DE10042465A1 - Verfahren zum Verformen von rohrförmigen Hohlkörpern aus Metall - Google Patents

Abstract

Es wird ein Verfahren zum Verformen von rohrförmigen Hohlkörpern aus Metall, insbesondere aus Aluminium, beschrieben. DOLLAR A Nach Umformen eines plattenförmigen Halbzeugs zu einem geschlossenen Querschnittsprofil und Längsnahtschweißung der gegenüberliegenden Kanten des Halbzeugs wird der rohrförmige Hohlkörper in einer vorgeschalteten Bearbeitungsphase erst mechanisch partiell aufgeweitet und/oder mechanisch partiell reduziert. Dann wird er weichgeglüht und schließlich in einem Gesenk durch ein in den Hohlkörper eingeleitetes Medium hydroumgeformt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verformen von rohr­ förmigen Hohlkörpern aus Metall gemäß dem Oberbegriff des Pa­ tentanspruchs 1.

Zum Verformen von rohrförmigen Hohlkörpern aus Metall ist es bekannt, den Hohlkörper weichzuglühen, je nach Erfordernis der angestrebten endgültigen Form weiter zu bearbeiten und schließlich in einem Gesenk durch ein in den Hohlkörper ein­ geleitetes Medium hydroumzuformen.

Da sich das Material mit fortschreitender Verformung beim Hydroumformen verfestigt und dadurch einer weiteren Verfor­ mung widersetzt oder gar reißt, sind bei einem Zyklus des Hydroumformens in der Praxis lediglich Änderungen des Quer­ schnittes bis etwa 10% gegenüber dem Ausgangsquerschnitt mög­ lich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, größere Änderungen des Querschnittes zu ermöglichen.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch die Merkmale dieses Anspruchs gelöst.

Weiterbildungen und vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Durch die vorgeschaltete Bearbeitungsphase kann dem rohrför­ migen Hohlkörper bereits eine vorläufige Querschnittsform aufgeprägt werden, die zu der endgültigen Querschnittsform tendiert. Dabei wird durch das anschließende Weichglühen er­ reicht, dass zum Hydroumformen wieder der maximale Umformweg zur Verfügung steht. Beim abschließenden Hydroumformen lässt sich so eine endgültige Querschnittform erreichen, die gegen­ über der ursprünglichen Querschnittform des rohrförmigen Hohlkörpers nach der Längsnahtschweißung erheblich über den bisher erzielbaren Maximalwerten liegt.

Gemäß einer Weiterbildung können die Bearbeitungsphasen me­ chanisch partiell Aufweiten und/oder mechanisch partiell Re­ duzieren und anschließendes Weichglühen mehrfach nacheinander durchführt werden. Dadurch lassen sich noch größere Umformwe­ ge erzielen.

Außerdem kann der rohrförmige Hohlkörper auch vor der vorge­ schalteten Bearbeitungsphase weichgeglüht werden. Dadurch werden auch Verfestigungen durch den Umformvorgang zu einem geschlossenen Rohr beseitigt und eine hohe Verformungsreserve für die vorgeschalteten Bearbeitungsphase erzielt.

Die partielle Aufweitung und/oder Reduzierung des rohrförmi­ gen Hohlkörpers kann an denjenigen Stellen vorgenommen wer­ den, an denen die größte Änderung des Querschnittes nach dem Hydroumformen gegenüber dem Ausgangsquerschnitt auftritt.

Zwischen der Bearbeitungsphase Weichglühen und Hydroumformen können an sich übliche weitere Bearbeitungsphasen, wie mecha­ nisches Biegen und mechanisches Verformen vorgenommen werden.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnung erläu­ tert. Diese zeigt schematisch eine Reihe von aufeinanderfol­ genden Bearbeitungsphasen.

Ausgegangen wird von einem rohrförmigen Hohlkörper 10 aus A­ luminium mit konstanter kreisringförmiger Querschnittfläche, wie er bei a) dargestellt ist.

Dieser Hohlkörper 10 wird nun durch ein Bearbeitungswerkzeug partiell aufgeweitet, hier durch einen konischen Dorn 12, der axial in den Hohlkörper 10 eingetrieben wird. Um eine Aufwei­ tung nur innerhalb des rohrförmigen Hohlkörpers 10 vorzuneh­ men, kann ein spreizbarer Dorn verwendet werden, der zuerst eingeführt, anschließend gespreizt und dann axial über eine begrenzte Strecke weiter getrieben wird.

Anschließend wird der aufgeweitete Hohlkörper 10', wie bei b) dargestellt, bei ca. 300 Grad Celsius weichgeglüht.

Nach eventuellen weiteren Bearbeitungsphasen, wie Biegen und oder mechanisches Vorformen erfolgt ein Hydroumformen in ei­ nem Gesenk 14.

Dazu wird der aufgeweitete Hohlkörper 10' gemäß c) in das Ge­ senk 14 eingesetzt, dessen Innenraum die künftigen Außenab­ messungen des Hohlkörpers 10' darstellen.

Nach Einfüllen eines Mediums 16 und Druckbeaufschlagung durch Stempel 18 erfolgt dann die Umformung in die endgültige Form des Hohlkörpers 10" gemäß d).

Claims (5)

1. Verfahren zum Verformen von rohrförmigen Hohlkörpern (10) aus Metall, insbesondere aus Aluminium, wobei nach Um­ formen eines plattenförmigen Halbzeugs zu einem geschlossenen Querschnittsprofil und Längsnahtschweißung der gegenüberlie­ genden Kanten des Halbzeugs der gebildete rohrförmige Hohl­ körper weichgeglüht und schließlich in einem Gesenk (14) durch ein in den Hohlkörper (10) eingeleitetes Medium hydro­ umgeformt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der rohrförmige Hohlkörper (10) in einer vorgeschalteten Bearbeitungsphase erst mechanisch partiell aufgeweitet und/oder mechanisch par­ tiell reduziert wird und anschließend weichgeglüht wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bearbeitungsphasen mechanisch partiell Aufweiten und/oder mechanisch partiell Reduzieren und anschließendes Weichglühen mehrfach nacheinander durchführt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, dass der rohrförmige Hohlkörper (10) auch vor der vorge­ schalteten Bearbeitungsphase weichgeglüht wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, dass die partielle Aufweitung und/oder Reduzie­ rung des rohrförmigen Hohlkörpers an denjenigen Stellen vor­ genommen wird, an denen die größte Änderung des Querschnittes nach dem Hydroumformen gegenüber dem Ausgangsquerschnitt auf­ tritt.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge­ kennzeichnet, dass zwischen der Bearbeitungsphase Weichglühen und Hydroumformen weitere Bearbeitungsphasen, wie mechani­ sches Biegen und mechanisches Vorformen vorgenommen werden.