DE19837131A1 - Verfahren zum Innenhochdruck-Umformen zweier oder mehrerer Hohlkörper mit jeweils zumindest einer Öffnung, insbesondere Metallrohre oder Metallhohlprofile - Google Patents

Verfahren zum Innenhochdruck-Umformen zweier oder mehrerer Hohlkörper mit jeweils zumindest einer Öffnung, insbesondere Metallrohre oder Metallhohlprofile

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Abstract

Es handelt sich um ein Verfahren und eine Innenhochdruck-Umformmaschine (1) zum Innenhochdruck-Umformen zweier oder mehrerer Hohlkörper (2, 3) mit jeweils zumindest einer Öffnung, insbesondere Metallrohre oder Metallhohlprofile. Dabei wird zunächst im Verbindungsbereich (V) eines ersten Hohlkörpers (2) mit einem nachfolgend anzuschließenden zweiten Hohlkörper (3) zumindest eine Sollbruchstelle (11) in der Außenwandung (2a) des ersten Hohlkörpers (2) definiert. Anschließend wird die Außenwandung (2a) des ersten Hohlkörpers (2) im geschlossenen Formraum (5) eines Innenhochdruck-Umformwerkzeuges (1) mittels eines hydraulischen Druckmittels zumindest im Verbindungsbereich (V) beider Hohlkörper (2, 3) zunehmend aufgeweitet. Abschließend entspannt sich das Druckmittel nach Überschreiten eines Berstdruckes (P¶B¶) für die Sollbruchstelle (11) in den zweiten Hohlkörper (3) zu dessen Innenhochdruck-Umformung im Formraum (5).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Innenhoch­ druck-Umformen zweier oder mehrerer Hohlkörper mit jeweils zumindest einer Öffnung, insbesondere Metallrohre oder Metallhohlprofile.
Bei den eingesetzten Hohlkörpern handelt es sich üblicherweise um Metallrohre, vorzugsweise aus Stahl, Aluminium oder dergleichen. Diese Metallrohre können einen runden oder unrunden sowie beispielsweise auch rechteckigen Querschnitt aufweisen. In gleicher Weise werden von der Erfindung Hohlkörper bzw. Rohlinge umfaßt, die aus Blechzuschnitten zusammengesetzt sind. Jedenfalls ist es erforderlich, daß die Hohlkörper zumindest an einem Ende oder an beiden Enden offen ausgebildet sind, wie es im Rahmen der Innenhochdruck-Umformtechnik üblich ist. Es versteht sich, daß ein zugehöriges Innenhochdruck-Um­ formwerkzeug als mehrteiliges Werkzeug so ausgeführt ist, daß es geöffnet werden kann und das fertig ausgeformte Bauteil entnommen werden kann.
Innenhochdruck-Umformverfahren werden beispielsweise in der deutschen Patentschrift 43 20 237 beschrieben und sind gut bekannt. Üblicherweise wird nach dem Stand der Technik so vorgegangen, daß ein einzelner Hohlkörper mit durch das Innenhochdruck-Umformwerkzeug bzw. eine dortige Gravur vorgegebener Außenkontur hergestellt wird. Ein derartiger Hohlkörper läßt sich im Anschluß hieran mit einem anderen Hohlkörper beispielsweise durch Schweißen verbinden. Bei diesem zweiten Hohlkörper kann es sich ebenfalls um einen Innenhochdruck-umgeformten Hohlkörper handeln. Klassische Bauteile, die auf diese Weise hergestellt werden können, sind komplizierte Rahmenkonstruktionen, wie sie beispiels­ weise bei Kraftfahrzeugrahmen und/oder -fahrwerks­ konstruktionen zum Einsatz kommen. Jedenfalls ist nach dem Stand der Technik eine Vielzahl von Arbeitsschritten erforderlich, um solche komplizierten Rohr- bzw. Rahmen­ konstruktionen herstellen zu können. - Hier will die Erfindung insgesamt Abhilfe schaffen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Innenhochdruck-Umformen zweier oder mehrerer Hohlkörper anzugeben, mit dessen Hilfe sich komplizierte Rahmen­ konstruktionen einfach und schnell herstellen lassen.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist Gegenstand der Erfindung ein Verfahren zum Innenhochdruck-Umformen zweier oder mehrerer Hohlkörper mit jeweils zumindest einer Öffnung, insbe­ sondere Metallrohre oder Metallhohlprofile, wonach zunächst
  • - im Verbindungsbereich eines ersten Hohlkörpers mit einem nachfolgend anzuschließenden zweiten Hohlkörper zumindest eine Sollbruchstelle in der Außenwandung des ersten Hohlkörpers definiert wird, wonach anschließend
  • - der erste Hohlkörper und der zweite Hohlkörper im Verbindungsbereich gefügt werden, wonach darauffolgend
  • - die Außenwandung des ersten Hohlkörpers im geschlossenen Formraum eines Innenhochdruck-Um­ formwerkzeuges mittels eines hydraulischen Druck­ mittels zumindest im Verbindungsbereich beider Hohlkörper zunehmend aufgeweitet wird, und wonach sich abschließend
  • - das Druckmittel nach Überschreiten eines Berstdruckes für die Sollbruchstelle in den zweiten Hohlkörper zu dessen Innenhochdruck-Umformung im Formraum entspannt.
Fügen bedeutet im Rahmen der Erfindung eine kraftschlüssige Verbindung und bevorzugt Stoffverbindung zwischen den betreffenden Hohlkörpern. Wenn diese Hohlkörperverbindung hergestellt ist, wird zunächst eine Innenhoch­ druck-Umformung des ersten Hohlkörpers vorgenommen, und zwar speziell im Verbindungsbereich beider Hohlkörper. An dieser Stelle führt der durch das hydraulische Druckmittel aufgebrachte Druck infolge der dort vorhandenen Sollbruchstelle dazu, daß sich das Druckmittel nach Überschreiten des Berstdruckes für die Sollbruchstelle in den zweiten Hohlkörper entspannt. Sofern dieser zweite Hohlkörper im Formraum des Innenhochdruck-Umformwerkzeuges verschlossen ist, ist hier ebenfalls eine Innenhochdruck-Umformung (des zweiten Hohlkörpers) möglich. Folglich lassen sich auf einfache und schnelle Weise die beiden miteinander zu verbindenden Hohlkörper im Zuge eines Innenhochdruck-Umformvorganges verformen, so daß auch komplizierte Rohr- oder Rahmenkonstruktionen in einem Arbeitsgang verwirklicht werden können. Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf das Innenhochdruck-Umformen von zwei Hohlkörpern beschränkt, sondern es können praktisch beliebig viele Hohlkörper zunächst verbunden und anschließend nacheinander durch die im Verbindungsbereich vorgesehene und bei Berstdruck aufbrechende Sollbruchstelle mit Druckmittel zur Innenhochdruck-Umformung beaufschlagt werden. Folglich lassen sich idealerweise selbst komplizierteste Kraftfahrzeugrahmen- oder -fahrwerkskon­ struktionen in mehr oder minder einem einzigen Verfahrensschritt realisieren.
Üblicherweise wird die zumindest eine Sollbruchstelle durch eine Senkbohrung, Einstanzung, Einkerbung, Funkenerosions­ bohrung, Metallätzbohrung oder dergleichen definiert. Im allgemeinen sieht man jedoch statt einer Sollbruchstelle mehrere im wesentlichen an das Innenprofil des zweiten Hohlkörpers angepaßte Sollbruchstellen in der Außenwandung des ersten Hohlkörpers vor. Diese eine oder die mehreren Sollbruchstellen werden bevorzugt vor Einbringen des ersten Hohlkörpers in das Innenhochdruck-Umformwerkzeug mittels einer externen Bohr- und/oder Stanzvorrichtung oder innerhalb des Innenhochdruck-Umformwerkzeugs, beispiels­ weise durch integrierte Bohrer, Stanzer usw. eingebracht.
Dabei wird der Materialabtrag oder auch eine Gefügeschwächung in der Sollbruchstelle und ggf. deren Ausdehnung bevorzugt nach Maßgabe der Bruchdehnung des Hohlkörpermaterials des ersten Hohlkörpers unter Berück­ sichtigung eines vorgegebenen Berstdruckes eingestellt. Diesbezüglich kommt es natürlich insbesondere auf das Hohlkörpermaterial des ersten Hohlkörpers an, welcher im Zuge des Innenhochdruck-Umformens unter Bildung zumindest einer Flanschausformung im Verbindungsbereich aufgeweitet wird. Jedenfalls bestehen generell zwei Möglichkeiten. Zum einen wird über die Sollbruchstelle gezielt eine Verletzung der Außenwandung des ersten Hohlkörpers vorgenommen und der Druck des Druckmittels solange erhöht, bis die Sollbruchstelle aufbricht und sich das Druckmittel in dem zweiten Hohlkörper entspannt. Zum anderen kann jedoch auch mit vorgegebenem Maximaldruck des Druckmittels gearbeitet werden, wobei in diesem Fall die Sollbruchstelle(n) so angepaßt wird (werden), daß bei Erreichen dieses Maxi­ maldruckes auf jeden Fall der Berstdruck überschritten wird bzw. dieser Maximaldruck dem Berstdruck entspricht.
Dies läßt sich durch einen entsprechenden Materialabtrag und/oder eine Materialschwächung in der Sollbruchstelle erreichen. Im Ergebnis kommt es darauf an, eine metallur­ gische (Gefüge-)Schwächung vorzunehmen. Hierbei geht die Erfindung von der Erkenntnis aus, daß nach Überschreiten der sog. Fließ- bzw. Streckgrenze (gemessen in N/mm2) die üblicherweise für die Metallrohre verwendeten Werkstoffe ein vom jeweiligen Spannungszustand abhängiges Formver­ änderungsvermögen bis zum Bruch zeigen. Jedenfalls ist insbesondere bei zügiger Beanspruchung - wie dies vor­ liegend durch den Druckmittelaufbau regelmäßig erreicht wird - mit einem Trenn- oder Gleitbruch in der Sollbruch­ stelle zu rechnen. Der hierfür erforderliche Druck des Druckmittels läßt sich aus den Materialkennwerten des ein­ gesetzten Werkstoffes und der einzustellenden Dicke im Bereich der Sollbruchstelle ermitteln. Insgesamt kann die Stärke der Außenwandung unter Berücksichtigung des einge­ setzten Werkstoffes und bei vorgegebenem Innendruck des Druckmittels bzw. Maximaldruck so eingestellt werden, daß bei Erreichen des gewünschten Innendruckes bzw. Maximal­ druckes auf jeden Fall ein Bersten der Sollbruchstelle erzielt wird, folglich der Berstdruck zumindest erreicht, in der Mehrzahl der Fälle überschritten wird.
Dementsprechend lassen sich Hohlkörper unter Berücksich­ tigung eines weitgefaßten Dickenbereiches der Innenwandung problemlos in ein und demselben Innenhochdruck-Umform­ werkzeug kombiniert umformen. Folglich ist eine flexible Anpassung an ganz unterschiedliche Hohlkörper, verschiedene Werkstoffe sowie wechselnde Rohr- bzw. Rahmenkonstruktionen problemlos möglich.
Bei der nach Einbringen der Sollbruchstelle(n) erfor­ derlichen Verbindung bzw. Fügung des ersten und zweiten Hohlkörpers handelt es sich um übliche Material­ verbindungsverfahren wie Schweißen, Löten, Schrumpfen, Kleben usw. Dabei erfolgt dieses Fügen der beiden Hohlkörper üblicherweise außerhalb des Innenhoch­ druck-Umformwerkzeuges. Selbstverständlich ist auch eine Verbindung der Hohlkörper innerhalb des Innenhoch­ druck-Umformwerkzeuges möglich, wobei die beiden Hohlkörper beispielsweise im Sinne einer Nut-/Federverbindung miteinander vereinigt werden können, die anschließend geklebt, genietet usw. wird. Derartiges erfordert jedoch komplizierte Maßnahmen innerhalb des Innenhoch­ druck-Umformwerkzeuges, welches hierzu beispielsweise beweglich ausgeführt sein muß. Folglich wird man üblicherweise das Grundgestell aus zusammengesetzten Hohlkörpern als Ganzes (nach Einbringen der Sollbruchstelle(n) und Fügen) in das Innenhoch­ druck-Umformwerkzeug einbringen und erst im Anschluß hieran die Innenhochdruck-Umformung vornehmen, und zwar beginnend mit dem ersten Hohlkörper.
Unabhängig davon eröffnet die Erfindung die Möglichkeit, beispielsweise zwei oder mehr koaxial miteinander verbundene Hohlkörper in einem gemeinsamen Innenhoch­ druck-Umformwerkzeug zu verformen. Dabei muß selbst­ verständlich eine Verbindung der beiden Hohlkörper bestehen, z. B. im Sinne einer Flanschausformung, damit sich das Druckmittel von einem Hohlkörper über die Flanschausformung nach Bersten der dortigen Sollbruchstelle in den zweiten Hohlkörper entspannen kann. Selbst­ verständlich lassen sich auf diese Weise auch mehr als zwei Hohlkörper behandeln, die nicht notwendigerweise koaxial zueinander liegen müssen. Jedenfalls machen diese Erwägungen deutlich, daß sogar Innenhochdruck-umgeformte Rahmenkonstruktionen mit gleichsam ineinander gesteckten Hohlkörpern verwirklicht werden können.
Gegenstand der Erfindung ist auch eine Innenhoch­ druck-Umformmaschine nach Patentanspruch 7. Vorteilhafte Ausgestaltungen dieser Maschine sind in den Patentan­ sprüchen 8 bis 10 beschrieben.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1a bis 1c eine erfindungsgemäße Innenhochdruck-Um­ formmaschine sowie verschiedene Verfahrens­ schritte,
Fig. 2a, 2b einen Ausschnitt aus Fig. 1c, z. T. nach Überschreiten des Berstdruckes (Fig. 2a),
Fig. 3 einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 1a im Bereich einer Sollbruchstelle und
Fig. 4a bis 4c verschiedene, nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Bauteile.
In den Figuren ist eine Innenhochdruck-Umformmaschine gezeigt, welche in ihrem grundsätzlichen Aufbau zumindest ein zweiteiliges Innenhochdruck-Umformwerkzeug 1 mit einer der Endform der umzuformenden Hohlkörper 2, 3 entspre­ chenden Gravur 4 im Formraum 5 aufweist. Vorliegend ist das Innenhochdruck-Umformwerkzeug 1 dreiteilig, bestehend aus den Teilen 1a, 1b, 1c, ausgeführt. Bei den Hohlkörpern 2, 3 handelt es sich um Metallrohre. Zusätzlich findet sich eine Einrichtung 6 für die Einführung des ersten Hohlkörpers 2 sowie eine weitere Einführeinrichtung 8 für die Einführung des zweiten Hohlkörpers 3. Hierfür sind jeweils eine erste Einführöffnung 7 sowie eine zweite Einführöffnung 9 im Formraum 5 des Innenhochdruck-Umformwerkzeugs 1 vorgesehen.
Ein gleichsam sequentielles Einführen der beiden Hohlkörper 2, 3 in den Formraum 5 des Innenhochdruck-Umformwerkzeuges 1 findet regelmäßig für den Fall statt, daß die beiden Hohlkörper 2, 3 innerhalb des Formraumes 5 miteinander verbunden werden. Üblicherweise geschieht diese Verbindung jedoch außerhalb des Innenhochdruck-Umformwerkzeuges 1, und zwar mittels einer externen Verbindungseinrichtung 12 (vgl.
Fig. 1b). Zuvor ist jedoch im Verbindungsbereich V des ersten Hohlkörpers 2 mit dem in der Verbindungseinrichtung 12 angeschlossenen zweiten Hohlkörper 3 zumindest eine Sollbruchstelle 11 in der Außenwandung 2a des ersten Hohlkörpers 2 definiert worden. Zu diesem Zweck ist in der Fig. 1a eine Bohr- und/oder Stanzvorrichtung 13 zur Einbringung dieser Sollbruchstelle 11 gezeigt. Nach dem Ausführungsbeispiel ist eine Vielzahl von Sollbruchstellen 11 vorgesehen, wie dies insbesondere die Fig. 2b deutlich macht. Diese Sollbruchstellen 11 sind von ihrer Anordnung her an das Innenprofil des zweiten Hohlkörpers 3 angepaßt und in der Außenwandung 2a des ersten Hohlkörpers 2 angebracht worden.
Diese an das Innenprofil des zweiten Hohlkörpers 3 angepaßte Anordnung der Sollbruchstellen 11 in der Außenwandung 2a des ersten Hohlkörpers 2 ist besonders in der Fig. 2b zu erkennen. Die Sollbruchstellen 11 können dabei so angeordnet werden, daß eine Art Scharnier beim Überschreiten eines Berstdruckes PB "stehenbleibt", an welchem der verbleibende "Deckel" (im zweiten Hohlkörper 3) hochklappt. Dies ist in Fig. 1c strichpunktiert angedeutet.
Grundsätzlich besteht auch die Möglichkeit, eine das Innenhochdruck-Umformwerkzeug 1 durchdringende Bohr- und/oder Stanzvorrichtung 13 zur Einbringung der Soll­ bruchstellen 11 in den ersten Hohlkörper 2 zu verwirklichen. Dies ist jedoch nicht dargestellt. Gezeigt ist vielmehr die Vorschaltung einer Materialabtragungs­ vorrichtung 13 zur Einbringung der Sollbruchstellen 11 (vgl. Fig. 1a). Auch die als nachgeschaltete Schweißvorrichtung 12 ausgebildete Verbindungseinrichtung 12 kann in das Innenhochdruck-Umformwerkzeug 1 integriert werden, was jedoch ebenfalls nicht dargestellt ist.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird in der gezeigten Innenhochdruck-Umformmaschine 1 wie folgt durchgeführt. Zunächst werden mehrere Sollbruchstellen 11 in der Außenwandung 2a des ersten Hohlkörpers 2 definiert, und zwar im Verbindungsbereich V zwischen erstem Hohlkörper 2 und zweitem Hohlkörper 3. Dies geschieht in der Materialabtragungsvorrichtung 13, und zwar vorliegend durch Stanzen der Sollbruchstellen 11 in der in Fig. 2b gezeigten Anordnung. Die Stanzung bzw. der Materialabtrag in der jeweiligen Sollbruchstelle 11 wird dabei nach Maßgabe der Bruchdehnung des Hohlkörpermaterials des ersten Hohlkörpers 2 unter Berücksichtigung eines vorgegebenen Berstdruckes PB vorgenommen. Dieser Berstdruck PB liegt in der Darstellung nach Fig. 2a an. Der entsprechende Materialabtrag bzw. die verbleibende Restdicke D der Innenwandung 2a des ersten Hohlkörpers 2 im Bereich der Sollbruchstelle 11 ist in Fig. 3 dargestellt. Selbstverständlich muß die dortige Ausdehnung A der Sollbruchstelle 11 so bemessen sein, daß bei Erreichen des Berstdruckes PB die Innenwandung 2a zuverlässig im Bereich der Sollbruchstelle 11 reißt. Dies ist zuvor bereits beschrieben worden.
Anschließend werden die beiden Hohlkörper 2, 3 durch Schweißen mittels der Verbindungseinrichtung bzw. Schweißvorrichtung 12 miteinander verbunden, und zwar im dortigen Verbindungsbereich V. Nach dem Fügen der beiden Hohlkörper 2, 3 werden diese als Ganzes in das Innenhochdruck-Umformwerkzeug 1 eingelegt. Zu diesem Zweck ist das Innenhochdruck-Umformwerkzeug 1 aus den drei Teilen 1a, 1b und 1c aufgebaut, die jeweils auseinandergefahren werden können. Nach Einlegen der Baueinheit aus den beiden Hohlkörpern 2, 3 werden die drei beweglichen Teile 1a, 1b und 1c unter Bildung des geschlossenen Formraums 5 mit Gravur 4 wieder zusammengefahren.
Die Einrichtungen 6, 8 für das Einführen der beiden Hohlkörper 2, 3 sind als Dichtstempel bzw. Eindrückstempel 6, 8 ausgeführt, wobei über einen Innenhochdruck-An­ schlußstempel 15 hydraulisches Dichtmittel unter Erzeugung des gewünschten Innenhochdruckes im ersten Hohlkörper 2 zugeführt werden kann, ohne daß das Dichtmittel entweicht. Hierfür sorgt der Innenhochdruck-Anschlußstempel 15, welcher eine weitere Einführöffnung 14 verschließt. Die zusätzlichen Einführöffnungen 7 und 9 sind bereits durch die zugehörigen Dichtstempel bzw. Eindrückstempel 6, 8 verschlossen worden. Jetzt erfolgt die Innenhochdruck-Um­ formung, und zwar beginnend mit dem ersten Hohlkörper 2. Zu diesem Zweck wird der erste Hohlkörper 2 im geschlossenen Formraum 5 des Innenhochdruck-Umformwerkzeuges 1 mittels des hydraulischen Druckmittels zumindest im Verbindungs­ bereich V beider Hohlkörper 2, 3 zunehmend aufgeweitet. Dabei läßt sich die (Höhen-)Ausdehnung einer sich bildenden Flanschausformung 10 aus den Materialkennwerten des Hohlkörpermaterials des ersten Hohlkörpers 2 abschätzen, und zwar unter Berücksichtigung des Berstdruckes PB. D. h., die "Höhe" h der Flanschausformung 10 kann im wesentlichen aus den Materialkennwerten und dem Berstdruck PB abgeleitet werden. Die "radiale" Ausdehnung der Flanschausformung 10 in Längsrichtung des ersten Hohlkörpers 2 ist dagegen durch die Gravur 4 des Formraumes 5 vorgegeben. Dies gilt natürlich auch für andere Ausformungen des ersten Hohlkörpers 2, die letztlich von der Gravur 4 bestimmt werden, die natürlich auch die Verformung des angeschlossen Hohlkörpers 3 vorgibt.
Nach Überschreiten des Berstdruckes PB für die Sollbruch­ stellen 11 entspannt sich das Druckmittel in den zweiten Hohlkörper 3, welcher ansonsten unbeaufschlagt ist, insbesondere keinen angeschlossenen Innenhochdruck-An­ schlußstempel 15 wie der erste Hohlkörper 2 aufweist. Das Druckmittel kann sich in den zweiten Hohlkörper 3 zu dessen Innenhochdruck-Umformung im Formraum 5 entspannen. Denkbar ist es natürlich auch, hier, d. h. im zweiten Hohlkörper 3, auf eine derartige Innenhochdruck-Umformung zu verzichten. Dies ist jedoch nicht dargestellt. Vielmehr wird so vorgegangen, daß durch die Abdichtung der Einführöffnung 9 mittels des Dichtstempels bzw. Eindrückstempels 8 letztlich im zweiten Hohlkörper 3 der gleiche Druck wie im ersten Hohlkörper 2 erzeugt werden kann. Dementsprechend findet nach dem Teilumformen im ersten Hohlkörper 2 und nach Überschreiten des Berstdruckes PB für die Sollbruchstellen 11 gleichsam ein Endumformen des zweiten Hohlkörpers 3 (und natürlich auch des ersten Hohlkörpers 2) statt. Dies ist besonders in Fig. 2a zu erkennen.
Insgesamt lassen sich auf Basis des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. unter Zuhilfenahme der gezeigten Innenhochdruck-Umformmaschine 1 Bauteile ganz unter­ schiedlicher Ausführungsart herstellen. Hierzu wird auf die Fig. 4 verwiesen, welche rein schematisch eine Hinterachse (Fig. 4a), einen Motorträger (Fig. 4b) und einen Türrahmen (Fig. 4c) zeigt.

Claims (10)

1. Verfahren zum Innenhochdruck-Umformen zweier oder mehrerer Hohlkörper (2, 3) mit jeweils zumindest einer Öffnung, insbesondere Metallrohre oder Metallhohlprofile, wonach zunächst
  • - im Verbindungsbereich (V) eines ersten Hohlkörpers (2) mit einem nachfolgend anzuschließenden zweiten Hohlkörper (3) zumindest eine Sollbruchstelle (11) in der Außenwandung (2a) des ersten Hohlkörpers (2) definiert wird, wonach anschließend
  • - der erste Hohlkörper (2) und der zweite Hohlkörper (3) im Verbindungsbereich (V) gefügt werden, wonach darauffolgend
  • - die Außenwandung (2a) des ersten Hohlkörpers (2) im geschlossenen Formraum (5) eines Innenhochdruck-Um­ formwerkzeuges (1) mittels eines hydraulischen Druck­ mittels zumindest im Verbindungsbereich (V) beider Hohlkörper (2, 3) zunehmend aufgeweitet wird, und wonach sich abschließend
  • - das Druckmittel nach Überschreiten eines Berstdruckes (PB) für die Sollbruchstelle (11) in den zweiten Hohlkörper (3) zu dessen Innenhochdruck-Umformung im Formraum (5) entspannt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zumindest eine Sollbruchstelle (11) durch eine Senkbohrung, Einstanzung, Einkerbung, Funkenerosions­ bohrung, Metallätzbohrung o. dgl. definiert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere im wesentlichen an das Innenprofil des zweiten Hohlkörpers angepaßte Soll­ bruchstellen (11) in der Außenwandung (2a) des ersten Hohlkörpers (2) angebracht werden.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Sollbruchstelle (11) vor Einbringen des Hohlkörpers (2) in das Innenhochdruck-Umformwerkzeug (1) mittels einer externen Bohr- und/oder Stanzvorrichtung (13) oder innerhalb des Innenhochdruck-Umformwerkzeuges (1), beispielsweise durch integrierte Bohrer, Stanzer usw. eingebracht wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Materialabtrag in der Sollbruchstelle (11) nach Maßgabe der Bruchdehnung des Hohlkörpermaterials des ersten Hohlkörpers (2) unter Berücksichtigung eines vorgegebenen Berstdruckes (PB) eingestellt wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Fügen der beiden Hohlkörper (2, 3) außerhalb des Innenhochdruck-Umformwerkzeuges (1) durch Schweißen, Schrumpfen, Kleben usw. erfolgt.
7. Innenhochdruck-Umformmaschine (1), insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6, mit einem zumindest zweiteiligen Innenhoch­ druck-Umformwerkzeug (1) mit einer der Endform der umzuformenden Hohlkörper (2, 3) entsprechenden Gravur (4) im Formraum (5), und mit einer Einrichtung (6, 8) für die Einführung des ersten Hohlkörpers (2) und des zweiten Hohlkörpers (3) in den Formraum (5) des Innenhochdruck-Umformwerkzeuges (1), wobei
  • - im Verbindungsbereich (V) des ersten Hohlkörpers (2) mit dem in einer Verbindungseinrichtung (12) angeschlossenen zweiten Hohlkörper (3) zumindest eine Sollbruchstelle (11) in der Außenwandung (2a) des ersten Hohlkörpers (2) definiert ist, wobei ferner
  • - die Außenwandung (2a) des ersten Hohlkörpers (2) im geschlossenen Formraum (5) des Innenhochdruck-Um­ formwerkzeuges (1) mittels eines hydraulischen Druckmittels zumindest im Verbindungsbereich (V) beider Hohlkörper (2, 3) zunehmend aufweitbar ist, und wobei
  • - sich das Druckmittel nach Überschreiten eines Berstdruckes (PB) für die Sollbruchstelle (11) von dem ersten Hohlkörper (2) in den zweiten Hohlkörper (3) zu dessen Innenhochdruck-Umformung entspannt.
8. Innenhochdruck-Umformmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine das Innenhochdruck-Umformwerkzeug (1) durchdringende Bohr- und/oder Stanzvorrichtung (13) zur Einbringung der Sollbruchstelle (11) in den ersten Hohlkörper (2) vorgesehen ist.
9. Innenhochdruck-Umformmaschine nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Materialabtragungs­ vorrichtung (13) zur Einbringung der Sollbruchstelle(n) (11) vorgeschaltet ist.
10. Innenhochdruck-Umformmaschine nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß als Verbindungs­ einrichtung (12) eine vorgeschaltete oder in das Innenhochdruck-Umformwerkzeug (1) integrierte Schweißvor­ richtung (12) vorgesehen ist.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1112789A2 (de) * 2000-01-03 2001-07-04 Anton Bauer Werkzeug- und Maschinenbau GmbH & Co. KG Verfahren und Vorrichtung zum Innenhochdruckumformen
CN112372919A (zh) * 2020-11-13 2021-02-19 王仁权 一种用于带孔管材高压成型设备及高压成型方法

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10344706B4 (de) * 2003-09-26 2005-10-13 Daimlerchrysler Ag Verfahren zum Trennen eines Hohlprofils
DE102005000852B4 (de) * 2005-01-07 2007-06-21 Daimlerchrysler Ag Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines umfänglich geschlossenen Hohlprofils

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4320237C1 (de) * 1993-06-18 1994-08-18 Schaefer Maschbau Wilhelm Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines Hohlkörpers nach dem Innenhochdruckverfahren

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4320237C1 (de) * 1993-06-18 1994-08-18 Schaefer Maschbau Wilhelm Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines Hohlkörpers nach dem Innenhochdruckverfahren

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1112789A2 (de) * 2000-01-03 2001-07-04 Anton Bauer Werkzeug- und Maschinenbau GmbH & Co. KG Verfahren und Vorrichtung zum Innenhochdruckumformen
EP1112789A3 (de) * 2000-01-03 2002-08-28 Anton Bauer Werkzeug- und Maschinenbau GmbH & Co. KG Verfahren und Vorrichtung zum Innenhochdruckumformen
CN112372919A (zh) * 2020-11-13 2021-02-19 王仁权 一种用于带孔管材高压成型设备及高压成型方法
CN112372919B (zh) * 2020-11-13 2022-11-04 江苏布兰森管业有限公司 一种用于带孔管材高压成型设备及高压成型方法

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