DE102021003086A1

DE102021003086A1 - Forming of a hollow profile with wall cutouts

Info

Publication number: DE102021003086A1
Application number: DE102021003086.9A
Authority: DE
Inventors: auf Antrag nicht genannt. Erfinder
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2021-06-16
Filing date: 2021-06-16
Publication date: 2022-12-22

Abstract

Verfahren zur Umformung eines geraden Hohlprofils mit teilweise geschnittener Wandung, wobei zur Entfernung des vorgeschnittenen Wandungsbereichs nach dem Umformen die Stege durchtrennt werden und teure Nacharbeiten der Ausschnittgeometrie vermieden werden.Process for forming a straight hollow profile with a partially cut wall, the webs being severed after forming in order to remove the pre-cut wall area and expensive reworking of the cut-out geometry being avoided.

Description

Die Erfindung betrifft das Verfahren des dornbasierten Umformens eines Hohlprofils mit Wandungsausschnitten, deren Geometrie unter Beachtung der Eigenschaften und inneren Struktur des Materials beim Umformen erhalten bleibt.The invention relates to the method of mandrel-based forming of a hollow profile with wall sections whose geometry is retained during forming, taking into account the properties and internal structure of the material.

Bisher ist für das Umformens eines Hohlprofils bei gleichbleibenden Durchmesser das Verfahren des Dornbiegens bekannt. Dabei teilt sich das Profil in Umformrichtung ein an der Bogenaussenseite in die Zugzone, mittig in die Neutralzone und an der Bogeninnenseite in die Stauchzone. Im Verhältnis Bogenaussenseite zu Bogeninnenseite ergeben sich Wanddickenänderungen. Der Dorn im Rohrinneren vermeidet Verformungen, z.B. Ovalitäten.So far, the method of mandrel bending has been known for forming a hollow profile with a constant diameter. The profile is divided in the forming direction on the outside of the bend into the tension zone, in the middle into the neutral zone and on the inside of the bend into the compression zone. There are changes in wall thickness in relation to the outside of the bend and the inside of the bend. The mandrel inside the tube avoids deformation, e.g. ovality.

Mit den bekannten Laserschneidautomaten kann nur ein gerades Hohlprofil bearbeitet werden. Wurden mit einem Laser Wandungsbereiche ausgeschnitten, verändert sich beim Umformen deren Ausschnittgeometrie, vor allem in der Zug- und in der Stauchzone. Die Ausschnitte müssen dann kostenintensiv nachgearbeitet werden.With the known laser cutting machines only a straight hollow profile can be processed. If wall areas were cut out with a laser, their cut-out geometry changes during forming, especially in the tension and compression zones. The cutouts then have to be reworked, which is expensive.

Ziel der Erfindung ist es, die Ausschnittgeometrie bei der Umformung zu erhalten.The aim of the invention is to preserve the geometry of the section during the forming process.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass ein Ausschnitt vor dem Umformen nicht vollumfänglich geschnitten wird, sondern nur teilumrandet. Dadurch bleiben mehrere gegenüberliegende Stege erhalten, um den Ausschnitt am Platz zu halten. Das in der Wandung gehaltene Ausschnittmaterial bietet ein Widerlager gegen die ungewollte Verformung der Geometrie des Ausschnitts bei der Umformung. Nach der Umformung werden die Stege durchtrennt und das Ausschnittmaterial entnommen.According to the invention, the object is achieved in that a detail is not cut over its entire circumference before forming, but only partially bordered. This leaves multiple opposing ridges to hold the cutout in place. The cutout material held in the wall provides an abutment against unwanted deformation of the geometry of the cutout during forming. After forming, the webs are severed and the cut-out material is removed.

Die einzelnen Teilschnitte knicken jeweils am Anfang und am Ende in den Ausschnitt hinein ab, so dass die Stege mit Abstand zur Schnittlinie durchtrennt werden können.The individual partial cuts bend into the cutout at the beginning and end so that the webs can be severed at a distance from the cutting line.

Die Schnittbreite gibt die leichte Veränderung der Geometrie eines Ausschnitts vor. Beim Schnitt, z. B. mit einem Laser, ist eine Schnittbreite kleiner als 1 m möglich. Die Ausschnittgeometrie ist beliebig, aber es sollen gegenüberliegende Stege in allen vier Richtungen vorgesehen sein. Die Anzahl der Stege ist von der Ausschnittgeometrie abhängig.The cutting width specifies the slight change in the geometry of a section. When cutting, z. B. with a laser, a cutting width of less than 1 m is possible. The cut-out geometry is arbitrary, but opposite webs should be provided in all four directions. The number of webs depends on the cutout geometry.

Zwischen die Schnittflächen von Wandung und Ausschnitt wird mit Vorteil für die spätere Entnahme vor dem Umformen ein geeignetes Trennmittel eingebracht, um ein Zusammenbacken des Wandmaterials mit dem Ausschnittmaterial durch die Biegekräfte zu vermeiden und die Entnahme des Ausschnittmaterials nach der Umformung zu erleichtern. Mit Vorteil für die Entnahme des Ausschnittmaterials werden Löcher im Ausschnitt vorgesehen. Bei einem Metallhohlprofil kann der Eintrag des Trennmittels , z.B. eines Schneidöls, auf die Schnittflächen über die Schnittöffnungen erfolgen von Aussen als auch zusätzlich von Innen, z.B. mittels einer Sprühlanze.Advantageously, a suitable separating agent is introduced between the cut surfaces of the wall and cutout for later removal prior to forming, in order to prevent the wall material from caking with the cutout material due to the bending forces and to facilitate removal of the cutout material after forming. Holes are provided in the cutout to facilitate removal of the cutout material. In the case of a metal hollow profile, the release agent, e.g. a cutting oil, can be applied to the cut surfaces via the cut openings from the outside or also from the inside, e.g. by means of a spray lance.

Zur Vermeidung scharfer Kanten an der Wandung des Hohlprofils beträgt der Einstichwinkel, z.B. eines Laserstrahls, zur Wandung 90°.To avoid sharp edges on the wall of the hollow profile, the penetration angle, e.g. of a laser beam, is 90° to the wall.

Bei einer starken Umformung des Hohlprofils kann in der Stauchzone durch einen zweiten Schnitt am ersten Einstichort aussen an der Wandung mit einem anderen Winkel als 90° ein Dreieck aus der Schnittfläche der Wandung des Hohlprofils geschnitten werden. Das Dreieck wird vor dem Umformen entfernt. Der so entstandene Raum dient als Ausgleichsraum zur Entspannung für das gestauchte Wandungsmaterial. Der Winkel des zweiten Schnitts ist abhängig von der Materialstärke und dem Grad der Umformung.If the hollow profile is severely deformed, a triangle can be cut out of the cut surface of the wall of the hollow profile in the compression zone by a second cut at the first puncture site on the outside of the wall at an angle other than 90°. The triangle is removed before reshaping. The space created in this way serves as a compensation space for relaxation of the compressed wall material. The angle of the second cut depends on the thickness of the material and the degree of deformation.

Der mit der Erfindung erzielbare Vorteil liegt darin, dass ein gerades Hohlprofil, bei dem Wandungsausschnitte teilweise vorgeschnitten sind, kostengünstig mit dem Dornbiegeverfahren umgeformt werden kann und nach dem Durchtrennen der Stege keine teuren Nacharbeiten der Ausschnittgeometrie anfallen.The advantage that can be achieved with the invention is that a straight hollow profile, in which wall sections are partially precut, can be formed inexpensively using the mandrel bending process and no expensive reworking of the section geometry is required after the webs have been severed.

Claims

Mandrel-based forming of a hollow profile, characterized in that wall sections of a hollow profile can be partially bordered with cuts before forming.

Mandrel-based forming of a hollow profile claim 1 , characterized in that the partially bordered wall areas can be held by means of opposing webs.

Mandrel-based forming of a hollow profile claim 1 - 2 , characterized in that the individual cuts, each at the ends, can be redirected into the partially bordered cut-out area.

Mandrel-based forming of a hollow profile claim 1 - 3 , characterized in that the cut can be directed at a 90° angle to the wall.

Mandrel-based forming of a hollow profile claim 1 - 4 , characterized in that by a second cut at the puncture Instead of the first cut, a triangle can be cut out with a different angle from the cut surface of the wall of the hollow profile.

Mandrel-based forming of a hollow profile claim 1 - 5 , characterized in that a release agent can be introduced between the cut surfaces before forming.

Mandrel-based forming of a hollow profile claim 1 - 6 , characterized in that a recess is provided in the cutout material for gripping the cutout material.