DE19920882B4 - Verfahren zum Abdichten eines Füllstempels gegenüber der Einfüllöffnung eines Werkstückes und Füllstempel zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Verfahren zum Abdichten eines Füllstempels gegenüber der Einfüllöffnung eines Werkstückes und Füllstempel zur Durchführung des Verfahrens Download PDF

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    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
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    • B21D26/00—Shaping without cutting otherwise than using rigid devices or tools or yieldable or resilient pads, i.e. applying fluid pressure or magnetic forces
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Abstract

Mit einer Dichtung ausgebildeter Füllstempel (4) zum Verschließen einer Einfüllöffnung (3) und anschließendem Einfüllen des Druckmediums in ein Werkstück (1), das in einer Form (2) liegend mittels Innenhochdruck umgeformt wird, wobei der Querschnitt des Füllstempels (4) geringfügig kleiner ist, als der zugehörige Querschnitt der Einfüllöffnung (3), der Füllstempel (4) mit einem Rohrabschnitt (11) aus elastischem Werkstoff versehen ist und der Rohrabschnitt (11) nach dem Einführen des Füllstempels (4) in die Einfüllöffnung durch axiales Verspannen der Enden des Rohrabschnittes (11) axial dadurch verkürzt wird, dass der Füllstempel (4) endseitig einen Spannflansch (12) aufweist, der am Rohrabschnitt (11) anliegt und sich nach dem Einführen des Füllstempels (4) in die Einfüllöffnung (3) in Axialrichtung zum Grundkörper (6) hin bewegt, dadurch gekennzeichnet, dass der Spannflansch (12) axialbeweglich mit einem Mitnehmer (10) verbunden ist, der die Einfüllöffnung (3) seitlich nach außen überragt und sich nach dem Einführen des Füllstempels (4) in die Einfüllöffnung (3) von...

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Füllstempel zum Verschließen einer Einfüllöffnung und anschließendem Einfüllen des Druckmediums beim Innenhochdruckumformen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
  • Zum Innenhochdruckumformen von Werkstücken, die in einer sie von außen umschließenden Form liegen, wird die Umformflüssigkeit unter hohem Druck in das Werkstück eingebracht. Dabei ist es erforderlich, den Füllstempel in die Einfüllöffnung des Werkstückrohlings derartig einzubringen, daß ein sicheres Abdichten zwischen 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 verbunden ist. Nachteilig hierbei tritt ein erheblicher Verschleiß am Einfüllteil des Füllstempels 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 Werkstückes 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 A1 zeigt die Ausbildung eines Füllstempels aus elastischem Werkstoff.
  • Den in Bezug auf die Erfindung nächstliegenden Stand der Technik bildet die DE 196 53 463 A1 . Aus dieser Druckschrift ist ein Füllstempel mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Patentanspruch 1 bekannt. Bei der Ausbildung einer Abdichtung entsprechend diesem bekannten Füllstempel besteht der Nachteil, daß hier eine aufwendige und sehr verschleißanfällige Spanneinrichtung, die durch den Zuführkanal geführt wird, vorgesehen werden muß.
    •
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ausgehend von dem nächstliegenden Stand der Technik die Spanneinrichtung zu vereinfachen und unanfällig gegen Verschleiß zu gestalten.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Füllstempel mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Anspruch 2 beschreibt eine vorteilhafte Weiterbildung des Füllstempels nach Anspruch 1.
  • 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 erfindungsgemäßen Ausbildung des Füllstempels 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 zentrale 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 Führungsschaft 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 Führungsschaft 7 des Grundkörpers 6 ist diesen umgebend ein Rohrabschnitt 11 aus einem elastischen Werkstoff angeordnet. Endseitig am Füllstempel 4 liegt vor dem Rohrabschnitt 11 ein Spannflansch 12. Spannflansch 12 und Mitnehmer 10 sind über Zuganker 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 abgedichtetem 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 mitvollziehen. 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 verkürzend soweit verdickt, bis er nahezu vollständig an die Innenwand der Einfüllöffnung 3 anliegt. Dadurch wird eine sichere Abdichtung zwischen Füllstempel 4 und Einfüllöffnung 3 erreicht, wobei auch größere Toleranzen der Form der Einfüllöffnung 3 ausgeglichen werden können. Eine wenigstens abschnittsweise Ausbildung des Führungsschaftes 7 mit einem sich nach außen erweiternden Kegelabschnitt 15 oder entsprechenden Formflächen unterstützt das Verformen des Rohrabschnittes 11 und damit das Abdichten.
    •
    • 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 (2)

  1. Mit einer Dichtung ausgebildeter Füllstempel (4) zum Verschließen einer Einfüllöffnung (3) und anschließendem Einfüllen des Druckmediums in ein Werkstück (1), das in einer Form (2) liegend mittels Innenhochdruck umgeformt wird, wobei der Querschnitt des Füllstempels (4) geringfügig kleiner ist, als der zugehörige Querschnitt der Einfüllöffnung (3), der Füllstempel (4) mit einem Rohrabschnitt (11) aus elastischem Werkstoff versehen ist und der Rohrabschnitt (11) nach dem Einführen des Füllstempels (4) in die Einfüllöffnung durch axiales Verspannen der Enden des Rohrabschnittes (11) axial dadurch verkürzt wird, dass der Füllstempel (4) endseitig einen Spannflansch (12) aufweist, der am Rohrabschnitt (11) anliegt und sich nach dem Einführen des Füllstempels (4) in die Einfüllöffnung (3) in Axialrichtung zum Grundkörper (6) hin bewegt, dadurch gekennzeichnet, dass der Spannflansch (12) axialbeweglich mit einem Mitnehmer (10) verbunden ist, der die Einfüllöffnung (3) seitlich nach außen überragt und sich nach dem Einführen des Füllstempels (4) in die Einfüllöffnung (3) von außen neben der Einfüllöffnung (3) an die Form (2) oder die Vorrichtung zum Innenhochdruckumformen anlegt.
  2. Füllstempel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Rohrabschnitt (11) einen Führungsschaft (7) zentral umgibt und der Führungsschaft (7) vollständig oder abschnittsweise mit einem sich nach außen erweiternden Kegelabschnitt (15) ausgebildet ist.
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