DE102015206461A1

DE102015206461A1 - Method for forming a tubular structural component for motor vehicle seats

Info

Publication number: DE102015206461A1
Application number: DE102015206461.1A
Authority: DE
Inventors: Danny Bartsch; Sven Neundorf; Maximilian Heß
Original assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Current assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Priority date: 2015-04-10
Filing date: 2015-04-10
Publication date: 2016-10-13

Abstract

Um das stirnseitige Ende eines rohrförmigen Strukturbauteils 1 zur Bildung eines Anschlags für ein Verbindungsteil 2 mit reduzierter Umformkraft auf einen vorgegebenen Außendurchmesser aufzustauchen, wird ein mehrstufiges Umformungsverfahren eingesetzt, bei dem in einem ersten Verfahrensschritt das Ende des rohrförmigen Strukturbauteils 1 umfangsseitig partiell vorgeprägt und in einem zweiten Verfahrensschritt vollumfänglich aufgeweitet wird.In order to increase the front end of a tubular structural component 1 to form a stop for a connecting part 2 with reduced forming force to a predetermined outer diameter, a multi-stage forming process is used, in which in a first step, the end of the tubular structural component 1 partially pre-embossed and in a second Process step is fully expanded.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Umformung eines Endes eines rohrförmigen Strukturbauteils für Kraftfahrzeugsitze gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß Anspruch 9. The invention relates to a method for forming an end of a tubular structural component for motor vehicle seats according to the preamble of claim 1 and to an apparatus for carrying out the method according to claim 9.

Aus der DE 10 2013 209 948 A1 ist ein Verfahren zur Umformung eines rohrförmigen Strukturbauteils für Kraftfahrzeugsitze bekannt, das zur Bildung von wulst- oder tulpenförmigen Anschlägen für Flansche oder Rahmenteile des Kraftfahrzeugsitzes aufgestaucht und in Bohrungen der Flansche oder Rahmenteile eingesetzt wird. Dabei wird der aufzustockende Bereich des rohrförmigen Strukturbauteils vor der Umformung erwärmt. From the DE 10 2013 209 948 A1 a method for forming a tubular structural component for motor vehicle seats is known, which is upset to form bead or tulip-shaped stops for flanges or frame parts of the vehicle seat and inserted into holes in the flanges or frame parts. The aufzustockende region of the tubular structural component is heated before forming.

Rohrförmigen Strukturbauteile mit wulst- oder tulpenförmigen Anschlägen werden beispielsweise in Höhenverstelleinrichtungen von Kraftfahrzeugsitzen eingesetzt, die jeweils zwei zu beiden Seiten des vorderen und hinteren Endes des Fahrzeugsitzes angeordnete, gegenüber dem Fahrzeugboden verschwenkbare Flansche aufweisen, die jeweils über ein Drehrohr miteinander und mit einem Sitzuntergestell verbunden sind. Die Flansche weisen eine Bohrung auf, durch die die Enden des Drehrohres gesteckt sind. Zur axialen Sicherung der Verbindung des Drehrohres mit den Flanschen weist das Drehrohr in einer ersten Ausführungsform von den stirnseitigen Enden des Drehrohres entfernt angeordnete, aufgestauchte Wulste oder Tulpen auf, die an beiden Seiten der Flansche anliegen, während die zwischen den Wulsten oder Tulpen befindlichen Verbindungsabschnitte des Querrohrs in den Bohrungen der Flansche angeordnet sind. Pipe-shaped structural components with bead or tulip-shaped stops are used for example in height adjustment of motor vehicle seats, each having two arranged on both sides of the front and rear end of the vehicle seat, with respect to the vehicle floor pivotable flanges, which are each connected via a rotary tube with each other and with a seat frame , The flanges have a bore through which the ends of the rotary tube are inserted. For axial securing of the connection of the rotary tube with the flanges, the rotary tube in a first embodiment, from the front ends of the rotary tube remote arranged, upset beads or tulips, which rest on both sides of the flanges, while located between the beads or tulips connecting portions of the Cross tube are arranged in the holes of the flanges.

Zur Bildung der Wulste oder Tulpen wird das Drehrohr radial nach außen verformt, so dass zwei aneinanderliegende, senkrecht von der Längserstreckung des Drehrohrs abstehende Falten entstehen, deren radiales Ende in einem Winkel von 360° umgebogen ist. Die mit axialem Abstand zu beiden Seiten des Verbindungsabschnitts ausgebildeten Wulste oder Tulpen begrenzen den Verbindungsabschnitt des Drehrohres und liegen im montierten Zustand eng an den Seitenflächen der Flansche der Höhenverstelleinrichtung bzw. der Rahmenteile des Fahrzeugsitzes an. To form the beads or tulips, the rotary tube is deformed radially outward, so that two contiguous, perpendicular from the longitudinal extent of the rotary tube protruding folds arise whose radial end is bent at an angle of 360 °. The bulges or tulips formed at an axial distance from both sides of the connecting portion define the connecting portion of the rotary tube and in the mounted state closely abut the side surfaces of the flanges of the height adjusting device and the frame parts of the vehicle seat, respectively.

In einer zweiten Ausführungsform sind die Verbindungsabschnitte zur Aufnahme des als Flansch, Rahmenteil oder Klemmring ausgebildeten Verbindungsteils zwischen beanstandet von den stirnseitigen Enden des Drehrohres ausgebildeten Wulsten oder Tulpen und den aufgestauchten stirnseitigen Enden des Drehrohres angeordnet, die unter anderem einer axialen Sicherung des Verbindungsteils im Crashfall dienen. In a second embodiment, the connecting portions for receiving the formed as a flange, frame member or clamping ring connecting part between objected formed by the front ends of the rotary tube beads or tulips and the upturned ends of the rotary tube are arranged, which serve inter alia, an axial securing of the connecting part in the event of a crash ,

Zur Umformung der stirnseitigen Enden des rohrförmigen Strukturbauteils wird ein kegelförmiges oder kegelstumpfförmiges Presswerkzeug eingesetzt, dessen großer Durchmesser um ein vorgegebenes Maß größer als der Außendurchmesser des rohrförmigen Strukturbauteils ist. Zum Aufweiten des Außendurchmessers der stirnseitigen Enden des rohrförmigen Strukturbauteils wird das in die Rohrenden eingesetzte kegelförmige oder kegelstumpfförmige Presswerkzeug mittels einer hydraulischen oder pneumatischen Pressvorrichtung in axialer Richtung mit einer vordefinierten Kraft in das rohrförmigen Strukturbauteil eingepresst, die mindestens so groß sein muss, dass das Material des rohrförmigen Strukturbauteils über seine Zugfestigkeit zum Fließen bewegt wird. For the deformation of the front ends of the tubular structural component, a conical or frusto-conical pressing tool is used whose large diameter is greater by a predetermined amount than the outer diameter of the tubular structural component. In order to widen the outer diameter of the front ends of the tubular structural component, the conical or frusto-conical pressing tool inserted into the tube ends is pressed into the tubular structural component by means of a hydraulic or pneumatic pressing device in the axial direction with a predefined force which must be at least so great that the material of the tubular structural component is moved over its tensile strength to flow.

Dabei hängt der Kegelwinkel des Presswerkzeugs vom aufzutauchenden Außendurchmesser des stirnseitigen Endes des rohrförmigen Strukturbauteils ab, wobei der Kegelwinkel und das Material des rohrförmigen Strukturbauteils die erforderliche Kraft zum Aufstauchen und damit die Beanspruchung sowohl des rohrförmigen Strukturbauteils als auch der hydraulischen oder pneumatischen Pressvorrichtung und des Presswerkzeugs bestimmen. In this case, the cone angle of the pressing tool depends on the outer diameter of the front end of the tubular structural component to emerge, wherein the cone angle and the material of the tubular structural component determine the force required for upsetting and thus the stress of both the tubular structural component and the hydraulic or pneumatic pressing device and the pressing tool ,

Wegen der für die Umformung erforderlichen hohen Umformkräfte, die in das rohrförmige Strukturbauteil einzuleiten sind, müssen die Pressvorrichtung und das Presswerkzeug entsprechend dimensioniert werden und es besteht die Gefahr einer Vorschädigung des rohrförmigen Strukturbauteils, wodurch die Passung zwischen dem Verbindungsabschnitt und dem Verbindungsteil durch die hohe Krafteinwirkung mit der Folge eines Verklemmens oder unerwünschten Spiels zwischen dem Verbindungsabschnitt und der Bohrung des Verbindungsteils zerstört wird. Because of the high forming forces required for forming, which are to be introduced into the tubular structural member, the pressing device and the pressing tool must be dimensioned accordingly and there is a risk of pre-damage of the tubular structural component, whereby the fit between the connecting portion and the connecting part by the high force is destroyed with the result of jamming or unwanted play between the connecting portion and the bore of the connecting part.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, mit dem das stirnseitige Ende eines rohrförmigen Strukturbauteils mit reduzierter Umformkraft auf einen vorgegebenen Außendurchmesser aufgeweitet bzw. aufgestaucht wird. Object of the present invention is to provide a method of the type mentioned above, with which the front end of a tubular structural component with reduced forming force is expanded or expanded to a predetermined outer diameter.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. This object is achieved by the features of claim 1.

Die erfindungsgemäße Lösung ermöglicht ein Aufweiten oder Aufstauchen des stirnseitigen Endes eines rohrförmigen Strukturbauteils auf einen vorgegebenen Außendurchmesser mit reduzierter Umformkraft, sodass sowohl die Pressvorrichtung und das Presswerkzeug als auch das rohrförmige Strukturbauteil beim Aufweiten des stirnseitigen Endes des rohrförmigen Strukturbauteils signifikant geringer beansprucht werden, wodurch sichergestellt ist, dass derart umgeformte stirnseitige Enden des rohrförmigen Strukturbauteils auch unter hoher oder höchster Belastung und insbesondere im Crashfall nicht zerstört oder in ihrer Funktion beeinträchtigt werden. The solution according to the invention makes it possible to widen or upset the front end of a tubular structural component to a predetermined outer diameter with reduced forming force, so that both the pressing device and the pressing tool and the tubular structural component are subjected to significantly lower stresses during expansion of the front end of the tubular structural component, thereby ensuring in that such deformed end-side ends of the tubular structural component are also under high or high highest load and in particular in the event of a crash not destroyed or impaired in their function.

Das umfangsseitig partielle Vorprägen kann umfangsseitig punktuell, d.h. mit minimalem Kreissektor oder Kreisbogen, oder umfangsseitig abschnittsweise, d.h. mit definierter Kreisbogenlänge, erfolgen. Die optimale Größe und Anzahl der umfangsseitig partiellen Vorprägungen im ersten Verfahrensschritt hängt vom gewünschten Außendurchmesser der Aufweitung, der Wandstärke des rohrförmigen Strukturbauteils und dessen Material ab. Eine größere Anzahl und/oder Kreisbogenläge der umfangsseitig partiellen Vorprägungen bedingt eine größere, axial gerichtete Umformkraft im ersten Verfahrensschritt, verringert aber die erforderliche axiale Umformkraft zur vollumfänglichen Aufweitung im zweiten Verfahrensschritt und umgekehrt, sodass ein Optimum mit minimaler Umformkraft und damit minimaler Beanspruchung der Pressvorrichtung, des Presswerkzeugs und des rohrförmigen Strukturbauteils dann erreicht ist, wenn die im ersten Verfahrensschritt axial aufzubringende Vorprägekraft zumindest angenähert gleich groß der im zweiten Verfahrensschritt axial aufzubringenden Umformkraft ist. The circumferentially partial pre-embossing may be circumferentially punctiform, i. with a minimum circular sector or circular arc, or circumferentially in sections, i. with a defined circular arc length. The optimum size and number of circumferentially partial knockouts in the first process step depends on the desired outer diameter of the expansion, the wall thickness of the tubular structural component and its material. A larger number and / or circular arc of the circumferentially partial knockouts requires a larger, axially directed forming force in the first step, but reduces the required axial forming force for full expansion in the second step and vice versa, so that optimum with minimal forming force and thus minimal stress on the pressing device, the pressing tool and the tubular structural component is achieved when the pre-embossing force to be applied axially in the first method step is at least approximately equal to the forming force to be applied axially in the second method step.

Um zu vermeiden, dass beim partiellen Vorprägen im ersten Verfahrensschritt Vorprägekräfte auftreten, die zu einer Verschiebung des Verbindungsabschnitts gegenüber der Mittelängsachse des rohrförmigen Strukturbauteils und damit zu einer Schrägstellung des Verbindungsteils führen, wird nach einem weiteren Merkmal des erfindungsgemäßen Verfahrens das Ende des rohrförmigen Strukturbauteils über seinen Umfang verteilt gleichmäßig vorgeprägt. In order to avoid that during partial pre-embossing occur in the first step Vorprägekräfte that lead to a displacement of the connecting portion relative to the central longitudinal axis of the tubular structural component and thus to an inclination of the connecting part, according to a further feature of the inventive method, the end of the tubular structural component on his Scope distributed evenly pre-embossed.

Vorzugsweise wird das Ende des rohrförmigen Strukturbauteils im ersten Verfahrensschritt umfangsseitig an mindestens drei in gleichen Winkelabständen zueinander angeordneten Punkten oder Abschnitten vorgeprägt. In the first method step, the end of the tubular structural component is preferably circumferentially pre-embossed on at least three points or sections arranged at equal angular distances from one another.

Eine materialschonendes partielles Vorprägen und vollumfängliches Aufweiten des Endes des rohrförmigen Strukturbauteils wird dadurch erzielt, dass das Ende des rohrförmigen Strukturbauteils im ersten Verfahrensschritt an den Stellen der partiellen Vorprägungen zur Stirnseite des rohrförmigen Strukturbauteils hin in axialer Richtung kontinuierlich zunehmend und im zweiten Verfahrensschritt vollumfänglich zur Stirnseite des rohrförmigen Strukturbauteils hin in axialer Richtung kontinuierlich zunehmend aufgeweitet wird. A material-saving partial pre-embossing and full expansion of the tubular structural component is achieved in that the end of the tubular structural component in the first step at the points of partial knockouts to the front side of the tubular structural component in the axial direction continuously increasing and in the second step fully to the end face of the tubular structural component continuously in the axial direction is increasingly widened.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist durch ein erstes Presswerkzeug mit einem Grundkörper, der mit einer hydraulischen oder pneumatischen Pressvorrichtung verbindbar ist, und einem Pressstempel, der aus mehreren, am Umfang des Pressstempels verteilt angeordneten Vorprägeelementen besteht, gekennzeichnet, wobei die Vorprägeelemente aus umfangsseitig in gleichen Abständen angeordneten, radial ausgerichteten Vorprägestegen bestehen, deren radiale Außenkanten oder -flächen in axialer Richtung ausgehend von der Grundplatte zum entgegengesetzten Ende des ersten Presswerkzeugs einen abnehmenden Abstand zur Mittelängsachse des Pressstempels aufweisen. A device for carrying out the method according to the invention is characterized by a first pressing tool with a base body which can be connected to a hydraulic or pneumatic pressing device, and a pressing die, which consists of a plurality of pre-embossing elements distributed on the circumference of the pressing ram, wherein the pre-embossing elements are circumferentially arranged at equal intervals, radially aligned Vorprägestegen exist whose radial outer edges or surfaces in the axial direction, starting from the base plate to the opposite end of the first pressing tool have a decreasing distance to the central longitudinal axis of the press ram.

Zum gezielten partiellen Vorprägen auf einen vorgegebenen Außendurchmesser der kleiner oder gleich dem Außendurchmesser des vollumfänglichen Aufweitens ist, bilden die Vorprägestege Abschnitte eines Kegelstumpfes aus. For targeted partial pre-embossing to a predetermined outer diameter is less than or equal to the outer diameter of the full-scale expansion, form the Vorprägestege sections of a truncated cone.

Ein materialschonendes Vorprägen unter Vermeidung von Materialeinrissen wird dadurch erzielt, dass die Außenkanten der Vorprägeelemente oder Vorprägestege abgerundet oder kreisbogenförmig ausgebildet sind. A material-gentle pre-embossing while avoiding material tears is achieved in that the outer edges of the pre-embossing elements or Vorprägestege are rounded or circular arc-shaped.

Ein kräftemäßiges Optimum zwischen dem partiellen Vorprägen im ersten Verfahrensschritt und dem vollumfänglichen Aufweiten im zweiten Verfahrensschritt wird durch mindestens drei umfangsseitig um 120° zueinander versetzt angeordnete Vorprägestege und maximal acht umfangsseitig um 45° zueinander versetzt angeordnete Vorprägestege erzielt. A power-optimal between the partial pre-embossing in the first step and the full expansion in the second step is achieved by at least three circumferentially offset by 120 ° to each other arranged Vorprägestege and a maximum of eight peripherally offset by 45 ° to each other arranged Vorprägestege.

Die Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird durch ein zweites Presswerkzeug mit einem zylinderförmigen, mit einer hydraulischen oder pneumatischen Pressvorrichtung verbindbaren Grundkörper und einem Pressstempel mit einem an den Grundkörper angrenzenden zylinderförmigen Verbindungsabschnitt, einem an den Verbindungsabschnitt anschließenden, kegelstumpfförmigen Formungsabschnitt, der mit seinem größeren Durchmesser an den Verbindungsabschnitt anschließt, einem an den kleineren Durchmesser des Formungsabschnitts angrenzenden zylinderförmigen Führungsabschnitt und einem kegelstumpfförmigen Einführungsabschnitt, dessen größerer Durchmesser an den Führungsabschnitt anschließt, komplettiert. The device for carrying out the method according to the invention is characterized by a second pressing tool with a cylindrical, connectable with a hydraulic or pneumatic pressing device body and a ram with an adjacent to the body cylindrical connecting portion, adjoining the connecting portion, frusto-conical forming portion, with its larger diameter adjoins the connecting portion, one of the smaller diameter of the forming section adjacent cylindrical guide portion and a frusto-conical insertion portion, the larger diameter of which adjoins the guide portion completes.

Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels soll das erfindungsgemäße Verfahren näher erläutert werden. Es zeigen: Reference to an embodiment shown in the drawing, the inventive method will be explained in more detail. Show it:

1 und 2 eine Explosionsdarstellung und eine isometrische Ansicht eines in eine Bohrung eines als Sitzseitenteil ausgebildeten Verbindungsteils mit darin eingesetzter Lagerbuchse und Sicherungsring eingesteckten rohrförmigen Strukturbauteils, dessen endseitige Verbindungsfläche axial durch eine Auftulpung oder Wulst begrenzt ist; 1 and 2 an exploded view and an isometric view of one in a bore of a formed as a seat side part connecting part with inserted therein bearing bush and retaining ring inserted tubular structural component whose end-side connecting surface is bounded axially by a bulge or bead;

3 eine isometrische Ansicht eines Pressstempels zum partiellen Vorprägen des stirnseitigen Endes des rohrförmigen Strukturbauteils zur axialen Sicherung der Verbindung des Strukturbauteils mit einem Verbindungsteil; 3 an isometric view of a press ram for partial pre-embossing of the front end of the tubular structural member for axially securing the connection of the structural component with a connecting part;

4 bis 6 eine isometrische Ansicht, Seitenansicht und Draufsicht auf die Vorprägestege des Pressstempels zum partiellen Aufweiten des stirnseitigen Endes des rohrförmigen Strukturbauteils; 4 to 6 an isometric view, side view and plan view of the Vorprägestege of the press ram for partially expanding the front end of the tubular structural component;

7 eine isometrische Ansicht des in die Bohrung des Sitzseitenteils eingesteckten rohrförmigen Strukturbauteils nach dem partiellen Vorprägen des stirnseitigen Endes des rohrförmigen Strukturbauteils; 7 an isometric view of the inserted into the bore of the seat side member tubular structural member after the partial pre-embossing of the front end of the tubular structural component;

8 einen Längsschnitt durch das mit Vorprägungen versehene stirnseitige Ende des rohrförmigen Strukturbauteils vor dessen vollumfänglichem Aufweiten durch einen Pressstempel mit kegelstumpfförmigem Formungsabschnitt und 8th a longitudinal section through the provided with knockouts frontal end of the tubular structural component prior to its full expansion by a ram with frusto-conical molding section and

9 und 10 eine isometrische Ansicht des vollumfänglich aufgeweiteten bzw. aufgestauchten Endes des rohrförmigen Strukturbauteils und einen Längsschnitt durch das mit dem Sitzseitenteil verbundene rohrförmige Strukturbauteil mit vollumfänglich aufgeweitetem stirnseitigen Ende zur axialen Sicherung der Verbindung. 9 and 10 an isometric view of the fully expanded or upset end of the tubular structural member and a longitudinal section through the connected to the seat side member tubular structural member with fully flared frontal end for axially securing the connection.

Die 1 und 2 zeigen in einer Explosionsdarstellung und in einer isometrischen Ansicht eine Lagerstelle einer Sitzhöhenverstellung zur Verbindung eines als Querrohr ausgebildeten rohrförmigen Strukturbauteils 1, dessen Ende eine Verbindungs- oder Lagerfläche 10 zur Aufnahme einer Lagerbuchse 5 aufweist, auf die die Bohrung 20 eines Verbindungsteils in Form eines Sitzseitenteils 2 aufgesteckt ist. Die Lagerfläche 10 wird axial durch eine vom Ende des Querrohrs 1 beabstandete Auftulpung oder Wulst 11 begrenzt, an die sich eine Seite des Sitzseitenteils 2 anlegt. Zur axialen Sicherung der Verbindung des Sitzseitenteils 2 mit dem Querrohr 1 wird ein sich radial an die Lagerbuchse 5 anlegender Sicherungsring 6 auf die Lagerfläche 10 aufgesteckt, der eine axiale Verschiebung entgegen der Aufsteckrichtung blockiert und damit die Verbindung des Querrohrs 1 mit dem Sitzseitenteil 2 zur Aufnahme von Betriebskräften, die während des Betriebs der Höhenverstelleinrichtung auftreten, axial sichert. The 1 and 2 show in an exploded view and in an isometric view of a bearing point of a seat height adjustment for connecting a cross tube formed as a tubular structural component 1 whose end is a connecting or storage area 10 for receiving a bearing bush 5 has, on which the bore 20 a connecting part in the form of a seat side part 2 is plugged. The storage area 10 is axially through one from the end of the cross tube 1 spaced bulge or bead 11 limited, to which a side of the seat side part 2 invests. For axial securing of the connection of the seat side part 2 with the cross tube 1 becomes a radially to the bushing 5 applying circlip 6 on the storage area 10 attached, which blocks an axial displacement against the mounting direction and thus the connection of the cross tube 1 with the seat side part 2 secures axially to accommodate operating forces that occur during operation of the height adjustment.

Da im Crashfall die auftretenden Crashkräfte die Betriebskräfte erheblich übersteigen können, so dass die Gefahr eines Lösens der Verbindung des Sitzseitenteils 2 mit dem Querrohr 1 und damit die Gefahr einer Verletzung der auf dem Fahrzeugsitz befindlichen Person besteht, wird zur zusätzlichen axialen Sicherung der Verbindung des Sitzseitenteils 2 mit dem Querrohr 1 das stirnseitige Ende 100 des Querrohrs 1 mit einer Aufweitung 17 versehen, so das beidseitig der Lagerfläche 10 axiale Anschläge durch die Auftulpung oder Wulst 11 und die Aufweitung 17 entsprechend den 9 und 10 vorgesehen werden, die auch im Crashfall wirksam sind. Since in the event of a crash the occurring crash forces can significantly exceed the operating forces, so that the risk of loosening the connection of the seat side part 2 with the cross tube 1 and thus there is a risk of injury to the person located on the vehicle seat, for additional axial securing of the connection of the seat side part 2 with the cross tube 1 the front end 100 of the cross tube 1 with a widening 17 provided, so on both sides of the storage area 10 axial stops through the bulge or bead 11 and the expansion 17 according to the 9 and 10 be provided, which are effective even in the event of a crash.

Anstelle eines Sitzseitenteils kann als Verbindungsteil auch ein Flansch oder sonstiges Rahmenteil eines Kraftfahrzeugsitzes vorgesehen sein. Auch kann die Aufweitung des stirnseitigen Ende des rohrförmigen Strukturbauteils 1 zur axialen Sicherung eines Verbindungsteils 2 auch für den Normalbetrieb vorgesehen werden. Instead of a seat side part can be provided as a connecting part, a flange or other frame part of a motor vehicle seat. Also, the expansion of the front end of the tubular structural component 1 for the axial securing of a connecting part 2 also be provided for normal operation.

Zur Bildung der Wulst oder Tulpe 11 wird das Querrohr 1 radial nach außen verformt, so dass zwei aneinanderliegende, senkrecht von der Längserstreckung des Querrohrs 1 abstehende Falten entstehen, deren radiales Ende in einem Winkel von 360° umgebogen ist. Die endseitige Aufweitung oder Aufstauchung 16 wird durch einen nachfolgend beschriebenen zweistufigen Umformungsprozess hergestellt und bildet mit der Auftulpung oder Wulst 11 einen axialen Anschlag, an den sich die an die Bohrung des Sitzseitenteils 2 angrenzenden Seiten des Sitzseitenteils 2 anlegen. To form the bead or tulip 11 becomes the cross tube 1 deformed radially outwards, so that two adjoining, perpendicular to the longitudinal extent of the cross tube 1 protruding folds arise whose radial end is bent at an angle of 360 °. The end-side expansion or upset 16 is made by a two-step forming process described below and forms with the bulge or bead 11 an axial stop, to which the to the bore of the seat side part 2 adjacent sides of the seat side part 2 invest.

Während das Auftulpen in der vorstehend beschriebenen Weise erfolgt, wird das Aufweiten bzw. Aufstauchen des Endes des rohrförmigen Strukturbauteils 1 in zwei aufeinander folgenden Verfahrensschritten durchgeführt, um die zum Aufweiten oder Aufstauchen erforderliche axiale Verformungskraft zu reduzieren und damit die Belastung der Pressvorrichtung, des Presswerkzeugs und insbesondere des rohrförmigen Strukturbauteils 1 zu minimieren. As the inflation occurs in the manner described above, the expansion of the end of the tubular structural member becomes 1 performed in two consecutive process steps to reduce the axial deformation force required for expansion or upsetting and thus the load of the pressing device, the pressing tool and in particular the tubular structural component 1 to minimize.

Im ersten Verfahrensschritt erfolgt ein partielles Vorprägen des Endes 12 des rohrförmigen Strukturbauteils 1, bei dem nur punktuelle oder kleine Abschnitte des Endes 12 der zylinderförmigen Mantelfläche des rohrförmigen Strukturbauteils 1 vorgeprägt werden. Diese Vorprägungen werden gleichmäßig über den Umfang des Endes 12 der zylinderförmigen Mantelfläche des rohrförmigen Strukturbauteils 1 verteilt und erfordern dementsprechend eine geringere axiale Vorprägekraft als ein vollumfängliches Aufweiten des Endes 12 der zylinderförmigen Mantelfläche des rohrförmigen Strukturbauteils 1 in einem Verfahrensschritt. In the first process step, a partial pre-embossing of the end takes place 12 of the tubular structural component 1 in which only punctate or small sections of the end 12 the cylindrical lateral surface of the tubular structural component 1 be imprinted. These knockouts will be even over the circumference of the end 12 the cylindrical lateral surface of the tubular structural component 1 distributed and accordingly require a lower axial pre-compression force than a full expansion of the end 12 the cylindrical lateral surface of the tubular structural component 1 in a process step.

3 zeigt in isometrische Darstellung ein erstes Presswerkzeug 3 zur Durchführung des ersten Verfahrensschritts, d.h. zum partiellen Vorprägen des stirnseitigen Endes des rohrförmigen Strukturbauteils 1. Dieses erste Presswerkzeug 3 weist einen mit einer hydraulischen oder pneumatischen Pressvorrichtung verbinderbaren, zylinderförmigen Grundkörper 30 und einen Pressstempel 31 auf, der aus einer zylinderförmigen Basis 32 und vier um jeweils 90° umfangsseitig gegeneinander versetzt angeordneten Vorprägestegen 33 besteht, deren abgerundete radiale Außenseiten 34 entsprechend der isometrischen Darstellung in 4, der Seitenansicht gemäß 5 und der Draufsicht gemäß 6 in axialer Richtung ausgehend von der zylinderförmigen Basis 32 zu dem dem Grundkörper 30 entgegengesetzten Ende des ersten Presswerkzeugs 3 einen abnehmenden Abstand zur Mittelängsachse des Pressstempels 31 aufweisen, d.h. deren gedachte Mantelfläche kegelstumpfförmig mit einem abgeflachten Ende 35 ausgebildet ist. 3 shows in isometric view a first pressing tool 3 for carrying out the first method step, ie for partial pre-embossing of the end face of the tubular structural component 1 , This first pressing tool 3 has a connectable with a hydraulic or pneumatic pressing device, cylindrical base body 30 and a press stamp 31 up, out a cylindrical base 32 and four by 90 ° circumferentially offset from each other arranged Vorprägestegen 33 exists, whose rounded radial outsides 34 according to the isometric representation in 4 , the side view according 5 and the plan view according to 6 in the axial direction, starting from the cylindrical base 32 to the body 30 opposite end of the first pressing tool 3 a decreasing distance to the central longitudinal axis of the ram 31 have, ie their imaginary lateral surface frustoconical with a flattened end 35 is trained.

Abweichend von dem in den 3 bis 6 dargestellten Pressstempel 31 mit vier um jeweils 90° zueinander versetzt angeordneten Vorprägestegen 33 kann der Pressstempel 31 auch aus drei oder mehr als vier gleichmäßig über den Umfang des Pressstempels 31 verteilt angeordneten Vorprägestegen 33 bestehen. Ein Minimum von drei um jeweils 120° zueinander versetzt angeordneten Vorprägestegen 33 und eine gleichmäßige Verteilung der Vorprägestege 33 über den Umfang des Pressstempels 31 verhindert, dass beim partiellen Vorprägen im ersten Verfahrensschritt Vorprägekräfte auftreten, die zu einer Verschiebung des Verbindungsabschnitts 10 gegenüber der Mittelängsachse des rohrförmigen Strukturbauteils 1 und damit zu einer Schrägstellung des Verbindungsteils 2 führen. Notwithstanding that in the 3 to 6 illustrated press stamp 31 with four offset by 90 ° to each other arranged Vorprägestegen 33 can the press stamp 31 even from three or more than four evenly over the circumference of the ram 31 distributed arranged Vorprägestegen 33 consist. A minimum of three offset by 120 ° to each other arranged Vorprägestegen 33 and a uniform distribution of Vorprägestege 33 over the circumference of the press ram 31 prevents pre-embossing forces occurring during the partial pre-embossing in the first method step, resulting in a displacement of the connecting section 10 opposite the central longitudinal axis of the tubular structural component 1 and thus to an inclination of the connecting part 2 to lead.

Das umfangsseitig partielle Vorprägen kann sowohl umfangsseitig punktuell, d.h. mit minimaler Kreisbogenlänge, als auch umfangsseitig abschnittsweise, d.h. mit definierter Kreisbogenlänge, erfolgen. Die optimale Größe und Anzahl der partiellen Vorprägungen hängt im Wesentlichen vom gewünschten Außendurchmesser der Vorprägung, der Wandstärke des rohrförmigen Strukturbauteils und dessen Material ab. Eine größere Anzahl und/oder Kreisbogenlänge der umfangsseitig partiellen Vorprägungen bedingt eine größere, axial gerichtete Vorprägekraft im ersten Verfahrensschritt, verringert aber die erforderliche axiale Umformkraft zur vollumfänglichen Aufweitung im zweiten Verfahrensschritt und umgekehrt, sodass ein Optimum mit minimaler axialer Presskraft und damit minimaler Beanspruchung der Pressvorrichtung, des Presswerkzeugs und des rohrförmigen Strukturbauteils dann erreicht ist, wenn die Vorprägekraft und die Umformkraft angenähert gleich groß sind. The circumferentially partial pre-embossing can be circumferentially punctiform, i. with minimum arc length, as well as circumferentially in sections, i. with a defined circular arc length. The optimum size and number of partial knockouts depends essentially on the desired outer diameter of the pre-stamping, the wall thickness of the tubular structural component and its material. A larger number and / or arc length of the circumferentially partial knockouts requires a larger, axially directed advance force in the first step, but reduces the required axial forming force for full expansion in the second step and vice versa, so that optimum with minimal axial pressure and thus minimal stress on the pressing device , the pressing tool and the tubular structural component is reached when the pre-embossing force and the forming force are approximately equal.

Nach dem Auftulpen des rohrförmigen Strukturbauteils 1 zur Bildung der vom stirnseitigen Ende des rohrförmigen Strukturbauteils 1 entfernten Tulpe oder Wulst 11 wird das Verbindungsteil 2 mit der in die Bohrung 20 eingesteckten Lagerbuchse 5 auf die Lagerfläche 10 aufgesteckt und in diesem Ausführungsbeispiel der Sicherungsring 6 auf die Lagerfläche 10 aufgesteckt. Daran anschließend wird das stirnseitige Ende des rohrförmigen Strukturbauteils 1 zur axialen (Crashfall-)Sicherung des Verbindungsteils 2 in zwei Verfahrensschritten mit einem partiellen Vorprägen des Endes 12 des rohrförmigen Strukturbauteils 1 im ersten Verfahrensschritt und einem daran anschließenden vollumfänglichen Aufweiten des rohrförmigen Strukturbauteils 1 im zweiten Verfahrensschritt verformt bzw. aufgestaucht. After the bulging of the tubular structural component 1 for the formation of the front end of the tubular structural component 1 distant tulip or bead 11 becomes the connecting part 2 with the into the hole 20 inserted bearing bush 5 on the storage area 10 plugged and in this embodiment, the locking ring 6 on the storage area 10 attached. Subsequently, the front end of the tubular structural component 1 for the axial (crash-case) securing of the connecting part 2 in two process steps with a partial prepressing of the end 12 of the tubular structural component 1 in the first process step and a subsequent full expansion of the tubular structural component 1 deformed or puffed in the second step.

Zum Vorprägen des stirnseitigen Endes des rohrförmigen Strukturbauteils 1 wird das erste Presswerkzeug 3 in die stirnseitige Öffnung des rohrförmigen Strukturbauteils 1 eingesetzt und mittels einer hydraulischen oder pneumatischen Pressvorrichtung in axialer Richtung zum entgegengesetzten Ende des rohrförmigen Strukturbauteils 1 bewegt, sodass die Vorprägestege 33 in Kontakt mit der stirnseitigen Wandung des rohrförmigen Strukturbauteils 1 treten und bei weiterem Vorschub des ersten Presswerkzeugs die stirnseitige Wandung des rohrförmigen Strukturbauteils 1 an diesen Stellen partiell vorprägen. For pre-embossing of the front end of the tubular structural component 1 becomes the first pressing tool 3 in the frontal opening of the tubular structural component 1 inserted and by means of a hydraulic or pneumatic pressing device in the axial direction to the opposite end of the tubular structural component 1 moved so that the Vorprägestege 33 in contact with the frontal wall of the tubular structural component 1 occur and with further advancement of the first pressing tool, the frontal wall of the tubular structural component 1 Partial in these places.

7 zeigt in isometrische Darstellung das stirnseitige Ende 12 des rohrförmigen Strukturbauteils 1 nach Beendigung des ersten Verfahrensschritts mit den partiellen Vorprägungen des stirnseitigen Endes des rohrförmigen Strukturbauteils 1 an vier Vorprägestellen 13, 14, 15, 16, die durch die vier um 90° zueinander versetzten Vorprägestege 33 des ersten Presswerkzeugs 3 hergestellt wurden. 7 shows isometric view of the front end 12 of the tubular structural component 1 after completion of the first process step with the partial knockouts of the front end of the tubular structural component 1 at four pre-embossing points 13 . 14 . 15 . 16 , which by the four offset by 90 ° to each other Vorprägestege 33 of the first pressing tool 3 were manufactured.

Nach dem partiellen Vorprägen des rohrförmigen Strukturbauteils 1 im ersten Verfahrensschritt erfolgt das vollumfängliche Aufweiten des rohrförmigen Strukturbauteils 1 im zweiten Verfahrensschritt unter Einsatz des zweiten Presswerkzeugs 4, das entsprechend dem Längsschnitt gemäß 8 aus einem mit einer hydraulischen oder pneumatischen Pressvorrichtung verbindbaren zylinderförmigen Grundkörper 40 und einem Pressstempel 41 bis 44 mit einem an den Grundkörper 40 angrenzenden zylinderförmigen Verbindungsabschnitt 41, einem an den Verbindungsabschnitt 41 anschließenden, kegelstumpfförmigen Formungsabschnitt 42, der mit seinem größeren Durchmesser an den Verbindungsabschnitt 41 anschließt, einem an den kleineren Durchmesser des Formungsabschnitts 42 angrenzenden zylinderförmigen Führungsabschnitt 43 und einem kegelstumpfförmigen Einführungsabschnitt 44, dessen größerer Durchmesser an den Führungsabschnitt 43 anschließt, besteht. After the partial pre-embossing of the tubular structural component 1 In the first process step, the full expansion of the tubular structural component takes place 1 in the second method step using the second pressing tool 4 according to the longitudinal section according to 8th from a connectable with a hydraulic or pneumatic pressing device cylindrical base body 40 and a press stamp 41 to 44 with one to the main body 40 adjacent cylindrical connecting portion 41 , one to the connecting section 41 subsequent, frusto-conical shaping section 42 , with its larger diameter at the connecting section 41 connects, one to the smaller diameter of the molding section 42 adjacent cylindrical guide section 43 and a frusto-conical insertion portion 44 , whose larger diameter to the guide section 43 connects exists.

Das zweite Presswerkzeug 4 wird mittels einer hydraulischen oder pneumatischen Pressvorrichtung in Richtung des Pfeiles K gemäß 8 in das mit den partiellen Vorprägestellen 13, 14, 15, 16 versehene Ende 12 des rohrförmigen Strukturbauteils 1 eingepresst, wobei sich die kegelstumpfförmige Wandung des Formungsabschnitts 42 des zweiiten Presswerkzeugs 4 an die Innenwand des Endes 12 des rohrförmigen Strukturbauteils 1 anlegt und das Ende 12 gemäß der isometrischen Darstellung der 9 und dem Längsschnitt durch die Verbindung des als Querrohr 1 ausgebildeten rohrförmigen Strukturbauteils mit dem als Sitzseitenteil 2 ausgebildeten Verbindungsteil gemäß 10 auf einen vorgegebenen Außendurchmesser entsprechend der Einführtiefe des zweiten Presswerkzeugs 4 zur Bildung einer vollumfänglichen Aufweitung 17 verformt. The second pressing tool 4 is by means of a hydraulic or pneumatic pressing device in the direction of arrow K according to 8th in the one with the partial Vorwägestellen 13 . 14 . 15 . 16 provided finish 12 of the tubular structural component 1 pressed, with the frustoconical wall of the molding section 42 of the two press tool 4 to the inner wall of the end 12 of the tubular structural component 1 applies and the end 12 according to the isometric view of 9 and the longitudinal section through the connection of the cross tube 1 formed tubular structural component with the seat side part 2 trained connecting part according to 10 to a predetermined outer diameter corresponding to the insertion depth of the second pressing tool 4 to create a full expansion 17 deformed.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1 1: rohrförmiges Strukturbauteil (Querrohr) tubular structural component (cross tube)
2 2: Verbindungsteil (Sitzseitenteil) Connecting part (seat side part)
3 3: erstes Presswerkzeug first pressing tool
4 4: zweites Presswerkzeug second pressing tool
10 10: Verbindungs- oder Lagerfläche Connection or storage area
11 11: Auftulpung oder Wulst Bulge or bulge
12 12: Stirnseitiges Ende des rohrförmigen Strukturbauteils End-side end of the tubular structural component
13–16 13-16: Vorprägestellen (partielle Aufweitungen) Pre-embossing points (partial widening)
17 17: Aufweitung widening
20 20: Bohrung drilling
30 30: zylinderförmiger Grundkörper cylindrical basic body
31 31: Pressstempel press die
32 32: zylinderförmige Basis cylindrical base
33 33: Vorprägestege Vorprägestege
34 34: abgerundete radiale Außenseiten rounded radial outsides
35 35: abgeflachtes Ende flattened end
40 40: zylinderförmiger Grundkörper cylindrical basic body
41 41: zylinderförmiger Verbindungsabschnitt cylindrical connecting portion
42 42: kegelstumpfförmiger Formungsabschnitt frustoconical molding section
43 43: zylinderförmiger Führungsabschnitt cylindrical guide section
44 44: Kegelstumpfförmiger Einführungsabschnitt Truncated cone-shaped insertion section
K K: Axiale Kraft Axial force

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102013209948 A1 [0002]

Claims

A method for forming an end of a tubular structural component for motor vehicle seats, which is upset to form a stop for a connecting part of the motor vehicle seat and inserted into a bore of the connecting part, characterized by a multi-stage forming process, in which in a first process step the end ( 12 ) of the tubular structural component ( 1 ) is partially pre-embossed circumferentially and expanded in a second process step fully.

Method according to claim 1, characterized in that the end ( 12 ) of the tubular structural component ( 1 ) is circumferentially punctiform pre-embossed in the first step.

Method according to claim 1, characterized in that the end ( 12 ) of the tubular structural component ( 1 ) is partially embossed in sections in the first method step.

Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the number and / or arc length of the partial expansions ( 13 - 16 ) is determined such that the axial pre-embossing force to be applied in the first method step for partial embossing of the end ( 12 ) of the tubular structural component ( 1 ) at least approximately equal to that in the second process step for full expansion ( 17 ) of the end ( 12 ) of the tubular structural component ( 1 ) is required axial forming force.

Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the end ( 12 ) of the tubular structural component ( 1 ) is evenly partially pre-stamped distributed over its circumference in the first step.

Method according to claim 5, characterized in that the end ( 12 ) of the tubular structural component ( 1 ) is pre-embossed circumferentially in the first method step at least three at equal angular intervals to each other arranged points or sections.

Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the end ( 12 ) of the tubular structural component ( 1 ) in the places of the partial knockouts ( 13 - 16 ) to the front side ( 12 ) of the tubular structural component ( 1 ) is increasingly increasingly preformed in the axial direction.

Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the end ( 12 ) of the tubular structural component ( 1 ) is continuously increasingly expanded in the axial direction continuously in the second process step.

Device for carrying out the method according to at least one of the preceding claims, characterized by a first pressing tool ( 3 ) with a basic body ( 30 ), which is connectable to a hydraulic or pneumatic pressing device, and a press ram ( 31 ), consisting of several, on the circumference of the ram ( 31 ) distributed pre-embossing elements ( 33 ) consists.

Apparatus according to claim 9, characterized in that the pre-embossing elements arranged circumferentially at equal intervals, radially aligned Vorprägestegen ( 33 ) whose radial outer edges or surfaces ( 34 ) in the axial direction starting from the main body ( 30 ) to the opposite end of the first tool ( 3 ) a decreasing distance to the central longitudinal axis of the ram ( 31 ) exhibit.

Apparatus according to claim 10, characterized in that the Vorprägestege ( 33 ) Form sections of a truncated cone.

Apparatus according to claim 10 or 11, characterized in that the outer edges or outer surfaces ( 34 ) of the pre-embossing elements or Vorprägestege ( 33 ) are rounded or circular arc-shaped.

Device according to one of the preceding claims 10 to 12, characterized by at least three circumferentially offset by 120 ° to each other arranged Vorprägestege ( 33 ).

Device according to one of the preceding claims 10 to 13, characterized by a maximum of eight circumferentially offset by 45 ° to each other arranged Vorprägestege ( 33 ).

Device according to at least one of the preceding claims 9 to 14, characterized by a second pressing tool ( 4 ) with a cylindrical, connectable with a hydraulic or pneumatic pressing device body ( 40 ) and a punch with a to the body ( 40 ) adjacent cylindrical connecting portion ( 41 ), one to the connecting section ( 41 ) adjoining, frusto-conical shaping section ( 42 ), which with its larger diameter to the connecting portion ( 41 ), one to the smaller diameter of the forming section ( 42 ) adjacent cylindrical guide section ( 43 ) and a frusto-conical insertion section ( 44 ), whose larger diameter to the guide section ( 43 ).