METHOD OF HYDROFORMING A VEHICLE FRAME COMPONENT

• Main Authors: MARANDO, RICHARD, A, SCHRACK, ERIC, M, SANKO, THOMAS, R
• Format: Patent
• Language: English; French
• Published: 19.11.1998
• Edition: 6
• Subjects: GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS; MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVINGMATERIAL; MOTOR VEHICLES; PERFORMING OPERATIONS; PUNCHING METAL; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS; TRAILERS; TRANSPORTING; VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS; VEHICLES IN GENERAL; WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS ORPROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL

A method for hydroforming a closed channel structural member that allows the perimeter thereto to be increased, but which maintains a relatively uniform wall thickness throughout, includes the initial step of disposing a closed channel structural member, such as a tube, within a first hydroforming die defining a first die cavity. The inner surface of the first die cavity preferably corresponds in cross-sectional shape to the outer surface of the tube throughout some or all of the length thereof, but the perimeter of the first die cavity is somewhat larger than the perimeter of the tube enclosed therein. The tube is preferably supported concentrically within the die cavity. Then, a preliminary hydroforming operation is then performed at a relatively high pressure to expand the tube into conformance with the first die cavity. Throughout most of this expansion, the outer surface of the tube does not engage the inner surface of the die cavity. As a result, as the perimeter of the tube is increased, the wall thickness thereof is decreased uniformly. The preliminarily expanded tube is then disposed within a second hydroforming die defining a second die cavity. The inner surface of the second die cavity corresponds in cross-sectional shape to the desired final shape for the tube. When the second hydroforming die is closed, a final hydroforming operation is performed at a relatively low pressure to deform the tube into conformance with the second die cavity. Because the perimeter of the tube is approximately equal to the perimeter of the second die cavity, the wall thickness of the tube is essentially unchanged by the final hydroforming operation. Consequently, a relatively larger amount of such expansion can occur than would normally be available if it was necessary to account for variations in the wall thickness of the tube resulting from frictional engagement of the tube with the first hydroforming die. Un procédé d'hydroformage d'un élément de structure à passage fermé permettant d'augmenter le périmètre de ce dernier tout en conservant une épaisseur de paroi relativement uniforme sur sa longueur, comporte une étape initiale qui consiste à passer un élément de structure à passage fermé, tel qu'un tube, à l'intérieur d'une première matrice d'hydroformage définissant une première cavité de matrice. La surface interne de la première cavité de matrice correspond de préférence en coupe transversale à la surface externe du tube sur tout ou partie de sa longueur alors que le périmètre de la première cavité de matrice est quelque peu supérieure en périmètre du tube qui s'y trouve renfermé. Le tube est de préférence supporté de manière concentrique à l'intérieur de la cavité de la matrice. On effectue ensuite une opération d'hydroformage preliminaire à une pression relativement élevée pour dilater le tube afin qu'il adapte la forme de la première qualité de matrice. Pendant la majeur partie de la dilatation, la surface externe du tube ne se trouve pas en contact avec la surface interne de la cavité de la matrice. Par conséquent, à mesure que le périmètre du tube augmente, l'épaisseur de la paroi de ce dernier diminue de manière uniforme. Le tube prédilaté est ensuite placé à l'intérieur d'une deuxième matrice d'hydroformage définissant une deuxième cavité de matrice. La surface interne de la deuxième cavité de matrice correspond en coupes transversales à la forme finale désirée pour le tube. Lorsqu'on ferme la deuxième matrice d'hydroformage on effectue une opération d'hydroformage final à une pression relativement faible pour déformer le tube afin qu'il corresponde à la deuxième cavité de matrice. Etant donné que le périmètre du tube est approximativement égal au périmètre de la deuxième cavité de matrice, l'épaisseur de la paroi du tube est essentiellement non modifié par l'opération d'hydroformage finale. Par conséquent il peut exister une dilatation bien plus importante que celle que se produirait qu'il était nécessaire de tenir compte de variations de l'épaisseur de la paroi du tube résultant du contact par friction du tube avec la première matrice d'hydroformage.