DE102005041734B4

DE102005041734B4 - Method and device for producing a circumferentially closed hollow profile

Info

Publication number: DE102005041734B4
Application number: DE200510041734
Authority: DE
Inventors: Stephan Dipl.-Ing. Kuschel
Original assignee: DaimlerChrysler AG
Current assignee: Kuschel Stephan Dipl-Ing De
Priority date: 2005-09-02
Filing date: 2005-09-02
Publication date: 2007-06-14
Anticipated expiration: 2025-09-03
Also published as: DE102005041734A1

Abstract

Verfahren zur Herstellung eines umfänglich geschlossenen Hohlprofils, wobei ein in ein Innenhochdruckumformwerkzeug eingebrachter Hohlprofilrohling zu dem Hohlprofil mittels fluidischen Innenhochdrucks aufgeweitet und anschließend bei gleich bleibendem Innenhochdruck mittels eines in das Innenhochdruckumformwerkzeug integrierten Lochstempels am Umfang gelocht wird, wonach der sich an den Lochrand anschließende Bereich des Hohlprofils in das Hohlprofilinnere unter Ausbildung eines Lochkragens mittels eines Biegeorgans umgestellt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Bereich (27) während der Aufweitung und des Lochvorgangs von einem Stützmittel (9) abgestützt wird, wobei die Umstellung des Bereichs (27) nach dem Lochen durch das Stützmittel (9) erfolgt, das das Biegeorgan bildet.method for making a perimeter closed hollow profile, one in a hydroforming introduced hollow profile blank to the hollow profile by means of fluidic Hydroforming expanded and then at the same Hydroforming by means of a in the hydroforming integrated punch punched at the periphery, after which the adjoining the hole edge Area of the hollow profile in the hollow profile interior under training a hole collar is changed by means of a bending member, characterized characterized in that the region (27) during the expansion and the Punching process from a proppant (9) supported is, wherein the conversion of the area (27) after punching through the proppant (9), which forms the bending element.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines umfänglich geschlossenen Hohlprofils gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 sowie eine Vorrichtung zu dessen Durchführung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 2.The The invention relates to a method for producing a circumferentially closed Hollow profiles according to the preamble of claim 1 and an apparatus for its implementation according to the preamble of claim 2.

Ein gattungsgemäßes Verfahren beziehungsweise eine gattungsgemäße Vorrichtung ist aus der US 5666840 A Bekannt. Dort sind ein Verfahren und eine Vorrichtung beschrieben, bei denen ein Hohlprofilrohling in ein Innenhochdruckumformwerkzeug eingelegt und anschließend mittels fluidischen Innenhochdrucks aufgeweitet wird. Im Innenhochdruckumformwerkzeug ist ein Lochstempel angeordnet, der in einer Führungsbohrung, die an der Werkzeuggravur ausmündet, verschieblich geführt ist. Während der Aufweitphase befindet sich der Lochstempel mit seiner Stirnseite in etwas von der Werkzeuggravur in die Führungsbohrung hinein zurückversetzter Stellung. Nach dem Aufweiten soll das fertiggeformte Hohlprofil mittels des Lochstempels gelocht werden. Der stanzende und das später erzeugte Loch durchdringende Abschnitt des Lochstempels ist in der Führungsbohrung von einem Ringspalt umgeben. Im Anschluss an diesen Abschnitt ist der Lochstempel querschnittsvergrößert ausgebildet, so dass er dort die Führungsbohrung ausfüllt. Im Übergang zur Querschnittserweiterung des Lochstempels weist dieser eine in Richtung der Werkzeuggravur konvex gewölbte Ringschulter auf. Auf Grund des Ringspaltes steht nach dem Lochvorgang ein Teil der Hohlprofilwandung über den Rand der Führungsbohrung über. Dieser sich an den Lochrand anschließende Bereich des Hohlprofils wird in einer weiteren Eintauchbewegung des Lochstempels in das Hohlprofilinnere durch die Ringschulter erfasst und in das Hohlprofilinnere unter Ausbildung eines Lochkragens umgestellt.A generic method or a generic device is from the US 5666840 A Known. There, a method and a device are described in which a hollow profile blank is inserted into a hydroforming tool and then expanded by fluidic internal high pressure. In hydroforming a punch is arranged, which is guided in a guide bore, which opens at the tool engraving, slidably. During the expansion phase, the punch is located with its front side in some of the tool engraving in the guide hole in a recessed position. After widening the finished molded hollow profile should be perforated by means of the punch. The punching and the later produced hole penetrating portion of the punch is surrounded in the guide bore by an annular gap. Following this section, the punch is formed enlarged cross-section, so that he fills the guide bore there. In the transition to the cross-sectional widening of the punch this has a convexly curved in the direction of the tool engraving annular shoulder. Due to the annular gap, a part of the hollow profile wall projects beyond the edge of the guide bore after the perforation process. This adjoining the edge of the hole area of the hollow profile is detected in a further immersion movement of the punch in the hollow profile inside through the annular shoulder and converted into the hollow profile inside to form a hole collar.

Auf Grund des zum Hohlprofil hin offenen Ringspaltes kommt es jedoch in der Aufweitphase bei hohen Drücken zu einem vorzeitigen Riss in der Hohlprofilwandung, da die Hohlprofilwandung vom Innenhochdruck gegen die freiliegende Schneidkante des Lochstempels gedrückt wird. Das in den Ringspalt gegen die Schneidkante des Lochstempels fließende Hohlprofilmaterial kann zwar dadurch aufgehalten werden, dass der Ringspalt sehr eng ausgebildet wird. Jedoch sind dadurch nur sehr kurze Lochkragen ausbildbar.On The reason of the hollow profile towards open annular gap, however, it comes in the expansion phase at high pressures to a premature crack in the hollow profile wall, since the Hohlprofilwandung from the internal high pressure against the exposed cutting edge of the punch depressed becomes. The hollow profile material flowing into the annular gap against the cutting edge of the punch Although it can be stopped by the fact that the annular gap is very narrow is trained. However, this is only very short hole collar formable.

Des Weiteren ist aus der DE 103 50 152 B3 eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Herstellen eines Hohlkörpers bekannt, bei dem nach dem Umformen des Hohlkörpers in einem Innenhochdruckumformwerkzeug dieser mittels eines Lochstempels von außen nach innen gelocht wird. Anschließend wird ein Schneidstempel, der den Lochstempel hülsenartig umgibt, zurückgezogen, wodurch eine Lasche von innen nach außen aus dem den Lochrand umgebenden Bereich des Hohlkörpers geschnitten wird. Während des Lochens wird dieser Bereich durch den Schneidstempel abgestützt.Furthermore, from the DE 103 50 152 B3 a device and a method for producing a hollow body, in which after the forming of the hollow body in a hydroforming this is punched by a punch from outside to inside. Subsequently, a cutting punch, which surrounds the punch in a sleeve-like manner, is withdrawn, whereby a tab is cut from the inside to the outside out of the region of the hollow body surrounding the edge of the hole. During punching, this area is supported by the cutting punch.

Die US 5,398,533 A zeigt eine Vorrichtung zum Lochen eines Hohlprofils mittels fluidischen Innenhochdrucks von innen nach außen, wobei die an den Lochrand angrenzenden Bereiche des Hohlprofils von einer Hülse abgestützt werden, in der der Lochstempel geführt ist.The US 5,398,533 A shows a device for punching a hollow profile by means of fluidic internal high pressure from the inside to the outside, wherein the adjacent to the edge of the hole regions of the hollow profile are supported by a sleeve in which the punch is guided.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein gattungsgemäßes Verfahren dahingehend weiterzubilden, dass auch bei hohen Umformdrücken Hohlprofile mit umfangseitigen Löchern, die einen in das Hohlprofilinnere hineinstehenden Lochkragen aufweisen, ohne Einfluss auf die Länge des Lochkragens prozesssicher hergestellt werden können. Des Weiteren soll eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens angegeben werden.Of the Invention is based on the object, a generic method to further develop that even at high forming pressures hollow sections with circumferential holes, have a protruding into the hollow profile inside hole collar without influence on the length the hole collar can be produced reliably. Furthermore is meant to carry a device of the method.

Die Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruches 1 hinsichtlich des Verfahrens und durch die Merkmale des Patentanspruches 2 hinsichtlich der Vorrichtung gelöst.The Task is inventively by the features of claim 1 with regard to the method and by the features of claim 2 with respect to the device solved.

Auf Grund dessen, dass erfindungsgemäß während der Aufweitung und des Lochvorgangs der sich an den Lochrand anschließende Bereich des Hohlprofils, der über die Führungsbohrung des Lochstempels hinüberragt, von einem Stützmittel abgestützt wird, wird verhindert, dass das Hohlprofilmaterial in diesem Bereich in den Ringspalt zwischen dem Mantel des Lochstempels und der Innenseite der Führungsbohrung hineinfließen kann.On Reason that according to the invention during the Widening and the hole process of adjoining the edge of the hole area of the hollow profile, the over the guide hole towers over the punch, from a proppant supported will prevent the hollow section material in this area in the annular gap between the shell of the punch and the inside the guide hole flow into can.

In Folge dessen kann das Hohlprofilmaterial auch nicht frühzeitig an der Schneidkante des Lochstempels abgeschert werden, was zu einer unerwünschten Rissbildung führen würde, die den Herstellungsprozess des Hohlprofils abbrechen lassen würde. Durch die erfindungsgemäße Abstützung spielt hinsichtlich der Prozesssicherheit der Hohlprofilherstellung die Breite des Ringspaltes zwischen Lochstempel und Führungsbohrung keine Rolle mehr. Das Hohlprofil ist dabei sowohl während der Aufweitung als auch während des Lochvorganges auch mit hohen Drücken des Druckfluids schadlos beaufschlagbar. Die Prozesssicherheit der Herstellung ist damit zu jeder Zeit gewährleistet. Dadurch, dass eine prozesssichere Herstellung nun unabhängig von der Höhe des Innenhochdrucks ist, ergeben sich keine Einschränkungen in der Ausbildbarkeit des Hohlprofils auf Grund etwaiger zu geringer Aufweitung. Des Weiteren ist nun erfindungsgemäß die Länge des zu erzeugenden Lochkragens nahezu beliebig wählbar, da die Breite des Ringspaltes und damit der die Führungsbohrung überragende sich an den Lochrand anschließende umzustellende Bereich des Hohlprofils allein nur der Einschränkung des Hohlprofildurchmessers unterworfen ist. Falls der umzustellende Bereich größer gewählt werden würde als der Hohlprofildurchmesser, könnte der umzustellende Bereich nicht mehr senkrecht umgestellt werden und damit einen Lochkragen bilden, da der Bereich beim Umstellen schon frühzeitig an der gegenüberliegenden Hohlprofilwandung anschlagen und somit schief in das Hohlprofilinnere einstehen würde. Auf jeden Fall hat erfindungsgemäß der Lochvorgang keinen Einfluss auf die Länge des Lochkragens.As a result, the hollow profile material can not be sheared early on the cutting edge of the punch, which would lead to an undesirable cracking, which would break the manufacturing process of the hollow profile. As a result of the support according to the invention, the width of the annular gap between the punch and the guide bore no longer plays any role with regard to the process reliability of the hollow profile production. The hollow profile can be acted upon without damage even during the expansion as well as during the piercing process even with high pressures of the pressure fluid. The process reliability of the production is thus guaranteed at all times. Due to the fact that a process-reliable production is now independent of the height of the internal high pressure, there are no restrictions in the designability of the hollow profile due to any insufficient expansion. Furthermore, according to the invention, the length of the hole collar to be produced can now be selected virtually as desired, since the width of the annular gap and thus of the guide bore projecting beyond adjoining the edge of the hole adjoining region of the hollow profile is only subject to the restriction of the hollow profile diameter. If the area to be converted would be chosen to be larger than the hollow profile diameter, the area to be converted could no longer be changed vertically and thus form a hole collar, since the area would strike at the opposite early Hohlprofilwandung when switching already early and thus would stand crooked into the hollow profile inside. In any case, according to the invention, the piercing process has no influence on the length of the hole collar.

Die Umstellung des Bereichs erfolgt erfindungsgemäß nach dem Lochen durch das Stützmittel, das das Biegeorgan bildet. Obwohl das Stützmittel auch alternativ ein separates Bauteil sein kann, das in geeigneter Weise in eine Gebrauchsstellung während der Aufweitung und dem Lochvorgang gebracht und für das Umstellen, das vom Biegeorgan übernommen wird, in eine Nichtgebrauchsstellung überführt wird, ist es verfahrensökonomisch und vom apparativen Aufwand her einfacher, wenn das Biegeorgan mit dem Stützmittel identisch ist. Hierbei entfallen separate Steuerungen für Biegeorgan und Stützmittel als auch das zeitintensive jeweilige Inpositionbringen von Biegeorgan und Stützmittel. Des Weiteren wird die Bauteilevielfalt der Vorrichtung reduziert, was die Logistik erleichtert und die Herstellung der einzelnen Bauteile der Vorrichtung vereinfacht.The Conversion of the area is carried out according to the invention after punching through the Proppant, which forms the bending element. Although the proppant also alternatively may be separate component, which is suitably in a position of use during the Widening and punching brought and for switching, taken over by the bending member is transferred to a non-use position, it is procedural economic and simpler in terms of equipment, if the bending member with the proppant is identical. This accounts for separate controls for bending element and proppants as well as the time-consuming respective placing in position of bending member and proppants. Furthermore, the component diversity of the device is reduced, which the logistics facilitates and the manufacture of individual components simplified the device.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung nach Anspruch 3 besitzen der Lochstempel und das Stützmittel einen gemeinsamen Antrieb. Durch die Vereinheitlichung des Antriebs von Lochstempel und Stützmittel wird zusätzlich die gesamte Vorrichtung vereinfacht. Dabei müssen der Lochstempel und das Stützmittel so mit dem Antrieb verbunden sein, dass sie zu unterschiedlichen Zeitpunkten mit dem Antrieb zusammenwirken. Dadurch ist gewährleistet, dass das Stützmittel während der Aufweit- und Lochphase in seiner Abstützlage verbleibt, während der Lochstempel zur stanzenden Beaufschlagung des Hohlprofils nach vorne geschoben wird.In a further preferred embodiment of the device according to the invention according to claim 3, the punch and the support means a common drive. By standardizing the drive of punches and props will be added simplifies the entire device. It must the punch and the proppant be connected to the drive so that they are different Times interact with the drive. This ensures that that the proppant while the Aufweit- and hole phase remains in its support position, while the Punch for punching acting on the hollow profile forward is pushed.

In einer weiteren besonders bevorzugten Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 4 weist das hohle Stützmittel rückseitig einen nach innen stehenden Bund auf, der einen hinteren Anschlag für eine Schulter des Lochstempels bildet. Hierdurch kann das den Lochstempel hülsenförmig umgebende Stützmittel nach erfolgter Umstellung und Lochung vom Lochstempel in die Abstützlage zurückgeführt werden. Die Schulter des Lochstempels wirkt dabei als Mitnahmeelement. Diese Mitnahme wirkt so lange, bis der Lochstempel seine Nichtgebrauchsstellung eingenommen hat. Die Nichtgebrauchsstellung ist die Lage, in der die Stirnseite des Lochstempels bündig mit der Werkzeuggravur abschließt. Dadurch, dass der Lochstempel in seiner Rückzugsbewegung das Stützmittel in einfacher Weise mitnimmt, kann ein sonst nötiger separater Rückstellantrieb für das Stützmittel entfallen. Hierdurch wird ebenfalls der Vorrichtungsaufwand minimiert.In a further particularly preferred embodiment of the invention according to claim 4, the hollow support means on the back an inwardly standing Waist on a rear stop for a shoulder of the punch forms. As a result, the sleeve surrounding the punch can surround the support means be returned after conversion and perforation of the punch in the support position. The shoulder of the punch acts as a driving element. These Takeaway acts until the punch its non-use position has taken. The non-use position is the location in which the face of the punch is flush with the tool engraving concludes. Characterized in that the punch in its return movement, the support means takes in a simple way, an otherwise necessary separate return actuator for the proppant omitted. This also minimizes device overhead.

In einer weiteren besonders bevorzugten Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 5 weist der Lochstempel eine Ringnut auf, deren der Werkzeuggravur näher liegende Flanke die Schulter bildet. In Nichtgebrauchsstellung des Lochstempels entspricht der Abstand zwischen der Unterseite des an der Schulter anliegenden Bundes und der der Schulter gegenüberliegenden anderen Nutflanke einem Lochungsweg. Hierdurch wird in konstruktiv einfacher Weise die Ankopplung des Stützmittels an den Antrieb des Lochstempels bewerkstelligt. Durch den Abstand zum Bund des Stützmittels kann der Lochstempel getrieben von dem Antrieb zuerst einen Leerweg zurücklegen, auf dem er seine Lochfunktion ausüben kann. Der Leerweg entspricht genau dem Lochungsweg, also dem Weg, der erforderlich ist, um eine Lochung auszuführen. Nachdem der Leerweg durch den Lochstempel überwunden ist und somit bei Beendigung des Lochvorgangs schlägt die der Schulter gegenüberliegende andere Nutflanke an der Unterseite des Stützmittels an. Das Stützmittel ist damit an den Antrieb des Lochstempels angekoppelt. Bei einem weiteren Verfahren des Lochstempels in Richtung der Werkzeuggravur tritt nun auch das Stützmittel, getrieben vom Lochstempel, in das Hohlprofilinnere ein und führt dabei die Umstellung zur Ausbildung des Lochkragens aus.In a further particularly preferred embodiment of the invention According to claim 5, the punch has an annular groove, whose Tool engraving closer lying flank forms the shoulder. In non-use position of Punch corresponds to the distance between the bottom of the hole the shoulder-fitting federal and the shoulder opposite another groove flank a Lochungsweg. This will be constructive easy way, the coupling of the support means to the drive of the Punch punch accomplished. By the distance to the collar of the support means the punch can be driven by the drive first a free travel return, on which he can exercise his hole function. The free travel corresponds exactly the Lochungsweg, so the way that is required to one To perform perforation. After the free travel has been overcome by the punch and thus at the end puncture punching the shoulder opposite another groove flank on the underside of the support means. The proppant is thus coupled to the drive of the punch. At a further process of the punch in the direction of the tool engraving now comes the proppant, driven by the punch, in the hollow profile inside and leads doing the conversion to the formation of the hole collar.

In einer weiteren besonders bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung nach Anspruch 6 ist der Lochstempel aus einem vorderen und einem hinteren Bauteil zusammengesetzt, wobei eines der beiden Bauteile einen koaxialen durchmesserreduzierten Schaft aufweist, der in einer Aufnahme des anderen Bauteil befestigt, insbesondere eingeschraubt ist. Die einander zugewandten, voneinander beabstandeten Stirnseiten der beiden Bauteile bilden dann die Nutflanken. Zwar ist es denkbar, den gesamten Lochstempel einstückig auszuführen, was eine einfache Herstellung des Lochstempels bedeutet, wobei zur Erzeugung der Ringnut am Umfang des Lochstempels gefräst wird. Um den Bund des Stützmittels in die Ringnut einzubringen, muss dieser dann elastische Eigenschaften aufweisen, was durch Längsschlitze des Bundes erreicht werden kann. In dieser Ausbildung wird der Bund in die Ringnut eingeclipst. Es ist jedoch für die Umstellung des Bereiches des Hohlprofils von Vorteil, wenn das Stützmittel besonders steif ausgebildet ist, was eine sichere Umstellung garantiert. An diese Anforderung angepasst wird gemäß dem Gedanken von Anspruch 6 der Lochstempel aus zwei Bauteilen zusammengesetzt, während die einander zugewandte Stirnseiten die Nutflanken bilden. Das Stützmittel kann bei einer derartigen Ausführung leicht am Lochstempel appliziert werden, indem das hohle Stützmittel mit seinem Ringbund auf den Schaft des einen Bauteils aufgesteckt wird, wonach dieser in der Aufnahme des anderen Bauteils befestigt wird. Durch eine geeignete Wahl einer gegenüber der Tiefe der Aufnahme größeren Schaftlänge kann der Leerweg zwischen dem Bund des Stützmittels und dem Lochstempel in einfacher Weise eingestellt werden. Im Falle einer Verschraubung beider Bauteile erhält man sogar vorteilhafter Weise die Freiheit, je nach Anzahl der Umdrehungen beim Verschrauben den Leerweg variieren zu können.In a further particularly preferred embodiment of the device according to the invention according to claim 6, the punch is composed of a front and a rear component, wherein one of the two components has a coaxial reduced-diameter shaft which is fastened in a receptacle of the other component, in particular screwed. The mutually facing, spaced apart end faces of the two components then form the groove flanks. Although it is conceivable to carry out the entire punch in one piece, which means a simple production of the punch, which is milled to produce the annular groove on the circumference of the punch. In order to introduce the collar of the support means in the annular groove, this must then have elastic properties, which can be achieved by longitudinal slots of the federal government. In this training, the federal government is clipped into the annular groove. However, it is for the conversion of the range of the hollow profile advantageous if the support means is designed to be particularly rigid, which guarantees a safe conversion. Adapted to this requirement is composed according to the idea of claim 6 of the punch from two components, while facing each other End faces form the groove edges. The support means can be easily applied to the punch in such an embodiment by the hollow support means is plugged with its annular collar on the shaft of a component, after which it is fixed in the receptacle of the other component. By a suitable choice of a relation to the depth of the receptacle larger shaft length of the free travel between the collar of the support means and the punch can be adjusted in a simple manner. In the case of a screw connection of both components, it is even possible to advantageously obtain the freedom of being able to vary the free travel, depending on the number of revolutions during screwing.

In Folge dessen, dass der Lochkragen in seiner Länge wunschgerecht eingestellt werden kann, kann dieser als Passungs- oder Ausrichtungsstelle für andere an das Hohlprofil zu fügende Bauteil dienen.In Result that the hole collar in its length adjusted as desired This can be used as a passport or registration office for others to be joined to the hollow profile Serve component.

Nachfolgend ist die Erfindung anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.following the invention with reference to an illustrated in the drawings embodiment explained in more detail.

Dabei zeigt:there shows:

1 in einem seitlichen Längsschnitt eine erfindungsgemäße Vorrichtung in Nichtgebrauchsstellung des Lochstempels, 1 in a lateral longitudinal section, a device according to the invention in non-use position of the punch,

2 in einem Längsschnitt die Vorrichtung aus 1 beim Lochvorgang des Lochstempels mit abstützendem Stützmittel, 2 in a longitudinal section of the device 1 during the punching process of the punch with abstützendem support means,

3 in einem seitlichen Längsschnitt die erfindungsgemäße Vorrichtung aus 1 und 2 nach Umstellung des sich an den Lochrand anschließenden Bereiches des Hohlprofils. 3 in a lateral longitudinal section of the device according to the invention 1 and 2 after conversion of adjoining the edge of the hole area of the hollow profile.

In 1 ist eine Vorrichtung zur Herstellung eines umfänglich geschlossenen Hohlprofils 1 dargestellt, welche ein Innenhochdruckumformwerkzeug 2 beinhaltet, in dessen Formraum, der von der Werkzeuggravur 3 gebildet ist, ein Hohlprofilrohling eingelegt beziehungsweise eingebracht ist. Im Innenhochdruckumformwerkzeug 2 ist eine Führungsbohrung 4 ausgebildet, die an der Werkzeuggravur 3 ausmündet und in der ein Lochstempel 5 verschiebbar geführt ist. Die Führungsbohrung 4 ist zur Werkzeuggravur 3 hin mit einer konzentrischen Erweiterung 6 versehen, wodurch sich zwischen dem Umfang 7 des Lochstempels 5 und der Erweiterung 6 ein Ringspalt 8 ausbildet.In 1 is a device for producing a circumferentially closed hollow profile 1 which is a hydroforming tool 2 includes, in its form space, the tool engraving 3 is formed, inserted or introduced a hollow profile blank. In hydroforming tool 2 is a guide hole 4 trained at the tool engraving 3 opens and in the a punch 5 slidably guided. The guide hole 4 is for tool engraving 3 with a concentric extension 6 provided, resulting in between the circumference 7 of the punch 5 and the extension 6 an annular gap 8th formed.

In der Erweiterung 6 ist ein hülsenförmiges Stützmittel 9 angeordnet, das den Ringspalt 8 ausfüllt und dabei den dort befindlichen Abschnitt des Lochstempels 5 mit Spiel umschließt. Das als Hülse ausgeführte Stützmittel 9 kann entweder einstückig ausgebildet sein oder aus zwei Halbschalen bestehen, die miteinander lösbar gefügt sind. Das Stützmittel 9 ist relativ zum Lochstempel 5 in axialer Richtung verschiebbar.In the extension 6 is a sleeve-shaped proppant 9 arranged, which is the annular gap 8th fills in and there the section of the punch located there 5 encloses with game. The support means designed as a sleeve 9 can either be integrally formed or consist of two half-shells, which are joined together releasably. The proppant 9 is relative to the punch 5 displaceable in the axial direction.

Der Lochstempel 5 ist aus einem vorderen Bauteil 10 und einem hinteren Bauteil 11 zusammengesetzt, welche aneinander befestigt, insbesondere miteinander verschraubt sind. Hierzu weist das vordere Bauteil 10 auf gravurabgewandter Seite einen koaxialen durchmesserreduzierten Schaft 12 auf, der ein Außengewinde trägt. Das hintere Bauteil 11 besitzt entsprechend dimensioniert eine Aufnahme 13 mit einem Innengewinde, in das der Schaft 12 eingeschraubt ist. Durch die Ausbildung des Schaftes 12 am vorderen Bauteil 10 bildet sich an diesem Bauteil 10 rückseitig eine ringförmige Schulter 14 aus, die den Übergang des Schaftes 12 in den Hauptkörper des vorderen Bauteils 10 darstellt. Das vordere Bauteil 10 ist mit seinem Schaft 12 derart in die Aufnahme 13 des hinteren Bauteils 11 hineingeschraubt, dass die Schulter 14 von der gegenüberliegenden Stirnseite 15 des hinteren Bauteils 11 beabstandet ist und durch den Abstand eine Ringnut 16 ausbildet. Während die Schulter 14 sowohl die hintere Stirnseite des vorderen Bauteils 10 als auch eine der Nutflanken der Ringnut 16 bildet, dient die Stirnseite 15 des hinteren Bauteils 11 als andere Nutflanke. In die Ringnut 16 greift ein am hohlen Stützmittel 9 rückseitig angeordneter nach innen stehender Bund 17 ein, der einen hinteren Anschlag für die Schulter 14 des Lochstempels 5 bildet. In der gezeigten Nichtgebrauchsstellung des Lochstempels 5 ist die dem hinteren Bauteil 11 zugewandte Unterseite 18 des an der Schulter 14 anliegenden Bundes 17 von der Stirnseite 15 des hinteren Bauteils 11 beabstandet. Dieser Abstand 19 entspricht dem Lochungsweg, den der Lochstempel 5 während des späteren Lochvorgangs zurücklegt. Der Lochstempel 5 und das Stützmittel 9 besitzen einen gemeinsamen Antrieb.The punch 5 is from a front component 10 and a rear component 11 assembled, which are attached to each other, in particular screwed together. For this purpose, the front component 10 on gravurabgewandter side a coaxial reduced diameter shaft 12 on, which carries an external thread. The rear component 11 has a receptacle correspondingly dimensioned 13 with an internal thread into which the shaft 12 is screwed. By the training of the shank 12 on the front component 10 forms on this component 10 on the back an annular shoulder 14 off, the transition of the shaft 12 in the main body of the front component 10 represents. The front component 10 is with his shaft 12 so in the recording 13 of the rear component 11 screwed in that shoulder 14 from the opposite end 15 of the rear component 11 is spaced and by the distance an annular groove 16 formed. While the shoulder 14 both the rear face of the front component 10 as well as one of the groove flanks of the annular groove 16 forms, serves the front side 15 of the rear component 11 as another groove flank. In the ring groove 16 intervenes on the hollow proppant 9 at the back arranged inwardly standing waistband 17 one, the one rear stop for the shoulder 14 of the punch 5 forms. In the shown non-use position of the punch 5 is the rear component 11 facing underside 18 of the shoulder 14 adjacent federal 17 from the front side 15 of the rear component 11 spaced. This distance 19 corresponds to the Lochungsweg, the punch 5 travels during the later punching process. The punch 5 and the proppant 9 own a common drive.

Zur Herstellung des umfänglich geschlossenen Hohlprofils 1 wird zunächst ein Hohlprofilrohling in den von der Werkzeuggravur 3 gebildeten Formraum eines Innenhochdruckumformwerkzeuges 2 eingelegt, wonach dieses geschlossen wird und der Rohling an beiden Enden mittels zweier Axialstempel hochdruckdicht verschlossen wird. Alsdann wird ein fluidischer Innenhochdruck innerhalb des Hohlprofilrohlings erzeugt, was diesen zur Aufweitung veranlasst. Die aufweitende Umformung erfolgt so lange, bis der Hohlprofilrohling an der Werkzeuggravur 3 anliegt und dort durch die Anpressung eine Außenkontur erhält, die exakt der Kontur der Werkzeuggravur 3 entspricht. Bis zur Anlage des Hohlprofilrohlings an der Werkzeuggravur 3, in welcher die Aufweitung abgeschlossen ist und das Hohlprofil 1 mit seiner gewünschten Kontur fertig gestellt ist, verharrt der Lochstempel 5 in seiner Nichtgebrauchsstellung. In dieser Stellung schließt der Lochstempel 5 mit der gravurzugewandten Stirnseite 19 seines vorderen Bauteils 10 bündig mit der Werkzeuggravur 3 ab. In gleicher Weise verharrt das hülsenförmige Stützmittel 9 in der Erweiterung 6 der Führungsbohrung 4 mit bündigem Abschluss seiner Stirnseite 20 mit der Werkzeuggravur 3. Rückseitig liegt das Stützmittel 9 mit der Unterseite 18 seines Ringbundes 17 am Absatz 21 der stufenförmigen Erweiterung 6 der Führungsbohrung 4 an. Auf Grund dessen, dass das vordere Bauteil 10 des Lochstempels 5 mit seiner Schulter 14 innerhalb des Stützmittels 9 an der Oberseite 22 des Ringbundes 17 anliegt, ist der Lochstempel 5 vom Stützmittel 9 gegen die expansive Kraft des Innenhochdruckes unverrückbar gehalten, so dass in der Nichtgebrauchsstellung des Lochstempels 5 keine zusätzlichen Arretierungsvorrichtungen für den Lochstempel 5 oder eine Stütze über den mit ihm verbundenen Antrieb erforderlich ist. Zwischen der Stirnseite 15 des hinteren Bauteils 11 des Lochstempels 5 und der Unterseite 18 des Ringbundes 17 ist nun ein maximaler axialer Abstand eingestellt, der einem späteren Lochungsweg 23 entspricht.For the production of the circumferentially closed hollow profile 1 First, a hollow profile blank in the tool engraving 3 formed mold cavity of a hydroforming 2 inserted, after which it is closed and the blank is sealed high-pressure-tight at both ends by means of two Axialstempel. Then, a fluidic internal high pressure is generated within the hollow profile blank, causing it to widen. The widening forming takes place until the hollow profile blank on the tool engraving 3 is applied and there receives an outer contour by the contact pressure, the exact contour of the tool engraving 3 equivalent. Until installation of the hollow profile blank on the tool engraving 3 , in which the expansion is completed and the hollow profile 1 finished with his desired contour, remains the punch 5 in its non-use position. In this position, the punch closes 5 with the engraving too shrewd face 19 its front component 10 flush with the tool engraving 3 from. In the same way remains the sleeve-shaped support means 9 in the extension 6 the guide hole 4 with flush finish of its front 20 with the tool engraving 3 , The back is the proppant 9 with the bottom 18 his ring collar 17 at the heel 21 the step-shaped extension 6 the guide hole 4 at. Due to the fact that the front component 10 of the punch 5 with his shoulder 14 within the proppant 9 at the top 22 of the ring collar 17 is present, is the punch 5 from the proppant 9 kept immovable against the expansive force of the hydroforming, so that in the non-use position of the punch 5 no additional locking devices for the punch 5 or a support over the drive connected to it is required. Between the front side 15 of the rear component 11 of the punch 5 and the bottom 18 of the ring collar 17 Now a maximum axial distance is set, the later Lochungsweg 23 equivalent.

Zur Ausführung des Lochvorgangs wird nun der Antrieb des Lochstempels 5 in Gang gesetzt, woraufhin der Lochstempel 5 in Richtung der Werkzeuggravur 3 verschoben wird und dabei die Lochung unter Ausbildung eines Lochbutzens 24 und eines Loches 25 ausführt(2). Während des Lochvorgangs verbleibt das Stützelement 9 in der Stellung, die es während der Aufweitphase des Hohlprofilrohlings eingenommen hat. Beim Vorschieben des Lochstempels 5 zur Ausführung des Lochvorgangs hebt die Schulter 14 des vorderen Bauteils 10 des Lochstempels 5 von der Oberseite 22 des Ringbundes 17 des Stützmittels 9 ab. Bei Beendigung des Lochvorgangs ist das Ende des Lochungswegs 23 zwischen dem Stützmittel 9 und dem hinteren Bauteil 11 des Lochstempels 5 erreicht, wobei dessen Stirnseite 15 an der Unterseite 18 des Ringbundes 17 des Stützmittels 9 anschlägt.For the execution of the hole process is now the drive of the punch 5 set in motion, whereupon the punch 5 in the direction of the tool engraving 3 is moved while the perforation to form a Lochbutzens 24 and a hole 25 executing ( 2 ). During the hole process, the support element remains 9 in the position that it has taken during the expansion phase of the hollow section blank. When advancing the punch 5 to perform the puncture raises the shoulder 14 of the front component 10 of the punch 5 from the top 22 of the ring collar 17 of the proppant 9 from. At the end of the piercing process is the end of Lochungswegs 23 between the proppant 9 and the rear component 11 of the punch 5 achieved, with its front side 15 on the bottom 18 of the ring collar 17 of the proppant 9 strikes.

Nachdem das Stützmittel 9 während des Lochvorgangs den sich an den Lochrand 26 anschließenden Bereich 27 des Hohlprofils 1 abgestützt hat, erfolgt gemäß 3 die Erzeugung eines Lochkragens 28. Hierzu fährt der Lochstempel 5 weiter nach vorne durch das Loch 25 in das Hohlprofilinnere 29 hinein, wodurch das Stützmittel 9 durch den Anschlag der Stirnseite 15 des hinteren Bauteils 11 des Lochstempels am Ringbund 17 in Vorschubrichtung mitgenommen wird. Das Stützmittel 9 hebt dadurch vom Absatz 21 der Erweiterung 6 der Führungsbohrung 4 ab und stellt mit seiner Stirnseite 20 den vorher noch von ihm abgestützten Bereich 27 des Hohlprofils 1 rechtwinklig in das Hohlprofilinnere 29 hinein um. Der umgestellte Bereich 27 bildet dann den Lochkragen 28, der bei Beendigung des Umstellvorgangs parallel zum Stützmittel 9 verläuft und an dessen Umfang 30 eng anliegt. Die Stirnseite 20 des Stützmittels 9 befindet sich dabei gegenüber dem Ende des Lochkragens 28 in das Hohlprofilinnere 29 vorversetzt. Um sicher zu stellen, dass beim Umstellvorgang der Bereich 27 von der Stirnseite 20 des Stützmittels 9 nicht beschädigt wird, ist deren Außenkante 31 mit einem größeren Radius versehen und damit abgerundet. An dieser Stelle soll noch erwähnt werden, dass bis zur Beendigung des Umstellvorgangs der Innenhochdruck unverändert hoch bleibt. Hierdurch wird erreicht, dass das Hohlprofil 1 um den umgestellten Bereich 27 herum keinen Einfall erleidet und somit gemäß der durch die Aufweitung erhaltenen Form konturtreu bleibt. Obwohl die Umstellung durch ein separates Biegeorgan erfolgen kann, übernimmt hier in verfahrensökonomischer und bauteilreduzierender Weise das Stützmittel 9 die Funktion des Biegeorgans, welches dadurch entfallen kann.After the proppant 9 during the piercing process to the edge of the hole 26 adjoining area 27 of the hollow profile 1 has been carried out in accordance with 3 the production of a hole collar 28 , For this the punch goes 5 continue forward through the hole 25 in the hollow profile inside 29 into it, causing the proppant 9 by the stop of the front side 15 of the rear component 11 of the punch on the collar 17 is taken in the feed direction. The proppant 9 lifts it from the paragraph 21 the extension 6 the guide hole 4 off and poses with his front page 20 the previously supported by him area 27 of the hollow profile 1 at right angles into the hollow profile inside 29 into it. The converted area 27 then forms the hole collar 28 , which at the completion of the changeover parallel to the support means 9 runs and along its circumference 30 tight. The front side 20 of the proppant 9 is located opposite the end of the hole collar 28 in the hollow profile inside 29 set to front. To make sure that during the changeover process the area 27 from the front side 20 of the proppant 9 is not damaged, is the outer edge 31 provided with a larger radius and thus rounded. At this point should be mentioned that remains until the end of the Umstellvorgangs the internal high pressure remains high. This ensures that the hollow profile 1 around the rearranged area 27 around does not incur any idea and thus remains consistent according to the shape obtained by the expansion. Although the conversion can be done by a separate bending member takes over here in procedural economic and component-reducing manner, the proppant 9 the function of the bending member, which can be omitted thereby.

Nach erfolgter Erzeugung des Lochkragens 28 wird entgegen der Pfeilrichtung der 2 und 3 der Lochstempel 5 über den Antrieb zurückgezogen. Beim Zurückziehen überwindet das vordere Bauteil 10 des Lochstempels 5 zuerst einen Leerweg zwischen seiner Schulter 14 und der Oberseite 22 des Ringbundes 17 des Stützmittels 9. Nach Anschlag der Schulter 14 an der Oberseite 22 des Ringbundes 17 wird in weiterer Rückziehbewegung des Lochstempels 5 das Stützmittel 9 mitgenommen, bis es mit der Unterseite 18 seines Ringbundes 17 am Absatz 21 der Erweiterung 6 der Führungsbohrung 4 anschlägt und somit seine Stützposition wieder inne hat. In dieser Position besitzt auch der Lochstempel 5 wieder seine Nichtgebrauchsstellung, worauf der Antrieb vom Lochstempel 5 entweder abkoppelt oder abgeschaltet wird. Der Rückziehvorgang des Lochstempels 5 und des Stützmittels 9 kann bei Innenhochdruck oder auch nach Entspannung des Innenhochdrucks erfolgen. Da der Lochkragen 28 in seinem Durchmesser größer ist als der Durchmesser des Lochbutzens 24 kann der Lochstempel auch bei bestehendem Innenhochdruck ganz zurückgezogen werden, ohne dass der Lochbutzen 24 im Loch 25 wieder verklemmt, da dieses durch die Umstellung des Bereiches 27 aufgeweitet wurde.After the production of the hole collar 28 is opposite to the direction of the arrow 2 and 3 the punch 5 withdrawn via the drive. When retracted, the front component overcomes 10 of the punch 5 first a free path between his shoulder 14 and the top 22 of the ring collar 17 of the proppant 9 , After attack of the shoulder 14 at the top 22 of the ring collar 17 will be in further retraction of the punch 5 the proppant 9 taken along until it with the bottom 18 his ring collar 17 at the heel 21 the extension 6 the guide hole 4 strikes and thus has its supporting position again. In this position also owns the punch 5 again his non-use position, whereupon the drive from the punch 5 either disconnected or switched off. The retraction process of the punch 5 and the proppant 9 can be done at internal high pressure or after relaxation of the internal high pressure. Because of the hole collar 28 in diameter is greater than the diameter of the Lochbutzens 24 can the punch even with existing hydroforming be completely withdrawn without the Lochbutzen 24 in the hole 25 again jammed, as this is due to the conversion of the area 27 was widened.

Nach Entspannung des Innenhochdrucks fällt der Lochbutzen 24 in das Hohlprofilinnere 29 hinein, worauf die Axialstempel aus dem Hohlprofil 1 herausfahren und das Innenhochdruckumformwerkzeug 2 geöffnet wird. Das Hohlprofil 1 kann nun mitsamt dem Lochbutzen aus dem Innenhochdruckumformwerkzeug 2 entnommen werden. Es ist jedoch auch denkbar, vor der Entnahme des Hohlprofils 1 dieses einem Spülvorgang zu unterziehen, wodurch der innenliegende Lochbutzen 24 aus dem Hohlprofilinneren 29 gezielt herausgeschwemmt und entsorgt werden kann.After relaxation of the internal high pressure falls the Lochbutzen 24 in the hollow profile inside 29 into it, whereupon the axial punches from the hollow profile 1 drive out and the hydroforming tool 2 is opened. The hollow profile 1 can now together with the hole from the hydroforming 2 be removed. However, it is also conceivable before removing the hollow profile 1 to undergo this a rinsing process, whereby the inner Lochbutzen 24 from the hollow profile inside 29 can be selectively washed out and disposed of.

Claims

A method for producing a circumferentially closed hollow profile, wherein a hollow profile blank inserted into a hydroforming tool is expanded to the hollow profile by fluidic internal high pressure and then perforated at the same internal high pressure by means of a built-in the Innenhochdruckumformwerkzeug punch on the periphery, after which adjoining the hole edge portion of the hollow profile is converted into the hollow profile inside to form a hole collar by means of a bending member, characterized in that the area ( 27 ) during the expansion and perforation of a proppant ( 9 ), whereby the conversion of the area ( 27 ) after punching by the proppant ( 9 ), which forms the bending member.

Device for producing a circumferentially closed hollow profile with a hydroforming, in the mold cavity, which is formed by the tool engraving, an introduced hollow profile blank by fluidic internal high pressure to a hollow profile is expandable, with a punch for punching the hollow profile, which is integrated in the hydroforming and in a guided in this guide bore is slidably guided, and with a bending member for switching the adjoining the hole edge portion of the hollow profile in the hollow profile inside to form a hole collar, characterized in that the device is a support means ( 9 ) contained in a concentric extension ( 6 ) of the guide bore ( 4 ) of the punch ( 5 ) is arranged and the punch ( 5 ) is sleeve-shaped relative to this displaceable in the axial direction, wherein the support means ( 9 ) during the widening and punching process flush with the tool engraving ( 3 ) and closes the area ( 27 ) and that the proppant ( 9 ) in the guide bore ( 4 ) is displaceable and forms the bending member.

Apparatus according to claim 2, characterized in that the punch ( 5 ) and the proppant ( 9 ) have a common drive.

Device according to one of claims 2 or 3, characterized in that the hollow support means ( 9 ) at the back an inwardly standing collar ( 17 ) having a rear stop for a shoulder ( 14 ) of the punch ( 5 ).

Apparatus according to claim 4, characterized in that the punch ( 5 ) an annular groove ( 16 ), whose tool engraving ( 3 ) closer flank the shoulder ( 14 ), and that in non-use position of the punch ( 5 ) the distance between the underside ( 18 ) on the shoulder ( 14 ) attached Federal ( 17 ) and the shoulder ( 14 ) opposite another groove flank a Lochungsweg ( 23 ) corresponds.

Apparatus according to claim 5, characterized in that the punch ( 5 ) from a front component ( 10 ) and a rear component ( 11 ), one of the two components ( 10 . 11 ) a coaxial reduced diameter shaft ( 12 ) contained in a receptacle ( 13 ) of the other component ( 11 . 10 ), in particular screwed in, and that the mutually facing, spaced-apart end faces ( 14 . 15 ) of the two components ( 10 . 11 ) form the groove flanks.