'Verfahren zur Herstellung von Flanschen oder Bunden an- Hohlkörpern durch Querfließpressen"

B e s c h r e i b u n g

Technisches Gebiet

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Flanschen oder Bunden an Hohlkörpern, die während des Querfließpressens innen abgestützt werden.

An Hohlkörpern ausgeformte Flansche besitzen eine Vielzahl von Anwendungsmoglichkeiten, beispielsweise als Flansche an Rohren, für Naben und ähnliches.

Stand der Technik

Das Querfließpressen als Umformverfahren ist beispielsweise nach der DIN 8583 definiert.

Es sind Verfahren und Vorrichtungen zur Herstellung von Zapfen nach dem Querfließpressverfahren bekannt , wie auch das Querfließpressen eines Bundes an Vollkörpern. Es ist auch bekannt, Zahnräder zu pressen, wobei von außen nach innen radialbewegliche Werkzeugelemente benutzt werden. Beim Querfließpressen fließt der Werkstoff in radialer Richtung teils von außen zur Mitte des Werkstücks und teils von der Werkstückmitte nach außen.

Die Massivumformung von Vollkörpern aus Stahl durch Quer¬ fließpressen eins Bundes .ist. beispielsweise in der Zeit¬ schrift Draht, 3JL (1984), S. 13 ff. beschrieben. Aus der DE-AS 10 87 433 ist. die Innenabstützung mittels Stempel beim Querfließpressen von Nabenkörpern, insbesondere für Freilaufbremsnaben, bekannt geworden.

Bisher war das Querfließpressen von Flanschen oder Bunden an Hohlkörpern insofern nachteilig, als stets an der Ausbildungsstelle des Flansches im Innenraum des Hohlenteils eine Falte entstand. Es ist nun zwar bekanntgeworden, durch eine Kombination aus zweitseitigem Napf- Rückwärts- Flie߬ pressen und Querfließpressen eine Falte zu vermeiden. Auch durch Lochen des Napfbodens ist ein Hohlkörper mit einem Bund oder Flansch herstellbar. Die derart erreichbare Länge des Hohlkörpers ist jedoch von dem ver ahrensbedingten Ver¬ hältnis Länge zu Durchmesser (bis ungefähr 4) abhängig, d.h., bisher konnten auf diese Weise nur Hohlteile mit verfahrens¬ bedingter Maximallänge hergestellt werden.

Darstellung der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Herstellen von. Hohlteilen mit Flansch oder _, Bund anzugeben, welches die Herstellung von Flanschen oder Bunden ohne Falte im Flansch oder Bundbereich bei niederen Herstellungskosten ermöglicht, wobei keine verfahrensbedingte Einschränkung der Länge der mit Flanschen versehenen Hohlteile auftreten soll.

Die Aufgabe wird bei dem gattungsgemäßen Verfahren dadurch gelöst, indem der Werkstoff in der Bohrung durch ein plas¬ tisch wirkendes Medium abgestützt wird.

Überraschenderweise kann dadurch, daß eine plastische Innen¬ abstützung des Hohlkörpers während des Querfließpressens erfolgt, eine Umlenkung des querfließenden Materials nach außen erfolgen, ohne Bildung einer inneren Falte, und der Flansch kann in einem einzigen Verfahrenschritt her¬ gestellt werden.

Durch die plastische Abstützung wird ein variabler ge¬ steuerter Stofffluß erzielt. Herkömmlich hergestellte Teile

mit Bundfalte, die nach kostengünstigen Querfließpressver¬ fahren hergestellt wurden, konnten nur für untergeordnete Zwecke eingesetzt werden, da die Falte in der Festigkeits¬ rechnung praktisch nicht erfaßbar ist und gleichzeitig eien Ausgangspunkt für Risse bei Belastung und den Bruch des Bauteils darstellt. Bei der bevorzugten Ausführungs¬ form des erfindungsgemäßen Verfahrens wird zur Abstützung eine plastisch und/oder elastisch verformbare Masse, beispielsweise Gummi, Kunststoff, Weichmetall oder ähn¬ liches eingesetzt.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des er¬ findungsgemäßen Verfahrens wird ein Gas - bevorzugt unter Hochdruck - zur Abstützung eingesetzt.

Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform des er¬ findungsgemäßen Verfahrens wird Wassser als Abstützung eingesetzt, welches unter Drücken im Bereich von bis 10.000 bar ein elastisches Verhalten zeigt.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren können sowohl rota¬ tionssymmetrische als auch nicht rotationssymmetrische Flansche oder Bunde hergestellt werden.

Die Abstützung kann auch teilweise durch einen Dorn er¬ zielt werden, während nur im Flanschenbereich das plastische Material zum Ausgleich und zur Flußumkehr eingesetzt wird.

Das Umformen kann sowohl bei Raumtemperatur als auch bei höheren Temperaturen durchgeführt werden.

Das Verfahren ist auf alle durch Querfließpressen umform¬ baren Werkstoffe anwendbar und kann auch einen Bestandteil an sich bekannter anderer Umformverfahren bilden, bei¬ spielsweise gemeinsam mit Einziehverfahren, Aufweiten und

ERSÄTZBLATT ISA/EP-

- -

ähnlichem eingesetzt werden.

Besonders bevorzugt kann Stahl nach dem erfindungsgemäßen Verfahren querfließgepreßt werden.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren ist es erstmals möglich, ohne kostenaufwendige Verfahrensschritte durch Querfließpressen Flansche oder Bunde an Hohlkörpern ohne Faltenbildung im Innenraum des Hohlkörpers herzustellen.

Im nachfolgenden wird ein Anwendungsbeispiel anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert.

Dabei zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt durch ein herkömmliches Verfahrens¬ produkt und

Fig. 2 das Angreifen der, Kräfte, die sich im elastischen/ plastischen Medium auf die Innenwände des Hohl¬ körpers beim Querfließpressen auswirken.

Fig. 1 zeigt ein herkömmliches Rohr mit einem angeformten Bund 2 mit Falte 3. Es kann durch das erfindungsgemäße Verfahren ohne Falte im Bundbereich hergestellt werden (Fig. 2) .

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsge¬ mäßen Verfahrens wird Wasser unter hohem Druck, d.h. im Bereich von bis 10.000 bar zur Abstützung in den Hohlraum während des Querfließpressens eines Rohr gespreßt. Dadurch, daß Wasser eine elastische, sich stets den momentanen geometrischen Anforderungen anpassende Abstützung bewirkt, kann die erwünschte Fließrichtung des Materials bei Quer¬ fließpressen erzielt werden.

Nach beendetem Querfließpressen wird der Umform- und Flüs¬ sigkeitsdruck abgebaut und das fertige Werkstück kann ohne

ERSAT23LÄTT ISA/EP

- 5 -

weitere Nacharbeitung des Inne ^' nflansches entnommen werden.

Die Umformung kann auch gleichzeitig mit einer Aufweitung des Rohres selbst während des Anfor en eines Bundes erfolgen, ' so ist in Fig. 2 der ursprüngliche Rohr¬ durchmesser des Hohlkörpers 5 in einer Umformzone 6 , para- lell zur Umformung unter Herstellung des Bundes 2 auf den Enddurchmesser des Rohrteils 1 erweitert worden.

Die in der vorstehenden Beschreibung, in den Zeichnungen und den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können so¬ wohl einzeln auch in beliebiger Kombination für die Verwirk¬ lichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsfor¬ men wesentlich sein.