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Patent Searching and Data


Title:
PUNCH FOR PRODUCING HOLES IN THE WALL OF HOLLOW PARTS SUBJECTED TO THE ACTION OF INTERNAL HIGH-PRESSURE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2005/056212
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention concerns the design of punches for producing holes in the walls of hollow parts, whereby the part, during punching, is subjected to the action of a high pressure by a medium. Particularly when producing hollow parts in an internal high-pressure shaping process, it is common, after the shaping and when the part is still located inside the shaping tool, to place holes in the wall. In order to prevent a drop in the internal high-pressure when cutting through the wall of the part, the punch (1) is, in its area penetrating the part (2), provided with a shape that is diagonally tapered toward the cutting edge (3). This effects a sealing during punching.

Inventors:
KUSCHEL STEPHAN (DE)
SCHMUCK FRANK (DE)
SCHULT JENS (DE)
Application Number:
PCT/EP2004/013014
Publication Date:
June 23, 2005
Filing Date:
November 17, 2004
Export Citation:
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Assignee:
DAIMLER CHRYSLER AG (DE)
KUSCHEL STEPHAN (DE)
SCHMUCK FRANK (DE)
SCHULT JENS (DE)
International Classes:
B21D26/035; B21D28/28; (IPC1-7): B21D28/28; B21D26/02
Foreign References:
DE29801715U11998-04-09
US4930384A1990-06-05
DE4322063C11994-08-18
US6591648B12003-07-15
US5666840A1997-09-16
Attorney, Agent or Firm:
Närger, Ulrike (Intellectual Property Management IPM-C106, Stuttgart, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. l.
2. Lochstempel zum Herstellen von Lochungen in der Wandung von mit Innenhochdruck beaufschlagten, in einer Form aufgenommenen hohlen Bauteilen, wobei der Lochstempel aus der Formwand in den Forminnenraum hineinschiebbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Lochstempel (1) in seinem in das zu lochende Bauteil (2) eintauchenden Bereich zur Schneidkante (3) hin schräg verjüngt ausgebildet ist.
3. Lochstempel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Lochstempel (1) in seiner Ausgangsposition so in der Form angeordnet ist, dass die Schneidkante (3) gegenüber der Forminnenwand zurückversetzt ist.
4. Lochstempel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Verjüngungswinkel größer als 0° ist und höchs tens 30° beträgt.
Description:
Lochstempel zum Herstellen von Lochungen in der Wandung von mit Innenhochdruck beaufschlagten hohlen Bauteilen Die Erfindung betrifft die Gestaltung von Lochstempeln zum Herstellen von Lochungen in den Wandungen von hohlen Bau- teilen, wobei das Bauteil beim Lochen im Inneren durch ein Medium hochdruckbeaufschlagt ist.

Insbesondere beim Herstellen von hohlen Bauteilen im Innen- hochdruck-Umformverfahren ist es üblich, im Anschluss an das Umformen und bei noch im Umformwerkzeug befindlichem Bauteil, Lochungen in die Wandung einzubringen.

Nach der DE 43 22 063 C2 ist ein Verfahren und eine Vor- richtung zum Ausschneiden eines Ausschnittes aus einer Wan- dung eines nach dem Innenhochdruck-Umformverfahren herge- stellten Hohlkörpers bekannt, dabei erfolgt das Ausschnei- den des Ausschnittes unmittelbar nach der Innenhochdruck- Umformung mit Hilfe eines von außen an der Mantelfläche des Hohlkörpers angreifenden Lochstempels. Dazu durchragt der angetriebene Lochstempel das Innenhochdruck-Umformwerkzeug.

Ein gattungsgemäßes Werkzeug ist in der DE 199 34 663 AI beschrieben.

Beim Durchtrennen des Hohlkörpers kommt es durch die ent- stehende Leckage zwangsläufig zu einem Druckabfall im Hohl- körper. Sollen mehrere Lochungen in den Hohlkörper einge- bracht werden, müssen die Lochungen exakt gleichzeitig durchgeführt werden, damit bei allen Lochvorgängen der für eine einwandfreie Lochung erforderliche Innendruck zur Ver- fügung steht. Diese Gleichzeitigkeit der Lochstempelantrie- be erfordert einen hohen Steuerungsaufwand sowie sehr große Pumpenleistungen oder entsprechend große Druckspeicher.

Weiterhin nachteilig sind dabei die extrem schlagartigen Belastungen der Hydraulikkomponenten.

Es ist Aufgabe der Erfindung, die Lochstempel für eine gat- tungsgemäße Anwendung so auszubilden, dass ein Abfall des Innenhochdrucks beim Durchtrennen der Bauteilwand weitge- hend vermieden wird.

Diese Aufgabe wird durch eine Lochstempelgestaltung nach den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Detaillierte Ausgestaltungen des Lochstempels sind in den Unteransprü- chen angegeben.

Der Lochstempel ist in seinem in das zu lochende Bauteil eintauchenden Bereich in Richtung Schneidkante schräg ver- jüngt ausgebildet. Dadurch kommt es beim Trennen zu einem Stauchen des Materials im Bereich der Lochwandung entspre- chend der verjüngten Außenkontur des Lochstempels und zu einem sofortigen Abdichten der Lochung durch den Lochstem- pel. Auf diese Weise können beim Einbringen von mehreren Lochungen die Lochstempel langsam und zeitlich asynchron zueinander bewegt werden. Die Qualität der Lochungen und die Prozesssicherheit steigen dadurch erheblich. Der Anla- genaufwand kann entsprechend gering gehalten werden, da die Werkzeuge einfacher und kompakter ausgeführt werden können.

So sind keine aufwendigen Maßnahmen zum Erreichen synchro- ner Abläufe, wie Werkzeugbrücken oder elektronische Wegsteuerungen, erforderlich.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.

Dabei zeigen : Fig. 1 Prinzipdarstellung eines Lochstempels vor dem Lochen Prinzipdarstellung eines Lochstempels nach dem Lochen Die Figur 1 zeigt in einem Teilschnitt ein vorzugsweise im Innenhochdruck-Umformverfahren hergestelltes und noch mit Innenhochdruck beaufschlagtes hohles Bauteil 2, welches mit seiner Außenkontur an der Innenwand eines Innenhochdruck- Umformwerkzeuges 4 anliegt. Im Innenhochdruck- Umformwerkzeug 4 ist ein Lochstempel 1 in Pfeilrichtung vorzugsweise mittels eines nicht dargestellten Hydraulikan- triebes bewegbar angeordnet. In seinem in das Bauteil 2 eintauchenden Bereich ist der Lochstempel 1 zur Schneidkan- te 3 hin verlaufend konisch verjüngt ausgebildet. Der Ver- jüngungswinkel ist dabei größer als 0° und beträgt höchs- tens 30°, vorzugsweise jedoch 1° bis 3°. Die Schneidkante 3 des Lochstempels 1 ist dabei gering gegenüber der Formin- nenwand des Innenhochdruck-Umformwerkzeuges 4 zuruckver- setzt.

Zum Einbringen der Lochung wird der Lochstempel 1 in Rich- tung des Bauteils 2 bewegt, dabei durchtrennt die Schneid- kante 3 die Bauteilwandung. Der konisch ausgebildete Be reich des Lochstempels 1 staucht das Material im Bereich der Lochwandung 5 und es kommt dabei zu einem gleichzeiti gen Abdichten der Lochung durch den Lochstempel 1. Es kommt somit zu keinem Abfall des Innenhochdruckes (Fig. 2).

Da auf diese Weise der Innenhochdruck aufrechterhalten wird, ist ein zeitlich asynchrones Einbringen weiterer Lo- chungen mit mehreren Lochstempeln problemlos möglich.