AT525767A2 - INTERNAL HIGH PRESSURE FORMING TOOL DEVICE AND METHOD FOR MANUFACTURING A HOLLOW BODY BY INTERNAL HIGH PRESSURE FORMING - Google Patents

INTERNAL HIGH PRESSURE FORMING TOOL DEVICE AND METHOD FOR MANUFACTURING A HOLLOW BODY BY INTERNAL HIGH PRESSURE FORMING Download PDF

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AT525767A2
AT525767A2 ATA50990/2022A AT509902022A AT525767A2 AT 525767 A2 AT525767 A2 AT 525767A2 AT 509902022 A AT509902022 A AT 509902022A AT 525767 A2 AT525767 A2 AT 525767A2
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pressure
tool
sealing
hydroforming
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ATA50990/2022A
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Wenzel Holger
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Salzgitter Hydroforming Gmbh & Co Kg
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Innenhochdruckumform-Werkzeugvorrichtung (10), ein Verfahren sowie ein entsprechendes Computerprogrammprodukt zur Herstellung eines Hohlkörpers aus einem vorgebogenen rohrförmigen Rohling (12) durch Innenhochdruckumformen mindestens eines Teils (14, 16) eines Mittelabschnitts (18) dieses Rohlings (12), mit - Werkzeugteilen (34) zur Bildung einer die Endform des Hohlkörpers bestimmenden Kavität (36), - einem Hochdrucksystem (42) zur Druckbeaufschlagung des Inneren (44) des Rohlings (12) mit einem Druckmedium, wobei das Hochdrucksystem (42) Dichtstempel (48, 50) zum druckdichten endseitigen Verschließen des Rohlings (12) aufweist, - einer Steuer/ Regeleinrichtung (64) zur Steuerung/Regelung des Innenhochdruckumform-Prozesses und - Klemmeinrichtungen (56, 58) zum Fixieren eines Endabschnittes (22, 24) des Rohlings (12), wobei die Endabschnitte (22, 24) durch die Klemmeinrichtung (56, 58) vor oder bei dem druckdichten Verschließen per Dichtstempel (48, 50) werkzeugseitig fixiert werden und die Fixierung des Endabschnitts (22, 24) durch die entsprechende Klemmeinrichtung (56, 58) noch vor oder spätestens während der Druckbeaufschlagung gelöst wird.The invention relates to an internal high-pressure forming tool device (10), a method and a corresponding computer program product for producing a hollow body from a pre-bent tubular blank (12) by internal high-pressure forming of at least one part (14, 16) of a central section (18) of this blank (12), with - tool parts (34) for forming a cavity (36) that determines the final shape of the hollow body, - a high-pressure system (42) for pressurizing the interior (44) of the blank (12) with a pressure medium, the high-pressure system (42) having sealing stamps (48 , 50) for sealing the blank (12) at the end in a pressure-tight manner, - a control/regulating device (64) for controlling/regulating the hydroforming process and - clamping devices (56, 58) for fixing an end section (22, 24) of the blank ( 12), the end sections (22, 24) being fixed on the tool side by the clamping device (56, 58) before or during the pressure-tight closure using a sealing stamp (48, 50) and the end section (22, 24) being fixed by the corresponding clamping device ( 56, 58) is released before or at the latest during the pressurization.

Description

Innenhochdruckumform-Werkzeugvorrichtung und Verfahren zur Herstellung eines Hydroforming tool apparatus and method of making one

Hohlkörpers durch Innenhochdruckumformen Hollow body by hydroforming

Die Erfindung geht aus von einer Innenhochdruckumform-Werkzeugvorrichtung zur Herstellung eines Hohlkörpers aus einem vorgebogenen rohrförmigen Rohling durch Innenhochdruckumformen mindestens eines Mittelabschnitts dieses Rohlings, mit (i) mindestens zwei Werkzeugteilen zur gemeinsamen Bildung einer die Endform des Hohlkörpers bestimmenden Kavität, (ii) einem Hochdrucksystem zur Druckbeaufschlagung des Inneren des Rohlings mit einem Druckmedium, wobei das Hochdrucksystem mindestens einen Dichtstempel zum druckdichten Verschließen des Rohlings an mindestens einem der Enden aufweist und (iii) einer Steuerund/oder Regeleinrichtung zur Steuerung/Regelung des Innenhochdruckumform-The invention is based on an internal high-pressure forming tool device for producing a hollow body from a pre-bent tubular blank by internal high-pressure forming of at least one central section of this blank, with (i) at least two tool parts for the joint formation of a cavity that determines the final shape of the hollow body, (ii) a high-pressure system for Pressurization of the interior of the blank with a pressure medium, the high-pressure system having at least one sealing die for pressure-tight sealing of the blank at at least one of the ends and (iii) a control and/or regulating device for controlling/regulating the internal high-pressure forming

Prozesses. process.

Die Erfindung geht weiterhin aus von einem Verfahren zur Herstellung eines Hohlkörpers aus einem vorgebogenen rohrförmigen Rohling durch Innenhochdruckumformen mindestens eines Mittelabschnitts dieses Rohlings mittels einer Innenhochdruckumform-Werkzeugvorrichtung mit mindestens zwei Werkzeugteile zur gemeinsamen Bildung einer die Endform des Hohlkörpers bestimmenden Kavität und einem Hochdrucksystem zur Druckbeaufschlagung des Inneren des Rohlings mit einem Druckmedium, wobei dieses Hochdrucksystem mindestens einen Dichtstempel zum druckdichten Verschließen des Rohlings an mindestens einem der Enden aufweist und wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: The invention is also based on a method for producing a hollow body from a pre-bent tubular blank by internal high-pressure forming of at least one central section of this blank using an internal high-pressure forming tool device with at least two tool parts for the joint formation of a cavity that determines the final shape of the hollow body and a high-pressure system for pressurizing the interior of the blank with a pressure medium, this high-pressure system having at least one sealing die for pressure-tight sealing of the blank at at least one of the ends, and the method comprising the following steps:

(a) Einlegen des Rohlings in die Innenhochdruckumform-Werkzeugvorrichtung, (a) inserting the blank into the hydroforming tool device,

(b) Befüllen des Rohlings mit dem Druckmedium, (b) filling the blank with the pressure medium,

(c) druckdichtes Verschließen des Rohlings mittels des mindestens einen Dichtstempels und (c) pressure-tight sealing of the blank by means of the at least one sealing stamp and

(d) Druckbeaufschlagen des Inneren des Rohlings per Hochdrucksystem. (d) Pressurizing the interior of the blank with a high-pressure system.

Schließlich geht die Erfindung auch von einem entsprechenden Finally, the invention is also based on a corresponding

Computerprogrammprodukt zur Durchführung des Verfahrens aus. Computer program product for carrying out the method.

Bei einer solchen Herstellung eines Hohlkörpers aus einem vorgebogenen In such a production of a hollow body from a pre-bent

rohrförmigen Rohling kommt es auf der nach innen gebogenen, also konkaven, Seite tubular blank comes on the inwardly curved, i.e. concave, side

der Biegung oftmals zu einer unerwünschten Faltenbildung bei dem Innenhochdruckumformen. Dies passiert insbesondere dann, wenn — beispielsweise durch axiales Nachführen von Material - eine Materialkompression am Innenbogen auftritt. the bending often leads to undesirable wrinkling during hydroforming. This happens in particular when—for example due to the axial tracking of material—a material compression occurs on the inner bend.

Dieses Phänomen wird auch in der Druckschrift EP 1 034 053 B1 im Zusammenhang mit einem Verfahren zur Herstellung eines Hohlkörpers aus einem vorgebogenen rohrförmigen Rohling durch Hydroverformung mindestens eines Mittelabschnitts dieses Rohlings mittels einer Hydroverformungs-Werkzeugvorrichtung beschrieben. Die Werkzeugvorrichtung umfasst dabei mindestens zwei Werkzeugteile zur gemeinsamen Bildung einer die Endform des Hohlkörpers bestimmenden Kavität und ein Hochdrucksystem zur Druckbeaufschlagung des Inneren des Rohlings mit einem Druckmedium, wobei dieses Hochdrucksystem Druckkolben zum druckdichten Verschließen des Rohlings an den Enden aufweist. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte: (a) Einlegen des Rohlings in die HydroverformungsWerkzeugvorrichtung, (b) druckdichtes Verschließen des Rohlings mittels des Druckkolbens/der Druckkolben und (c) Druckbeaufschlagen des Inneren des Rohlings per Hochdrucksystem. Im Dokument wird vorgeschlagen, eine Kraft auf zumindest eines der Enden längs des Endabschnittes aufzubringen, wobei ein auf der konkaven Seite wirkender Teil dieser Kraft kleiner gewählt wird, als ein auf der gegenüberliegenden konvexen Seite wirkender Teil dieser Kraft . Auf diese Weise kann die Faltenbildung verhindert oder zumindest reduziert werden. Allerdings müssen die Teilkräfte dazu recht genau an die Wandstärke des Rohlings und die Änderung der Querschnittsfläche beim Innenhochdruckumformen angepasst sein. This phenomenon is also described in publication EP 1 034 053 B1 in connection with a method for producing a hollow body from a pre-bent tubular blank by hydroforming at least a central section of this blank using a hydroforming tool device. The tool device comprises at least two tool parts for the joint formation of a cavity that determines the final shape of the hollow body and a high-pressure system for pressurizing the interior of the blank with a pressure medium, this high-pressure system having pressure pistons for pressure-tight sealing of the blank at the ends. The method comprises the following steps: (a) loading the blank into the hydroforming tooling apparatus, (b) pressure-sealing the blank using the plunger(s), and (c) pressurizing the interior of the blank with the high-pressure system. In the document it is proposed to apply a force to at least one of the ends along the end section, whereby a part of this force acting on the concave side is selected to be smaller than a part of this force acting on the opposite convex side. In this way, the formation of wrinkles can be prevented or at least reduced. However, the partial forces must be adjusted very precisely to the wall thickness of the blank and the change in cross-sectional area during hydroforming.

Eine solche Anpassung ist recht aufwendig. Such an adjustment is quite complex.

Eine weitere Ursache für das Auftreten besagter Faltenbildung können jedoch schon die auftretenden Kräfte beim Verschließen des Rohlings mittels des Dichtstempels/der Dichtstempel sein. Auch bei dem Einstecken des Dichtstempels in das Ende des Rohlings beziehungsweise der Dichtstempel in die Enden des Rohlings bis hin zum Abdichten treten oftmals derart hohe Kräfte auf, dass an der konkaven Seite der A further reason for the occurrence of said wrinkling can, however, be the forces that occur when the blank is closed by means of the sealing stamp(s). Even when the sealing stamp is inserted into the end of the blank or the sealing stamp into the end of the blank up to the point of sealing, such high forces often occur that the concave side of the

Biegung Falten entstehen. bend creases arise.

Es ist Aufgabe der Erfindung eine Innenhochdruckumform-Werkzeugvorrichtung zur It is an object of the invention to provide a hydroforming tool device for

Herstellung eines Hohlkörpers durch Innenhochdruckumformen, ein Verfahren zur Production of a hollow body by hydroforming, a method for

Herstellung eines Hohlkörpers durch Innenhochdruckumformen sowie ein entsprechendes Computerprogrammprodukt bereitzustellen, bei denen eine solche unerwünschte Faltenbildung im Bereich der Biegung des vorgebogenen rohrförmigen Rohling im Zusammenhang mit dem Innenhochdruckumformen sicher verhindert oder Production of a hollow body by internal high-pressure forming and a corresponding computer program product in which such an undesirable formation of wrinkles in the area of the bend of the pre-bent tubular blank in connection with the internal high-pressure forming is reliably prevented or

zumindest reduziert wird. at least reduced.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben, die jeweils einzeln oder in Kombination einen Aspekt The object is achieved according to the invention by the features of the independent claims. Preferred configurations of the invention are specified in the dependent claims, each of which individually or in combination defines an aspect

der Erfindung darstellen können. of the invention can represent.

Bei der erfindungsgemäßen Innenhochdruckumform-Werkzeugvorrichtung zur Herstellung eines Hohlkörpers aus einem vorgebogenen rohrförmigen Rohling durch Innenhochdruckumformen mindestens eines Teils eines Mittelabschnitts dieses Rohlings, welche In the hydroforming tool device according to the invention for producing a hollow body from a pre-bent tubular blank by hydroforming at least part of a middle section of this blank, which

(i) mindestens zwei Werkzeugteile zur gemeinsamen Bildung einer die Endform des Hohlkörpers bestimmenden Kavität, (i) at least two tool parts for the joint formation of a cavity that determines the final shape of the hollow body,

(il) ein Hochdrucksystem zur Druckbeaufschlagung des Inneren des Rohlings mit einem Druckmedium, wobei das Hochdrucksystem mindestens einen Dichtstempel zum druckdichten Verschließen des Rohlings an mindestens einem seiner Enden aufweist und (il) a high-pressure system for pressurizing the interior of the blank with a pressure medium, the high-pressure system having at least one sealing die for sealing the blank in a pressure-tight manner at at least one of its ends and

(ii) eine Steuer- und/oder Regeleinrichtung zur Steuerung/Regelung des Innenhochdruckumform-Prozesses umfasst (ii) comprises a control and/or regulating device for controlling/regulating the hydroforming process

ist vorgesehen, dass diese Werkzeugvorrichtung weiterhin it is envisaged that this tool device continues

(iv) eine oder mehrere Klemmeinrichtungen, jeweils zum wahlweisen werkzeugseitigen Fixieren eines an einem jeweiligen Ende befindlichen Endabschnittes des Rohlings, umfasst, wobei die Steuer- und/oder Regeleinrichtung eingerichtet ist, den Endabschnitt oder die Endabschnitte durch die entsprechende(n) Klemmeinrichtung(en) vor oder bei dem druckdichten Verschließen per Dichtstempel werkzeugseitig zu fixieren und die Fixierung des Endabschnitts oder zumindest eines der Endabschnitte durch die entsprechende Klemmeinrichtung noch vor oder spätestens während der Druckbeaufschlagung zu lösen. Auf diese Weise kann verhindert werden, dass das Einstecken des einzelnen Dichtstempels in das entsprechende Ende des Rohlings und das dadurch bewerkstelligte druckdichte (iv) one or more clamping devices, each for the optional tool-side fixing of an end section of the blank located at a respective end, wherein the control and/or regulating device is set up to clamp the end section or end sections using the corresponding clamping device(s). ) before or during the pressure-tight closing by means of a sealing stamp on the tool side and to loosen the fixing of the end section or at least one of the end sections by the corresponding clamping device before or at the latest during the pressurization. In this way it can be prevented that the insertion of the individual sealing die into the corresponding end of the blank and the resulting pressure-tightness are prevented

Verschließen des Rohlings zur Faltenbildung im Biegungsbereich des Rohlings führt. Closing the blank leads to the formation of wrinkles in the bending area of the blank.

Die Innenhochdruckumform-Werkzeugvorrichtung ist insbesondere zur Durchführung der folgenden Schritte eingerichtet: The hydroforming tool device is set up in particular to carry out the following steps:

Befüllen des zuvor in die Innenhochdruckumform-Werkzeugvorrichtung eingelegten Rohlings mit dem Druckmedium, Filling the blank previously placed in the hydroforming tool device with the pressure medium,

druckdichtes Verschließen des Rohlings mittels des mindestens einen Dichtstempels, temporäres Fixieren eines oder beider Endabschnitte beim druckdichten Verschließen mittels der Klemmeinrichtung/Klemmeinrichtungen und pressure-tight sealing of the blank by means of the at least one sealing stamp, temporary fixing of one or both end sections during pressure-tight sealing by means of the clamping device/clamping devices and

Druckbeaufschlagen des Inneren des Rohlings per Hochdrucksystem, pressurizing the inside of the blank by high-pressure system,

wobei die Fixierung des Endabschnitts oder zumindest eines der Endabschnitte durch die mindestens eine entsprechende Klemmeinrichtung einerseits nach dem druckdichten Verschließen per Dichtstempel, aber andererseits noch vor oder the fixing of the end section or at least one of the end sections by the at least one corresponding clamping device on the one hand after the pressure-tight sealing by means of a sealing plunger, but on the other hand before or

spätestens während der Druckbeaufschlagung gelöst wird. is released at the latest during the pressurization.

Das wahlweise werkzeugseitige Fixieren des jeweiligen Endabschnittes des Rohlings mittels der entsprechenden Klemmeinrichtung basiert dabei auf Kraft- und/oder The optional tool-side fixing of the respective end section of the blank by means of the corresponding clamping device is based on force and/or

Formschluss zwischen zumindest einer Klemmbacke der Klemmeinrichtung und einer Mantelfläche des entsprechenden Endabschnitts des Rohlings. In dieser Mantelfläche wird durch das Zupacken der Klemmbacke insbesondere mindestens eine Vertiefung Form fit between at least one clamping jaw of the clamping device and a lateral surface of the corresponding end section of the blank. In particular, at least one indentation is formed in this lateral surface by gripping the clamping jaw

ausgebildet, in die die Klemmbacke zum Fixieren eingreift. formed, in which the jaw engages for fixing.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist die Innenhochdruckumform-Werkzeugvorrichtung mindestens einen Aktor zum aktiven Nachführen des mindestens einen Dichtstempels entlang der Längsachse des entsprechenden Endabschnitts in Richtung des Mittelabschnittes auf. Der Aktor bewegt dazu den entsprechenden Dichtstempel in besagter Richtung. Er wird in der Regel auch zum druckdichten Verschließen des Rohlings über den Dichtstempel genutzt, indem er den Dichtstempel in das entsprechende Ende des Rohlings bis zu According to a preferred embodiment of the invention, the hydroforming tool device has at least one actuator for actively tracking the at least one sealing die along the longitudinal axis of the corresponding end section in the direction of the middle section. To do this, the actuator moves the corresponding sealing die in said direction. It is usually also used to seal the blank in a pressure-tight manner using the sealing stamp by pushing the sealing stamp into the corresponding end of the blank up to

einer abdichtenden Position einsteckt. plugged into a sealing position.

Dabei ist bevorzugt vorgesehen, dass die Steuer- und/oder Regeleinrichtung auch zur Steuerung/Regelung des aktiven Nachführens des entsprechenden Endabschnitts, insbesondere in Abhängigkeit des Innendrucks im Rohling/Hohlkörper, eingerichtet ist. Zu diesem Zweck weist die Innenhochdruckumform-Werkzeugvorrichtung insbesondere eine Druckmesseinrichtung zur Messung des Innendrucks des Rohlings It is preferably provided that the control and/or regulating device is also set up for controlling/regulating the active tracking of the corresponding end section, in particular as a function of the internal pressure in the blank/hollow body. For this purpose, the hydroforming tool device has, in particular, a pressure measuring device for measuring the internal pressure of the blank

beziehungsweise Hohlkörpers auf. or hollow body.

Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass das Hochdrucksystem derart ausgestaltet ist, dass das Druckmedium über den Dichtstempel oder einen der Dichtstempel in das Furthermore, it is preferably provided that the high-pressure system is designed in such a way that the pressure medium flows via the sealing stamp or one of the sealing stamps into the

Innere des Rohlings einleitbar ist. Interior of the blank can be initiated.

Insbesondere ist die Klemmeinrichtung oder zumindest eine der Klemmeinrichtungen zur Verformung des Rohlings im entsprechenden Endabschnitt eingerichtet. Auf diese kann eine besonders feste Fixierung des Endabschnittes des Rohlings auf Basis In particular, the clamping device or at least one of the clamping devices is set up to deform the blank in the corresponding end section. A particularly firm fixation of the end section of the blank can be based on this

eines Kraft- und/oder Formschlusses gewährleistet werden. a force and/or form closure can be guaranteed.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist die Kavität zwei längliche Bereiche zur Aufnahme der Endabschnitte des Rohlings auf, deren Längsachsen in einen Winkel a = 25° angeordnet sind und/oder einen Versatz aufweisen, der mindestens der Größe des Durchmessers dr des Rohlings entspricht. Bei einer derartigen Anordnung der Endabschnitte kann man in der Regel von einem According to a further preferred embodiment of the invention, the cavity has two elongated areas for receiving the end sections of the blank, the longitudinal axes of which are arranged at an angle a=25° and/or have an offset that corresponds at least to the size of the diameter dr of the blank. With such an arrangement of the end sections you can usually one

(vor) gebogenen rohrförmigen Rohling sprechen. (before) speaking bent tubular blank.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Kavität zur Aufnahme eines vorgebogenen rohrförmigen Rohlings mit mindestens einer Biegung eingerichtet, bei der das Verhältnis von Durchmesser dr des Rohlings zum According to a further preferred embodiment of the invention, the cavity is set up to accommodate a pre-bent tubular blank with at least one bend in which the ratio of the diameter dr of the blank to

Biegeradius rg kleiner oder gleich 3 ist, also dr/re <= 3. bending radius rg is less than or equal to 3, i.e. dr/re <= 3.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung eines Hohlkörpers aus einem vorgebogenen rohrförmigen Rohling durch Innenhochdruckumformen mindestens eines Mittelabschnitts dieses Rohlings mittels einer InnenhochdruckumformWerkzeugvorrichtung, welche mindestens zwei Werkzeugteile zur gemeinsamen Bildung einer die Endform des Hohlkörpers bestimmenden Kavität, ein Hochdrucksystem zur Druckbeaufschlagung des Inneren des Rohlings mit einem Druckmedium, wobei dieses Hochdrucksystem mindestens einen Dichtstempel zum druckdichten Verschließen des Rohlings an mindestens einem seiner Enden aufweist und eine oder mehrere Klemmeinrichtungen, jeweils zum wahlweisen werkzeugseitigen Fixieren eines an dem jeweiligen Ende befindlichen Endabschnittes des Rohlings umfasst, ist vorgesehen, dass das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: In the method according to the invention for producing a hollow body from a pre-bent tubular blank by internal high-pressure forming of at least one central section of this blank by means of an internal high-pressure forming tool device, which has at least two tool parts for the joint formation of a cavity that determines the final shape of the hollow body, a high-pressure system for pressurizing the interior of the blank with a pressure medium , wherein this high-pressure system has at least one sealing plunger for pressure-tight sealing of the blank at at least one of its ends and one or more clamping devices, each for selectively tool-side fixing of an end section of the blank located at the respective end, it is provided that the method comprises the following steps :

(a) Einlegen des Rohlings in die Innenhochdruckumform-Werkzeugvorrichtung, (a) inserting the blank into the hydroforming tool device,

(b) Befüllen des Rohlings mit dem Druckmedium, (b) filling the blank with the pressure medium,

(c) druckdichtes Verschließen des Rohlings mittels des mindestens einen Dichtstempels, (c) pressure-tight sealing of the blank by means of the at least one sealing die,

(d) zumindest temporäres Fixieren eines oder beider Endabschnitte mittels der Klemmeinrichtung/Klemmeinrichtungen und (d) at least temporarily fixing one or both end sections by means of the clamping device/clamping devices and

(e) Druckbeaufschlagen des Inneren des Rohlings per Hochdrucksystem, (e) pressurizing the interior of the blank with a high-pressure system,

wobei das temporäre werkzeugseitige Fixieren des einen oder mindestens eines der beiden Endabschnitte durch die entsprechende Klemmeinrichtung bei dem druckdichten Verschließen erfolgt und die Fixierung des Endabschnitts oder zumindest eines der Endabschnitte die mindestens eine entsprechende Klemmeinrichtung noch vor oder spätestens während der Druckbeaufschlagung gelöst wird. Auf diese Weise wird verhindert, dass das Einstecken des einzelnen Dichtstempels in das entsprechende Ende des Rohlings und das dadurch bewerkstelligte druckdichte Verschließen des Rohlings zur Faltenbildung im Biegungsbereich des Rohlings führt. Zur Steuerung/Regelung des Innenhochdruckumform-Prozesses ist insbesondere eine Steuer- und/oder Regeleinrichtung vorgesehen. Diese ist insbesondere eine computer- oder wherein the temporary tool-side fixing of one or at least one of the two end sections is effected by the corresponding clamping device during the pressure-tight closure and the fixing of the end section or at least one of the end sections is released by the at least one corresponding clamping device before or at the latest during the pressurization. This prevents the insertion of the individual sealing stamp into the corresponding end of the blank and the resulting pressure-tight sealing of the blank from leading to the formation of creases in the bent area of the blank. In particular, a control and/or regulating device is provided for controlling/regulating the hydroforming process. This is in particular a computer or

prozessorbasierte Steuer- und/oder Regeleinrichtung. processor-based control and/or regulating device.

Mit Vorteil ist vorgesehen, dass beim Innenhochdruckumformen der zumindest eine Endabschnitt, insbesondere über den jeweiligen Dichtstempel, in Richtung des It is advantageously provided that during hydroforming, the at least one end section, in particular via the respective sealing stamp, in the direction of the

Mittelabschnitts aktiv nachgeführt wird. Middle section is actively tracked.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Rohling beim Fixieren mittels der Klemmeinrichtung oder zumindest einer der According to a preferred embodiment of the method according to the invention, the blank is fixed by means of the clamping device or at least one of the

Klemmeinrichtungen im entsprechenden Endabschnitt verformt. Clamping devices deformed in the corresponding end section.

Das wahlweise werkzeugseitige Fixieren des jeweiligen Endabschnittes des Rohlings mittels der entsprechenden Klemmeinrichtung basiert dabei bevorzugt auf Kraftund/oder Formschluss zwischen zumindest einer Klemmbacke der Klemmeinrichtung und einer Mantelfläche des entsprechenden Endabschnitts des Rohlings. In dieser Mantelfläche wird durch das Zupacken der Klemmbacke insbesondere mindestens The optional tool-side fixing of the respective end section of the blank by means of the corresponding clamping device is preferably based on a frictional and/or positive connection between at least one clamping jaw of the clamping device and a lateral surface of the corresponding end section of the blank. In this lateral surface is by grabbing the jaw in particular at least

eine Vertiefung ausgebildet, in die die Klemmbacke zum Fixieren eingreift. formed a depression into which the clamping jaw engages for fixing.

Bei dem erfindungsgemäßen Computerprogrammprodukt ist vorgesehen, dass dieses In the computer program product according to the invention it is provided that this

Befehle umfasst, die bei der Ausführung durch einen Prozessor einer Steuerund/oder Regeleinrichtung diesen Prozessor veranlassen, ein vorstehend genanntes includes instructions which, when executed by a processor of a control and/or regulating device, cause this processor to be mentioned above

Verfahren auszuführen. carry out procedures.

Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele exemplarisch erläutert, wobei die nachfolgend dargestellten Merkmale sowohl jeweils einzeln als auch in Kombination In the following, the invention is explained by way of example with reference to the attached drawings using preferred exemplary embodiments, the features presented below both individually and in combination

einen Aspekt der Erfindung darstellen können. Es zeigen: may represent an aspect of the invention. Show it:

Fig. 1 eine schematische Gesamtdarstellung einer Innenhochdruckumform-Fig. 1 is a schematic overall representation of an internal high-pressure forming

Werkzeugvorrichtung gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung und Tool device according to a preferred embodiment of the invention and

Fig. 2 eine Darstellung eines Teils einer InnenhochdruckumformWerkzeugvorrichtung gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der 2 shows a representation of part of an internal high-pressure forming tool device according to a further preferred embodiment of the

Erfindung. Invention.

Die Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer InnenhochdruckumformWerkzeugvorrichtung 10 zur Herstellung eines Hohlkörpers aus einem vorgebogenen rohrförmigen Rohling 12 durch Innenhochdruckumformen mindestens eines Teils (im Beispiel zweier Teile) 14, 16 eines Mittelabschnitts 18 dieses Rohlings 12. Der Mittelabschnitt 18 des vorgebogenen rohrförmigen Rohlings 12 weist hier im gezeigten Beispiel eine Biegung 20 auf. Alternativ könnte der Mittelabschnitt 18 jedoch auch mehrere — zum Beispiel gegensinnig verlaufende - Biegungen 20 aufweisen. Auf jeder Seite des Mittelabschnitts 18 schließt sich ein gerader Endabschnitt 22, 24 des Rohlings 12 an, der sich entlang einer jeweiligen Längsachse 26, 28 bis zu einem jeweiligen Ende 30, 32 des Rohlings 12 erstreckt. Aufgrund der Biegung 20 im Mittelabschnitt 18 sind die beiden Längsachsen 26, 28 der Endabschnitte 22, 24 in einem Winkel a von etwa 30° zueinander geneigt angeordnet. Die Fig. 1 zeigt die Situation vor dem Innenhochdruckumformen. Fig. 1 shows a schematic representation of an internal high-pressure forming tool device 10 for producing a hollow body from a pre-bent tubular blank 12 by internal high-pressure forming of at least one part (in the example two parts) 14, 16 of a middle section 18 of this blank 12. The middle section 18 of the pre-bent tubular blank 12 has a bend 20 in the example shown. Alternatively, however, the middle section 18 could also have a plurality of bends 20--for example running in opposite directions. A straight end section 22 , 24 of the blank 12 follows on each side of the middle section 18 and extends along a respective longitudinal axis 26 , 28 to a respective end 30 , 32 of the blank 12 . Due to the bend 20 in the middle section 18, the two longitudinal axes 26, 28 of the end sections 22, 24 are arranged inclined at an angle α of approximately 30° to one another. 1 shows the situation before hydroforming.

Dementsprechend ist hier auch (nur) der Rohling 12 gezeigt. Accordingly, (only) the blank 12 is also shown here.

Die Innenhochdruckumform-Werkzeugvorrichtung 10 weist zwei Werkzeugteile 34 zur gemeinsamen Bildung einer die Endform des Hohlkörpers bestimmenden Kavität 36 auf, von denen hier in Fig.1 nur ein Werkzeugteil 34 dargestellt ist. In der Kavität 36 The hydroforming tool device 10 has two tool parts 34 for the joint formation of a cavity 36 that determines the final shape of the hollow body, of which only one tool part 34 is shown here in FIG. In cavity 36

befindet sich der Rohling 12, sodass nur Bereiche 38, 40 der Kavität 36 frei bleiben. In is the blank 12, so that only areas 38, 40 of the cavity 36 remain free. In

diese freien Bereiche 38, 40 der Kavität 36 werden die Teile 14, 16 des Mittelabschnitts 18 des Rohlings 12 beim Innenhochdruckumformen expandiert. Die Form des umgeformten Rohlings 12 nach dem Innenhochdruckumformen ist hier these free areas 38, 40 of the cavity 36, the parts 14, 16 of the middle section 18 of the blank 12 are expanded during hydroforming. The shape of the formed blank 12 after hydroforming is here

aufgrund der Gesamtform der Kavität 36 also schon erkennbar. based on the overall shape of the cavity 36 so already recognizable.

Weiterhin weist die Innenhochdruckumform-Werkzeugvorrichtung 10 ein Hochdrucksystem 42 zur Druckbeaufschlagung des Inneren 44 des Rohlings 12 mit einem Druckmedium auf. Dieses Druckmedium ist in der Regel eine Flüssigkeit, kann jedoch auch ein Gas wie zum Beispiel N2 sein. Das Hochdrucksystem 42 weist seinerseits eine Druckmesseinrichtung 46 sowie zwei Dichtstempel 48, 50 zum druckdichten Verschließen des Rohlings 12 an den beiden Enden 30, 32 sowie zwei Aktoren 52, 54 zum aktiven Verfahren der Dichtstempel 48, 50 entlang der Längsachsen 26, 28 der entsprechenden Endabschnitte 22, 24, insbesondere zum Furthermore, the hydroforming tool device 10 has a high-pressure system 42 for pressurizing the interior 44 of the blank 12 with a pressure medium. This pressure medium is usually a liquid, but can also be a gas such as N2. The high-pressure system 42 in turn has a pressure measuring device 46 and two sealing dies 48, 50 for pressure-tight sealing of the blank 12 at the two ends 30, 32 and two actuators 52, 54 for actively moving the sealing dies 48, 50 along the longitudinal axes 26, 28 of the corresponding end sections 22, 24, especially for

aktiven Nachführen in Richtung des Mittelabschnittes 18, auf. active tracking in the direction of the middle section 18 on.

Ferner umfasst die Innenhochdruckumform-Werkzeugvorrichtung 10 zwei Klemmeinrichtungen 56, 58, jeweils zum wahlweisen werkzeugseitigen Fixieren eines der beiden Endabschnitte 22, 24 des Rohlings 12. Jede der Klemmeinrichtungen 56, 58 umfasst ihrerseits eine Klemmbacke 60 und einen Aktor 62 zum Verfahren der jeweiligen Klemmbacke 60 quer zur Längsachse 26, 28 des jeweiligen Endabschnitts 22, 24. Selbstverständlich können auch mehrere (zum Beispiel zwei) Klemmbacken Furthermore, hydroforming tool device 10 comprises two clamping devices 56, 58, each for selectively fixing one of the two end sections 22, 24 of blank 12 on the tool side. Each of clamping devices 56, 58 in turn comprises a clamping jaw 60 and an actuator 62 for moving the respective clamping jaw 60 transverse to the longitudinal axis 26, 28 of the respective end section 22, 24. Of course, several (for example two) clamping jaws

60 pro Klemmeinrichtung 56, 58 vorgesehen sein (wie im Beispiel der Fig. 2 gezeigt). 60 per clamping device 56, 58 may be provided (as shown in the example of FIG. 2).

Schließlich weist die Innenhochdruckumform-Werkzeugvorrichtung 10 eine Steuerund/oder Regeleinrichtung 64 zur Steuerung/Regelung des InnenhochdruckumformProzesses auf. Diese Steuer- und/oder Regeleinrichtung 64 steuert insbesondere die Aktoren 50, 52, 62 an und regelt die Druckbeaufschlagung des Inneren 44 des Rohlings 12 mit dem Druckmedium per Hochdrucksystem 42 mit seiner Druckmesseinrichtung 44. Dabei ist die die Steuer- und/oder Regeleinrichtung 64 eingerichtet, die Endabschnitte 22, 24 durch die Klemmeinrichtungen 56, 58 vor oder bei dem druckdichten Verschließen per Dichtstempel 48, 50 werkzeugseitig zu fixieren und die Fixierung der Endabschnitte 22, 24 durch die Klemmeinrichtungen 56, 58 noch vor oder spätestens während der Druckbeaufschlagung des Inneren 44 des Rohlings 12 zu lösen. Von einem Leitungssystem 66 des Hochdrucksystems 42 ist Finally, the hydroforming tool device 10 has a control and/or regulating device 64 for controlling/regulating the hydroforming process. This control and/or regulating device 64 controls in particular the actuators 50, 52, 62 and regulates the pressurization of the interior 44 of the blank 12 with the pressure medium via the high-pressure system 42 with its pressure measuring device 44. This is the control and/or regulating device 64 set up to fix the end sections 22, 24 by the clamping devices 56, 58 before or during the pressure-tight closure by means of sealing stamps 48, 50 on the tool side and the fixing of the end sections 22, 24 by the clamping devices 56, 58 before or at the latest during the pressurization of the interior 44 of the blank 12 to solve. From a line system 66 of the high-pressure system 42 is

hier nur ein kleiner Teil gezeigt. Dieser Teil des Leitungssystems 66 dient der only a small part is shown here. This part of the line system 66 is used

Zuführung des Druckmediums in das Innere des Rohlings 12 und führt als Kanal Supply of the pressure medium into the interior of the blank 12 and leads as a channel

durch den Dichtstempel 48. through the sealing stamp 48.

Es ergibt sich folgendes Vorgehen beim Herstellen eines Hohlkörpers aus einem vorgebogenen rohrförmigen Rohling 12 durch Innenhochdruckumformen mindestens eines Mittelabschnitts 18 dieses Rohlings 12 unter Zuhilfenahme der zuvor The procedure for producing a hollow body from a pre-bent tubular blank 12 by hydroforming at least one middle section 18 of this blank 12 with the aid of the previously

beschriebenen Innenhochdruckumform-Werkzeugvorrichtung 10: described hydroforming tool device 10:

Zunächst wird der vorgebogene rohrförmige Rohling 12 in die First, the pre-bent tubular blank 12 in the

Innenhochdruckumform-Werkzeugvorrichtung 10 eingelegt, genauer gesagt wird der Rohling 12 in die eine Werkzeughälfte 34 eingelegt und die beiden Werkzeughälften 34 dann um den Rohling 12 herum geschlossen. Dann wird das Druckmedium in das Internal high-pressure forming tool device 10 is inserted, more precisely the blank 12 is inserted into one tool half 34 and the two tool halves 34 are then closed around the blank 12. Then the print medium is inserted into the

Innere 44 des Rohling 12 eingefüllt. Dies erfolgt mittels des Hochdrucksystems 42. Inner 44 of the blank 12 filled. This is done using the high-pressure system 42.

Anschließend wird der Rohling 12, genauer gesagt das Innere 44 des Rohlings 12, mittels der beiden Dichtstempel 48, 50 druckdicht verschlossen. Dazu wird jeder der beiden Dichtstempel 48, 50 mittels der jeweils zugeordneten Aktoren 52, 54 zum aktiven Verfahren der Dichtstempel 48, 50 entlang der Längsachsen 26, 28 der entsprechenden Endabschnitte 22, 24 in Richtung des Mittelabschnittes 18 des Rohlings 12 verfahren, bis jeder der Dichtstempel 48, 50 in je eines der Enden 30, 32 einfährt. Spätestens zu diesem Zeitpunkt werden die beiden Endabschnitte 22, 24 mittels der Klemmeinrichtungen 56, 58 temporär werkzeugseitig fixiert. Dazu werden die Dichtstempel 48, 50 mittels der Aktoren 52, 54 in Richtung der jeweiligen Längsachse 26, 28 verfahren, bis es zu einem Reib- und/oder Formschluss mit dem jeweiligen Endabschnitt 22, 24 des Rohlings kommt. Dabei kann es zu einer Verformung, insbesondere plastischen Verformung, des Rohlings 12 durch den jeweiligen Dichtstempel 48, 50 kommen. Anschließend wird jeder der Dichtstempel 48, 50 weiter in das jeweilige Ende 30, 32 eingefahren, bis er schließlich über seine konische Mantelfläche den Rohling 12, genauer gesagt das Innere des Rohlings 12, The blank 12, more precisely the interior 44 of the blank 12, is then sealed in a pressure-tight manner by means of the two sealing dies 48, 50. To do this, each of the two sealing stamps 48, 50 is moved by means of the respectively assigned actuators 52, 54 for actively moving the sealing stamps 48, 50 along the longitudinal axes 26, 28 of the corresponding end sections 22, 24 in the direction of the central section 18 of the blank 12 until each of the Sealing stamp 48, 50 in each one of the ends 30, 32 retracts. At this point in time at the latest, the two end sections 22, 24 are temporarily fixed on the tool side by means of the clamping devices 56, 58. For this purpose, the sealing stamps 48, 50 are moved by means of the actuators 52, 54 in the direction of the respective longitudinal axis 26, 28 until a frictional and/or form fit occurs with the respective end section 22, 24 of the blank. This can result in deformation, in particular plastic deformation, of the blank 12 as a result of the respective sealing stamp 48, 50. Then each of the sealing stamps 48, 50 is moved further into the respective end 30, 32 until it finally seals the blank 12, more precisely the interior of the blank 12, via its conical lateral surface.

nach außen druckdicht abdichtet. Nun wird die Fixierung der Endabschnitte 22, 24 durch die Klemmeinrichtungen 56, sealed pressure-tight to the outside. Now the fixing of the end sections 22, 24 by the clamping devices 56,

58 wieder gelöst, indem die Aktoren 52, 54 die Dichtstempel 48, 50 quer zur 58 solved again by the actuators 52, 54, the sealing stamp 48, 50 transversely to

jeweiligen Längsachse 26, 28 wieder nach außen verfahren. respective longitudinal axis 26, 28 move outwards again.

10 10

Anschließend wird das Innere 44 des Rohlings 12 per Hochdrucksystem 42 unter Zuhilfenahme des Druckmediums mit Druck beaufschlagt. Das Druckmedium ist in der Regel eine Flüssigkeit. Der Druck ist in der Größenordnung von einem bis mehreren tausend Bar (meist 500 — 4000 bar). Beim Innenhochdruckumformen werden die Dichtstempel 48, 50 und mit den Dichtstempeln auch die Endabschnitte 22, 24 in Richtung des Mittelabschnitts 18 aktiv nachgeführt. Das aktive Nachführen der Endabschnitte 22, 24 erfolgt dabei in Abhängigkeit des Innendrucks im Rohling 12, wobei dieser Innendruck per Druckmesseinrichtung 46 ermittelt wird. Die Druckbeaufschlagung erfolgt über ein Leitungssystem des Hochdrucksystems 42, von dem in Fig. 1 nur ein im/am Dichtstempel 48 verbauter Teil gezeigt ist. Durch die Druckbeaufschlagung wird der Rohling an die Bereiche der Werkzeugteile 34 The interior 44 of the blank 12 is then pressurized by the high-pressure system 42 with the aid of the pressure medium. The pressure medium is usually a liquid. The pressure is in the order of one to several thousand bar (usually 500 - 4000 bar). During hydroforming, the sealing stamps 48, 50 and with the sealing stamps also the end sections 22, 24 are actively tracked in the direction of the middle section 18. The active tracking of the end sections 22 , 24 takes place as a function of the internal pressure in the blank 12 , this internal pressure being determined by the pressure measuring device 46 . The pressure is applied via a line system of the high-pressure system 42, of which only a part installed in/on the sealing plunger 48 is shown in FIG. By applying pressure, the blank is attached to the areas of the tool parts 34

gepresst, die die Kavität 36 begrenzen und somit eine Art Form bilden. pressed, which limit the cavity 36 and thus form a kind of shape.

Schließlich wird der Druck abgelassen, werden die Dichtstempel 48, 50 aus den Enden 30, 32 herausgefahren, die Werkzeugteile 34 wieder geöffnet und der umgeformte Rohling bzw. der Hohlkörper kann der Innenhochdruck-Finally, the pressure is released, the sealing stamps 48, 50 are moved out of the ends 30, 32, the tool parts 34 are opened again and the formed blank or hollow body can be subjected to the internal high-pressure

Werkzeugvorrichtung 10 entnommen werden. Tool device 10 are removed.

Zumeist wird nur ein Teil des umgeformten Rohlings / Hohlkörpers zur Weiterverarbeitung zu einem Endprodukt genutzt, nämlich der Mittelabschnitt 18 oder ein Teilabschnitt des Mittelabschnitts 18, in dem sich die Teile 14, 16 des Mittelabschnitts und gegebenenfalls auch die Biegung 20 befinden. Der Rest, also insbesondere die Endabschnitte 22, 24 wird in diesen Fällen vollständig abgetrennt In most cases, only part of the formed blank/hollow body is used for further processing to form an end product, namely the middle section 18 or a section of the middle section 18, in which the parts 14, 16 of the middle section and possibly also the bend 20 are located. The remainder, ie in particular the end sections 22, 24, is completely severed in these cases

und entfernt. and removed.

Die Fig. 2 zeigt einen Teil einer weiteren InnenhochdruckumformWerkzeugvorrichtung 10 zur Herstellung eines Hohlkörpers aus einem vorgebogenen rohrförmigen Rohling 12 durch Innenhochdruckumformen mindestens eines Teils 14 des Mittelabschnitts 18 dieses Rohlings 12. Der hier gezeigte Teil ist praktisch eine Hälfte der Innenhochdruckumform-Werkzeugvorrichtung 10 und reicht von dem einen Dichtstempel, von dem hier jedoch nur eine (Dicht-)Ebene 68 dargestellt ist, bis zu dem zentralen Bereich der Kavität 36, der zur Aufnahme der Biegung 20 des Rohlings 12 dient. Auch hier ist der vorgebogene rohrförmige Rohling 12 in einem Werkzeugteil Fig. 2 shows part of another hydroforming tool device 10 for producing a hollow body from a pre-bent tubular blank 12 by hydroforming at least part 14 of the middle section 18 of this blank 12. The part shown here is practically half of the hydroforming tool device 10 and ranges from the one sealing die, of which only one (sealing) level 68 is shown here, up to the central area of the cavity 36, which serves to accommodate the bend 20 of the blank 12. Here, too, the pre-bent tubular blank 12 is in a tool part

34 eingelegt eingezeichnet. 34 inserted.

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11 11

In diesem konkreten Beispiel ist das Zusammenspiel von Klemmeinrichtung 56 und Mantelfläche des Rohlings 12 im Endabschnitt 22 deutlicher erkennbar. Die Klemmeinrichtung 56 weist hier zwei einander gegenüberliegend angeordnete Klemmbacken 60 auf. Gleiches gilt für die andere (nicht gezeigte) Klemmeinrichtung In this specific example, the interaction between the clamping device 56 and the lateral surface of the blank 12 in the end section 22 can be seen more clearly. The clamping device 56 has two clamping jaws 60 arranged opposite one another. The same applies to the other clamping device (not shown).

am anderen Endabschnitt 24 des Rohlings 12. at the other end portion 24 of the blank 12.

In der Mantelfläche des Rohlings 12 im Endabschnitt 22 sind zwei leichte Vertiefungen ausgebildet (von denen hier nur eine im Blickfeld ist), in die die Klemmbacken 60 zum Fixieren jeweils eingreifen können. Beim Fixieren des Rohlings 12 mittels der Klemmeinrichtung 56 entsteht somit ein Kraft- und Formschluss. Im Bereich der Verbindung zwischen der jeweiligen Klemmbacke 60 und der Mantelfläche des rohrförmigen Rohlings 12 bilden sich in der Wand des Rohlings 12 In the lateral surface of the blank 12 in the end section 22, two slight indentations are formed (only one of which is visible here), in which the clamping jaws 60 can each engage for fixing. When the blank 12 is fixed by means of the clamping device 56, a positive and non-positive connection is thus created. In the area of the connection between the respective clamping jaw 60 and the lateral surface of the tubular blank 12, the wall of the blank 12

Spannungs- und/oder Verformungsbereiche 70 aus. Stress and / or deformation areas 70 from.

Beim Innenhochdruckumformen ergibt sich nun folgender zeitlicher Ablauf: Hydroforming now results in the following time sequence:

Phase |: 0... 40 s: vorgebogener rohrförmiger Rohling 12 befindet sich im geschlossenen Werkzeug (oberes Werkzeugteil ist ausgeblendet, unteres Werkzeugteil 34 ist sichtbar); Phase |: 0...40 s: pre-bent tubular blank 12 is in the closed tool (upper tool part is hidden, lower tool part 34 is visible);

Phase Il: 40...45 s: Klemmbacken 60 bewegen sich von oben und unten in den rohrförmigen Rohling 12 und stellen einen Formschluss her (über einen deformierten Bereich am Endabschnitt 22, 24 des Rohlings 12); Phase II: 40...45 s: jaws 60 move from above and below into the tubular blank 12 and establish a form fit (over a deformed area at the end portion 22, 24 of the blank 12);

Phase Ill: 45...55 s: Dichtstempel 48, 50 (idealisiert als transparente Ebene 68 am Ende 30 eingezeichnet) fährt in das jeweilige Ende 30, 32 des Rohlings 12 und dichtet diesen ab. Dabei wird verhindert, dass Material unkontrolliert in den angrenzenden Bereich der Biegung 20 geschoben wird und dort ggf. zu irreversiblen Faltenbildung führt; Phase III: 45 . . . 55 s: sealing die 48, 50 (ideally drawn as a transparent plane 68 at the end 30) moves into the respective end 30, 32 of the blank 12 and seals it. This prevents material from being pushed in an uncontrolled manner into the adjacent area of the bend 20 and possibly leading to irreversible fold formation there;

Phase IV: 55...60 s: Zurückziehen der Klemmbacken 60; und Phase IV: 55...60 s: retraction of the jaws 60; and

Phase V: 60... 135 s: Eigentlicher Umformvorgang mit einer geregelten Kennlinie Phase V: 60... 135 s: Actual forming process with a controlled characteristic

Innendruck-/Axialweg Dichtstempel 48, 50. Internal pressure/axial travel sealing stamp 48, 50.

12 12

Bezugszeichen: References:

10 Innenhochdruckumform-Werkzeugvorrichtung 12 Rohling 10 hydroforming tool fixture 12 blank

14 Teil (Mittelabschnitt) 14 part (middle section)

16 Teil (Mittelabschnitt) 16 part (middle section)

18 Mittelabschnitt 18 middle section

20 Biegung 20 bend

22 Endabschnitt 22 end section

24 Endabschnitt 24 end section

26 Längsachse 26 longitudinal axis

28 Längsachse 28 longitudinal axis

30 Ende 30 end

32 Ende 32 end

34 Werkzeugteil 36 Kavität 34 tool part 36 cavity

38 Bereich (Kavität) 38 area (cavity)

40 Bereich (Kavität) 40 area (cavity)

42 Hochdrucksystem 42 high pressure system

44 Inneres 44 interior

46 Druckmesseinrichtung 46 pressure gauge

48 Dichtstempel 48 sealing stamp

50 Dichtstempel 50 sealing stamps

52 Aktor 52 actuator

54 Aktor 54 actuator

56 Klemmeinrichtung 56 clamping device

58 Klemmeinrichtung 58 clamping device

60 Klemmbacke 60 jaw

62 Aktor 62 actuator

64 Steuer- und/oder Regeleinrichtung 66 Leitungssystem 64 control and/or regulating device 66 line system

68 Ebene (Dichtstempel) 68 level (sealing stamp)

70 Spannungs- und/oder Verformungsbereiche a Winkel 70 areas of stress and/or deformation a angle

Claims (10)

13 Patentansprüche13 patent claims 1. Innenhochdruckumform-Werkzeugvorrichtung (10) zur Herstellung eines Hohlkörpers aus einem vorgebogenen rohrförmigen Rohling (12) durch Innenhochdruckumformen mindestens eines Teils (14, 16) eines Mittelabschnitts (18) dieses Rohlings (12), mit A hydroforming tool device (10) for producing a hollow body from a pre-bent tubular blank (12) by hydroforming at least a part (14, 16) of a central section (18) of this blank (12), with - mindestens zwei Werkzeugteilen (34) zur gemeinsamen Bildung einer die Endform des Hohlkörpers bestimmenden Kavität (36), - at least two tool parts (34) for the joint formation of a cavity (36) that determines the final shape of the hollow body, - einem Hochdrucksystem (42) zur Druckbeaufschlagung des Inneren (44) des Rohlings (12) mit einem Druckmedium, wobei das Hochdrucksystem (42) mindestens einen Dichtstempel (48, 50) zum druckdichten Verschließen des Rohlings (12) an mindestens einem seiner Enden (30, 32) aufweist, - A high-pressure system (42) for pressurizing the interior (44) of the blank (12) with a pressure medium, the high-pressure system (42) having at least one sealing die (48, 50) for sealing the blank (12) in a pressure-tight manner at at least one of its ends ( 30, 32) has, - einer Steuer- und/oder Regeleinrichtung (64) zur Steuerung/Regelung des Innenhochdruckumform-Prozesses und - a control and/or regulating device (64) for controlling/regulating the hydroforming process and - einer oder mehreren Klemmeinrichtungen (56, 58), jeweils zum wahlweisen werkzeugseitigen Fixieren eines an einem jeweiligen Ende (30, 32) befindlichen Endabschnittes (22, 24) des Rohlings (12), - one or more clamping devices (56, 58), each for the selective tool-side fixing of an end section (22, 24) of the blank (12) located at a respective end (30, 32), wobei die Steuer- und/oder Regeleinrichtung (64) eingerichtet ist, den Endabschnitt oder die Endabschnitte (22, 24) durch die entsprechende Klemmeinrichtung (56, 58) vor oder bei dem druckdichten Verschließen per Dichtstempel (48, 50) werkzeugseitig Zu fixieren und die Fixierung des Endabschnitts oder zumindest eines der Endabschnitte (22, 24) durch die entsprechende Klemmeinrichtung (56, 58) noch vor wherein the control and/or regulating device (64) is set up to fix the end section or end sections (22, 24) on the tool side by means of the corresponding clamping device (56, 58) before or during the pressure-tight sealing by means of a sealing die (48, 50) and the fixing of the end section or at least one of the end sections (22, 24) by the corresponding clamping device (56, 58). oder spätestens während der Druckbeaufschlagung zu lösen. or to solve at the latest during the pressurization. 2. Innenhochdruckumform-Werkzeugvorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch mindestens einen Aktor (52, 54) zum aktiven Nachführen des mindestens einen Dichtstempels (48, 50) entlang der Längsachse (26, 28) des entsprechenden Endabschnitts (22, 24) in Richtung des Mittelabschnittes (18). 2. Hydroforming tool device according to Claim 1, characterized by at least one actuator (52, 54) for actively tracking the at least one sealing die (48, 50) along the longitudinal axis (26, 28) of the corresponding end section (22, 24) in the direction of the middle section (18). 3. Innenhochdruckumform-Werkzeugvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- und/oder Regeleinrichtung (64) auch zur Steuerung/Regelung des aktiven Nachführens des entsprechenden Endabschnitts (22, 24), insbesondere in Abhängigkeit des Innendrucks im Rohling/Hohlkörper, 3. Internal high-pressure forming tool device according to claim 2, characterized in that the control and/or regulating device (64) is also used to control/regulate the active tracking of the corresponding end section (22, 24), in particular as a function of the internal pressure in the blank/hollow body. eingerichtet ist. is set up. 14 14 4. Innenhochdruckumform-Werkzeugvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmeinrichtung oder zumindest eine der Klemmeinrichtungen (56, 58) zur Verformung des Rohlings (12) im entsprechenden Endabschnitt (22, 24) eingerichtet ist. 4. Hydroforming tool device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the clamping device or at least one of the clamping devices (56, 58) is set up for deforming the blank (12) in the corresponding end section (22, 24). 5. Innenhochdruckumform-Werkzeugvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kavität (36) zwei längliche Bereiche zur Aufnahme der Endabschnitte (22, 24) des Rohlings (12) aufweist, deren Längsachsen (26, 28) in einen Winkel a = 25° angeordnet sind und/oder einen Versatz aufweisen, der 5. Hydroforming tool device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the cavity (36) has two elongated areas for receiving the end sections (22, 24) of the blank (12), whose longitudinal axes (26, 28) in one Angle a = 25 ° are arranged and / or have an offset that mindestens der Größe des Durchmessers dr des Rohlings (12) entspricht. corresponds at least to the size of the diameter dr of the blank (12). 6. Verfahren zur Herstellung eines Hohlkörpers aus einem vorgebogenen rohrförmigen Rohling (12) durch Innenhochdruckumformen mindestens eines Mittelabschnitts (18) dieses Rohlings (12) mittels einer InnenhochdruckumformWerkzeugvorrichtung (10), mit mindestens zwei Werkzeugteile (34) zur gemeinsamen Bildung einer die Endform des Hohlkörpers bestimmenden Kavität (36), mit einem Hochdrucksystem (42) zur Druckbeaufschlagung des Inneren (44) des Rohlings (12) mit einem Druckmedium, wobei dieses Hochdrucksystem (42) mindestens einen Dichtstempel (48, 50) zum druckdichten Verschließen des Rohlings (12) an mindestens einem seiner Enden (30, 32) aufweist und mit einer oder mehreren Klemmeinrichtungen (56, 58), jeweils zum wahlweisen werkzeugseitigen Fixieren eines an dem jeweiligen Ende (30, 32) befindlichen Endabschnittes (22, 24) des Rohlings (12), wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: 6. A method for producing a hollow body from a pre-bent tubular blank (12) by internal high-pressure forming of at least one middle section (18) of this blank (12) using an internal high-pressure forming tool device (10), with at least two tool parts (34) for jointly forming the final shape of the hollow body defining cavity (36), with a high-pressure system (42) for pressurizing the interior (44) of the blank (12) with a pressure medium, this high-pressure system (42) having at least one sealing stamp (48, 50) for pressure-tight sealing of the blank (12) at least one of its ends (30, 32) and with one or more clamping devices (56, 58), each for selective tool-side fixing of an end section (22, 24) of the blank (12) located at the respective end (30, 32) , the method comprising the following steps: - Einlegen des Rohlings (12) in die Innenhochdruckumform-Werkzeugvorrichtung (10), - Inserting the blank (12) in the hydroforming tool device (10), - Befüllen des Rohlings (12) mit dem Druckmedium, - filling the blank (12) with the pressure medium, - druckdichtes Verschließen des Rohlings (12) mittels des mindestens einen Dichtstempels (48, 50), - pressure-tight sealing of the blank (12) by means of the at least one sealing stamp (48, 50), - zumindest temporäres Fixieren eines oder beider Endabschnitte (22, 24) mittels der Klemmeinrichtung/Klemmeinrichtungen (56, 58) und - at least temporarily fixing one or both end sections (22, 24) by means of the clamping device/clamping devices (56, 58) and - Druckbeaufschlagen des Inneren (44) des Rohlings (12) per Hochdrucksystem (42), wobei das temporäre werkzeugseitige Fixieren des einen oder mindestens eines der beiden Endabschnitte (22, 24) durch die entsprechende Klemmeinrichtung (56, 58) bei dem druckdichten Verschließen erfolgt und die Fixierung des Endabschnitts oder - Pressurizing the interior (44) of the blank (12) by means of a high-pressure system (42), with the tool-side temporary fixing of one or at least one of the two end sections (22, 24) being effected by the corresponding clamping device (56, 58) during the pressure-tight closure and the fixation of the end portion or zumindest eines der Endabschnitte (56, 58) durch die mindestens eine entsprechende at least one of the end sections (56, 58) by the at least one corresponding one 15 15 Klemmeinrichtung (56, 58) noch vor oder spätestens während der Clamping device (56, 58) before or at the latest during the Druckbeaufschlagung gelöst wird. Pressurization is released. 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass beim Innenhochdruckumformen der zumindest eine Endabschnitt (22, 24), insbesondere über den jeweiligen Dichtstempel (48, 50), in Richtung des Mittelabschnitts (18) aktiv nachgeführt wird. 7. The method according to claim 6, characterized in that during hydroforming the at least one end section (22, 24), in particular via the respective sealing die (48, 50), is actively tracked in the direction of the middle section (18). 8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Rohling (12) beim Fixieren mittels der Klemmeinrichtung oder zumindest einer der Klemmeinrichtungen (56, 58) im entsprechenden Endabschnitt (22, 24) — 8. The method according to claim 6 or 7, characterized in that the blank (12) when fixing by means of the clamping device or at least one of the clamping devices (56, 58) in the corresponding end section (22, 24) - insbesondere plastisch - verformt wird. in particular plastic - is deformed. 9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das wahlweise werkzeugseitige Fixieren des jeweiligen Endabschnittes (22, 24) des Rohlings (12) auf Kraft- und/oder Formschluss zwischen zumindest einer Klemmbacke (60) der Klemmeinrichtung (56, 58) und einer Mantelfläche des entsprechenden Endabschnitts (22, 24) des Rohlings (12) basiert. 9. The method according to any one of claims 6 to 8, characterized in that the optional tool-side fixing of the respective end section (22, 24) of the blank (12) is based on a frictional and/or positive connection between at least one clamping jaw (60) of the clamping device (56 , 58) and a lateral surface of the corresponding end section (22, 24) of the blank (12). 10. Computerprogrammprodukt, umfassend Befehle, die bei der Ausführung durch 10. A computer program product comprising instructions, which when executed by einen Prozessor einer Steuer- und/oder Regeleinrichtung (64) diesen veranlassen, ein a processor of a control and/or regulating device (64) cause this to enter Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9 auszuführen. A method according to any one of claims 6 to 9 to be carried out.
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