DE102004017235B4

DE102004017235B4 - Tool to make tube-shaped workpieces by inner high pressure formation has two halves which when closed form tube or workpiece shape with sealing/closing element and boring to accept said element

Info

Publication number: DE102004017235B4
Application number: DE200410017235
Authority: DE
Inventors: Markan Lovric; Klaus Prof. Dr.-Ing. Siegert; Aribert Prof. Dr.-Ing. Schwager
Original assignee: Forschungsgesellschaft Umformtechnik mbH
Current assignee: Forschungsgesellschaft Umformtechnik mbH
Priority date: 2004-04-05
Filing date: 2004-04-05
Publication date: 2006-03-30
Anticipated expiration: 2024-04-06
Also published as: DE102004017235A1

Abstract

The tool has first (1) and second (2) halves with engraving (3) which in its closed position form a shape corresponding to that of the building part (B) and which have at least one sealing and closing element (4) to seal and close off the tube-shaped workpiece (W). The first half has a boring (5) to receive the sealing and closing element. The lengthwise axis of the boring is aligned with that of the workpiece. The division of the two halves comprises a first section (T1) which lies near the engraving along the workpiece axis and a second (T2) which bridges the area around the boring.

Description

Die Erfindung betrifft ein Werkzeug zum Innenhochdruckumformen insbesondere rohrförmiger Werkstücke nach dem Oberbegriff des ersten Patentanspruchs. Ein besonderes Problem besteht dabei in der Abdichtung der Enden der Rohre und Profile und in de Nachschieben der Endbereiche der rohrförmigen Werkstücke. Die Teilungsebene zwischen den Werkzeughälften setzt sich generell im Nachschiebebereich und Dichtbereich fort.The The invention relates to a tool for hydroforming in particular tubular workpieces after the preamble of the first claim. A special problem consists in the sealing of the ends of the tubes and profiles and in de Nachschieben the end portions of the tubular workpieces. The Division level between the tool halves is generally in the Nachschiebebereich and sealing area continues.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Werkzeug zum Innenhochdruckumformen zu entwickeln, mit welchem eine einfache und sichere Abdichtung des Nachschiebebereiches gewährleistet ist.task The invention is to a tool for hydroforming to develop, with which a simple and secure sealing of Nachschiebebereiches guaranteed is.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des ersten Patentanspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausführungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.These Task is according to the invention with the characterizing features of the first claim solved. advantageous versions emerge from the dependent claims.

Das Werkzeug zum Innenhochdruckumformen insbesondere rohrförmiger Werkstücke weist zwei geteilte Werkzeughälften auf, welche im geschlossenen Zustand eine Gravur entsprechend des herzustellenden Bauteiles aufweisen und besitzt mindestens eine Dicht- und Nachschiebeelement zum Nachschieben und Abdichten des rohrförmigen Werkstückes. Erfindungsgemäß weist eine erste Werkzeughälfte im Bereich des Dicht- und Nachschiebeelementes eine, das Dicht- und Nachschiebeelement aufnehmende, Bohrung auf, deren Längsachse mit der Längsachse des Werkstücks fluchtet, wobei die Teilung der Werkzeughälften einen ersten Teilungsabschnitt aufweist, der im Bereich der Gravur in der Werkstücklängsachse liegt und einen zweiten Teilungsabschnitt aufweist, der den Bereich der Bohrung tunnelartig im Bereich des Dicht- und Nachschiebeelementes überbrückt.The Tool for hydroforming particular tubular workpieces has two divided tool halves on, which in the closed state an engraving according to the produced Have components and has at least one sealing and Nachschiebeelement for feeding and sealing the tubular workpiece. According to the invention a first tool half in the area of the sealing and feeding element, the sealing and Nachschiebeelement receiving, bore on, the longitudinal axis with the longitudinal axis of the workpiece is aligned, wherein the division of the tool halves a first division section having, in the field of engraving in the workpiece longitudinal axis is located and has a second division section, which is the area the hole tunnel-like bridged in the region of the sealing and Nachschiebeelementes.

Nach der Bohrung in Richtung zur Gravur ist ein dritter Teilungsabschnitt zwischen beiden Werkzeughälften vorhanden, der den ersten und den zweiten Teilungsabschnitt miteinander verbindet. Dieser dritte Teilungsabschnitt liegt bevorzugt rechtwinklig zum ersten und zweite Teilungsabschnitt.To the hole in the direction of the engraving is a third division section between the two halves of the mold present, the first and the second division section with each other combines. This third division section is preferably at right angles to first and second division section.

Um die erforderliche Stabilität zu gewährleisten, muss die ersten Werkzeughälfte im Bereich längs der Bohrung bis zum zweiten Teilbereich eine bestimmte Mindestwandstärke aufweisen.Around the required stability to ensure, must be the first tool half in the area along the bore to the second portion have a certain minimum wall thickness.

Zwischen beiden Werkzeughälften ist im Bereich des ersten und des zweiten Teilungsanschnitts eine Dichtschnur und zwischen dem Außendurchmesser des Dicht- und Nachschiebeelementes und dem Innendurchmesser der Bohrung eine Dichtung angeordnet.Between both tool halves is in the range of the first and second Teilungsanschnitts a Sealing cord and between the outer diameter of the sealing and Nachschiebeelementes and the inner diameter of Bore a seal arranged.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels und zugehöriger Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:The Invention will be described below with reference to an embodiment and associated drawings explained in more detail. It demonstrate:

1: erste und zweite Werkzeughälfte, 1 : first and second mold half,

2: erste und zweite Werkzeughälfte mit eingelegtem Werkstück im Längsschnitt, 2 : first and second tool half with inserted workpiece in longitudinal section,

3: erste Werkzeughälfte mit Buchse. 3 : first tool half with bush.

Gem. 1 weist die erste Werkzeughälfte 1 eine Gravur 3 auf. Weiterhin besitzt es eine Ausnehmung A zum Einlegen des hier nicht dargestellten Werkstücks. Der erste Teilungsabschnitt T1 ist eben ausgebildet und in etwa so lang wie das Werkstück W. An beiden Endseiten besitzt die erste Werkzeughälfte 1 zwei Bohrungen 5. Diese werden tunnelartig überbrückt. Die Überbrückung 5.1 bildet an ihrer Oberseite den Teilungsabschnitt T2. Die erste Werkzeughälfte 1 weist im Bereich des ersten Teilungsabschnittes T1, der im Bereich der Mittellinie des nicht dargestellten Werkstückes liegt, eine Hohe h1 auf. Im Bereich der Bohrung 5 ist die erste Werkzeughälfte 1 auf die Gesamthöhe h2 erhöht. Die Länge der Bohrung 5 und der Überbrückung 5.1 wird so gewählt, dass eine genügende Führung des angedeuteten Dicht- und Nachschiebeelementes 4 (s. 2) gegeben ist. Ein oder beide Dicht- und Nachschiebeelemente beinhalten dabei eine Druckmittelzuleitung zur Zuführung von Druckmittel in das Werkstück. Rechtwinklig zum ersten Teilungsabschnitt T1 liegt jeweils ein dritter Teilungsabschnitt T3. Dieser wird durch die in Richtung zur Gravur 3 weisende Stirnfläche 5.2 der Überbrückung 5.1 gebildet. Die Überbrückung muss dabei eine Mindestwandstärke d aufweisen. Der erste Teilungsabschnitt T1 und die beiden zweiten Teilungsabschnitte T2 werden in Richtung zum anlegbaren zweiten Werkzeugteil (s. 2 und 3) mittels einer umlaufenden Dichtschnur 6 abgedichtet. Weiterhin ist in jeder Bohrung 5 eine Dichtung 6.1 zum Abdichten des entsprechenden Dicht- und Nachschiebestempels 4 (2) vorgesehen.Gem. 1 shows the first half of the tool 1 an engraving 3 on. Furthermore, it has a recess A for inserting the workpiece, not shown here. The first dividing portion T1 is formed flat and about as long as the workpiece W. On both end sides has the first mold half 1 two holes 5 , These are tunnel-bridged. The bridging 5.1 forms on its upper side the division section T2. The first tool half 1 has in the region of the first dividing portion T1, which is located in the region of the center line of the workpiece, not shown, a height h1. In the area of the bore 5 is the first tool half 1 increased to the total height h2. The length of the hole 5 and the bridging 5.1 is chosen so that a sufficient guidance of the indicated sealing and Nachschiebeelementes 4 (S. 2 ) given is. One or both sealing and Nachschiebeelemente include a pressure medium supply line for supplying pressure medium in the workpiece. Perpendicular to the first division section T1 is in each case a third division section T3. This one is going through the direction towards the engraving 3 pointing face 5.2 the bridging 5.1 educated. The bridging must have a minimum wall thickness d. The first dividing section T1 and the two second dividing sections T2 are moved in the direction of the second tool part (see FIG. 2 and 3 ) by means of a circumferential sealing cord 6 sealed. Furthermore, in every hole 5 a seal 6.1 for sealing the corresponding sealing and Nachschiebestempels 4 ( 2 ) intended.

1 zeigt auch das zweite Werkzeugteil 2. Dieses weist ebenfalls eine Gravur 3 auf, der erste Teilungsabschnitt T1, der zweite Teilungsabschnitt T2 und der dritte Teilungsabschnitt T3 sind korrespondierend zu den entsprechenden Teilungsabschnitten T1 bis T3 des ersten Werkzeugteils 1 ausgebildet. Weiterhin besitzt auch das zweite Werkzeugteil 2 eine Ausnehmung A' zum Einlegen des hier nicht dargestellten Werkstücks. Der zweite Teilungsabschnitt T2 ist hier in der Art einer Mulde M ausgebildet, in welche die Überbrückung 5.1 eingreifbar ist. Von dem ebenen ersten Teilbereich T1 zum zweiten Teilbereich T2 (Mulde M) ist ein Absatz M.1 vorhanden. Der Abstand zwischen beiden Absätzen M.1 korrespondiert mit dem Abstand der Stirnflächen 5.2 der Überbrückung 5.1. 1 also shows the second tool part 2 , This also has an engraving 3 The first division portion T1, the second division portion T2 and the third division portion T3 are corresponding to the corresponding division portions T1 to T3 of the first tool part 1 educated. Furthermore, also has the second tool part 2 a recess A 'for inserting the workpiece, not shown here. The second division section T2 is here in the manner of a trough M trained, in which the bridging 5.1 is tangible. From the flat first partial area T1 to the second partial area T2 (trough M) there is a shoulder M.1. The distance between the two paragraphs M.1 corresponds to the distance between the end faces 5.2 the bridging 5.1 ,

Beide Werkzeughälften 1, 2 mit eingelegtem Werkstück W im geöffneten Zustand im Längsschnitt sind in 2 dargestellt. In die Bohrungen 5 greifen axialbewegliche Dicht- und Nachschiebestempel 4, die zu der jeweiligen Bohrung 5 mittels Dichtungen 6.1 abgedichtet sind. Der erste Teilbereich T1 liegt im geschlossnen Zustand beider Werkzeughälften auf der Werkstücklängsachse L2. Die Dichtschnur 6 Dient zum Abdichten beider Werkzeughälften 1, 2 bei zusätzlichem Aufbringen eines Außendrucks zur Verringerung der Reibung auf die Außenwandung des Werkstücks W beim Innenhochdruckumformen. Dazu führt eine Bohrung B in den Bereich zwischen beiden Werkzeughälften, hier durch die erste Werkzeughälfte 1.Both tool halves 1 . 2 with inserted workpiece W in the open state in longitudinal section are in 2 shown. In the holes 5 grip axially movable sealing and Nachschiebestempel 4 leading to the respective bore 5 by means of seals 6.1 are sealed. The first portion T1 is in the closed state of both tool halves on the workpiece longitudinal axis L2. The sealing cord 6 Used to seal both mold halves 1 . 2 with additional application of an external pressure to reduce the friction on the outer wall of the workpiece W during hydroforming. For this purpose, a bore B leads into the area between the two tool halves, here through the first tool half 1 ,

Gem. 3 können die Bohrung und die Überbrückung 5.1 der Bohrung 5 auch durch eine Buchse 8 gebildet werden, die in der ersten Werkzeughälfte sitzt. Gem. 8 wurden dazu 2 Buchsen 8 eingesetzt. Jede Buchse 8 ist dabei in die erste Werkzeughälfte 1 so eingesetzt, dass sie diese in Richtung zur zweiten (hier nicht dargestellten) Werkzeughälfte überragt. Der überragende Bereich beträgt bevorzugt den halben Buchsendurchmesser. Hier ist keine Dichtschnur erforderlich, wenn kein Außendruck erzeugt werden soll. Das Zweite Werkzeug kann in seiner Länge bis über beide Buchsen reichen oder auch in den Zwischenraum zwischen beiden Buchsen eingebracht werden.Gem. 3 can the hole and the bypass 5.1 the bore 5 also through a socket 8th be formed, which sits in the first tool half. Gem. 8th were added 2 sockets 8th used. Each socket 8th is in the first tool half 1 inserted so that it surmounted them in the direction of the second (not shown here) mold half. The projecting area is preferably half the diameter of the book. No sealing cord is required here if no external pressure is to be generated. The second tool can extend in length over both sockets or be introduced into the space between the two jacks.

Mit der Erfindung ist eine äußerst einfache Ausgestaltung und Abdichtung des Dicht- und Nachschiebebereiches gegeben.With The invention is an extremely simple embodiment and sealing the sealing and Nachschiebebereiches given.

Claims

Tool for hydroforming in particular tubular workpieces (W) with a first mold half ( 1 ) and a second tool half ( 2 ), each one engraving ( 3 ), which in the closed state form a mold according to the component (B) to be produced and with at least one sealing and Nachschiebeelement ( 4 ) for feeding and sealing the tubular workpiece (W), wherein the first tool half ( 1 ) one, the sealing and Nachschiebeelement ( 4 ) receiving bore ( 5 ), characterized in that the division of the tool halves ( 1 . 2 ) - a first dividing portion (T1), which in the field of engraving ( 3 ) is located in the workpiece longitudinal axis (L2) and - has a second dividing portion (T2), the area of the bore ( 5 tunnel-like bridged, - extending from the first dividing section (T1) to the second dividing section (T2), a third dividing section (T3) between both mold halves ( 1 . 2 ) is available.

Tool according to claim 1, characterized in that the longitudinal axis (L1) of the bore ( 5 ) is aligned with the longitudinal axis (L2) of the workpiece (W).

Tool according to claim 1 or 2, characterized that the third division section (T3) is rectangular or in one Angle less than 90 ° to the first and second division section (T1, T2) is located.

Tool according to one of claims 1 to 3, characterized in that the first mold half ( 1 ) towards the second tool half in the area along the bore ( 5 ) has a wall thickness (d).

Tool according to one of claims 1 to 4, characterized in that between the two tool halves ( 1 . 2 ) in the region of the first and the second division plane (T1, T2) a sealing cord ( 6 ) is arranged.

Tool according to one of claims 1 to 5, characterized in that between the outer diameter of the sealing and Nachschiebeelementes ( 4 ) and the inner diameter of the bore ( 5 ) a seal ( 6.1 ) is arranged.