DE102007019511B3

DE102007019511B3 - Device for hydraulic-interior high pressure transformation of composite metal tube into bottom die and upper die, has forming tool, where medium, between individual tube wall, is escaped during interior high pressure reforming process

Info

Publication number: DE102007019511B3
Application number: DE200710019511
Authority: DE
Inventors: Wilfried Dr. Rostek; Rafael Garcia Gómez
Original assignee: Benteler Automobiltechnik GmbH
Current assignee: Benteler Automobiltechnik GmbH
Priority date: 2007-04-25
Filing date: 2007-04-25
Publication date: 2008-11-13
Anticipated expiration: 2027-04-26

Abstract

The device has a forming tool and a sealing bolt, there is a sealing area at an open end of a composite metal tube (1a) for sealing. Recesses are provided within the sealing area into which a medium is provided. The medium, between the individual tube wall of the composite metal tube, is escaped during the interior high pressure reforming process. An independent claim is also included for a method for hydraulic-interior high pressure transformation of a composite metal tube.

Description

Beschrieben werden eine Vorrichtung zum hydraulischen Innenhochdruckumformen eines mehrwandigen Verbundmetallrohres in einem ein Untergesenk und ein Obergesenk aufweisenden Formwerkzeug, bei welcher das Obergesenk über mindestens eine ein Hydraulikfluid enthaltende Kolben-Zylinder-Einheit mit dem Pressenstößel einer Presse begrenzt relativ beweglich koppelbar und der Zylinderraum der Kolben-Zylinder-Einheit mit dem Innenraum des Verbundmetallrohres über einen Abdichtdorn, der einen Abdichtbereich an einem offenen Ende des Verbundmetallrohres abdichtet, verbindbar ist, wobei im Formwerkzeug Kanäle vorgesehen sind, in die ein Medium während des Innenhochdruckumformvorgangs entweichen kann und ein Verfahren zum hydraulischen Innenhochdruckumformen eines mehrwandigen Verbundmetallrohres mittels einer entsprechenden Vorrichtung.described will be a device for hydraulic hydroforming a multi-walled composite metal pipe in a lower die and an upper die having molding tool, wherein the upper die over at least a hydraulic fluid-containing piston-cylinder unit with the press ram of a press limited relative movable coupled and the cylinder space of the piston-cylinder unit with the interior of the composite metal pipe via a sealing mandrel, the a sealing portion at an open end of the composite metal pipe seals, is connectable, being provided in the mold channels are in which a medium while the hydroforming process and a method for hydraulic hydroforming of a multi-wall composite metal pipe by means of a corresponding device.

Aus der DE 200 16 937 U1 ist ein Bimetall-Rohr bekannt, bei dem in ein ferritisches Außenrohr ein Edelstahlinnenrohr im Innenhochdruckumformverfahren eingepresst ist. Dabei wird das Innenrohr zunächst elastisch, dann plastisch zwischen etwa 2 und 5% aufgeweitet, bis es an der Innenwand des Außenrohres anliegt. Anschließend findet noch eine gemeinsame Aufweitung des Innen- und des Außenrohres um etwa 0,5–1% statt, wobei das Außenrohr von einem zweigeteilten Außenwerkzeug gehalten wird.From the DE 200 16 937 U1 a bimetallic tube is known in which in a ferritic outer tube, a stainless steel inner tube is pressed in the hydroforming process. In this case, the inner tube is first elastic, then plastically expanded between about 2 and 5%, until it rests against the inner wall of the outer tube. Subsequently, a common expansion of the inner and outer tube takes place by about 0.5-1%, wherein the outer tube is held by a two-part outer tool.

Aus der DE 199 57 888 C2 ist eine Vorrichtung für ein Hochgeschwindigkeitsinnenhochdruckumformverfahren für einwandige Rohre bekannt. Dabei wird quasi ein hydraulisches Kissen zwischen dem Obergesenk und dem Pressenstößel einer Innenhochdruckumformpresse geschaffen. Dieses hydraulische Kissen erlaubt dann eine Entkopplung der kontinuierlichen Stößelbewegung von dem Formwerkzeug für die Zeit der Hochdruckumformung eines rohrförmigen Bauteils im Bereich des unteren Totpunktes. Gleichzeitig wird die Kolben-Zylinder-Einheit dazu verwendet, das in der Kolben-Zylinder-Einheit enthaltene Fluid unmittelbar zum Umformen des Bauteils zu nutzen. Dazu ist der Zylinder der Kolben-Zylinder-Einheit mit dem Innenraum des Bauteils fluidleitend verbindbar. Aufgrund dessen können ein separater Druckübersetzer sowie zugehörige hydraulische Aggregate und Komponenten entfallen. Die Geschwindigkeit des Umformverfahrens wird dadurch signifikant erhöht. In der DE 199 57 888 C2 wird das Verfahren noch auf einer weggebundenen mechanischen Presse durchgeführt. Mittlerweile sind jedoch auch die modernen Hydraulikpressen so schnell geworden, dass die Integration der Druckerzeugung in den Pressenhub auch bei diesen Pressen sinnvoll ist.From the DE 199 57 888 C2 A device is known for a high-speed internal high-pressure forming method for single-walled tubes. In this case, as it were, a hydraulic cushion is created between the upper die and the press ram of a hydroforming press. This hydraulic pad then allows decoupling of the continuous plunger movement from the mold for the time of high pressure forming of a tubular member in the region of bottom dead center. At the same time, the piston-cylinder unit is used to directly use the fluid contained in the piston-cylinder unit for forming the component. For this purpose, the cylinder of the piston-cylinder unit with the interior of the component fluidly connected. Because of this, a separate pressure booster and associated hydraulic units and components can be omitted. The speed of the forming process is thereby significantly increased. In the DE 199 57 888 C2 the process is still carried out on a path-bound mechanical press. Meanwhile, however, the modern hydraulic presses have become so fast that the integration of the pressure generation in the press stroke is also useful in these presses.

Zudem ist es aus der DE 103 57 341 B4 bekannt, in einer Vorrichtung zur Innenhochdruckumformung eines Rohlings mit Hilfe eines Hochdruckfluids im Werkzeug Kanäle vorzusehen, die im Aufnahmeraum für den Rohling in dem Bereich münden, über den sich der Rohling in Gebrauchslage erstreckt. Durch diese Kanäle ist Restfluid, welches sich in dem den Rohling umgebenden Bereich des Aufnahmeraumes befindet, aus dem Aufnahmeraum abtransportierbar. Die Anmeldung befasst sich allerdings nicht mit der besonderen Problemstellung bei Verbundmetallrohren.Moreover, it is from the DE 103 57 341 B4 Known to provide in a device for hydroforming a blank by means of a high pressure fluid in the tool channels that open in the receiving space for the blank in the area over which the blank extends in the use position. Through these channels is residual fluid, which is located in the surrounding region of the blank of the receiving space, can be transported away from the receiving space. However, the application does not deal with the particular problem with composite metal pipes.

Ein besonderes Augenmerk liegt bei der Innenhochdruckumformung auf der Abdichtung des Bauteils während des Umformvorgangs. So beschreibt die DE 101 34 321 C1 eine Abdichtanordnung mit einem als flacher Stempel ausgeführten Abdichtdorn, bei welcher die wirksame Kolbenfläche des Druckkolbens in der Druckkammer größer ist als die Querschnittsfläche im Innenraum des Endabschnitts des Werkstücks. Auf diese Weise wird erreicht, dass der Abdichtdorn bei steigendem Innendruck im Werkstück immer eine Kraft gegen die Werkstückinnenseite ausübt, so dass unabhängig vom jeweiligen Innendruck die notwendige Abdichtkraft gewährleistet ist. Diese Abdichtkraft kann dann zusätzlich dazu genutzt werden, um Material in das Werkzeug bzw. in die Umformzone des Werkstücks nachzuführen.Special attention is paid to hydroforming on the sealing of the component during the forming process. That's how it describes DE 101 34 321 C1 a sealing arrangement with a sealing mandrel designed as a flat punch, wherein the effective piston area of the pressure piston in the pressure chamber is greater than the cross-sectional area in the interior of the end portion of the workpiece. In this way it is achieved that the sealing mandrel always exerts a force against the workpiece inner side with increasing internal pressure in the workpiece, so that regardless of the respective internal pressure, the necessary sealing force is ensured. This sealing force can then be used in addition to track material in the tool or in the forming zone of the workpiece.

Verbundmetallrohre werden auch in Kraftstoffleitungen eingesetzt wie in der DE 40 03 384 C2 beschrieben. Dort wird das Verbundmetallrohr durch ein Pressverbinden eines Innenrohres aus rostfreiem Stahl mit einem Außenrohr aus Kohlenstoffstahl durch Ziehen hergestellt und anschließendem in einem Ofen erwärmt.Composite metal pipes are also used in fuel lines as in the DE 40 03 384 C2 described. There, the composite metal pipe is formed by press-bonding a stainless steel inner pipe to an outer pipe of carbon steel by drawing and then heating in an oven.

Der Erfindung liegt ausgehend vom Stand der Technik die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Innenhochdruckumformen eines Verbundmetallrohres zu verbessern und mit einem entsprechenden Verfahren ein qualitativ höherwertiges Verbundmetallrohr herzustellen.Of the Invention is based on the prior art, the task, a device for hydroforming a composite metal tube to improve and with a corresponding procedure a qualitative higher quality Produce composite metal pipe.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den Merkmalen der Ansprüche 1 und 5. Vorteilhafte Weiterentwicklungen sind in den Unteransprüchen beschrieben. Demnach sind zur Umformung eines mehrwandigen Verbundmetallrohres erfindungsgemäß im Abdichtbereich Ausnehmungen vorgese hen, in die ein zwischen den einzelnen Rohrwänden des Verbundmetallrohres befindliches Medium während des Innenhochdruckumformvorgangs entweichen kann.The solution This object is apparent from the features of claims 1 and 5. Advantageous further developments are described in the subclaims. Accordingly, for forming a multi-walled composite metal pipe According to the invention in the sealing area Recesses vorgese hen, in the one between the individual tube walls of the composite metal tube located medium during the Hydroforming process can escape.

Erfindungsgemäß wird ein Hochgeschwindigkeitsinnenhochdruckumformen nach der DE 199 57 888 C2 durchgeführt. Dies hat den Vorteil, dass so schnell umgeformt wird, dass im Abdichtbereich ein geringfügiges Entweichen des Wirkmediums tolerabel ist. Die hohe Umformgeschwindigkeit führt dazu, dass selbst bei ungenau geschnittenen Rohrenden oder kleinen Spalten im Abdichtbereich eine genügend große Dichtwirkung durch den entstehenden Strömungswiderstand im Wirkmedium besteht. Unterstützt werden kann dieser Effekt durch ein Umformen in einem Tauchbecken, welches die Taktzeiten weiter erhöht, da das Verbundmetallrohr nicht über den Abdichtdorn befüllt werden muss. Die Befüllung mit dem Wirkmedium erfolgt dann bereits beim Eintauchen des Verbundmetallrohres in das Tauchbecken. Über den Abdichtdorn muss nur noch der Umformdruck aufgebaut werden, wodurch schneller umgeformt werden kann. Zum anderen ist der Strömungswiderstand im Tauchbecken höher als in normaler Atmosphäre, so dass während des Umformvorgangs aus dem Verbundmetallrohr austretendes Wirkmedium gebremst wird. Dies hat auch den Vorteil, dass das Wirkmedium mit geringeren Geschwindigkeiten und dadurch in geringerer Menge entweicht als an normaler Luft, wodurch der Prozess vereinfacht und die Arbeitssicherheit erhöht wird. Das Umformen im Tauchbecken ist allerdings nicht zwingend.According to the invention, a high-speed internal high-pressure forming according to the DE 199 57 888 C2 carried out. This has the advantage that so is quickly formed, that in the sealing area a slight escape of the active medium is tolerable. The high forming speed means that even with inaccurately cut pipe ends or small gaps in the sealing area a sufficiently large sealing effect by the resulting flow resistance in the active medium. This effect can be supported by forming in a dip tank, which further increases the cycle times, since the composite metal pipe does not have to be filled via the sealing mandrel. The filling with the active medium then takes place already during immersion of the composite metal tube in the dip tank. About the sealing mandrel only the forming pressure must be built, which can be formed faster. On the other hand, the flow resistance in the dip tank is higher than in a normal atmosphere, so that during the forming process from the composite metal tube emerging active medium is slowed down. This also has the advantage that the active medium escapes at lower speeds and thereby in a lesser amount than in normal air, whereby the process is simplified and the safety at work is increased. However, reshaping in a plunge pool is not mandatory.

Das hohe Umformtempo ermöglicht auch den Einsatz an sich und unter anderem aus der DE 101 34 321 C1 bekannter flacher Stempel als Abdichtdorne. Diese flachen Stempel wurden nämlich bisher in der Großserienfertigung kaum eingesetzt, weil aufgrund der Fertigungstoleranzen der Rohrenden mit einer zu hohen Ungenauigkeit abgedichtet werden musste, so dass zu hohe Ausschussraten produziert wurden. Mit dem eingangs genannten Hochgeschwindigkeitsumformverfahren ist ein geringfügiges Entweichen des Wirkmediums während des Umformverfahrens jedoch unproblematisch. Daher ist es auch möglich, den flachen Stempel als Abdichtdorn in der Großserienfertigung einzusetzen oder sogar im Abdichtbereich Ausnehmungen vorzusehen, in die ein zwischen den einzelnen Rohrwänden eines Verbundmetallrohres befindliches Medium während des Innenhochdruckumformvorgangs entweichen kann. Dies ist über verschiedene Stempelgeometrien möglich. Je nach Stempelgeo metrie kann es sinnvoll sein, das Entweichen eines unerwünschten Mediums zwischen den einzelnen Rohrwänden eines Verbundmetallrohres über Ausnehmungen oder Kanäle im Formwerkzeug zu unterstützen.The high forming speed also allows the use itself and among others from the DE 101 34 321 C1 known flat stamp as sealing mandrels. In fact, these flat punches were hardly ever used in large-scale production because, due to the manufacturing tolerances of the pipe ends, they had to be sealed with an excessive degree of inaccuracy, so that too high scrap rates were produced. With the high-speed forming method mentioned above, however, a slight escape of the active medium during the forming process is unproblematic. Therefore, it is also possible to use the flat punch as a sealing mandrel in mass production or even provide in the sealing region recesses into which a medium located between the individual tube walls of a composite metal tube during the hydroforming process can escape. This is possible via different stamp geometries. Depending on the geometry of Stempelgeo, it may be useful to support the escape of an undesirable medium between the individual tube walls of a composite metal tube via recesses or channels in the mold.

In einer ersten Ausführungsvariante erfolgt die Abdichtung des Verbundmetallrohres über den Abdichtdorn erfindungsgemäß allein durch Kontaktdichtung über eine flache Stempelgeometrie. Der Dichtungseffekt ohne zusätzliche Dichtungsmittel wird durch die sehr hohe Geschwindigkeit des Wirkmediums erzielt. Dabei kann es genügen, wenn der Außendurchmesser des Abdichtdorns nicht größer als der Außendurchmesser des Innenrohres des Verbundmetallrohres ist. Dadurch wird nur das Innenrohr, nicht aber eine weitere äußere Rohrlage des Verbundmetallrohres abgedichtet, wodurch ein zwischen diesen äußeren Rohrwänden befindliches Medium ungehindert aus den Zwischenräumen entweichen kann. Aufgrund der schwer einzuhaltenden Toleranzen wird aber bevorzugt ein Außendurchmesser des Abdichtdorns gewählt, der größer als der Außendurchmesser oder gleich dem Außendurchmesser des umgeformten Verbundmetallrohres ist. Um ein Entweichen des in den Zwischenräumen der einzelnen Rohre befindlichen Mediums sicherzustellen, ist das Formwerkzeug mit mindestens einem Entlüftungskanal versehen, wobei der Entlüftungskanal bevorzugt sich konisch verjüngend in Richtung des Verbundmetallrohres verläuft, um den Gegendruck niedrig zu halten. Korrespondierend zu dem jeweiligen Entlüftungskanal ist in die äußeren Rohrwände des Verbundmetallrohres ein Entlüftungsloch eingebracht, wobei die Rohrwand des Innenrohres des Verbundmetallrohres ungelocht ist. Das Entlüftungsloch sollte so klein wie möglich ausgeführt sein, um eine unerwünschte Umformung des Innenrohres während der Druckbeaufschlagung zu vermeiden. Allerdings kann zur einfacheren Positionierung auch eine Entlüftungsrille oder ähnliches vorgesehen werden. Das Entlüftungsloch befindet sich bevorzugt am Anfang oder am Ende des Verbundmetallrohres, da die Rohrenden nach Fertigstellung des Verbundmetallrohres abgeschnitten werden können. Sind die Rohrenden bereits auf Endmaß konfiguriert, kann das Entlüftungsloch beispielsweise auch zugeschweißt werden. Es ist vorteilhaft, wenn die äußeren Rohrwände mit dem Innenrohr des Verbundmetallrohres durch einen Schweißpunkt geheftet sind, um ein Wegrutschen der äußeren Rohrwände zu vermeiden, da das die Entlüftungskanäle verschließen könnte.In a first embodiment the sealing of the composite metal tube via the sealing mandrel takes place according to the invention alone through contact gasket over a flat stamp geometry. The sealing effect without additional Sealant is due to the very high speed of the active medium achieved. It may be enough if the outside diameter the sealing mandrel not larger than the outside diameter the inner tube of the composite metal tube is. This will only do that Inner tube, but not another outer tube layer of the composite metal tube sealed, whereby a medium located between these outer tube walls unhindered from the interstices can escape. Because of the difficult to maintain tolerances but preferably an outside diameter of the Sealing mandrel chosen, the bigger than the outside diameter or equal to the outer diameter of the deformed composite metal pipe is. To escape the in the interspaces ensure the individual tubes located medium, that is Mold provided with at least one venting channel, wherein the venting channel prefers conically tapered in the direction of the composite metal tube, to the back pressure low to keep. Corresponding to the respective venting channel is in the outer tube walls of the composite metal tube a vent hole introduced, wherein the tube wall of the inner tube of the composite metal tube is not punched. The vent hole should be as small as possible accomplished be an unwanted one Forming the inner tube during to avoid the pressurization. However, for the easier Positioning also a vent groove or similar be provided. The vent hole is preferably at the beginning or at the end of the composite metal tube, because the pipe ends cut off after completion of the composite metal pipe can be. If the pipe ends are already configured to final dimensions, the vent hole may be For example, welded shut become. It is advantageous if the outer tube walls with the inner tube of the composite metal tube through a spot weld are stapled to prevent slipping of the outer tube walls, since that is the Could close venting channels.

In einer weiteren Ausführungsform ist der Abdichtdorn umfangsseitig mit mindestens einer Aussparung versehen, in deren Bereich ein Verschließen durch Abdecken oder gar Plastifizieren der äußeren Wände des Verbundmetallrohres während des Abdichtvorgangs ausgeschlossen ist und durch die ein zwischen den einzelnen Rohrwänden des Verbundmetallrohres befindliches Medium während des Innenhochdruckumformvorgangs entweichen kann. Im Prinzip kann auch dieser erfindungsgemäße Abdichtdorn die Geometrie des flachen Stempels aufweisen. Allerdings stellen die Ausnehmungen sicher, dass die Zwischenräume der einzelnen Rohrwänden des Verbundmetallrohres während des Umformvorgangs so geöffnet bleiben, dass das darin befindliche Medium entweichen kann. Wieder ist es aufgrund der hohen Umformgeschwindigkeiten zulässig, dass im Abdichtbereich auch eine geringe Menge des Wirkmediums aus dem Innenrohr entweicht. Die Ausnehmungen können nämlich die Abdichtwirkung zum Innenrohr herabsetzen. Das Obergesenk und das Untergesenk sind in ihrer Bauteillänge so kurz, dass die Ausnehmungen des Abdichtdorns nicht vollständig abgedeckt werden. Die Ausnehmungen verlaufen zweckmäßigerweise geradlinig in Achsrichtung des Abdichtdornes.In a further embodiment, the sealing mandrel is circumferentially provided with at least one recess, in the area of which sealing is prevented by covering or even plastifying the outer walls of the composite metal tube during the sealing process and through which a medium located between the individual tube walls of the composite metal tube escapes during the hydroforming process can. In principle, this sealing mandrel according to the invention can also have the geometry of the flat punch. However, the recesses ensure that the spaces between the individual tube walls of the composite metal tube remain open during the forming process so that the medium therein can escape. Again, due to the high forming speeds, it is permissible for a small amount of the active medium to escape from the inner tube in the sealing area. The recesses can namely the sealing effect Lower to the inner tube. The upper die and the lower die are so short in their component length that the recesses of the sealing mandrel are not completely covered. The recesses advantageously extend in a straight line in the axial direction of the sealing mandrel.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist ein Abdichtdorn vorgesehen, dessen Außendurchmesser kleiner als der Innendurchmesser des Verbundmetallrohres ist, so dass der Abdichtdorn in das Innenrohr einführbar ist und ein zwischen den einzelnen Rohrwänden des Verbundmetallrohres befindliches Medium während des Innenhochdruckumformvorgangs ungehindert entweichen kann. Diese Abdichtdornvariante kann bei dem gattungsgemäßen Hochgeschwindigkeitsumformen auch zum Abdichten einwandiger Rohre verwendet werden, ihren besonderen Pfiff entwickelt sie aber gerade bei einem Verbundmetallrohr, weil die äußeren Rohrwänden unverschlossen bleiben. Zum besseren Einfahren des Abdichtdornes in das Innenrohr weist der Abdichtdorn in einer weiteren Variante stirnseitig eine Einführabschrägung oder Fase auf, daran schließt sich der Abdichtbereich an. Hinter dem Abdichtbereich ist eine Abschrägung vorgesehen, die zu einem gezielten Druckabbau bei einem während des Innenhochdruckumformvorgangs geringfügig aus dem Innenrohr des Verbundmetallrohres entweichenden Hydraulikfluid führt. Dabei verläuft der sich an die Einführabschrägung oder Fase anschließende Abdichtbereich parallel zu der zylindrischen Innenwand des Innenrohres. Ein kleiner Spalt ist zwischen dem Innenrohr und dem Abdichtdorn unvermeidbar. Der sich an den Abdichtbereich anschließende Bereich wird zum gezielten Druckabbau ebenfalls abgeschrägt, wobei der Druck noch so hoch ist, dass eine Umformung stattfindet. Der Bereich hinter dieser Abschrägung ist praktisch druckfrei. Die hintere Abschrägung des Abdichtdorns dient außerdem zur gezielten Abführung des zwischen den einzelnen Rohrwänden befindlichen unerwünschten Mediums während des Innenhochdruckumformvorgangs. Dabei tritt trotz des zum Einführen des Abdichtdorns unvermeidlichen kleinen Spalts, der sich zwischen dem Innenrohr und dem Abdichtdorn im Abdichtbereich befindet, durch den aufgrund der hohen Umformgeschwindigkeiten entstehenden Strömungswiderstand nur eine geringfügige Menge an Wirkmedium aus.In a particularly preferred embodiment a sealing mandrel is provided whose outer diameter is smaller than the inner diameter of the composite metal tube is such that the sealing mandrel insertable into the inner tube is and between the individual tube walls of the composite metal tube medium during the hydroforming process can escape unhindered. These Sealing mandrel variant can also in the generic high-speed forming used for sealing single-walled pipes, their particular But Pfiff develops it just in a composite metal tube, because the outer tube walls unlocked stay. For better retraction of the sealing mandrel in the inner tube has the sealing mandrel in a further variant frontally an insertion bevel or Chamfer, close it the sealing area. Behind the sealing area a bevel is provided, to a targeted pressure reduction during a hydroforming process slightly off the hydraulic fluid escaping from the inner tube of the composite metal tube leads. It goes which adhere to the introduction bevel or Bevel subsequent sealing area parallel to the cylindrical inner wall of the inner tube. A little Gap is inevitable between the inner tube and the sealing mandrel. Of the Area adjacent to the sealing area becomes targeted Pressure reduction also beveled, the pressure is still so high that a transformation takes place. The area behind this chamfer is virtually pressure-free. The rear bevel of the sealing mandrel is used Furthermore for targeted discharge between the individual pipe walls located undesirable Medium during hydroforming operation. It occurs despite the introduction of the Sealing mandrel unavoidable small gap, which is between the Inner tube and the sealing mandrel located in the sealing area, through the due to the high forming speeds flow resistance only a minor one Amount of active medium.

Bei der Herstellung des Verbundmetallrohres als Halbzeug wird der Abstand zwischen Außendurchmesser des Innenrohrs und Innendurchmesser des nächsten Rohres möglichst klein gewählt, wobei der mühelose Einschub des Innenrohres in das nächste Rohr noch gewährleistet sein muss. Dann werden die einzelnen Rohre ineinander geschoben. Dies gilt dann analog auch für alle weiteren Rohre. Wird der Spalt zwischen den einzelnen Rohren zu groß gewählt, besteht die Gefahr, dass die Rohrwände nach dem Innenhochdruckumformen nicht miteinander verbunden sind.at the production of the composite metal tube as a semi-finished product is the distance between outer diameter the inner tube and inner diameter of the next tube as possible chosen small, being the effortless Insertion of the inner tube in the next tube still guaranteed have to be. Then the individual tubes are pushed into each other. This then applies analogously for all other pipes. Will the gap between the individual pipes too big, exists the danger that the pipe walls are not connected to each other after hydroforming.

Wenn an das Rohr besondere Anforderungen an die Qualität, zum Beispiel Korrosionsfestigkeit, gestellt werden, so besteht zweckmäßigerweise das innere Rohr und/oder eine äußere Rohrlage aus einem qualitativ hochwertigen Werkstoff, zum Beispiel Edelstahl. Dabei kann ein Verbundmetallrohr beispielsweise aus einem äußeren Rohr mit der notwendigen Festigkeit und einem Innenrohr aus einer qualitativ hochwertigen Legierung mit den geforderten Oberflächeneigenschaften aufgebaut sein. Umgekehrt kann zur Herstellung eines Verbundmetallrohres mit einer hochwertigen Außenoberfläche ein äußeres Rohr aus einem höhenwertigem Werkstoff gewählt werden, das Innenrohr liefert dann die notwendige Festigkeit. Auf die erfindungsgemäße Weise können auch Verbundmetallrohre hergestellt werden, bei denen ein mittleres Rohr die notwendige Festigkeit bereitstellt und sowohl eine äußere Rohrlage als auch das Innenrohr eine hochwertige Legierung aufweisen. Dabei kann jeweils der Werkstoff der Rohrlage, welche die notwendige Festigkeit garantieren muss, freier im Hinblick auf beispielsweise Korrosionsbeständigkeit ausgewählt werden. Die restlichen Rohrlagen können freier in Hinblick auf die Festigkeit ausgewählt werden. Die einzelnen Rohre des Verbundmetallrohres liegen nach der Innenhoch druckumformung quasi medienfrei aufeinander und sind kaum noch voneinander zu trennen. Dadurch erfüllen die erfindungsgemäß hergestellten Verbundmetallrohre höhere Qualitätsanforderungen als herkömmliche im Innenhochdruckumformverfahren hergestellte Verbundmetallrohre. Insbesondere ist die Korrosionsanfälligkeit zwischen den einzelnen Rohrwänden gemildert. Auch der Kraftschluss zwischen den Rohren ist größer als bisher. Diese Qualitätsvoraussetzungen sind insbesondere beim Einsatz der Rohre im Automobilsektor, beispielsweise in der Abgasanlage eines Autos, wichtig.If to the pipe special quality requirements, for example Corrosion resistance, are provided, it is expediently that inner tube and / or an outer tube layer made of a high quality material, for example stainless steel. In this case, a composite metal pipe, for example, an outer tube with the necessary strength and an inner tube of a qualitative high quality alloy with the required surface properties be constructed. Conversely, for the production of a composite metal pipe with a high quality outer surface an outer tube from a high value Material selected The inner tube then provides the necessary strength. On the inventive way can also Composite metal pipes are produced in which a middle pipe provides the necessary strength and both an outer layer of pipe as well as the inner tube have a high quality alloy. there can each be the material of the pipe layer, which has the necessary strength must guarantee more freedom in terms of, for example, corrosion resistance selected become. The remaining pipe layers can be freer in terms of the strength selected become. The individual tubes of the composite metal tube lie behind the internal high pressure forming virtually media-free and each other barely separable from each other. As a result, the inventively produced meet Composite metal pipes higher quality requirements as conventional in hydroforming produced composite metal tubes. In particular, the susceptibility to corrosion between the individual pipe walls mitigated. Also, the traction between the pipes is greater than so far. These quality requirements are in particular when using the tubes in the automotive sector, for example in the exhaust system of a car, important.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Es zeigen:The Invention is described below with reference to the drawings embodiments described in more detail. Show it:

1a–c drei Varianten eines Verbundmetallrohres (1a, 1b, 1c) im Querschnitt mit Detaildarstellungen des Rohraufbaues 1a -C three variants of a composite metal tube ( 1a . 1b . 1c ) in cross section with detailed representations of the pipe structure

2 das Verbundmetallrohr (1b) im Querschnitt mit Detaildarstellung eines Schweißpunktes (7) zwischen zwei Rohrlagen (10, 12) 2 the composite metal pipe ( 1b ) in cross section with a detailed representation of a welding point ( 7 ) between two pipe layers ( 10 . 12 )

3 ein erfindungsgemäßes Obergesenk (20) und ein erfindungsgemäßes Untergesenk (21), einen Abdichtdorn (40) und das Verbundmetallrohr (1b) im Längsschnitt sowie eine Detaildarstellung eines Ausschnitts des Abdichtbereiches 3 an inventive upper die ( 20 ) and a lower die according to the invention ( 21 ), a sealing mandrel ( 40 ) and the composite metal tube ( 1b ) in longitudinal section and a detailed view of a section of the Abdichtbereiches

4 einen Schnitt A-A durch einen erfindungsgemäßen Abdichtdorn (41) mit einer Aussparung (5), einem Obergesenk (200) und dem Verbundmetallrohr (1b) und einen Querschnitt des Abdichtdornes (41) mit einem darüberliegenden Querschnitt des Verbundmetallrohres (1b) 4 a section AA through a sealing mandrel according to the invention ( 41 ) with a recess ( 5 ), an upper die ( 200 ) and the composite metal tube ( 1b ) and a cross section of the sealing mandrel ( 41 ) with an overlying cross section of the composite metal tube ( 1b )

5 einen Längsschnitt durch ein Obergesenk (200) und ein Untergesenk (210) mit einem Abdichtdorn (42) und dem Verbundmetallrohr (1b) sowie einen Detailausschnitt des Abdichtbereichs 5 a longitudinal section through an upper die ( 200 ) and a lower die ( 210 ) with a sealing mandrel ( 42 ) and the composite metal tube ( 1b ) as well as a detail of the sealing area

Anhand der 1a bis 1c werden drei Varianten eines Verbundmetallrohres (1a, 1b, 1c) dargestellt. 1a zeigt ein Verbundmetallrohr (1a) aus zwei Einzel komponenten (10, 11), wobei ein dünnes Innenrohr (11) aus einem hochwertigen Werkstoff und ein äußeres, tragendes Rohr (10) aus einem minderwertigen Werkstoff besteht. Auf diese Weise können z. B. auf ihrer Innenseite gegen aggressive, in den Rohren geführte Medien beständige Verbundmetallrohre hergestellt werden. Im dargestellten Beispiel ist die Wandstärke des Innenrohres (11) geringer als die des äußeren Rohres (10), wobei die Wandstärkenabstufung noch wesentlich größer sein kann, als in der Zeichnung dargestellt. 1b zeigt ein Verbundmetallrohr (1b) aus drei Einzelkomponenten. Das mittlere Rohr (10) aus einem minderwertigem Werkstoff dient als Grundrohr und liefert die notwendige Festigkeit. Die zu beiden Seiten anliegenden Rohrlagen (11, 12) sind aus einem hochwertigen Werkstoff. Dieser Spezialfall von drei Schichten, davon zwei identische Innen- und Außenschichten, wird auch als Sandwichverbund bezeichnet. 1c zeigt ein Verbundrohr (1c) aus zwei Einzelkomponenten, wobei das dünne Außenrohr (12) aus einem hochwertigen Werkstoff besteht und das innere, tragende Rohr (10) aus einem minderwertigen Werkstoff hergestellt ist. Im dargestellten Beispiel ist die Wandstärke des Außenrohres (12) geringer als die des Innenrohres (10), wobei die Wandstärkenabstufung noch wesentlich größer sein kann, als in der Zeichnung dargestellt.Based on 1a to 1c are three variants of a composite metal tube ( 1a . 1b . 1c ). 1a shows a composite metal tube ( 1a ) consists of two individual components ( 10 . 11 ), wherein a thin inner tube ( 11 ) made of a high quality material and an outer, supporting tube ( 10 ) consists of an inferior material. In this way, for. B. on their inside against aggressive, guided in the pipes media resistant composite metal pipes are produced. In the example shown, the wall thickness of the inner tube ( 11 ) lower than that of the outer tube ( 10 ), wherein the wall thickness gradation may be much larger than shown in the drawing. 1b shows a composite metal tube ( 1b ) of three individual components. The middle tube ( 10 ) made of an inferior material serves as a base tube and provides the necessary strength. The pipe layers lying on both sides ( 11 . 12 ) are made of a high quality material. This special case of three layers, of which two are identical inner and outer layers, is also referred to as sandwich composite. 1c shows a composite pipe ( 1c ) of two individual components, wherein the thin outer tube ( 12 ) consists of a high-quality material and the inner, supporting tube ( 10 ) is made of an inferior material. In the example shown, the wall thickness of the outer tube ( 12 ) lower than that of the inner tube ( 10 ), wherein the wall thickness gradation may be much larger than shown in the drawing.

Vor dem Hochgeschwindigkeitsinnenhochdruckumformen sind die Durchmesser der einzelnen Rohre (10, 11 und 12) so, dass diese mühelos ineinander geschoben werden können, wobei jedoch möglichst wenig Luft zwischen den Rohren verbleibt. Beim Innenhochdruckumformen kommt es zu einer Durchmesserzunahme der Rohre (10, 11 und 12). Weil die Rohre (10, 11, 12) ineinander stecken, kann die Zunahme des Innendurchmessers der äußeren Rohre (10, 12) nur jeweils gleich der Zunahme des Außendurchmessers des inneren Rohres (10, 11) sein, und es bleiben elastische Kräfte übrig, die im inneren Rohr (10, 11) als Druckkräfte und im äußeren Rohr (10, 12) als Zugkräfte wirken und eine entsprechende Flächenpressung zwischen beiden zur Folge haben. Dadurch entsteht eine hochfeste Verbindung zwischen den einzelnen Rohrlagen (10, 11, 12). Der wesentliche Vorteil eines Verbundmetallrohres liegt darin, dass nicht das gesamte Verbundmetallrohr (1a, 1b und 1c) aus hochwertigen und dadurch teureren Werkstoffen bestehen muss.Before high speed internal high pressure forming, the diameters of the individual tubes ( 10 . 11 and 12 ) so that they can be easily pushed into each other, but with as little air as possible remaining between the tubes. In hydroforming, there is an increase in the diameter of the tubes ( 10 . 11 and 12 ). Because the pipes ( 10 . 11 . 12 ), the increase in the inner diameter of the outer tubes ( 10 . 12 ) only equal to the increase in the outer diameter of the inner tube ( 10 . 11 ), and elastic forces remain in the inner tube ( 10 . 11 ) as compressive forces and in the outer tube ( 10 . 12 ) act as tensile forces and have a corresponding surface pressure between the two result. This creates a high-strength connection between the individual pipe layers ( 10 . 11 . 12 ). The main advantage of a composite metal tube is that not the entire composite metal tube ( 1a . 1b and 1c ) must consist of high quality and therefore more expensive materials.

In 2 wurde zwischen dem dünnen Außenrohr (12) und dem mittleren Rohr (10) des Verbundmetallrohres (1b) zur Fixierung ein Schweißpunkt (7) gesetzt. Die Fixie rung des dünnen Außenrohres (12) verhindert ein Wegrutschen des dünnen Außenrohres (12) von dem mittleren Rohr (10).In 2 was between the thin outer tube ( 12 ) and the middle tube ( 10 ) of the composite metal tube ( 1b ) for fixing a welding point ( 7 ) set. The Fixie tion of the thin outer tube ( 12 ) prevents slipping of the thin outer tube ( 12 ) from the middle tube ( 10 ).

3 zeigt im Querschnitt ein Obergesenk (20) und ein Untergesenk (21), einen Abdichtdorn (40) mit einem Zuführkanal (6) für ein Wirkmedium und ein Verbundmetallrohr (1b). Das Obergesenk (20) und das Untergesenk (21) sind mit jeweils einem konischen Entlüftungskanal (3) versehen. Der Entlüftungskanal (3) verläuft sich konisch verjüngend in Richtung Verbundmetallrohr (1b), um den Gegendruck niedrig zu halten, damit ein unerwünschtes Medium aus den Spalten (8) zwischen den einzelnen Rohren (10, 11, 12) besser entweichen kann. Das Entlüftungsloch (13) in den äußeren Rohrwänden (10, 12) wird so klein wie möglich gewählt, um eine unerwünschte Umformung des Innenrohres (11) während der Druckbeaufschlagung zu vermeiden. Der Abdichtdorn (40) kommt unmittelbar mit der Stirnfläche (14) des Verbundmetallrohres (1b) zur Anlage und dichtet sowohl das Innenrohr (11) als auch die beiden äußeren Rohre (10, 12) allein durch Kontaktdichtung ohne zusätzliche Dichtungsmittel ab. 3 zeigt die gesamte Anordnung vor dem Innenhochdruckumformvorgang. Die einzelnen Rohre (10, 11, 12) des Verbundmetallrohres (1b) sind noch nicht fest miteinander verbunden. In den Zwischenräumen (8) befindet sich ein Medium, sei es Luft, Verschmutzungen, Wasser oder ein anderes Wirkmedium, welches beim Einlegen des Verbundmetallrohres (1b) in das geöffnete Werkzeug in einem Tauchbecken eingedrungen ist. Nach dem Einlegen und Zufahren des Werkzeugs wird das Innenrohr (11) des Verbundmetallrohres (1b) mit Druck beaufschlagt. Wird in einem Tauchbecken umgeformt, ist das Innenrohr (11) bereits mit Wirkmedium befüllt. Über den Zuführkanal (6) des Abdichtdorns (40) wird weiteres Wirkmedium zugeführt, was den Druck im Innenrohr (11) bis zum geforderten Umformdruck anwachsen läßt. Das Innenrohr (11) expandiert und legt sich an das mittlere Rohr (10) an, bis auch das mittlere Rohr (10) so weit zur Expansion gezwungen ist, dass das mittlere Rohr (10) sich an das äußerste Rohr (12) anlegt. Während der Expansion wird das in den Zwischenräumen (8) befindliche Medium verdrängt und kann durch das Entlüftungsloch (13) in die Kanäle (3) entweichen. Dabei verhindert der Schweißpunkt (7) ein Verdrehen oder Verrutschen der einzelnen Rohre (10, 12) zueinander. Dies soll sicherstellen, dass die Entlüftungskanäle (13) nicht verschlossen werden. Das Innenrohr (11) ist ungelocht, denn das Wirkmedium soll nicht aus dem Innenrohr (11) während des Innenhochdruckumformvorgangs austreten. Es ist jedoch nicht auszuschließen, dass geringfügige Mengen des Wirkmediums aus dem Innenrohr (11) an der Stirnfläche (14) des Verbundmetallrohres (1b) trotz des Abdichtdorns (40) herausdringen. Aufgrund der hohen Umformgeschwindigkeit ist diese Menge für den Innenhochdruckumformvorgang jedoch unschädlich. 3 shows in cross-section an upper die ( 20 ) and a lower die ( 21 ), a sealing mandrel ( 40 ) with a feed channel ( 6 ) for an active medium and a composite metal tube ( 1b ). The upper die ( 20 ) and the lower die ( 21 ) are each provided with a conical venting channel ( 3 ) Mistake. The ventilation channel ( 3 ) runs conically tapering towards composite metal tube ( 1b ) in order to keep the back pressure low so that an undesired medium from the columns ( 8th ) between the individual tubes ( 10 . 11 . 12 ) can escape better. The vent hole ( 13 ) in the outer tube walls ( 10 . 12 ) is chosen to be as small as possible in order to prevent unwanted deformation of the inner tube ( 11 ) during pressurization. The sealing mandrel ( 40 ) comes directly with the face ( 14 ) of the composite metal tube ( 1b ) to the plant and seals both the inner tube ( 11 ) as well as the two outer tubes ( 10 . 12 ) solely by contact seal without additional sealant. 3 shows the entire arrangement before the hydroforming process. The individual pipes ( 10 . 11 . 12 ) of the composite metal tube ( 1b ) are not yet firmly connected. In the intervals ( 8th ) there is a medium, be it air, dirt, water or another active medium, which during insertion of the composite metal tube ( 1b ) has penetrated into the open tool in a dip tank. After inserting and closing the tool, the inner tube ( 11 ) of the composite metal tube ( 1b ) is pressurized. When forming in a dip tank, the inner tube ( 11 ) already filled with active medium. Via the feed channel ( 6 ) of the sealing mandrel ( 40 ) is fed further active medium, which the pressure in the inner tube ( 11 ) grow up to the required forming pressure. The inner tube ( 11 ) expands and attaches to the middle tube ( 10 ), until the middle tube ( 10 ) is forced to expand so far that the middle tube ( 10 ) to the outermost tube ( 12 ) applies. During expansion, this is done in the intervals ( 8th ) displaced medium and can through the vent hole ( 13 ) into the channels ( 3 ) escape. The spot weld ( 7 ) a twisting or slipping of the individual tubes ( 10 . 12 ) to each other. This is to ensure that the ventilation channels ( 13 ) Not be closed. The inner tube ( 11 ) is not perforated, because the active medium is not from the inner tube ( 11 ) during hydroforming operation. However, it is not excluded that minor amounts of the active medium from the inner tube ( 11 ) at the end face ( 14 ) of the composite metal tube ( 1b ) despite the sealing mandrel ( 40 ). Due to the high forming speed, however, this quantity is harmless for the hydroforming process.

4 zeigt einen Schnitt durch einen weiteren Abdichtdorn (41) mit Aussparungen (5) und einen darübergelegten Schnitt durch ein Verbundmetallrohr (1b) sowie einen Schnitt A-A durch Abdichtdorn (41), Obergesenk (200) und Verbundmetallrohr (1b). Das Obergesenk (200) ist in seiner Bauteillänge so kurz, dass die lokale Aussparung (5) nicht vollständig abgedeckt wird. Die Aussparung (5) stellt sicher, dass die mittlere und äußere Rohrlage (10, 12) des Verbundmetallrohres (1b) über den Abdichtdorn (41) nicht vollständig abgedichtet werden, so dass während des Innenhochdruckumformvorgangs ein unerwünschtes Medium aus den Rohrzwischenräumen entweichen kann. Die Aussparungen (5) verlaufen zweckmäßigerweise geradlinig in Achsrichtung des Abdichtdornes (41). Der Innhochdruckkanal (6) befindet sich zur gleichmäßigen Innenhochdruckbeaufschlagung mittig zu dem Verbundmetallrohr (1b). 4 shows a section through another sealing mandrel ( 41 ) with recesses ( 5 ) and a superimposed section through a composite metal tube ( 1b ) and a section AA through sealing mandrel ( 41 ), Upper die ( 200 ) and composite metal pipe ( 1b ). The upper die ( 200 ) is so short in its component length that the local recess ( 5 ) is not completely covered. The recess ( 5 ) ensures that the middle and outer pipe layers ( 10 . 12 ) of the composite metal tube ( 1b ) over the sealing mandrel ( 41 ) are not completely sealed, so that during the hydroforming an undesired medium can escape from the tube interspaces. The recesses ( 5 ) extend expediently straight in the axial direction of the sealing mandrel ( 41 ). The Innhochdruckkanal ( 6 ) is located at the center of the composite metal tube for uniform internal high pressure application ( 1b ).

5 zeigt eine bevorzugte Variante eines weiteren Abdichtdornes (42). Wiederum ist der Zustand vor einem Umformvorgang abgebildet. Der Außendurchmesser des zylindrische Abdichtdorns (42) ist kleiner als der Innendurchmesser des Innenrohrs (11) des Verbundmetallrohres (1b), so dass der Dorn (42) vollständig in das Innenrohr (11) einführbar ist. Zur vereinfachten Einführung ist in vorteilhafter Weise der Abdichtdorn (42) stirnseitig mit einer Abschrägung oder Fase (421) versehen. An die Fase (421) schließt sich der eigentliche Abdichtbereich (422) an. Um den Abdichtdorn (42) in das Innenrohr (11) einführen zu können, verbleibt zwischen dem Abdichtbereich (422) und dem Innenrohr (11) ein unvermeidbarer Spalt (9), durch den Wirkmedium während des Innenhochdruckumformvorgangs ausdringen kann. Aufgrund der hohen Umformgeschwindigkeiten ist dieses jedoch für die Umformung unschädlich. Im Prinzip kann mit dem Abdichtdorn (42) auch jedes herkömmliche einwandige Rohr abgedichtet werden. An den Abdichtbereich (422) schließt sich ein Druckabfallbereich (423) an, der dazu dient, bei aus dem Innenrohr (11) austretendem Wirkmedium den Druck unmittelbar zu mildern. Die Detailzeichnung zeigt den Druckverlauf in den verschiedenen Zonen (A, B, C, D) des Abdichtdorns (42). Die X-Achse entspricht der Abwicklung bzw. dem Längenverlauf des Dorns, die Y-Achse zeigt den Druck P an. Im Bereich A befindet sich die Fase (421). Dieser Druckzustand entspricht dem Umformdruck im Innenrohr (11). Bereich B entspricht dem Abdichtbereich (422). Trotz des kleinen Spaltes (9) zwischen Innenrohr (11) und dem Abdichtdorn (42) im Abdichtbereich (422) ist der Strömungswiderstand im Spalt (9) so groß, dass nur ein geringer Druckabfall entsteht. Im Bereich C ist der Abdichtdorn (42) zum gezielten Druckabbau abgeschrägt (423), wobei ein Druckabfall stattfindet, aber der Druck noch ausreicht, um das Verbundmetallrohr (1b) umzuformen. Auf dem letzten Stück der Abschrägung (423) außerhalb des Verbundmetallrohres (1b) in der Zone D fällt der Druck gegen Null. Unerwünschtes Medium kann während der Innenhochdruckumformung aus den Rohrspalten (8) zwischen dem Innenrohr (11) und den äußeren Rohren (10, 12) entweichen, weil die Spalte (8) durch den Abdichtdorn (42) nicht abgedichtet werden. 5 shows a preferred variant of another sealing mandrel ( 42 ). Again, the condition is shown before a forming process. The outer diameter of the cylindrical sealing mandrel ( 42 ) is smaller than the inner diameter of the inner tube ( 11 ) of the composite metal tube ( 1b ), so that the thorn ( 42 ) completely into the inner tube ( 11 ) is insertable. For simplified introduction, the sealing mandrel ( 42 ) at the front with a chamfer or chamfer ( 421 ) Mistake. To the chamfer ( 421 ) closes the actual sealing area ( 422 ) at. Around the sealing mandrel ( 42 ) in the inner tube ( 11 ) to be inserted, remains between the sealing area ( 422 ) and the inner tube ( 11 ) an unavoidable gap ( 9 ), can escape through the active medium during the hydroforming process. Due to the high forming speeds, however, this is harmless for the transformation. In principle, with the sealing mandrel ( 42 ) are also sealed each conventional single-walled pipe. At the sealing area ( 422 ), a pressure drop zone ( 423 ), which serves, when out of the inner tube ( 11 ) exiting active medium to mitigate the pressure immediately. The detailed drawing shows the pressure curve in the different zones (A, B, C, D) of the sealing mandrel ( 42 ). The X-axis corresponds to the development or the length profile of the mandrel, the Y-axis indicates the pressure P. In area A is the chamfer ( 421 ). This pressure condition corresponds to the forming pressure in the inner tube ( 11 ). Area B corresponds to the sealing area ( 422 ). Despite the small gap ( 9 ) between inner tube ( 11 ) and the sealing mandrel ( 42 ) in the sealing area ( 422 ) is the flow resistance in the gap ( 9 ) so large that only a small pressure drop arises. In area C, the sealing mandrel ( 42 ) bevelled for targeted pressure reduction ( 423 ), wherein a pressure drop takes place, but the pressure is still sufficient to the composite metal tube ( 1b ) to transform. On the last piece of bevel ( 423 ) outside the composite metal tube ( 1b ) in zone D, the pressure drops to zero. Undesired medium can escape from the pipe gaps during hydroforming ( 8th ) between the inner tube ( 11 ) and the outer tubes ( 10 . 12 ) escape because the column ( 8th ) through the sealing mandrel ( 42 ) are not sealed.

1a1a: VerbundmetallrohrComposite metal pipe
1b1b: VerbundmetallrohrComposite metal pipe
1c1c: VerbundmetallrohrComposite metal pipe
33: Entlüftungskanalvent channel
55: Ausnehmungrecess
66: Zuführkanalfeed
77: SchweißpunktWeldingSpot
88th: Spaltgap
99: Spaltgap
1010: Rohrpipe
1111: Innenrohrinner tube
1212: Außenrohrouter tube
1313: Entlüftungslochvent hole
1414: Stirnflächeface
2020: Obergesenkupper die
2121: Untergesenklower die
4040: Abdichtdornsealing mandrel
4141: Abdichtdornsealing mandrel
4242: Abdichtdornsealing mandrel
200200: Obergesenkupper die
210210: Untergesenklower die
421421: Einführabschrägung oder FaseInsertion bevel or chamfer
422422: Abdichtbereichsealing
423423: Abschrägungbevel

Claims

Device for hydraulic hydroforming of a multi-walled composite metal pipe ( 1a . 1b . 1c ) in a lower cast ( 21 ) and an upper die ( 20 . 200 ), in which the upper die ( 20 . 200 ) limited by at least one hydraulic fluid-containing piston-cylinder unit with the press ram of a press relatively movably coupled and the cylinder space of the piston-cylinder unit with the interior of the composite metal tube ( 1a . 1b . 1c ) via a sealing mandrel ( 40 . 41 . 42 ), which has a sealing area ( 422 ) at an open end of the composite metal tube ( 1a . 1b . 1c ) is connectable, wherein in the mold channels ( 3 ) are provided in the a medium can escape during the hydroforming process, characterized in that in the sealing region ( 422 ) Recesses ( 5 ), in which a between the individual tube walls ( 10 . 11 . 12 ) of the composite metal tube ( 1a . 1b . 1c ) can escape during the hydroforming process.

Device for hydraulic hydroforming of a multi-walled composite metal pipe ( 1a . 1b . 1c ) according to claim 1, characterized in that the sealing mandrel ( 41 ) peripherally with at least one recess ( 5 ), in whose area a closing of the outer tubes ( 10 . 12 ) of the composite metal tube ( 1b ) is excluded during the sealing process and by the one between the individual pipe walls ( 10 . 11 . 12 ) of the composite metal tube ( 1a . 1b . 1c ) can escape during the hydroforming process.

Device for hydraulic hydroforming of a multi-walled composite metal pipe ( 1a . 1b . 1c ) according to claim 1, characterized in that a sealing mandrel ( 42 ) is provided whose diameter is smaller than the inner diameter of the composite metal tube ( 1b ), so that the sealing mandrel ( 42 ) in the inner tube ( 11 ) is insertable and a between the individual pipe walls ( 10 . 11 . 12 ) of the composite metal tube ( 1a . 1b . 1c ) can escape unhindered during the hydroforming process.

Device for hydraulic hydroforming of a multi-walled composite metal pipe ( 1a . 1b . 1c ) according to claim 3, characterized in that the sealing mandrel ( 42 ) an insertion bevel or chamfer ( 421 ) in order to facilitate the insertion process, that a sealing area ( 422 ) and that behind the sealing area ( 422 ) a bevel ( 423 ) is provided which leads to a targeted pressure reduction during a hydroforming process slightly from the inner tube ( 11 ) of the composite metal tube ( 1b ) escaping hydraulic fluid leads.

Method for hydraulic hydroforming of a multi-walled composite metal pipe ( 1a . 1b . 1c )) by means of a device for hydraulic hydroforming of a multi-walled composite metal tube ( 1a . 1b . 1c ) in a lower cast ( 21 ) and an upper die ( 20 . 200 ), in which the upper die ( 20 . 200 ) limited by at least one hydraulic fluid-containing piston-cylinder unit with the press ram of a press relatively movably coupled and the cylinder space of the piston-cylinder unit with the interior of the composite metal tube ( 1a . 1b . 1c ) via a sealing mandrel ( 40 . 41 . 42 ), which has a sealing area ( 422 ) at an open end of the composite metal tube ( 1a . 1b . 1c ) is connectable, wherein in the mold channels ( 3 ) are provided, in which a medium can escape during the hydroforming process, characterized in that initially a plurality of tubes ( 10 . 11 . 12 ) to a multi-wall composite metal pipe ( 1a . 1b . 1c ), that this composite metal tube ( 1a . 1b . 1c ) is inserted into the hydroforming device and that in the outer tube walls ( 10 . 11 ) of the composite metal tube ( 1b ) at least one opening ( 13 ) is introduced so that during the hydroforming process between the individual tubes ( 10 . 11 . 12 ) of the composite metal tube located medium in one with the opening ( 13 ) corresponding venting channel ( 3 ) can escape in the mold, whereby a virtually media-free and non-positive connection between the individual tube walls ( 10 . 11 . 12 ) of the composite metal tube ( 1a . 1b . 1c ) arises.