DE19733477C2 - Verfahren zum Herstellen eines mit einem Fügeteil verbundenen von einer Ausgangsform mittels Innenhochdruck in eine Endform umgeformten Hohlprofiles sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Verfahren zum Herstellen eines mit einem Fügeteil verbundenen von einer Ausgangsform mittels Innenhochdruck in eine Endform umgeformten Hohlprofiles sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines mit einem Fügeteil verbundenen von einer Ausgangsform mittels In­ nenhochdruck in eine Endform umgeformten Hohlprofiles gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 und eine Vorrichtung zu des­ sen Durchführung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 8.
Ein gattungsgemäßes Verfahren und eine gattungsgemäße Vorrich­ tung sind aus der DE 195 08 632 A1 bekannt. Hierbei wird in eine Gravur eines Innenhochdruck-Umformwerkzeuges ein Hohlprofil eingelegt, wobei das Hohlprofil im Bereich des zu verbindenden Fügeteils derart von der Gravurkontur beabstandet ist, daß das von einem als Montagehilfsmittel dienenden Dorn in den Gravur­ hohlraum zur Verbindung eingebrachte Fügeteil hinsichtlich des Hohlprofils berührungsfrei hineinragt. Beim Einbringen in den Gravurhohlraum oder in unmittelbarem Anschluß an die eingenom­ mene Verbindungslage des Fügeteils wird das Hohlprofil mit ei­ nem Fluidhochdruck innenseitig beaufschlagt, wonach dieses sich aufweitet und sich an die Außenkontur des Fügeteil eng anlegt. Dabei wird das Fügeteil an einem gerundeten Umfangsbereich von dem Wandungsmaterial des Hohlprofiles umgriffen, so daß ein Hinterschnitt gebildet wird, durch den die Gegenkraft zu der Auszugskraft des Dornes beim Ablösen vom Fügeteil aufgebracht wird. Beim bekannten Verfahren ist jedoch nachteilig, daß hin­ sichtlich des Gravurquerschnittes nur Hohlprofile mit deutlich kleinerem Querschnitt verwendet werden können. Zur Anlage der Hohlprofilwandung an die Gravurkontur über ihre gesamte Länge hinweg sind allein schon hohe Umformgrade erforderlich. Diese können jedoch nur durch axiales Nachschieben von Hohlprofilma­ terial von den Enden her prozeßsicher realisiert werden. Das Einraben des Fügeteils verhindert jedoch eine derartige Umfor­ mung. Zwar kann durch eine Vorbehandlung des Hohlprofiles durch an der Stelle der zu erreichenden Verbindung mit dem Fügeteil partielle Querschnittsverkleinerung die Höhe der Umformgrade in prozeßsicher beherrschbaren Grenzen gehalten werden. Dies hat jedoch eine sowohl apparativ aufwendige als auch zeit- und ko­ stenintensive Vorverformung des Hohlprofiles als Voraussetzung. Darüber hinaus muß beim Einlegen das Hohlprofil exakt auf die Führungsbohrung des Dornes ausgerichtet positioniert werden, was einen weiteren aufwendigen Arbeitsschritt bedeutet. Ist vorgesehen, daß das Hohlprofil aufgrund der Herstellung einer voluminösen Ausbauchung und/oder eines länglichen Abzweiges für das Aufweiten große Umformgrade erfordert, versagt das bekannte Verfahren aus oben genannten Gründen vollständig.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Verfahren und eine gattungsgemäße Vorrichtung dahingehend wei­ terzubilden, daß in einfacher Weise eine prozeßsichere Herstel­ lung eines Hohlprofiles mit hohen Umformgraden in zumindest ei­ nem Teilbereich und die Anbringung eines Fügeteils an der Hohl­ profilwandung im Innenhochdruck-Umformwerkzeug bei herrschendem Innenhochdruck im Hohlprofil ermöglicht werden.
Die Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patent­ anspruches 1 hinsichtlich des Verfahrens und durch die Merkmale des Patentanspruches 8 hinsichtlich der Vorrichtung gelöst.
Dank der Erfindung wird vor der Anbringung des Fügeteils an der Hohlprofilwandung das Hohlprofil bedarfsgerecht entsprechend der Gravurkontur aufgeweitet, wobei ein axiales Nachschieben in ausreichendem Maße möglich, da sich das Fügeteil in einer von der Gravurkontur zurückversetzten Lage befindet, also nicht in die Gravurkontur hineinragt. Hierdurch werden auch den erfor­ derlichen hohen Umformgraden egal, ob nur dabei nur ein kleiner Teilbereich oder ein größerer Abschnitt des Hohlprofils von derartigen Umformgraden betroffen ist, prozeßsicher Rechnung getragen. Des weiteren wird zur Gewährleistung der Prozeßsi­ cherheit durch die Ausbildung eines Nebenformelementes mittels Innenhochdruck Material für das Einpressen des Fügeteil in die Hohlprofilwandung vorgelegt, da in den für das Nebenformelement vorgesehenen Aufweitraum nicht nur das Material der dem Auf­ weitraum unmittelbar gegenüberliegenden Hohlprofilwandung hin­ eingedrückt wird sondern auch das Material aus den Anschlußbe­ reichen des Hohlprofiles an das Nebenformelement in diesen nachfließt. Somit weist die Hohlprofilwandung im Zurückdrück­ vorgang des Nebenformelementes mittels des Stempels in die Ebe­ ne der Gravurkontur mehr Material also eine Wandstärkenverdic­ kung auf, so daß das später eingepreßte Fügeteil an der Hohl­ profilwandung einen sicheren Halt findet. Weiterhin ergibt sich durch die Überlagerung der Kräfte des Innenhochdruckes und des entgegenwirkenden Stemepels beim Zurückdrücken des Materials des Nebenformelementes Spannungsverhältnisse im beaufschlagten Wandungsmaterial, die für einen besonders festen Preßsitz des Fügeteils in der Hohlprofilwandung sorgen.
Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung können den Unteran­ sprüchen entnommen werden; im übrigen ist die Erfindung anhand zweier in den Zeichnungen dargestellter Ausführungsbeispiele nachfolgend näher erläutert; dabei zeigt:
Fig. 1 in einem seitlichen Längsschnitt eine erste Arbeitsstufe des erfindungsgemäßen Verfahrens beim Anbringen einer Buchse an der Hohlprofilwandung in der Ausgangsform des Hohlprofils bei Normaldruck und in Nicht-Gebrauchslage der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
Fig. 2 in einem seitlichen Längsschnitt eine zweite Arbeitsstu­ fe des erfindungsgemäßen Verfahrens mit der Vorrichtung nach Fig. 1 in Nicht-Gebrauchslage des Stempels der Vorrichtung und gleichzeitiger Herstellung eines domartigen Abzweiges am hohl­ profil durch Innenhochdruck,
Fig. 3 in einem seitlichen Längsschnitt eine dritte Arbeitsstu­ fe des erfindungsgemäßen Verfahrens mit der Vorrichtung nach Fig. 1 mit einer bezüglich des Oberwerkzeuges der Vorrichtung zurückgezogenen Stempellage mit der Ausbildung eines Nebenfor­ melementes,
Fig. 4 in einem seitlichen Längsschnitt eine vierte Arbeitsstu­ fe des erfindungsgemäßen Verfahrens mit der Vorrichtung nach Fig. 1 mit in die Gravur vorgeschobenem Stempel beim Eindrücken einer Wandungstasche und gleichzeitigen Einpressen des Füge­ teils in die Hohlprofilwandung,
Fig. 5 in einem seitlichen Längsschnitt eine fünfte Arbeitsstu­ fe des erfindungsgemäßen Verfahrens mit der Vorrichtung nach Fig. 1 beim Stanzvorgang des Stempels nach dem Einpressen der Buchse in die Hohlprofilwandung gemäß Fig. 4,
Fig. 6 in einem seitlichen Längsschnitt eine sechste Arbeits­ stufe des erfindungsgemäßen Verfahrens mit der Vorrichtung nach Fig. 1 nach Abschluß des Stanzvorganges gemäß Fig. 5 in Stanz­ lage des Stempels,
Fig. 7 in einem seitlichen Längsschnitt eine siebte Arbeitsstu­ fe des erfindungsgemäßen Verfahrens mit der Vorrichtung nach Fig. 1 den Stempel in das Oberwerkzeug der Vorrichtung zu­ rückversetztem Zustand, losgelöst von der Buchse nach Abschluß des Stanzvorganges gemäß Fig. 6,
Fig. 8 ein erfindungsgemäß fertigumgeformtes Hohlprofil mit in die Hohlprofilwandung eingepreßter Buchse mit einer die Hohl­ profilwandung einklemmenden Ringnut.
In Fig. 1 ist ein in ein Oberwerkzeug 1 und ein Unterwerkzeug 2 geteiltes an eine Fluidhochdruckerzeugungsanlage angeschlosse­ nes Innenhochdruck-Umformwerkzeug 3 dargestellt, in dessen Gra­ vur 4 ein lineares rohrförmiges Hohlprofil 5 eingelegt ist. Die Gravur 4 weist eine bauchige das Hohlprofil 5 umlaufende Aus­ sparung 6 auf, deren Höhe, d. h. des radialen Abstandes zwischen der Hohlprofliwandung 7 des noch nicht umgeformten, in seiner Ausgangsform befindlichen Hohlprofiles 5 und dem dieser gegen­ überliegenden Aussparungsgrund 8 größer oder gleich der Ein­ dringtiefe des an der Hohlprofilwandung 7 anzubringenden Füge­ teils 9 bemessen ist. Diese Bemessung bewirkt einen Freigang des fertigumgeformten und mit einem Fügeteil 9 versehenen Hohl­ profiles 5, so daß im Falle, daß das Hohlprofil 5 als Abgasrohr dient, keine gravierenden Störungen in der Hauptstromrichtung des Abgasstromes ergeben. Des weiteren wird in einem anderen Anwendungsfall, in dem ein weiteres Hohlprofil in das umzufor­ mende Hohlprofil 5 eingeschoben werden muß, erreicht, daß das Einschieben behinderungsfrei erfolgen kann.
In die Aussparung 6 münden jeweils axial voneinander beabstan­ det ein domförmiger Abzweig 10 und eine Führungsbohrung 11, die sich radial von der Aussparung 6 weg erstrecken. In dem Abzweig 10 ist ein Gegenhalter 12 verschiebbar geführt, der bei einer Ausdomung des Hohlprofiles 5 die sich aufweitende Wandung 7 kontrolliert abstützt um ein frühzeitiges Materialversagen der Wandung 7 zu vermeiden. In der Führungsbohrung 11 ist ein mit einem hydraulischen Antrieb versehener Stempel 13 verschiebbar geführt, an dessen dem Hohlprofil 5 zugewandter Stirnseite 14 das Fügeteil 9 gehalten ist. Das Fügeteil 9 weist hier eine zentrische Durchgangsöffnung 15 auf und ist auf ein Ende 16 ei­ nes in den Stempel 13 integrierten Stanzstempels 17 gesteckt, das aus dem Stempel 13 auch in Nichtgebrauchslage des Stanz­ stempels 17 herausragt.
Das Fügeteil 9 kann aus einem magnetischen Werkstoff bestehen, wozu der Stempel 13 als Elektromagnet ausgebildet ist, so daß das Fügeteil 9 auch ohne Steckverbindung und ohne Durchgangs­ öffnung am Stempel 13 haltbar ist. Alternativ können im Stempel 13 nach außen führende und mit einer Unterdruckquelle verbunde­ ne Kanäle ausgebildet sein, die in die Stirnseite 14 des Stem­ pels 13 münden. Hierbei kann der Werkstoff des Fügeteils 9 be­ liebig sein, wobei durch die Ansaugung des Fügeteils 9 während des Anbringungsprozesses trotz fehlender Steckverbindung und Durchgangsöffnung ein ausreichender Halt am Stempel 13 gegeben ist. Das Fügeteil 9 kann beispielsweise als Stift, als Mutter oder - wie in beiden Ausführungsbeispielen gezeigt - als Buchse ausgebildet sein.
Die Führungsbohrung 11 des Stempels 13 ist nach außen hin ein­ stufig konzentrisch erweitert, wobei die Stufe 18 eine An­ schlagsfläche für eine entsprechende an dem Stempel 13 ausge­ bildeten Schulter 19 bildet. Die Aussparung 6 an sich erbringt eine Herabsetzung der Höhe des Umformgrades bei Bereichen, die von der Aussparung noch weiter radial nach außen führen, bei­ spielsweise bei dem Abzweig 10 zur Ausformung eines Domes 24 auf einem Abschnitt 49 des Hohlprofiles 5.
Im in Fig. 1 gezeigten ersten Arbeitsschritt zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens schließen das Fügeteil 9 mit sei­ ner dem Hohlprofil 5 zugewandten Stirnseite 20 und der Gegen­ halter 12 mit seiner Stirnseite 21 oberflächenbündig mit der Gravurkontur ab. Hiernach erfolgt durch Anlegen eines Innen­ hochdruckes eine erste Aufweitung des Hohlprofiles 5, die unter Nachschieben zweier an den Hohlprofilenden 22 und 23 angreifen­ den Axialstempeln erfolgen kann, wobei sich die Hohlprofilwan­ dung 7 an der Aussparungsoberfläche, im wesentlichen am Ausspa­ rungsgrund 8 konturtreu als Ausbauchung 50 anlegt.
Gemäß Fig. 2 wird im zweiten Arbeitsschritt der Gegenhalter 12 in den Abzweig 10 zurückgefahren, worauf sich unter einer zwei­ ten Aufweitung ein Dom 24 aus dem Abschnitt 49 der schon in ei­ ne Ausbauchung 50 aufgeweiteten Form des Hohlprofiles 5 ausbil­ det. Die zweite Aufweitung erfolgt unter Nachschieben von Hohl­ profilmaterial durch die besagten Axialstempel bei Innenhoch­ druck. Das Fügeteil 9 schließt bei dieser Umformung mit seiner Stirnseite 20 weiterhin bündig mit der Gravurkontur ab. Nach der Ausdomung erfolgt in einem dritten Arbeitsschritt nach Fig. 3 durch eine dritte Aufweitung bei weiterhin herrschendem In­ nenhochdruck die Ausformung eines Nebenformelementes 25, wozu der Stempel 13 ohne Änderung seiner Relativlage zum Fügeteil 9 und zum Stanzstempel 17 gesteuert in seiner Führungsbohrung 11 zurückgeschoben wird. Bei dieser Ausformung ist ebenfalls ein Nachschieben von Hohlprofilmaterial möglich. Es ist im übrigen denkbar, unter Nachschieben von Hohlprofilmaterial mittels In­ nenhochdruck die Ausdomung und das Erzeugen des Nebenformele­ mentes 25 gleichzeitig abfolgen zu lassen, wodurch Prozeßzeit eingespart wird. Jedoch ist dabei das Nachschieben von Hohlpro­ filmaterial an beide Ausformungsstellen behindert, da die gleichzeitig stattfindenden Ausformungen des Nebenformelementes 25 und des Domes 24 sich hinsichtlich des Flusses des Materials gegenseitig stören.
In den durch das Zurückschieben des Stempels 13 sich zwischen der weitgehend gleichförmig verlaufenden Gravurkontur bzw. der Kontur der Aussparung 6 und der Stirnseite 20 des Fügeteils 9 ausbildenden Aufweitraum 26 wird nicht nur das der Stirnseite 20 des Fügeteils 9 direkt gegenüberliegende Wandungsstück 27 der Hohlprofilwandung 7 hineinverdrängt, sondern es fließt auch in den Aufweitraum 26 Wandungsmaterial der Hohlprofilwandung 7 aus den an das Nebenformelement 25 angrenzenden Bereichen 28 und 29 des Hohlprofiles 5 nach. Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 legt sich zwar die Hohlprofilwandung 7 völlig an das Fü­ geteil 9 und die Führungsbohrungswandung 30 an, jedoch ist dies für die weiteren Zwecke des Verfahrens nicht unbedingt erfor­ derlich.
Nach der Ausformung eines Nebenformelementes 25 wird der Stem­ pel 13 gemeinsam mit dem Fügeteil 9 und dem Stanzstempel 17 in Richtung der Gravur 4 verfahren, wodurch entgegen dem Innen­ hochdruck das Wandungsmaterial des Nebenformelementes 25 zu­ rückgedrückt wird (Fig. 4). Das Nebenformelement 25 formt sich dabei in die nebenformelementfreie Verlaufsform der Hohlprofil­ wandung 7 zurück, wogegen jetzt jedoch aufgrund des zusätzlich aus den Bereichen 28 und 29 in die Führungsbohrung 11 geflosse­ nen Materials der Hohlprofilwandung 7 zumindest im umlaufenden Bereich 31 der Mündungsöffnung 32 der Führungsbohrung 11 eine Materialanhäufung und somit eine Wandstärkenverdickung auf­ tritt. Dadurch und durch den infolge der Belastungsrichtungsum­ kehr der Hohlprofilwandung 7 im Bereich des Nebenformelementes 25 sich ergebenden Wechsel der Hauptbelastung bei der Umformung auf die außen liegende bislang am geringsten belasteten Materi­ alfaser wird die Grenze der Bruchdehnung des Hohlprofiles 5 an dieser Stelle wesentlich erhöht, so daß größere Umformgrade auch ohne Nachschieben von Hohlprofilmaterial berstfrei prozeß­ sicher ermöglicht werden können.
Der Stempel 13 wird soweit vorgeschoben, bis seine Schulter 19 an der Anschlagfläche der Stufe 18 anliegt. Der Anschlag ist dabei örtlich derart festgelegt, daß die Stirnseite 14 des Stempels 13 bündig mit dem Gravurverlauf abschließt und das Fü­ geteil 9 gänzlich in die Gravur 4 hineinragt. Durch dieses wei­ tere Vorschieben entgegen dem Innenhochdruck und das darin be­ gründete Einpressen des Fügeteils 9 in den zurückgedrückten Be­ reich 48 der Hohlprofilwandung 7 wird in der Hohlprofilwandung 7 eine sich an das Fügeteil 9 eng anschmiegende Tasche 33 aus­ gebildet, wobei das Fügeteil 9 in der Tasche 33 durch das Zu­ sammenwirken der einander entgegengerichteten Kräfte des Stem­ pelvorschubs und des Innenhochdruckes einen besonders starken Preßverbund mit der Hohlprofilwandung 7 erhält.
Aus dieser Einpreßlage des Fügeteils 9 heraus wird der Stanz­ stempel 17, der in einer im Stempel 13 ausgebildeten Führungs­ bohrung 34 geführt ist, entgegen der Kraft einer Druckfeder 35, die sich an einer Stufe 36 einer konzentrischen Erweiterung der Führungsbohrung 34 einerseits und an einer Schulter 37 des ent­ sprechend der Erweiterung verbreiterten Stanzstempels 17 ande­ rerseits abstützt, und der Kraft des Innenhochdruckes weiter durch die Durchgangsöffnung 15 des als Buchse ausgebildeten Fü­ geteils 9 hindurch in die Gravur 4 hinein verschoben. Dabei wird anfangs ein Wandungsstück 38 aus dem Boden 47 der Tasche 33 herausgedrückt (Fig. 5). Bei weiterem Vorschieben des Stem­ pels 17 wird nach Fig. 6 dieses Wandungsstück 38 aus dem Boden 47 der Tasche 33 als Butzen 39 herausgestanzt, welcher aufgrund der Schwerkraft auf den unten liegenden Teil des Hohlprofiles 5 absinkt. Die Endform des Hohlprofiles 5 ist nun erreicht.
Aufgrund der Erzeugung eines Loches 40, das als Durchführung für einen Fügepartner in Form einer Buchse dienen kann, fällt der Innenhochdruck ab. Der Hochdruck wird, da das Verfahren fast abgeschlossen ist, entspannt. Bei Normaldruck, also Atmo­ sphärendruck wird gemäß Fig. 7 der Stempelverbund aus Stempel 13 und Stanzstempel 17 in die Führungsbohrung 11 zurückgezogen, wobei der Stanzstempel 17 von der Feder 35 wieder in die ur­ sprüngliche Relativlage zum Stempel 13 getrieben wird. Die Los­ lösung des Stanzstempels 17 von der Hohlprofilwandung 7 beim Zurückziehen ist deswegen so einfach und ohne Auswirkung auf die Hohlprofilkontur, weil der Stanzstempel 17 nur am Lochrand 41 mit dem Hohlprofil 5 Kontakt hat und dieses beim Zurückzie­ hen von der Stirnseite 20 des Fügeteils 9 abgestützt wird. Der Stempel 13 steht mit der Hohlprofilwandung 7 nicht unmittelbar in Kontakt, so daß auch hier das Zurückziehen des Stempels 13 problemlos erfolgen kann. Die Loslösung des Stempelverbundes vom Hohlprofil 5 sorgt für eine einfache unbehinderte Entnahme des fertigumgeformten - also der Umformung von einer Ausgangs­ form in eine Endform - und mit dem Fügeteil 9 versehenen Hohl­ profils 5 aus dem Umformwerkzeug 3.
Im zweiten Ausführungsbeispiel nach Fig. 8 wird bei der Beauf­ schlagung des Hohlprofils 5 durch den Stempel 13 keine Tasche 33 in der Hohlprofilwandung 7 ausgebildet. Hier ist das Füge­ teil 9 in Form einer speziellen Buchse derart ausgebildet, daß sie an ihrer Stirnseite 42 eine umlaufende Schneidkante 43 be­ sitzt und im Anschluß an die Schneidkante 43 umfänglich einen Ringwulst 44 aufweist, in welchem eine Ringnut 45 verläuft. Beim Einpressen des Fügeteils 9 in die Hohlprofilwandung 7 wird zuerst durch die Schneidkante 43 des Fügeteils 9 ein Butzen aus dem Hohlprofil 5 herausgeschnitten. Unmittelbar danach wird das Fügeteil 9 mit dem Hohlprofil 5 formschlüssig verbunden, indem bei weiterem Vorschub des Stempels 13 und damit des Fügeteils 9 der Lochrand 46 der Hohlprofliwandung 7 in der Ringnut 45 clipsartig eingeklemmt wird.

Claims (14)

1. Verfahren zum Herstellen eines mit einem Fügeteil verbunde­ nen von einer Ausgangsform mittels Innenhochdruck in eine End­ form umgeformten Hohlprofiles, wobei das Fügeteil in die Wan­ dung des Hohlprofiles im Zuge der Innenhochdruck-Umformung ein­ gebracht und mit diesem unter Einwirkung des Innenhochdruckes in einer formschlüssigen Einfassung verbunden wird, dadurch gekennzeichnet, daß mittels des Innenhochdruckes ein nach außen abragendes Ne­ benformelement (25) am Hohlprofil (5) ausgeformt wird, daß das Hohlprofil (5) auf einem Abschnitt (49) abseits des Nebenforme­ lementes (25) durch Erzeugung eines Innenhochdruckes und unter axialem Nachschieben des Hohlprofilmaterials mit einem wesent­ lich höheren Umformgrad als dem für die Herstellung des Neben­ formelementes (25) erforderlichen Umformgrad umgeformt wird, wonach das Wandungsmaterial des Nebenformelementes (25) mittels eines das Fügeteil (9) haltenden Stempels (13) dem bestehenden Innenhochdruck entgegenwirkend in die nebenformelementfreie Form der Hohlprofilwandung (7) zurückgedrückt wird, und daß das Fügeteil (9) im Anschluß an das Zurückdrücken in den zurückge­ drückten Bereich (48) der Hohlprofilwandung (7) hineingepreßt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Nebenformelement (25) und der mit höheren Umformgraden umzuformende Abschnitt (49) des Hohlprofiles (5) gleichzeitig ausgeformt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zuerst der mit höheren Umformgraden umzuformende Abschnitt (49) des Hohlprofiles (5) und danach das Nebenformelement (25) ausgeformt werden.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch Innenhochdruck am Hohlprofil (5) eine Ausbauchung (50) erzeugt wird, von dieser ausgehend das Nebenformelement (25) ausgeformt wird, wobei die Ausbauchung (50) mit einer der­ artigen Aufweithöhe ausgebildet wird, daß diese die Eindring­ tiefe des in die Hohlprofilwandung (7) einzupressenden Füge­ teils (9) übersteigt oder zumindest dieser entspricht.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch Einpressen des Fügeteils (9) in die Hohlprofilwandung (7) in dieser eine Wandungstasche (33) ausgeformt wird, in der das Fügeteil (9) umfänglich im Preßsitz gehalten und untersei­ tig abgestützt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Einpressen eines mit einer Durchgangsöffnung (15) versehenen Fügeteils (9) durch die Öffnung (15) hindurch ein Butzen (39) aus dem Boden (47) der Wandungstasche (33) heraus­ gestanzt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beim Einpressen des Fügeteils (9) in die Hohlprofilwandung (7) durch eine umlaufende Schneidkante (43) an der hohlprofil­ zugewandten Stirnseite (42) des Fügeteils (9) ein Butzen aus dem Hohlprofil (5) herausgeschnitten wird und daß das Fügeteil (9) mit dem Hohlprofil (5) formschlüssig dahingehend verbunden wird, daß unmittelbar nach dem Herausschneiden des Butzens der Lochrand (46) der Hohlprofilwandung (7) in einer in einem Ring­ wulst (44), mit dem das Fügeteil (9) umfänglich versehen ist, angeordneten Ringnut (45) eingeklemmt wird.
8. Vorrichtung zum Herstellen eines mittels Innenhochdruck um­ geformten und an der Wandung mit einem Fügeteil verbundenen Hohlprofiles, mit einem in ein Oberwerkzeug und ein Unterwerk­ zeug geteilten, das Hohlprofil in einer Gravur aufnehmenden In­ nenhochdruck-Umformwerkzeug, das an eine Fluidhochdruckerzeu­ gungsanlage angeschlossen ist, und einem das Fügeteil haltenden Werkzeug, das in einer Führungsbohrung eines der beiden Umform­ werkzeughälften verschiebbar geführt ist und mittels dessen das Fügeteil in die Gravur des Umformwerkzeuges hineinführbar ist, zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Gravur (4) des Innenhochdruck-Umformwerkzeuges (3) ei­ nen Bereich (10) aufweist, in dem das eingelegte Hohlprofil (5) mit großen Umformgraden unter Innenhochdruck aufweitbar ist,
daß das Innenhochdruck-Umformwerkzeug (3) zumindest einen Axialstempel beinhaltet, der am im Umformwerkzeug (3) eingeleg­ ten Hohlprofil (5) zum axialen Nachschieben von Hohlprofilmate­ rial bei der Umformung des Hohlprofiles (5) anliegt,
und daß das das Fügeteil (9) haltende Werkzeug ein Stempel (13) ist, der gesteuert antreibbar ist, dahingehend,
  • 1. daß er zur unter Innenhochdruck erfolgenden Ausformung eines Nebenformelementes (25) am Hohlprofil (5) mit seiner Stirnseite (14) in einer in seiner Führungsbohrung (11) hineinversetzten Lage angeordnet ist, in der zwischen der Gravurkontur und der das Fügeteil (9) tragenden Stirnseite (14) des Stempels (13) ein Aufweitraum (26) ausgebildet ist,
  • 2. daß er danach zur Anbringung des Fügeteils (9) an der Hohl­ profilwandung (7) nach einer Verschiebung entgegen dem Innen­ hochdruck in Richtung der Gravur (4) mit seiner Stirnseite (14) eine Lage einnimmt, in der das Fügeteil (9) bei durch Zurück­ drückung in die nebenformelementfreie Hohlprofilkontur zurück­ geformtem Nebenformschlußelement (25) in der Hohlprofilwandung (7) im zurückgedrückten Bereich (48) eingepreßt ist, und
  • 3. daß er nach erfolgter Anbringung des Fügeteils (9) an der Hohlprofilwandung (7) unter Normaldruck eine in die Führungs­ bohrung (11) zurückversetzte und mit der Stirnseite (14) vom Fügeteil (9) beabstandete Lage einnimmt.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß beim Aufweiten des Hohlprofiles (5) mit hohen Umformgraden der Stempel (13) mit dem Fügeteil (9) oberflächenbündig mit der Gravur (4) des Umformwerkzeuges (3) abschließt.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Gravur (4) eine bauchige Aussparung (6) aufweist, die in die Führungsbohrung (11) des Stempels (13) mündet, wobei die Höhe der Aussparung (6) größer oder gleich der Eindringtiefe des Fügeteils (9) in die Hohlprofilwandung (7) bemessen ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß im Stempel (13) ein Stanzstempel (17) integriert ist, auf dessen aus dem aufnehmenden Stempel (13) herausragenden Ende (16) das mit einer Durchgangsöffnung (15) versehene Fügeteil (9) gesteckt ist, der bis zur Erreichung der Einpreßlage des Fügeteils (9) mit dessen hohlprofilzugewandten Stirnseite (20) bündig abschließt und der zum Ausstanzen eines Lochbutzens (39) unter Innenhochdruck nach dem Einpressen des Fügeteils (9) aus dem aufnehmenden Stempel (13) ausfahrbar ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Bereich der Gravur (4), in dem das eingelegte Hohlpro­ fil (5) mit großen Umformgraden unter Innenhochdruck aufweitbar ist, als domförmiger Abzweig (10) ausgebildet ist und daß im Abzweig (10) ein Gegenhalter (12) verschiebbar geführt ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Stempel (13) als Elektromagnet ausgebildet ist, an dem das aus einem magnetischen Werkstoff bestehende Fügeteil (9) während des Anbringungsprozesses anhaftet.
14. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Stempel (13) mit einer Unterdruckquelle verbunden ist und einen an diese angeschlossenen in seine Stirnseite (14) mündenden Kanal aufweist, über den das Fügeteil (9) bei der während des Anbringungsprozesses erfolgenden Erzeugung eines Unterdruckes an der Stirnseite (14) des Stempels (13) anhaftet.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10162391A1 (de) * 2001-12-19 2003-07-03 Bayerische Motoren Werke Ag Verfahren zum formschlüssigen Verbinden zweier Bauteile
DE10162393A1 (de) * 2001-12-19 2003-07-03 Bayerische Motoren Werke Ag Fertigungsverfahren
DE10309625A1 (de) * 2003-03-04 2004-09-23 Audi Ag Verfahren zum Einbringen einer Nebenform in ein einen Hohlraum aufweisendes Formteil
DE10359940A1 (de) * 2003-12-19 2005-07-21 Profil Verbindungstechnik Gmbh & Co. Kg Verfahren zum Anbringen eines Funktionselements, Funktionselement und Zusammenbauteil
DE102007007932B3 (de) * 2007-02-17 2008-12-18 Daimler Ag Verfahren und Vorrichtung zum Verbinden eines Anschlussbauteils mit einem Innenhochdruckumformteil

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10104549A1 (de) * 2001-02-01 2002-08-08 Profil Verbindungstechnik Gmbh Verfahren zum Anbringen eines Funktionselementes an ein verformbares Metallteil unter Anwendung eines Hochdruckumformverfahrens, Zusammenbauteil und Matrize
US6453558B1 (en) * 2001-04-06 2002-09-24 Arvinmeritor, Inc. Method of locking together exhaust components
DE10162392A1 (de) * 2001-12-19 2003-07-03 Bayerische Motoren Werke Ag Verfahren zum Verbinden von Bauteilen
DE10162394A1 (de) * 2001-12-19 2003-07-03 Bayerische Motoren Werke Ag Fertigungsverfahren und Innenhochdruckumformwerkzeug zur Durchführung des Fertigungsverfahrens
DE10350151B4 (de) * 2003-10-28 2005-10-13 Daimlerchrysler Ag Werkzeug und Innenhochdruck-Umformen eines Hohlprofils sowie Verfahren zum Umformen eines Hohlprofils
DE102005055237B4 (de) * 2005-11-19 2010-08-26 Daimler Ag Vorrichtung zur Befestigung eines Lagers in einem Gehäuse
DE102006028773A1 (de) * 2006-06-23 2007-12-27 Daimlerchrysler Ag Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer Schraubverbindungsstelle
JP5130693B2 (ja) * 2006-10-27 2013-01-30 新日鐵住金株式会社 ハイドロフォームを用いた穿孔方法と穿孔装置
TWI504451B (zh) 2012-09-14 2015-10-21 Ind Tech Res Inst 管件的製法及其液壓成型模具

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19508632A1 (de) * 1995-03-10 1996-09-12 Audi Ag Verfahren zum Verbinden eines ersten Bauteiles mit einem zweiten Bauteil

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19508632A1 (de) * 1995-03-10 1996-09-12 Audi Ag Verfahren zum Verbinden eines ersten Bauteiles mit einem zweiten Bauteil

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10162391A1 (de) * 2001-12-19 2003-07-03 Bayerische Motoren Werke Ag Verfahren zum formschlüssigen Verbinden zweier Bauteile
DE10162393A1 (de) * 2001-12-19 2003-07-03 Bayerische Motoren Werke Ag Fertigungsverfahren
DE10162391B4 (de) * 2001-12-19 2011-03-31 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren zum formschlüssigen Verbinden zweier Bauteile
DE10309625A1 (de) * 2003-03-04 2004-09-23 Audi Ag Verfahren zum Einbringen einer Nebenform in ein einen Hohlraum aufweisendes Formteil
DE10309625B4 (de) * 2003-03-04 2006-04-13 Audi Ag Verfahren zum Einbringen einer Nebenform in ein einen Hohlraum aufweisendes Formteil
DE10359940A1 (de) * 2003-12-19 2005-07-21 Profil Verbindungstechnik Gmbh & Co. Kg Verfahren zum Anbringen eines Funktionselements, Funktionselement und Zusammenbauteil
DE10359940B4 (de) * 2003-12-19 2017-08-24 Profil Verbindungstechnik Gmbh & Co. Kg Verfahren zum Anbringen eines Funktionselements, Funktionselement und Zusammenbauteil
DE102007007932B3 (de) * 2007-02-17 2008-12-18 Daimler Ag Verfahren und Vorrichtung zum Verbinden eines Anschlussbauteils mit einem Innenhochdruckumformteil

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