DE10360737B4

DE10360737B4 - Device and method for separating and end-side expansion of a hollow body produced by the hydroforming process

Info

Publication number: DE10360737B4
Application number: DE2003160737
Authority: DE
Inventors: Thomas Aue; Stefan Dipl.-Ing. Schwarz
Original assignee: DaimlerChrysler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2003-12-23
Filing date: 2003-12-23
Publication date: 2006-03-30
Anticipated expiration: 2023-12-24
Also published as: DE10360737A1

Abstract

Vorrichtung zum Trennen und endseitigen Aufweiten eines nach dem Innenhochdruck-Umformverfahren hergestellten Hohlkörpers (7),
– mit einem Umformwerkzeug (2), das eine den Hohlkörper (7) in dessen Umfangsrichtung vollständig umfassende Nebenform (5) aufweist, die gegenüber einer in Hohlkörperlängsrichtung (10) daran angrenzenden Hauptform (4) des Umformwerkzeugs (2) eine zum Hohlkörper (7) hin offene Vertiefung bildet und die durch eine in Umfangsrichtung des Hohlkörpers (7) vollständig umlaufende Schnittkante (9) begrenzt ist,
– wobei der Hohlkörper (7) bei einer Beaufschlagung mit einem Trenndruck mit seiner Außenseite (18) in die Nebenform (5) eindringt und an der Schnittkante (9) getrennt wird, so dass ein durch das Trennen freigeschnittenes Ende (12) des Hohlkörpers (7) einen aufgeweiteten Querschnitt aufweist,
dadurch gekennzeichnet,
dass zur Ausformung eines in Hohlkörperlängsrichtung (10) begrenzten Schiebesitzes (11) der Abstand der formgebenden Innenseiten (3) der Nebenform (5) und der Hauptform (4) am Hohlkörperende (12) dergestalt ist, dass der Innenquerschnitt (15) des ausgeformten...Device for separating and end-side expansion of a hollow body (7) produced by the hydroforming process,
- With a forming tool (2) which has a hollow body (7) in its circumferential direction completely comprehensive side mold (5) which relative to a hollow body longitudinal direction (10) adjoining the main mold (4) of the forming tool (2) to a hollow body (7 ) is formed open recess and which is bounded by a circumferentially of the hollow body (7) completely circumferential cutting edge (9),
- Wherein the hollow body (7) when acting with a release pressure with its outer side (18) penetrates into the secondary mold (5) and is separated at the cutting edge (9), so that a cut-free by the separating end (12) of the hollow body ( 7) has a widened cross section,
characterized,
in that, in order to form a sliding seat (11) delimited in the longitudinal direction of the hollow body (10), the spacing between the shaping inner sides (3) of the secondary mold (5) and the main mold (4) at the hollow body end (12) is such that the inner cross section (15) of the molded one. ..

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Trennen und endseitigen Aufweiten eines nach dem Innenhochdruck-Umformverfahren hergestellten Hohlkörpers, mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft außerdem ein zugehöriges Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 5.The The present invention relates to a device for separating and End-side expansion of a produced by the hydroforming process Hollow body, with the features of the preamble of claim 1. The invention also concerns a related one Method according to the preamble of claim 5.

Aus der DE 199 35 714 A1 sind eine Vorrichtung und ein Verfahren der eingangs genannten Art bekannt. Die bekannte Vorrichtung umfasst ein Umformwerkzeug, das eine Hauptform enthält, in die ein Hohlkörper-Rohling einlegbar ist und die beim Innenhochdruck-Umformen des Rohlings den Hohlkörper formt. Das Umformwerkzeug enthält außerdem eine den Hohlkörper in dessen Umfangsrichtung vollständig umfassende Nebenform, die gegenüber der in Hohlkörperlängsrichtung daran angrenzenden Hauptform eine zum Hohlkörper hin offene Vertiefung bildet. Die Nebenform ist außerdem durch eine in Umfangsrichtung des Hohlkörpers vollständig umlaufende Schneidkante begrenzt. Bei einer Druckbeaufschlagung des Hohlkörpers dringt dieser mit seiner Außenseite in die Nebenform bzw. in die durch die Nebenform gebildete Vertiefung ein und wird dabei an der Schneidkante getrennt. Auf diese Weise erhält der Hohlkörper durch den Trennvorgang ein frei geschnittenes Ende, das einen aufgeweiteten Querschnitt aufweist. Bei der bekannten Vorrichtung enthält die Nebenform lediglich eine Ab rollkontur, die einen gerundeten Übergang vom aufgeweiteten Endabschnitt zum übrigen Hohlkörper erzeugt. Im Übrigen ist die Nebenform ohne formgebende Wirkung konzipiert und nur dazu ausgelegt, dass der Endabschnitt durch Aufweiten an der Schnittkante abgeschert werden kann. Zu diesem Zweck besitzt die Nebenform neben dem abgerundeten Übergang einen Zylinderabschnitt mit konstantem Querschnitt, der so dimensioniert ist, dass der Hohlkörper mit seinem in die Nebenform eindringenden Endabschnitt eine Innenseite der Nebenform nicht berührt, wodurch eine Wechselwirkung zwischen Hohlkörperende und Nebenform vermieden wird. Die Nebenform dient in ihrem Zylinderabschnitt somit ausschließlich zur Durchführung des Trennvorgangs an der Schnittkante. Auf diese Weise erhält der frei geschnittene Endabschnitt eine Kegel- oder Trichterkontur, die sich zum axialen Ende des Hohlkörpers hin aufweitet.From the DE 199 35 714 A1 are known a device and a method of the type mentioned. The known device comprises a forming tool, which contains a main mold into which a hollow body blank can be inserted and which forms the hollow body during hydroforming of the blank. The forming tool also includes a hollow body in its circumferential direction completely comprehensive side mold, which forms a recess open towards the hollow body with respect to the main body adjacent thereto in the hollow body longitudinal direction. The secondary shape is also limited by a circumferential circumferential direction of the hollow body completely circumferential cutting edge. When the hollow body is pressurized, it penetrates with its outer side into the secondary shape or into the recess formed by the secondary shape and is thereby separated at the cutting edge. In this way, the hollow body receives by the separation process a free-cutting end having a widened cross-section. In the known device, the secondary form contains only a rolling contour Ab, which generates a rounded transition from the expanded end portion to the rest of the hollow body. Incidentally, the secondary shape is designed without shaping effect and only designed so that the end portion can be sheared off by widening at the cutting edge. For this purpose, the side mold next to the rounded transition has a cylindrical section with a constant cross-section, which is dimensioned so that the hollow body with its penetrating into the secondary end portion does not touch an inner side of the secondary shape, whereby an interaction between the hollow body end and secondary shape is avoided. The secondary form thus serves exclusively to carry out the separation process on the cutting edge in its cylinder section. In this way, the free-cutting end portion receives a conical or funnel contour, which widens toward the axial end of the hollow body.

Eine weitere Vorrichtung sowie ein weiteres Verfahren der eingangs genannten Art gehen aus der DE 197 24 037 C2 hervor. Dort ist die Nebenform kegelförmig gestaltet, derart, dass sie sich von einem abgerundeten Übergang bis zur Schnittkante konisch aufweitet. Sobald der Hohlkörper mit seiner Außenseite die Innenseite der Nebenform kontaktiert, ist der Trennvorgang abgeschlossen. Der auf diese Weise hergestellte Hohlkörper besitzt dann ebenfalls ein trichterförmig aufgeweitetes Ende.Another device and another method of the type mentioned go from the DE 197 24 037 C2 out. There, the secondary shape is conical in shape, such that it widens conically from a rounded transition to the cutting edge. As soon as the hollow body contacts the inside of the secondary mold with its outer side, the separation process is completed. The hollow body produced in this way then also has a funnel-shaped widened end.

Schließlich ist aus der DE 199 35 714 A1 eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Trennen eines Hohlprofils in einem Innenhochdruckumformwerkzeug bekannt, wobei in das Hohlprofil ein Kolben mit einem Blasenkörper eingeführt wird, der mit einem Hochdruckfluid befüllt und aufgeblasen wird, so dass die Aufweitung des Hohlprofils unmittelbar durch den unter Druck stehenden Blasenkörper erfolgt. Zwischen zwei Umformwerkzeughälften ist ein Verbindungsring angeordnet, der radial zurückziehbar ist und dabei eine Schneidkante an einem der Werkzeughälften freigibt. Hierdurch wird das Hohlprofil in zwei Einzelprofile getrennt ohne dass Druckfluid austritt und die Profile benetzt.Finally, out of the DE 199 35 714 A1 a device and a method for separating a hollow profile in a hydroforming known, wherein in the hollow profile, a piston is introduced with a bladder which is filled with a high pressure fluid and inflated, so that the expansion of the hollow profile is carried out directly by the pressurized bladder. Between two Umformwerkzeughälften a connecting ring is arranged, which is radially retractable, thereby releasing a cutting edge on one of the tool halves. As a result, the hollow profile is separated into two individual profiles without any pressure fluid escaping and wetting the profiles.

Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für eine Vorrichtung sowie für ein Verfahren der eingangs genannten Art verbesserte Ausführungsformen anzugeben, die sich insbesondere durch eine erhöhte Funktionalität des damit herstellbaren Hohlkörpers auszeichnen.The present invention employs dealing with the problem, for a device as well as for a method of the type mentioned improved embodiments indicate, in particular, by an increased functionality of it producible hollow body distinguished.

Erfindungsgemäß wird dieses Problem durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.According to the invention this Problem with the objects the independent one claims solved. Advantageous embodiments are the subject of the dependent Claims.

Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, die Nebenform so auszugestalten, dass der Hohlkörper an einem Endabschnitt durch das Aufweiten und Trennen einen Schiebesitz erhält. Ein mit einem solchen Schiebesitz ausgestatteter Hohlkörper erhält eine erhöhte Funktionalität, da er besonders einfach mit einem komplementären Körper verbunden werden kann, beispielsweise nach Art einer Steckverbindung. Des Weiteren kann im Bereich eines derartigen Schiebesitzes besonders einfach eine Abdichtung zwischen dem mit dem Schiebesitz ausgestatteten Hohlkörper und einem darin eingesteckten anderen Körper erzielt werden. Beispielsweise kann auf diese Weise ein abgedichtetes Rohrsystem aufgebaut werden.The Invention is based on the general idea, the secondary form so to design that the hollow body at one end by expanding and separating a sliding seat receives. An equipped with such a sliding seat hollow body receives a increased functionality because it is particularly easy to connect to a complementary body, for example, in the manner of a plug connection. Furthermore, can In the field of such a sliding seat particularly easy one Seal between the equipped with the sliding seat and hollow body be achieved in an inserted other body. For example can be constructed in this way a sealed pipe system.

Vorzugsweise wird der Schiebesitz komplementär zu dem in der Hauptform hergestellten Außenquerschnitt des Hohlkörpers gestaltet, so dass zwei derartige Hohlkörper miteinander verbindbar sind, indem das vom Schiebesitz entfernte Ende des einen Hohlkörpers in den Schiebesitz des anderen Hohlkörpers eingesteckt wird.Preferably the sliding seat becomes complementary designed to the outer cross section of the hollow body produced in the main shape, so that two such hollow body connectable to each other by the remote from the sliding seat End of a hollow body is inserted into the sliding seat of the other hollow body.

Die Nebenform und insbesondere auch die Schneidkante können aktivierbar und deaktivierbar ausgestaltet sein. Vorzugsweise kann dies mittels wenigstens eines zusätzlichen Werkzeugteils erreicht werden, das relativ zum übrigen Umformwerkzeug und relativ zum Hohlkörper bewegbar ist. Mit einer aktivierbaren und deaktivierbaren Nebenform und/oder mit einer aktivierbaren und deaktivierbaren Schneidkante können ein Umformvorgang, bei dem die Hauptform den Hohlkörper formt, von einem Umformvorgang, bei dem die Nebenform den Hohlkörper formt, und/oder von einem Trennvorgang entkoppelt werden, so dass die einzelnen Vorgänge insbesondere in einer vorbestimmten zeitlichen Abfolge hintereinander durchgeführt werden können. Insbesondere lassen sich dadurch auch nachteilige Wechselwirkungen der Nebenform und/oder der Schneidkante auf die Umformung, die mittels der Hauptform durchgeführt wird, vermeiden.The secondary form and in particular also the cutting edge can be designed activatable and deactivatable. This can preferably be done by means of at least one additional tool part can be achieved, which is movable relative to the rest of the forming tool and relative to the hollow body. With an activatable and deactivatable auxiliary form and / or with an activatable and deactivatable cutting edge, a forming process in which the main mold forms the hollow body can be decoupled from a forming process in which the secondary form forms the hollow body, and / or by a separating process, so that the individual processes can be carried out one after the other, in particular in a predetermined time sequence. In particular, disadvantageous interactions of the secondary shape and / or the cutting edge on the deformation, which is carried out by means of the main shape, can be avoided.

Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.Further Advantages of the invention will become apparent from the dependent claims the drawings and from the associated figure description with reference to Drawings.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.One preferred embodiment The invention is illustrated in the drawings and is in the following description explained.

Die einzigeThe single

1 zeigt einen stark vereinfachten Längsschnitt durch einen Ausschnitt einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. 1 shows a greatly simplified longitudinal section through a section of a device according to the invention.

Entsprechend 1 umfasst eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1 ein Umformwerkzeug 2, in das in herkömmlicher Weise ein Hohlkörper-Rohling einlegbar ist. Das Umformwerkzeug 2 besitzt eine Innenseite 3, die eine Hauptform 4 des Umformwerkzeugs 2 bildet. Des Weiteren bildet die Innenseite 3 eine Nebenform 5 des Umformwerkzeugs 2 aus. Das Umformwerkzeug 2 ist zumindest im Hinblick auf seine Innenseite 3 und somit im Hinblick auf seine Hauptform 4 und seine Nebenform 5 im vorliegenden Fall bezüglich einer Längsmittelachse 6 rotationssymmetrisch ausgebildet, so dass hier zur Vereinfachung nur eine Hälfte des Werkzeugs 2 dargestellt ist. Dies ist jedoch nicht zwingend erforderlich; insbesondere können Innenseite 3, Hauptform 4 und Nebenform 5 grundsätzlich beliebige Querschnittskonturen aufweisen, so lange diese zur Herstellung eines Hohlkörpers 7 nach dem Innenhochdruck-Umformverfahren geeignet sind.Corresponding 1 comprises a device according to the invention 1 a forming tool 2 in which a hollow body blank can be inserted in a conventional manner. The forming tool 2 has an inside 3 that have a main shape 4 of the forming tool 2 forms. Furthermore, the inside forms 3 a minor form 5 of the forming tool 2 out. The forming tool 2 is at least with regard to its inside 3 and thus in terms of its main form 4 and its subsidiary form 5 in the present case with respect to a longitudinal central axis 6 designed rotationally symmetrical, so that here for simplicity only one half of the tool 2 is shown. However, this is not mandatory; in particular, inside can 3 , Main form 4 and subsidiary form 5 basically have any cross-sectional contours, as long as these for the production of a hollow body 7 are suitable for the hydroforming process.

Der Hohlkörper 7 bzw. der Hohlkörper-Rohling besteht grundsätzlich aus einem beliebigen, hinreichend plastisch verformbaren, insbesondere fließfähigen, Werkstoff. Beispielsweise kann der Hohlkörper 7 aus einem Kunststoff bestehen. Bevorzugt werden jedoch Hohlkörper 7 aus Metallen bzw. Metalllegierungen, die mit Hilfe des Innenhochdruck-Umformverfahrens kalt umgeformt werden können. Die Vorrichtung 1 ist in herkömmlicher Weise mit einer nicht gezeigten Hochdruckeinrichtung ausgestattet, die es ermöglicht, den Hohlkörper 7 an seiner Innenseite 8 mit einem Innenhochdruck zu beaufschlagen. Hierzu wird der Hohlkörper 7 mit einem pneumatischen oder hydraulischen Fluid beschickt. Der Hohlkörper-Rohling besitzt in seinem Ausgangszustand einen Außenquerschnitt, der kleiner ist als der Innenquerschnitt der Hauptform 4 des Umformwerkzeugs 2. Beim Innenhochdruck-Umformen weitet sich der Rohling entsprechend aus, was mit einer Abnahme seiner Wandstärke einhergeht.The hollow body 7 or the hollow body blank is basically made of any, sufficiently plastically deformable, in particular flowable, material. For example, the hollow body 7 Made of a plastic. However, preference is given to hollow bodies 7 made of metals or metal alloys that can be cold-formed using the hydroforming process. The device 1 is conventionally equipped with a high-pressure device, not shown, which allows the hollow body 7 on its inside 8th to apply an internal high pressure. For this purpose, the hollow body 7 charged with a pneumatic or hydraulic fluid. The hollow body blank has in its initial state an outer cross section which is smaller than the inner cross section of the main shape 4 of the forming tool 2 , When hydroforming the blank expands accordingly, which is accompanied by a decrease in its wall thickness.

Die Nebenform 5 ist so angeordnet, dass sie den Hohlkörper 7 in dessen Umfangsrichtung vollständig umfasst. Des Weiteren bildet die Nebenform 5 eine zum Hohlkörper 7 hin offene Vertiefung im Hinblick auf die daran angrenzende Hauptform 4.The minor form 5 is arranged so that it is the hollow body 7 completely encompassed in its circumferential direction. Furthermore, the secondary form forms 5 one to the hollow body 7 open depression with respect to the adjacent main shape 4 ,

Das Umformwerkzeug 2 enthält an seiner Innenseite 3 außerdem eine Schnittkante 9, die sich ebenfalls in Umfangsrichtung des Hohlkörpers 7 vollständig umlaufend erstreckt. Die Positionierung der Schnittkante 9 ist dabei so gewählt, dass die Schnittkante 9 die Nebenform 5 in einer durch einen Pfeil repräsentierten Längsrichtung 10 des Hohlkörpers 7 begrenzt.The forming tool 2 contains on its inside 3 also a cutting edge 9 , which also in the circumferential direction of the hollow body 7 extends completely circumferentially. The positioning of the cutting edge 9 is chosen so that the cutting edge 9 the minor form 5 in a longitudinal direction represented by an arrow 10 of the hollow body 7 limited.

Erfindungsgemäß ist die Nebenform 5 zum Herstellen eines Schiebesitzes 11 an einem Hohlkörperende 12 ausgebildet. Zu diesem Zweck besitzt die Nebenform 5 einen zylindrischen Abschnitt 13, der sich durch einen konstanten Innenquerschnitt entlang der Hohlkörperlängsrichtung 10 auszeichnet. Der Zylinderabschnitt 13 ist dabei an der einen Seite durch die Schnittkante 9 begrenzt und geht an der anderen Seite über einen Übergangsabschnitt 14 der Nebenform 5 in die daran angrenzende Hauptform 4 über. Der Übergang bzw. Übergangsabschnitt 14 ist im Profil rampenförmig ausgestaltet und ermöglicht einen sanften bzw. abgerundeten Übergang zwischen der Hauptform 4 und dem Zylinderabschnitt 13 der Nebenform 5.According to the invention, the secondary form 5 for producing a sliding seat 11 at a hollow body end 12 educated. For this purpose owns the secondary form 5 a cylindrical section 13 , which is characterized by a constant inner cross section along the hollow body longitudinal direction 10 distinguished. The cylinder section 13 is on one side by the cutting edge 9 limited and goes on the other side via a transition section 14 the minor form 5 into the main form adjacent to it 4 above. The transition or transition section 14 is ramp-shaped in profile and allows a smooth or rounded transition between the main shape 4 and the cylinder portion 13 the minor form 5 ,

Der Schiebesitz 11 zeichnet sich dadurch aus, dass sein Innenquerschnitt 15 entlang einer parallel zur Hohlkörperlängsrichtung 10 verlaufenden Schiebesitzlänge 17 konstant ist. Die Schiebesitzlänge 17 wird dabei durch die Längserstreckung des Zylinderabschnitts 13 der Nebenform 5 definiert.The sliding seat 11 is characterized by the fact that its inner cross section 15 along a parallel to the hollow body longitudinal direction 10 extending sliding seat length 17 is constant. The sliding seat length 17 is thereby by the longitudinal extension of the cylinder portion 13 the minor form 5 Are defined.

Die Tiefe der Nebenform 5 relativ zur Hauptform 4, also ein quer zur Hohlkörperlängsrichtung 10 gemessener Abstand zwischen der formgebenden Innenseite 3 in der Nebenform 5 und der formgebenden Innenseite 3 in der Hauptform 4, ist in etwa so groß wie die Wandstärke des Hohlkörpers 7, die in dessen Endabschnitt 12 nach dem Umformvorgang verbleibt. Durch diese spezielle Gestaltung und Dimensionierung der Nebenform 5 wird zum einen erreicht, dass der Schiebesitz 11 einen Innenquerschnitt 15 aufweist, der komplementär zu einem Außenquerschnitt 16 ist, den der Hohlkörper 7 nach dem Umformvorgang in der Hauptform 4 erhält. Auf diese Weise können zwei Hohlkörper 7, die mit dieser Vorrichtung 1 hergestellt worden sind, ineinander einsteckbar sein, das heißt, ein vom Schiebesitz 11 des einen Hohlkörpers 7 entferntes Ende ist in den Schiebesitz 11 des anderen Hohlkörpers 7 einsteckbar.The depth of the minor form 5 relative to the main form 4 , So a transverse to the hollow body longitudinal direction 10 measured distance between the forming inside 3 in the minor form 5 and the shaping inside 3 in the main form 4 , is about as large as the wall thickness of the hollow body 7 that in its end section 12 after the forming process remains. Due to this special design and dimensioning of the secondary form 5 is achieved on the one hand, that the sliding seat 11 an inner cross section 15 having, which is complementary to an outer cross section 16 is the hollow body 7 after the forming process in the main form 4 receives. This allows two hollow bodies 7 that with this device 1 have been made, be plugged into each other, that is, one from the sliding seat 11 of a hollow body 7 remote end is in the sliding seat 11 of the other hollow body 7 inserted.

Zum anderen wird durch die oben erwähnte Dimensionierung der Nebenform 5 erreicht, dass die Schnittkante 9, die am Übergang zwischen der Hauptform 4 und der Nebenform 5 positioniert ist, den Hohlkörper 7 erst dann trennt, wenn sein Endabschnitt 12 im wesentlichen vollständig in die Nebenform 5 eingedrungen ist und an deren formgebenden Innenseite 3 anliegt. Das heißt, der Trennvorgang erfolgt zweckmäßig am Ende des Umformvorgangs in der Nebenform 5.On the other hand, by the above-mentioned dimensioning of the secondary form 5 achieved that the cutting edge 9 that at the transition between the main form 4 and the minor form 5 is positioned, the hollow body 7 only then separates when its end section 12 essentially completely in the minor form 5 has penetrated and at the shaping inside 3 is applied. That is, the separation process is expediently carried out at the end of the forming process in the secondary form 5 ,

Das erfindungsgemäße Verfahren bzw. die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 arbeitet wie folgt:
In das Umformwerkzeug 2 wird der Hohlkörper-Rohling eingelegt, dessen Außenquerschnitt kleiner ist als der Innenquerschnitt der Hauptform 4. Durch Druckbeaufschlagung des Rohlings wird dieser aufgeweitet. Während einer ersten Phase der Innenhochdruck-Umformung kommt der Rohling bzw. der Hohlkörper 7 mit seiner Außenseite 18 innerhalb der Hauptform 4 an der Innenseite 3 zur Anlage. Der Umformvorgang für die der Hauptform 4 zugeordneten Abschnitte des Hohlkörpers 7 ist dann beendet, wenn sämtliche formgebende Zonen der Innenseite 3 in der Hauptform 4 von der Außenseite 18 des Hohlkörpers 7 kontaktiert sind. In der Regel liegt dann ein sogenannter Kalibrierdruck vor.The method according to the invention or the device according to the invention 1 works as follows:
In the forming tool 2 the hollow body blank is inserted, whose outer cross section is smaller than the inner cross section of the main form 4 , By pressurizing the blank this is widened. During a first phase of the hydroforming, the blank or the hollow body comes 7 with its outside 18 within the main form 4 on the inside 3 to the plant. The forming process for the main form 4 associated portions of the hollow body 7 is then terminated when all forming zones of the inside 3 in the main form 4 from the outside 18 of the hollow body 7 are contacted. As a rule, there is then a so-called calibration pressure.

In einer zweiten Phase des Umformvorgangs wird der Hohlkörper 7 im Bereich der Nebenform 5 weiter aufgeweitet, wodurch der Hohlkörper 7 dort in die Nebenform 5 eindringt. Gleichzeitig kommt es an der Schnittkante 9 zu einem zunehmenden Einschnitt in die Wandung des Hohlkörpers 7.In a second phase of the forming process, the hollow body 7 in the area of the secondary form 5 further widened, causing the hollow body 7 there in the secondary form 5 penetrates. At the same time it comes at the cutting edge 9 to an increasing incision in the wall of the hollow body 7 ,

Diese zweite Umformphase dauert zumindest so lange, bis der Hohlkörper 7 auch innerhalb der Nebenform 5 mit seiner Außenseite 18 die formbildenden Zonen der Innenseite 3 der Nebenform 5 kontaktiert hat. Zweckmäßig erfolgt die Auslegung der Nebenform 5 – wie oben erläutert – so, dass bei Beendigung des Umformvorgangs in der Nebenform 5 gleichzeitig der Trennvorgang an der Schnittkante 9 abgeschlossen ist. Beim erfindungsgemäßen Umformen des Hohlkörpers 7 wird durch den Trennvorgang der Endabschnitt 12 freigeschnitten und in der Nebenform 5 gleichzeitig aufgeweitet, und zwar erfindungsgemäß so, dass dabei der innenliegende und in Hohlkörperlängsrichtung 10 begrenzte Schiebesitz 11 ausgebildet wird.This second forming phase lasts at least until the hollow body 7 also within the secondary form 5 with its outside 18 the forming zones of the inside 3 the minor form 5 has contacted. Appropriately, the interpretation of the secondary form 5 - As explained above - so that when the forming process in the secondary form 5 at the same time the cutting process at the cutting edge 9 is completed. When forming the hollow body according to the invention 7 becomes by the separation process of the end portion 12 cut free and in the minor form 5 expanded simultaneously, and indeed according to the invention so that in this case the inner and in the hollow body longitudinal direction 10 limited sliding seat 11 is trained.

Grundsätzlich ist es möglich, für die zweite Umformphase den Innenhochdruck gegenüber dem Kalibrierdruck zu erhöhen. Bevorzugt wird jedoch eine Ausführungsform, bei welcher die Umformung in der Nebenform 5 und das Trennen an der Schnittkante 9 beim Kalibrierdruck erfolgen können. Auf diese Weise vereinfacht sich die Steuerung bzw. Regelung der Vorrichtung 1 bzw. deren Druckerzeugereinrichtung.In principle, it is possible to increase the internal high pressure compared to the calibration pressure for the second forming phase. However, preferred is an embodiment in which the deformation in the secondary form 5 and separating at the cutting edge 9 at the calibration pressure can be done. In this way, simplifies the control or regulation of the device 1 or their pressure generating device.

Bei der hier gezeigten Ausführungsform sind die Nebenform 5 und die Schnittkante 9 bereits während der ersten Umformphase, bei welcher der Hohlkörper 7 gegen die Hauptform 4 gepresst wird, permanent aktiv. Auf diese Weise kann die erste Umformphase quasi nahtlos in die zweite Umformphase übergehen, sobald der Hohlkörper 7 die Hauptform 4 ausfüllt und im folgenden in die Nebenform 5 eingepresst und an der Schnittkante abgeschert wird.In the embodiment shown here, the minor form 5 and the cutting edge 9 already during the first forming phase, in which the hollow body 7 against the main form 4 is pressed, permanently active. In this way, the first forming phase can pass virtually seamlessly into the second forming phase as soon as the hollow body 7 the main form 4 fills and in the following in the secondary form 5 pressed in and sheared off at the cutting edge.

Bei einer anderen Ausführungsform können die Nebenform 5 und/oder die Schnittkante 9 aktivierbar bzw. deaktivierbar sein. Dies kann beispielsweise mit Hilfe wenigstens eines weiteren, hier nicht gezeigten Werkzeugteils erreicht werden, das zum Deaktivieren nach Art eines Stempels die Nebenform 5 im wesentlichen ausfüllt und dadurch mit einer dem Hohlkörper 7 zugewandten Stirnseite quasi einen Bestandteil der Hauptform 4 bildet. Gleichzeitig ergibt sich dadurch eine versenkte Anordnung für die Schnittkante 9, wodurch auch diese unwirksam ist. Während der ersten Umformphase kann sich der Hohlkörper 7 im Bereich der deaktivierten Nebenform 5 an diesem wenigstens einen Werkzeugteil abstützen. Zur Aktivierung der Nebenform 5 sowie zur Aktivierung der Schnittkante 9 kann dann das wenigstens eine zusätzliche Werkzeugteil relativ zum Hohlkörper 7 quer zu dessen Längsrichtung 10 verstellt werden. Hierdurch werden die Nebenform 5 und die Schnittkante 9 freigegeben. Der Hohlkörper 7 ist daraufhin im Bereich der Nebenform 5 nicht mehr außen abgestützt und kann bei hinreichendem Innendruck in die Nebenform 5 hineingeformt und an der Schnittkante 9 abgeschert werden.In another embodiment, the minor form 5 and / or the cutting edge 9 be activated or deactivated. This can be achieved, for example, with the help of at least one further, not shown here tool part, the deactivating the manner of a punch, the secondary shape 5 essentially fills and thereby with a the hollow body 7 facing end side virtually a part of the main form 4 forms. At the same time this results in a recessed arrangement for the cutting edge 9 , whereby this is also ineffective. During the first forming phase, the hollow body can 7 in the area of the deactivated secondary form 5 supported on this at least one tool part. To activate the minor form 5 and to activate the cutting edge 9 can then at least one additional tool part relative to the hollow body 7 transverse to its longitudinal direction 10 be adjusted. This will be the minor form 5 and the cutting edge 9 Approved. The hollow body 7 is then in the side of the minor form 5 no longer supported outside and can with sufficient internal pressure in the secondary form 5 Molded in and at the cutting edge 9 sheared off.

Bei dem mit dem erfindungsgemäßen Verfahren bzw. mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 hergestellten Hohlkörper 7 handelt es sich vorzugsweise, also ohne Beschränkung der Allgemeinheit, um ein Rohr, das endseitig mit dem Schiebesitz 11 ausgebildet ist. Zweckmäßig besitzt dieses Rohr (Hohlkörper 7) einen vom Schiebesitz 11 entfernten Endabschnitt, der komplementär zum Schiebesitz 11 geformt ist und dementsprechend in einen derartigen Schiebesitz 11 einführbar bzw. einsteckbar ist. Dies hat zur Folge, dass sich zwei und mehr derartige Hohlkörper 7 besonders einfach zusammenfügen lassen. Zweckmäßig ist das Umformwerkzeug 2 zur simultanen Herstellung von zwei oder mehr derartigen Hohlkörpern 7 ausgebildet. Zu diesem Zweck enthält das Umformwerkzeug 2 eine entsprechende Anzahl derartiger Nebenformen 5. Aus einem Hohlkörper-Rohling können dann simultan mehrere Hohlkörper 7 mit endseitigem Schiebesitz 11 während eines Innenhochdruck-Umformvorgangs hergestellt werden.In the case of the method according to the invention or with the device according to the invention 1 produced hollow body 7 It is preferably, so without limiting the generality, to a pipe, the end with the sliding seat 11 is trained. Appropriately, this tube has (hollow body 7 ) one from the sliding seat 11 remote end portion, which is complementary to the sliding seat 11 is shaped and accordingly in such a sliding seat 11 insertable or insertable. This has the consequence that two or more such hollow body 7 very easy to put together to let. The forming tool is expedient 2 for the simultaneous production of two or more such hollow bodies 7 educated. For this purpose, contains the forming tool 2 a corresponding number of such secondary forms 5 , From a hollow blank can then simultaneously several hollow body 7 with end sliding seat 11 be prepared during a hydroforming process.

Bei der hier dargestellten Ausführungsform ist die Schnittkante 9 integral am Umformwerkzeug 2 ausgestaltet. Vorzugsweise kann die Schnittkante 9 gehärtet sein. Bei einer anderen Ausführungsform kann die Schnittkante 9 an einer Klinge ausgebildet sein, die ein bezüglich des Umformwerkzeugs 2 separates Bauteil bildet und am Umformwerkzeug 2 befestigt ist. Diese Ausführungsform zeichnet sich unter anderem dadurch aus, dass für das Umformwerkzeug 2 und die Klinge bzw. deren Schnittkante 9 unterschiedliche Werkstoffe verwendet werden können, die sich für die jeweilige Funktion besonders eignen. Des Weiteren kann eine abgenutzte Schnittkante 9 durch Austausch der Klinge besonders einfach und preiswert ersetzt werden.In the embodiment shown here is the cutting edge 9 integral on the forming tool 2 designed. Preferably, the cutting edge 9 be hardened. In another embodiment, the cutting edge 9 be formed on a blade, the one with respect to the forming tool 2 forms a separate component and the forming tool 2 is attached. This embodiment is characterized inter alia by the fact that for the forming tool 2 and the blade or its cutting edge 9 different materials can be used, which are particularly suitable for the respective function. Furthermore, a worn cutting edge 9 be replaced by replacing the blade particularly easy and inexpensive.

Claims

Device for separating and end-side expansion of a hollow body produced by the hydroforming process (US Pat. 7 ), - with a forming tool ( 2 ), one the hollow body ( 7 ) in its circumferential direction completely comprehensive secondary form ( 5 ), which in relation to a hollow body longitudinal direction ( 10 ) adjoining main form ( 4 ) of the forming tool ( 2 ) one to the hollow body ( 7 ) is formed open recess and by a in the circumferential direction of the hollow body ( 7 ) completely circumferential cutting edge ( 9 ) is limited, - wherein the hollow body ( 7 ) when exposed to a separation pressure with its outside ( 18 ) into the minor form ( 5 ) and at the cutting edge ( 9 ) is separated so that a cut by the cutting end ( 12 ) of the hollow body ( 7 ) has an expanded cross-section, characterized in that for the formation of a hollow body in the longitudinal direction ( 10 ) limited sliding seat ( 11 ) the distance of the shaping inner sides ( 3 ) of the secondary form ( 5 ) and the main form ( 4 ) at the hollow body end ( 12 ) is such that the inner cross-section ( 15 ) of the molded and cut hollow body end ( 12 ) is at least as large as the outer cross section ( 16 ) of the main form ( 4 ) adjacent hollow body ( 7 ), and that the forms of the secondary form ( 5 ) and the main form ( 4 ) in hollow body longitudinal direction ( 10 ) are complementary to each other and an inner cross-section ( 15 ) and an outer cross section ( 16 ), which via a parallel to the hollow body longitudinal direction ( 10 ) extending sliding seat length ( 17 ) is constant.

Apparatus according to claim 1, characterized in that the secondary form ( 5 ) at its from the cutting edge ( 9 ) far end a profile-shaped transition ( 14 ) to the main form ( 4 ) having.

Device according to one of claims 1 or 2, characterized in that the forming tool ( 2 ) for the production of at least one tube with end-side sliding seat ( 11 ) formed hollow body ( 7 ) is formed after the hydroforming process.

Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the secondary form ( 5 ) and / or the cutting edge ( 9 ) by means of at least one additional tool part, which relative to the rest of the forming tool ( 2 ) and relative to the hollow body ( 7 ) is movable, activatable and / or deactivatable is / are.

Method for separating and end-side expansion of a hollow body produced by the hydroforming method ( 7 ) - in which a longitudinal section ( 12 ) of the hollow body ( 7 ) during hydroforming in a secondary form ( 5 ) of a forming tool ( 2 ), which the hollow body ( 7 ) completely circumscribes in its circumferential direction and the one opposite to a hollow body longitudinal direction ( 10 ) adjoining main form ( 4 ) of the forming tool ( 2 ) one to the hollow body ( 7 ) is formed open depression, is pressed, so that the longitudinal section ( 12 ) of the hollow body in the secondary form ( 5 ) widens, - in which the hollow body ( 7 ) at a cutting edge ( 9 ), which the hollow body ( 7 ) completely in the circumferential direction and the secondary form ( 5 ) in hollow body longitudinal direction ( 10 ), when pressed into the secondary form ( 5 ) is separated, so that the hollow body ( 7 ) an expanded end portion ( 12 ), characterized in that the end portion ( 12 ) of the hollow body ( 7 ) into a secondary form ( 5 ), whose shaping inside ( 3 ) from the inside ( 3 ) of the main form ( 4 ) is set back and spaced such that the inner cross section ( 15 ) of the molded and cut hollow body end ( 12 ) is at least as large as the outer cross section ( 16 ) of the main form ( 4 ) adjacent hollow body ( 7 ), and that the hollow body ( 7 ) in the expansion to the minor form ( 5 ) and the main form ( 4 ) whose shape curves in hollow body longitudinal direction ( 10 ) are complementary to each other and an inner cross-section ( 15 ) and an outer cross section ( 16 ), which via a parallel to the hollow body longitudinal direction ( 10 ) extending sliding seat length ( 17 ) constant is, is pressed so that at the hollow body end ( 12 ) in a hollow body longitudinal direction ( 10 ) limited sliding seat ( 11 ) trains.

A method according to claim 5, characterized in that the pressing of the hollow body ( 7 ) into the minor form ( 5 ) and / or separating the hollow body ( 7 ) takes place at a calibration pressure, which at least at the end of the hollow body ( 7 ) against the main form ( 4 ) pressing forming process is present.

Method according to claim 5 or 6, characterized in that the cut edge ( 9 ) is positioned so that the separation process only at the end of the hollow body ( 7 ) against the minor form ( 5 ) pressing forming process takes place.

Method according to one of claims 5 to 7, characterized in that the secondary form ( 5 ) and / or the cutting edge ( 9 ) during pressing of the hollow body ( 7 ) into the main form ( 4 ) are deactivated and for pressing the hollow body ( 7 ) into the minor form ( 5 ) and / or for separating the hollow body ( 7 ) is activated by at least one additional tool part relative to the rest of the forming tool ( 2 ) and relative to the hollow body ( 7 ) is moved.