DE19810196A1

DE19810196A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Biegen, Kalibrieren und Feinausformen von Sicken, Anlaeflächen und/oder Konizitäten in Hohlprofilen

Info

Publication number: DE19810196A1
Application number: DE1998110196
Authority: DE
Inventors: Kurt Goehr; Joachim Volke; Alfons Kellermann
Original assignee: Schade GmbH and Co KG
Current assignee: Schade GmbH and Co KG
Priority date: 1998-03-10
Filing date: 1998-03-10
Publication date: 1999-09-16

Abstract

Um ein Verfahren zum Biegen, Kalibrieren und Ausformen von Sicken, Anlageflächen und/oder Konizitäten von Hohlprofilen, wobei das unverformte Hohlprofil in ein Biegewerkzeug oder Streckbiegewerkzeug eingelegt, mit einem hinreichend großen Teil seiner Oberfläche an einem Biegewerkzeugteil abgestützt, gegebenenfalls mit einem weiteren Teil seiner Oberfläche, nämlich den Seitenflächen von einer Kontur des Biegewerkzeuges gestützt wird und mittels des Biegewerkzeuges oder Streckbiegewerkzeuges in Sollform gebogen wird, zu schaffen, mittels derer der Arbeitsvorgang vereinfacht und erleichtert werden kann und bei dem Rückstandsbildungen innerhalb des Hohlprofils vermieden werden, wird vorgeschlagen, daß nach dem Biegevorgang die noch freiliegende Querschnittskontur des Hohlprofils durch ein Formteil vollständig abgestützt und so eine der Sollform entsprechende Kavität erzeugt wird, anschließend in das endseitig geschlossene Hohlprofil Fluid, insbesondere gasförmiges Fluid, mit hohem Druck eingeleitet wird, so daß eine Nachformung des Hohlprofils in Anpassung an die Kontur der das Profil umfassenden Stützflächen erfolgt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Biegen, Kalibrieren und Feinausformen von Sicken, Anlageflächen und/oder Konizitäten von Hohlprofilen, wobei das unverformte Hohlprofil in ein Biegewerkzeug oder Streckbiegewerkzeug eingelegt, mit einem Teil seiner Querschnittsfläche an einem Biegewerkzeugteil abgestützt, mit einem weiteren Teil seiner Querschnittsflächen, nämlich den Seitenflächen von einer Kontur des Biegewerkzeuges gestützt wird und mittels des Biegewerkzeuges oder Streckbiegewerkzeuges in Sollform gebogen wird.

Es ist üblich, Hohlprofile, beispielsweise Aluminiumhohlprofile aus im Ausgangszustand geraden Profilstababschnitten mittels eines Biegewerkzeuges oder Streckbiegewerkzeuges zu biegen. Die hiermit erreichbare Konturgenauigkeit ist aus Gründen von Profil- und Werkstofftoleranzen oft nicht ausreichend. Es bestehen häufig Sollabweichungen im Querschnitt des angelieferten Profilstabes bzw. Schwankungen der Materialeigenschaften oder Wandstärken, so daß eine exakte Konturgenauigkeit kaum erreichbar ist.

Zur Verbesserung der Konturqualität ist es üblich, nachträglich ein hydraulisches Innenhochdruckverfahren in einem separaten Arbeitsgang zum Kalibrieren der Profile einzusetzen.

Eine solche Vorgehensweise ist insofern nachteilig, als das gebogene Hohlprofil aus dem Biege- oder Streckbiegewerkzeug entnommen, in ein anderes Werkzeug eingesetzt und dann im Wege des Innenhochdruckverfahrens umgeformt werden muß. Zudem ist nachteilig, daß als Medium für das Innenhochdruckverfahren hydraulische Medien eingesetzt werden, welche in den Hohlprofilen Rückstände hinterlassen, so daß ein zusätzlicher Reinigungsvorgang erforderlich ist.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gattungsgemäßer Art zu schaffen, mittels derer der Arbeitsvorgang vereinfacht und erleichtert werden kann und bei dem Rückstandsbildungen innerhalb des Hohlprofils vermieden werden.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, daß nach dem Biegevorgang die noch freiliegende Querschnittskontur des Hohlprofils durch ein Formteil vollständig abgestützt und so eine der Sollform entsprechende Kavität erzeugt wird, anschließend in das endseitig geschlossene Hohlprofil Fluid, insbesondere gasförmiges Fluid, mit hohem Druck eingeleitet wird, so daß eine Nachformung des Hohlprofils in Anpassung an die Kontur der das Profil umfassenden Stützflächen erfolgt.

Bevorzugt ist vorgesehen, daß als gasförmiges Fluid Luft oder Stickstoff eingesetzt wird.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß das Biegewerkzeugteil eine Aufnahmenut für das Hohlprofil aufweist, die den Hohlprofilquerschnitt dreiseitig umgibt und abstützt, daß das Hohlprofil geschlossen ausgebildet und endseitig mit Stopfen oder dergleichen druckdicht verschlossen ist, daß ein Schieber vorgesehen ist, mittels dessen der noch freiliegende Konturabschnitt des Hohlprofils abgestützt ist und daß gegebenenfalls eine oder mehrere der Stützflächen für das Hohlprofil mit Vertiefungen, Konizitäten oder Ausformungen versehen sind, so daß bei Aufgabe des Fluids eine Nachformung bzw. Ausformung des Hohlprofils auf die Sollkontur der Stützflächen erfolgt.

Die Ausbildung von Vertiefungen, Konizitäten etc. ist nicht zwingend! Das Kalibrieren zielt meist nur auf Erreichen des (meist an jeder Stelle gleichen) Soll- Profilquerschnitts, was durch Streckbiegen allein nicht in der geforderten Qualität gelingt.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird das beispielsweise im Querschnitt rechteckige Hohlprofil beim Biegen oder Streckbiegen dreiseitig im Biegewerkzeug umschlossen. Durch einen Schieber, einen klappbaren Deckel oder dergleichen wird das Profil nach Durchführung des Biegevorganges komplett umschlossen, so daß ein Kalibrierhohlraum gebildet ist. Das Hohlprofil ist lediglich stirnseitig offen, wobei diese Öffnungen durch Dorne und Spanner abgedichtet verschlossen werden. Durch eine Zuführöffnung, die in einem Dorn vorgesehen sein kann, wird nach Abschluß des Biegevorganges und Schließen der Kavität verdichteter Stickstoff oder verdichtete Luft in das Profil unter hohem Druck eingeleitet. Hierdurch wird das Hohlprofil analog der Kontur der das Profil umschließenden Flächen plastisch verformt und somit kalibriert. Die beiden Verfahrensabläufe werden in einer Aufspannung und in einem Werkzeug ausgeführt, so daß der Arbeitsaufwand äußerst gering ist. Die vorzugsweise vorgesehene Luft oder der Stickstoff kann nach Beendigung des Umformverfahrens abgelassen werden und an die Umgebungsluft abgegeben werden, ohne daß Rückstände gebildet werden. Auch innerhalb des Hohlprofils verbleiben keine Rückstände, so daß eine nachfolgende Reinigung des Profils nicht erforderlich ist. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und der entsprechenden Vorrichtung können ebenfalls Sicken oder Anlageflächen oder andere Ausformungen ausgeformt werden sowie die Konizität des Profils hergestellt werden.

Der Profilquerschnitt ist bei den zu formenden Profil stets geschlossen (nur endseitig offen) und überwiegend als Polygonzug mit vorzugsweise rechtwinkligem, jedoch verrundetem Verlauf gestaltet.

Das erfindungsgemäße Verfahren und die entsprechende Vorrichtung ist nachstehend anhand der Zeichnung erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 ein Biegewerkzeug im Schnitt I, I der Fig. 2 gesehen;

Fig. 2 desgleichen im Schnitt II, II der Fig. 1 gesehen;

Fig. 3 den gleichen Schnitt in einer anderen Arbeitsstellung.

In Fig. 1 ist ein allgemein mit 1 bezeichnetes Biegewerkzeug ersichtlich. Das Biegewerkzeug 1 dient zur Umformung eines im Ausgangszustand geraden Hohlprofiles 2, welches nach dem Umformvorgang in die Kontur 2' umgeformt ist. Das als Rechteckprofil ausgebildete Hohlprofil ist endseitig mit Dornen 3 druckdicht verschlossen, wobei der in der Zeichnungsfigur 1 links dargestellte Dorn einen Durchgangskanal 4 aufweist.

Wie aus der Schnittdarstellung gemäß Fig. 2 und 3 ersichtlich, ist die Aufnahmekontur des Biegewerkzeuges 1 so ausgebildet, daß der Profilstab 2 bzw. 2' dreiseitig umfaßt ist. Das Profil wird zunächst unter Zuhilfenahme von Spannern 5 aus der geraden Form in die gebogene Form gemäß Fig. 1 umgeformt. Um im Profil auch Konturen ausformen zu können, wie sie in den Anlageflächen 6 des Biegewerkzeuges ausgebildet sind, wird nach Abschluß des Biegevorganges das Hohlprofil 2' in der Form belassen und die noch freiliegende Seite des Hohlprofils durch eine weitere Stützfläche 7 abgedeckt, wie aus der Abfolge der Fig. 2 und 3 ersichtlich ist. Die Stützfläche 7 greift dabei mit Zapfen in entsprechende Ausnehmungen oder Hintersprünge des Biegewerkzeuges ein, wie bei 8 verdeutlicht, so daß ein formhaltender Zusammenhang gewährleistet ist. Anschließend wird durch den Kanal 4 verdichtete Luft oder Stickstoff unter hohen Druck zugeführt. Hierdurch wird eine Umformung des Hohlprofiles entsprechend der Kontur 6 erreicht. Es ist somit in einfacher Weise in einer Aufspannung ein Biegen, Kalibrieren und Ausdrücken von Sicken, Anlageflächen oder Konizitäten in Hohlprofilen in einem Arbeitsgang möglich.

Nach Beendigung des Formgebungsvorganges wird die Stützfläche 7 in die Ausgangsposition zurückgeführt, so daß das fertige Hohlprofil 2' aus dem Biegewerkzeug 1 entnommen werden kann.

Die Erfindung ist nicht auf das Ausführungsbeispiel beschränkt sondern im Rahmen der Offenbarung vielfach variabel.

Alle neuen, in der Beschreibung und/oder Zeichnung offenbarten Einzel- und Kombinationsmerkmale werden als erfindungswesentlich angesehen.

Claims

1. Verfahren zum Biegen, Kalibrieren und Ausformen von Sicken, Anlageflächen und/oder Konizitäten von Hohlprofilen, wobei das unverformte Hohlprofil in ein Biegewerkzeug oder Streckbiegewerkzeug eingelegt, mit einem hinreichend großen Teil seiner Oberfläche an einem Biegewerkzeugteil abgestützt, und mittels des Biegewerkzeuges oder Streckbiegewerkzeuges in Sollform gebogen wird, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Biegevorgang die noch freiliegende Querschnittskontur des Hohlprofils durch ein Formteil vollständig abgestützt und so eine der Sollform entsprechende Kavität erzeugt wird, anschließend in das endseitig geschlossene Hohlprofil Fluid, insbesondere gasförmiges Fluid, mit hohem Druck eingeleitet wird, so daß eine Nachformung des Hohlprofils in Anpassung an die Kontur der das Profil umfassenden Stützflächen erfolgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als gasförmiges Fluid Luft oder Stickstoff eingesetzt wird.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Biegewerkzeugteil (1) eine Aufnahmenut oder Anlagefläche für das Hohlprofil (2) aufweist, die den Hohlprofilquerschnitt (2) dreiseitig umgibt und abstützt, daß das Hohlprofil (2) geschlossen ausgebildet und endseitig mit Stopfen (3) oder dergleichen Dichtmitteln druckdicht verschlossen ist, daß ein Schieber (7) oder dergleichen Verschlußmittel vorgesehen ist, mittels dessen der noch freiliegende Konturabschnitt des Hohlprofils (2) abgestützt ist und daß gegebenenfalls eine oder mehrere der Stützflächen für das Hohlprofil (2) mit Vertiefungen, Konizitäten oder Ausformungen (6) versehen sind, so daß bei Aufgabe des Fluids eine Nachformung oder Ausformung des Hohlprofils (2) auf die Sollkontur der Stützflächen erfolgt.