DE19733477C2

DE19733477C2 - Method for producing a hollow profile connected to a joining part from an initial shape by means of internal high pressure into a final shape, and device for carrying out the method

Info

Publication number: DE19733477C2
Application number: DE1997133477
Authority: DE
Inventors: Dirk Brumme
Original assignee: DaimlerChrysler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 1997-08-02
Filing date: 1997-08-02
Publication date: 1999-12-02
Anticipated expiration: 2017-08-03
Also published as: DE19733477A1

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.The invention relates to a method for producing a a joining part connected from an initial shape by means of In high pressure converted into a final shape hollow profile according to the Preamble of claim 1 and a device for the Sen implementation according to the preamble of claim 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.A generic method and a generic Vorrich device are known from DE 195 08 632 A1. Here is in a Engraving of an internal high pressure forming tool a hollow profile inserted, the hollow profile in the area of the to be connected Part is so spaced from the engraving contour that the from a thorn serving as an assembly aid in the engraving cavity inserted for connection with respect to the Hollow profile protrudes without contact. When inserting in the Engraving cavity or in direct connection to the The connection layer of the joining part is the hollow profile with egg nem fluid high pressure applied on the inside, after which this expands and fits closely to the outer contour of the joint. The part to be joined is on a rounded circumferential area of encompassed the wall material of the hollow profile, so that a Undercut is formed by which the counterforce to the Pulling force of the mandrel applied when detaching from the part to be joined becomes. In the known method, however, it is disadvantageous that In terms of the engraving cross section, only hollow profiles with clear smaller cross section can be used. To create the Hollow profile wall to the engraving contour over its entire length high degrees of deformation are required. This can, however, only by axially pushing hollow section material can be realized reliably from the ends. The However, digging into the joint prevents such a change mung. This can be done by pretreating the hollow profile at the point of the connection to be achieved with the joining part partial reduction in cross section the amount of the degree of deformation in process-controllable limits are kept. this has however, both an expensive apparatus and time and cost intensive pre-deformation of the hollow profile as a prerequisite. In addition, the hollow profile must be exactly on the insert Guide bore of the mandrel are positioned aligned, which means another complex work step. Is provided that the hollow profile due to the manufacture of a bulky bulge and / or an elongated branch for the expansion requires large degrees of deformation, the known fails Procedure complete for the reasons mentioned above.

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.The invention has for its object a generic Method and a generic device in this respect knows terzubilden that in a simple manner a reliable manufacturer development of a hollow profile with high degrees of deformation in at least one egg nem part and the attachment of a joining part to the hollow Profile wall in the internal high-pressure forming tool with prevailing Internal high pressure in the hollow profile are made possible.

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.The object of the invention is through the features of the patent Claim 1 with regard to the method and by the features of claim 8 solved with respect to the device.

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.Thanks to the invention is before the attachment of the joining part on the Hollow profile wall the hollow profile according to needs the engraving contour expanded, with an axial pushing in sufficient dimensions possible, since the joining part is in one of the engraved contour is set back, so not in the engraving contour protrudes. As a result, the requ The high degree of forming does not matter, whether only a small one Partial area or a larger section of the hollow profile of such degrees of deformation is affected, reliable invoice carried. Furthermore, to ensure the Prozesssi security by the formation of a secondary form element Internal high pressure material for pressing the part into the Hollow profile wall submitted as in the for the secondary molding provided expansion space not only the material of the on immediately opposite hollow profile wall but also the material from the connector is pressed in reach the hollow profile to the secondary form element in this continues to flow. Thus, the hollow profile wall points backwards operation of the secondary form element by means of the stamp in the plane ne the engraving contour more material so a wall thickness thickening kung on, so that the later pressed-in part on the hollow profile wall finds a secure hold. It also follows by superimposing the forces of high pressure and counteracting Stemepels when pushing back the material of the secondary form element stress conditions in the acted upon Wall material for a particularly firm press fit of the Ensure the part to be joined in the hollow profile wall.

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:Appropriate embodiments of the invention can the Unteran sayings are taken; otherwise the invention is based two exemplary embodiments shown in the drawings explained in more detail below; shows:

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. 1 is a lateral longitudinal section of a first working stage of the process when attaching a jack on the Hohlprofilwandung in the initial form of the hollow section under atmospheric pressure and in the non-use position of the device according to the invention,

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. 2 is a lateral longitudinal section of a second Arbeitsstu 1-non-use position of a dome-shaped feeder on the hollow-fe of the method according to the invention with the apparatus of Fig. In the punch of the device and simultaneous production profile by internal high pressure,

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. 3 is a lateral longitudinal section, a third Arbeitsstu fe of the method according to the invention with the apparatus of Fig. 1 with a respect to the upper tool of the device retracted position with the punch form a 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. 4 is a lateral longitudinal section, a fourth Arbeitsstu 1 a Wandungstasche and simultaneous pressing fe of the method according to the invention with the apparatus of Fig. With vorgeschobenem in the engraving punch during the pressing of the joining member in the 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. 5 is a lateral longitudinal section of a fifth Arbeitsstu fe of the method according to the invention with the apparatus of Fig. 1 during the punching operation of the plunger after pressing of the bushing into the Hohlprofilwandung according to 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. 6 is a lateral longitudinal section of a sixth working stage of the process according to the invention with the apparatus of Fig. 1 after completion of the punching process of FIG. 5 in the punching position of the punch,

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. 7 is a lateral longitudinal section of a seventh Arbeitsstu fe of the method according to the invention with the apparatus of Fig. 1 the stamp in the upper tool of the apparatus to rückversetztem state, detached from the sleeve after completion of the punching process of FIG. 6,

Fig. 8 ein erfindungsgemäß fertigumgeformtes Hohlprofil mit in die Hohlprofilwandung eingepreßter Buchse mit einer die Hohl profilwandung einklemmenden Ringnut. Fig. 8 is an inventive finish-formed hollow profile with pressed into the hollow profile wall socket with a hollow profile wall clamping ring groove.

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 Fig. 1 is divided into an upper tool 1 and a lower tool 2 connected to a high-pressure fluid generating system NES internal high-pressure forming tool 3 , in the Gra vur 4, a linear tubular hollow profile 5 is inserted. The engraving 4 has a bulbous the hollow profile 5 revolving from savings 6 , the height, ie the radial distance between the Hohlprofliwandung 7 of the not yet formed, in its original shape, the hollow profile 5 and this opposite recess base 8 greater than or equal to a penetration depth the part 9 to be attached to the hollow profile wall 7 is dimensioned. This dimensioning brings about a clearance of the fully formed and provided with a joining part 9 hollow profiles 5 , so that in the event that the hollow profile 5 serves as an exhaust pipe, there are no serious disturbances in the main flow direction of the exhaust gas flow. Furthermore, in another application in which a further hollow profile has to be inserted into the hollow profile 5 to be formed, the insertion can take place without hindrance.

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.A dome-shaped branch 10 and a guide bore 11 , which extend radially away from the recess 6 , each open axially from one another in the recess 6 . In the branch 10 , a counter-holder 12 is slidably guided, which supports the expanding wall 7 in a controlled manner when the hollow profile 5 is dome-shaped in order to avoid premature material failure of the wall 7 . In the guide bore 11 , a plunger 13 provided with a hydraulic drive is slidably guided, on its end face 14 facing the hollow profile 5, the joining part 9 is held. The joining part 9 here has a central through-opening 15 and is an end 16 nes egg inserted into the die 13 integrated punch 17, which protrudes from the stamp 13 is also in non-use position of the stamping punch 17th

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.The joining part 9 can consist of a magnetic material, for which purpose the punch 13 is designed as an electromagnet, so that the joining part 9 can be held on the punch 13 even without a plug connection and without a passage opening. Alternatively, composites ne channels opening in the end face 14 of stem pels 13 may be formed in the punch 13 leading to the outside and with a vacuum source. Here, the material of the joining part 9 may be arbitrary, with sufficient suction on the punch 13 being provided by the suction of the joining part 9 during the attachment process despite the lack of a plug connection and through opening. The joining part 9 can be designed, for example, as a pin, as a nut or - as shown in both exemplary embodiments - as a socket.

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.The guide bore 11 of the punch 13 is toward a stage extends concentrically to the outside, wherein the stage 18 to a stop surface for a corresponding to the stamp 13 being formed shoulder 19 forms. The recess 6 itself results in a reduction in the level of the degree of deformation in areas which lead even further radially outward from the recess, for example in the branch 10 for forming a dome 24 on a section 49 of the hollow profile 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.In the first step shown in FIG. 1 for carrying out the method according to the invention, the joining part 9 with its end face 20 facing the hollow profile 5 and the counter holder 12 with its end face 21 are flush with the engraving contour. This is done by applying an internal high pressure, a first expansion of the hollow profile 5 , which can be carried out by pushing two of the hollow profile ends 22 and 23 to engage the axial rams, the Hohlprofilwan extension 7 on the recess surface, essentially at the recess base 8, true to contour as bulge 50 creates.

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.According to FIG. 2, the counter-holder is returned to the branch 10 12 in the second working step, whereupon from the portion 49 of the widened already in egg ne bulge 50 form the hollow section 5 det ausbil under a two-th widening a dome 24. The second expansion takes place by pushing in hollow profile material by said axial plungers at high internal pressure. The joining part 9 continues to be flush with its end face 20 in this reshaping with the engraving contour. After Ausdomung takes place in a third working step of Fig. 3 through a third expansion with continued dominating In nenhochdruck the formation of a secondary shaped element 25, for which purpose the punch 13 is controlled without changing its position relative to the joint part 9 and the punch 17 is pushed back in its guide bore 11. With this shape, it is also possible to push in hollow profile material. It is also conceivable to allow the doming and the generation of the secondary formulas element 25 to follow at the same time, with the addition of hollow profile material by means of internal high pressure, thereby saving process time. However, the pushing of Hohlpro film material is hindered at both forming points, since the simultaneous forming of the secondary form element 25 and the dome 24 interfere with each other with regard to the flow of the material.

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.In the expansion space 26 formed by the pushing back of the punch 13 between the largely uniformly engraving contour or the contour of the recess 6 and the end face 20 of the joining part 9 , not only the wall piece 27 of the hollow profile wall 7 directly opposite the end face 20 of the joining part 9 is displaced , but it also flows into the expansion space 26 wall material of the hollow profile wall 7 from the areas 28 and 29 of the hollow profile 5 adjoining the secondary molding element 25 . In the exemplary embodiment according to FIG. 3, the hollow profile wall 7 rests entirely on the joint part 9 and the guide bore wall 30 , but this is not absolutely necessary for the further purposes of the method.

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.After the formation of a secondary form element 25 , the stem 13 is moved together with the joining part 9 and the punch 17 in the direction of the engraving 4 , whereby the wall material of the secondary form element 25 is pressed back against the internal high pressure ( FIG. 4). The secondary form element 25 forms back into the shape of the hollow profile wall 7 , which is free of secondary form elements, whereas, however, due to the additional material from the regions 28 and 29 into the guide bore 11, the material of the hollow profile wall 7 is at least in the peripheral region 31 of the mouth opening 32 of the guide bore 11 Material accumulation and thus a wall thickness thickening occurs. As a result, and due to the reversal of the direction of loading of the hollow profile wall 7 in the region of the secondary form element 25 , the change in the main load during the shaping to the outer least previously loaded material fiber is the limit of the elongation at break of the hollow profile 5 at this point significantly increased, so that Larger degrees of deformation can be safely made possible without bursting of hollow profile material.

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.The punch 13 is advanced until its shoulder 19 lies against the stop surface of the step 18 . The stop is fixed locally in such a way that the end face 14 of the stamp 13 is flush with the course of the engraving and the joining part 9 projects completely into the engraving 4 . By this Wei tere advancing against the internal high pressure and be based pressing the joint 9 into the depressed loading area 48 of the hollow profile wall 7 is in the hollow profile wall 7 a closely fitting to the joint 9 pocket 33 formed, the joint 9 in the Pocket 33 through the interaction of the opposing forces of the stem feed and the internal high pressure receives a particularly strong press fit with the hollow profile wall 7 .

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.From this press-in position of the joining part 9 out of the punch 17 , which is guided in a guide hole 34 formed in the punch 13 , against the force of a compression spring 35 , which is located on a step 36 of a concentric extension of the guide hole 34 on the one hand and on a shoulder 37 of the widened punch stamp accordingly 17 supported on the other hand, and the force of the internal high pressure further through the through hole 15 of the Fü part as part 9 pushed into the engraving 4 into it. Initially, a wall piece 38 is pressed out of the bottom 47 of the pocket 33 ( FIG. 5). Upon further advancement of the stem 17 pels this wall piece 6 is shown in FIG. Punched out of the bottom 47 of the bag 33 as slugs 39 38 which falls by gravity to the underlying portion of the hollow profile 5. The final shape of the hollow profile 5 has now been reached.

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.Due to the creation of a hole 40 , which can serve as a bushing for a joining partner, the internal high pressure drops. The high pressure is released since the process is almost complete. At normal pressure, so atmo Figure the punch composite of punch 13 and punch is sphere-pressure according to. 7 withdrawn into the guide bore 11 17, wherein the punch 17 is driven by the spring 35 back into the ur nal position relative to punch 13. The Los solution of the punch 17 from the hollow profile wall 7 when retracting is so simple and without effect on the hollow profile contour, because the punch 17 only has contact with the hollow profile 5 at the edge of the hole 41 and this is supported when retracting hen from the end face 20 of the joining part 9 becomes. The punch 13 is communicated with the Hohlprofilwandung 7 is not directly in contact, so that retraction of the plunger 13 can be made easily as well. The detachment of the stamp assembly from the hollow profile 5 ensures a simple unhindered removal of the fully formed - that is, the forming from an initial shape into a final shape - and provided with the joining part 9 hollow profile 5 from the forming tool 3rd

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.In the second embodiment of FIG. 8 no pocket is formed in the Hohlprofilwandung 7 33 in the Beauf 5 crushing of the hollow profile by the die 13. Here, the joining part 9 is designed in the form of a special bushing such that it sits on its end face 42 a circumferential cutting edge 43 and has an annular bead 44 in the connection to the cutting edge 43 , in which an annular groove 45 extends. When the joining part 9 is pressed into the hollow profile wall 7 , a slug is first cut out of the hollow profile 5 by the cutting edge 43 of the joining part 9 . Immediately thereafter, the joining part 9 is connected to the hollow profile 5 in a form-fitting manner by the hole edge 46 of the hollow profile wall 7 being clamped in the annular groove 45 like a clip when the punch 13 and thus the joining part 9 are advanced.

Claims

1. A method for producing a jointed with a joining part NEN from an initial shape by means of internal high pressure into an end form formed hollow profile, the joining part being brought into the wall of the hollow profile in the course of the internal high pressure forming and with this under the action of the internal high pressure in a positive fit Binding is connected, characterized in that by means of the internal high pressure an outwardly projecting Ne benformelement ( 25 ) on the hollow profile ( 5 ) is formed that the hollow profile ( 5 ) on a section ( 49 ) away from the secondary form element ( 25 ) by generating a High internal pressure and with axial displacement of the hollow profile material with a significantly higher degree of deformation than the degree of deformation required for the production of the secondary form element ( 25 ), after which the wall material of the secondary form element ( 25 ) by means of a die ( 9 ) holding stamp ( 13 ) existing internal high pressure counter is pressed back into the shape of the hollow profile wall ( 7 ) free of secondary form elements, and that the joining part ( 9 ) is pressed into the pressed area ( 48 ) of the hollow profile wall ( 7 ) following the pushing back.

2. The method according to claim 1, characterized in that the secondary form element ( 25 ) and the portion to be formed with higher degrees of deformation ( 49 ) of the hollow profile ( 5 ) are formed simultaneously.

3. The method according to claim 1, characterized in that first the portion ( 49 ) of the hollow profile ( 5 ) to be formed with higher degrees of deformation and then the secondary form element ( 25 ) are formed.

4. The method according to claim 1, characterized in that a bulge ( 50 ) is generated by internal high pressure on the hollow profile ( 5 ), from which the secondary form element ( 25 ) is formed, the bulge ( 50 ) being formed with one of the expansion height that this penetrates the penetration depth of the joint to be pressed into the hollow profile wall ( 7 ) in part ( 9 ) or at least corresponds to it.

5. The method according to claim 1, characterized in that by pressing the joining part ( 9 ) into the hollow profile wall ( 7 ) in this a wall pocket ( 33 ) is formed, in which the joining part ( 9 ) is held extensively in a press fit and is supported underside term .

6. The method according to claim 5, characterized in that after pressing in with a through opening ( 15 ) provided joining part ( 9 ) through the opening ( 15 ) through a slug ( 39 ) from the bottom ( 47 ) of the wall pocket ( 33 ) out is punched.

7. The method according to claim 1, characterized in that when pressing the joining part ( 9 ) into the hollow profile wall ( 7 ) by a peripheral cutting edge ( 43 ) on the hollow profile facing end face ( 42 ) of the joining part ( 9 ) a slug from the hollow profile ( 5 ) is cut out and that the joining part ( 9 ) with the hollow profile ( 5 ) is positively connected such that immediately after cutting out the slug the hole edge ( 46 ) of the hollow profile wall ( 7 ) bulges in a ring ( 44 ) with which the joining part ( 9 ) is provided circumferentially, arranged annular groove ( 45 ) is clamped.

8. Apparatus for producing a hollow profile formed by means of internal high pressure and connected to the wall with a joining part, with a tool divided into an upper tool and a lower tool, which receives the hollow profile in an engraving. and a tool holding the joining part, which is displaceably guided in a guide bore of one of the two forming tool halves and by means of which the joining part can be inserted into the engraving of the forming tool, for carrying out the method according to claim 1, characterized in that
that the engraving ( 4 ) of the internal high-pressure forming tool ( 3 ) has an area ( 10 ) in which the inserted hollow profile ( 5 ) can be expanded with large degrees of forming under internal high pressure,
that the internal high-pressure forming tool ( 3 ) contains at least one axial ram, which rests on the hollow profile ( 5 ) inserted in the forming tool ( 3 ) for axially feeding hollow profile material during the forming of the hollow profile ( 5 ),
and that the tool holding the joining part ( 9 ) is a stamp ( 13 ) which can be driven in a controlled manner in that

1. that it is arranged under internal high pressure forming a secondary form element ( 25 ) on the hollow profile ( 5 ) with its end face ( 14 ) in a position in its guide bore ( 11 ), in which between the engraving contour and the joining part ( 9 ) an expansion space ( 26 ) is formed on the end face ( 14 ) of the punch ( 13 ),
2. that he then to attach the joining part ( 9 ) to the hollow profile wall ( 7 ) after a shift against the inside high pressure in the direction of engraving ( 4 ) with its end face ( 14 ) assumes a position in which the joining part ( 9 ) when the secondary form-locking element ( 25 ) is pressed back into the hollow profile contour free of secondary form element in the hollow profile wall ( 7 ) in the pressed-back area ( 48 ), and
3. that after the attachment of the joining part ( 9 ) to the hollow profile wall ( 7 ) under normal pressure, a hole in the guide ( 11 ) is set back and with the end face ( 14 ) from the joining part ( 9 ) spaced apart position.

9. The device according to claim 8, characterized in that when expanding the hollow profile ( 5 ) with high degrees of deformation, the stamp ( 13 ) with the joining part ( 9 ) flush with the engraving ( 4 ) of the forming tool ( 3 ).

10. The device according to claim 8, characterized in that the engraving ( 4 ) has a bulbous recess ( 6 ) which opens into the guide bore ( 11 ) of the stamp ( 13 ), the height of the recess ( 6 ) being greater than or equal to Penetration depth of the joining part ( 9 ) into the hollow profile wall ( 7 ) is dimensioned.

11. The device according to claim 8, characterized in that a punch ( 17 ) is integrated in the punch ( 13 ), on the end of the receiving punch ( 13 ) projecting end ( 16 ) provided with a through opening ( 15 ) joining part ( 9 ) is inserted, that of the joining member (9) until reaching the Einpreßlage flush with the hollow profile-facing end face (20) and for punching out a Lochbutzens (39) under high internal pressure according to the pressing of the joining member (9) of the female die (13) extendible is.

12. The apparatus according to claim 8, characterized in that the region of the engraving ( 4 ), in which the inserted Hohlpro fil ( 5 ) can be expanded with large degrees of deformation under internal high pressure, is designed as a dome-shaped branch ( 10 ) and that in the branch ( 10 ) a counter holder ( 12 ) is slidably guided.

13. The apparatus according to claim 8, characterized in that the stamp ( 13 ) is designed as an electromagnet to which the joining part consisting of a magnetic material ( 9 ) adheres during the attachment process.

14. The apparatus according to claim 8, characterized in that the stamp ( 13 ) is connected to a vacuum source and has a connected to this in its end face ( 14 ) opening channel, via which the joining part ( 9 ) during the production process taking place during the attachment process a negative pressure adheres to the end face ( 14 ) of the stamp ( 13 ).