Ein gattungsgemäßes Verfahren ist aus der WO 98/43758 AI be- kannt. Hierbei wird ein Hohlprofilrohling gleichförmigen Querschnitts in ein Innenhochdruckumformwerkzeug eingelegt, dessen Gravur einen bzgl. des Rohlings im Bereich zwischen dessen Enden reduzierten Querschnitt aufweist. Dadurch wird der eingelegte Hohlprofilrohling während des Schließvorganges des Umformwerkzeugs in diesem Bereich gequetscht. Der dadurch bedingte Einzug des Hohlprofilrohlings äußert sich jedoch in einer Schiefstellung bzw. einer Verformung des zu Beginn des Herstellungsverfahrens geradlinig verlaufenden und mit der Stirnfläche senkrecht zur Längserstreckung des Rohlings ste- henden Endes des Rohlings. Aufgrund der durch das Quetschen veränderten Endenkontur und der Verkippung der Stirnfläche können die mit einem konischen Dichtbereich versehenen, an den Rohlingsenden anschließend andockenden Axialstempel nur unzureichend gegenüber dem später zu erzeugenden Innenhoch- druck den Rohling abdichten. Dies hat zur Folge, dass der später stattfindende Aufweitvorgang des Rohlings mittels des fluidischen Innenhochdrucks nicht völlig prozesssicher ist und damit das Hohlprofil nicht wie gewünscht hergestellt wer- den kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Verfahren dahingehend weiterzubilden, dass auch bei starken Quetschverformungen des Hohlprofilrohlings, die sich beim Schließen des Umformwerkzeuges ergeben, eine prozesssichere Herstellung des Hohlprofils ermöglicht wird.

Die Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die Merkmale des Pa- tentanspruches 1 gelöst.

Die Erfindung basiert auf der Erkenntnis, dass durch einen gezielten Zuschnitt der Rohlingsenden die beim Quetschen des Rohlings auftretenden Verformungen kompensiert werden können.

Durch das erfindungsgemäße Beschneiden der Rohlingsenden wird erreicht, dass nach dem Quetschen und bei völlig geschlosse- nem Umformwerkzeug die Stirnflächen der Enden eben sind und weitestgehend senkrecht zur Längserstreckung des Rohlings ausgerichtet sind. Infolge der erreichten Stellung der Roh- lingsenden können die Axialstempel an diesen Enden andocken, als ob der Rohling unbeschnitten und vorher keiner Quetschung unterzogen worden wäre. Somit können die Axialstempel den Rohling beiderends ausreichend gegenüber dem noch zu erzeu- genden Innenhochdruck abdichten, wodurch eine prozesssichere Herstellung des Hohlprofils ermöglicht wird. Zusätzlich wird durch die Erfindung eine spanabhebende Kollision der Axial- stempel und des ansonsten mit gekippten Stirnflächen versehe- nen Rohlings vermieden, wobei die dabei entstehenden Späne und Fähnchen in aufwendiger Weise während eines Nacharbeits- gangs nach Entnahme des fertiggeformten Hohlprofils entfernt werden müssten. Dieses Entfernen ist zumeist verbunden mit einem Abtrennen der Abdichtabschnitte der Rohlingsenden, so dass aufgrund der Erfindung eine derartige Beschnittoperation entfallen kann, wobei neben der Arbeitsersparnis aufwendig zu entsorgender Materialabfall eingespart werden kann. Auch ist das Vorabeinplanen einer verlorenen Zusatzlänge des Rohlings nicht mehr vonnöten, wodurch aufgrund der kürzeren Länge des Rohlings die bei der anschließenden Aufweitung des Rohlings mittels Innenhochdruck zu überwindende Reibung zwischen Roh- ling und Umformwerkzeug erheblich verringert wird.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung gemäß An- spruch 2 erfolgt der Beschnitt der Enden des Rohlings so, dass die Stirnflächen der Enden zur in Quetschrichtung lie- genden quer zur Längsachse des Rohlings verlaufenden Mitten- achse angeschrägt werden. Diese Beschnittform resultiert aus der zusätzlichen Erkenntnis, dass die durch das Quetschen in Abhängigkeit von der Quetschrichtung entstehenden Deformatio- nen des Rohlings zu einer Schiefstellung des Rohrendenquer- schnitts und damit der Stirnfläche zur besagten Achse führen, so dass die Rohrenden im Sinne der Erfindung in Gegenrichtung angeschrägt werden. Bei der erwähnten Schiefstellung des Querschnittes überragt in axialer Richtung ein oberer Um- fangsbereich des Rohrendes dessen unteren Umfangsbereich.

In einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 3 werden die Rohlingsenden derart beschnitten, dass deren Stirnflächen parallel zueinander angeordnet verbleiben. Im Falle, dass nach erfolgter Quetschung die End- bereiche des Hohlprofilrohlings höhenversetzt zueinander zu liegen kommen, ist die Stirnfläche des einen unbeschnittenen Endes nach oben gekippt, so dass der untere Umfangsbereich a- xial den oberen Umfangsbereich des Endes überragt, und die Stirnfläche des anderen unbeschnittenen Endes nach unten ge- kippt, wobei in axialer Richtung der obere Umfangsbereich des Endes den unteren Umfangsbereich überragt. Der Rohling kann daher vor dem Quetschvorgang an beiden Enden unter gleichem Winkel in-Gegenrichtung der Kippung beschnitten werden. Die daraus herrührende Gleichartigkeit des Beschnittes stellt da- bei eine Arbeitserleichterung des Schneidverfahrens dar.

Gleiches gilt im übrigen für einen Seitenversatz der Enden nach erfolgter Quetschung.

Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung stellt gemäß Anspruch 4 die spezielle Bestimmung des Anschrä- gungswinkels des Beschnittes dar, der in einem Bereich zwi- schen 6° und 10°, vorzugsweise 8°, liegt. Hierzu hat sich in Untersuchungen praktischer und theoretischer Art herausge- stellt, dass die Verkippung der Stirnflächen, die durch die quetschende Deformation hervorgerufen wird, nahezu immer in diesem Winkelbereich liegt, so dass in Gegenrichtung ein e- benso großer Anschrägungswinkel der Stirnfläche des Endes beim Beschnitt vorgesehen werden muss.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung gemäß Anspruch 5 wird vor dem Beschneiden der Enden, die durch den späteren Quetschvorgang real auftretende Endende- formation in einer Computersimulation, insbesondere einer Fi- nite-Elemente-Simulation ermittelt und dann daraus zur Kom- pensation der Deformation präzise eine optimale Beschnei- dungskontur und einen optimalen Anschrägungswinkel des zu er- folgenden Beschnitts errechnet. Hierdurch kann mit relativ geringem Aufwand ohne Inanspruchnahme von vielzähligen, müh- seligen, empirischen Untersuchungen der für jedes Bauteil und für jede Art der Quetschung geeignete Anschrägungswinkel und Beschneidungskontur individuell ermittelt werden.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung erfolgt gemäß Anspruch 6 der Beschnitt der Enden zweidimensi- onal. Dabei wird zwar die exakte Raumkontur des Rohlingsendes nicht erfasst, jedoch ist ein derartiger Beschnitt besonders verfahrensökonomisch und schnell ausführbar.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung gemäß Anspruch 7 erfolgt der Beschnitt der Enden in einem dreidimensionalen Konturenschnitt. Dies kann beispielsweise mittels eines Schneidlasers erfolgen und bietet den axial an- dockenden Axialstempel die denkbar beste Anbindungsfläche, so dass eine optimale Abdichtung mittels der Stempel erreicht wird.

Im Folgenden ist die Erfindung anhand eines in den Zeichnun- gen dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Da- bei zeigt : Fig. 1 in einem seitlichen Halbschnitt einen beidseitig er- findungsgemäß beschnittenen Hohlprofilrohling in ei- nem geöffneten Umformwerkzeug, Fig. 2 in einem seitlichen Halbschnitt den Hohlprofilrohling aus Figur 1 nach erfolgtem Quetschvorgang bei ge- schlossenem Innenhochdruckumformwerkzeug.

In Figur 1 ist ein Innenhochdruckumformwerkzeug 1 darge- stellt, welches aus einem Oberteil 2 und einem Unterteil 3 besteht. Die Werkzeuggravur 4, die von beiden Werkzeugteilen o 2 und 3 gebildet wird und einen Formraum für einen in das Werkzeug 1 eingelegten und umzuformenden Hohlprofilrohling 5 begrenzt, ist derart gestaltet, dass ein Ende 6 der Gravur 4 zum anderen Ende 7 höhenversetzt angeordnet ist. Diese beiden Enden 6 und 7 der Gravur 4 weisen im geschlossenen Umform- werkzeug 1 gemäß Figur 2 in etwa den gleichen Durchmesser auf wie der eingelegte Hohlprofilrohling 5. In einem Mittenbe- reich 8, der die beiden Enden 6 und 7 miteinander verbindet, ist die Gravur 4 erheblich querschnittsverengt.

Der Hohlprofilrohling 5 weist seinerseits an seinen beiden Enden 9 und 10 eine in Richtung der Längsachse 11 des Hohl- profilrohlings 5 geneigte Stirnfläche 12 bzw. 13 auf. Während ein oberer Umfangsbereich der Stirnfläche 12 deren unteren Umfangsbereich 15 in axialer Richtung überragt, überragt ein unterer Umfangsbereich der Stirnfläche 13 deren oberen Um- fangsbereich 17 in axialer Richtung. Der Hohlprofilrohling 5, bei dem die Stirnflächen 12 und 13 seiner Enden 9 und 10 pa- rallel zueinander angeordnet sind, befindet sich vollständig innerhalb der Gravur 4 des Umformwerkzeuges 1. Der Anschrä- gungswinkel a der Stirnfläche 12 bzw. 13 zur Mittenhochachse 18 beträgt 8°.

Zur Herstellung des Hohlprofils werden zuerst die Enden 9 und 10 des Rohlings 5 so beschnitten, dass sich angeschrägte Stirnflächen 12 und 13 ergeben, wobei diese möglichst zur in Quetschrichtung liegenden Achse angeschrägt sein sollen, um ein optimales Deformationsergebnis, das aus dem Quetschvor- gang hervorgeht, zu erhalten und um damit ein sauberes Ab- dichten der später zur Innenhochdruckumformung andockenden A- xialstempel zu sichern. In diesem Ausführungsbeispiel erfolgt der Beschnitt der Rohlingsenden 9 und 10 derart, dass deren Stirnflächen 12 und 13 parallel zueinander verbleiben. Um den gewünschten Beschnitt zu ermöglichen, wird vor dem Beschnei- dungsvorgang die durch den späteren Quetschvorgang hervorge- rufene Deformation der Enden 9 und 10 in einer Finite- Elemente-Computersimulation ermittelt und dann daraus die ge- eignete Beschneidungskontur und der geeignete Anschrägungs- winkel a errechnet. Der so beschnittene Hohlprofilrohling 5 wird nun in die Gravur 4 des Umformwerkzeuges 1 eingelegt, wonach dieses geschlossen wird. Aufgrund des die Gravur 4 verengenden Mittenbereichs 8 erfolgt im Schließvorgang des Umformwerkzeuges 1 durch das Aufeinanderzufahren des Ober- teils 2 und des Unterteils 3 eine Quetschung des Hohlprofil- rohlings 5. Die mittige Quetschung 19, die aus Figur 2 zu er- kennen ist, welche das Umformwerkzeug 1 in seinem geschlosse- nen Zustand darstellt, wirkt sich auf die Enden 9 und 10 des Hohlprofilrohlings 5 derart aus, dass die Stirnflächen 12 und 13 des Rohlings 5 senkrecht zu seiner Längserstreckung ste- hen. Alsdann werden die Axialstempel an die Enden 9 und 10 des Hohlprofilrohlings 5 herangefahren und dichten diesen mit einem konischen Dichtbereich ab. Über die Axialstempel wird nun in den Hohlprofilrohling 5 ein Druckfluid eingeleitet und unter Hochdruck gesetzt. Aufgrund des bestehenden Innenhoch- druckes wird der Hohlprofilrohling 5 aufgeweitet, wobei er sich vollständig an der Gravur 4 des Umformwerkzeuges 1 an- legt. Das Druckfluid wird nun entspannt und aus dem nun fer- tiggeformten Hohlprofil herausgeleitet, wonach die Axialstem- pel von dem Umformwerkzeug 1 zurückgefahren werden. Schließ- lich wird dieses geöffnet und das Hohlprofil aus der Gravur 4 entnommen.

Im Übrigen sei an dieser Stelle betont, dass während der In- nenhochdruckumformung mittels der Axialstempel Rohlingsmate- rial axial nachgeschoben werden kann. Die Erfindung bringt hierfür den bedeutenden Vorteil, dass durch die Geradestel- lung der Stirnflächen 12,13 eine homogene Krafteinleitung der Axialstempel in den auszubauchenden Umformbereich des Innen- hochdruckumformprozesses ermöglicht wird, was infolge der darauf beruhenden Vermeidung von unerwünschten Faltenbildun- gen und Materialverdickungen außerordentlich zur Prozesssi- cherheit des Umformprozesses beiträgt.