| JP3916322 | METAL PIPE FLUID PRESSURE BULGE PROCESSING DEVICE |
| JP2003311343 | HYDROFORM FORMING METHOD AND DEVICE |
| JP2003103327 | MANUFACTURING METHOD FOR HOLLOW MEMBER |
Hoffmann, Alexander (Wilhelm-Busch-Strasse 12 Bretzfeld, D-74626, DE)
Leitermann, Wulf (Kirschenweg 9 Bad Wimpfen, D-74206, DE)
Koglin, Klaus (Max-Eyth-Strasse 8 Neckarsulm, D-74172, DE)
Hein, Jörg (Am Hohstetter 17 Steisslingen, 78256, DE)
Kampmann, Lutz (Neugrüthalde 60 Beringen, CH-8222, CH)
Zuber, Armin (Weihergartenstrasse 49 Meckesheim, D-74909, DE)
Hoffmann, Alexander (Wilhelm-Busch-Strasse 12 Bretzfeld, D-74626, DE)
Leitermann, Wulf (Kirschenweg 9 Bad Wimpfen, D-74206, DE)
Koglin, Klaus (Max-Eyth-Strasse 8 Neckarsulm, D-74172, DE)
Hein, Jörg (Am Hohstetter 17 Steisslingen, 78256, DE)
Kampmann, Lutz (Neugrüthalde 60 Beringen, CH-8222, CH)
| 1. | Verfahren zum Innenhochdruckumformen eines Hohlprofiles in einem Umformwerkzeug, wobei ein Fluid mit hohem Druck in das Hohiprofil ein geleitet wird und wobei dieses im Bereich einer auszuformenden Kante einen Übergang unterschiedlicher Wandstärken aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Formgebung des Hohiprofiles (12) im Aus gangszustand so gewähtt wird, daß ausgehend von der Kante (18 bis 21) sich eine Verdickung (22 bis 25) etwas in den Wandabschnitt (14,16) mit kleinerer Wandstärke hineinerstreckt. |
| 2. | Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die sich durch die Verdickung (22 bis 25) ergebende Wandstärke derjenigen in den benachbarten Wandabschnitten (13,15) mit größerer Wandstärke entspricht. |
| 3. | Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Übergänge zwischen den Wandabschnitten (13 bis 16) und den Verdickungen (22 bis 25) ftießend gewähtt werden. |
Entsprechende Anordnungen innenhochdruckgeformter Hohiprofile sind im Stand der Technik bekannt. So beschreibt die DE 42 32 161 A1 ein Verfah- ren zum Herstellen eines Hohikörpers unter Verwendung eines aus randsei- tig miteinander verbundenen Platinen hergestellten Grundkörpers, wobei die Platinen gleicher oder unterschiedlicher Dicke sein können. Die DE 43 20 656 A1 beschreibt ein Verfahren zum Herstellen eines Rohrträgers oder dergleichen nach dem Innenhochdruckverfahren, wobei ein Rohrkörper aus unterschiedliche Wandstärke aufweisenden Rohrabschnitten zusammenge- schweißt ist.
Aus der DE 44 41 192 C2 ist ein Verfahren zum Innenhochdruckumformen bekannt geworden, welches u. a. vorsieht (Fig. 5), daß an kritischen Über- gängen, wie beispielsweise auszuformende Kanten, die Reibungsverhält- nisse in der Formhöhlung des Gesenks beeinflußt werden. Dabei kann die Oberfläche des Gesenks beispielsweise nitriert oder in anderer Weise be- handelt werden, um einen niedrigeren Reibungskoeffizienten und dadurch ein gezieltes Nachfließen zu ermöglichen.
Das Innenhochdruckumformverfahren wird u. a. auch dem Kalibrieren von Strangpreßprofilen eingesetzt. Solche Strangpreßprofile 1 haben wie Fig. 1 a zeigt, häufig Wandabschnitte 2 bis 5 mit unterschiedlicher Wandstärke. Ggf. ist an das Strangpreßprofil 1 noch ein Flansch 6 angeformt.
Bei der Kalibrierung von Strangpreßprofilen 1 mittels Innenhochdruckum- formen wurde nun gefunden, daß in Bereichen ausgeformter Kanten 7 bis 10 mit dort vorhandenen Übergängen unterschiedlicher Wandstarke uner- wünschte Verformungen des Profils auftreten (Fig. 1 b). Dieser unerwünschte Effekt läßt sich durch die bei der Innenhochdruckumformung auftretenden ungleichmäßigen Fließbewegungen des Werkstoffes erklaren.
Das durch ein Fluid mit hohem Druck P, beaufschlagte Hohlprofil 1 formt sich anfangs nicht gleichmäßig aus, sondern nimmt eine ballige Gestalt an.
Die Folge ist, daß sich die mittleren Bereiche der Wandabschnitte 2 bis 5 zuerst an die Gravur des Werkzeuges (hier nicht dargestellt) anliegen. Die Reibungskräfte an diesem tribologischem System erschweren das Fließen des Werkstoffes. Die Kanten 7 bis 10 werden nicht wie gewünscht in die entsprechenden Kantenabschnitte der Werkzeug-Gravur hineinbewegt, sondern behalten annähernd ihre Lage bei. Um in der Endphase des Um- formvorganges den Kantenbereich der Werkzeug-Gravur vollständig aus- zufüllen, flief3t nun der Werkstoff des Hohiprofiles 1 verstärkt aus Wandab- schnitten 3,5 mit geringeren Wandstärken nach, da dort gegenüber Wandabschnitten 2,4 mit größerer Wandstärke eine geringere Gestaltände- rungsarbeit notwendig ist. Dies hat zur Folge, daß im Übergangsbereich zwischen einem Wandabschnitt 3,5 in eine Kante 7 bis 10 eine zusätzliche Einschnürung 11 sich ausbildet. Darüber hinaus gestaltet sich die Ausfor- mung der Kantengeometrie ungünstig, wie aus dem Schliffbild nach Fig. 1b ersichtlich wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Verfahrensweise nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 so weiterzubilden, daß bei der Umfor- mung von Hohlprofilen mit Wandabschnitten unterschiedlicher Wandstärken Einschnürungen vermieden und günstige Kantengeometrien erzielt werden.
Die erfindungsgemäße Lösung ist im Kennzeichen des Patentanspruches 1 zu sehen. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des erfin- dungsgemäßen Verfahrens sind mit den nachfolgenden Unteransprüchen beansprucht.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Fig. 2a anhand eines als Strangpreßprofil vorliegenden Hohlprofiles 12 gezeigt. Fig. 2b zeigt ein zugehöriges Schliffbild.
Das Hohiprofil nach Fig. 2a weist Wandabschnitte 13 bis 16 von unterschiedlicher Wandstärke auf. Gleichfalls ist wiederum ein Flansch 17 angeformt. Die Gestaltung des Hohiprofiles 12 im Ausgangszustand, d. h. vor der Umformung, ist nun so gewähit, daß im Übergangsbereich unter- schiedlicher Wandstärken, also an den Kanten 18 bis 21 ausgehend von diesen jeweils eine Verdickung 22 bis 25 sich etwas in die Wandabschnitte 14,16 mit kleinerer Wandstärke hineinerstreckt. Vorzugsweise ist in diesem Bereich 22 bis 25 die Wandstärke mit der in den benachbarten Wandab- schnitten 13,15 mit größerer Wandstärke identisch. Vorzugsweise sind die Übergänge zwischen den einzelnen Wandabschnitten 13 bis 16 und den Verdickungen 22 bis 25 fließend.
Wie Fig. 2b zeigt, wurde durch die erfindungsgemäße Maßnahme dem Ent- stehen von Einschnürungen vorgebeugt. Darüber hinaus entsteht eine opti- male (scharfkantige) Kantengeometrie.
Die Erfindung ist in gleicher Weise anwendbar, wenn unterschiedliche Wandstärken und damit zusammenfallende auszuformende Kanten in Längsrichtung eines durch Innenhochdruckumformen umzuformenden Hohl- profiles sich erstrecken.