DE2503465C3 - Verfahren zum Umformen von rohrförmigen Rohlingen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Umformen von rohrförmigen Rohlingen in Hohlkörper mit stark unterschiedlichen Querschnittsformen durch hydraulisches Aufweiten mittels Innendruckbeaufschlagung und zusätzlicher Axialschubbeaufschlagung des Rohlings, wobei diese beiden Größen gesteuert verlaufen.

Verfahren dieser Art sind aus zahlreichen Veröffentlichungen bekannt, wofür als Beispiel die DE-OS 55 813 genannt sei.

Bei Verfahren, die nur mit einer Innendruckbeaufschlagung arbeiten (DFBO - Mitteilungen 1974, H. 1, Seite 6 und 7) nimmt infolge plastischer Verformung (Dehnung) die Wandstärke des Hohlteiles in Teilbereichen ab. Das erzielte Ergebnis ist mehr oder weniger zufällig. Keinesfalls kann hierbei ein Werkstück mit der Mindestwand des Ausgangsrohres gefertigt werden. Wandanstauchungen sind unmöglich.

Wird zusätzlich ein Axialdruck ausgeübt, so wird das Material aus den nachgeschobenen Rohfbereiehen in den Bereich starker Aufweitung gebracht. Durch dieses Verfahren müßten nunmehr Wanddickenschwächungen vermieden werden. Es hat sich jedoch gezeigt, daß

1. die herstellungsbedingten Maßabweichungen beim Ausgangsrohr oder Hohlkörper auch zu unerwünschten Maßabweichungen beim Fertig'eil führen,

2, die wechselseitige Beaufschlagung mit Innen- bzw. Axialdruck nur empirisch ermittelt werden konnte, da die Wandstärke während des Umformens nicht überwacht werden konnte und somit ein wirksames Regelprogramm mangels echter Meßgrößen nicht möglich war,

3. auf scharfe Ecken und Kanten mußte vielfach verzichtet werden, da die hierbei notwendigen Innendrücke nicht in beliebiger Höhe vesiügbar

ίο waren.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Anlage zu schaffen, womit die Herstellung von Hohlkörpern mit stark unterschiedlichen Querschnittsformen möglich ist, in dem Meß- und Verfahrensgrößen gekoppelt sind und mit dem ein programmiertes Fahren der Anlage erreicht werden kann.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß die Aufweitung mittels hydraulischen Innendruckes und überlagerter Schockwellen aus elektrischer Funkenentladung im Druckfluid erfolgt und Aufweitdruck und Axialschub einzeln nach Maßgabe der fortlaufend ermittelten Meßergebnisse (1. Abstand Rohroberfläche zur Formwand und 2. Wanddicke) gesteuert werden, wobei die Aufweitung abweichend von der freien Ausformung einer Blase durch die Schockwellen lokal gezielt erfolgen kann.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird nicht nur von den bekannten Maßnahmen: Steuern von Axialschub und Innendruck nebeneinander her, gleichzeitig oder in erforderlicher Aufeinanderfolge zum Zwecke der definierten Formbildung nach Kontur und Wandstärke Gebrauch gemacht und das Messen der Zwischenergebnisse und Nachsteuern der Regelgrößen eingeführt. Vielmehr kann als wesentliches Ergebnis der Erfindung individuell auf jeden Einzelrohling und dessen Ungleichmäßigkeiten eingehend die Umformung laufend geregelt von statten gehen mit dem Ergebnis

•to gleichförmiger Produkte von daher. Und zudem kann bedarfsweise Formgebung durch Schockwellen lokal gezielt erfolgen, deren Notwendigkeit oder Fortschritt von außen nicht kontrolliert werden kann und die von der freien Ausformung einer Blase aufgrund der voraussehbaren Oberflächenspannung abweicht.

Einem quasi statisch wirkenden Druckfluid Schockwellen zu überlagern ist als solches aus der DE-OS 19 66157 ebenso bekannt wie das Ausrichten der Wirkvorrichtung de/ Schockwellen auf gewünschte Werkstückteilfäden nach Maßgabe von der Formwand her ermittelter Meßgrößen.

In den Zeichnungen ist eine mögliche Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens schematisch dargestellt. Dabei zeigt die

Figur einen Schnitt durch die Anordnung, und zwar linksseitig mit eingefahrenem Druckwerkzeug und verformtem Hohlkörper und rechtsseitig die Anordnung vor Beginn der Verformung.
Wie die Zeichnung zeigt, nehmen die Halbschalen 1 die gleichmäßig verteilten Meßelemente 4 und 6 auf. Die Anordnung der Meßelemente ist daher so gewählt, daß an allen Stellen die Besonderheiten des Rohlings mit der gewünschten Form messend verfolgt werden können. Die Druckwerkzeuge 2 und 2a sind mit Kalibrierungs-

"Ί stopfen 7 und 8 versehen. Druckwerkzeug 2 ist mit einer Bohrung 5 für das Druckmedium und das Druckwerkzeug 2a mit Bohrungen 9 für die Elektroden 3 versehen. Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Ver-

fahrens werden nach Einlegen der Hohlkörper in die Halbformen 1 die Druckwerkzeuge 2 und 2a kalibrierend und abdichtend eingefahren. Pie Druckbeaufschlagung, d. h. axial und radial wird nach den von den Meßelementen 4 und 6 angegebenen Werten derart gezielt gesteuert, daß die gewünschte Formgebung und Wanddicke erreicht wird. Durch elektronische Auswertung der Meödaten und Einsatz bekannter Regelelemente kann der Ablauf des Verfahrens automatisiert werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Umformen von rohrförmigen Rohlingen in Hohlkörper mit stark unterschiedlichen Querschnittsformen durch hydraulisches Aufweiten mittels Innendnickbeaufschlagung und zusätzlicher Axialschubbeaufschlagung des Rohlings, wobei diese beiden Größen gesteuert verlaufen, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufweitung mittels hydraulischen Innendruckes und überlagerter Schockwellen aus elektrischer Funkenentladung im Druckfluid erfolgt und Aufweitdruck und Axialschub einzeln nach Maßgabe der fortlaufend ermittelten Meßergebnisse (!.Abstand Rohroberfläche — Formwand und 2. Wanddicke) gesteuert werden, wobei die Aufweitung abweichend von der freien Ausformung einer Blase durch die Schockwellen lokal gezielt erfolgen kann.

2. Anlage ?ur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch an sich bekannte Halbformen (1), zwei mit Kalibrierungsstopfen (7,8) versehene Druckwerkzeuge (2, 2a) durch Bohrungen (5,9) in den Druckwerkzeugen (2,2a) wobei die Bohrung (5) zur Zuführung des Druckmediums und die Bohrungen (9) zur Aufnahme der Elektroden dienen und ferner durch gleichmäßig in der Wand der Halbformen (1) verteilte Meßeinrichtungen (4, 6).

3. Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtungen (4,6) Schallschwinger sind.