DE3634654A1

DE3634654A1 - HOLLOW PROFILES MADE OF NON-FERROUS METALS AND THEIR ALLOYS WITH COLD-MOLDED BENDINGS, AND THE METHOD AND DEVICE FOR THEIR PRODUCTION

Info

Publication number: DE3634654A1
Application number: DE19863634654
Authority: DE
Inventors: Harald Kremnitz; Hans Allgaeuer; Martin Obersberger
Original assignee: Norsk Hydro ASA
Current assignee: Norsk Hydro ASA
Priority date: 1986-10-10
Filing date: 1986-10-10
Publication date: 1988-04-21
Also published as: EP0264082A3; EP0264082A2; DE3781501D1; EP0264082B1

Description

Die Erfindung betrifft Hohlprofile aus Nichteisenme tallen und deren Legierungen, insbesondere aus Aluminium und dessen Legierungen mit kaltverformten Biegungen, sowie Verfahren und Vorrichtung zu deren Herstellung.The invention relates to hollow profiles made of non-ferrous iron tallen and their alloys, especially of aluminum and its alloys with cold-formed bends, as well Method and device for their production.

So besitzen beispielsweise die bekannten Aluminium hohlprofile mit kaltverformten Biegungen Biegungsdurchmes ser, die den etwa doppelten Profildurchmesser nicht unter schreiten. Versuch, den Biegungsradius zu vermindern, füh ren in der Regel zu Rohrmaterialbruch im Biegungsbereich. Die verhältnismäßig großen Biegeradien der bekannten Alu miniumhohlprofile begrenzen die Einsatzmöglichkeit von Alu miniumhohlprofilen und schließen sie in den Fällen aus, in denen kleinere Biegedurchmesser aus Raumgründen oder aus anderen technischen Gründen gefordert werden.For example, the well-known aluminum hollow profiles with cold-formed bends water that does not under about twice the profile diameter stride. Try to reduce the radius of curvature tend to break pipe material in the bend area. The relatively large bending radii of the well-known aluminum Mini hollow profiles limit the possible use of aluminum hollow hollow profiles and exclude them in cases in those smaller bending diameters for space reasons or from other technical reasons.

Der Erfindung liegt unter Umgehung der aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile die Aufgabe zugrunde, ge bogene Profile aus Nichteisenmetallen und deren Legierun gen, insbesondere aus Aluminium und dessen Legierungen zur Verfügung zu stellen, die die Anwendungsmöglichkeit für Hohlprofile auf diesem Gebiet ganz allgemein erhöht, wobei insbesondere Kompakt bauweisen von Vorrichtungen mit gebogenen Hohlprofilen ermöglicht wer den sollen, die bisher ausgeschlossen waren. Die Aufgabe umfaßt auch eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung solcher gebogenen Hohlprofile, insbesondere aus Aluminiun und dessen Legierungen.The invention is bypassed from the prior art known disadvantages of the technology based on the task curved profiles made of non-ferrous metals and their alloys conditions, especially of aluminum and its alloys To make available the application for hollow profiles increased in this area in general, especially compact Construction of devices with curved hollow profiles enables who those who were previously excluded. The task also includes an apparatus and a method for producing such curved Hollow profiles, in particular made of aluminum and its alloys.

Die erfindungsgemäße Aufgabe wird durch die Hohlprofile gemäß den Ansprüchen 1 bis 5, die Verfahren gemäß den Ansprüchen 6 und 7 und die Vorrichtung gemäß den Ansprüchen 8 und 9 gelöst.The object according to the invention is achieved by the hollow profiles claims 1 to 5, the method according to claims 6 and 7 and the device according to claims 8 and 9 solved.

Die erfindungsgemäßen Hohlprofile, insbesondere Aluminiumhohlpro file, insbesondere in ihrer Ausführung als Strangpreß- oder Strangzieh rohre besitzen eine völlig glatte Innenfläche im Biegebereich und Biegungen, deren Biegeradius nur bis zum 0,4-fachen des Rohrdurchmessers entspricht. Erfindungsgemäß bevorzugt sind solche Hohlprofile mit Biegungen, deren Durchmes ser kleiner als das 1,5-fache des Profildurchmessers, ins besondere kleiner als der Profildurchmesser sind.The hollow profiles according to the invention, in particular aluminum hollow profiles file, especially in its execution as an extrusion or extrusion Pipes have a completely smooth inner surface in the bending area and Bends with a bending radius of only 0.4 times the Pipe diameter corresponds. Are preferred according to the invention such hollow profiles with bends, the diam smaller than 1.5 times the profile diameter, ins are particularly smaller than the profile diameter.

Die Erfindung wird anhand der Fig. 1 bis 5 näher erläutert.The invention is explained in more detail with reference to FIGS. 1 to 5.

Fig. 1 ist die Aufsicht auf den Biegungsbereich einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Aluminium hohlprofils in Rohrform; Fig. 1 is a plan view of the bending area of a preferred embodiment of the aluminum hollow profile according to the invention in tubular form;

Fig. 2 ist ein Querschnitt durch den nicht-gebogenen Bereich des Rohres gemäß Fig. 1; Fig. 2 is a cross section through the unbent portion of the tube of Fig. 1;

Fig. 3 ist die Seitenansicht einer bevorzugten Ausfüh rungsform des erfindungsgemäßen Biegedorns; Fig. 3 is a side view of a preferred embodiment of the mandrel according to the invention;

Fig. 4 ist der schematische Querschnitt durch eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Biegedorns; Fig. 4 is the schematic cross-section through an embodiment of the bending mandrel according to the invention;

Fig. 5 zeigt schematisch im Querschnitt die Funktions weise des erfindungsgemäßen Biegedorns im Vorgang der Bie gung. Fig. 5 shows schematically in cross section the function of the mandrel according to the invention in the process of bending supply.

Eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Hohlprofils, beispielsweise aus Aluminium, ist in Form ei nes Rohres in Fig. 1 wiedergegeben, wobei erfindungsgemäß der mit r bezeichnete Biegeradius etwa dem 0,4-fachen des Durchmessers D des Aluminiumrohres entspricht.A preferred embodiment of a hollow profile according to the invention, for example made of aluminum, is shown in the form of a tube in FIG. 1, the bending radius denoted by r according to the invention corresponding approximately to 0.4 times the diameter D of the aluminum tube.

Bei diesem gebogenen Rohr wird von einem stranggepreß ten oder stranggezogenen Aluminiumrohr ausgegangen, dessen bezüglich der späteren Biegung äußerere Randbereich 1 ge genüber dem inneren Randbereich 2 verdickt ist.In this bent tube, an extruded or extruded aluminum tube is assumed, the outer edge region 1 of which is thickened with respect to the inner edge region 2 with respect to the later bending.

Hierdurch wird gewährleistet, daß im Außenbereich der Biegung 1 genügend Material zur Verfügung steht, um einer seits Brüche und Risse in diesem Bereich während des Biege vorgangs zu vermeiden, wobei andererseits als Folge das gebogene Rohr in diesem Wandbereich 1 für die weitere Verwendung ausreichende Materialstärke aufweist.This ensures that enough material is available in the outer region of the bend 1 to avoid breakages and cracks in this area during the bending process, on the other hand, as a result, the bent tube in this wall region 1 has sufficient material thickness for further use .

In Fig. 2 ist das Ausgangsrohr für das gebogene Rohr gemäß Fig. 1 im Querschnitt wiedergegeben, wobei der bezüg lich der späteren Biegung äußere Bereich 1 gegenüber dem inneren Bereich 2 deutlich verdickt ist.In Fig. 2, the output tube for the bent tube according to FIG. 1 is shown in cross section, the bezüg Lich the later bend outer area 1 is significantly thickened compared to the inner area 2 .

Eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Biegedorns, der für die Herstellung beispielsweise des gebogenen Rohres gemäß Fig. 1 benötigt wird, ist in Fig. 3 wiedergegeben.An embodiment of the bending mandrel according to the invention, which is required for the production, for example, of the bent tube according to FIG. 1, is shown in FIG. 3.

Dieser Biegedorn besteht in an sich bekannter Weise aus einem stabförmigen Bauteil 3 und den daran angeordne ten Gliedern 4, 5.This bending mandrel consists in a manner known per se from a rod-shaped component 3 and the members 4 , 5 arranged thereon.

Erfindungsgemäß bestehen die einzelnen Glieder 4, 5 aus sich überlappenden ineinander greifenden Halbkugelab schnitten, wobei der größte Durchmesser Y des letzten Glie des 5 größer als der der übrigen Glieder 4 ist und den Durchmesser X des zu verbiegenden Rohres aufweist.According to the invention, the individual links 4 , 5 are cut from overlapping interlocking hemisphere sections, the largest diameter Y of the last section of 5 being larger than that of the other links 4 and having the diameter X of the pipe to be bent.

Die schematische Querschnittswiedergabe gemäß Fig. 4 zeigt eine bevorzugte Verbindungsform der einzelnen Glie der 4, 5 mittels einer mittig geführten Gliederkette 6, die in dem stabförmigen Bauteil 3 verankert ist.The schematic cross-sectional representation according to FIG. 4 shows a preferred connection form of the individual links of FIGS. 4 , 5 by means of a centrally guided link chain 6 , which is anchored in the rod-shaped component 3 .

Ebenso geht aus dieser Figur bei A hervor, daß bevor zugt die Glieder derart ausgebildet sind, daß sie selbst in gekrümmtem Stand des Werkzeugs einander überlappen, bzw. ineinander greifen, so daß sich in Gegenrichtung zum Dornauszug keine Öffnung an der Außenseite 2 des gebogenen Rohres zwischen den einzelnen Gliedern bildet, wodurch bei Auszug des Biegedorns aus dem Rohr Rohrinnenwandverletzun gen vermieden werden.Likewise, this figure at A shows that before the links are formed such that they overlap or engage in one another even in the curved state of the tool, so that there is no opening on the outside 2 of the bent tube in the opposite direction to the mandrel extension forms between the individual links, whereby tube inner wall injuries are avoided when pulling out the mandrel from the tube.

Im Prinzip können auch Glieder Verwendung finden, die in gebogenem Zustand des Werkzeugs zwischen einander eine Öffnung aufweisen; dann jedoch sind sie derart zu wählen, daß ihre untere Kante in Richtung Dornauszug auf die Ver bindungsglieder 6 derart hin umgebogen sind, daß dieser Bereich einen kleineren Biegeradius als der der anliegen den verbogenen Rohrwand aufweist, so daß durch diesen Kan tenbereich des Gliedes Rohrinnenwandverletzungen nicht er folgen können.In principle, links can also be used which have an opening between one another when the tool is bent; then, however, they are to be chosen such that their lower edge is bent towards the mandrel extension on the connecting links 6 in such a way that this area has a smaller bending radius than that of the bent tube wall, so that through this edge region of the member the inner tube wall injuries are not he can follow.

In der Fig. 5 ist schematisch eine besonders bevorzug te Ausführungsform des erfindungsgemäßen Biegedorns wieder gegeben, wobei gemäß dieser Figur sich der Biegedorn noch in dem umgebogenen Rohr befindet.In FIG. 5, a particularly Favor th embodiment of the bending mandrel according to the invention is given again schematically, this figure is in accordance with the mandrel still in the bent tube.

In diesem Fall bestehen die Biegedornglieder 4 aus Kugelabschnitten und das letzte Glied 5 aus einer Kugel.In this case, the mandrel links 4 consist of spherical sections and the last link 5 consists of a ball.

Die Kugelabschnitte sind derart ineinandergreifend und überlappend angeordnet, daß das Glied 4 a, das unmittelbar am stabförmigen Bauteil 3 angeschlagen ist, das benachbarte Kugelabschnittsglied 4 b überlappt, dieses wiederum das Ku gelabschnittsglied 4 c usw.The spherical sections are so interlocking and overlapping that the link 4 a , which is struck directly on the rod-shaped component 3 , overlaps the adjacent spherical section member 4 b , this in turn the Ku gel section section 4 c , etc.

Als erfindungswesentliches Merkmal geht aus dieser Figur hervor, daß das letzte Glied 5, das zudem als Voll kugel ausgebildet ist, den größten Durchmesser, und zwar den des zu verbiegenden Rohres (D=X) aufweist; die nach folgenden Glieder unterscheiden sich hinsichtlich ihres größten Durchmessers entsprechend den Angaben zur Fig. 5.As a feature essential to the invention, this figure shows that the last link 5 , which is also designed as a solid ball, has the largest diameter, namely that of the pipe to be bent (D = X) ; the following sections differ in terms of their largest diameter in accordance with the information on FIG. 5.

Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Biegever fahrens mit dem erfindungsgemäßen Biegedorn werden im übri gen die an sich bekannten entsprechenden Sonderbiegewerk zeuge Biegeschablone, Faltenglattschuh, Spannbacke etc. verwendet.When performing the Biegever invention driving with the mandrel according to the invention are otherwise against the known special bending plant witness bending template, smooth shoe, clamping jaw etc. used.

Zu den bevorzugten Nichteisenmetallen und ihren Legie rungen zählen Aluminiumlegierungen, Kupferlegierungen, Mag nesiumlegierungen, Messinglegierungen, Siliziumlegierungen, Manganlegierungen, wobei alle angeführten Legierungen in unterschiedlichen Mischungsverhältnissen untereinander an gewendet werden, beispielsweiseAmong the preferred non-ferrous metals and their alloy stations include aluminum alloys, copper alloys, mag nesium alloys, brass alloys, silicon alloys, Manganese alloys, with all alloys listed in different mixing ratios be turned, for example

Al Mn 1 Mg 1
Al Mn 1
Al Si 0,5
Mg Al 4 Si 1
Mg Mn 2
Al Cu 10
Al Mn Cu
Al Ti 0,1
Al Si 2 0
Mg Al 6 Zu 1
Mg Al 3 Zu.Al Mn 1 Mg 1
Al Mn 1
Al Si 0.5
Mg Al 4 Si 1
Mg Mn 2
Al Cu 10
Al Mn Cu
Al Ti 0.1
Al Si 2 0
Mg Al 6 to 1
Mg Al 3 Zu.

Claims

1. Hollow profiles made of non-ferrous metals and their alloy with cold deformed bends with an inner bend radius that is less than twice the diameter of the to bend profile in the bending plane.

2. Hollow profiles according to claim 1 made of aluminum and alloys.

3. hollow profiles according to claim 1 and / or claim 2, characterized in that the inner Bending radius less than 1.5 times the diameter of the profile to be bent.

4. Hollow profiles according to at least one of the previous ones the claims, characterized, that the inner tube wall in the bend area grooved and is smoothed without scraping.

5. Hollow profiles according to at least one of the before forthcoming claims in the form of extrusion or strand draw tubes.

6. Process for the production of hollow profiles according to at least one of claims 1 to 5, characterized characterized that the Hohlpro fil in a manner known per se using a Bie mandrel is bent, the mandrel interlocking fender, overlapping links in spherical section, half has spherical section or disc shape, and the through the links measure towards the middle of the link chain shrinks and towards the end down to the profile diameter he enlarged.

7. The method according to claim 6, characterized ge indicates that the to be bent Hollow profile on one side increased wall thickness range points, this area at the bend to the outside facing wall area of the bend.

8. Device for producing the hollow professional le according to at least one of claims 1 to 5 or for Method according to at least one of claims 6 and 7, in Shape of a mandrel with individual, interconnected limbs, characterized, that the limbs as interlocking, overlapping Spherical, hemisphere or disc segments are formed and are interconnected, the diameter of the Glie which shrinks towards the middle of the link chain and towards End enlarged up to the profile diameter.

9. The device according to claim 8, characterized ge indicates that the diameter of the front Ren link of the chain about 1 mm smaller than the profile diameter ser, the smallest diameter in the middle of the Glie derchain about 8/10 to 9/10 of the profile diameter and the Diameter of the last link in the link chain is the same the profile diameter.