-
Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines mit einem
endseitigen Abschlussdeckel versehenen Hohlprofiles und eine Wagenheberkonsole.
-
Aus
dem Stand der Technik, der hier durch die
DE 100 49 048 C1 beschrieben
wird, ist ein Verfahren zum Herstellen von Enden für Hohlwellen
bekannt. Hierbei wird ein Kunststoffstopfen in die Hohlwelle eingeschoben.
Die Hohlwelle samt Kunststoffstopfen wird in ein Innenhochdruckumformwerkzeug
eingelegt, wonach anschließend
ein Axialstempel das Ende der Hohlwelle, in dem der Kunststoffstopfen
liegt, beaufschlagt wird. Gleichzeitig wird in der Hohlwelle ein
Innenhochdruck erzeugt, durch dessen Wirkung im Zusammenspiel mit
dem axial wirksamen Druck des Stempels eine Aufstauchung der Hohlwellenwandung
zu beiden Stirnseiten des Kunststoffstopfens ausgebildet wird. Durch
diese Aufstauchungen wird der Kunststoffstopfen in der Hohlwelle
unverlierbar fixiert, da er reib- und formschlüssig durch die Aufstauchungen
eingefasst ist.
-
Des
Weiteren ist aus der
DE
195 28 309 C2 eine Wagenheberkonsole bekannt, die aus einer Blechschalenkonstruktion
gebildet ist. Die Wagenheberkonsole weist Anbindungsbereiche auf, über die sie
an einem unteren Schwellerbereich mittels Punktschweißen befestigt
ist. Die geschweißte
Schalenkonstruktion weist an ihrem anderen Ende eine Öffnung auf,
in die ein Kunststoffstopfen eingepasst ist, welcher eine Einbuchtung
besitzt, in die ein Zapfen eines Wagenhebers einsetzbar ist. Die
Schalenkonstruktion der Konsole ist in ihrer Herstellung aufgrund ihrer
Mehrteiligkeit verfahrenstechnisch und apparativ relativ aufwendig.
-
Aus
der
DE 44 25 984 A1 ist
ein Verschlussdeckel bekannt, der als flache Scheibe ausgebildet ist
und ein Hohlprofil während
der Umformung mittels Innenhochdruck verschließt. Nach dem Ausbauchen des
Hohlprofils werden der Einleitungsdeckel, der auf Seiten der Druckeinleitung
angeordnet ist, und der Verschlussdeckel wieder abgetrennt.
-
Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, nach
welchem ein mit einem Abschlussdeckel versehenes ausgebauchtes Hohlprofil
in einfacher Weise herstellbar ist. Zudem soll eine Wagenheberkonsole
aufgezeigt werden, die nur geringen Fertigungsaufwand benötigt und
trotzdem eine hohe mechanische Belastbarkeit gewährleistet.
-
Die
Aufgabe ist erfindungsgemäß durch
die Merkmale des Anspruchs 1 hinsichtlich des Verfahrens und durch
die Merkmale des Anspruches 12 hinsichtlich der Wagenheberkonsole
gelöst.
-
Aufgrund
der Verwendung eines einstückigen,
umfänglich
geschlossenen Hohlprofiles als Basiskörper der Wagenheberkonsole
wird eine hohe Biegesteifigkeit der Konsole erreicht, welche auch sehr
hohen mechanischen Belastungen schadensfrei standhält. Das
Hohlprofil kann mittels der Innenhochdruckumformung ideal an die
Peripherie der Konsole angepasst werden, wobei sich diese Anpassungen
in Ausbauchungen äußert, die
im Innenhochdruckumformverfahren aufgrund relativ geringer Um formgrade
in einfacher Weise darstellbar sind. In Folge der Fertigungstoleranzfreiheit
des Verfahrens ist die Anbringung der Konsole an den unteren Bereich
des Kraftfahrzeugschwellers ohne weiteres automatisierbar. Für die dortige
Anbindung ist lediglich die Ausbildung von Schweißflanschen
erforderlich, die an dem entsprechenden Ende des Hohlprofils durch
relativ einfache Schneide- und Biegeoperationen gestaltet werden
können.
Das gegenüberliegende
Ende des Hohlprofils wird mit einem Abschlussdeckel verschlossen,
an dem der Wagenheber mittelbar oder unmittelbar ansetzbar ist.
Durch die Verpressung des Abschlussdeckels im Innenhochdruckumformwerkzeug,
die das erfindungsgemäße Fügeverfahren
von Abschlussdeckel und Hohlprofil begründet, werden zusätzliche
Werkzeuge, wie Halterungen und Einpresswerkzeuge eingespart, die
sonst für
eine externe Verpressung des Deckels im Hohlprofil vonnöten wären. Außerdem wird
das Verpressen in verfahrensökonomischer
Weise durch das Einführen
des Axialstempels in das Hohlprofil bewerkstelligt, der für die Abdichtung
während
des Innenhochdruckumformverfahrens sowieso zwingend notwendig ist.
Infolge der spielfreien Anlage des Hohlprofils zwischen der Gravur
des Innenhochdruckumformwerkzeuges und des Deckelrandes, der seinerseits
eng an der Anpressschräge
des innen liegenden Axialstempels anliegt, bleibt das Hohlprofil
im Pressbereich konturtreu, ohne unerwünschte Falten und Ausbeulungen. Anschließend werden
die Ausbauchungen durch Einleiten eines Innenhochdrucks in das Innere
des Hohlprofils ausgebildet. Im Falle, dass der Deckel das Hohlprofil
völlig
abschließt,
wird der Innenhochdruck über
das andere Ende des Hohlprofils eingeleitet. Insgesamt wird durch
die apparativen Erfordernisse des Innenhochdruckumformverfahrens
eine Kombination desselben mit dem Pressverfahren in einem einzigen
Werkzeug ermöglicht,
was die Herstellung eines ausgebauchten Hohlprofils mit Abschlussdeckel
wesentlich vereinfacht. Durch die erwähnte notwendige starke Abdichtung
des Axialstempels gegenüber
dem unter hohem Druck stehenden Druckfluid im Hohlprofilinneren
wird ein hoher Reibschluss zwischen Deckelrand und Hohlprofil erzielt,
der für
einen außerordentlich
guten Halt des Deckels am Hohlprofil bei jedem Verwendungszweck
sorgt.
-
In
einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens nach Anspruch
2 wird der Deckel außerhalb
des Umformwerkzeuges in das Hohlprofil lose eingesteckt. Dies hat
den Vorteil, dass Abschlussdeckel und Hohlprofil vorab schon vormontiert
werden können
und dann als Baugruppe zur Weiterbearbeitung in das Innenhochdruckumformwerkzeug
eingelegt werden können.
-
Eine
weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 3,
die als Alternative zur Weiterbildung nach Anspruch 2 gesehen werden
soll, besteht darin, dass der Abschlussdeckel dem im Umformwerkzeug
eingelegten Hohlprofil mittels des Axialstempels zugeführt wird,
wobei mit Zuführung
des Deckels die Verpressung erfolgt. Hierbei wird in verfahrensökonomischer
Weise die Zuführung
des Abschlussdeckels mit der Verpressung in einem Arbeitsgang absolviert.
Des Weiteren ist der Abschlussdeckel schon vor dem Einführen in
das Hohlprofil auf dem Axialstempel zentriert und somit wunschgemäß angeordnet.
-
Eine
weitere zweckmäßige Weiterbildung der
Erfindung zeigt Anspruch 4, bei der vor dem Einschieben des Abschlussdeckels
in das Hohlprofil der Deckel mit einem Außendurchmesser ausgebildet wird,
der größer als
der Innendurchmesser des Hohlprofils ist. Aufgrund der bestimmten
Auslegung der beiden Durchmesser ergibt sich beim Einführen des Deckels
in das Hohlprofil eine besonders hohe Presspassung, wenn der Axialstempel
zusätzlich
noch eine Anpresskontur aufweist. Im anderen Falle ergibt sich eine
weniger starke Presspassung, wohingegen jedoch eine besondere Ausgestaltung
der Anpresskontur des Axialstempels entfallen kann. Allerdings ist
bei den gegebenen Durchmessern eine Einführschräge am Deckelrand sinnvoll,
damit der Abschlussdeckel leichter in das Hohlprofil eingeführt werden
kann.
-
In
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch
5 wird der Deckelrand mittels Innenhochdruck bei gleichzeitigem
axialem Nachschieben des Axialstempels durch das Hohlprofil eingefasst,
wobei Hohlprofilmaterial in einen von einer Abschlusskante des Deckelrandes
und einem gegenüberliegenden
Absatz des Axialstempels begrenzten Zwischenraum mittels des Nachschiebevorgangs
in Zusammenwirkung mit dem Innenhochdruck hineinverdrängt wird.
Durch den Innenhochdruck in Verbindung mit der Anpresskraft des
Axialstempels entsteht einerseits am Hohlprofil eine nach innenstehende
Verdickung, die sich am Deckelrand anlegt; andererseits wird der
Deckelrand durch den ausgebildeten Zwischenraum infolge des durch
den Innenhochdruck und den Nachschiebevorgang hineinfließenden Hohlprofilmaterials
hintergriffen. Dadurch wird ein Formschluss zwischen Hohlprofil
und Abschlussdeckel erreicht, der den Halt der beiden Bauteile aneinander
noch weiter verstärkt.
-
Eine
weitere günstige
Ausgestaltung der Erfindung stellt Anspruch 6 dar. Dieser betrifft
die Ausbildung einer Öffnung
im Deckelboden und die Aufweitung des Hohlprofils mittels eines über einen
Kanal des Axialstempels und der Öffnung
im Deckelboden in das Hohlprofilinnere eingeleiteten Druckfluids. Die
Bildung der Öffnung
im Deckelboden und die Ausbildung eines Fluidkanals im Axialstempel
erhält dieser
in höchstdienlicher
Weise eine Mehrfachfunktion, nämlich
das Abdichten der Zuführung
des Druckfluids und das Anpressen des Deckelrandes am Hohlprofil.
Die Öffnung
am Deckelboden kann später
nach der Umformung des Hohlprofils als Aufnahme für ein weiteres
Bauteil dienen.
-
In
einer günstigen
Weiterbildung des Verfahrens nach Anspruch 6 wird gemäß Anspruch
7 am Deckel um die Öffnung
des Deckel bodens herum ein flaschenhalsförmiger Fortsatz ausgebildet,
in den eine hohlzapfenartige Ausformung der Stirnseite des Axialstempels
eingeführt
wird. Ist der derart geformte Deckel bereits in das Hohlprofil eingesteckt,
dient der flaschenhalsförmige
Fortsatz als Zentriermittel für den
Axialstempel, der dann verklemmfrei an dem Abschlussdeckel andocken
kann, wobei seine hohlzapfenartige Ausformung der Stirnseite durch
die Öffnung
im Deckelboden hindurchragt. Dies gibt dem Axialstempel einen zusätzlichen
Halt am Deckel sowie – über diesen – am Hohlprofil.
Ist der Abschlussdeckel noch nicht lose am Hohlprofil gehalten,
sondern soll erst gemeinsam mit dem Axialstempel zugeführt werden,
kann der Deckel in einfacher Weise mit dem Axialstempel zusammengesteckt
werden, so dass der Abschlussdeckel beim Zuführen und Einführen in
das Hohlprofil verliersicher am Axialstempel gehalten wird.
-
In
einer weiteren zweckmäßigen Weiterbildung
der Erfindung nach Anspruch 8 werden nach erfolgter Aufweitung des
Hohlprofiles die Abschlusskanten des Hohlprofils und des Deckelrandes
mittels eines in dem Umformwerkzeug führbar integrierten und in eine
axial verlaufende Nut des Axialstempels, die zu dessen Stirnseite
offen ist, eingreifenden Schiebers beaufschlagt. Mittels des Schiebers
wird dabei verhindert, dass nach Herausziehen des Axialstempels
der Abschlussdeckel aus seinem Pressverbund mit dem Hohlprofil gelöst wird
und gleichfalls nach außen
abgezogen wird. Die Herausziehbewegung des Axialstempels bleibt
aufgrund der offenen Nut durch den Schieber unbehindert.
-
Bei
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch
9 werden die Abschlusskanten des Deckelrandes radial nach außenstehend
geformt. Durch den dabei entstehenden Ringbund wird für den Abschlussdeckel
ein axialer Anschlag geschaffen, der sich an der Abschlusskante
des Hohl profils abstützt,
so dass bei axial höheren mechanischen
Belastungen des Pressverbunds von Hohlprofil und Abschlussdeckel,
die von der Deckelseite des Hohlprofils aus ausgeübt werden,
der Deckel nicht in das Innere des Hohlprofils eingedrückt werden
kann.
-
Eine
weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung wird durch den
Inhalt von Anspruch 10 repräsentiert.
Dort wird der Deckelrand gelocht und nach dem Verpressen des Deckels
mit dem Hohlprofil mittels eines in dem Umformwerkzeug führbar integrierten
Stempels Hohlprofilmaterial in das jeweils ausgebildete Loch des
Deckelrandes hineingepresst. Dadurch wird eine lokale formschlüssige Verbindung zwischen
dem Hohlprofil und dem Deckel erreicht, was einerseits beim Abziehen
des Axialstempels eine in gleicher Richtung erfolgende Mitnahme
des Abschlussdeckels verhindert und andererseits ebenfalls ein Hineindrücken des
Abschlussdeckels in das Hohlprofilinnere aufgrund höherer mechanischer
axialer Belastungen aus beiden axialen Richtungen ausschließt.
-
In
einer weiteren zweckmäßigen Weiterentwicklung
des erfindungsgemäßen Verfahrens
nach Anspruch 11 wird das Hohlprofil und der Deckel beim Einführen des
Axialstempels gegen einen konisch zum Axialstempel sich erweiternden
Abschnitt der Gravur des Umformwerkzeuges unter Bildung konturentsprechender
Flächen
am Deckelrand und am Hohlprofil gepresst. Bei dieser Weiterbildung
wird der Pressverbund von Hohlprofil und Abschlussdeckel noch weiter
verstärkt.
Des Weiteren wird ebenfalls ein Hineindrücken des Abschlussdeckels in
das Hohlprofilinnere verhindert.
-
Im
Weiteren gibt Anspruch 13 eine zweckmäßige Weitergestaltung der erfindungsgemäßen Wagenheberkonsole
wieder. Dabei weist die Konsole am Deckelboden eine Öffnung auf,
welche ei ne Aufnahme für
einen Stopfen bildet, an dem ein Wagenheber ansetzbar ist. Aufgrund
der exakten Positionierung des Abschlussdeckels innerhalb des Hohlprofiles,
das seinerseits aufgrund der Innenhochdruckumformung fertigungstoleranzfrei
hergestellt ist, ist die Öffnung
für die
Aufnahme des Stopfens sehr exakt festgelegt. Hierdurch wird ermöglicht,
dass bei einem Werkstattbesuch des Kraftfahrzeuges eine als Wagenheber
ausgebildete Hebebühne,
die vollautomatisch gesteuert ist, immer an der richtigen Stelle
der Wagenheberkonsole ansetzen kann.
-
Nachfolgend
ist die Erfindung anhand mehrerer in den Zeichnungen dargestellter
Ausführungsbeispiele
näher erläutert; dabei
zeigt:
-
1 für ein erfindungsgemäßes Verfahren eine
Anordnung eines Innenhochdruckumformwerkzeuges, eines Hohlprofiles,
eines Abschlussdeckels und eines Axialstempels abschnittsweise in
einer Explosionsdarstellung in einem Längsschnitt,
-
2 in
einem Längsschnitt
für das
erfindungsgemäße Verfahren
einen Abschlussdeckel mit flaschenhalsförmigem Fortsatz und einen Axialstempel
mit hohlzapfenartiger Ausformung in Explosionsdarstellung,
-
3 die
Anordnung aus 1 in Verpressungslage von Abschlussdeckel
und Hohlprofil mit eingeführtem
Axialstempel,
-
4 in
einem Längsschnitt
für das
erfindungsgemäße Verfahren
ein Hohlprofil und einen Abschlussdeckel mit radial nach außenstehend
geformten Abschlusskanten in einer Explosionsdarstellung,
-
5a für ein erfindungsgemäßes Verfahren
in einem Längsschnitt
einen Abschnitt einer Anordnung eines Innenhochdruckumformwerkzeuges, eines
Hohlprofils, eines Abschlussdeckels und eines Axialstempels in Presslage
des Axialstempels, wobei das Hohlprofil den Abschlussdeckel randseitig
hintergreift,
-
5b einen
vergrößerten Ausschnitt
der hintergriffenen Stelle des Abschlussdeckels aus 5a,
-
6 für ein erfindungsgemäßes Verfahren eine
Anordnung von Hohlprofil, Abschlussdeckel und einem Innenhochdruckumformwerkzeug
sowie einem Axialstempel in Presslage des Axialstempels mit einem
die Abschlusskanten von Hohlprofil und Abschlussdeckel beaufschlagenden
Schiebers,
-
7a für ein erfindungsgemäßes Verfahren
eine Anordnung von Innenhochdruckumformwerkzeug, Hohlprofil, Axialstempel
und Abschlussdeckel mit einem Hohlprofilmaterial in ein Loch des
Abschlussdeckels hineinverdrängenden
Stempel,
-
7b einen
vergrößerten Ausschnitt
des in 7a gezeigten Pressverbundes
von Hohlprofil und Abschlussdeckeln an der Stelle, an dem Hohlprofilmaterial
in das Loch des Abschlussdeckels hineinverdrängt wird,
-
8 für ein erfindungsgemäßes Verfahren im
Längsschnitt
eine Anordnung von einem Innenhochdruckumformwerkzeug, einem Axialstempel,
einem Hohlprofil und einem Abschlussdeckel in Presslage mit konisch
zum Axialstempel hin sich erweiternden Abschnitt der Gravur des
Umformwerkzeuges,
-
9 eine
erfindungsgemäße Wagenheberkonsole
in Explosionsdarstellung in einer Seitenansicht,
-
10 die
Wagenheberkonsole aus 9 in einer perspektivischen
Ansicht nach der Verpressung von Hohlprofil und Abschlussdeckel.
-
In 1 ist
ein geöffnetes
Innenhochdruckumformwerkzeug 1 mit einer Obermatrize 2 und einer
Untermatrize 3 dargestellt, welche mit einer innenseitigen
Gravur 4 einen Formraum 5 begrenzen. In die Untermatrize 3 ist
bereits ein Hohlprofil 6 eingelegt, das aus einem Leichtmetall
oder Stahl gebildet sein kann und als Rohling aus einem gezogenen Rohr
oder einer gerollten und dann längsnahtgeschweißten Platine
bestehen kann. Die gezeigte das Umformwerkzeug 1 und das
Hohlprofil 6 beinhaltende Anordnung umfasst des Weiteren
einen Abschlussdeckel 7 und einen Axialstempel 8,
die hier um das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren
zu verdeutlichen, außerhalb
des Umformwerkzeuges 1 voneinander getrennt, jedoch jeweils
mit dem Hohlprofil 6 fluchtend zum Zwecke der Richtungsangabe hinsichtlich
des Zusammenschiebens angeordnet sind. Der Abschlussdeckel 7 ist
napfförmig
ausgebildet, wobei dessen Boden 9 auf der dem Hohlprofil 6 zugewandten
Seite liegt. Der Deckel 7 kann ein tiefgezogenes Blechteil
oder Gussteil, insbesondere Spritzgussteil, sein. Zu seiner Abschlussdeckel 7 zugewandten
Stirnseite 10 hin verjüngt
sich der Axialstempel 8 über einen Absatz 11,
wobei er von dort aus über
sphärisch
gerundete Anpressflanken 12 in die planare Stirnseite 10 übergeht.
Die Verrundung der Flanken 12 soll verhindern, dass beim
Einführen des
Axialstempels 8 in den Abschlussdeckel 7 bzw. beim
Verpressen mit dem Hohlprofil der Abschlussdeckel 7 durch
eine ansonsten bestehende Scharfkantigkeit beschädigt wird. Die Höhe des Absatzes 11 ist
so ausgelegt, dass sie so groß ist,
wie die Wandungsstärken
des Hohlprofils 6 und des Abschlussdeckels 7 zusammengenommen.
Im Falle, dass der Abschlussdeckel 7 in das Hohlprofil 6 schon
a priori lose eingesteckt ist, wodurch das Hohlprofil 6 mit dem
Abschlussdeckel 7 als zu verpressende Baugruppe in das
Umformwerkzeug 1 eingelegt wird, ist der Durchmesser des
Axialstempels 8 im Bereich seiner Anpressflanken 12 größer als
der Innendurchmesser des Abschlussdeckels 7. Der Verlauf
des Randes 13 des Abschlussdeckels 7 ist der sphärischen
Kontur des Axialstempels 8 im Bereich seiner Anpressflanken 12 im
Wesentlichen nachgebildet. Dadurch wird eine gleichförmige Verpressung
von Hohlprofil 6 und Abschlussdeckel 7 erreicht,
wodurch der Halt des Abschlussdeckels 7 am Hohlprofil 6 optimiert
wird. Im Falle, dass der Abschlussdeckel 7 jedoch zur gemeinsamen
Einführung
in das Umformwerkzeug 1 auf den Axialstempel 8 geschoben
wird, ist selbstverständlich
der Innendurchmesser des Abschlussdeckelrandes 13 größer als
der Durchmesser des Axialstempels 8 im Bereich seiner Anpressflanken 12.
Um eine sinnvolle Verpressung mit dem Hohlprofil 6 zu erreichen,
weist der Abschlussdeckelrand 13 an seinem Außendurchmesser
in diesem Bereich umlaufend ein Übermaß gegenüber dem
Innendurchmesser des Hohlprofils 6 auf. Der Axialstempel 8 weist
einen mittig verlaufenden Kanal 14 auf, der an der Stirnseite 10 ausmündet. Der
Abschlussdeckel 7 besitzt eine zentrale Öffnung 15 in
seinem Boden 9.
-
Zur
Ausführung
des Verfahrens wird das Hohlprofil 6 in das Umformwerkzeug 1 eingelegt,
welches anschließend
geschlossen wird. Wie erwähnt, kann
vorher der Abschlussdeckel 7 in das Hohlprofil 6 lose
eingesteckt werden oder der Abschlussdeckel 7 auf den Axialstempel 8 aufgeschoben
werden. Im letzteren Falle fluchtet die Öffnung des Abschlussdeckels 7 mit
der Mündungsöffnung des
Kanals 14 des Axialstempels 8. Nun wird der Axialstempel 8 mit dem
Abschlussdeckel 7 in das Hohlprofilende eingeführt, wodurch
der Abschlussdeckel 7 mit dem Hohlprofilende aufgrund deren
Abmessungen und den Anpressflanken 12 des Axialstempels 8 verpresst wird.
Der somit erreichte in 3 dargestellte Pressverbund
wird nun unter Innenhochdruck gesetzt, indem ein Druckfluid über den
Kanal 14 des Axialstempels und die zentrale Öffnung 15 des
Abschlussdeckels 7 in das Hohlprofilinnere 16 eingeleitet
und mittels einer Druckerzeugungsanlage, die rückseitig an dem Kanal 14 angebunden
ist, gespannt. Infolge des erzeugten Innenhochdruckes weitet sich
das Hohlprofil 6 soweit aus, bis es sich unter Bildung
von Ausbauchungen 37 (siehe 5-10)
an die Gravur 4 des Umformwerkzeuges 1 anlegt.
Der Formraum 5 innerhalb des Werkzeuges 1 ist
nun vollständig
ausgefüllt.
Prinzipiell ist denkbar, in beide Enden des Hohlprofils 6 jeweils
einen Abschlussdeckel 7 nacheinander oder simultan einzubringen.
-
Eine
Variante des Axialstempels 8 und des Abschlussdeckels 7 zeigt 2.
Dabei weist die Stirnseite 10 des Axialstempels 8 eine
hohlzapfenartige Ausformung 17 auf, die von dem Kanal 14 durchsetzt
wird. Konturentsprechend weist demgegenüber der Abschlussdeckel 7 einen
flaschenhalsförmigen Fortsatz 18 auf,
in den die Ausformung 17 des Axialstempels 8 einsteckbar
ist. Dabei wird ein besonders guter Halt des Abschlussdeckels 7 am
Axialstempel 8 erreicht. Wie aus 4 ersichtlich,
können
in einer weiteren baulichen Variante des Abschlussdeckels 7 die
Abschlusskanten 19 des Deckelrandes 13 radial nach
außenstehend
geformt werden. Dadurch wird ein lippenartiger Ringbund erzeugt.
-
In
einer Variante der Erfindung wird gemäß 5a und 5b in
Pressverbundlage der Axialstempel 8 noch weiter nachgeschoben,
so dass genügend
Hohlprofilmaterial in den Bereich der zu erzeugenden Ausbauchung 37 nachgeliefert
werden kann und somit eine prozesssichere Aufweitung des Hohlprofils 6 gewährleistet
ist. Beim Nachschieben des Axialstempels 8 und demgemäß den Pfeilen
allseitig wirkenden Innenhochdruck Pi wird
zum einen im unmittelbaren Anschluss an den verpressten Bereich
eine Aufdickung 20 am Hohlprofil 6 ausgebildet und
zum anderen Hohlprofilmaterial am weiterführenden Profilende in einen
von der Abschlusskante 19 des Abschlussdeckelrandes 13 und
dem gegenüberliegenden
Absatz 11 des Axialstempels 8 begrenzten Zwischenraum 21 hineinverdrängt. Durch die
den Deckelrand 13 einwärts
drückenden
Aufdickung 20 und dem hakenartigen Abschluss 22 des Hohlprofilendes
wird der Deckelrand 13 zu seinem Ende hin formschlüssig umklammert,
wodurch infolge der erreichten axialen Fixierung ein besonders guter
Halt des Abschlussdeckels 7 am Hohlprofil 6 erzielt
wird. Nach Abschluss der gewünschten
Ausbauchung 37 des Hohlprofils 6 und des Pressverbundes von
Hohlprofil 6 und Abschlussdeckel 7 wird der Innenhochdruck
entspannt und der Axialstempel 8 aus dem Innenhochdruckumformwerkzeug 1 herausgezogen,
wonach das Umformwerkzeug 1 geöffnet und die fertig ausgebildete
Baugruppe aus Hohlprofil 6 und Abschlussdeckel 7 entnommen
wird.
-
In
einer weiteren Variante der Erfindung ist in 6 ein Schieber 23 entnehmbar,
der im Umformwerkzeug 1 innerhalb einer radial zur Gravur 4 verlaufenden
Führungsbohrung 24 führbar integriert
ist. Um zu verhindern, dass nach der erfolgten Aufweitung des Hohlprofiles 6 beim
Zurückziehen
des Axialstempels 8 aufgrund besonders großer Reibung
der Abschlussdeckel 7 aus dem Pressverbund mit dem Hohlprofil 6 herausgelöst und mitgezogen
wird, greift der Schieber 23 in eine axial verlaufende
Nut 25 des Axialstempels 8 ein, die zum Hohlprofilende
hin offen gestaltet ist. In dieser Lage stützen sich die Abschlusskanten 19 und 26 des
Deckelrandes 13 einerseits und des Hohlprofils 6 andererseits
an der diesen zugewandte Seitenwandung 27 des Schiebers 23 ab.
Durch die Verwendung von mehreren radial beweglichen und in Umfangsrichtung
zueinander versetzt angeordneten Schiebern 23 wird die
Abstützung
verbessert und das Bestehen des Pressverbundes noch nachdrücklicher
gewährleistet.
-
Eine
weitere Variante der Erfindung ist in 7 dargestellt.
Nach Ausbildung der Ausbauchung 37 wird im Bereich der
Verpressung mittels mehrerer im Umformwerkzeug 1 in entsprechenden radial
zur Gravur 4 des Umformwerkzeuges 1 verlaufenden
Führungsbohrungen 28 führbar integrierter Stempel 29 Hohlprofilmaterial
in entsprechende Löcher 30 des
Deckelrandes 13 hineingepresst, welche am Abschlussdeckel 7 während oder
kurz nach seiner Herstellung erzeugt werden.
-
In
einer weiteren Variante der Erfindung ist gemäß 8 die Gravur
4 im Anschluss an den Formraum 5 mit flachem Öffnungswinkel
konisch zum Axialstempel 8 erweitert. An diesen konisch
erweiterten Abschnitt 31 der Gravur 4 werden beim
Einführen
des Axialstempels 8 das Hohlprofil 6 und der Abschlussdeckel 7 angepresst,
wobei sich am Deckelrand 13 und am Hohlprofil 6 dem
Abschnitt 31 der Gravur 4 konturentsprechende
Flächen
ausbilden.
-
Nach 9 ist
eine Wagenheberkonsole 32 dargestellt, die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren
hergestellt wurde. Zur Verdeutlichung ist in der Darstellung der
Abschlussdeckel 7 mit seinem flaschenhalsförmigen Fortsatz 18 vom
Hohlprofil 6 vereinzelt. Das Hohlprofil 6 weist
zudem an seinem Deckel 7 abgewandten Ende 33 mehrere
Flansche 34 auf, die teilweise umgestellt sind und einerseits
als Anschlag und andererseits als Fügeflächen für einen unteren Bereich eines
Schwellers des Kraftfahrzeuges dienen. Um die Konsole 32 beispielsweise
mittels Punktschweißen
an den Schweller und ggf. andere peripheren Karosseriebereiche des
Kraftfahrzeugs anzubinden, sind in einer Seitenwandung 35 der
Konsole 32 Durchführungen 36 ausgebildet, über die
ein seitlicher Eingriff in das Hohlprofil 6 auf die angrenzenden
Innenwandungen in einfacher Weise möglich ist. In verfahrensökonomischer
Weise ist es denkbar, diese Durchführungen 36 durch Lochen während des
Innenhochdruckumformens, bei dem das Hohlprofil 6 ausgebaucht
wird, zu erzeugen.
-
10 zeigt
in Abweichung zu 9 den Pressverbund des Hohlprofiles 6 mit
dem Abschlussdeckel 7, wobei die Abschlusskante 26 des
Hohlprofils 6 die Abschlusskante 19 des Randes 13 des
Abschlussdeckels 7 überragt.
Im Übrigen
sei an dieser Stelle noch einmal darauf hingewiesen, dass die Öffnung 15 am
Deckelboden 9 als Aufnahme für einen Stopfen dient, an dem
ein Wagenheber ansetzbar ist. Des weiteren ist das erfindungsgemäße Verfahren nicht
allein auf die Herstellung von Wagenheberkonsolen beschränkt. Zusätzlich zu
den Konsolen ist die Verwendung des Verfahrens für alle innenhochdruckumzuformenden
Bauteile mit Abschlussabdeckungen, die ein oder mehrere Löcher an
dem Bauteil zumindest teilweise verschließen sollen, wie Strukturelemente
beim Kraftfahrzeug, insbesondere auch Abschlussknoten in einer Rahmenstruktur denkbar.