DE102005049460A1 - Automotive assembly process joins hollow profile to secondary component by high-pressure expansion and friction welding within surrounding case - Google Patents

Automotive assembly process joins hollow profile to secondary component by high-pressure expansion and friction welding within surrounding case Download PDF

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Abstract

In an automobile assembly process a hollow profile (1) is in contact with and joined to a secondary component (2). The hollow profile is subject to internal high fluid pressure and subjected to friction welding. The process takes place within an enclosed high-pressure case tool (5) in which the hollow profile is also formed and incorporates a position-adjustable friction welding tool (11, 16). Also claimed is a suitable tool.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Zusammenbaus gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 sowie eine Vorrichtung dazu gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 5.The The invention relates to a method for producing an assembly according to the generic term of claim 1 and an apparatus therefor according to the preamble of claim 5.

Ein gattungsgemäßes Verfahren beziehungsweise eine gattungsgemäße Vorrichtung ist aus der DE 199 62 958 C2 bekannt. Dort werden zwei Metallrohre unterschiedlichen Querschnitts fluchtend zueinander angeordnet, mit ihrem jeweiligen zugewandten Ende aneinandergesetzt und mittels einer Reibschweißvorrichtung aneinander reibverschweißt. Anschließend wird dieser Reibschweißverbund in ein Innenhochdruckumformwerkzeug eingelegt und mittels fluidischen Innenhochdrucks in eine gewünschte Endform aufweitend umgeformt. Der bekannte Zusammenbau erfordert dabei zwei separate Arbeitsstationen und bedarf einer relativ langen Prozesszeit, da der Zusammenbau zum einen von der Reibschweißstation in die Innenhochdruckumformanlage getaktet werden muss und zum anderen durch die Herstellungsfolge von Reibschweißen und Innenhochdruckumformen sich addierenden Einzelherstellungszeiten unterliegt.A generic method or a generic device is from the DE 199 62 958 C2 known. There, two metal tubes of different cross-section are arranged in alignment with each other, juxtaposed with their respective end facing and friction welded together by means of a Reibschweißvorrichtung. Subsequently, this Reibschweißverbund is placed in a hydroforming and reshaped by fluidic internal high pressure in a desired final shape widening. The known assembly requires two separate workstations and requires a relatively long process time, since the assembly must be clocked on the one hand by the Reibschweißstation in the hydroforming and on the other by the production sequence of friction welding and hydroforming is adding individual production times.

Weiterhin ist aus der DE 102 31 129 A1 ein Verfahren zur Herstellung eines Zusammenbaus bekannt, bei dem zuerst ein zylindrisches Rohr in ein Hohlprofil rechteckigen Querschnitts umgeformt und anschließend mit einem massiven Achsschenkelbolzenträger endseitig reibverschweißt wird. Auch hier entstehen zwei Einzelprozesszeiten, die für eine relativ lange Gesamtprozesszeit sorgen. In gleicher Weise ist auch der Herstellungsaufwand relativ groß, da zwei separate Arbeitsstationen zum Reibschweißen und zum Innenhochdruckumformen bereitgestellt werden müssen.Furthermore, from the DE 102 31 129 A1 a method for producing an assembly is known in which first a cylindrical tube is formed into a hollow profile of rectangular cross-section and then friction-welded end to end with a massive Achsschenkelbolzenträger. Here, too, two individual process times are created, which ensure a relatively long total process time. In the same way, the production cost is relatively large, since two separate workstations must be provided for friction welding and hydroforming.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein gattungsgemäßes Verfahren dahingehend weiterzubilden, dass die Herstellung des Zusammenbaus mit verringertem Aufwand bei Gewährleistung einer guten Haltbarkeit ermöglicht wird. Des Weiteren soll eine Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens angegeben werden.Of the Invention is based on the object, a generic method in that the manufacture of the assembly with reduced effort while ensuring a good durability becomes. Furthermore, a device for carrying out the Be specified method.

Die Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruches 1 hinsichtlich des Verfahrens und durch die Merkmale des Patentanspruches 5 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 5 with respect to the device solved.

Auf Grund der Integrierung der Reibschweißvorrichtung in das Innenhochdruckumformwerkzeug und der Reibverschweißung des Anbauteils am Umfang des Hohlprofils fällt zum einen eine separate Arbeitsstation gegenüber bisher bekannten Vorrichtungen und Verfahren weg, was den apparativen Aufwand erheblich minimiert. Des Weiteren entfällt ein Transport zwischen zwei getrennten Arbeitsvorrichtungen, wodurch die Prozesszeit zur Herstellung des Zusammenbaus verkürzt wird. Weiterhin ist es nun möglich, den Reibschweißvorgang während der Innenhochdruckumformung ablaufen zu lassen, so dass die Gesamtprozesszeit zur Herstellung des Zusammenbaus ganz entscheidend minimiert wird. Durch Beibehaltung des Reibschweißverfahrens zum Fügen des Hohlprofils mit dem Anbauteil wird eine gute Haltbarkeit des Zusammenbaus gewährleistet. Im Gegensatz zu bisher vergleichbaren reibgeschweißten Zusammenbauten, die lediglich eine lineare Verlängerung der Einzelbauteile darstellen, kann erfindungsgemäß ein sehr komplexer Zusammenbau auf engem Bauraum ermöglicht werden. Darüber hinaus ist es nun möglich, in einfacher Weise winklige Zusammenbauten hoher Festigkeit auszubilden. Das Reibschweißverfahren zeichnet sich gegenüber anderen Fügeverfahren mechanischer Art dadurch aus, dass die Festigkeit auf Grund des erreichten Stoffschlusses zwischen den miteinander verschweißten Bauteilen besonders hoch ist. Es soll hierbei noch einmal betont werden, dass die Verfahrensökonomie des erfindungsgemäßen Verfahrens besonders groß ist, da sich die Einzelprozesszeiten von Innenhochdruckumformung und Reibschweißvorgang in beträchtlichem Umfang überlappen oder gar identisch sein können. Zudem gibt es keine Probleme bei der Positionierung des Anbauteils zum Hohlprofil und auch keine daraus entstehenden Positionierungstoleranzen, da die Positionierung durch das Innenhochdruckumformwerkzeug übernommen wird. Die Abmessungen der Gravur für das umzuformende Hohlprofil und der Aufnahmebohrung für das Anbauteil sind hochpräzise ausgebildet, so dass keine Anordnungsschwankungen zwischen den beiden zu fügenden Teilen entstehen, die zu den besagten Toleranzen führen.On Reason of integration of the friction welding in the hydroforming and friction welding the attachment on the circumference of the hollow profile falls for a separate Workstation opposite previously known devices and methods away, what the apparative Effort considerably minimized. Furthermore, there is no transport between two separate working devices, reducing the process time to Production of the assembly is shortened. It continues now possible, the friction welding process while to run the hydroforming, so that the total process time is minimized crucial for the production of the assembly. By Maintaining the friction welding process for Add the Hollow profiles with the attachment will ensure good durability of the assembly guaranteed. In contrast to previously friction-welded assemblies, the only one linear extension represent the individual components, according to the invention a very Complex assembly in a small space can be made possible. Furthermore is it possible now easily form angular assemblies of high strength. The friction welding process stands opposite other joining methods Mechanical type characterized in that the strength due to the achieved Material bond between the welded together components is particularly high. It should be emphasized once again that the process economy the method according to the invention particularly is great Since the individual process times of hydroforming and friction welding in considerable Overlap the circumference or even identical. In addition, there are no problems with the positioning of the attachment to the hollow profile and also no resulting positioning tolerances, because the positioning is taken over by the hydroforming tool. The dimensions of the engraving for the reshaped hollow profile and the receiving bore for the attachment are highly accurate designed so that no arrangement fluctuations between the two too joined Parts arise that lead to the said tolerances.

In einer besonders bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens nach Anspruch 2 wird bei der aufweitenden Umformung am Hohlprofil ein Nebenformelement ausgeformt, welches mit dem Anbauteil reibverschweißt wird. Durch die Erwärmung aus dem Reibschweißprozess, der schon während der Innenhochdruckumformung stattfinden kann, wird die Ausformbarkeit des Hohlprofils gesteigert, wodurch höhere Umformgrade bei der Umformung des Hohlprofils erzielt werden und gegebenenfalls dabei gleichzeitig die Prozesszeit für die Umformung verringert werden kann.In a particularly preferred embodiment of the method according to the invention according to claim 2 is in the expanding deformation of the hollow profile formed a secondary feature, which is friction welded to the attachment. By the warming from the friction welding process, already while the hydroforming can take place, the moldability of the hollow profile, resulting in higher degrees of deformation during forming of the hollow profile can be achieved and optionally simultaneously the process time for the deformation can be reduced.

In einer weiteren bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens nach Anspruch 3 erfolgt die Reibverschweißung mit Umformungsabschluss des Hohlprofils bei herrschendem Innenhochdruck. Dadurch wird zum einen eine Taktsynkronizität der beiden Arbeitsschritte erzielt und zum anderen erreicht, dass die Kontur des durch die Innenhochdruckumformung präzise ausgeformten Hohlprofils durch die im Reibschweißverfahren auftretende Stauchkraft nicht beeinflusst wird und somit keine unerwünschten Eindrückungen oder Einfallungen im Bereich der Fügestelle zwischen dem Anbauteil und dem Hohlprofil auftreten.In a further preferred embodiment of the method according to claim 3 according to the invention, the friction welding takes place with Umformungsab conclusion of the hollow profile at prevailing hydroforming. This achieves, on the one hand, a synchronicity of the two working steps and, on the other hand, that the contour of the hollow profile precisely shaped by hydroforming is not influenced by the compression force occurring in the friction welding process and thus no undesired impressions or incursions in the region of the joint between the attachment and the Hollow profile occur.

In einer weiteren besonders bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens nach Anspruch 4 erfolgt die Reibverschweißung bei einem Stützdruck des gespannten Druckfluids innerhalb des Hohlprofils, der geringer ist als der Umformdruck während der Umformung des Hohlprofils. Durch die mit dem Reibschweißen einhergehende Schweißwärme kann während der Umformung besonders bei hohen Umformdrücken das Hohlprofil Risse erhalten oder gar bersten, was zu einem Ausschussteil und eventuell sogar zu einer Schädigung des Umformwerkzeuges führen kann. Durch die Absenkung des Fluiddruckes auf einen Stützdruck, der unterhalb eines Umformdruckes liegt, wird die Berstgefahr unterbunden und die Prozesssicherheit der Herstellung des Zusammenbaus ganz erheblich gesteigert. Um die Umformung nicht zu behindern, wird die Absenkung des Fluiddruckes erst im Zeitpunkt der vollendeten Ausformung des Hohlprofils oder kurz danach vorgenommen. Der Stützdruck reicht ebenfalls aus, um Eindrückungen aus dem Reibschweißprozess zu verhindern.In a further particularly preferred embodiment of the method according to the invention Claim 4, the Reibverschweißung takes place at a support pressure the tensioned pressure fluid within the hollow profile, the lower is as the forming pressure during the deformation of the hollow profile. Due to the associated with the friction welding welding heat can while the forming especially at high forming pressures get the hollow profile cracks or even bursting, resulting in a committee and possibly even to injury to the Lead forming tool can. By lowering the fluid pressure to a support pressure, which is below a forming pressure, the risk of bursting is prevented and the process reliability of making the assembly completely considerably increased. In order not to hinder the transformation, the Lowering of the fluid pressure only at the time of completion molding the hollow profile or made shortly thereafter. The support pressure is also sufficient for impressions from the friction welding process to prevent.

In einer weiteren besonders bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung nach Anspruch 6 beinhaltet die Vorrichtung einen Gegenhalter zur Abstützung des Hohlprofils während der aufweitenden Umformung, der mit dem Umformfortschritt unter bleibender Anlage am Hohlprofil zurückweicht. Der Gegenhalter bildet dabei die Reibschweißvorrichtung. Durch die Funktionserweiterung des Gegenhalters durch die Übernahme der Eigenschaften einer Reibschweißvorrichtung wird der gesamte apparative Aufwand enorm verringert. Eine separate Reibschweißvorrichtung kann nämlich entfallen, was auch eine Bauraumeinsparung bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit sich bringt. Gleichzeitig wird das Herstellungsverfahren vereinfacht, da die Einbringung der Reibschweißwärme bereits in der Zurückweichbewegung des Gegenhalters erfolgen kann, so dass genau im Zeitpunkt der abgeschlossenen Ausformung zur Ausführung der Reibverschweißung lediglich ein letzter Anstieg der Schweißtemperatur und die Aufbringung der Stauchkraft von Nöten ist. Dies führt ebenfalls zu einer Zeitersparnis im Herstellungsprozess des Zusammenbaus.In a further particularly preferred embodiment of the device according to the invention Claim 6, the device includes a counter-holder for supporting the Hollow profiles during the aufweitenden forming, with the forming progress under permanent Plant recedes on the hollow profile. The counter-holder forms the Reibschweißvorrichtung. Through the functional extension of the Counterparty through the acquisition the properties of a friction welding device is the entire Equipment expense enormously reduced. A separate friction welding device can namely omitted, which also saves space in the device according to the invention brings with it. At the same time the manufacturing process is simplified, since the introduction of Reibschweißwärme already in the backward movement of the counterpart can be done, so that at the exact time of the completed Shaping for execution friction welding only a last increase in the welding temperature and the application the compression force of needs is. this leads to also at a time saving in the manufacturing process of the assembly.

Prinzipiell ist es bei dem erfindungsgemäßen Verfahren denkbar, das Anbauteil mit dem Hohlprofil bereits in einer frühen Phase der Umformung reibzuverschweißen, wenn die Fügestelle zwischen dem Anbauteil und dem Hohlprofil in einem Bereich gelegen ist, in dem nur eine geringe Umformung stattfindet. An anderer Stelle des Hohlprofils können dabei schadensfrei und unbeeinträchtigt Ausformungen höheren Umformgrades durchaus erfolgen.in principle it is in the inventive method conceivable, the attachment with the hollow profile already in an early stage friction-weld the forming, if the joint located between the attachment and the hollow profile in one area is, in which only a small transformation takes place. Elsewhere of the hollow profile can doing harmless and undisturbed Shapes higher Forming degree certainly done.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand mehrerer Ausführungsbeispiele in den Zeichnungen näher erläutert.following The invention will be explained in more detail with reference to several embodiments in the drawings.

Dabei zeigt:there shows:

1 in einem seitlichen Längsschnitt eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit einer als Gegenhalter ausgebildeten Reibschweißvorrichtung, 1 in a lateral longitudinal section, a device according to the invention with a friction welding device designed as a counter-holder,

2 in einem seitlichen Längsschnitt eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit einer Reibschweißvorrichtung, die in einem Bereich geringen Umformgrades angeordnet ist. 2 in a lateral longitudinal section, a device according to the invention with a friction welding, which is arranged in a region of low degree of deformation.

Gegenüber anderen Schweißverfahren, die beim Fügen des Anbauteils an das Hohlprofil in Frage kämen, zeichnet sich das Reibschweißen im Innenhochdruckumformwerkzeug dadurch vorteilhaft aus, dass in diesem keine elektrischen Leitungen wie beim Induktions- oder Punktschweißen verlegt und auch keine Elektroden im Umformwerkzeug untergebracht werden müssen. Vergleichsweise kommt das Reibschweißen zur Bildung einer festen und haltbaren Schweißverbindung mit einer relativ geringen Schweißleistung aus. Bei elektrischen Schweißverfahren baut sich nämlich ein Magnetfeld auf, das das umliegende Werkzeug, hier das Innenhochdruckumformwerkzeug, magnetisiert. Durch die dazu aufgebrachte Leistung wird die Schweißenergie zur Ausführung des Schweißvorgangs in erheblichem Maße verringert, so dass zur Erzielung eines guten Schweißergebnisses ein sehr viel höherer Leistungsinput zur Verfügung gestellt werden muss als eigentlich erforderlich wäre. Beim Reibschweißen entfällt ein derartiges Magnetfeld, so dass eine haltbare Schweißung mit geringen Schweißleistungen ausgeführt werden kann.Over other Welding process, when joining of the attachment to the hollow profile in question, the friction welding is characterized in hydroforming advantageous because that in this no electrical lines as laid in induction or spot welding and none Electrodes must be accommodated in the forming tool. comparatively comes the friction welding to form a solid and durable welded joint with a relative low welding power out. For electrical welding is building itself a magnetic field surrounding the surrounding tool, here the hydroforming tool, magnetized. Due to the applied power becomes the welding energy for execution the welding process significantly reduced, so that to achieve a good welding result a lot higher Performance input available must be made as actually required. At the friction welding deleted Such a magnetic field, so that a durable weld with low welding performance be executed can.

In 1 ist eine Vorrichtung zum Herstellen eines Zusammenbaus aus einem Hohlprofil 1 und einem Anbauteil 2 dargestellt, welche ein in ein Oberwerkzeug 3 und ein Unterwerkzeug 4 geteiltes Innenhochdruckumformwerkzeug 5 zur Umformung des Hohlprofils 1 beinhaltet. Die Vorrichtung beinhaltet des Weiteren zwei Axialstempel 6, die in die Enden 7 des Hohlprofils 1 eingeführt sind und diese dabei abdichten. Die Axialstempel 6 weisen einen zentralen Druckfluidkanal 8 auf, über den das Hohlprofil 1 zur Umformung mit einem Druckfluid befüllt wird. Im Unterwerkzeug 4 des Innenhochdruckumformwerkzeuges 5 ist ein Abzweig 9 der den Formraum für das Hohlprofil 1 bildenden Gravur 10 des Umformwerkzeuges 5 ausgebildet, der eine Führungsbohrung des Umformwerkzeug 5 bildet, in welcher eine stempelartige Reibschweißvorrichtung 11 hub- und drehbeweglich verstellbar angeordnet ist und die somit in die Gravur 10 ausmündet. Die Reibschweißvorrichtung 11 weist in ihrer Stirnseite 12 eine zur Gravur 10 des Umformwerkzeugs 5 hin offene Aufnahme 13 auf, in der das Anbauteil 2 bündig mit der Aufnahmenöffnung 14 eingelassen ist.In 1 is a device for producing an assembly of a hollow profile 1 and an attachment 2 shown which one in an upper tool 3 and a lower tool 4 shared hydroforming tool 5 for forming the hollow profile 1 includes. The device further includes two axial punches 6 in the ends 7 of the hollow profile 1 are introduced and seal them. The axial stamp 6 have a central pressure fluid channel 8th on, over which the hollow profile 1 to Forming is filled with a pressurized fluid. In the lower tool 4 of the hydroforming tool 5 is a branch 9 the shaping space for the hollow profile 1 forming engraving 10 of the forming tool 5 formed, which is a guide bore of the forming tool 5 forms, in which a stamp-like Reibschweißvorrichtung 11 is arranged to be adjustable in height and rotation and thus in the engraving 10 opens. The friction welding device 11 points in her face 12 one for engraving 10 of the forming tool 5 open reception 13 on, in which the attachment 2 flush with the receiving opening 14 is admitted.

Zur Herstellung des Zusammenbaus wird einerseits das Hohlprofil 1 in die Gravur 10 des Innenhochdruckumformwerkzeugs 5 eingelegt und andererseits das Anbauteil 2 in die Aufnahme 13 der Reibschweißvorrichtung 11 eingebracht. Nach Schließen des Innenhochdruckumformwerkzeugs 5 und Abdichten des Hohlprofils 1 durch Einschieben der Axialstempel 6 wird das Hohlprofil 1 über die Druckfluidkanäle 8 der Axialstempel 6 mit einem Druckfluid befüllt. Das Druckfluid wird anschließend gespannt, wodurch sich das Hohlprofil 1 bis zur Anlage an der Gravur 10 aufweitet. Während der Aufweitung wird das Hohlprofilmaterial in den Abzweig 9 hineingepresst, welches dort von der Stirnseite 12 der Reibschweißvorrichtung 11 zur Wahrung der Prozesssicherheit abgestützt wird. Die Reibschweißvorrichtung 11 bildet hierbei einen Gegenhalter für das expandierende Hohlprofilmaterial. Mit Ausformungsfortschritt weicht die Reibschweißvorrichtung 11 zurück, bis die gewünschte Ausformungslänge des sich aus dem Hohlprofil 1 im Abzweig 9 ausbildenden Nebenformelements 15 erreicht ist. Schon bei Beginn der Ausbreitung des Hohlprofilmaterials in den Abzweig 9 hinein wird die Reibschweißvorrichtung 11 gemäß der Pfeilrichtung in Rotation gebracht und damit das Hohlprofil 1 an dieser Stelle auf einen gehobenen Temperaturlevel gebracht. Dieser Level wird bei Ausformungsende noch einmal erheblich gesteigert, wodurch die nötige Schweißwärme aufgebracht wird. Gleichzeitig wird die Reibschweißvorrichtung 11 gemäß der entsprechenden Richtung des Doppelpfeils gegen das Nebenformelement 15 gepresst, wodurch das Anbauteil 2 mit dem Nebenformelement 15 reibverschweißt wird. Durch die Verschweißung des Anbauteils 2 mit dem Nebenformelement 15 wird das Anbauteil 2 quasi am Umfang des Hohlprofils 1 angeschweißt. Zu erwähnen ist noch, dass während der aufweitenden Umformung die Stirnseite 12 der Reibschweißvorrichtung 11 bleibend am Nebenformelement 15 anliegt, obwohl die Reibschweißvorrichtung 11 mit dem Umformfortschritt in der Führungsbohrung zurückweicht. Weiterhin wird nach Umformabschluss und vor der Reibverschweißung der Innenhochdruck im Hohlprofil 1 auf einen Stützdruck unterhalb des Umformdrucks abgesenkt. Anschließend wird das Druckfluid entspannt, die Axialstempel 6 unter Freigabe der Enden 7 des Hohlprofils 1 zurückgezogen und danach das Innenhochdruckumformwerkzeug 5 durch Anheben des Oberwerkzeuges 3 vom Unterwerkzeug 4 geöffnet. Sodann wird der fertig ausgebildete Zusammenbau aus Hohlprofil 1 und Anbauteil 2 der Gravur 10 entnommen, wonach die Aufnahme 13 der Reibschweißvorrichtung 11 mit einem neuen Anbauteil 2 bestückt wird. Die Reibschweißvorrichtung 11 fährt dann in der Führungsbohrung soweit vor, bis ihre Stirnseite 12 mit der Gravur 10 bündig abschließt.To produce the assembly, on the one hand, the hollow profile 1 in the engraving 10 of the hydroforming tool 5 inserted and on the other hand the attachment 2 in the recording 13 the friction welding device 11 brought in. After closing the hydroforming tool 5 and sealing the hollow profile 1 by inserting the axial punches 6 becomes the hollow profile 1 over the pressure fluid channels 8th the axial stamp 6 filled with a pressurized fluid. The pressurized fluid is then tensioned, resulting in the hollow profile 1 until the attachment to the engraving 10 expands. During expansion, the hollow profile material is in the branch 9 pressed in, which is there from the front 12 the friction welding device 11 to safeguard process security. The friction welding device 11 This forms a counterhold for the expanding hollow profile material. With molding progress deviates the Reibschweißvorrichtung 11 back until the desired molding length of the hollow profile 1 in the branch 9 forming secondary feature 15 is reached. Even at the beginning of the propagation of the hollow profile material in the branch 9 The friction welding device will enter 11 rotated according to the direction of the arrow and thus the hollow profile 1 brought up to an elevated temperature level at this point. This level is significantly increased again at the end of the molding process, whereby the necessary heat of welding is applied. At the same time, the friction welding device 11 according to the corresponding direction of the double arrow against the secondary feature 15 pressed, causing the attachment 2 with the minor feature 15 is friction welded. By the welding of the attachment 2 with the minor feature 15 becomes the attachment 2 almost on the circumference of the hollow profile 1 welded. It should also be mentioned that during the widening forming the front side 12 the friction welding device 11 remaining on the secondary feature 15 abuts, although the Reibschweißvorrichtung 11 shrinks with the forming progress in the guide bore. Furthermore, after Formformabschluss and before Reibverschweißung the internal high pressure in the hollow section 1 lowered to a support pressure below the forming pressure. Subsequently, the pressure fluid is released, the axial punches 6 releasing the ends 7 of the hollow profile 1 pulled back and then the hydroforming 5 by lifting the upper tool 3 from the lower tool 4 open. Then the finished trained assembly of hollow profile 1 and attachment 2 the engraving 10 taken, after which the inclusion 13 the friction welding device 11 with a new attachment 2 is equipped. The friction welding device 11 then moves forward in the guide bore until its front side 12 with the engraving 10 flush.

In Abweichung zum vorangegangenen Ausführungsbeispiel zeigt 2 eine Integrierung einer Reibschweißvorrichtung 16 in das Innenhochdruckumformwerkzeug 5 an einer Stelle 17 der Gravur 10, an der der Umformgrad des Hohlprofil 1 nur gering ist. Die Stirnseite 18 der stempelförmigen Reibschweißvorrichtung schließt gemeinsam mit dem Anbauteil 2, das in der in der Stirnseite ausgebildeten Ausnehmung 19 eingelassen ist, während der gesamten Umformdauer des Hohlprofils 1 bündig mit der Gravur 10 ab. Die Reibschweißvorrichtung 16 weicht somit nicht mit dem Umformfortschritt zurück, da an der Stelle 17 auch keine Nebenformelemente 15 oder Ähnliches ausgeformt werden. Das Hohlprofil 1 wird im Bereich dieser Stelle 17 lediglich geringfügig querschnittserweitert. Das sich im Abzweig 9 ausbildende Nebenformelement 15 liegt nun an der Stirnseite 20 eines Gegenhalters 21 an, der eine ausschließlich abstützende Funktion innehat. Gemäß der Pfeilrichtung weicht der Gegenhalter 21 mit zunehmendem Umformfortschritt nach außen zurück. Da sich verfahrenstechnisch das Hohlprofil 1 an der Stelle 17 geringer Umformung relativ frühzeitig an der dortigen Gravur 10 anlegt, kann das Anbauteil schon frühzeitig am Hohlprofil 1 per Reibschweißung angeschweißt werden, obwohl das Hohlprofil 1 im Bereich des Abzweiges 9 noch in der Umformung zum Nebenformelement 15 begriffen ist. Es kann aber auch sein, dass sich die Reibschweißvorrichtung 16 mit Beginn der Umformung gemäß der Pfeilrichtung zu drehen beginnt, wodurch nach Anlage des Hohlprofils 1 an der Stelle 17 an der Gravur 10 erwärmt wird. Dies dient zur Vorbereitung für die endgültige Reibverschweißung. Bei Abschluss der Umformung, dass heißt, wenn das Nebenformelement 15 gänzlich ausgebildet ist, wird die Drehreibung durch Erhöhung der Rotationsgeschwindigkeit der Reibschweißvorrichtung 16 erhöht, so dass die erforderliche Schweißhitze erreicht wird. Gleichzeitig wird die Reibschweißvorrichtung 16 gegen das anliegende Hohlprofil 1 gepresst, wodurch die Reibverschweißung erfolgt.In deviation from the previous embodiment shows 2 an integration of a friction welding device 16 into the hydroforming tool 5 at one point 17 the engraving 10 , at which the degree of deformation of the hollow profile 1 only small. The front side 18 the stamp-shaped Reibschweißvorrichtung closes together with the attachment 2 , in the recess formed in the end face 19 is admitted during the entire forming time of the hollow profile 1 flush with the engraving 10 from. The friction welding device 16 thus does not deviate with the forming progress, because in place 17 also no secondary features 15 or the like can be formed. The hollow profile 1 will be in the area of this site 17 only slightly enlarged cross-section. That in the branch 9 forming secondary feature 15 is now on the front page 20 a counterpart 21 who has an exclusively supporting function. According to the direction of the arrow, the anvil gives way 21 back to the outside with increasing forming progress. As procedurally, the hollow profile 1 at the point 17 small deformation relatively early on the local engraving 10 applies, the attachment can early on the hollow profile 1 welded by friction welding, although the hollow profile 1 in the area of the branch 9 still in the transformation to the secondary feature 15 is understood. But it may also be that the friction welding 16 begins to rotate according to the direction of the arrow with the beginning of the forming, whereby after conditioning of the hollow profile 1 at the point 17 at the engraving 10 is heated. This prepares for the final friction welding. At the conclusion of the forming, that is, when the secondary feature 15 is fully formed, the Drehreibung by increasing the rotational speed of the Reibschweißvorrichtung 16 increased, so that the required welding heat is achieved. At the same time, the friction welding device 16 against the adjacent hollow profile 1 pressed, whereby the Reibverschweißung takes place.

Bei beiden Ausführungsbeispielen nach den 1 und 2 kann die Ausformung des Nebenformelements 15 durch Nachschieben von Hohlprofilmaterial mittels der Axialstempel 6 zum Abzweig 9 hin unterstützt werden.In both embodiments according to the 1 and 2 can the shape of the secondary feature 15 by Nachschieben of hollow profile material by means of Axialstempel 6 to the branch 9 supported.

Claims (6)

Verfahren zum Herstellen eines Zusammenbaus aus einem Hohlprofil und einem Anbauteil, wobei das Hohlprofil mittels fluidischen Innenhochdrucks umgeformt wird und wobei das Hohlprofil mit dem Anbauteil durch Reibschweißen miteinander unter Ausbildung des Zusammenbaus verbunden werden, dadurch gekennzeichnet, dass das Anbauteil (2) im geschlossenen Innenhochdruckumformwerkzeug (5), in dem das Hohlprofil (1) umgeformt wird, mit diesem an dessen Umfang mittels einer in das Umformwerkzeug (5) integrierten Reibschweißvorrichtung (11, 16) reibverschweißt wird.A method for producing an assembly of a hollow profile and an attachment, wherein the hollow profile is formed by fluidic internal high pressure and wherein the hollow profile are connected to the attachment by friction welding together to form the assembly, characterized in that the attachment ( 2 ) in the closed hydroforming tool ( 5 ), in which the hollow profile ( 1 ) is formed, with this at its periphery by means of a in the forming tool ( 5 ) integrated friction welding device ( 11 . 16 ) is friction welded. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei der aufweitenden Umformung am Hohlprofil (1) ein Nebenformelement (15) ausgeformt wird, welches mit dem Anbauteil (2) reibverschweißt wird.A method according to claim 1, characterized in that in the widening forming on the hollow profile ( 1 ) a minor feature ( 15 ) is formed, which with the attachment ( 2 ) is friction welded. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Reibverschweißung mit Umformungsabschluss des Hohlprofils (1) bei herrschendem Innenhochdruck erfolgt.Method according to one of claims 1 or 2, characterized in that the Reibverschweißung with Umformungsabschluss of the hollow profile ( 1 ) takes place at prevailing hydroforming. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Reibverschweißung bei einem Stützdruck des gespannten Druckfluids innerhalb des Hohlprofils (1) erfolgt, der geringer ist als der Umformdruck während der Umformung des Hohlprofils (1).Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that the Reibverschweißung at a support pressure of the tensioned pressure fluid within the hollow profile ( 1 ), which is less than the forming pressure during the forming of the hollow profile ( 1 ). Vorrichtung zum Herstellen eines Zusammenbaus aus einem Hohlprofil und einem Anbauteil, mit einem Innenhochdruckumformwerkzeug zur Umformung des Hohlprofils und mit einer Reibschweißvorrichtung zur Verbindung des Hohlprofils mit dem Anbauteil unter Ausbildung des Zusammenbaus, dadurch gekennzeichnet, dass die Reibschweißvorrichtung (11, 16) in das Innenhochdruckumformwerkzeug (5) integriert ist und eine zur Gravur (10) des Umformwerkzeuges (5) hin offene Aufnahme (13, 19) für das Anbauteil (2) aufweist, wobei die Reibschweißvorrichtung (11, 16) in einer Führungsbohrung (9) des Umformwerkzeuges (5) hub- und drehbeweglich verstellbar angeordnet ist, die in die Gravur (10) ausmündet.Device for producing an assembly of a hollow profile and an attachment, with an internal high pressure forming tool for forming the hollow profile and with a friction welding device for connecting the hollow profile to the attachment to form the assembly, characterized in that the friction welding device ( 11 . 16 ) into the hydroforming die ( 5 ) and one for engraving ( 10 ) of the forming tool ( 5 ) open recording ( 13 . 19 ) for the attachment ( 2 ), wherein the friction welding device ( 11 . 16 ) in a guide bore ( 9 ) of the forming tool ( 5 ) is arranged to be adjustable in rotation and in rotation, which can be moved into the engraving ( 10 ). Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung einen Gegenhalter zur Abstützung des Hohlprofils (1) während der aufweitenden Umformung beinhaltet, der mit dem Umformfortschritt unter bleibender Anlage am Hohlprofil (1) zurückweicht, und dass der Gegenhalter die Reibschweißvorrichtung (11) bildet.Apparatus according to claim 5, characterized in that the device comprises a counter-holder for supporting the hollow profile ( 1 ) during the expansion forming, which with the Umform progress under permanent contact with the hollow profile ( 1 ) and that the anvil restrains the friction welding device ( 11 ).
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