DE2361215A1

DE2361215A1 - Verfahren zur herstellung von hohlkoerpern

Info

Publication number: DE2361215A1
Application number: DE2361215A
Authority: DE
Inventors: Peter Dipl Ing Dr Krohn
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1973-12-08
Filing date: 1973-12-08
Publication date: 1975-06-12

Description

VOLKSWAGEHWERK Aktiengesellschaft

318 Wolfsbur, g Unsere Zeichen: K 16O5 1702-pt-gn-fi

r. \l 73

Verfahren zur Herstellung von Hohlkörpern

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von aus zwei Halbschalen bestehenden Hohlkörpern aus Blech.

Üblicherweise werden solche Hohlkörper aus Blech in der Weise hergestellt, daß zwei Halbschalen aus Blech vorgefertigt, d.h. gepreßt oder gezogen werden und anschließend an ihren Kanten miteinander verschweißt werden. Bei vollsymmetrischen Hohlkörpern können diese Halbschalen mittels eines einzigen Werkzeuges angefertigt· werden. Dies ist jedoch nicht mehr möglich, wenn der herzustellende Hohlkörper zwei nur spiegelbildlich gleiche Halbschalen besitzt. In solch einem Falle muß für die Herstellung der beiden Halbschalen jeweils ein gesondertes Werkzeug vorhanden sein.

Aufgäbe der Erfindung ist es, ein wirtschafliches und einfaches Verfahren zur Herstellung eines Hohlkörpers der eingangs genannten Art anzugeben, welches auch zur Herstellung eines Hohlkörpers mit nur spiegelbildlich gleichen Halbschalen nur ein einziges Werkzeug benötigt.

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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwei Blechteile unter Zwischenfügung eines Treibmediums aufeinandergelegt, an ihren Kanten luftdicht miteinander verbunden und anschließend durch Erhitzen aufgebläht werden. In Weiterbildung der Erfindung werden zwei durch Pressen, Tiefziehen o.ä, schalenförmig vorgeformte Blechteile ineinanderliegend an ihren Kanten luftdicht miteinander verbunden, so daß sich das innenliegende schalenförmige Blechteil beim anschließenden Erhitzen nach außen umstülpt. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung werden in den Blechteilen Rippen, Sicken, Warzen, Augen o.a. eingeformt, wobei vorzugsweise zumindest ein Teil der eingeformten Rippen, Sicken, Warzen, iugen o.a. unter Berücksichtigung der Materialeigenschaften und der übrigen Abmessungen der Blechteile so ausgebildet wird, daß sie trotz des Aufblähens bzw. Umstülpens in ihrer ursprünglichen Ausbildung weitgeheni erhalten bleiben. In einer anderen Weiterbildung der Erfindung wird zumindest ein Teil der eingeformten Rippen, Sicken, Warzen, Augen o.a. unter Berücksichtigung der Materialeigenschaften und der übrigen Abmessungen der Blechteile so ausgebildet, daß sie beim Aufblähen bzw. Umstülpen ebenfalls umgestülpt werden.

Anhand einiger in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele werden die Erfindung und weitere Ausgestaltungen der Erfindung erläutert.

In der Zeichnung zeigen

die Figuren 1a und 1b in schematischer Darstellung das Herstellungsprinzip eines Hohlkörpers unter Verwendung zweier weitgehend ebener Blechteile,

die Figuren 2a und 2b ebenfalls in schematischer Darstellung

das Herstellungsprinzip eines Hohlkörpers unter Verwendung zweier durch Pressen o.a. schalenförmig vorgeformter Blechteile,

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die Figuren 3a und 3b ein weiteres Ausführungsbeispiel für die

Verwendung vorgeformter Blechteile und

die Figuren 4& und 4b eine Drauf- und Seitenansicht eines Hohlkörpers mit zwei, abgesehen von den eingeformten Sicken, spiegelbildlich gleichen Halbschalen aus Blech.

In Figur 1a sind zwei gestanzte,, ebene Blechteile 1 und 2 aufeinandergelegt und an ihren Kanten 3 imd 4 luftdicht miteinander ■ verbunden. Dargestellt ist lediglich ein Schnitt durch diese beiden Bleche. Die Verbindung zwischen den beiden Blechen 1 und an ihren Kanten J> und 4 kann entweder durch Schweißen, Löten oder auch durch Kleben erfolgen. Bevor die beiden Blechteile und 2 luftdicht miteinander verbunden werden, wird ein geeignetes Treibmedium zwischen die beiden Bleche gebracht. Dieses Treibmedium kann flüssig oder auch fest sein. Nach dem luftdichten Verbinden der beiden Blechteile 1 und 2 werden sie, beispielsweise in einem Ofen,erhitzt. Durch das Erhitzen verdampft bzw. vergast das zwischen die beiden Bleche gebrachte Treibmedium unter Volumenzunahme. Der dabei entwickelte Dampfdruck bewirkt, daß sich die miteinander verbundenen Blechteile 1 und 2, wie in Figur 1b dargestellt, aufblähen und einen Hohlkörper bilden. Das Treibvolumen ist abhängig von der Art und der eingesetzten Menge des Treibmediums sowie von der Höhe der Temperatur, auf welche die Bleche während-des Erhitzens gebracht werden. Die Temperatur muß dabei so hoch gewählt werden, daß einerseits das verdampfende bzw. vergasende Treibmedium einea für das Aufblähen bzw. Umstülpen ausreichenden Dampfdruck entwickelt, andererseits aber noch so niedrig, daß der sich bildende Hohlkörper nicht infolge eines zu hohen Dampfdruckes explodiert. Als Treibmedium eignen sich prinzipiell alle Medien, die verdampft oder vergast werden können. Geeignet sind daher, um nur einige Beispiele zu nennen, Wasser, Öl, Korrosionsschutzöl oder Fett. Die Art, in der das Treibmedium zwischen die beiden Blechteile 1 und 2 gebracht wird, spielt

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für das prinzipielle Funktionieren des erfindungsgemäßen Verfahrens keine Rolle. So ist es z.B. möglich, das Treibmedium in vorhandene oder "besonders dafür eingeformte Vertiefungen im Blech einzufüllen. Möglich ist es auch, das Treibmedium in Form eines dünnen Filmes auf die Blechteile aufzubringen. Me Verwendung eines solchen Filmes ist besonders vorteilhaft, weil die handelsüblichen Tiefziehbleche üblicherweise bereits mit einem dünnen Film aus einem Korrosionsschutzöl versehen sind. Als Blech ist grundsätzlich jedes Blech, zu verwenden, das "bleibend verformbar ist. Die Verwendung von Tiefziehblechen aus Stahl bietet sich an. Geeignet sind jedoch auch Bleche aus Aluminium o.a. .

In Figur 2a sind zwei beispielsweise durch Pressen schalenförmig vorgeformte Blechteile 1 und 2 ineinanderliegend an ihren Kanten 3 und 4 luftdicht miteinander verbunden. Beide Teile sind identisch ausgebildet. Im mittleren Bereich der beiden Blechteile ist jeweils eine Vertiefung im Blech, beispielsweise eine Sicke oder eine Warze 5 bzw. 6 vorgesehen. Wie Figur 2b zeigt, wird das innenliegende schalenform!ge Blechteil 1 durch den "beim anschließenden Erhitzen entstehenden Dampfdruck nach außen umgestülpt. Man erkennt, daß in der einen Hälfte 2

des durch das erfindungsgemäße Verfahren entstandenen Hohlkörper® eine eingelassene Sicke 5 o.a. und in der anderen Hälfte 1 eine erhabene Rippe 6 o.a. vorhanden ist. An diesem Ausführungsbeispiel wird ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens deutlich sieht "bar. Obgleich die beiden Hälften 1 und 2 unterschiedlich ausgebildet sind, da die eine Hälfte eine eingelassene Sicke und die andere Hälfte eine erhabene Rippe enthält, genügt, wie Figur 2a zeigt, zur Herstellung der beiden schalenförmig vorgeformten Blechteile 1 und 2 ein einziges Werkzeug. Im Ausführungsbeispiel gemäß den Figuren 2a und 2b besitzen die ineinandergelegten schalenförmig ausgebildeten Blechteile 1 und 2 je eine eingelassene Sicke 5 bzw. 6. Der in Figur 2b dargestellte Hohlkörper mit einer ein-

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gelassenen Sicke auf der einen Seite und einer erhabenen Rippe auf der anderen Seite ergäbe sich natürlich auch, wenn die ineinanderliegenden schalenförmig vorgeformten Blechteile 1 und 2 im Gegensatz zu der Ausführung in der !Figur 2a statt einer eingelassenen Sicke eine erhabene Rippe aufwiesen. In einem solchen Falle bliebe die Rippe im nichtverformten Blechteil erhalten, während sich in dem Blechteil, der durch das Erhitzen umgestülpt wird, eine eingelassene Sicke ergäbe. Voraussetzung dafür ist jedoch, daß die im vorgeformten Blechteil vorgesehene Rippe unter Berücksichtigung der Materialeigenschaften und der übrigen Abmessungen des Blechteiles so ausgebildet wird, daß sie trotz des Umstülpens in ihrer ursprünglichen Ausbildung weitgehend erhalten bleibt.

In Figur 3a sind wiederum zwei durch Pressen, Tiefziehen o.a. schalenförmig vorgeformte Blechteile 1 und 2 ineinanderliegend an ihren Kanten 3 und- 4 luftdicht miteinander verbunden worden. Im Gegensatz zur Figur 2a besitzen die Blechteile 1 und 2 dieses Mal keine eingelassene Sicke o.a., sondern eine erhabene breite Rippe 5 bzw. 6 o.a. . Die Rippe 6 im Blechteil 1 soll unter Berücksichtigung der Materialeigenschaften des Blechteiles 1 und der übrigen Abmessungen dieses Blechteiles so ausgebildet sein, daß sie beim Umstülpen ebenfalls umgestülpt wird. Dies kann z.B. dadurch erreicht werden, daß die Seitenflächen der Rippe 6 möglichst flach verlaufen und daß die gesamte Rippe relativ breit ausgeführt wird. Figur Jb zeigt, daß in diesem Falle ein Hohlkörper entsteht, der zwei Hälften mit je einer erhabenen Rippe 5 bzw. 6 o.a. besitzt.

In den Figuren 4a und 4° is* iⁿ schematischer Barstellung die· Drauf- und Seitenansicht eines Hohlkörpers gezeigt, um die vielfältigen Möglichkeiten des erfindungsgemäßen Verfahrens zu verdeutlichen. Figur 4*· läßt erkennen, daß dieser Hohlkörper, abgesehen von den eingeformten Sicken und. Rippen aus zwei spiegelbildlich gleichen Halbschalen 1 und 2 aus Blech besteht.' Figur 4a läßt erkennen, daß es bei den herkömmlichen

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Herstellungsverfahren nicht möglich wäre, mit nur einem Werkzeug auszukommen. Im Gegensatz dazu können "beim erfindungsgemäßen Verfahren die beiden schalenförmig vorgeformten Blechteile 1 und 2 mittels nur eines Werkzeuges hergestellt werden« Me so vorgeformten identischen Blechteile 1 und 2 werden wie in den Figuren 2 und 5 gezeigt ineinandergelegt und an ihren Kanten luftdicht miteinander verschweißt, verlötet oder verklebt. Die im Ausführungsbeispiel gemäß Figur 4 vorgesehenen Sicken und Rippen sind in ihren Abmessungen so auf die Abmessungen des umzustülpenden Blechteiles und auf dessen Materialeigenschaften abgestimmt, daß sie trotz des TJmstülpens des Blechteiles ihre ursprüngliche Ausbildung weitgehend behalten.

In der Eegel dürfteifür die beiden Blechteile 1 und 2 gleiche Blechstärken verwendet werden. In vielen Fällen kann es jedoch zweckmäßig sein, das umzustülpende Blechteil, in den Figuren 2 und 3 also das Blechteil 1, aus etwas dünnerem Blech herzustellen. Auch das umgekehrte Verhältnis ist möglich.

In den Schnittdarsteilungen gemäß den Figuren 1 bis 3 sind entweder ebene oder schalenförmig vorgeformte Blechteile miteinander verbunden und anschließend ohne weitere Hilfsmittel aufgebläht worden. Denkbar wäre es jedoch auch, die luftdicht miteinander verbundenen Blechteile zum Erhitzen in eine Form einzulegen, welche der gewünschten äußeren Ausbildung des Hohlkörpers entspricht. Auf diesem Wege wäre es auch möglich, bei Verwendung von weitgehend ebenen Blechteilen, wie sie in Figur 1a dargestellt sind, eine definierte Kontur des Hohlkörpers auszubilden.

Der wesentliche Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist darin zu sehen, daß es mit ihm möglich ist, einen aus zwei Halbschalen bestehenden Hohlkörper aus Blech auch dann mit

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nur einem Werkzeug herzustellen, wenn die beiden Halbschalen einander nur spiegelbildlich gleich sind. Es ist sogar möglich, die ineinanderlxegenden, schalenförmig vorgeformten Blechteile, wie sie insbesondere in den Figuren 2a und 3a dargestellt sind, in besonders vorteilhafter Weise aus zwei aufeinanderliegenden Platinen in nur einem Hub in ein und demselben Werkzeug herzustellen. Bei den herkömmlichen Herstellungsverfahren konnte nur dann ein einziges Werkzeug zur Herstellung der schalenförmigen vorgefertigten Blechteile verwendet werden, wenn beide Hälften gleich waren.

Bas erfindungsgemäße Verfahren macht es daher u.a. auch möglich, das Stanzen, Pressen oder Tiefziehen und luftdichte Verbinden der Kanten mittels eines einzigen kombinierten Werkzeuges durchzuführen. In ein solches kombiniertes Werkzeug könnten gleichzeitig zwei aufeinanderliegende Bleche eingebracht werden, gemeinsam gestanzt, gepreßt oder tiefgezogen und anschließend gemeinsam luftdicht an den Kanten verschweißt, verlötet oder verklebt werden.

Die Inwendungsmöglichkeiten des erfindungsgemäßen Verfahrens sind vielfältig. Es ist beispielsweise geeignet zur Herstellung von Benzintanks, Druckbehältern jeglicher Art u.a. .

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Claims

ANSPRÜCHE

1,!Verfahren zur Herstellung von aus zwei Halbschalen bestehenden Hohlkörpern aus Blech, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Blechteile (1,2) unter Zwischenfügung eines Treibmediums aufeinandergelegt, an ihren Kanten luftdicht miteinander verbunden und anschließend durch Erhitzen aufgebläht werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei insbesondere gestanzte, weitgehend ebene Blechteile (1,2) aufeinandergelegt, an ihren Kanten (5,4) luftdicht miteinander verbunden und aufgebläht werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei durch Pressen, Tiefziehen o.a. schalenförmig vorgeformte Blechteile (1,2) ineinanderliegend an ihren Kanten (3»4) luftdicht miteinander verbunden werden, so daß sich das innenliegende schalenförmige Blechteil (1) beim anschließenden Erhitzen nach außen umstülpt.
4. Verfahren nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die ineinanderliegenden, schalenförmig vorgeformten Blechteile aus zwei aufeinanderliegenden Platinen in nur einem Hub in ein und demselben Werkzeug hergestellt werden.
5. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3» dadurch gekennzeichnet, daß zwei identisch ausgebildete Blechteile (1,2) verwendet werden.
6. Verfahren nach Anspruch 2 oder 5> dadurch gekennzeichnet, daß die luftdicht miteinander verbundenen Blechteile (1,2) zum Erhitzen in eine der gewünschten äußeren Ausbildung des Hohlkörpers entsprechende Torrn eingelegt werden.

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7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in den Blechteilen (1,2) Hippen, Sicken, Warzen, Augen o.a. (5,6) eingeformt sind.
8. Verfahren nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil der eingeformten Rippen, Sicken, Warzen, Augen o.a. (5,6) unter Berücksichtigung der Materialeigenschaften und der übrigen Abmessungen der Blechteile (1,2) so ausgebildet wird, daß sie trotz des Aufblähens bzw. Umstülpens in ihrer ursprünglichen Ausbildung weitgehend erhalten bleiben.
9. Verfahren nach Anspruch 7? dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil der eingeformten Rippen, Sicken, Warzen, Augen o.a. (5,6) unter Berücksichtigung der Materialeigenschaften und der übrigen Abmessungen der Blechteile (1,2) so ausgebildet wird, daß sie beim Aufblähen bzw. Umstülpen ebenfalls umgestülpt werden.
10.Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 9» dadurch gekennzeichnet, daß für die beiden Blechteile (1,2) gleiche oder unterschiedliche Blechstärken verwendet werden.
11,Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das umzustülpende Blechteil aus etwas dünnerem Blech hergestellt wird.
12.Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das umzustülpende Blechteil aus etwas dickerem Blech hergestellt wird.
13.Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß ein flüssiges oder festes Treibmedium verwendet wird.

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14.Verfahren nach Anspruch 15» dadurch gekennzeichnet, daß Wasser verwendet wird.
15.Verfahren nach Anspruch 13» dadurch gekennzeichnet, daß Öl verwendet wird.
16.Verfahren nach Anspruch I3, dadurch gekennzeichnet, daß Korrosionsschutzöl verwendet wird.
17.Verfahren nach Anspruch I3, dadurch gekennzeichnet, daß Fett verwendet wird.
18.Verfahren nach einem der Ansprüche I3 his I7» dadurch gekennzeichnet, daß das Treibmedium in vorhandene oder besonders dafür eingeformte Sicken o.a. eingefüllt wird.
^•Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 17» dadurch gekennzeichnet, daß das Treibmedium in Form eines dünnen Films auf die Blechteile aufgebracht wird.
20.Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis I9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanten der beiden Blechteile miteinander verschweißt, verlötet oder verklebt werden.
21.Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß das Stanzen, Pressen oder Tiefziehen und luftdichte Verbinden der Kanten mittels eines einzigen kombinierten Werkzeuges durchgeführt wird, in welches zwei aufeinanderliegende Bleche eingebracht werden.

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