DE102015010445A1 - Method and device for producing a hybrid component - Google Patents

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Matthias Schroeder
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Dudziak Kai-Uwe Dr-Ing De
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren (10) zum Herstellen eines Hybridbauteils. Dazu wird zunächst ein Halbzeug (24), welches ein Hohlraum aufweist, in einem eine Kavität aufweisenden Werkzeug (13) angeordnet (S1). Anschließend erfolgt ein Innenhochdruckumformen (S2) des in dem Werkzeug (13) angeordneten Halbzeugs (24) mittels eines Mediums. Danach wird ein Kunststoff in einen Teilbereich der Kavität des Werkzeugs (13) unter Ausbildung eines Kunststoffteils an einer Außenumfangsfläche des Halbzeugs (24) eingespritzt (S3). Beim Innenhochdruckumformen (S2) wird ein Druck des Mediums eingestellt, bei welchem das Halbzeug (24) nicht in den Teilbereich der Kavität eingeformt wird.The invention relates to a method (10) for producing a hybrid component. For this purpose, first of all a semifinished product (24), which has a cavity, is arranged in a tool (13) having a cavity (S1). Subsequently, hydroforming (S2) of the semi-finished product (24) arranged in the tool (13) takes place by means of a medium. Thereafter, a plastic is injected into a portion of the cavity of the tool (13) to form a plastic part on an outer circumferential surface of the semifinished product (24) (S3). In hydroforming (S2), a pressure of the medium is set at which the semifinished product (24) is not molded into the subregion of the cavity.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Hybridbauteils sowie eine Vorrichtung zum Herstellen eines Hybridbauteils der in den Oberbegriffen der unabhängigen Patentansprüche angegebenen Art.The invention relates to a method for producing a hybrid component and to an apparatus for producing a hybrid component of the type specified in the preambles of the independent claims.

Hybridbauteile bestehen aus mindestens zwei Werkstoffen. Beispielsweise bildet ein Metall den Basiswerkstoff, welcher von einem Kunststoff ummantelt ist. Die Herstellung derartiger Hybridbauteile kann in mehreren getrennten Prozessen erfolgen, beispielsweise indem zunächst ein Halbzeug durch Innenhochdruckumformen in einem ersten Werkzeug umgeformt und danach mittels eines zweiten Werkzeugs ein Kunststoffteil an das umgeformte Halbzeug angespritzt wird. Ein derartiges Vorgehen ist jedoch relativ aufwendig und kann insbesondere aufgrund des dabei erforderlichen Werkzeugswechsels zu schlechten Toleranzen am Hybridbauteil führen.Hybrid components consist of at least two materials. For example, a metal forms the base material, which is encased by a plastic. The production of such hybrid components can be done in several separate processes, for example by first a semi-finished by hydroforming formed in a first tool and then molded by a second tool, a plastic part to the formed semi-finished product. However, such a procedure is relatively complicated and can lead to poor tolerances on the hybrid component, in particular due to the tool change required in this case.

Die WO 01/72495 A1 beschreibt ein gattungsgemäßes Verfahren zur Herstellung eines Hybridbauteils. Es wird zunächst ein Halbzeug, welches einen Hohlraum aufweist, in einem eine Kavität aufweisenden Werkzeug angeordnet. Anschließend erfolgt ein Innenhochdruckumformen des in dem Werkzeug angeordneten Halbzeugs mittels eines Fluids. Danach wird ein Kunststoff in einen Teilbereich der Kavität des Werkzeugs unter Ausbildung eines Kunststoffteils an einer Außenumfangsfläche des Halbzeugs eingespritzt. Der Teilbereich der Kavität, in den der Kunststoff eingespritzt wird, wird vor dem Einspritzen des Kunststoffs durch einen Schieber freigehalten. Unmittelbar vor dem Einspritzen des Kunststoffs wird der Schieber bewegt, wodurch der Teilbereich der Kavität freigegeben wird.The WO 01/72495 A1 describes a generic method for producing a hybrid component. First, a semifinished product, which has a cavity, is arranged in a cavity having a tool. Subsequently, hydroforming of the semi-finished product arranged in the tool takes place by means of a fluid. Thereafter, a plastic is injected into a portion of the cavity of the tool to form a plastic part on an outer peripheral surface of the semifinished product. The portion of the cavity into which the plastic is injected, is kept free by a slider before injecting the plastic. Immediately before the injection of the plastic, the slider is moved, whereby the portion of the cavity is released.

Dieser kombinierte Prozess, bei welchem das Hybridbauteil in einem einzigen Werkzeug hergestellt wird, benötigt eine relativ aufwendige Prozessregelung, da zeitgleich oder zeitversetzt mehrere Prozesse an dem Halbzeug durchgeführt werden müssen.This combined process, in which the hybrid component is manufactured in a single tool, requires a relatively complicated process control, since at the same time or with a delay several processes have to be carried out on the semifinished product.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine vereinfachte Herstellung von Hybridbauteilen zu ermöglichen.It is an object of the present invention to enable a simplified production of hybrid components.

Die Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Herstellen eines Hybridbauteils sowie durch eine Vorrichtung zum Herstellen eines Hybridbauteils mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.The object is achieved by a method for producing a hybrid component as well as by an apparatus for producing a hybrid component having the features of the independent patent claims. Advantageous embodiments with expedient and non-trivial developments of the invention are specified in the dependent claims.

Um eine vereinfachte Herstellung von Hybridbauteilen zu ermöglichen, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass ein Druck eines Mediums beim Innenhochdruckumformen eingestellt wird, bei welchem das Halbzeug nicht in den Teilbereich der Kavität eingeformt wird. Das Medium kann beispielsweise eine Flüssigkeit oder ein Gas sein. Mit anderen Worten wird das Halbzeug beim Innenhochdruckumformen derart mittels des Mediums von innen mit Druck beaufschlagt, dass sich das Halbzeug beim Umformen nur an die Flächen der Kavität anlegt, welche nicht den Teilbereich der Kavität aufweisen, in welchen der Kunststoff eingespritzt wird.In order to enable a simplified production of hybrid components, it is provided according to the invention that a pressure of a medium is adjusted during hydroforming in which the semifinished product is not molded into the partial region of the cavity. The medium may be, for example, a liquid or a gas. In other words, during hydroforming, the semifinished product is pressurized from the inside by means of the medium in such a way that the semifinished product only forms against the surfaces of the cavity during forming which do not have the partial region of the cavity into which the plastic is injected.

Durch die Verfahrenskombination aus Innenhochdruckumformen und Spritzgießen des Kunststoffs in einem einzigen Werkzeug ist die erzielbare Bauteilgenauigkeit höher als bei einem erforderlichen Wechsel zwischen zwei oder mehr Werkzeugen, da das Bauteil zwischen Innenhochdruckumformen und Spritzgussverfahren nicht bewegt werden muss. Ferner muss der Teilbereich der Kavität, in den der Kunststoff eingespritzt wird, nicht durch einen Schieber freigehalten werden. Dadurch sind weniger Bauteile notwendig, was die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens zum Herstellen des Hybridbauteils deutlich erhöht.The process combination of hydroforming and injection molding of the plastic in a single tool, the achievable component accuracy is higher than a required change between two or more tools, since the component between hydroforming and injection molding does not have to be moved. Furthermore, the portion of the cavity into which the plastic is injected, must not be kept free by a slide. As a result, fewer components are necessary, which significantly increases the cost-effectiveness of the method for producing the hybrid component.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das Einspritzen des Kunststoffs in den Teilbereich der Kavität des Werkzeugs nach dem Innenhochdruckumformen erfolgt. Mit anderen Worten ist das Verfahren zum Herstellen des Hybridbauteils so geregelt, dass das Innenhochdruckumformen des Halbzeugs und das Anspritzen des Kunststoffs zeitversetzt erfolgen. Zur Steuerung des Verfahrens kann eine Steuereinrichtung vorgesehen sein, welche beispielsweise als Mikrocontroller oder Mikroprozessor ausgebildet sein kann.An advantageous embodiment of the invention provides that the injection of the plastic takes place in the partial region of the cavity of the tool after hydroforming. In other words, the method for producing the hybrid component is regulated so that the hydroforming of the semifinished product and the injection molding of the plastic take place with a time delay. To control the method, a control device may be provided, which may be designed, for example, as a microcontroller or microprocessor.

Gemäß einer alternativen vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung erfolgen das Einspritzen des Kunststoffs in den Teilbereich der Kavität des Werkzeugs und das Innenhochdruckumformen des Halbzeugs gleichzeitig. Mit anderen Worten ist das Verfahren zum Herstellen des Hybridbauteils so geregelt, dass das Innenhochdruckumformen des Halbzeugs und das Anspritzen des Kunststoffs zeitlich überdeckend vorgenommen wird. Durch das Überschneiden der Verfahrensschritte wird die Gesamtzykluszeit, d. h. die Verfahrenszeit zum Herstellen des Hybridbauteils, reduziert. Eine Reduzierung der Verfahrenszeit führt zu einer besonders hohen Wirtschaftlichkeit.According to an alternative advantageous embodiment of the invention, the injection of the plastic in the partial region of the cavity of the tool and the hydroforming of the semifinished product take place simultaneously. In other words, the method for producing the hybrid component is regulated so that the hydroforming of the semifinished product and the injection molding of the plastic is made overlapping in time. By overlapping the process steps, the total cycle time, i. H. the process time for producing the hybrid component, reduced. A reduction of the process time leads to a particularly high efficiency.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass das Halbzeug vor dem Anordnen des Halbzeugs in dem Werkzeug vorgeformt wird. Durch das Vorformen des Halbzeugs können insbesondere komplexere Geometrien besser hergestellt werden.In a further advantageous embodiment of the invention, it is provided that the semifinished product is preformed before arranging the semifinished product in the tool. By preforming the semifinished product, in particular more complex geometries can be produced better.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Herstellen eines Hybridbauteils umfasst ein Werkzeug, welches eine Kavität aufweist, in welcher ein einen Hohlraum aufweisendes Halbzeug anordenbar ist. Des Weiteren umfasst die Vorrichtung eine Druckregeleinrichtung zum Innenhochdruckumformen des in der Kavität angeordneten Halbzeugs mittels eines Mediums. Ferner umfasst die Vorrichtung eine Spritzgießeinrichtung, welche mit einem Teilbereich der Kavität verbunden ist. Die Spritzgießeinrichtung ist dazu ausgebildet, einen Kunststoff in den Teilbereich zur Ausbildung eines Kunststoffteils an einer Außenumfangsfläche des Halbzeugs einzuspritzen. Des Weiteren ist die Druckregeleinrichtung dazu ausgebildet, beim Innenhochdruckumformen einen Druck des Mediums einzustellen, bei welchem das Halbzeug nicht in den Teilbereich der Kavität eingeformt wird. The device according to the invention for producing a hybrid component comprises a tool which has a cavity in which a semifinished product having a cavity can be arranged. Furthermore, the device comprises a pressure regulating device for hydroforming the semifinished product arranged in the cavity by means of a medium. Furthermore, the device comprises an injection molding device, which is connected to a partial region of the cavity. The injection molding device is designed to inject a plastic into the subregion for forming a plastic part on an outer peripheral surface of the semifinished product. Furthermore, the pressure regulating device is designed to set a pressure of the medium during hydroforming in which the semifinished product is not molded into the partial region of the cavity.

Die für das erfindungsgemäße Verfahren beschriebenen Vorteile und bevorzugten Ausführungsformen gelten auch für die erfindungsgemäße Vorrichtung, wobei die Vorrichtung insbesondere Mittel zur Durchführung der Verfahrensschritte aufweist.The advantages and preferred embodiments described for the method according to the invention also apply to the device according to the invention, the device having in particular means for carrying out the method steps.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of preferred embodiments and from the drawing. The features and feature combinations mentioned above in the description as well as the features and feature combinations mentioned below in the description of the figures and / or shown alone in the figures can be used not only in the respectively specified combination but also in other combinations or in isolation, without the scope of To leave invention.

Dabei zeigen:Showing:

1 eine schematische Darstellung eines Verfahrens zum Herstellen eines Hybridbauteils; 1 a schematic representation of a method for producing a hybrid component;

2 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Herstellen des Hybridbauteils in einer Querschnittsansicht; 2 a schematic representation of an apparatus for producing the hybrid component in a cross-sectional view;

3 eine schematische Darstellung einer Variante der Vorrichtung zum Herstellen des Hybridbauteils mit einer Innenhochdruckumform-Presse und einer Spritzgießeinrichtung in einer Draufsicht; und 3 a schematic representation of a variant of the apparatus for producing the hybrid component with a hydroforming press and an injection molding in a plan view; and

4 eine schematische Darstellung einer weiteren Variante der Vorrichtung zum Herstellen des Hybridbauteils mit einer Spritzgießmaschine, einer Druckerzeugungseinrichtung, einer Druckregeleinrichtung und einer Steuereinrichtung. 4 a schematic representation of another variant of the apparatus for producing the hybrid component with an injection molding machine, a pressure generating device, a pressure control device and a control device.

In den Figuren werden gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.In the figures, identical or functionally identical elements are provided with the same reference numerals.

In 1 ist schematisch ein Verfahren 10 zum Herstellen eines Hybridbauteils gezeigt, wobei dieses folgende Verfahrensschritte umfasst, welche nacheinander durchgeführt werden: Einlegen S1 eines Halbzeugs in ein eine Kavität aufweisendes Werkzeug, Innenhochdruckumformen S2 des Halbzeugs, Einspritzen S3 eines Kunststoffs in einen Teilbereich der Kavität an einer Außenumfangsfläche des Halbzeugs, Abkühlen S4 und Entnehmen S5 des Hybridbauteils.In 1 is schematically a method 10 for producing a hybrid component, which comprises the following method steps, which are carried out successively: inserting S1 of a semifinished product into a cavity having tool, hydroforming S2 of the semifinished product, injecting S3 of a plastic in a portion of the cavity on an outer peripheral surface of the semifinished product, cooling S4 and removing S5 of the hybrid component.

In 2 ist schematisch eine erste Ausführungsform einer Vorrichtung 12 zum Herstellen des Hybridbauteils gezeigt. Die Vorrichtung 12 umfasst ein Werkzeug 13, welches ein erstes Werkzeugteil 14 und ein zweites Werkzeugteil 16 aufweist. Dabei ist das erste Werkzeugteil 14 an einer ersten Aufspannplatte 18 und das zweite Werkzeugteil 16 an einer zweiten Aufspannplatte 20 angeordnet. Die Aufspannplatten 18, 20 bestehen beispielsweise aus einem massiv ausgeführten Metallblock, auf dem Maschinenkomponenten, in diesem Fall das erste Werkzeugteil 14 und das zweite Werkzeugteil 16, flexibel befestigt werden können.In 2 schematically is a first embodiment of a device 12 shown for producing the hybrid component. The device 12 includes a tool 13 which is a first tool part 14 and a second tool part 16 having. This is the first tool part 14 on a first clamping plate 18 and the second tool part 16 on a second clamping plate 20 arranged. The clamping plates 18 . 20 For example, consist of a solid executed metal block on the machine components, in this case the first tool part 14 and the second tool part 16 , can be flexibly fastened.

Bei dem Verfahren 10 zum Herstellen des Hybridbauteils wird zunächst das Halbzeug 24 in das Werkzeug 13 zwischen das erste Werkzeugteil 14 und das zweite Werkzeugteil 16 in der Kavität des Werkzeugs 13 angeordnet. Die Kavität des Werkzeugs 13 bildet eine Negativform des zu erzeugenden Hybridbauteils. Das Halbzeug 24 selbst weist einen Hohlraum auf. Beispielsweise ist das Halbzeug 24 als Rohr ausgebildet. Ferner ist das Halbzeug 24 beispielsweise aus Metall hergestellt. Vor dem Einlegen des Halbzeugs 24 zwischen das erste Werkzeugteil 14 und das zweite Werkzeugteil 16 kann das Halbzeug 24 vorgeformt werden.In the process 10 For producing the hybrid component, the semi-finished product is first 24 in the tool 13 between the first tool part 14 and the second tool part 16 in the cavity of the tool 13 arranged. The cavity of the tool 13 forms a negative mold of the hybrid component to be generated. The semi-finished product 24 itself has a cavity. For example, the semi-finished product 24 designed as a tube. Furthermore, the semi-finished product 24 made of metal, for example. Before inserting the semi-finished product 24 between the first tool part 14 and the second tool part 16 can the semi-finished product 24 preformed.

Nachdem das Halbzeug 24 in das Werkzeug 13 eingelegt worden ist, wird das Werkzeug 13 geschlossen. Eine Trennebene 22 des geschlossenen Werkzeugs 13 ist schematisch durch die gestrichelte Linie verdeutlicht.After the semifinished product 24 in the tool 13 has been inserted, becomes the tool 13 closed. A dividing plane 22 of the closed tool 13 is schematically illustrated by the dashed line.

Vor dem Innenhochdruckumformen wird der Hohlraum des Halbzeugs 24 mit zwei Stempeln 26 abgedichtet. Je nachdem, wie viele Öffnungen der Hohlraum des Halbzeugs 24 aufweist, können auch nur ein Stempel oder mehr als zwei Stempel vorgesehen werden. In 2 ist jeweils ein Stempel 26 an einer Stirnseite des Halbzeugs 24 angeordnet. Die Stempel 26 weisen ferner einen Anschluss auf. Es kann auch nur einer der beiden Stempel 26 einen Anschluss aufweisen. Der Anschluss in einem der beiden Stempel 26 kann dazu dienen, ein Medium, beispielsweise ein Gas oder eine Flüssigkeit, beim Innenhochdruckumformen in den Hohlraum des Halbzeugs 24 zu fördern. Über den anderen Anschluss in dem anderen Stempel 26 kann das Medium nach dem Innenhochdruckumformen abgeleitet werden.Before hydroforming, the cavity of the semifinished product 24 with two stamps 26 sealed. Depending on how many openings the cavity of the semifinished product 24 also only one stamp or more than two stamps can be provided. In 2 is a stamp 26 on a front side of the semifinished product 24 arranged. The stamps 26 also have a connection. It can also be just one of the two stamps 26 have a connection. The connection in one of the two stamps 26 can serve a medium, for example, a gas or a liquid, during hydroforming in the cavity of the semifinished product 24 to promote. About the other terminal in the other stamp 26 The medium can be derived after hydroforming.

In einem nachfolgenden Verfahrensschritt S2 erfolgt das Innenhochdruckumformen des in dem Werkzeug 13 angeordneten Halbzeugs 24. Beim Innenhochdruckumformen wird das Halbzeug 24 mittels des in den Hohlraum des Halbzeugs 24 eingebrachten Mediums von innen aufgeweitet.In a subsequent method step S2, the hydroforming of the in the tool takes place 13 arranged semi-finished product 24 , In hydroforming, the semi-finished product 24 by means of the in the cavity of the semifinished product 24 Incorporated medium expanded from the inside.

Während dem Innenhochdruckumformen S2 wird ein Druck des Mediums so eingestellt, dass das Halbzeug 24 nicht in einen Teilbereich der Kavität eingeformt wird. Mit anderen Worten wird das Halbzeug 24 beim Innenhochdruckumformen derart mittels des Mediums von innen mit Druck beaufschlagt, dass sich das Halbzeug 24 beim Umformen nur an die Flächen der Kavität anlegt, welche nicht den Teilbereich der Kavität aufweisen, in welchen der Kunststoff eingespritzt wird. Der Kunststoff wird zur Ausbildung eines Kunststoffteils an einer Außenumfangsfläche des Halbzeugs 24 in den Teilbereich der Kavität eingespritzt. Zum Einspritzen des Kunststoffs umfasst die Vorrichtung 12 eine mit dem Teilbereich der Kavität verbundene Spritzgießeinrichtung 28. Nach dem Innenhochdruckumformen wird der Kunststoff in den Teilbereich der Kavität des Werkzeugs 13 eingespritzt (Verfahrensschritt S3).During hydroforming S2, a pressure of the medium is adjusted so that the semifinished product 24 is not formed in a portion of the cavity. In other words, the semi-finished product 24 during hydroforming such pressure applied by means of the medium from the inside that the semifinished product 24 during forming applies only to the surfaces of the cavity, which do not have the portion of the cavity in which the plastic is injected. The plastic is used to form a plastic part on an outer circumferential surface of the semifinished product 24 injected into the partial area of the cavity. For injecting the plastic, the device comprises 12 an injection molding device connected to the partial region of the cavity 28 , After hydroforming, the plastic is in the partial area of the cavity of the tool 13 injected (step S3).

Mit der Formfüllung durch den Kunststoff steigt der Druck im Werkzeug 13 an. Da sich aber im Hohlraum des Halbzeugs 24 noch das unter Druck stehende Medium befindet, kann das Halbzeug 24 nicht kollabieren.Mold filling by the plastic increases the pressure in the mold 13 at. But since in the cavity of the semifinished product 24 is still the pressurized medium, the semi-finished 24 do not collapse.

Ist das Einspritzen des Kunststoffs abgeschlossen, wird das Hybridbauteil abgekühlt S4. Dazu sind jeweils in dem ersten Werkzeugteil 14 und dem zweiten Werkzeugteil 16 Kühlkanäle 30 angeordnet, welche von einem Kühlmedium durchströmt werden. In einem letzten Verfahrensschritt S5 wird das fertige Hybridbauteil aus dem Werkzeug 13 entnommen.When the injection of the plastic is completed, the hybrid component is cooled S4. These are each in the first tool part 14 and the second tool part 16 cooling channels 30 arranged, which are flowed through by a cooling medium. In a last method step S5, the finished hybrid component is removed from the tool 13 taken.

In 3 ist schematisch eine Variante der Vorrichtung 12 zum Herstellen des Hybridbauteils in einer Draufsicht gezeigt. Bei dieser Variante umfasst die Vorrichtung 12 eine erweiterte Innenhochdruckumform-Presse und eine Spritzgießeinrichtung 28. Zum Innenhochdruckumformen umfasst die Innenhochdruckumform-Presse, die zum Innenhochdruckumformen notwendigen Komponenten. So ist das Werkzeug 13, welches das erste Werkzeugteil 14 und das zweite Werkzeugteil 16 umfasst, in der Innenhochdruckumform-Presse angeordnet. Zum Innenhochdruckumformen kann die Vorrichtung 12 eine hier nicht gezeigte Druckerzeugungseinrichtung und eine hier ebenfalls nicht gezeigte Druckregeleinrichtung aufweisen. Die Druckerzeugungseinrichtung und die Druckregeleinrichtung sind mit der Innenhochdruckumform-Presse gekoppelt. Die Druckerzeugungseinrichtung bringt das Medium in den Hohlraum des Halbzeugs 24 ein und erzeugt den Druck zum Innenhochdruckumformen, sodass das Halbzeug 24 mittels des unter Druck stehenden Mediums aufgeweitet wird. Die Druckregeleinrichtung ist dazu ausgebildet, die Druckerzeugungseinrichtung zu steuern. Für den Spritzgießvorgang ist die Innenhochdruckumform-Presse mit der Spritzgießeinrichtung 28 gekoppelt. Zum Einspritzen des Kunststoffs ist die Spritzgießeinrichtung 28, beispielsweise über einen Kanal, mit dem Teilbereich der Kavität des Werkzeugs 13 gekoppelt.In 3 is a schematic variant of the device 12 for producing the hybrid component shown in a plan view. In this variant, the device comprises 12 an advanced hydroforming press and an injection molding device 28 , For hydroforming, the hydroforming press includes the components necessary for hydroforming. That's the tool 13 which is the first tool part 14 and the second tool part 16 includes arranged in the hydroforming press. For hydroforming, the device 12 having a pressure generating device not shown here and a pressure control device also not shown here. The pressure generating device and the pressure control device are coupled to the hydroforming press. The pressure generating device brings the medium into the cavity of the semifinished product 24 and generates the pressure for hydroforming, so that the semi-finished 24 is widened by means of the pressurized medium. The pressure regulating device is designed to control the pressure generating device. For the injection molding process is the hydroforming press with the injection molding 28 coupled. To inject the plastic is the injection molding 28 , For example, via a channel, with the portion of the cavity of the tool 13 coupled.

Damit das Innenhochdruckumformen und das Spritzgießen zeitlich aufeinander abgestimmt werden können, kann die Vorrichtung 12 ferner eine hier nicht gezeigte Steuereinrichtung aufweisen. Die Steuereinrichtung kann die Vorrichtung 12 derart steuern, dass das Einspritzen des Kunststoffs in den Teilbereich der Kavität des Werkzeugs 13 nach dem Innenhochdruckumformen oder das Einspritzen des Kunststoffs in den Teilbereich der Kavität des Werkzeugs 13 und das Innenhochdruckumformen des Halbzeugs 24 gleichzeitig erfolgt. Die Steuereinrichtung kann beispielsweise als Mikroprozessor oder als Mikrocontroller ausgebildet sein.Thus, the hydroforming and injection molding can be timed to each other, the device 12 furthermore have a control device, not shown here. The control device may be the device 12 such that the injection of the plastic into the portion of the cavity of the tool 13 after hydroforming or injection of the plastic into the subregion of the cavity of the tool 13 and hydroforming the semifinished product 24 takes place simultaneously. The control device can be designed, for example, as a microprocessor or as a microcontroller.

In 4 ist eine weitere Variante der Vorrichtung 12 zum Herstellen des Hybridbauteils gezeigt. Das Werkzeug 13 ist mit dem ersten Werkzeugteil 14 und dem zweiten Werkzeugteil 16 direkt in einer erweiterten Spritzgießmaschine angeordnet, welche eine Spritzgießeinrichtung 28 umfasst. Die Spritzgießmaschine ist in ihrer Funktion so erweitert, dass die Spritzgießmaschine vor dem Spritzgießvorgang die Anwendung des Innenhochdruckumformens ermöglicht. Für den Innenhochdruckumform-Verfahrensschritt ist die Spritzgießmaschine mit der Druckerzeugungseinrichtung 36 und der Druckregeleinrichtung 34 gekoppelt, wie bereits schon im Zusammenhang mit 3 beschrieben wurde. Für die zeitliche Abstimmung des Innenhochdruckumformens und des Spritzgießens weist die Vorrichtung 12 die Steuereinrichtung 32 auf. Gemäß der in 4 gezeigten Ausführungsform ist die Steuereinrichtung 32 in einem mobilen Steuerschrank angeordnet.In 4 is another variant of the device 12 shown for producing the hybrid component. The tool 13 is with the first tool part 14 and the second tool part 16 arranged directly in an expanded injection molding machine, which an injection molding 28 includes. The injection molding machine is extended in its function so that the injection molding machine allows the application of hydroforming before the injection molding. For the hydroforming process step, the injection molding machine with the pressure generating device 36 and the pressure regulator 34 coupled, as already related to 3 has been described. For the timing of hydroforming and injection molding, the device 12 the controller 32 on. According to the in 4 the embodiment shown is the control device 32 arranged in a mobile control cabinet.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • WO 01/72495 A1 [0003] WO 01/72495 A1 [0003]

Claims (5)

Verfahren (10) zum Herstellen eines Hybridbauteils, mit den Schritten: – Anordnen (S1) eines einen Hohlraum aufweisenden Halbzeugs (24) in einem eine Kavität aufweisenden Werkzeug (13); – Innenhochdruckumformen (S2) des in dem Werkzeug (13) angeordneten Halbzeugs (24) mittels eines Mediums; – Einspritzen (S3) eines Kunststoffs in einen Teilbereich der Kavität des Werkzeugs (13) unter Ausbildung eines Kunststoffteils an einer Außenumfangsfläche des Halbzeugs (24); dadurch gekennzeichnet, dass ein Druck des Mediums beim Innenhochdruckumformen (S2) eingestellt wird, bei welchem das Halbzeug (24) nicht in den Teilbereich der Kavität eingeformt wird.Procedure ( 10 ) for producing a hybrid component, comprising the steps of: arranging (S1) a semifinished product having a cavity ( 24 ) in a cavity having a tool ( 13 ); - Hydroforming (S2) of the in the tool ( 13 ) arranged semifinished product ( 24 ) by means of a medium; Injecting (S3) a plastic into a partial region of the cavity of the tool ( 13 ) forming a plastic part on an outer peripheral surface of the semifinished product ( 24 ); characterized in that a pressure of the medium during hydroforming (S2) is set at which the semifinished product ( 24 ) is not formed in the partial area of the cavity. Verfahren (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Einspritzen (S3) des Kunststoffs in den Teilbereich der Kavität des Werkzeugs (13) nach dem Innenhochdruckumformen (S2) erfolgt.Procedure ( 10 ) according to claim 1, characterized in that the injection (S3) of the plastic into the portion of the cavity of the tool ( 13 ) after hydroforming (S2). Verfahren (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Einspritzen (S3) des Kunststoffs in den Teilbereich der Kavität des Werkzeugs (13) und das Innenhochdruckumformen (S2) des Halbzeugs (24) gleichzeitig erfolgen.Procedure ( 10 ) according to claim 1, characterized in that the injection (S3) of the plastic into the portion of the cavity of the tool ( 13 ) and hydroforming (S2) of the semifinished product ( 24 ) at the same time. Verfahren (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Halbzeug (24) vor dem Anordnen des Halbzeugs (24) in dem Werkzeug (13) vorgeformt wird.Procedure ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the semifinished product ( 24 ) before placing the semifinished product ( 24 ) in the tool ( 13 ) is preformed. Vorrichtung (12) zum Herstellen eines Hybridbauteils, mit – einem eine Kavität aufweisenden Werkzeug (13), in welcher ein einen Hohlraum aufweisendes Halbzeug (24) anordenbar ist; – einer Druckerzeugungseinrichtung (36) zum Innenhochdruckumformen (S2) des in der Kavität angeordneten Halbzeugs mittels eines Mediums; – einer mit einem Teilbereich der Kavität verbundenen Spritzgießeinrichtung (28) zum Einspritzen eines Kunststoffs in den Teilbereich zur Ausbildung eines Kunststoffteils an einer Außenumfangsfläche des Halbzeugs (24); dadurch gekennzeichnet, dass die Druckerzeugungseinrichtung (36) dazu ausgebildet ist, beim Innenhochdruckumformen (S2) einen Druck des Mediums einzustellen, bei welchem das Halbzeug (24) nicht in den Teilbereich der Kavität eingeformt wird.Contraption ( 12 ) for producing a hybrid component, having - a cavity having tool ( 13 ) in which a semifinished product having a cavity ( 24 ) can be arranged; - a pressure generating device ( 36 ) for hydroforming (S2) of the semifinished product arranged in the cavity by means of a medium; An injection molding device connected to a partial area of the cavity ( 28 ) for injecting a plastic into the subregion for forming a plastic part on an outer circumferential surface of the semifinished product ( 24 ); characterized in that the pressure generating device ( 36 ) is adapted to set a pressure of the medium during hydroforming (S2), in which the semifinished product ( 24 ) is not formed in the partial area of the cavity.
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