DE10355959B4

DE10355959B4 - Verfahren und Vorrichtung zum wirkmedien gestützten Umformen eines Halbzeuges

Info

Publication number: DE10355959B4
Application number: DE2003155959
Authority: DE
Inventors: Reinhard Mauermann; Sven Bräunling; Lutz Lachmann; Thomas Kropp
Original assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Current assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Priority date: 2003-12-01
Filing date: 2003-12-01
Publication date: 2006-04-27
Anticipated expiration: 2023-12-02
Also published as: DE10355959A1

Abstract

Verfahren zum wirkmediengestützten Umformen eines Halbzeuges (7, 8, 9, 10), bei dem ein Wirkmedium an gegenüberliegenden Seiten des Halbzeuges zugeführt und zumindest im umzuformenden Bereich einander entgegenwirkende Mediendrücke angelegt werden, dadurch gekennzeichnet, daß an eine der gegenüberliegenden Seiten des mehrlagig ausgebildeten Halbzeuges (7, 8, 9, 10), nach Zuführung von Wirkmedium und Druckanlegen auf beiden Seiten, weiteres Wirkmedium zugeführt und an der entsprechend anderen der gegenüberliegenden Seiten des Halbzeuges (7, 8, 9, 10) ein entsprechendes Volumen an Wirkmedium abgeführt wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 und eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 17 zum wirkmediengestützten Umformen eines Halbzeuges. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum mediengestützten Mehrkammerumformen von mehrlagigen Strukturen.
Bevorzugte Anwendung findet die vorliegende Erfindung im Fahrzeugbau für Straße oder Schiene, im Flugzeugbau oder im Apparatebau zur Herstellung von geometrisch komplex gestalteten Bauteilen und Baugruppen, insbesondere von in Leichtbauweise hergestellten Bauteilen und Baugruppen aus mehrlagigen Blechzuschnitten.
In diesen Bereichen steigen die Anforderungen an derartige Bauteile und Baugruppen, beispielsweise die Anforderungen der Automobilindustrie an Komponenten für die Rohkarosserie, ständig an. Zielvorstellung ist ein möglichst geringes Gewicht dieser Bauteile und Baugruppe bei optimierten technologischen Eigenschaften und minimierten Herstellkosten.
Ein in der Automobilindustrie unter Verwendung verschiedener Fluide im Serieneinsatz eingesetztes Verfahren zum mediengestützten Umformen ist das Hydroformen.
Das Hydroformen wird hierbei auch zum Herstellen von belastungsangepaßten Baugruppen wie ,Tailored Blanks' eingesetzt. Belastungsangepaßte Baugruppen sind (mehrlagige) Werkstücke, welche aus einem Halbzeug mit zumindest zwei miteinander verbundenen Bauelementen (insbesondere ebene oder vorgeformte Blechzuschnitte) bestehen. Dicke und Festigkeit der Bauelemente sowie eine relative Anordnung der Bauelemente zueinander sind an eine Belastung im Herstellungsprozeß und besonders an eine Belastung im Rahmen der späteren Verwendung der belastungsangepaßten Baugruppe angepaßt. Die einzelnen Bauelemente dieser belastungsangepaßten Baugruppen werden üblicherweise durch Laserschweißen oder Kleben miteinander verbunden. Die belastungsangepaßten Baugruppen sind insbesondere als mehrlagige Strukturen aus mehreren, sich überlappenden Blechzuschnitten ausgebildet.
Diese belastungsangepaßten Baugruppen werden hydrogeformt mit lasergeschweißter geradliniger oder gekrümmter Stumpfnaht (,Welded Blanks'), als geklebte oder geschweißte Überlappstruktur (,Bonded Blanks', ,Patchwork'), als gewalztes Halbzeug (,Rolled Blanks') und als Rohrhalbzeug (,Tailored Tubes').
Das Hydroformen solcher mehrlagiger Strukturen ist wesentlich durch ein Auftreten von lokalen Versagenserscheinungen begrenzt. Derartige lokale Versagenserscheinungen sind beispielsweise Einschnürungen, Risse und Faltenbildung. Diese Versagenserscheinungen können innerhalb eines der Bauelemente der mehrlagigen Strukturen oder an den Schnittstellen zwischen den Bauelementen der mehrlagigen Strukturen auftreten.
Diese bei bekannten Hydroformverfahren schon bei relativ niedrigen Umformgraden auftretenden lokalen Versagenserscheinungen begrenzen die mittels des Hydroformen maximal erreichbaren Umformgrade und auch die erreichbare Komplexität der realisierbaren Geometrien der belastungsangepaßten Baugruppen.
Außerdem sind die Eigenschaften der mit bekannten Hydroformverfahren hergestellten belastungsangepaßten Baugruppen, insbesondere hinsichtlich Steifigkeit, Festigkeit und optischem Erscheinungsbild durch den ausschließlich in einer Bewegungsrichtung ablaufenden Umformprozeß bedingt und geprägt. Folglich können die komplexen Möglichkeiten, die mehrlagige Strukturen aufgrund ihrer Variabilität hinsichtlich Werkstoffauswahl, Dimensionierung der einzelnen Bauelemente und relativer Anordnung zwischen den Bauelementen theoretisch bieten können, zumindest nicht vollständig erschlossen werden.

Aus der DE 26 20795 A1 ist ein Verfahren zur Herstellung eines Formkörpers aus einem ebenen Blech aus duktilem Material bekannt, wobei das umzuformende und zwischen zwei Klemmplatten gehaltene Blech mit Hilfe einer Matrize bei entsprechender Differenzdruckbeaufschlagung auf den gegenüberliegenden Seitenflächen des Bleches plastisch zu einem Zwischenprodukt verformt wird. Aus dem Zwischenprodukt wird anschließend hieran mittels einer auf der gegenüberliegenden Seite des Bleches angeordnete Patrize und unter Umkehrung der Differenzdruckbeaufschlagung der herzustellenden Formkörper durch weitere plastische Verformung hergestellt. Dabei erhält das Zwi schenprodukt durch die Matrize in dem ersten Umformschritt die Gestalt, welche zur Gestalt des fertigen Formkörpers (in dem zweiten Umformschritt) hinführt. Die Differenzdruckbeaufschlagung erfolgt derart, daß auf einer Seite des Bleches ein Überdruck angelegt und die gegenüberliegende Seite entlüftet wird.

Weiterhin ist aus der DE 689 03 647 T2 ein Umformungsverfahren zur Umformung von Blechen aus Metall aus superplastischem Material bekannt, bei dem auf beiden Seiten des superplastischen Materials während der Verformung Druck angelegt ist. Dadurch wird zunächst auf beiden Seiten gleichzeitig ein gleicher Gasdruck aufgebracht. Nach einer gewissen Haltedauer wird der Druck auf einer Seite gemäß einem vorbestimmten Druck-Zeit-Kurve vermindert. Gleichzeitig wird der Druck auf der gegenüberliegenden Seite erhöht. Über die Druck-Zeit-Kurven wird die Belastung des Bleches geregelt.

Zudem ist aus der DE 195 16 064 C2 ein Verfahren zur Herstellung eines flaschenförmigen Blechbehälters bekannt, wobei ein bereits vorgeformter Hohlkörper durch hydromechanisches Ausbauchen in einer Hohlform umgeformt wird. Die Innenkontur der Hohlform entspricht im wesentlichen der endgültigen Außenkontur des herzustellenden Behälters. Dabei wird ein mit Flüssigkeit gefüllter Gummibeutel in den vorgeformten Hohlkörper eingeführt. Der zwischen der Außenwand des Hohlkörpers und der Innenkontur der Hohlform gebildete Außenraum ist druckdicht abgeschlossen und wird vollständig mit Flüssigkeit gefüllt. Gemäß einem offenbarten Ausführungsbeispiel beträgt der Außendruck 1000 bar und der Innendruck 1200 bar, d.h. der Differenzdruck beträgt rd. 200 bar.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung der vorgenannten Art anzugeben, mit welchen hohe Umformgrade und hohe Komplexität der zu bildenden Struktur erreichbar sind.

In verfahrenstechnischer Hinsicht wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch ein Verfahren gemäß dem Patentanspruch 1 gelöst.

Die vorgenannte Aufgabe wird in vorrichtungstechnischer Hinsicht durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruches 17 gelöst.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele sind in den abhängigen Ansprüchen dargelegt.

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand mehrerer Ausführungsbeispiele im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen näher erläutert. In diesen zeigen:
1 eine Teilschnittdarstellung eines Hydroformwerkzeuges zum Umformen eines mehrlagigen Halbzeuges mit einem rohrförmigen Grundkörper und zwei damit verbundenen Verstärkungsbauteilen in einem Ausgangszustand vor dem Hydroformen,
2 eine Teilschnittdarstellung des Hydroformwerkzeuges gem. 1 mit dem umgeformten mehrlagigen Halbzeug gem. 1,
3 eine Schnittdarstellung eines weiteren Hydroformwerkzeuges zum Umformen einer mehrlagigen Struktur aus mehreren ebenen Blechzuschnitten und damit gefügten ebenen Verstärkungsblechen in einem Ausgangszustand vor dem Umformen,
4 das Hydroformwerkzeug und die mehrlagige Struktur gemäß 3 nach dem Umformen,
5 eine Schnittdarstellung eines weiteren Hydroformwerkzeuges zum Umformen einer mehrlagigen Struktur aus einem mehrfach verstärkten Grundblech,
6 das Hydroformwerkzeug und die mehrlagige Struktur gemäß 5 in einem Zwischenzustand bei beginnender Umformung, und
7 eine Schnittdarstellung des Hydroformwerkzeuges nach 5 und 6 mit einer Volumenkompensationseinrichtung.
In den 1 und 2 wird ein Schnitt durch ein Ausführungsbeispiel eines geteilten Hydroformwerkzeuges 1 mit einem darin aufgenommenen mehrlagigen Halbzeug gezeigt. Das mehrlagige Halbzeug weist einen rohrförmigen Grundkörper 7 mit zwei Verstärkungsbauteilen 9, 10 auf. Dieses mehrlagige Halbzeug 7, 9, 10 ist in 1 in einem Anfangszustand vor dem wirkmediengestützten Umformen und in 2 in einem Endzu stand nach Umformung zur fertigen belastungsangepaßten Baugruppe gezeigt. Allerdings können sich auch weitere Bearbeitungsschritte anschließen, beispielsweise können sich weitere mechanische, thermische oder chemische Bearbeitungsschritte, insbesondere Oberflächenbehandlungsschritte, wie die Ausbildung von Funktionsschichten anschließen.
Das wirkmediengestützten Umformen ist vorliegend als Hydroformen mittels Hochdruckfluid ausgebildet. Das vorliegende Verfahren ist allerdings nicht auf das Hydroformen beschränkt. Vielmehr kann das mediengestützte Umformen allgemein mit gasförmigen, flüssigen oder festen Wirkmedien durchgeführt werden, wobei als feste Wirkmedien hochelastische Kunststoffe eingesetzt werden können.
Die mittels Hydroformen hergestellte belastungsangepaßte Baugruppe weist, wie in 2 gezeigt, den im Mittelbereich desselben umgeformten rohrförmigen Grundkörper 7 mit den ebenfalls umgeformten aufgeklebten Verstärkungsbauteilen 9, 10 auf.
Diese Verstärkungsbauteile 9, 10 weisen eine unregelmäßige, an den rohrförmigen Grundkörper 7 angepaßte Form auf, wobei die Verstärkungsbauteile 9, 10 an den Schwachstellen der zu formenden Baugruppe aus der mehrlagigen Struktur positioniert sind und entsprechend einer Belastung beim Umformen und unter Betriebslast bei der späteren Verwendung der Baugruppe ausgelegt werden.
Dabei können die Verstärkungsbauteile 9, 10 auf unterschiedliche Weise mit dem Grundkörper 7 verbunden werden, insbesondere können die Verstärkungsbauteile 9, 10 aufgeklebt oder geschweißt werden. In den 1 und 2 sind die Verstärkungsbauteile 9, 10 jeweils über eine Klebefuge 12 mit dem rohrförmigen Grundkörper 7 verbunden.
Das in den 1 und 2 gezeigte Hydroformwerkzeug 1 ist geteilt mit zwei Werkzeughälften ausgebildet. Die umzuformende mehrlagige Struktur wird, wie in den 1 und 2 dargestellt, in das geteilte Hydroformwerkzeug 1 eingelegt. Das im Hydroformwerkzeug aufgenommene Halbzeug 7, 9, 10 unterteilt dabei das Hydroformwerkzeug 1 in zwei Fluidkammern 3, 5, wobei die sogenannte G-Kammer 3 im Halbzeug 7 innenliegend, und die sogenannte K-Kammer 5 zum Halbzeug 7 außenliegend im Hydroformwerkzeug 1 angeordnet sind.
Die während des Umformvorganges vom Volumen her größer werdende G-Kammer 3 wird vom rohrförmigen Halbzeug 7 selbst und zwei stirnseitig angeordneten Abdichtstempeln 2 begrenzt, welche die offenen Stirnseiten des rohrförmigen Halbzeuges gegen die Umgebung des Formwerkzeuges 1 abdichten. Die Abdichtstempel 2 sind axial bewegbar angeordnet, wobei die Abdichtstempel während des Umformvorganges axial den Stirnflächen nachgeführt werden.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel gemäß den 1 und 2 verkürzt sich der rohrförmige Grundköper 7 axial aufgrund der Umformung in seinem Mittelbereich. Dementsprechend werden die Abdichtstempel 2 nachgeführt, d.h. ein axialer Abstand zwischen den gegenüberliegenden Abdichtstempeln 2 wird verkürzt.
Um eine Dichtigkeit der innenliegenden G-Kammer 3 sicherzustellen, erfolgt hierbei eine maximale Nachführung der Abdichtstempel 2 bezüglich der Stirnseiten des Grundkörpers 7.
Die während des Umformvorganges vom Volumen her kleiner werdende K-Kammer 5 wird vom umzuformenden Halbzeug 7, 9, 10 und einer im Hydroformwerkzeug 1 ausgebildet Ausnehmung gebildet. Eine Kontur der im Hydroformwerkzeug 1 ausgebildeten Ausnehmung ist dabei an eine Außenkontur der belastungsangepaßten Baugruppe angepaßt.
Wie den 1 und 2 entnehmbar, ist das Verstärkungsbauteil 9 der innenliegenden G-Kammer 3 zugewandt. Das Verstärkungsbauteil 10 wiederum ist der außenliegenden K-Kammer 5 zugewandt.
Die G-Kammer wird über eine Fluidzuführeinrichtung 4 mit dem Wirkmedium (im vorliegenden Ausführungsbeispiel ein Hochdruckfluid) versorgt, wobei diese Fluidzuführeinrichtung zumindest die Zuführleitung 4 aufweist, welche einen der Abdichtstempel 2 durchsetzt.
Vorliegend kann die Versorgung der G-Kammer 3 mit Hochdruckfluid allerdings auch beidseitig, also über zumindest eine Zuführleitungen 4 pro Abdichtstempeln 2 erfolgen.
Hierbei können diese Zuführleitungen 4 separat voneinander oder miteinander verbunden ausgebildet sein.
Die K-Kammer 5 wird über eine weitere Fluidzuführeinrichtung 6 mit zumindest einer Zuführleitung versorgt, wobei die zumindest eine Zuführleitung eine Werkzeughälfte des Hydroformwerkzeuges durchsetzt. Die Fluidzuführeinrichtung 6 der K-Kammer 5 kann jedoch auch mehrere, in unterschiedlichen Bereichen des Hydroformwerkzeuges 1 angeordnete Zuführleitungen aufweisen, wodurch eine rasche und vollständige Befüllung der K-Kammer 5 auch bei komplizierten Geometrien der herzustellenden belastungsangepaßten Baugruppe sichergestellt werden kann. Beispielsweise könnten sich abhängig von der auszubildenden Geometrie beim Umformen voneinander getrennte Teilbereiche der K-Kammer 5 ergeben, deren Versorgung mit Hochdruckfluid über entsprechend angeordnete Zuführleitungen sichergestellt werden kann.
Neben den Fluidzuführeinrichtungen 4, 6 sind auch Entlüftungseinrichtungen (nicht gezeigt) vorgesehen, mittels denen in den Kammern 3, 5 vorhandene Luft oder andere Umgebungsmedien abführbar sind. Die Entlüftungseinrichtungen umfassen jeweils zumindest eine Entlüftungsbohrung, welche die G-Kammer 3 bzw. die K-Kammer 5 mit der Umgebung verbindet. Diese Entlüftungsbohrungen sind verschließbar ausgebildet, wobei diese die G-Kammer und die K-Kammer druckdicht abdichten können.
Die konkrete Ausbildung (Anzahl, Anordnung und Auslegung der Bohrungen) der Fluidzuführeinrichtungen 4, 6 und der Entlüftungseinrichtungen sind an den jeweiligen Einzelfall angepaßt und frei wählbar.
Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel des Verfahrens zum mediengestützten Mehrkammerumformen mehrlagiger Strukturen anhand der 1 und 2 näher beschrieben.
Die mehrlagige Struktur aus dem rohrförmigen Grundkörper 7 mit den aufgeklebten Verstärkungsblechen 9, 10 wird in das geöffnete Hydroformwerkzeug eingelegt. Nach dem Schließen des Hydroformwerkzeuges 1 und dem Zusammenfahren der Abdichtstempel 2 werden die G-Kammer und die K-Kammern 3, 5 mittels der Hochdruckfluidzuführleitungen 4, 6 vollständig gefüllt, wobei zum Beseitigen von Luft eine Spülung der Fluidkam mern 3, 5 über die (nicht im Einzelnen dargestellten) Entlüftungsöffnungen vorgenommen wird.
Nach einem vollständigen Befüllen der Kammern 3, 5 mit Fluid wird in beiden Kammern ein gleicher Druck aufgebaut. Hierbei sollte bei Blechdicken des Halbzeuges 7, 8 bis 2 mm die Druckdifferenz beim Befüllen kleiner 4% der Streckgrenze des Halbzeuges 7, 8 sein. Bei Blechdicken des Halbzeuges 7, 8 über 2 mm sollte die Druckdifferenz beim Befüllen kleiner 8% der Streckgrenze des Halbzeuges 7, 8 sein.
Der in den Fluidkammem aufgebaute Druck liegt im vorliegenden Ausführungsbeispiel in der Höhe der Streckgrenze des festeren Werkstoffes der mehrlagigen Struktur (im Regelfall der Verstärkungsbleche 9, 10), wobei allerdings auch kleinere oder größere Drücke möglich sind. Weist beispielsweise das Verstärkungsbauteil 9 die größte Streckgrenze der beteiligten Werkstoffe auf, etwa in Höhe von 360 MPa, so wird ein entsprechender Druck in der Höhe von 3600 bar eingestellt. Folglich liegt dann sowohl in der G-Kammer 3 als auch in der K-Kammer 5 ein Druck in Höhe von rd. 3600 bar an.
Anschließend wird weiteres Hochdruckfluid in die G-Kammer 3 (welche ihr Volumen während der Umformung vergrößert) eingeleitet. Ein entsprechendes Volumen an Fluid wird aus der K-Kammer 5 (welche ihr Volumen während der Umformung verkleinert) abgelassen.
Somit sind beim vorliegenden mediengestützten Mehrkammerumformen von mehrlagigen Strukturen beide Kammern (im allgemeinen auch mehrere Kammern) mit Hochdruckmedium aktiv an der Umformung beteiligt, wobei mindestens eine der Medienkammern vom Volumen her überwiegend größer wird (die G-Kammer) und mindestens eine vom Volumen her überwiegend kleiner wird (K-Kammer). Auf den umzuformenden Bereich des Halbzeuges wirkt dabei allseitig ein Mediendruck, wobei die G- und K-Kammern vergleichbar einer Stempel/Gegenhalter-Anordnung zusammenwirken.
In den Fluidkammern 3, 5 werden während der mediengestützten Umformung definierte Druckverläufe über die Prozesszeit eingestellt, wobei ein Druckunterschied zwischen den Fluidkammern 3, 5 minimal gehalten wird. Hierbei soll bei Blechdicken des Halbzeuges 7, 8 bis zu 2 mm die Druckdifferenz beim Umformen 10% der Streckgrenze des Halbzeuges 7, 8 nicht überschreiten. Bei Blechdicken des Halbzeuges 7, 8 über 2 mm soll die Druckdifferenz beim Umformen 20% der Streckgrenze des Halbzeuges 7, 8 nicht überschreiten.
Neben den Druckverläufen in den Medienkammern 3, 5 werden auch die Nachschiebewege der Abdichtstempel 2 gesteuert. Diese Nachschiebewege der Abdichtstempel 2 werden so gestaltet, daß die Schiebekraft zur Umformunterstützung und zum Abdichten groß genug ist, aber kleiner als die Knickkraft des rohrförmigen Halbzeuges 7 gehalten wird, da bei zu hoher Nachschiebekraft das Rohr 7 knicken würde (an anderer Stelle wird hierbei von einem „maximalen" Nachführen der Abdichtstempel gesprochen).
Da die Druckunterschiede in den Fluidkammern 3, 5 minimal gehalten werden (und dementsprechend der Umformvorgang im wesentlichen auf den gesteuerten Volumina-Änderungen der Fluidkammern 3, 5 beruht), bildet sich ein starker sogenannter hydrostatischer Druckspannungszustand im Blechhalbzeug der mehrlagigen Struktur aus, wodurch die Formänderung bis zu hohen Umformgraden ermöglicht wird, ohne daß ein lokales Versagen auftritt.
Im Endstadium des Umformprozesses kann der Druck in der vom Volumen her abnehmenden K-Kammer 5 bis auf Null reduziert werden, um die engen Formelemente des Hydroformwerkzeuges ins Halbzeug 7, 9, 10 zu kalibrieren. Dabei wird ein zu starker Druck in der Fluidkammer 3 vermieden. Somit wird verhindert, daß im Bereich des Restvolumens der K-Kammer in 2 (mit dem Bezugszeichen 11 versehen) der rohrförmige Grundkörper 7 vom Verstärkungsblech 10 durch Scherwirkung beschädigt wird.
An diese Ausbildung der Außenkontur der herzustellenden Baugruppe schließt sich im beschriebenen Ausführungsbeispiel ein abschließendes Erhöhen des Druckes in der K-Kammer 5 über das Druckniveau in der G-Kammer 3 hinaus an. Über dieses abschließende Erhöhen des Druckes in der K-Kammer wird ein Rückstauchen des Werkstoffes der Baugruppe ermöglicht. Dabei entstehen innerhalb des rohrförmigen Halbzeuges 7 Spannungen, auch Membranspannungen genannt, die wieder zum plastischen Fließen des Materiales führen. Es sind in diesem Stadium Druckspannungen im überwiegenden Teil des Halbzeuges 7, 9, 10 und damit von der Richtung der Umformung her entgegengesetzt zu den Zugspannungen aus dem vorhergehenden Verformungsprozess. Das zieht deutliche Änderungen im elastischen Rückfederungsverhalten nach sich, verbessert durch lokal neue Geometrieausbildung die Steifigkeit und Festigkeit und es können nutzbare optische Effekte hervorgerufen werden.
Nach durchgeführtem Umformvorgang und Rückstauchen werden beide Kammern 3, 5 druckentlastet, das Fluid fließt ab, das geteilte Hydroformwerkzeug wird geöffnet und die Baugruppe wird entnommen.
Beim vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel gemäß den 1 und 2 ist das mediengestützte Mehrkammerumformen als Hydroformen ausgebildet. Das vorliegende mediengestützte Mehrkammerumformen von mehrlagigen Strukturen ist allerdings nicht auf dieses beschränkt, vielmehr können allgemein gasförmige oder flüssige Hochdruckmedien oder auch feste Medien eingesetzt werden. Bei festen Medien sind insbesondere hochelastische Kunststoffe einsetzbar. Als besonders vorteilhaft hat sich jedoch das Hydroformen herausgestellt.
In den 3 und 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel des Hydroformwerkzeuges zur Herstellung einer B-Säule einer Automobilkarosserie aus mehreren Blechzuschnitten 8 und mittels Laserschweißen gefügten Verstärkungsblechen 9, 10 gezeigt, wobei in 3 der Anfangszustand und in 4 die fertige hydrogeformte B-Säule in einem Querschnitt dargestellt ist.
Die vom Volumen her größer werdende G-Kammer 3 ist in diesem Ausführungsbeispiel innenliegend zwischen den Blechzuschnitten 8 angeordnet, und wird dementsprechend allseitig von der mehrlagigen Struktur mit den Blechzuschnitten 8 begrenzt. Die G-Kammer 3 wird über eine Fluidzuführeinrichtung mit zumindest einer Zuführleitung 4 mit Hochdruckfluid versorgt, wobei die Zuführleitung 4 flexibel an den Blechzuschnitten 8 angebunden ist.
Die zwei vom Volumen her kleiner werdenden K-Kammern 5 werden durch die Außenseiten der mehrlagigen Struktur 8 und durch im Hydroformwerkzeug 1 ausgebildete Ausnehmungen begrenzt, wobei das Hydroformwerkzeug 1 gemäß dem in den 3 und 4 gezeigten Ausführungsbeispiel geteilt ist und in jeder seiner Werkzeughälften eine Ausnehmung vorgesehen ist. Hierbei wirken beide Ausnehmungen gemeinsam mit Außen seiten des umzuformenden Halbzeuges 8 als K-Kammern 5, welche über eine Zuführeinrichtung mit vorzugsweise zumindest zwei Zuführleitungen 6 mit Hochdruckfluid versorgt werden. Hierbei ist jeweils eine Zuführleitung pro Werkzeughälfte vorgesehen.
Bezüglich der Fluidzuführeinrichtungen 6 für die außenliegenden K-Kammern 5 gemäß dem in den 3 und 4 gezeigten Ausführungsbeispiel ist anzumerken, daß in 3 eine erste Möglichkeit der Anordnung der entsprechenden Zuführleitung und in 4 eine weitere Möglichkeit der Anordnung der Zuführleitungen 6 angegeben ist. Wiederum gilt, daß die konkrete Ausbildung der Zuführeinrichtungen 4, 6, also insbesondere Anzahl und Anordnung sowie Ausbildung der Zuführleitungen, vom konkreten Einzelfall abhängig gewählt werden.
Wie in den 3 und 4 gezeigt, ist ein Verstärkungsbauteil 9 in der im Halbzeug innenliegenden G-Kammer 3 aufgenommen und mit einer Innenseite eines der Blechzuschnitte verbunden. Bezüglich des Halbzeuges außenliegend, also der K-Kammer zugewandt, ist ein weiteres Verstärkungsbauteil 10 vorgesehen, welches mit einer Außenseite eines der Blechzuschnitte verbunden ist.
Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel des Verfahrens zum mediengestützten Mehrkammerumformen mehrlagigen Strukturen anhand der 3 und 4 näher beschrieben.
Das Halbzeug aus den Blechzuschnitten 8 wird in das geteilte Hydroformwerkzeug 1 eingelegt und zwischen den Werkzeughälften desselben geklemmt. Dabei üben die Werkzeughälften eine Niederhalterkraft auf die überlappenden Bereiche der Blechzuschnitte 8 aus, wodurch u.a. eine Abdichtung der K-Kammern 5 ermöglicht ist.
Nach dem Schließen des Hydroformwerkzeuges 1 werden durch die Fluidleitungen 4, 6 die K- und G-Kammern 3, 5 mit Fluid gefüllt und in diesen ein gleichmäßiger hoher Druck in der Höher der Streckgrenze des festeren Werkstoffes des Halbzeuges aufgebaut.
Beim weiteren Einleiten von Fluid in die G-Kammer 3 und beim Ausfließen von Fluid aus der K-Kammer 5 werden die Druckverläufe in den Kammern 3, 5 und die Niederhalterkraft so gesteuert, daß das Nachfließen von Werkstoff aus einem Flanschbereich des Halbzeuges ermöglicht wird und die Druckunterschiede in den Kammern minimal sind.
Auf diese Weise bildet sich ein starker hydrostatischer Druckspannungszustand aus, und die Umformung kann bis zu hohen Umformgraden erfolgen, ohne daß ein Versagen eintritt. Mit dem vorliegenden Verfahren können u.a. Umformgrade mit einer Blechdickenreduzierung von deutlich über 20% erreicht werden.
In einem Endstadium des Umformprozesses wird ein Druck in der K-Kammer 5 erhöht und in der G-Kammer 3 verringert, wodurch eine geringe Volumenzunahme in der K-Kammer 5 und eine entsprechende geringe Volumenabnahme in der G-Kammer 3 erzeugt wird. Hierdurch erfolgt ein teilweises Rückstauchen der fluidgeformten Baugruppe, wodurch Druckeigenspannungen im Bauteil entstehen. Hierüber werden Eigenschaftsverbesserungen der Baugruppe bezüglich Steifigkeit und Festigkeit erzielt.
Nach durchgeführtem Hochdruckvorgang (Umformen plus Rückstauchen) werden beide Kammern 3, 5 druckentlastet, das geteilte Hydroformwerkzeug wird geöffnet, das Fluid fließt ab und die fertige Baugruppe wird entnommen.
Die 5 und 6 zeigen eine Doppelkammer-Hydroumformung eines mehrfach verstärkten Grundblechs 8, wobei auf beiden Seiten desselben Verstärkungsbleche 9, 10 aufgebracht sind. Dabei zeigt 5 den Ausgangszustand der mediengestützten Umformung und 6 das umgeformte Halbzeug, wobei dies entweder einen Zwischenzustand während der Umformung oder auch einen einzustellenden Endzustand darstellen kann.
Das in den 5 und 6 gezeigte Hydroformwerkzeug 1 weist zwei Werkzeughälften auf, wobei in jeder der Werkzeughälften eine Ausnehmung vorgesehen ist, und wobei das in das Hydroformwerkzeug 1 eingelegte Halbzeug 8 jeweils zusammen mit einer der in den Werkzeughälften ausgebildeten Ausnehmungen eine der Fluidkammern 3, 5 des mediengestützten Umformens bilden. Dabei sind im Ausführungsbeispiel gemäß den 5 und 6 die G-Kammer 3 und die K-Kammern 5 auf gegenüberliegenden Seiten des Halbzeuges 8 angeordnet, wobei jeder der G- und K-Kammern 3, 5 über zumindest eine Fluidleitung 4, 6 mit Fluid versorgt wird. Abhängig von der gewählten Fluidzuführung/Fluidabführung aus den Kammern 3, 5 kann jede dieser Kammern als G-Kammer bzw. als K-Kammer 3, 5 wirken. Wie in 6 dargestellt, ist die im Unterwerkzeug angeordnete Fluidkammer als volumenmäßig zunehmende G-Kammer 3 und die im Ober werkzeug angeordnete Fluidkammer als volumenmäßig abnehmende K-Kammer 5 ausgebildet.
Das verstärkte Grundblech 8 (oder auch eine bereits vorgeformte verstärkte Blechstruktur) wird zwischen die beiden Werkzeughälften eingelegt und geklemmt, wobei das Formwerkzeug mediendicht verschlossen wird. Anschließend werden die K- und G-Kammer 3, 5 mit Fluid durch die Fluidzuführleitungen 4, 6 befüllt, wobei in beiden Kammern ein in etwa gleicher Druck eingestellt wird.
Der dabei eingestellte Druck in den Kammern liegt maximal im Bereich der Streckgrenze des oder der Bleche mit höherer Festigkeit (in der Regel der Verstärkungsbleche 9, 10). Der hierdurch erzeugte hydrostatische Druckspannungszustand begünstigt die Umformung des verstärkten Bleches und vermindert das Auftreten von lokalen Versagungserscheinungen, wie Risse, Einschnürungen oder Falten.
In die G-Kammer wird nun Fluid eingepumpt. Dabei muss Fluid aus der K-Kammer abgelassen werden. Dieser Vorgang wird bei möglichst konstantem Druck jeweils in beiden Kammern durchgeführt. Die Druckdifferenz zwischen den Kammern wird so eingestellt, dass die Umformung des Halbzeuges 8, 9, 10 stattfindet. Der Prozess wird vorzugsweise nach dem Druck als Regelgröße gesteuert. Er kann aber auch nach dem Volumenstrom gesteuert werden.
Die Zuhaltekraft (Niederhalterkraft) der beiden Werkzeughälften des Formwerkzeuges 1 wird so geregelt, daß ein Nachfließen des Werkstoffes des umzuformenden Blechhalbzeuges 8 ermöglicht wird.
In beide Kammern 3, 5 ist ein Zuführen von Fluid zur Kompensation von möglicherweise auftretenden Druckverlusten möglich, wobei solche Druckverluste insbesondere durch austretendes Fluid in der Teilungsebene bei Undichtigkeiten entstehen können.
Im Endstadium des Umformprozesses kann, wie schon vorstehend beschrieben, ein Rückstauchen des Bauteils erfolgen, durch ein Erhöhen eines Druckes in der K-Kammer über den Druck in der G-Kammer. Dabei entstehen innerhalb des Blechhalbzeuges 8 wieder Membranspannungen, die zum erneuten plastischen Fließen des Materiales füh ren. Es sind in diesem Stadium wieder Druckspannungen und damit von der Richtung der Umformung her entgegengesetzt zu den Zugspannungen aus dem vorhergehenden Verformungsprozess. Das zieht deutliche Änderungen im elastischen Rückfederungsverhalten nach sich, kann durch lokal neue Geometrieausbildung die Steifigkeit und Festigkeit verbessern und nutzbare optische Effekte hervorrufen.
Aus beiden Kammern 3, 5 wird nach Abschluß des Umformvorganges und des Rückstauchvorganges das Fluid abgelassen, das geteilte Formwerkzeug wird geöffnet und das Bauteil kann entnommen werden.
In 7 ist ein Ausführungsbeispiel mit einer Volumenkompensationseinrichtung zur Minimierung einer Pumpleistung für das Doppelkammer-Hydroformen gemäß den 5 und 6 dargestellt.
Die Volumenkompensationseinrichtung weist zwei Fluidkammern 14, 16 auf, welche durch einen beweglichen Kolben 15 voneinander getrennt sind. Kolben und Fluidkammern sind in einem Gehäuse aufgenommen.
Der Kolben 15 wird (mechanisch) verschoben, so daß die Volumina der Kammern 14, 16 entsprechend der Bewegungsrichtung zu- bzw. abnehmen. Zu Beginn der Umformung ist das Volumen einer der Fluidkammem, beispielsweise das Volumen der Fluidkammer 14, minimal.
Die Fluidkammer 14 (mit dem zu Beginn minimalen Volumen) ist mit der K-Kammer 5 des in 7 dargestellten Formwerkzeuges 1 verbunden. Die weitere Kammer 16 der Kompensationseinrichtung ist demgegenüber mit der vom Volumen her zunehmenden G-Kammer 3 des Formwerkzeuges 1 verbunden.
Die Wirkmedienzufuhr bzw. Abfuhr zu den Kammern 3, 5, 14 und 16 und ein Anlegen und Steuern der Wirkmediendrücke in den Kammern 3, 5, 14 und 16 erfolgt über die Leitungen 4, 6.
Die Merkmale des Formwerkzeuges gemäß 7 entsprechen hierbei den Merkmalen des Ausführungsbeispieles gemäß den 5 und 6. Dementsprechend wird für eine entsprechende Detailbeschreibung auf diese 5 und 6 verwiesen.
Nach der Befüllung und Entlüftung der Kammern 3, 5, 14 und 16 kann die gleichmäßige Druckerhöhung mittels Fluidzuführung durch Leitung 4 bis zum maximalen Druck, dem „Streckgrenzendruck" erfolgen. Mit der Bewegung des Kolbens 15 in Richtung der Kammer 16 werden die Volumina der G-Kammer 3/der K-Kammer 5 vergrößert/verringert, wobei die Kraft zur Kolbenverschiebung nur Reibkräfte und die zur Umformung notwendige Kraft aufbringen muss. Der Druck kann dabei ideal durch die Leitung 4 gesteuert werden. Vorzugsweise wird er konstant auf der Höhe des „Streckgrenzendruckes" gehalten. Leckfluid wird durch die Leitung 4 ersetzt.
Ist der Druckunterschied zwischen der K-Kammer und der G-Kammer ausreichend groß, beginnt die Blechstruktur sich in Richtung der K-Kammer 5 des Formwerkzeuges zu verformen.
Da eine Pumpe zur Herstellung des Druckniveaus in den K- und G-Kammern 3, 5 des Formwerkzeuges 1 ausschließlich den Druck in diesen Kammern aufbauen muß, aber nicht den Volumenstrom zur Umformung fördern muß, wird die entsprechende Pumpleistung reduziert.
Die vorstehende Beschreibung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum wirkmediengestützten Umformen eines flächigen, insbesondere mehrlagigen Halbzeuges mit einem geteilten Hydroformwerkzeug, bei dem an gegenüberliegenden Seitenflächen des Halbzeuges im umzuformenden Bereich desselben einander entgegenwirkende Wirkmediendrücke angelegt werden und offenbart insbesondere ein Verfahren und eine Vorrichtung für das Hydroformen belastungsangepaßter Baugruppen aus geklebten oder geschweißten Doppelblechstrukturen, wobei im Hydroformwerkzeug mehrere Fluidkammern, die G-Kammer und die K-Kammer, allseitigen Druck auf die Baugruppe ausüben, die Druckdifferenz zwischen den Kammern kleiner ist als der Maximaldruck in einer der Kammern und zum Ende des Hydroformwerkzeuges ein Rückstauchen der Baugruppe stattfindet, in dem die Druckdifferenz zwischen den Kammern umgedreht wird.
Es ist festzustellen, daß die Merkmale der vorstehend diskutierten Ausführungsbeispiele auch wenn nicht für jedes der Merkmale explizit im Text erwähnt, frei kombiniert werden können.

Claims

Verfahren zum wirkmediengestützten Umformen eines Halbzeuges (7, 8, 9, 10), bei dem ein Wirkmedium an gegenüberliegenden Seiten des Halbzeuges zugeführt und zumindest im umzuformenden Bereich einander entgegenwirkende Mediendrücke angelegt werden, dadurch gekennzeichnet, daß an eine der gegenüberliegenden Seiten des mehrlagig ausgebildeten Halbzeuges (7, 8, 9, 10), nach Zuführung von Wirkmedium und Druckanlegen auf beiden Seiten, weiteres Wirkmedium zugeführt und an der entsprechend anderen der gegenüberliegenden Seiten des Halbzeuges (7, 8, 9, 10) ein entsprechendes Volumen an Wirkmedium abgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an den gegenüberliegenden Seiten des Halbzeuges (7, 8, 9, 10) anliegende Wirkmediendrücke gesteuert werden.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Differenz der an den unterschiedlichen Seiten des Halbzeuges (7, 8, 9, 10) anliegenden Wirkmediendrücke kleiner als ein beim Umformvorgang maximal vorherrschender Wirkmediendruck eingestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der beim Umformvorgang maximal vorherrschende Wirkmediendruck an eine Streckgrenze des Werkstoffes mit der größten Streckgrenze aller an dem mehrlagigen Halbzeug beteiligten Werkstoffe angepasst wird.
Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch einen statischen Spannungszustand im Halbzeug (7, 8, 9, 10) während der Umformung, wobei ein Differenzbetrag der an den unterschiedlichen Seiten des Halb zeuges (7, 8, 9, 10) anliegenden Wirkmediendrücke unter 10 bis 20% der Streckgrenze gehalten wird.
Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Umformgeschwindigkeit über einen Betrag der Differenz der an den unterschiedlichen Seiten des Halbzeuges (7, 8, 9, 10) anliegenden Wirkmediendrücke und/oder über die Fluidvolumenänderungen angepasst wird.
Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch ein sich an den Umformvorgang anschließendes Rückstauchen des Halbzeuges (7, 8, 9, 10) gegen eine Richtung des Umformvorganges, durch Umkehrung des Vorzeichens der Differenz der an den unterschiedlichen Seiten des Halbzeuges (7, 8, 9, 10) anliegenden Wirkmediendrücke.
Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das mediengestützte Umformen mit gasförmigen, flüssigen oder festen Wirkmedien durchgeführt wird, wobei als feste Wirkmedien hochelastische Kunststoffe eingesetzt werden.
Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Außenkontur des Halbzeuges (7, 8, 9, 10) durch Anlage an eine in einem Formwerkzeug ausgebildete Formfläche ausgebildet wird.
Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 9 gekennzeichnet durch ein Umformen eines geklebten oder geschweißten Doppel- oder Mehrfachblechzuschnittes (8) als der mehrlagigen belastungsangepaßten Baugruppe.
Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch ein Doppelkammer-Fluidumformen, wobei ein allseitiger Wirkmediendruck auf das Halbzeug (7, 8, 9, 10) im umzuformenden Bereich desselben über in zwei an gegenüberliegenden Seiten des Halbzeuges (7, 8, 9, 10) angeordneten Fluidkammern (3, 5) aufgenommenes Fluid ausgeübt wird und wobei die Druckdifferenz zwischen den Fluidkammem (3, 5) kleiner als ein in den Fluidkammern (3, 5) vorherrschender Maximaldruck eingestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch einen statischen, insbesondere hydrostatischen Druckspannungszustand im Halbzeug (7, 8), wobei in den beiden Fluidkammern (3, 5) während der mediengestützten Umformung definierte Fluiddrücke über die Umformzeit eingestellt werden und wobei der Druckunterschied zwischen den Fluidkammern (3, 5) hierbei minimal gehalten wird.
Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß beide Fluidkammern (3, 5) jeweils zumindest einseitig vom umzuformenden Halbzeug begrenzt werden, wobei beim Umformvrgang jeweils ein Volumen einer der Fluidkammer (3) größer und ein Volumen der entsprechend anderen Fluidkammer (5) kleiner wird.
Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das umzuformende Halbzeug (7, 8, 9, 10) in ein geteiltes Formwerkzeug, insbesondere Hydroformwerkzeug, eingelegt und darin geklemmt, die Fluidkammern (3, 5) entlüftet und mit Fluid gefüllt und ein gleichmäßiger hoher Druck in einer Höhe der Streckgrenze des festesten Werkstoffes des Halbzeuges (7, 8, 9, 10) in beiden Fluidkammern (3, 5) aufgebaut wird.
Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Wirkmediendrücke in den Fluidkammem (3, 5) und eine Niederhalterkraft des Formwerkzeuges, insbesondere in Verbindung mit Einleitung von Fluid in die eine der Fluidkammern (5), die ihr Volumen vergrößert, und Ablassen von Fluid aus der anderen Fluidkammer (3), die ihr Volumen verkleinert, derart angepasst werden, daß ein Nachfließen des Werkstoffes und eine Minimierung des Druckunterschiedes zwischen den Fluidkammern (3, 5) ermöglicht wird.
Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Umformvorgang ein Rückstauchen des Halbzeuges (7, 8, 9, 10) stattfindet.
Vorrichtung zum wirkmediengestützten Umformen eines Halbzeuges (7, 8, 9, 10) mit zumindest zwei Wirkmedienkammern (3, 5), wobei zumindest eine der Wirkmedienkammern (3, 5) in einem Formwerkzeug (1) angeordnet ist und sämtliche Wirkmedienkammern zumindest teilweise vom Halbzeug begrenzt sind und wobei mittels in den Wirkmedienkammern (3, 5) aufgenommenen Wirkmedien einander entgegengesetzte Wirkmediendrücke auf gegenüberliegende Seiten des Halbzeuges (7, 8, 9, 10) aufbringbar sind, gekennzeichnet durch eine Kompensationseinrichtung (14, 15, 16) zum Ausgleichen von Volumenänderungen der Wirkmedienkammern (3, 5) während des Umformvorganges.
Vorrichtung nach Anspruch 17, gekennzeichnet durch zumindest eine Einrichtung zum Ausbilden der Wirkmediendrücke (4, 6), die mit einer der Wirkmedienkammern (3, 5) verbunden ist, in der ein definierter Wirkmediendruck einstellbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Wirkmedienkammern (3, 5) mit einer Einrichtung zum Ausbilden der gegeneinander wirkenden Wirkmediendrücke (4, 6) verbunden ist.
Vorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 17 bis 19, gekennzeichnet durch ein Fluidumformen, insbesondere Hydroumformen mittels zumindest zweier Fluidkammern (3, 5), wobei jede der Fluidkammern mit einer Fluidzuführeinrichtung (4, 6) verbunden und zumindest eine der Fluidkammern (3, 5) teilweise vom Formwerkzeug (1) begrenzt ist.
Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Fluiddrücke in den Fluidkammern (3, 5) unabhängig voneinander einstellbar sind.
Vorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 17 bis 21, gekennzeichnet durch ein geteiltes Formwerkzeug mit zumindest zwei Werkzeughälften, in welche das Halbzeug (7, 8, 9, 10) einlegbar ist und welche zumindest eine Ausnehmung mit einer Kontur entsprechend einer am Halbzeug (7, 8, 9, 10) auszubildenden Außenkontur aufweisen.
Vorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 17 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß das Halbzeug (7) rohrförmig, und insbesondere mit zumindest einem mit diesem verbundenen Verstärkungsbauteil (9, 10), ausgebildet ist, wobei eine der Wirkmedienkammern (3) im rohrförmig ausgebildeten Halbzeug (7) innenliegend angeordnet und eine andere der Wirkmedienkammern (5) außenliegend zum Halbzeug (7) im Formwerkzeug (1) ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 23, gekennzeichnet durch zumindest zwei, die im Halbzeug innenliegende Wirkmedienkammern (3) abdichtende und axial verschieblich angeordnete Abdichteinrichtungen, insbesondere Abdichtstempel (2).
Vorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 17 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß das Halbzeug (8) als Doppelblech- oder Mehrfachblechzuschnitt, insbesondere mit zumindest einem mit diesem verbundenen Verstärkungsbauteil (9, 10), ausgebildet ist, wobei eine der Wirkmedienkammern (3) innenliegend im Doppelblech- oder Mehrfachblechzuschnitt (8) angeordnet und die andere der Wirkmedienkammern (5) zum Halbzeug (8) außenliegend im Formwerkzeug (1) ausgebildet sind.
Vorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 23 bis 25, gekennzeichnet durch zumindest eine flexibel nachführbare und/oder längenveränderliche, mit einer der Wirkmedienkammern, insbesondere der innenliegenden Fluidkammer (3) verbundene Einrichtung zum Ausbilden der Wirkmediendrücke (4).
Vorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Halbzeug (8) als Doppelblech- oder Mehrfachblechzuschnitt, insbesondere mit zumindest einem mit diesen verbundenen Verstärkungsbauteil (9, 10), ausgebildet ist, wobei jeweils eine der Wirkmedienkammern (3, 5) in einer der Werkzeughälften des Formwerkzeuges (1) ausgebildet und jede der Wirkmedienkammern mit einer Einrichtung zum Ausbilden der Wirkmediendrücke verbunden ist.
Vorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 17 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Volumenkompensationseinrichtung (14, 15, 16) zwei Fluidkammern (14, 16) aufweist, welche durch einen beweglichen Kolben (15) voneinander getrennt sind, wobei der Kolben (15) und die Fluidkammern (14, 16) in einem Gehäuse aufgenommen sind.
Vorrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils einer der Fluidkammern (14, 16) der Volumenkompensationseinrichtung (14, 15, 16) mit einer der Wirkmedienkammern (3, 5) verbunden ist.