；每个截面具有等于周长P减去弧长加上长度的构造周长CP；以及公式至少把在每个截面上的构造周长CP作为输入。根据本专利技术的一个实施例，其中第一轴线和第二轴线在每个截面上定义角度θ，并且公式把在每个截面上的周长P、构造周长CP以及角度θ作为输入。根据本专利技术的一个实施例，其中角度θ是以弧度为单位测量的，以及公式是如下方程式：根据本专利技术的一个实施例，其中管是由延性金属制成的。根据本专利技术的另一方面，提供一种方法，该方法包含：定义包括第一侧面和第二侧面的液压成形管的多个侧面，第一侧面和第二侧面沿着在角处相交的各自轴线延伸，多个侧面在彼此隔开的两个截面上形成不同的形状；在两个截面上在角处形成圆角以便两个截面的周长P实质上相同；以及在两个截面上根据相同的公式形成圆角的半径R。根据本专利技术的一个实施例，本专利技术方法进一步地包含测量关于两个截面的第一侧面和第二侧面之间的角的角度θ，其中公式至少把角度θ作为输入。根据本专利技术的一个实施例，本专利技术方法进一步地包含在把圆角应用于角之前测量关于两个截面的初始周长IP，其中公式至少把初始周长IP作为输入。根据本专利技术的一个实施例，本专利技术方法进一步地包含测量关于两个截面的第一侧面和第二侧面之间的角的角度θ，其中公式把周长P、初始周长IP和角度θ作为输入。根据本专利技术的一个实施例，其中：角度θ是以弧度为单位测量的，以及公式是如下方程式：根据本专利技术的一个实施例，本专利技术方法进一步地包含扫掠两个截面之间的圆角，其中通过公式连续地定义从一个截面至另一个截面沿着角的半径R。根据本专利技术的一个实施例，本专利技术方法进一步地包含：定义除两个截面之外并且沿着模型间隔开的多个截面；以及在所有多个截面上根据公式应用圆角。附图说明图1是液压成形管的模型的透视图；图2是模型的截面图；图3是用于设计液压成形管的示例性程序的示意图；图4是在应用示例性程序之后的模型的截面图；图5是液压成形管的透视图；图6是液压成形管的截面图。具体实施方式参考附图，其中在几个视图中的相同标记表示相同部件，液压成形管30包括第一端部32和第二端部34。液压成形管30包括含有第一侧面36和第二侧面38的多个侧面48，以及从第一侧面36延伸至第二侧面38的圆角40。第一侧面36、第二侧面38以及圆角40从第一端部32延伸至第二端部34。多个侧面48在第一端部32和第二端部34之间的两个截面上具有不同的形状。管30在从第一端部32至第二端部34的所有截面上具有实质上相同的周长P。圆角40具有半径R。在从第一端部32至第二端部34的所有截面上的半径R是由相同的公式来定义的。形成液压成形管30的方法包括定义包括第一侧面12和第二侧面14的液压成形管10的多个侧面50。第一和第二侧面12和14沿着在角16处相交的各自轴线A1和A2延伸。方法包括在两个截面上在角16处形成圆角26以便两个截面的周长P实质上相同。方法还包括在两个截面上根据相同的公式形成圆角26的半径R。根据本方法制造液压成形管30既为设计阶段又为根据该方法制造的制成液压成形管30创造益处。在设计阶段，本方法节省时间，因为本方法取代设计的特别检查、调整以及重新检查以确保在管的所有相关截面上的相同的周长。关于液压成形管30，通过确保沿着液压成形管30的长度的恒定的周长，本方法减少液压成形管30在制造期间将变薄或分裂的可能性。在图1中以透视图的方式总体上显示三维设计程序中的液压成形管30的模型10。三维设计程序可以是创建和或存储模型10的计算机程序。三维设计程序的示例包括CATIA(计算机辅助三维交互应用)、ProE(Pro/Egineer，三维设计软件)等。模型10具有包括沿着在角56处相交的各自轴线A1和A2延伸的第一侧面52和第二侧面54的多个侧面50。轴线A1和A2可以在角16处以任何合适的角度相交。模型10的截面可以垂直于模型10的纵向轴线A。例如，在图1中，截面A-A、B-B和C-C垂直于模型10的纵向轴线A。模型10的多个侧面50在截面上形成不同的形状。各种设计考虑可以导致不同的截面形状。例如，模型10可以具有曲率，即纵向轴线A可以弯曲；截面的变化可以支持与另一部件的连接；或不同的形状可以给予强度、刚度等的所需值。图2显示截面B-B的截面图。如上面所提出的，截面B-B包括侧面52和54以及角56。角16限定角度θ。如上面所提出的，θ可以具有任何合适的值并且可以沿着纵向轴线A而变化。图3总体上用图表表示操作模型10的方法的一个实施例。如框102所示，方法包括定义模型10的多个侧面50。如框104所示，方法还包括选择沿着纵向轴线A分隔开的至少两个截面。具体地，本方法可以包括选择沿着纵向轴线A的任意适当数目的截面。参考框106，方法还包括在框104中选择的截面上在角16处形成圆角26使得截面的周长P实质上相同，例如，足够相似以使得分裂的风险可以忽略不计。例如，沿着纵向轴线A的沿70mm的多达0.5％的周长的变化可以使得分裂的风险可以忽略不计。参考图3中的框108，方法包括在框104中选择的所有截面上根据相同的公式形成圆角26的半径R。具体地，方法包括测量公式可以作为输入使用的量。例如，方法可以包括测量关于两个或多个截面的第一侧面12和第二侧面14之间的角16的角度θ。可选地或此外，方法可以包括测量模型10的初始周长IP。初始周长IP是在角16处应用圆角26之前截面的周长，即包括角56的截面的周长。公式然后可以把周长P(即，在截面上的所需周长)、初始周长IP以及角度θ(其中θ以弧度为单位测量的)作为输入。具体地，公式可以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液压成形管，所述液压成形管包含：第一端部和第二端部；包括第一侧面和第二侧面的多个侧面；从所述第一侧面延伸至所述第二侧面并且具有半径R的圆角；所述第一侧面、所述第二侧面以及所述圆角从所述第一端部延伸至所述第二端部；所述多个侧面在所述第一端部和所述第二端部之间的两个截面上具有不同的形状；以及所述管在从所述第一端部至所述第二端部的所有截面上具有实质上相同的周长P；其中在从所述第一端部至所述第二端部的所有截面上的所述半径R是由相同的公式来定义的。

【技术特征摘要】
2015.12.10 US 14/964,8781.一种液压成形管，所述液压成形管包含：第一端部和第二端部；包括第一侧面和第二侧面的多个侧面；从所述第一侧面延伸至所述第二侧面并且具有半径R的圆角；所述第一侧面、所述第二侧面以及所述圆角从所述第一端部延伸至所述第二端部；所述多个侧面在所述第一端部和所述第二端部之间的两个截面上具有不同的形状；以及所述管在从所述第一端部至所述第二端部的所有截面上具有实质上相同的周长P；其中在从所述第一端部至所述第二端部的所有截面上的所述半径R是由相同的公式来定义的。2.根据权利要求1所述的液压成形管，其中所述第一侧面在所述圆角处沿着第一轴线延伸，所述第二侧面在所述圆角处沿着第二轴线延伸，其中所述第一轴线和所述第二轴线在每个截面上以角度θ相交，并且其中所述公式至少把在每个截面上的所述角度θ作为输入。3.根据权利要求1所述的液压成形管，其中所述圆角在每个截面上具有弧长；所述第一侧面在所述圆角处沿着第一轴线延伸；所述第二侧面在所述圆角处沿着第二轴线延伸，所述第二轴线在角处与所述第一轴线相交；所述第一轴线和所述第二轴线分别延伸从所述第一侧面以及从所述第二侧面至所述角的长度；每个截面具有等于周长P减去所述弧长加上所述长度的构造周长CP；以及所述公式至少把在每个截面上的所述构造周长CP作为输入。4.根据权利要求3所述的液压成形管，其中所述第一轴线和所述第二轴线在每个截面上定义角度θ，并且所述公式把在每个截面上的所述周长P、所述构造周长CP以及所述角度θ作为输入。5.根据权利要求4所述的液压成形管，其中所述角度θ是以弧度为单位测量的，以及所述公式是如下方程式：<...

【专利技术属性】
技术研发人员：斯科特·梅尔，史蒂夫·威廉·加拉格尔，约书亚·雅各·克莱门特，弗拉基米尔·弗拉基米罗维奇·博加丘克，乔恩·A·威尔科特斯，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国,US