DE10334660B3 - Vorrichtung zur Herstellung von Formteilen durch Innenhochdruckumformung - Google Patents

Abstract

Es handelt sich um eine Vorrichtung zur Herstellung von Formteilen durch Innenhochdruckumformung. Um eine Vorrichtung zu schaffen, die sehr kompakt gebaut ist und mit der dennoch auf kleinem Raum sehr hohe Kräfte aufgenommen werden können, ohne daß eine Durchbiegung der Vorrichtung bzw. des Werkzeugs und somit des hergestellten Formteils auftritt, besteht die Vorrichtung (1) aus einem Gehäuse (2) aus zwei ineinandergesteckten und durch Schrumpfung miteinander verbundenen Rohren (3, 4). Dabei ist in die konzentrische Bohrung (5) des Innenrohres (4) die Werkzeugträgereinheit (6) eingesetzt.

Description

• Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Herstellung von Formteilen durch Innenhochdruckumformung mit einem Gehäuse aus zwei ineinandergesteckten Rohren, wobei in die Bohrung des Innenrohres eine Werkzeugträgereinheit eingesetzt ist.
• Solche Vorrichtung sind als Pressen hinlänglich bekannt. Derartige Pressen sind aufgrund ihrer Bauweise und den erforderlichen Dimensionierungen durch die auftretenden Kräfte während des Umformprozesses sehr platzraubend.
• Eine gattungsgemäße Vorrichtung ist in US 3,943,741 beschrieben.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der angegebenen Gattung zu schaffen, die sehr kompakt gebaut ist und mit der dennoch auf kleinem Raum sehr hohe Kräfte aufgenommen werden können, ohne daß eine Durchbiegung der Vorrichtung bzw. des Werkzeugs auftritt und somit sehr hohe Genauigkeiten des Formteils erreicht werden.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung mit den Kennzeichnungsmerkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
• Zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
• Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich vor allem dadurch aus, daß dieselbe relativ kompakt ausgebildet ist und nur ein Minimum an Funktionen aufweist, wodurch eine erhebliche Kostenreduzierung für eine solche Vorrichtung erreicht wird.
• Ferner zeichnet sich die Vorrichtung dadurch aus, daß während des Umformprozesses sich die auftretenden Spannungen in den beiden ineinandergesetzten Rohren verteilen, wodurch die Vorrichtung mit wesentlich höheren Kräften beaufschlagt werden kann, ohne daß eine Durchbiegung der Vorrichtung bzw. des Werkzeugs und somit des hergestellten Formteils auftritt.
• Die zwischen Werkzeugträger und Werkzeughälften angeordneten Kurzhubzylinder sorgen dafür, daß das Werkzeug während des Umformprozesses optimal zugehalten wird.
• Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung anhand von die Erfindung wiedergebenden und in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen. Dabei zeigt
• 1 eine schematische Querschnittsdarstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,
• 2 die Querschnittsdarstellung der Vorrichtung mit Druckbeaufschlagung ohne Werkzeug und Kurzhubzylinder und
• 3 in Sprengdarstellung ein zweites Ausführungsbeispiel der Vorrichtung.
• Die in den Figuren dargestellte Vorrichtung 1 zur Herstellung von Formteilen durch Innenhochdruckumformung besteht im wesentlichen aus einem Gehäuse 2 aus zwei ineinandergesteckten und durch Schrumpfung miteinander verbundenen Rohren 3, 4. Dabei ist in die konzentrische Bohrung 5 des Innenrohres 4 eine Werkzeugträgereinheit 6 eingesetzt ist, die aus dem Gehäuse 2 zum Werkstückwechsel herausfahrbar ist.
• Die Werkzeugträgereinheit 6 besteht wiederum im wesentlichen aus zwei etwa halbschalenförmigen Werkzeugträgern 7a, 7b, zwischen denen ein Werkzeug 8 angeordnet ist, wobei jeweils zwischen Werkzeugträger 7a, 7b und Werkzeughälfte 8a, 8b mindestens ein mit einem Druckmedium, beispielsweise Öl, beaufschlagbarer Kurzhubzylinder 9a, 9b angeordnet ist. Wie in 1 erkennbar, bestehen die Kurzhubzylinder 9a, 9b jeweils aus einem Kolben 10, der in einer Bohrung 11 in den Werkzeugträgern 7a, 7b eingebettet und abgedichtet ist.
• Die Kurzhubzylinder 9a, 9b halten während des Umformungsprozesses die beiden Werkzeughälften 8a, 8b in Ihrer Schließposition, während das Werkzeug 8 bzw. das Werkstück 12 zwischen den beiden Werkzeughälften 8a, 8b beim Unformprozeß mit einem Medium, beispielsweise Wasser oder Öl, beaufschlagt wird.
• Durch das Ineinanderstecken der zwei Rohre 3, 4 zu einem Gehäuse 2 und durch eine gezielte Aufbringung einer Gegenvorspannung durch Aufschrumpfen der beiden Rohre 3, 4 zueinander wird entgegen der Verwendung eines einzelnen Rohres als Gehäuse oder eines Recheckrahmens als Gehäuse eine erhebliche Reduzierung der maximalen Spannungen erreicht.
• Bei extrem hohen Drücken und ggf. zum Ausgleich von Verformungen der Rohre 3, 4 im Bereich der halbschalenförmigen Werkzeugträger 7a, 7b kann am äußeren Umfang 13 der Werkzeugträger 7a, 7b ober- bzw. unterhalb der Kurzhubzylinder 9a, 9b jeweils ein mit einem Druckmedium beaufschlagbares Druckkissen 14 vorgesehen sein. Dabei ist das jeweilige Druckkissen 14 durch eine von einer in eine Nut 15 eingesetzte Dichtung umschlossenen Wirkfläche 16 auf dem Umfang 13 der halbschalenförmigen Werkzeugträger 7a, 7b gebildet (siehe 3).

1

Vorrichtung (allgemein)

2

Gehäuse von 1

3

Außenrohr von 2

4

Innenrohr von 2

5

konzentrische Bohrung in 4

6

Werkzeugträgereinheit von 1

7a

oberer halbschalenförmiger Werkzeugträger von 6

7b

unterer halbschalenförmiger Werkzeugträger von 6

8

Werkzeug von 1

8a

obere Werkzeughälfte

8b

untere Werkzeughälfte

9a

oberer Kurzhubzylinder in 8a

9b

unterer Kurzhubzylinder in 8b

10

Kolben von 9a und 9b

11

Bohrung in 8a und 8b für 10

12

Werkstück

13

äußerer Umfang von 7a und 7b

14

Druckkissen auf 13

15

Nut in 13

16

Wirkfläche von 14

Claims (3)

1. Vorrichtung zur Herstellung von Formteilen durch Innenhochdruckumformung, mit einem Gehäuse aus zwei ineinandergesteckten Rohren, wobei in die Bohrung des Innenrohres eine Werkzeugträgereinheit eingesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die das Gehäuse (2) bildenden Rohre (3, 4) durch Schrumpfung miteinander verbunden sind und daß die Werkzeugträgereinheit (6) in an sich bekannter Weise aus zwei etwa halbschalenförmigen Werkzeugträgern (7a, 7b) besteht, an denen ein aus zwei Werkzeughälften (8a, 8b) bestehendes Werkzeug (8) befestigt ist, wobei jeweils zwischen Werkzeugträger (7a, 7b) und Werkzeughälfte (8a, 8b) mindestens ein mit einem Druckmedium beaufschlagbarer Kurzhubzylinder (9a, 9b) angeordnet ist, der während des Umformungsprozesses die beiden Werkzeughälften (8a, 8b) in ihrer Schließposition hält.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am äußeren Umfang (13) der halbschalenförmigen Werkzeugträger (7a, 7b) ober- bzw. unterhalb der Kurzhubzylinder (9a, 9b) jeweils ein mit einem Druckmedium beaufschlagbares Druckkissen (14) vorgesehen ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das jeweilige Druckkissen (14) durch eine von einer in eine Nut (15) eingesetzte Dichtung umschlossenen Wirkfläche (16) auf dem Umfang (13) der halbschalenförmigen Werkzeugträger (7a, 7b) gebildet ist.