DE19920882A1

DE19920882A1 - Verfahren zum Abdichten eines Füllstempels gegenüber der Einfüllöffnung eines Werkstückes und Füllstempel zur Durchführung des Verfahrens

Info

Publication number: DE19920882A1
Application number: DE1999120882
Authority: DE
Inventors: Arndt Birkert
Original assignee: ThyssenKrupp Automotive AG
Current assignee: ThyssenKrupp Technologies AG
Priority date: 1999-05-06
Filing date: 1999-05-06
Publication date: 2000-11-16
Anticipated expiration: 2019-05-07
Also published as: DE19920882B4

Abstract

Ein Verfahren zum Abdichten eines Füllstempels (4) gegenüber der Einfüllöffnung (3) eines Werkstückes (1), das in einer Form (2) liegend mittels Innenhochdruck umgeformt wird, bei dem der Verschleiß des Füllstempels minimal ist, keine Beschädigungen am Werkstück auftreten und eine sichere Abdichtung gegenüber der unter hohem Druck einzubringenden Umformflüssigkeit gewährleistet ist, sieht vor, daß der Querschnitt des Füllstempels (4) geringfügig kleiner ist, als der zugehörige Querschnitt der Einfüllöffnung (3), er mit einem Rohrabschnitt (11) aus elatischem Werkstoff versehen ist und der Rohrabschnitt (11) nach dem Einführen des Füllstempels (4) in die Einfüllöffnung (3) axial verkürzt wird. Bei einem Füllstempel zur Durchführung des vorstehend beschriebenen Verfahrens erfolgt das Verkürzen des Rohrabschnittes (11) durch axiales Verspannen der Enden des Rohrabschnittes (11).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abdichten eines Füllstempels gegenüber der Einfüllöffnung eines Werkstückes nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie einen Füllstempel zur Durchführung des Verfahrens.

Zum Innenhochdruckumformen von Werkstücken, die in einer sie von außen um schließenden Form liegen, wird die Umformflüssigkeit unter hohem Druck in das Werkstück eingebracht. Dabei ist es erforderlich, den Füllstempel in die Einfüllöff nung des Werkstückrohlings derartig einzubringen, daß ein sicheres Abdichten zwi schen Füllstempel und Einfüllöffnung gewährleistet wird.

Es ist üblich, einen Füllstempel aus hochfestem Material derartig in die Einfüllöffnung einzubringen, daß dieser die Einfüllöffnung aufweitet und damit abdichtend verbun den ist. Nachteilig hierbei tritt ein erheblicher Verschleiß am Einfüllteil des Füllstem pels auf. Es kann auch zu Formveränderungen und Oberflächenbeschädigungen am Werkstück kommen. Eine andere bekannte Art des Abdichtens eines Füllstempels gegenüber der Einfüllöffnung des Werkstückes sieht vor, daß der Füllstempel am Ende mit einem elastischen Werkstoff, wie beispielsweise Kunststoff oder Gummi, ausgebildet ist, welcher sich zwischen Füllstempel und Einfüllöffnung des Werk stückes verquetscht. Hierbei tritt nachteilig ein hoher Verschleiß des eingesetzten elastischen Werkstoffs auf. Bei beiden vorbeschriebenen bekannten Verfahren kön nen weiterhin nachteilig Toleranzen an der Einfüllöffnung des Werkstückrohlings nur unzureichend ausgeglichen werden.

Die DE 44 44 759 zeigt die Ausbildung eines Füllstempels aus elastischem Werk stoff.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Abdichten eines Füll stempels gegenüber der Einfüllöffnung eines Werkstückes zu finden, bei dem der Verschleiß des Füllstempels minimal ist, keine Beschädigungen am Werkstück auf treten und eine sichere Abdichtung gegenüber der unter hohem Druck einzubringen den Umformflüssigkeit gewährleistet ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Anspruch 2 beschreibt einen Füllstempel zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1. Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen des Füllstem pels sind in den Ansprüchen 3 und 4 beschrieben.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß auch beim Einsatz von Werkstückrohlingen mit größeren Toleranzen eine sichere Abdichtung zwischen Füllstempel und Einfüllöffnung des Werkstückrohlings erreicht wird. Des weiteren vorteilhaft weist der Füllstempel eine hohe Standzeit auf und die Oberfläche der Einfüllöffnung des Werkstückes wird durch das Einbringen des Füllstempels nicht beschädigt. Bei der Ausbildung eines Füllstempels nach Anspruch 4 wird vorteilhaft erreicht, daß keine zusätzliche Maßnahme zum Spannen des Rohrabschnitts aus elastischem Werkstoff benötigt wird.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Die einzige Figur zeigt einen Schnitt durch einen in die Einfüllöffnung des Werkstückes eingefahrenen Füllstempel.

Zum Innenhochdruckumformen liegt ein Werkstück 1 in einer es umgebenden Form 2. Im Ausführungsbeispiel ist das Werkstück 1 mit einer zylindrischen Einfüllöffnung 3 versehen. Anders gestaltete Einfüllöffnungen sind jedoch in gleicher Weise mit einem entsprechend ausgebildeten Füllstempel 4 verschließbar.

Ein Füllstempel 4 fährt axial in die Einfüllöffnung 3 des Werkstücks 1 ein. Eine zen trale Bohrung 5 dient zum Einbringen der Arbeitsflüssigkeit, die unter hohem Druck in der Lage ist, das nicht näher dargestellte Werkstück 1 aufzuweiten, bis es vollständig an der Innenwand der Form 2 anliegt und so in seine Endform umgeformt ist.

Die linke Seite der Figur zeigt den Füllstempel 4 beim Einfahren in die Einfüllöffnung. Der Füllstempel 4 beinhaltet einen Grundkörper 6, der endseitig in einen Führungs schaft 7 ausläuft. Er weist darüber hinaus einen Bund 8 auf, der einen Abstand zum verdickten Spannteil 9 des Grundkörpers hat. Im Abstand zwischen Bund 8 und Spannteil 9 ist axial beweglich ein Mitnehmer 10 angeordnet. Auf dem Führungs schaft 7 des Grundkörpers 6 ist diesen umgebend ein Rohrabschnitt 11 aus einem elastischen Werkstoff angeordnet. Endseitig am Füllstempel 4 liegt vor dem Rohrab schnitt 11 ein Spannflansch 12. Spannflansch 12 und Mitnehmer 10 sind über Zug anker 13 axial fest miteinander verbunden. Die Zuganker 13 durchdringen durch Bohrungen den Rohrabschnitt 11 und den Bund 8 des Grundkörpers 6. Zwischen Mitnehmer 10 und Form 2 ist ein Anschlagring 14 angeordnet, damit die Form 2 nicht durch das Aufsetzen des Mitnehmers 10 beschädigt wird.

Die rechte Hälfte der Figur zeigt den Füllstempel 4 in zum Werkstück 1 abgedichte tem Zustand. Zum Abdichten fährt der Füllstempel 4 weiter in die Einfüllöffnung 3 hinein. Der an der Form 2 anliegende Mitnehmer 10 kann diese Bewegung nicht mit vollziehen. Da er über die Zuganker 13 mit dem Spannflansch 12 verbunden ist, bleibt auch der Spannflansch 12 stehen. Der elastisch verformbare Rohrabschnitt 11 wird zwischen Bund 8 und Spannflansch 12 derartig verquetscht, daß er sich verkür zend soweit verdickt, bis er nahezu vollständig an die Innenwand der Einfüllöffnung 3 anliegt. Dadurch wird eine sichere Abdichtung zwischen Füllstempel 4 und Einfüllöff nung 3 erreicht, wobei auch größere Toleranzen der Form der Einfüllöffnung 3 aus geglichen werden können. Eine wenigstens abschnittsweise Ausbildung des Füh rungsschaftes 7 mit einem sich nach außen erweiternden Kegelabschnitt 15 oder entsprechenden Formflächen unterstützt das Verformen des Rohrabschnittes 11 und damit das Abdichten.

Bezugszeichenliste

1

Werkstück

2

Form

3

Einfüllöffnung

4

Füllstempel

5

Bohrung

6

Grundkörper

7

Führungsschaft

8

Bund

9

Spannteil

10

Mitnehmer

11

Rohrabschnitt

12

Spannflansch

13

Zuganker

14

Anschlagring

15

Kegelabschnitt

Claims

1. Verfahren zum Abdichten eines Füllstempels (4) gegenüber der Einfüllöffnung (3) eines Werkstückes (1), das in einer Form (2) liegend mittels Innenhochdruck um geformt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des Füllstempels (4) geringfügig kleiner ist, als der zugehörige Querschnitt der Einfüllöffnung (3), er mit einem Rohrabschnitt (11) aus elastischem Werkstoff versehen ist und der Rohrabschnitt (11) nach dem Einführen des Füllstempels (4) in die Einfüllöffnung (3) axial verkürzt wird.

2. Füllstempel zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verkürzen des Rohrabschnittes (11) durch axiales Verspannen der Enden des Rohrabschnittes (11) erfolgt.

3. Füllstempel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß er endseitig einen Spannflansch (12) aufweist, der endseitig am Rohrabschnitt (11) anliegt und sich nach dem Einführen des Füllstempels (4) in die Einfüllöffnung (3) in Axialrichtung zum Grundkörper (6) des Füllstempels (4) hin bewegt.

4. Füllstempel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannflansch (12) axialbeweglich mit einem Mitnehmer (10) verbunden ist, der die Einfüllöff nung (3) seitlich nach außen überragt und sich nach dem Einführen des Füll stempels (4) in die Einfüllöffnung (3) von außen neben der Einfüllöffnung (3) an die Form (2) oder die Vorrichtung zum Innenhochdruckumformen anlegt.