DE102007046870A1 - Method and device for forming a rod material - Google Patents

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DE102007046870A1
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Matthias Hermes
Bastian Kurze
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Universitat Dortmund
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    • B21C3/08Dies; Selection of material therefor; Cleaning thereof with section defined by rollers, balls, or the like

Abstract

Verfahren und Vorrichntung zum Umformen eines Stangematerials (1), wobei das Stangenmaterial (1) mit einem ersten Durchmesser (3) zunächst zu einem in Umfangsrichtung um das Stangenmaterial (1) umlaufenden Umformwerkzeug (2) zugeführt, dort durch das umlaufende Umformwerkzeug (2) hin zu einem kleineren zweiten Durchmesser (11) reduziert und dann durch eine, dem Umformwerkzeug (2) nachgeordnete Ablenkvorrichtung (4) gebogen wird, wobei das Biegen des Stangenmaterials (1) im Bereich einer Einflusszone (5) des Umformwerkzeugs (2) erfolgt.Method and device for forming a rod material (1), wherein the rod material (1) with a first diameter (3) is first fed to a forming tool (2) circulating circumferentially around the rod material (1), there by the encircling forming tool (2) is reduced to a smaller second diameter (11) and then bent by a, the forming tool (2) downstream deflector (4), wherein the bending of the rod material (1) in the region of an influence zone (5) of the forming tool (2).

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Umformen eines Stangenmaterials sowie ein Stangenmaterial, wobei einerseits eine Reduzierung des Querschnitts erfolgt und zusätzlich noch eine Biegung des Stangenmaterials durchgeführt wird.The The present invention relates to a method and an apparatus for forming a bar stock and a bar stock, wherein on the one hand, a reduction of the cross section and in addition a bend of the bar material is performed.
  • Zum Biegen eines Stangenmaterials ist es bisher erforderlich, das Biegemoment in das Profil durch entsprechende Querkräfte mit einer Biegevorrichtung oder Maschine einzuleiten. Dadurch entsteht eine entsprechende Spannungsverteilung im Querschnitt, die das Material des Profils zum Fließen bringt und somit eine Krümmung erzeugt. Da bei diesem Prozess insbesondere bei dünnwandigen Rohren der Querschnitt zur Deformation neigt, wird häufig der Innenquerschnitt mit einem Dorn oder einer Füllung gestützt. Gängige, hierzu bekannte Verfahren sind das Drei-Rollen-Biegen und das klassische Rohrbiegen oder Rundbiegen.To the Bending a rod material, it has been required, the bending moment in the profile by corresponding transverse forces with a bending device or machine. This creates a corresponding stress distribution in cross-section, which makes the material of the profile to flow and thus a curvature generated. As in this process, especially in thin-walled Pipes that tend to deform the cross section is often the Inner cross section supported by a spike or a filling. Common, this known method are the three-roll bending and the classic tube bending or round bending.
  • Die heute bekannten Rohrbiegeverfahren sind im Allgemeinen mit hohen Werkzeugkosten verbunden, da die Biegewerkzeuge auf das jeweilige Werkstück angepasst und insbesondere auf den jeweiligen Rohrdurchmesser speziell eingestellt werden müssen. Die zu biegenden Radien oder Konturen werden dabei jeweils durch das Werkzeug abgebildet.The Tube bending processes known today are generally high Tool costs associated because the bending tools adapted to the particular workpiece and specially adjusted in particular to the respective pipe diameter Need to become. The radii or contours to be bent are in each case by the tool shown.
  • Des Weiteren muss bei den bekannten Verfahren eine Rückfederung des gebogenen Werkstücks beachtet werden, um dieses auszugleichen. Dies ist ebenfalls in Folge von Chargenschwankungen des Ausgangsmaterials sehr schwierig.Of Furthermore, in the known methods, a springback of the bent workpiece must be considered to make up for this. This is also due to Batch fluctuations of the starting material very difficult.
  • Aufgabe der Erfindung ist es daher, die mit Bezug auf den Stand der Technik geschilderten Probleme zumindest teilweise zu lösen und insbesondere ein Verfahren und eine Vorrichtung anzugeben, durch die insbesondere dünnwandige Stangenmaterialien, wie z. B. Rohre, sowie auch Stangenmaterialien mit neuartigen hochfesten Werkstoffen einfach, genau und kostengünstig umformbar sind.task It is therefore the object of the invention with reference to the prior art at least partially solved problems and in particular a procedure and to provide a device by which in particular thin-walled Bar materials, such. As pipes, as well as rod materials easy, accurate and cost-effective forming with innovative high-strength materials are.
  • Diese Aufgaben werden gelöst mit einem Verfahren gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und mit einer Vorrichtung gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 8 sowie mit einem Stangenmaterial gemäß Patentanspruch 13. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens und der Vorrichtung sind in den abhängig formulierten Patentansprüchen angegeben. Es ist darauf hinzuweisen, dass die in den abhängig formulierten Unteransprüchen einzeln aufgeführten Merkmale in beliebiger, technologisch sinnvoller, Weise miteinander kombiniert werden können und weitere Ausgestaltungen der Erfindung definieren. Darüber hinaus werden die in den Patentansprüchen angegebenen Merkmale in der Beschreibung näher präzisiert und erläutert, wobei weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung dargestellt werden.These Tasks are solved with a method according to the features of claim 1 and with a device according to the features of claim 8 and with a rod material according to claim 13. Further advantageous embodiments of the method and the device are dependent on the formulated claims specified. It should be noted that in the dependent formulated dependent claims individually listed Features in any, technologically meaningful way with each other can be combined and define further embodiments of the invention. Furthermore are the in the claims specified features in the description specified and explained, wherein further preferred embodiments of the invention are shown.
  • Vorliegend wird die Aufgabe durch ein Verfahren zum Umformen eines Stangenmaterials gelöst, aufweisend zumindest die folgenden Schritte:
    • a) Zuführen des Stangenmaterials mit einem ersten Durchmesser zu einem in Umfangsrichtung um das Stangenmaterial umlaufenden Umformwerkzeug,
    • b) Reduzieren des ersten Durchmessers des Stangenmaterials durch das umlaufende Umformwerkzeug hin zu einem kleineren zweiten Durchmesser,
    • c) Biegen des Stangenmaterials durch eine, dem Umformwerkzeug nachgeordnete Ablenkvorrichtung,
    wobei das Biegen des Stangenmaterials im Bereich einer Einflusszone des Umformwerkzeugs erfolgt.In the present case, the object is achieved by a method for forming a rod material, comprising at least the following steps:
    • a) feeding the rod material with a first diameter to a circumferentially around the rod material circulating forming tool,
    • b) reducing the first diameter of the rod material by the rotating forming tool to a smaller second diameter,
    • c) bending the bar material through a deflection device arranged downstream of the forming tool,
    wherein the bending of the bar material takes place in the region of an influence zone of the forming tool.
  • Durch das hier beanspruchte Verfahren kann ein Stangenmaterial eben (einfach) oder räumlich (komplex) gebogen werden mit der Möglichkeit gleichzeitig den Durchmesser bzw. die Dicke des Werkstücks entlang seiner Längsachse während des Biegens zu verändern. Das Stangenmaterial ist während des Umformprozesses insbesondere gegen Verdrehen gesichert.By the method claimed here can be a bar stock (simple) or spatially (complex) be bent with the possibility at the same time the diameter or thickness of the workpiece along its longitudinal axis while to change the bending. The bar material is during the forming process in particular secured against rotation.
  • Für das erfindungsgemäße Verfahren eignen sich insbesondere metallische Stangenmaterialien, also z. B. langgestreckte, geschlossene oder offene Profile oder Rundkörper, Hohlprofile oder Rohre. Üblicherweise hat das Stangenmaterial eine Länge, die deutlich größer als der Durchmesser ist, insbesondere bei Drahtähnlichem Stangenmaterial kann ggf. auch von einem Endlosprofil gesprochen werden.For the inventive method are particularly metallic rod materials, ie z. As elongated, closed or open profiles or round body, hollow sections or pipes. Usually the rod material has a length, which is significantly larger than the diameter is, especially in wire-like rod material can possibly also spoken by an endless profile.
  • Das Stangenmaterial wird dabei in einem Schritt a) mit seinem ersten Durchmesser (Ausgangsdurchmesser oder vergleichbare Erstreckungsangabe) zu einem Umformwerkzeug zugeführt, wobei das Umformwerkzeug in Umfangsrichtung um das Stangenmaterial herum rotiert und dabei auf dem Außenumfang des Profils insbesondere abrollt. Mit anderen Worten heißt das beispielsweise auch, dass das Umformwerkzeug auf einen Abschnitt der Umfangsfläche des Stangenmaterials Kräfte ausübt, die eine (gleichmäßige) Durchmesserreduzierung ermöglichen.The Bar stock is in a step a) with its first Diameter (initial diameter or comparable extent specification) supplied to a forming tool, wherein the forming tool is circumferentially around the bar stock rotates around and on the outer circumference of the profile in particular rolls. In other words means for example, that the forming tool on a section the peripheral surface of bar material forces exerts the one (uniform) diameter reduction enable.
  • Das Stangenmaterial weist dabei in seinem durch das Verfahren noch unbearbeiteten Zustand einen ersten (mittleren) Durchmesser auf, der durch seine jeweilige Außenkontur vorgegeben ist, die durch das umlaufende Umformwerkzeug in einem Schritt b) reduziert wird.The Bar stock has in his by the process still unprocessed Condition of a first (middle) diameter, by his respective outer contour is given by the rotating forming tool in one step b) is reduced.
  • Grundsätzlich können auch mehrere Umformwerkzeuge hintereinander, insbesondere koaxial, angeordnet werden, so dass ein erster Durchmesser des Stangenma terials mehrfach reduziert werden kann, bevorzugt ist jedoch im Hinblick auf einen einfachen und kostengünstigen Aufbau der Vorrichtung ein einstufiges Reduzieren des Durchmessers.Basically, too several forming tools in a row, in particular coaxially arranged be, so that a first diameter of the Stangenma terials multiple can be reduced, but is preferred in terms of a simple and inexpensive Construction of the device a one-stage reducing the diameter.
  • Gegebenenfalls wird bei Hohlkörpern neben dem Durchmesser gleichzeitig die Wanddicke durch das Umformwerkzeug geändert.Possibly is used in hollow bodies in addition to the diameter at the same time the wall thickness through the forming tool changed.
  • Dem umlaufenden Umformwerkzeug (Umformprozess) nachgeordnet ist eine Ablenkvorrichtung, die ein Biegen des Stangenmaterials ermöglicht (Biegeprozess). Dabei kann die Ablenkvorrichtung als Matrize geformt sein, durch die sich das Stangenmaterial erstreckt. Die Ablenkvorrichtung kann aber auch als Stift, als Winkel oder ähnliches ausgebildet sein. Bevorzugt ist, dass das Biegen mit einem konstanten Biegegrad während des hier vorgeschlagenen Verfahrens durchgeführt wird.the downstream of the surrounding forming tool (forming process) is a Deflection device that allows bending of the bar material (bending process). In this case, the deflection device may be formed as a die by which extends the bar material. The deflection device can but also be designed as a pen, as an angle or the like. It is preferable that the bending with a constant bending degree during the method proposed here is performed.
  • Das in dem Schritt c) vorgenommene Biegen des Stangenmaterials erfolgt dabei im Bereich einer Einflusszone des Umformwerkzeugs, die durch die lokale plastische Verformung des Materials des Stangenmaterials durch das Umformwerkzeug gekennzeichnet ist. Infolge der Umformung mit einhergehender Reduzierung des Durchmessers bzw. der Wanddicke des Stangenmaterials durch das Umformwerkzeug wird der Werkstoff des Stangenmaterials lokal plastisch verformt. Durch den damit eingebrachten Spannungszustand wird das gleichzeitige Biegen begünstigt, so dass insbesondere nur geringe Biegekräfte durch die Ablenkvorrichtung aufzuwenden sind. Mit anderen Worten kennzeichnet die Einflusszone den Bereich des Stangenmaterials, der zu einem bestimmten Zeitpunkt lokal plastisch verformt wird, in dem das Material also fließt, so dass eine weitere Umformung des Materials zum Beispiel durch Biegen mit geringem Kraftaufwand möglich ist.The in the step c) made bending of the rod material while in the region of an influence zone of the forming tool, the the local plastic deformation of the material of the rod material characterized by the forming tool. As a result of the transformation with concomitant reduction of the diameter or the wall thickness of the rod material by the forming tool is the material of the rod material locally plastically deformed. Due to the stress state introduced with it the simultaneous bending is favored, so that in particular only low bending forces are to spend by the deflection device. In other words the zone of influence marks the area of the bar material, which is plastically deformed locally at a certain time, where the material flows, so that further reshaping of the material for example by bending possible with little effort is.
  • Je nach Art der Reduzierung des Durchmesser kann der Einflussbereich sich hinter dem Umformwerkzeug zeitlich unterschiedlich lang aufrecht erhalten, so dass durch die Zuführgeschwindigkeit und die Krafteinwirkung des Umformwerkzeugs der Einflussbereich (also die Strecke von der plastischen Verformung bis hin wieder zur Verfestigung) eingestellt werden kann.ever according to the type of reduction of the diameter, the sphere of influence maintain different lengths of time behind the forming tool, so by the feed rate and the force of the forming tool the sphere of influence (ie the distance from plastic deformation to solidification again) can be adjusted.
  • Durch das vorgeschlagene Verfahren kann weiterhin eine definierte Verfestigung in den Werkstoff des Stangenmaterials eingebracht werden. Durch eine definierte Änderung der Drehzahl des Umformwerkzeuges um das Stangenmaterial bei konstanter Zuführgeschwindigkeit (Vorschub) des Stangenmaterials zum Umformwerkzeug, kann eine unterschiedliche Verfestigung an der betreffenden Stelle in der axialen Erstreckung des Stangenmaterials eingebracht werden. Das Stangenmaterial verfügt dann an diesen Stelle ohne wesentliche geometrische Änderungen, insbesondere ohne geometrische Änderungen, über eine erhöhte Festigkeit. Durch diese Ausprägung des Verfahrens lassen sich beispielsweise definierte Versagenszonen in ein Bauteil einbringen. Dies kann z. B. beim Crashverhalten eines Fahrzeuges von Bedeutung sein. Eine gleichzeitige Biegung des Stangenmaterials ist zur Erreichung dieser Eigenschaften nicht erforderlich aber möglich.By the proposed method may further include a definite consolidation be introduced into the material of the rod material. By a defined change the speed of the forming tool to the bar material at a constant feed (Feed) of the rod material to the forming tool, a different Solidification at the relevant point in the axial extent of the rod material are introduced. The bar stock then has at this point without significant geometric changes, especially without geometric changes, about one increased Strength. By this expression The method can be defined, for example, defined failure zones into a component. This can be z. B. in the crash behavior of a vehicle be significant. A simultaneous bending of the bar material is not required to achieve these properties though possible.
  • In einer Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass ein Innenquerschnitt eines hohlen Stangenmaterials durch einen Dorn in wenigstens einem Teilbereich der Einflusszone des Umformwerkzeugs gestützt ist. Dabei wird der (freie) Innenquerschnitt des Stangenmaterials in wenigstens einem Teilbereich seiner Innenumfangsfläche abgestützt, so dass in einem Teilbereich der Einflusszone das hohle Stangenmaterial in seinem Innendurchmesser nur so weit durch das Umformwerkzeug reduziert wird, dass es wenigstens in einem Teilbereich auf dem Dorn aufliegt. Der Dorn erstreckt sich dabei nicht in den Teilbereich der Einflusszone des Umformwerkzeugs, in dem das hohle Stangenmaterial bereits durch eine Biegung verformt ist, so dass es nicht zu ungewollten Überschneidungen zwischen Dorn und Stangenmaterial in Folge der Biegung kommt. Der Dorn kann insbesondere auch bei mehreren aufeinanderfolgenden Umformstufen eingesetzt werden, so dass er sich insbesondere durch all diese Umformstufen hindurch erstreckt, die einen immer weiter reduzierten Innendurchmesser des Stangenmaterials erzeugen bzw. einen konstanten Innendurchmesser erhalten und nur den Außendurchmesser reduzieren bzw. die Wanddicke reduzieren. Durch die Dornform und die axiale Positionierung des Dorns kann der Einfluss des Umformwerkzeuges auf den Werkstoff mit gesteuert werden. So können z. B. bei einer Position des Dorns direkt unter den umformenden Komponenten des Umformwerkzeuges fast reine Druckspannungen erzeugt und somit eine Wandstärkenreduktion bewirkt werden. Bei einer Position des Dorns vor den umformenden Komponenten des Umformwerkzeuges kann eine Schub- bzw. inkrementelle Biegespannung innerhalb der Rohrwand erzielt werden, so dass die in den Werkstoff des hohlen Stangenmaterials eingebrachte Verfestigung verringert wird.In A development of the invention is proposed that an internal cross section a hollow rod material through a mandrel in at least one Part of the influence zone of the forming tool is supported. In this case, the (free) inner cross section of the bar material in supported at least a portion of its inner peripheral surface, so that in a partial area of the influence zone the hollow bar material in its inner diameter only so far through the forming tool it is reduced to at least one subarea on the Mandrel rests. The mandrel does not extend into the subregion the zone of influence of the forming tool, in which the hollow bar material already deformed by a bend so that it does not cause unwanted overlap between mandrel and rod material comes as a result of the bend. The spine in particular also be used at several successive forming stages, so that he can go through all these forming stages in particular extends, which is an increasingly reduced inside diameter of the Produce rod material or a constant inner diameter get and only the outside diameter reduce or reduce the wall thickness. Through the mandrel shape and The axial positioning of the mandrel may be the influence of the forming tool be controlled on the material with. So z. B. at a position of the mandrel directly under the forming components of the forming tool almost pure compressive stresses generated and thus a wall thickness reduction be effected. At a position of the mandrel before the reshaping Components of the forming tool can be a batch or incremental Bending stress can be achieved within the pipe wall, so that the reduced solidification introduced into the material of the hollow rod material becomes.
  • Nach einer besonders vorteilhaften Weiterbildung des Verfahrens wird in Schritt c) ein Biegeradius eingestellt, der höchstens 5%, insbesondere höchstens 3%, von einem Krümmungsradius des gebogenen Stangenmaterials abweicht. Dabei ist mit Biegeradius der Radius gemeint, der in dem Verfahrensschritt c), z. B. durch einen Anlagenbediener, eingestellt wird. Wobei demgegenüber der angeführte Krümmungsradius den Radius des gebogenen Stangenmaterials bezeichnet, der am Endprodukt nachmessbar oder erzeugt ist. Der Krümmungsradius ist damit insbesondere um den Betrag der Rückfederung größer als der eingestellte Biegeradius.According to a particularly advantageous development of the method, a bending radius is set in step c) which deviates at most 5%, in particular at most 3%, from a radius of curvature of the bent rod material. In this case, the radius is meant by bending radius, in the process step c), z. B. by a plant operator, is set. In contrast, the cited radius of curvature is the radius of the curved Rod material referred to, which can be measured or produced on the final product. The radius of curvature is thus greater in particular by the amount of springback than the set bending radius.
  • Das Verfahren zeichnet sich nun auch dadurch aus, dass diese Rückfederung in Folge des Biegens während der plastischen Verformung des Materials durch das Umformwerkzeug sehr gering ausfällt. Dadurch ist ein genaues Biegen bzw. ein genaues Einstellen des Biegeradius möglich, so dass dieser insbesondere identisch mit dem endgültig erzeugten Krümmungsradius ist. Dabei lassen sich Krümmungsradien erzeugen, die insbesondere weniger als 2% und auch weniger als 1% von dem Biegeradius abweichen. Damit können Fehler bei der Abschätzung der Rückfederkompensation vermieden und besonders exakte Biegeprozesse verwirklicht werden.The Method is now characterized by the fact that this springback as a result of bending during the plastic deformation of the material by the forming tool very low. As a result, a precise bending or an accurate setting of the bending radius possible, so that this particular identical to the final generated radius of curvature is. This allows radii of curvature especially less than 2% and less than 1% deviate from the bending radius. This can cause errors in the estimation of the Springback compensation avoided and particularly precise bending processes can be realized.
  • Gemäß einer weiteren zweckmäßigen Ausführungsform des Verfahrens weist das Umformwerkzeug eine Rotationsgeschwindigkeit um das Stangenmaterial von 50 bis 3000 l/min [Umdrehungen pro Minute], auf. Die Rotationsgeschwindigkeit ist bevorzugt im oberen angegebenen Bereich zu wählen, um ein wirtschaftliches Verfahren bei akzeptablen Fliehkräften durchzuführen. Dabei können sich das gesamte Umformwerkzeug und/oder dessen (einzelne) Walzen mit dieser Rotationsgeschwindigkeit relativ um das Stangenmaterial herum bewegen.According to one further expedient embodiment of the method, the forming tool has a rotational speed around the rod material from 50 to 3000 l / min [revolutions per minute], on. The rotation speed is preferably indicated in the upper part Range to choose to carry out an economic process with acceptable centrifugal forces. there can the entire forming tool and / or its (individual) rolls with this rotational speed relative to the rod material around move.
  • Ein besonders schnell umlaufendes Umformwerkzeug überführt das Material in der Einflusszone des Umformwerkzeugs in einen Spannungszustand, bei dem der Werkstoff des Stangenmaterials schon teilweise oder ganz zum Fließen gebracht wird, so dass für den eigentlichen Biegeprozess keine hohen Kräfte mehr erforderlich sind und die Rückfederung zusätzlich verringert wird.One particularly fast circulating forming tool transfers the material in the zone of influence the forming tool in a state of stress, wherein the material the rod material is already partially or completely brought to flow, so for the actual bending process no longer required high forces and the springback additionally is reduced.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Verhältnis von Biegeradius (RB) zu einem zweiten Durchmesser (D2) in einem Bereich von 1 bis 5 liegt (5 ≥ RB / D2 ≥ 1), bevorzugt in einem Bereich von 1 bis 3 und besonders bevorzugt in einem Bereich von 1 bis 2. Dieses Verhältnis von eingestelltem Biegeradius RB zu einem zweiten Durchmesser D2, der den Außendurchmesser nach dem Umformen des Stangenmaterials beschreibt, ist eine Kenngröße für den erreichbaren Umformgrad der Biegung des Stangenmaterials.According to a further embodiment, it is provided that the ratio of bending radius (R B ) to a second diameter (D 2 ) lies in a range of 1 to 5 (5 ≥ R B / D 2 ≥ 1), preferably in a range of 1 This ratio of set bending radius R B to a second diameter D 2 , which describes the outer diameter after the forming of the rod material is a parameter for the achievable degree of deformation of the bending of the rod material.
  • Ferner ist es vorteilhaft, dass Stangenmaterial insbesondere auch aus hochfestem Werkstoff bearbeitet wird, z. B. aus hitzebeständigem Stahl, TRIP-Stahl (Transformation Induced Plasticity), Dualphasenstahl, Titan-Legierungen oder Aluminium-Legierungen.Further it is advantageous that rod material in particular also made of high-strength Material is processed, for. Made of heat-resistant steel, TRIP steel (transformation Induced Plasticity), dual phase steel, titanium alloys or aluminum alloys.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird der Schritt b) mit variierender Umlaufgeschwindigkeit des Umformwerkzeuges durchgeführt, wobei insbesondere lokal begrenzte Teilbereiche des Stangenmaterials hinsichtlich der Materialeigenschaften beeinflusst werden, insbesondere verfestigt werden. Die Umlaufgeschwindigkeit wird dabei signifikant variiert, insbesondere um mehr als 10%, bevorzugt um mehr als 25% und besonders um mehr als 50% der vorliegenden Drehzahl. Bevorzugt ist, dass die Umlaufgeschwindigkeit zumindest einmal erhöht und einmal erniedrigt wird, insbesondere wieder auf einen Ausgangswert. Die Änderung kann dabei insbesondere sprunghaft erfolgen, um die gewünschten Materialeigenschaften mit hoher Trennschärfe in den einzelnen lokal begrenzten Teilbereichen zu erzeugen. Die weiteren Parameter, wie Zustellung des Umformwerkzeugs in radialer Richtung, Vorschub des Stangenmaterials, usw. können in vorteilhafter Weise diesen Effekt unterstützen und dementsprechend angepasst, bzw. variiert werden. Damit lassen sich beispielsweise Versagensstellen des Bauteils gezielt und definiert erzeugen.According to one Another advantageous embodiment, the step b) with varying Circulation speed of the forming tool performed, wherein in particular locally limited portions of the rod material in terms the material properties are influenced, in particular solidified. The rotational speed is significantly varied, in particular by more than 10%, preferably by more than 25% and especially by more than 50% of the present speed. It is preferred that the rotational speed increased at least once and once lowered, in particular to an initial value. The change In this case, in particular, it can be jumped to the desired material properties with high selectivity to generate in the individual localized sub-areas. The other parameters, such as delivery of the forming tool in radial Direction, feed of the bar material, etc. can advantageously this Support effect and accordingly adjusted or varied. Leave it For example, failure points of the component targeted and defined produce.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung auf die sich die Erfindung ferner richtet, ist dadurch gekennzeichnet, dass sie zum Umformen eines Stangenmaterials geeignet ist, aufweisend
    • – wenigstens ein in Umfangsrichtung um das Stangenmaterial umlaufendes Umformwerkzeug zur Reduzierung eines ersten Durchmessers des Stangenmaterials hin zu einem kleineren zweiten Durchmesser,
    • – eine Vorschubeinheit zum Erzeugen eines Vorschubs des Stangenmaterials gegenüber dem umlaufenden Umformwerkzeug und
    • – eine relativ zum Umformwerkzeug bewegbare Ablenkvorrichtung zum Biegen des Stangenmaterials.
    The device according to the invention, to which the invention further relates, is characterized in that it is suitable for forming a bar material comprising
    • At least one forming tool circulating around the rod material in the circumferential direction for reducing a first diameter of the rod material to a smaller second diameter,
    • - A feed unit for generating a feed of the rod material relative to the rotating forming tool and
    • A deflecting device movable relative to the forming tool for bending the bar stock.
  • Die hier beschriebene Vorrichtung eignet sich insbesondere zur Durchführung des hier ebenfalls erfindungsgemäß beschriebenen Verfahrens. Auch deshalb kann zur Erläuterung der Funktion bzw. Betriebsweise der Vorrichtung auf die Erläuterungen zum beschriebenen Umformverfahren zurückgegriffen werden.The Device described here is particularly suitable for carrying out the also described here according to the invention Process. Also, therefore, to explain the function or operation the device to the explanations to recourse to the described forming process.
  • Mit „Vorrichtung" ist hier einerseits eine eigens für diesen Zweck errichtete Anlage gemeint, als auch ein Werkzeugsatz, der sich z. B. auf Drehvorrichtungen aufbauen lässt.With "device" is here on the one hand a specially for meant this purpose plant, as well as a tool set, the z. B. can build on turning devices.
  • Zur Durchführung eines kombinierten Umform-Biege-Verfahrens weist die Vorrichtung eine Vorschubeinheit auf, die Stangenmaterial entweder durch das Umformwerkzeug hindurch drückt oder es durch das Umformwerkzeug hindurch zieht. Eine Kombination dieser beiden Ausprägungen ist ebenfalls möglich. Darüber hinaus hat die Vorrichtung (wenigstens ein) umlaufendes Umformwerkzeug. Dieses Umformwerkzeug kann vollständig oder teilweise (z. B. einzelne mit dem Stangenmaterial in Kontakt stehende Rollkörper) um das Stangenmaterial herum rotieren. Die Rotationsachse des Umformwerkzeuges liegt dabei bevorzugt im Wesentlichen parallel zur Vorschubrichtung des Stangenmaterials im Bereich des Umformwerkzeuges, so dass eine Umformkraft auf dessen Querschnitt tangential und radial einwirken kann. Die Ablenkvorrichtung, die dem Umformwerkzeug in Vorschubrichtung nachgeschaltet ist, biegt das Stangenmaterial und hat zu diesem Zweck eine angepasste Aufnahme bzw. Führung für das Stangenmaterial. Es sei hier noch darauf hinzuweisen, dass ggf. zumindest zwei der hier angeführten Aggregate (Umformwerkzeug, Vorschubeinheit, Ablenkvorrichtung) miteinander kombiniert bzw. integriert ausgeführt sein können.For performing a combined forming-bending process, the apparatus comprises a feed unit which either pushes bar stock through the forming tool or pulls it through the forming tool. A combination of these two characteristics is also possible. In addition, the device (we at least one) circumferential forming tool. This forming tool may rotate completely or partially (eg, individual rolling elements in contact with the bar stock) around the bar stock. The rotational axis of the forming tool is preferably substantially parallel to the feed direction of the rod material in the region of the forming tool, so that a forming force can act tangentially and radially on the cross section thereof. The deflector, which is downstream of the forming tool in the feed direction, bends the bar stock and for this purpose has an adapted receptacle or guide for the bar stock. It should be pointed out here that if necessary at least two of the units mentioned here (forming tool, feed unit, deflection device) can be combined or integrated with one another.
  • Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführung der Vorrichtung weist diese eine Steuerung auf, die insbesondere programmierbar ist oder einen direkten Eingriff möglich macht und durch die insbesondere alle Komponenten der Vorrichtung automatisiert ansteuerbar sind.According to one particularly advantageous embodiment the device has this control, in particular is programmable or makes a direct intervention possible and automated by the particular all components of the device are controllable.
  • Insbesondere ist durch die Steuerung die Ablenkvorrichtung positionierbar. Dabei ist mit „Positionieren" insbesondere ein Verschieben im dreidimensionalen Raum hinter dem Umformwerkzeug gemeint, als auch ein Verdrehen der Ablenkvorrichtung um alle drei Raumachsen. Insbesondere lässt sich die Position der Ablenkvorrichtung während des Umformprozesses ansteuern und verändern. Somit ist auch eine Führung des noch ungebogenen aber bereits umgeformten Stangenmaterials nach dem Umformwerkzeug möglich, so dass eine zusätzliche Führung des Stangenmaterials zur Ablenkvorrichtung nicht zwingend erforderlich ist.Especially the deflection device can be positioned by the controller. there is in particular with "Positioning" Moving in the three-dimensional space behind the forming tool meant, as well as a twisting of the deflector by all three Spatial axes. In particular, lets to control the position of the deflection during the forming process and change. Thus, also a guide of the still unbent but already formed bar stock the forming tool possible, so that an additional guidance of the Rod material for deflecting not mandatory is.
  • Die Steuerung ist weiterhin insbesondere dazu geeignet, wenigstens eine der folgenden Funktionen zu erfüllen: den Vorschub, die Rotationsgeschwindigkeit des Umformwerkzeuges und die Positionierung des Dornes zur Abstützung eines Innenquerschnittes anzusteuern, zu regeln oder zu positionieren.The Control is furthermore particularly suitable, at least one to perform the following functions: the feed, the rotational speed of the forming tool and positioning the mandrel to support an internal cross section to control, regulate or position.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist das wenigstens eine Umformwerkzeug ein rotierendes Drückwalzwerkzeug. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist dieses Drückwalzwerkzeug einen Grundkörper mit einer Ausnehmung auf, durch die das Stangenmaterial während des Prozesses hindurchgeführt wird. Weiter sind auf diesem Grundkörper mehrere Walzen angeordnet, die um ihre eigene Achse drehbar sind, und mit dem Stangenmaterial in Kontakt sind und so die Umformung des Stangenmaterials bewirken. Dabei können zumindest zwei aber auch mehr (z. B. 4, 5, 6, 8, 10) Walzen um das Stangenmaterial herum auf dem Grundkörper des Drückwalzwerkzeuges angeordnet sein. Die Walzen sind bevorzugt zylindrisch, dies ist aber nicht zwingend erforderlich.According to one further advantageous embodiment the at least one forming tool is a rotating flow-forming tool. In a particularly preferred embodiment, this flow-forming tool a basic body with a recess through which the rod material during the Process passed becomes. Furthermore, several rollers are arranged on this base body, which are rotatable about their own axis, and with the bar material are in contact and so cause the deformation of the rod material. It can at least two but more (eg 4, 5, 6, 8, 10) rolls around the Rod material arranged around on the base body of the flow-forming tool be. The rollers are preferably cylindrical, but this is not absolutely necessary.
  • Die Walzen sind zudem regelmäßig selbst angetrieben. Die Achsen der Walzen sind insbesondere parallel zur Rotationsachse des Umformwerkzeuges angeordnet.The Rollers are also regularly driven by themselves. The axes of the rollers are in particular parallel to the axis of rotation arranged the forming tool.
  • Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform des Drückwalzwerkzeuges weist das rotierende Drückwalzwerkzeug radial zustellbare Walzen und die Vorrichtung insbesondere eine Steuerung insbesondere zum automatisierten Zustellen der Walzen auf. Die auf dem Grundkörper des rotierenden Drückwalzwerkzeugs angeordneten Walzen sind dabei auf dem Grundkörper des Drückwalzwerkzeugs radial zum umzuformenden Stangenmaterial zustellbar, oder auch entfernbar, so dass verschiedene Außenkonturen und/oder Grade der plastischen Verformung des Stangenmaterials erzeugbar sind. Insbesondere ist die Geschwindigkeit der Zustellung mit der Geschwindigkeit des Vorschubes zu koppeln, so dass Übergänge wie z. B. Radien oder Konizitäten beliebig angepasst werden können.According to one particularly advantageous embodiment of the flow-forming tool has the rotating flow-forming tool radially deliverable rollers and the device in particular a Control in particular for automated delivery of the rollers on. The on the main body of the rotating flow-forming tool arranged rollers are on the main body of the flow-forming tool radially to deliverable bar stock, or even removable, so that different outer contours and / or degrees of plastic deformation of the rod material are. In particular, the speed of delivery with the Speed of feed to couple, so that transitions like z. B. radii or conicities arbitrary can be adjusted.
  • Weiterhin können die Walzen unterschiedliche Formen aufweisen. Sie können konisch geformt sein, zylindrisch oder auch sphärisch und insbesondere weitere beliebige Formen aufweisen.Farther can the rollers have different shapes. They can be conical be shaped, cylindrical or spherical and in particular more have any shapes.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Vorrichtung weist diese einen Dorn auf, der wenigstens teilweise einen Innenquerschnitt des Stangenmaterials in wenigstens einem Teilbereich einer Einflusszone des wenigstens einen Umformwerkzeugs abstützt. Der Dorn ist regelmäßig gegenüber der Position des Umformwerkzeugs relativ verfahrbar und kann insbesondere in das Umformwerkzeug teilweise eintauchen.According to one further advantageous embodiment of the device, this has a mandrel, at least partially an inner cross-section of the rod material in at least a portion of an influence zone the at least one forming tool is supported. The thorn is regular opposite the Position of the forming tool relatively movable and can in particular partially immerse in the forming tool.
  • Das erfindungsgemäße Stangenmaterial wird durch das erfindungsgemäße Verfahren oder durch die erfindungsgemäße Vorrichtung erzeugt und weist mindestens eine Versagenszone auf. Diese Versagenszone wird insbesondere durch we nigstens eine lokal abweichend Materialeigenschaft des Stangenmaterials definiert, die insbesondere durch abgestimmte Verfahrensvarianten in das Stangenmaterial eingebracht werden. Diese lokal abweichenden Materialeigenschaften können dabei insbesondere über den gesamten, in axialer Erstreckungsrichtung des Stangenmaterials begrenzten, Umfang vorliegen, wobei insbesondere über den gesamten Querschnitt des Stangenmaterials (gegenüber anderen axialen Bereichen) abweichende Materialeigenschaften vorliegen. Dabei können auch Teilbereiche des Umfangs eines axialen Stangenmaterialabschnitts oder Teilbereiche des Querschnittes des Stangenmaterials lokal abweichende Materialeigenschaften aufweisen. Insbesondere ist das Stangenmaterial in diesen Bereichen besonders spröde ausgeführt, so dass durch diese Materialeigenschaft eine Versagensstelle definiert ist. Als Materialeigenschaft kommt insbesondere eine mechanische Eigenschaft in Betracht, ggf. wenigstens eine aus der Gruppe: Festigkeit, Härte, Duktilität, Gefügeaufbau, Verfestigung, Umformgrad, etc..The rod material according to the invention is produced by the method according to the invention or by the device according to the invention and has at least one failure zone. This failure zone is defined in particular by we least one locally deviating material property of the rod material, which are introduced in particular by coordinated process variants in the rod material. These locally deviating material properties may in particular be present over the entire circumference bounded in the axial direction of extension of the rod material, whereby deviating material properties are present over the entire cross section of the rod material (in comparison to other axial regions). In this case, portions of the circumference of an axial bar material portion or portions of the cross section of the Rod material locally differing material properties. In particular, the rod material is made particularly brittle in these areas, so that a failure point is defined by this material property. A material property is, in particular, a mechanical property, possibly at least one of the group: strength, hardness, ductility, microstructure, solidification, degree of deformation, etc.
  • Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren besonders bevorzugte Ausführungsvarianten der Erfindung zeigen, auf die sie jedoch nicht beschränkt ist. Es zeigen schematisch:The Invention and the technical environment are described below closer to the figures explained. It should be noted that the figures were particularly preferred variants of the invention to which, however, it is not limited. They show schematically:
  • 1: eine Vorrichtung während des Prozesses in perspektivischer Ansicht, 1 : a device during the process in perspective view,
  • 2: eine weitere Vorrichtung während des Prozesses in perspektivischer Ansicht, 2 : another device during the process in perspective view,
  • 3: eine Vorrichtung während des Prozesses in einer Aufsicht, 3 : a device during the process in a supervision,
  • 4: eine weitere Vorrichtung während des Prozesses in einer Aufsicht und 4 : another device during the process in a supervision and
  • 5: einen Querschnitt durch die Seitenansicht einer Vorrichtung. 5 : a cross section through the side view of a device.
  • 1 zeigt hierbei die Vorrichtung 13 zum kombinierten Druckwalzen und Biegen eines Stangenmaterials 1 durch ein rotierendes Drückwalzwerkzeug 16, das hier als Umformwerkzeug 2 eingesetzt wird, mit drei Walzen 17, die um das, durch das Umformwerkzeug 2 durchgeführte, Stangenmaterial 1 herum drehbar angeordnet sind. Das Stangenmaterial 1 weist dabei einen ersten Durchmesser 3 vor dem Umformwerkzeug 2 auf und wird durch eine Vorschubeinrichtung 14 mit einem Vorschub 15 durch das Umformwerkzeug 2 hindurch gedrückt. Dabei wird der Durchmesser 3 des Stangenmaterials 1 in Folge des Umformprozesses durch das Umformwerkzeug 2 auf einen zweiten Durchmesser 11 nach dem Umformwerkzeug 2 reduziert. In Folge des Umformens durch die Walzen 17 wird das Material des Stangenmaterials 1 in der Einflusszone 5 des Umformwerkzeugs 2 teilweise (außen) plastisch verformt, so dass das Biegen des Stangenmaterials 1 mit geringeren Kräften möglich wird. 1 shows here the device 13 for combined pressure rolling and bending a bar stock 1 through a rotating flow-forming tool 16 , here as a forming tool 2 is used, with three rollers 17 that around, by the forming tool 2 performed, bar material 1 are arranged rotatably around. The bar material 1 has a first diameter 3 in front of the forming tool 2 on and off by a feed device 14 with a feed 15 through the forming tool 2 pressed through. This is the diameter 3 of the bar material 1 as a result of the forming process by the forming tool 2 to a second diameter 11 after the forming tool 2 reduced. As a result of forming by the rollers 17 becomes the material of the bar material 1 in the zone of influence 5 of the forming tool 2 partially plastically deformed (outside), so that the bending of the bar material 1 with less power is possible.
  • Die dem Umformwerkzeug 2 nachgeordnete Ablenkvorrichtung 4 wird derart eingestellt, gegebenenfalls durch eine Steuerung 18, dass ein Biegeradius 9 erzeugt wird. Dabei wird dieser Biegeradius 9 in der Steuerung 18 eingegeben oder an der Vorrichtung 13 eingestellt, wobei in Folge der Rückfederung des Stangenmaterials 1 nach dem Biegen ein Krümmungsradius 10 im erzeugten Endprodukt des Stangenmaterials 1 auftritt.The forming tool 2 downstream deflecting device 4 is set in this way, if necessary by a controller 18 that a bend radius 9 is produced. This bending radius is 9 in the controller 18 entered or on the device 13 adjusted, due to the springback of the rod material 1 after bending, a radius of curvature 10 in the final product of the bar stock 1 occurs.
  • Die Steuerung 18 ist insbesondere für eine gemeinsame Steuerung wenigstens von Vorschubeinheit 14, Dreh- und Zustellgeschwindigkeit bzw. Zustellweg der Walzen 17, Drehgeschwindigkeit des Umformwerkzeugs 2 und Positionierung der Ablenkvorrichtung 4 geeignet. Dies ist in 1 durch die gestrichelten Verbindungslinien zwischen Steuereinheit 18 und den einzelnen Vorrichtungskomponenten dargestellt.The control 18 is in particular for a common control of at least feed unit 14 , Rotation and delivery speed or feed path of the rollers 17 , Rotational speed of the forming tool 2 and positioning the deflection device 4 suitable. This is in 1 through the dashed connecting lines between the control unit 18 and the individual device components.
  • 2 zeigt eine weitere Vorrichtung 13 in perspektivischer Ansicht, wobei die Rückseite des Umformwerkzeugs 2 mit den Walzenachsenaufnahmen 23 in dem Grundkörper 19 dargestellt ist. Die Ablenkvorrichtung 4 ist als Matrize ausgeführt, durch die sich das Stangenmaterial 1 erstreckt. Durch das Umformwerkzeug 2 wird der erste Durchmesser 3 des Stangenmaterials auf den zweiten Durchmesser 11 reduziert. 2 shows another device 13 in a perspective view, wherein the back of the forming tool 2 with the roller axle shots 23 in the main body 19 is shown. The deflection device 4 is designed as a die through which the rod material 1 extends. Through the forming tool 2 becomes the first diameter 3 of the rod material to the second diameter 11 reduced.
  • 3 zeigt schematisch eine Aufsicht auf das Drückwalzwerkzeug 16, das im Wesentlichen aus einem Grundkörper 19 und, in diesem Fall, aus drei auf dem Grundkörper 19 drehbar angeordneten Walzen 17 besteht. Dabei rotiert das Drückwalzwerkzeug 16 mit seinem Grundkörper 19 und den Walzen 17 um das Stangenmaterial 1, das im Bereich vor dem Umformwerkzeug einen ersten Durchmesser 3 aufweist und im umgeformten Zustand nach dem Umformwerkzeug einen zweiten Durchmesser 11. Die Walzen 17 sind in dieser Ausführungsform in einer konischen Ausführung dargestellt, deren kleinerer Durchmesser mit dem ersten Durchmesser 3 des Stangenmaterials 1 in Eingriff kommt und deren größerer Durchmesser den umgeformten zweiten Durchmesser 11 des Stangenmaterials 1 erzeugt. 3 schematically shows a plan view of the flow-forming tool 16 , which consists essentially of a basic body 19 and, in this case, three on the base 19 rotatably arranged rollers 17 consists. The spinning mill rotates 16 with his body 19 and the rollers 17 around the bar material 1 , which in the area in front of the forming tool has a first diameter 3 has and in the deformed state after the forming a second diameter 11 , The rollers 17 are shown in this embodiment in a conical design whose smaller diameter with the first diameter 3 of the bar material 1 engages and whose larger diameter the reshaped second diameter 11 of the bar material 1 generated.
  • 4 zeigt schematisch eine Aufsicht einer weiteren Vorrichtung 13, mit einem Walzdrückwerkzeug 16, im Wesentlichen bestehend aus einem Grundkörper 19 und darauf angeordneten Walzen 17, die durch Vorschubeinheiten eine Zustellbewegung 20 ausführen können. Während des Prozesses drehen sich der Grundkörper 19 in einer ersten Drehrichtung 21 um das Stangenmaterial 1 und die Wal zen in einer zweiten Drehrichtung 22, wobei die Walzen 17 auf dem Umfang des Stangenmaterials 1 abrollen. 4 schematically shows a plan view of another device 13 , with a roll-forming tool 16 consisting essentially of a basic body 19 and rolls arranged thereon 17 , which by feed units a feed movement 20 can execute. During the process, the main body rotate 19 in a first direction of rotation 21 around the bar material 1 and the whale zen in a second direction 22 , where the rollers 17 on the circumference of the bar material 1 roll.
  • 5 zeigt schematisch einen Querschnitt durch die Vorrichtung 13, wobei hier ein hohles Stangenmaterial 1 dargestellt ist, mit einem ersten Durchmesser 3 vor dem Umformwerkzeug 2 und einem Innenquerschnitt 6 und einer dementsprechenden Wandstärke 12. Das Stangenmaterial 1 wird im Bereich der Einflusszone 5 des Umformwerkzeugs 2 von dem ersten Durchmesser 3 auf den zweiten Durchmesser 11 reduziert, wobei ein Dorn 7 wenigstens in einen Teilbereich 8 der Einflusszone 5 des Umformwerkzeugs 2 eingeschoben ist, so dass in diesem Bereich das Stangenmaterial 1 mit seinem Innenquerschnitt 6 auf dem Dorn 7 abgestützt ist. In einem axial begrenzten Teilbereich des Stangenmaterials 1 wird durch entsprechende Veränderung einzelner oder mehrerer Verfahrensparameter eine Versagenszone 24 erzeugt. 5 schematically shows a cross section through the device 13 Here is a hollow bar stock 1 is shown, with a first diameter 3 in front of the forming tool 2 and an inner cross section 6 and a corresponding wall thickness 12 , The bar material 1 becomes in the area of the influence zone 5 of the forming tool 2 from the first diameter 3 on the second diameter 11 reduced, being a thorn 7 at least in a subarea 8th the zone of influence 5 of the forming tool 2 is inserted, so that in this area the bar material 1 with its inner cross section 6 on the spine 7 is supported. In an axially limited portion of the bar material 1 is a failure zone by appropriate change of one or more process parameters 24 generated.
  • Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Es sind vielmehr zahlreiche Abwandlungen der Erfindung im Rahmen der Patentansprüche möglich.The The present invention is not limited to the illustrated embodiments limited. Rather, numerous variations of the invention are within the scope of the claims possible.
  • 11
    Stangenmaterialbar material
    22
    Umformwerkzeugforming tool
    33
    Erster Durchmesser (D1)First diameter (D 1 )
    44
    Ablenkvorrichtungdeflector
    55
    Einflusszoneaffected zone
    66
    InnenquerschnittInternal cross-section
    77
    Dornmandrel
    88th
    Teilbereichsubregion
    99
    Biegeradius (RB)Bending radius (R B )
    1010
    Krümmungsradius (RK)Radius of curvature (R K )
    1111
    Zweiter Durchmesser (D2)Second diameter (D 2 )
    1212
    WandstärkeWall thickness
    1313
    Vorrichtungcontraption
    1414
    Vorschubeinheitfeed unit
    1515
    Vorschubfeed
    1616
    DrückwalzwerkzeugFlow-forming tool
    1717
    Walzenroll
    1818
    Steuerungcontrol
    1919
    Grundkörperbody
    2020
    Zustellbewegunginfeed
    2121
    Erste DrehrichtungFirst direction of rotation
    2222
    Zweite DrehrichtungSecond direction of rotation
    2323
    WalzenachsenaufnahmeRoll axis recording
    2424
    Versagenszonefailure zone

Claims (13)

  1. Verfahren zum Umformen eines Stangenmaterials (1) aufweisend zumindest die folgenden Schritte: a) Zuführen des Stangenmaterials (1) mit einem ersten Durchmesser (3) zu einem in Umfangsrichtung um das Stangenmaterial (1) umlaufenden Umformwerkzeug (2), b) Reduzieren des ersten Durchmessers (3) des Stangenmaterials (1) durch das umlaufende Umformwerkzeug (2) hin zu einem kleinerer zweiten Durchmesser (11), c) Biegen des Stangenmaterials (1) durch eine, dem Umformwerkzeug (2) nachgeordnete Ablenkvorrichtung (4), wobei das Biegen des Stangenmaterials (1) im Bereich einer Einflusszone (5) des Umformwerkzeugs (2) erfolgt.Method for forming a rod material ( 1 ) comprising at least the following steps: a) feeding the bar material ( 1 ) with a first diameter ( 3 ) to a circumferentially around the rod material ( 1 ) circumferential forming tool ( 2 ), b) reducing the first diameter ( 3 ) of the bar material ( 1 ) by the circumferential forming tool ( 2 ) to a smaller second diameter ( 11 ), c) bending the bar material ( 1 ) by a, the forming tool ( 2 ) downstream deflecting device ( 4 ), wherein the bending of the bar material ( 1 ) in the area of an influence zone ( 5 ) of the forming tool ( 2 ) he follows.
  2. Verfahren nach Patentanspruch 1, wobei ein Innenquerschnitt (6) eines hohlen Stangenmaterials (1) durch einen Dorn (7) in wenigstens einem Teilbereich (8) der Einflusszone (5) des Umformwerkzeugs (2) gestützt ist.Method according to claim 1, wherein an internal cross-section ( 6 ) of a hollow bar material ( 1 ) through a spike ( 7 ) in at least one subarea ( 8th ) of the influence zone ( 5 ) of the forming tool ( 2 ) is supported.
  3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei in Schritt c) ein Biegeradius (9) eingestellt wird, der höchstens 5%, insbesondere höchstens 3%, von einem Krümmungsradius (10) des gebogenen Stangenmaterials (1) abweicht.Method according to one of the preceding claims, wherein in step c) a bending radius ( 9 ) of not more than 5%, in particular not more than 3%, of a radius of curvature ( 10 ) of the bent bar material ( 1 ) deviates.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei das Umformwerkzeug (2) eine Rotationsgeschwindigkeit um das Stangenmaterial (1) von 50 bis 3000 U/min aufweist.Method according to one of the preceding claims, wherein the forming tool ( 2 ) a rotational speed around the bar material ( 1 ) of 50 to 3000 rpm.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei ein Verhältnis von Biegeradius (9) zu einem zweiten Durchmesser (11) im Bereich von 1 bis 5 liegt.Method according to one of the preceding claims, wherein a ratio of bending radius ( 9 ) to a second diameter ( 11 ) is in the range of 1 to 5.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei Stangenmaterial (1) aus wenigstens einem Werkstoff der folgenden Gruppe bearbeitet wird: hitzebeständiger Stahl, TRIP-Stahl, Dualphasenstahl, Titan-Legierungen, Aluminium-Legierungen.Method according to one of the preceding claims, wherein bar material ( 1 ) of at least one material of the following group: heat-resistant steel, TRIP steel, dual-phase steel, titanium alloys, aluminum alloys.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei der Schritt b) mit variierender Umlaufgeschwindigkeit des Umformwerkzeuges (2) durchgeführt wird.Method according to one of the preceding claims, wherein the step b) with varying rotational speed of the forming tool ( 2 ) is carried out.
  8. Vorrichtung (13) zum Umformen eines Stangenmaterials (1), aufweisend – wenigstens ein in Umfangsrichtung um das Stangenmaterial (1) umlaufendes Umformwerkzeug (2) zur Reduzierung eines ersten Durchmessers (3) des Stangenmaterials (1), – eine Vorschubeinheit (14) zum Erzeugen eines Vorschubs (15) des Stangenmaterials (1) gegenüber dem umlaufenden Umformwerkzeug (2), und – eine relativ zum Umformwerkzeug (2) bewegbare Ablenkvorrichtung (4) zum Biegen des Stangenmaterials (1).Contraption ( 13 ) for forming a rod material ( 1 ), comprising - at least one in the circumferential direction around the rod material ( 1 ) circulating forming tool ( 2 ) for reducing a first diameter ( 3 ) of the bar material ( 1 ), - a feed unit ( 14 ) for generating a feed ( 15 ) of the bar material ( 1 ) in relation to the surrounding forming tool ( 2 ), and - a relative to the forming tool ( 2 ) movable deflection device ( 4 ) for bending the bar stock ( 1 ).
  9. Vorrichtung (13) nach Patentanspruch 8, aufweisend eine Steuerung (18), insbesondere zum automatisierten Positionieren der Ablenkvorrichtung (4).Contraption ( 13 ) according to claim 8, comprising a controller ( 18 ), in particular for automated positioning of the deflection device ( 4 ).
  10. Vorrichtung (13) nach einem der Patentansprüche 8 oder 9, wobei das wenigstens eine Umformwerkzeug (2) ein rotierendes Drückwalzwerkzeug (16) ist.Contraption ( 13 ) according to one of the claims 8 or 9, wherein the at least one forming tool ( 2 ) a rotating flow-forming tool ( 16 ).
  11. Vorrichtung (13) nach Patentanspruch 10, wobei das rotierende Drückwalzwerkzeug (16) radial zustellbare Walzen (17) und die Vorrichtung (13) insbesondere eine Steuerung (18), insbesondere zum automatisierten Zustellen der Walzen (17), aufweist.Contraption ( 13 ) according to claim 10, wherein the rotating flow-forming tool ( 16 ) radially deliverable rollers ( 17 ) and the device ( 13 ), in particular a controller ( 18 ), in particular for automated delivery of the rolls ( 17 ), having.
  12. Vorrichtung (13) nach einem der Patentansprüche 8 bis 11, aufweisend einen Dorn (7), der wenigstens teilweise einen Innenquerschnitt (6) eines hohlen Stangenmaterials (1) in wenigstens einem Teilbereich (8) einer Einflusszone (5) des wenigstens einen Umformwerkzeugs (2) abstützt.Contraption ( 13 ) according to one of the claims 8 to 11, comprising a mandrel ( 7 ), which at least partially has an internal cross-section ( 6 ) of a hollow bar material ( 1 ) in at least one subarea ( 8th ) of an influence zone ( 5 ) of the at least one forming tool ( 2 ) is supported.
  13. Stangenmaterial (1), hergestellt durch ein Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 7 oder mit einer Vorrichtung (13) nach einem der Patentansprüche 8 bis 12, wobei mindestens eine Versagenszone (24) vorgesehen ist.Bar material ( 1 ), produced by a method according to one of the claims 1 to 7 or with a device ( 13 ) according to one of the claims 8 to 12, wherein at least one failure zone ( 24 ) is provided.
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