DE4416147A1 - Verfahren zum Herstellen eines Längshohlkörpers und hierfür einsetzbare Innenhochdruckumformpresse - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einerseits ein Verfahren zum Herstellen eines metallischen Längshohlkörpers mit in Längsrichtung variierender Querschnittskontur nach dem Innenhochdruckumformverfahren in einer Innenhochdruckumformpresse und andererseits eine Innenhochdruckumformpresse für dieses Verfahren, mit einem Druckmittelzuführungswerkzeug.

Die Herstellung von gekrümmten metallischen Längshohlkörpern nach dem Innenhochdruckumformverfahren ist allgemein bekannt (vgl. Industrie-Anzeiger, 88. Jahrgang Nr. 77 vom 10. Mai 1966, Seiten 769 bis 772 und Nr. 48 vom 17. Juni 1966, Seiten 1001 bis 1004). In der bisherigen Praxis geht man dabei stets von einem gleichbleibenden Querschnitt aufweisenden Rohrabschnitt aus. Insoweit ist das Verfahren bezüglich der herstellbaren Längshohlkörper aber beschränkt, weil das Wandmaterial des Rohrabschnittes nur bis zu einem gewissen Grade ohne Zerbersten verformbar ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, im Rahmen der zuvor beschriebenen Maßnahmen Längshohlkörper mit Querschnittsänderungen herzustellen, die beim Ausgehen von einem Rohrabschnitt mit gleichbleibendem Querschnitt nicht möglich sind.

Hierzu lehrt die vorliegende Erfindung in verfahrensmäßiger Hinsicht, daß zunächst eine Blechplatine aus zwei flächenmäßig identischen Platinenteilen hergestellt wird, die jeweils - abgesehen von im Bereich der Längsränder vorgesehenen zusätzlichen Verbundflächenteilen - in Längsrichtung mindestens die Länge des Längshohlkörpers und in Querrichtung höchstens die halbe Länge der jeweiligen Querschnittskontur aufweisen, daß die beiden Platinenteile aufeinandergelegt und im Bereich der Verbundflächenteile miteinander verbunden werden und daß danach die Blechplatine durch Einleiten des Druckmittels zwischen die beiden Platinenteile aufgeweitet wird.

Die Erfindung geht hierbei von der Erkenntnis aus, daß die im Rahmen der bekannten Maßnahmen begrenzten Materialmengen, die durch axiales Stauchen im Zuge des Aufweitens nachgeliefert werden können, mehr als kompensierbar sind, wenn man von einer gedoppelten Blechplatine ausgehet, die gleichsam das in eine Ebene abgewickelte Endprodukt in zwei gleich großen Teilen enthält und zusätzlich die Verbundflächenteile zum Verbinden dieser beiden Teile aufweist. Unter diesen Umständen sind Querschnittsänderungen möglich, die im Rahmen der bekannten Maßnahmen nicht mehr realisierbar sind.

Für die weitere Ausgestaltung bestehen im Rahmen der Erfindung mehrere Möglichkeiten. So kann die Komplexität des herzustellenden Endproduktes weiter erhöht werden, wenn die Blechplatine im Zuge des Schließens der Innenhochdruckumformpresse in der zur Blechplatine senkrechten Ebene gekrümmt wird. Die entsprechende Arbeit braucht dann nicht mehr im Zuge des Aufweitens geleistet zu werden. Im Gegensatz zu den bekannten Maßnahmen weist der aus der Innenhochdruckumformpresse entnommene Längshohlkörper dann natürlich noch die miteinander verbundenen Verbundflächenteile auf. Das ist in vielen Fällen, wie z. B. in der Automobilindustrie, vorteilhaft, weil diese flanschartigen Verbundflächenteile zum Anschluß weiterer Blechteile eingesetzt werden können. So ist bei einer bevorzugten Ausführungsform die Anorndung so getroffen, daß die Verbundflächenteile an zumindest einem der beiden Längsränder durchlaufend ausgebildet sind. Selbstverständlich können die durchlaufenden Verbundflächenteile auch an beiden Längsrändern vorgesehen sein. Jedenfalls wird man diese durchlaufenden Verbundflächenteile der beiden Platinenteile regelmäßig über ihre gesamte Länge miteinander rollnaht- oder laserverschweißen. Eine andere Möglichkeit beteht darin, die Verbundflächenteile an zumindest einem der beiden Längsränder aus mit Längsabstand voneinander angeordneten Verbundlappen auszubilden. In diesem Fall wird zwar im Zuge des Aufweitens das Druckmittel zwischen den Verbundlappen gewisse Leckageverluste aufweisen, diese können aber durch entsprechende Nachlieferung des Druckmittels ohne weiteres kompensiert werden. Jedenfalls kann man die Verbundlappen nach dem Aufweiten der Blechplatine abschneiden, so daß die Möglichkeit besteht, zwischen die einander zugewandten Längsränder noch Blechteile einzuschweißen oder aber zwei selbständige spiegelbildliche Bauteile zu gewinnen. Eine weitere bevorzugte Ausführungsform, der im Rahmen der Erfindung besondere Bedeutung zukommt, besteht darin, daß zumindest eines der beiden Platinenteile vor der Vereinigung zur Blechplatine durch Walzen bereichsweise auf unterschiedliche Dicke gebracht wird. Hierdurch wird nämlich eine weitere Möglichkeit für Materialnachlieferungen im Zuge des Aufweitens eröffnet, die bei konstanter Stärke der Blechplatinenteile nicht möglich ist. Auf der anderen Seite kann man durch diese Maßnahme für die Gestaltfestigkeit wünschenwerte Wandstärkenvergrößerungen verwirklichen.

In vorrichtungsmäßiger Hinsicht sieht die Erfindung eine Innenhochdruckumformpresse für das beschriebene Verfahren vor, und zwar mit einem Druckmittelzuführungswerkzeug, das aus einem Spaltmeisel besteht, der an einem Längsende der Platine zwischen die beiden Platinenteile der Blechplatine einführbar ist.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Aufsicht auf eine Blechplatine,

Fig. 2 eine Seitenansicht des Gegenstandes der Fig. 1 nach Einlegen und Schließen einer Innenhochdruckumformpresse,

Fig. 3 den Gegenstand der Fig. 2 nach dem Aufweiten,

Fig. 4 eine Aufsicht auf den Gegenstand der Fig. 3,

Fig. 5a bis c Querschnitte des Gegenstandes der Fig. 4,

Fig. 6 einen Teil des Gegenstandes der Fig. 1 in einer abgewandelten Ausführungsform und

Fig. 7 ein Druckmittelzuführungswerkzeug.

Zum Herstellen eines gekrümmten metallischen Längshohlkörpers mit in Längsrichtung variierender Querschnittskontur (vgl. Fig. 3 bis 5) wird nach dem Innenhochdruckumformverfahren in einer Innenhochdruckumformpresse wie folgt verfahren: Zunächst wird eine Blechplatine 1 aus zwei flächenmäßig identischen Platinenteilen 2, 3 hergestellt, die jeweils - abgesehen von im Bereich der Längsränder vorgesehenen zusätzlichen durchlaufenden Verbundflächenteilen 4 - in Längsrichtung mindetens die Länge des Längshohlkörpers und in Querrichtung mindestens die halbe Länge der jeweiligen Querschnittskontur aufweisen. Die beiden Platinenteile 2, 3 werden aufeinandergelegt und im Bereich der durchlaufenden Verbundflächenteile 4 über deren gesamte Länge miteinander rollnaht- oder laserverschweißt (vgl. Fig. 1). Anschließend wird die Blechplatine 1 in eine Innenhochdruckumformpresse eingeführt und im Zuge des Schließens derselben in der zur Blechplatine 1 senkrechten Ebene gekrümmt (vgl. Fig. 2). Danach wird die Blechplatine 1 durch Einleiten eines Druckmittels zwischen die beiden Platinenteile 2, 3 aufgeweitet, wobei sich letztere an die Innenfläche des Innenhochdruckumformwerkzeuges anlegen, das die Außenkontur des Längshohlkörpers als Innenkontur aufweist. Das Einführen des Druckmittels zwischen die beiden Platinenteile 2, 3 erfolgt mit einem Spaltmeißel 5 (vgl. Fig. 7), der an einem Längsende der Blechplatine 1 zwischen die beiden Platinenteile 2, 3 der Blechplatine 1 eingeführt wird.

Fig. 6 zeigt eine Abwandlung: Hier sind die Verbundflächenteile 4 als Verbundlappen ausgebildet, die mit Längsabstand voneinander angeordnet sind. Diese Verbundlappen 4 können nach dem Aufweiten der Blechplatine 1 abgeschnitten werden. In Fig. 2 ist durch eine gestrichelte Linie die Möglichkeit angedeutet, zumindest eines der beiden Platinenteile 2, 3 vor der Vereinigung zur Blechplatine 1 durch Walzen bereichsweise auf unterschiedliche Dicke zu bringen.

Claims (8)

1. Verfahren zum Herstellen eines metallischen Längshohlkörpers mit ein Längsrichtung variierender Querschnittskontur nach dem Innenhochdruckumformverfahren in einer Innenhochdruckumformpresse, dadurch gekennzeichnet, daß zunächt eine Blechplatine aus zwei flächenmäßig identischen Platinenteilen hergestellt wird, die jeweils - abgesehen von im Bereich der Längsränder vorgesehenen zusätzlichen Verbundflächenteilen - in Längsrichtung mindestens die Länge des Längshohlkörpers und in Querrichtung höchstens die halbe Länge der jeweiligen Querschnittskontur aufweisen, daß die beiden Platinenteile aufeinandergelegt und im Bereich der Verbundflächenteile miteinander verbunden werden und daß danach die Blechplatine durch Einleiten des Druckmittels zwischen die beiden Platinenteile aufgeweitet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Blechplatine im Zuge des Schließens der Innenhochdruckumformpresse in der zur Blechplatine senkrechten Ebene gekrümmt wird.

3. Verfahren nach Anpruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbundflächenteile an zumindest einem der beiden Längsränder durchlaufend ausgebildet sind.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die durchlaufenden Verbundflächenteile der beiden Platinenteile über ihre gesamte Länge miteinander rollnaht- oder laserverschweißt sind.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbundflächenteile an zumindest einem der beiden Längsränder als mit Längsabstand voneinander angeordnete Verbundlappen ausgebildet sind.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbundlappen nach dem Aufweiten der Blechplatine aufgeschnitten werden.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eines der beiden Platinenteile vor der Vereinigung zur Blechplatine durch Walzen bereichsweise auf unterschiedliche Dicke gebracht wird.

8. Innenhochdruckumformpresse für das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7 mit einem Druckmittelzuführungswerkzeug, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckmittelzuführungswerkzeug aus einem Spaltmeißel (5) besteht, der an einem Längsende der Blechplatine (1) zwischen die beiden Platinenteile (2, 3) der Blechplatine (1) einführbar ist.