DE19750067B4 - Method for joining a component to a hollow body and holder-tube element complex producible thereby - Google Patents
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Abstract
Verfahren zum Fügen eines Bauteils an einen Hohlkörper insbesondere ein Rohrelement, gekennzeichnet durch folgende Schritte: das Bauteil (3) und der Hohlkörper (2) werden in einem Hochdruckumformwerkzeug (1) lagefixiert angeordnet, und mittels Hochdruckumformung wird an dem Bauteil-Hohlkörper Komplex wenigstens ein Nebenformelement (6) hergestellt, durch welches das Bauteil und der Hohlkörper formschlüssig miteinander verbunden sind, wobei das mit dem Hohlkörper zu verbindende Bauteil (3) vor deren lagefixiertem Anordnen im Hochdruckumformwerkzeug (1) mit einer Bohrung (3'), einer Ausstanzung oder einem Durchzug (3'') versehen wird, die von dem mit Hilfe des Hochdruckumformprozesses hergestellten Nebenformelement (6', 6'') hintergriffen wird oder das mit dem Hohlkörper (2) zu verbindende Bauteil als flächiges Blech (3) ausgeführt ist, das gemeinsam mit dem Hohlkörper umgeformt wird.method for joining a component to a hollow body in particular a tubular element, characterized by the following steps: the component (3) and the hollow body (2) are arranged fixed in position in a high pressure forming tool (1), and by means of high pressure forming, at least part of the component-hollow body becomes complex a secondary molding element (6) is produced, through which the component and the hollow body form-fitting connected to each other, wherein the to be connected to the hollow body Component (3) before their position-fixed arrangement in Hochdruckumformwerkzeug (1) with a bore (3 '), a punched or a passage (3 ''), which by the means of the high-pressure forming process produced side mold element (6 ', 6' ') is engaged behind or that with the hollow body (2) component to be connected is designed as a flat sheet (3), that together with the hollow body is transformed.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Fügen eines Bauteils an einen Hohlkörper insbesondere ein Rohrelement, und auf einen nach diesem Verfahren herstellbaren Halter-Rohrelement-Komplex. Mit bekannten Verfahren dieser Art werden z.B. Tox-, Niet- und Punktschweißverbindungen zum Verbinden von Rohrelementen mit anderen Bauteilen, wie Halteelementen, hergestellt.The The invention relates to a method for joining a component to a hollow body in particular a pipe element, and to one according to this method manufacturable holder tube element complex. With known methods of this kind are e.g. Tox, rivet and spot welds for connecting pipe elements with other components, such as holding elements, produced.
Aus
der Offenlegungsschrift
Wärmeübertrager,
z.B. von Kraftfahrzeug-Klimaanlagen, sind ein Anwendungsgebiet,
bei dem häufig
Halteelemente an runden Anschluß-
oder Sammelrohren anzubringen sind. In der Patentschrift
Die
Die
Aufgabe der Erfindung ist es, zum einen ein Verfahren der eingangs genannten Art, bei dem mit einfachen Mitteln eine zuverlässige Verbindung zwischen einem Bauteil und einem Hohlkörper ermöglicht wird, und zum anderen einen auf diese Weise relativ einfach herzustellenden Halter-Rohrelement-Komplex mit sicherer Fixierung des Halters am Rohrelement bereitzustellen.task The invention is, on the one hand, a method of the aforementioned Kind, in which by simple means a reliable connection between a Component and a hollow body allows and, second, that makes it relatively easy to manufacture Holder-tube element complex with secure fixation of the holder on the tube element provide.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und einen Halter Rohrelement-Komplex mit den Merkmalen des Anspruchs 3 gelöst.These The object is achieved by a Method with the features of claim 1 and a holder tube element complex solved with the features of claim 3.
Verfahrensgemäß werden das Bauteil, z.B. ein Halter, und der Hohlkörper, z.B. ein Rohrelement, in einem Hochdruckumformwerkzeug lagefixiert angeordnet, und mittels Hochdruckumformung wird an dem Bauteil-Hohlkörper-Komplex wenigstens ein Nebenformelement hergestellt, durch welches das Bauteil und der Hohlkörper formschlüssig miteinander verbunden sind. Dabei werden die Bauteile in dem geeignet gestalteten Werkzeug gegeneinander ausgerichtet und positioniert, wonach wenigstens eines der beiden Teile, die den Bauteil-Hohlkörper-Komplex bilden, mittels Hochdruckumformung plastisch verformt wird, so daß ein einstückig mit einem der beiden Teile aus- geführtes Nebenformelement entsteht, das mit dem jeweils anderen Teil in formschlüssigem Eingriff steht.According to the method the component, e.g. a holder, and the hollow body, e.g. a tubular element, in arranged fixed in position a Hochdruckumformwerkzeug, and means High pressure forming will be at least one component-hollow body complex Nebenformelement produced by which the component and the hollow body form-fitting connected to each other. The components are suitable in the designed tool aligned and positioned against each other, after which at least one of the two parts containing the component-hollow body complex form, is plastically deformed by high pressure forming, so that one piece with one of the two parts executed Nebenformelement arises, with the other part in positive engagement stands.
In Ausgestaltung der Erfindung wird bei der Hochdruckumformung der Hohlkörper unter Innenüberdruck gesetzt, und das Nebenformelement wird unter Verwendung eines zusätzlichen Haltestempels hergestellt, der dem Nebenformelement von außen eine Form vorgibt. Dabei werden der Hohlkörper und ggf. das mit dem Hohlkörper zu fügende Bauteil an wenigstens einer durch das Hochdruckumformwerkzeug vorgegebenen Stelle plastisch verformt, wobei der zusätzliche Haltestempel gegen den Innenüberdruck wirkt und die Verformung dahingehend beeinflußt, daß sich eine gegenseitige Hinterschneidung der Bauteile ergibt. Da durch wird besonders zuverlässig eine formschlüssige Verbindung der Bauteile erreicht.In Embodiment of the invention is in the high pressure forming of hollow body under internal pressure set, and the minor feature is using an additional Haltestempels produced, which is the auxiliary element from the outside a Form pretends. In this case, the hollow body and possibly with the hollow body to mating Component at least one predetermined by the high pressure forming tool Place plastically deformed, with the additional holding punch against the internal pressure acts and the deformation influenced to the effect that a mutual undercut of the Components results. Since by is particularly reliable a positive connection reached the components.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist das mit dem Hohlkörper zu fügende Bauteil als flächiges Blech ausgeführt, das gemeinsam mit dem Hohlkörper umgeformt wird. Eine gesonderte Vorbehandlung des Blechs kann bei geeigneter Dicken- und Materialwahl weitgehend entfallen, so daß ein besonders einfaches und kostengünstiges Fügeverfahren erreicht wird.In Another embodiment of the invention is that with the hollow body mating Component as a flat Sheet metal executed, that together with the hollow body is transformed. A separate pretreatment of the sheet can at appropriate thickness and material choice largely eliminated, so that a special simple and inexpensive Joining method achieved becomes.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird der Hohlkörper oder das mit diesem zu fügende Bauteil vor deren lagefixiertem Anordnen im Hochdruckumformwerkzeug mit einer hintergreifbaren Ausformung, insbesondere einem Durchzug, einer Bohrung oder Ausstanzung versehen, die von dem mit Hilfe des Hochdruckumformprozesses hergestellten Nebenformelement hintergriffen wird. Dabei wird dem herzustellenden Nebenformelement auf Seiten des benachbarten Bauteils eine Ausformung zur Verfügung gestellt, in die das Material des Nebenformelementes während des Umformprozesses fließen kann. Damit läßt sich ein formschlüssiges Zusammenfügen mit besonders einfachen Mitteln erreichen, wobei ein zusätzlicher Haltestempel für das Nebenformelement nicht unbedingt erforderlich ist und der Fügeprozeß weiter vereinfacht wird.In Another embodiment of the invention, the hollow body or to be joined with this Component before its positionally fixed arranging in Hochdruckumformwerkzeug with a tangible shape, in particular a passage, a bore or punching provided by the with the help of Behind high pressure forming process produced secondary molded element behind becomes. In this case, the side element to be produced on the part of adjacent component provided a molding in which the material of the minor feature during the forming process can flow. This can be a form-fitting Put together achieve with particularly simple means, with an additional Holding stamp for the secondary feature is not essential and the joining process continues is simplified.
Erfindungsgemäß läßt sich mit dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2 ein Halter an einem Rohrelement zur Bildung eines Halter-Rohrelement-Komplexes gemäß Anspruch 3 anbringen, wie er z.B. bei Wärmeübertragern in Kraftfahrzeugen verwendbar ist.According to the invention can be with the method according to one of claims 1 or 2, a holder on a Pipe element for forming a holder-pipe element complex according to claim 3 as he e.g. in heat exchangers is usable in motor vehicles.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden nachfolgend beschrieben. Hierzu zeigen:preferred embodiments The invention is illustrated in the drawings and will be described below described. Show:
In
Die
in den
In
einem anschließenden
Verfahrensschritt wird die Druckkraft des Haltestempels
In
einem modifizierten Ausführungsbeispiel des
erfindungsgemäßen Verfahrens
ist an dem Halterblech
In
den
In
einem modifizierten Ausführungsbeispiel des
erfindungsgemäßen Verfahrens
gemäß den
Das erfindungsgemäße Verfahren ist beispielsweise dazu verwenbar, einen Halter an einem Sammelrohr eines Wärmeübertragers, wie eines Flachrohrkondensators für eine Kraftfahrzeug-Klimaanlage, anzubringen. Vorteilhafterweise können in diesem Fall gleichzeitig mit der Herstellung des Halter-Sammelrohr-Komplexes während der Innenhochdruckanwendung Schlitze bwz. Durchzüge zur Aufnahme der Flachrohre in das Sammelrohr ein gebracht werden, wobei dazu das Druckmedium als Matrize wirkt. Es versteht sich, daß die Erfindung nicht auf Verbindungen an Rohren von Kühleranlagen bzw. Klimaanlagen von Kraftfahrzeugen beschränkt ist, sondern überall dort Anwendung finden kann, wo ein Bauteil mittels Hochdruckumformung an einen Hohlkörper gefügt werden soll.The inventive method For example, is verwenbar to a holder on a manifold a heat exchanger, as a flat tube condenser for a motor vehicle air conditioning to install. Advantageously, can in this case, simultaneously with the manufacture of the holder manifold complex during the Indoor high pressure application slots bwz. Passages for receiving the flat tubes be brought into the manifold, wherein the pressure medium acts as a template. It is understood that the invention is not limited to compounds on pipes of radiator systems or air conditioning systems of motor vehicles is limited, but everywhere Application can find where a component by means of high pressure forming to a hollow body together shall be.
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