DE60002368T2 - Düse für Innenhochdruckumformen, sowie Vorrichtung und Verfahren zum Innenhochdruckumformen unter Verwendung dieser Düse - Google Patents

Düse für Innenhochdruckumformen, sowie Vorrichtung und Verfahren zum Innenhochdruckumformen unter Verwendung dieser Düse Download PDF

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Tsukasa Ebina-shi Morita
Masanobu Fujisawa-shi Hayasaka
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D26/00Shaping without cutting otherwise than using rigid devices or tools or yieldable or resilient pads, i.e. applying fluid pressure or magnetic forces
    • B21D26/02Shaping without cutting otherwise than using rigid devices or tools or yieldable or resilient pads, i.e. applying fluid pressure or magnetic forces by applying fluid pressure
    • B21D26/033Deforming tubular bodies
    • B21D26/045Closing or sealing means

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Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • Diese Erfindung betrifft eine Düse zur Verwendung für Innenhochdruckumformen, z. B. eines Rahmens eines Kraftfahrzeugs, und eine Vorrichtung zum Innenhochdruckumformen sowie ein Verfahren zum Innenhochdruckumformen, die eine solche Düse verwenden.
  • Bisher wurden ein Rahmen oder dergleichen eines Kraftfahrzeugs hauptsächlich mittels einer Vorrichtung zum Innenhochdruckumformen hergestellt. Die Vorrichtung zum Innenhochdruckumformen beihaltet üblicherweise obere und untere Gießformen, die auf einer Basis befestigt sind, und Düsen zum Innenhochdruckumformen, die an Hydraulikzylindern befestigt sind. Beim Innenhochdruckumformen mit einer solchen Innenhochdruck-Umformvorrichtung werden die Spitzendabschnitte der Innenhochdruck-Umformdüsen jeweils in die gegenüberliegenden Endabschnitte eines Rohrs (Ausgangsmaterial), das zwischen den oberen und unteren Gießformen angeordnet ist, unter Druck der Hydraulikzylinder eingesetzt. Dann wird komprimiertes Fluid durch die Düsen in das Rohr zugeführt, so dass das Rohr in ein Produkt mit gewünschter Form geformt wird.
  • Jedoch traten Schwierigkeiten auf bei der oben genannten früheren Technik. Das heißt, da jede Innenhochdruck-Umformdüse normalerweise einen kreisförmigen Querschnitt hat, weist das geformte Produkt oder Halbprodukt nach dem Innenhochdruckumformen einen Überschussabschnitt auf, zusätzlich zum Produktabschnitt, der einem tatsächlichen Produkt, wie dem Kraftfahrzeugrahmen, entspricht. Der Überschussabschnitt ist ein Abschnitt, in den die Düse eingepasst wurde. Das tatsächliche Produkt hat im Allgemeinen einen nicht-kreisförmigen Quer schnitt wie z. B. einen rechteckigen Querschnitt, und deshalb ist der obige Überschussabschnitt nicht notwendig für das tatsächliche Produkt. Deshalb ist es nötig, den Überschussabschnitt zu entfernen, so dass der Überschussabschnitt nutzlos ist. Dies ist nicht wünschenswert, um Produktionskosten für das tatsächliche Produkt zu verringern.
  • Das Dokument US-A-S 815 901 offenbart eine Düse zum Innenhochdruckumformen, durch welche komprimiertes Fluid in ein Rohr zugeführt wird, das innerhalb einer Gießform liegt, wobei die Düse einen Basisabschnitt und einen Einpassabschnitt, der mit dem Basisabschnitt verbunden ist und in einen Endabschnitt des Rohrs einsetzbar ist, um in das Rohr eingepasst zu werden, umfasst, wobei der Einpassabschnitt eine Öffnung aufweist, durch welche das komprimierte Fluid ausgegeben wird, um dem Rohr zugeführt zu werden.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Düse zum Innenhochdruckumformen, eine Vorrichtung zum Innenhochdruckumformen und ein Verfahren zum Innenhochdruckumformen vorzusehen, die wirksam die Nachteile, die bei herkömmlichen und früheren Techniken der Innenhochdruck-Umformdüsen auftraten, überwinden.
  • Gemäß der Erfindung, wird diese Aufgabe gelöst durch die Kombination der Merkmale der Ansprüche 1, 2, 6 bzw. 8. Die Unteransprüche enthalten weitere bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • In den Zeichnungen bezeichnen die gleichen Bezugsziffern gleiche Teile und Bestandteile in allen Figuren:
  • 1 ist eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Innenhochdruckumformen, das eine Innenhochdruck-Umformdüse gemäß einer früheren Technik verwendet;
  • 2A ist eine teilweise, perspektivische Ansicht der Düse aus 1;
  • 2B ist eine teilweise Vorderansicht der Düse aus 1;
  • 3A ist eine teilweise, perspektivische Ansicht eines geformten Produkts, das mit der Vorrichtung zum Innenhochdruckumformen gemäß 1 hergestellt wurde;
  • 3B ist eine teilweise Vorderansicht des geformten Produkts aus 3A;
  • 3C ist eine teilweise, perspektivische Ansicht eines tatsächlichen Produkts, hergestellt durch das geformte Produkt (Halbprodukt) aus 3A;
  • 4 ist eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Innenhochdruckumformen, das eine Innenhochdruck-Umformdüse gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet;
  • 5 ist eine teilweise, perspektivische Ansicht eines Beispiels der Düse aus 4;
  • 6 ist eine teilweise, perspektivische Ansicht eines geformten Produkts, hergestellt mit der Vorrichtung zum Innenhochdruckumformen gemäß 4, unter Verwendung der Düse aus 5;
  • 7 ist eine teilweise, perspektivische Ansicht eines anderen Beispiels der Düse;
  • 8 ist eine teilweise, perspektivische Ansicht eines ersten Beispiels der Düse gemäß der vorliegenden Erfindung;
  • 9 ist eine Querschnittsansicht eines Rohrs, das einem vorbereitenden Formen unterworfen wurde und einem Innenhochdruckumformen unterworfen werden wird, in Verbindung mit der Düse aus 8;
  • 10 ist eine teilweise, perspektivische Ansicht eines zweiten Beispiels der Düse gemäß der vorliegenden Erfindung;
  • 11 ist eine Querschnittsansicht eines Rohrs, das einem vorbereitenden Formen unterworfen wurde und einem Innenhochdruckumformen unterworfen werden wird, in Verbindung mit der Düse aus 10;
  • 12 ist eine teilweise, perspektivische Ansicht eines dritten Beispiels der Düse gemäß der vorliegenden Erfindung; und
  • 13 ist eine teilweise, perspektivische Ansicht eines vierten Beispiels der Düse gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • Genaue Beschreibung der Erfindung
  • Um das Verständnis der vorliegenden Erfindung zu erleichtern, wird kurz Bezug genommen auf eine Vorrichtung 1 zum Innenhochdruckumformen nach einer früheren Technik, dargestellt in 1 bis 3C. Bezugnehmend auf 1 beinhaltet die Innenhochdruck-Umformvorrichtung 1 eine Basis 2, an der obere und untere Gießformen 3, 4 befestigt sind. Hydraulische Zylinder 5, 5 sind in der Innenhochdruck-Umformvorrichtung 1 enthalten und sind jeweils an ihrem Spitzendabschnitt mit Innenhochdruck-Umformdüsen 6, 6 ausgestattet. Die Innenhochdruck-Umformvorrichtung 1 wird verwendet, um eine geformtes Produkt 14, wie z. B. einen Rahmen eines Kraftfahrzeugs, herzustellen.
  • Die Innenhochdruck-Umformvorrichtung 1 stellt das geformte Produkt wie folgt her: Als erstes wird ein Rohr (Ausgangsmaterial) zwischen den oberen und unteren Gießformen 3, 4 platziert, so wie es ist oder nachdem es einem vorbereitenden Formen, wie z. B. Biegen oder Quetschen, unterworfen wurde. Nachfolgend werden die Spitzendabschnitte der Innenhochdruck-Umformdüsen 6, 6 jeweils in die gegenüberliegenden Endabschnitte des Rohrs 7 eingesetzt, und dann von den Hydraulikzylindern 5, 5 gedrückt, um fest in die gegenüberliegenden Endabschnitte des Rohrs 7 eingepasst zu werden. Danach werden die Düsen 6, 6 mit Hilfe der Hydraulikzylinder 5, 5 jeweils weiter in einen Hohlraum gestoßen, der zwischen den oberen und unteren Gießformen 3, 4 ausgebildet ist. Dann wird komprimiertes Fluid 8, das von einem Hydrauliksystem (nicht gezeigt) zugeführt wird, von den Spitzenden der Düsen 6, 6 ausgegeben, wodurch das ausgegebene komprimierte Fluid 8 unter Druck in das Rohr 7 eingebracht wird. Dadurch wird das Innenhochdruckumformen von innerhalb des Rohrs 7 erreicht, wodurch das gewünschte geformte Produkt 14 erhalten wird.
  • Die Innenhochdruck-Umformdüse 6 ist in 2A und 2B gezeigt. Die Düse 6 ist am Spitzende des Hydraulikzylinders 5 befestigt, so dass sie durch die Betätigung des Hydraulikzylinders 5 axial beweglich ist. Die Düse 6 beinhaltet einen länglichen Basisabschnitt 11, der mit dem Hydraulikzylinder 5 verbunden ist und einen im Allgemeinen kreisförmigen Querschnitt hat. Ein Einpassabschnitt 12 ist einstückig am Spitzende des Basisabschnitts 11 ausgebildet und beinhaltet einen Basisbereich 12a und einen Spitzendabschnitt 12b. Der Basisbereich 12a und der Spitzendbereich 12b des Einpassabschnitts 12 haben einen im Allgemeinen kreisförmigen Querschnitt. Der Spitzendbereich 12b hat die Form eines Kegelstumpfs und ist an seinem Spitzende mit einer Öffnung 13 versehen, durch welche das komprimierte Fluid ausgegeben wird, um in das Rohr 7 während des Innenhochdruckumformens zugeführt zu werden.
  • Somit hat die Innenhochdruck-Umformdüse 6A einen kreisförmigen Querschnitt. Dies ist der Fall, da ein zylindrisches Rohr mit einem kreisförmigen Querschnitt normalerweise als das Rohr (Ausgangsmaterial) 7 verwendet wird, wobei die Düse 6 vorzugsweise einen kreisförmigen Querschnitt aufweist, um eine gute Abdichtung zwischen dem Rohr 7 und der Düse 6 zu erhalten. Als Ergebnis, wie in 3A und 3B gezeigt, weist das geformte Produkt oder Halbprodukt 14 nach dem Innenhochdruckumformen einen Überschussabschnitt 15 auf, zusätzlich zu einem Produktabschnitt 16, der einem tatsächlichen Produkt entspricht, gezeigt in 3C. Es ist verständlich, dass der Überschussabschnitt 15 ein Abschnitt ist, in den die Düse 6A eingepasst war, während der Produktabschnitt 16 als das tatsächliche Produkt, wie z. B. der Kraftfahrzeugrahmen, verwendet werden soll. Zusätzlich ist es im Falle des Ausführens des oben genannten vorbereitenden Formens des Rohrs (Ausgangsmaterial) erforderlich, einen Arbeitsschritt für das vorbereitende Formen auszuführen, wobei zuvor der Abschnitt, in den die Düse 6 eingepasst ist, berücksichtigt wird. Der Überschussabschnitt 14 wird deshalb unausweichlich ausgebildet.
  • Jedoch hat das tatsächliche Produkt 16, das aus dem Rohr 7 geformt wird, normalerweise einen nicht-kreisförmigen Querschnitt, wie z. B. einen rechteckigen Querschnitt, und deshalb ist der obige Überschussabschnitt 14 unnötig für das in 3C gezeigte tatsächliche Produkt 16. Dementsprechend ist es erforderlich, den Überschussabschnitt 15 zu entfernen, so dass der Überschussabschnitt 15 nutzlos ist. Dies ist nicht wünschenswert, um Produktionskosten für das tatsächliche Produkt 16 zu senken.
  • Im Hinblick auf die obige Beschreibung der Vorrichtung zum Innenhochdruckformen nach der früheren Technik wird nun Bezug genommen auf 4 bis 13, und insbesondere auf 4, in der ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zum Innenhochdruckumformen gemäß der vorliegenden Erfindung durch das Bezugszeichen 21 gekennzeichnet ist. Die Innenhochdruck-Umformvorrichtung 21 umfasst eine Basis 22, auf der obere und untere Gießformen 23, 24 befestigt sind. Hydraulische Zylinder 25, 25 sind in der Innenhochdruck-Umformvorrichtung 21 enthalten. Die Hydraulikzylinder 25, 25 sind jeweils an ihrem Spitzendabschnitt mit Innenhochdruck-Umformdüsen 26, 26 versehen. Die Vorrichtung zum Innenhochdruckumformen dieses Ausführungsbeispiels wird verwendet, um ein geformtes Produkt, wie z. B. ein Rahmen eines Kraftfahrzeugs, herzustellen.
  • Die Innenhochdruck-Umformvorrichtung 21 stellt das geformte Produkt wie folgt her: Als erstes wird ein Rohr (Ausgangsmaterial) 27 zwischen den oberen und unteren Gießformen 23, 24 platziert, so wie es ist oder nachdem es einem vorbereitenden Formen, wie z. B. Biegen oder Quetschen, unterworfen wurde. Nachfolgend werden die Spitzendabschnitte der Innenhochdruck-Umformdüsen 26, 26, jeweils in die gegenüberliegenden Endab schnitte des Rohrs 27 eingesetzt. Dann werden die Spitzendabschnitte der Innenhochdruck-Umformdüsen 26, 26 von den Hydraulikzylindern 25, 25 gedrückt, um fest in die gegenüberliegenden Endabschnitte des Rohrs 27 eingepasst zu werden. Danach werden die Düsen 26, 26 mit Hilfe der Hydraulikzylinder 25, 25 jeweils weiter in einen Hohlraum gestoßen, der zwischen den oberen und unteren Gießformen 23, 24 ausgebildet ist. Dann wird komprimiertes Fluid 28, das von einem Hydrauliksystem (nicht gezeigt) zugeführt wird, von den Spitzenden der Düsen 26, 26 ausgegeben, wodurch das ausgegebene komprimierte Fluid 28 unter Druck in das Rohr 27 eingebracht wird. Dadurch wird das Innenhochdruckumformen am Rohr 27 von innerhalb des Rohrs 27 erreicht, wodurch ein gewünschte geformtes Produkt erhalten wird, z. B. ein in 6 gezeigtes M (wie z. B. der Kraftfahrzeugrahmen).
  • Ein Beispiel der Düse 26 zum Innenhochdruckumformen ist in 5 gezeigt. Die Düse 26 ist am Spitzende des Hydraulikzylinders 25 befestigt, so dass sie durch die Betätigung des Hydraulikzylinders 25 axial beweglich ist. Die Düse 26 beinhaltet einen länglichen Basisabschnitt 31, der mit dem Hydraulikzylinder 25 verbunden ist und einen im Allgemeinen rechteckigen Querschnitt (definiert durch das Profil oder den Außenumfang) in einer gedachten Ebene senkrecht zur Achse der Düse 26 hat. Ein Einpassabschnitt 32 ist einstückig am Spitzende des Basisabschnitts 31 ausgebildet und beinhaltet einen Basisbereich 32a, der direkt mit dem Spitzende des Basisabschnitts 31 verbunden ist. Der Einpassabschnitt 32 umfasst ferner einen Spitzendabschnitt 32b, der einstückig auf dem Spitzende des Basisbereichs 32a ausgebildet ist. Der Basisbereich 32a und der Spitzendbereich 32b des Einpassabschnitts 32 sind co-axial zum Basisabschnitt 31 und haben einen im Allgemeinen rechteckigen Querschnitt (definiert durch das Profil oder den Außenumfang) in einer gedachten Ebene senkrecht zur Achse der Düsen 26. Der Spitzendbereich 32b umfasst einen Ba sisteil P1 aus einem im Allgemeinen rechteckigen Parallelepipedon, wobei der Teil P1 direkt mit dem Basisbereich 32a verbunden ist. Ein Spitzteil P2 ist einstückig mit dem Basisteil P1 und in der Form eines Pyramidenstumpfes ausgebildet, wobei sein Querschnittsbereich (definiert durch das Profil) allmählich zu seinem Spitzende hin abnimmt. Mit anderen Worten ist der Spitzendbereich 32b im Allgemeinen keilförmig ausgebildet, so dass die Düse 26 leicht in das Rohr 27 eingesetzt werden kann. Der Spitzendbereich 32b ist an seinem Spitzende mit einer Öffnung 33 versehen, durch welche das komprimierte Fluid 28 ausgegeben wird, um in das Rohr 37 während des Innenhochdruckumformens des Rohrs 37 zugeführt zu werden.
  • Somit hat die Düse 26 den rechteckigen Querschnitt. Dies soll die Bildung des in 3A und 3B gezeigten Überschussabschnitts (14) verhindern, wobei der Überschussabschnitt unvermeidlich gebildet wird während der Herstellung gemäß der früheren Technik, bei der die Düse (6) in den Überschussabschnitt eingesetzt wird, da das Produkt, im Allgemeinen, einen nichtkreisförmigen Querschnitt wie einen rechteckigen Querschnitt aufweist. Mit anderen Worten wird durch Ausbilden des Querschnitts der Düse 26 in der rechteckigen Form, d. h. einer Form ähnlich der Querschnittsform des Produkts, vermieden, dass der Überschussabschnitt (14) gebildet wird, wodurch ein nutzloser Teil des Rohrs 27 verringert wird. Dementsprechend kann aufgrund der Düse 26 mit dem im Allgemeinen rechteckigen Querschnitt das geformte Produkt die in 6 gezeigte Form aufweisen. Das geformte Produkt in 6 beinhaltet einen Hauptabschnitt M1 und einen Endabschnitt M2, wobei der Querschnitt im Allgemeinen rechteckig ist über den gesamten Hauptbereich und Endbereich M1, M2. Zusätzlich kann im Falle eines Ausführens des oben erwähnten vorbereitenden Formens des Rohrs (des Ausgangsmaterials) ein Arbeitsschritt für das vorbereitende Formen ausgeführt werden, ohne zuvor einen Abschnitt, in den die Düse 26 eingepasst ist, zu berücksichtigen. Deshalb wird der Überschussabschnitt (14) nicht gebildet, während eine wirksame Funktion für das vorbereitende Formen realisiert wird.
  • 7 zeigt ein weiteres Beispiel der Düse 26 zum Innenhochdruckumformen, die ähnlich dem ersten Beispiel aus 5 ist, mit der folgenden Ausnahme: Das spitze Ende des Spitzendbereichs 32b ist in einer Keilform ausgebildet, so dass eine sich in Seitenrichtung erstreckende Kante E gebildet wird. Die Kante E ist mit einem Ausgabeloch 34 versehen, durch welches das komprimierte Fluid ausgegeben wird, um in das Rohr 37 während des Innenhochdruckumformens des Rohres 37 eingebracht zu werden. Während das einzelne Ausgabeloch 34 gezeigt wurde und in Verbindung mit diesem Beispiel beschrieben wurde, ist es verständlich, dass eine Vielzahl von Ausgabelöchern 34 an der sich in Seitenrichtung erstreckenden Kante E ausgebildet sein kann.
  • 8 zeigt ein erstes Beispiel der Düse 26 zum Innenhochdruckumformen gemäß der vorliegenden Erfindung, welche ähnlich ist zum in 5 dargestellten ersten Beispiel, mit der folgenden Ausnahme: Der Spitzendbereich 32b des Einpassabschnitts 32 der Düse 26 weist obere und untere verjüngte Oberflächen S1, S2 auf, in denen jeweils Vertiefungen 35, 35 ausgebildet sind. Jede Vertiefung 35 ist an einem zentralen Teil der verjüngten Oberfläche S1, S2 ausgebildet und erstreckt sich im Allgemeinen in der Axialrichtung der Düse 26 in einer solchen Weise, dass sie das spitze Ende des Spitzendbereichs 32b erreicht. In diesem Beispiel ist der Spitzendbereich 32b an seinem spitzen Ende mit zwei Ausgabelöchern 36 versehen, durch welche das komprimierte Fluid 28 ausgegeben wird, um in das Rohr 37 während des Innenhochdruckumformens des Rohrs 37 eingebracht zu werden. Die beiden Ausgabelöcher 36, 36 liegen seitlich außerhalb der Vertiefung 35.
  • Die Vertiefungen 35, 35 sind aus Gründen vorgesehen, die nachfolgend dargelegt sind. Das heißt, in dem Falle des Ausführens des oben erwähnten vorbereitenden Formens, insbesondere Quetschen des Rohrs 27, wird das Rohr 27 in eine Form mit einem in 9 gezeigten Querschnitt verformt, in der obere und untere axiale Mittelteile des Rohrs 27 einander annähern. Sogar in einem solchen Fall kann die Düse 26 problemlos in das so deformierte Rohr 27 eingesetzt werden, aufgrund der Vertiefungen 35, 35, vor dem am Rohr 27 auszuführenden Innenhochdruckumformen. Es ist klar, dass eine der Vertiefungen 35, 35 weggelassen werden kann.
  • 10 zeigt ein zweites Beispiel der Düse 26 zum Innenhochdruckumformen gemäß der vorliegenden Erfindung, welche ähnlich dem in 8 gezeigten dritten Ausführungsbeispiel ist, mit der folgenden Ausnahme: Der Spitzendbereich 32b des Einpassabschnitts 32 der Düse 26 ist mit einem Ausschnitt 37 ausgebildet, der von der oberen zur unteren verjüngten Oberfläche S1, S2 reicht. Der Ausschnitt 37 ist an einem zentralen Teil des Spitzendbereichs 32b ausgebildet und erstreckt sich im Allgemeinen in der Axialrichtung der Düse 26 von dem spitzen Ende des Spitzteils P1 zu dem Basisteil P2 des Spitzendbereichs 32b. Mit anderen Worten ist der Spitzendbereich 32b dieses Beispiels in eine solche Form ausgebildet, bei der zwei sich in Axialrichtung erstreckende Vorsprünge R, P auf den gegenüberliegenden Seiten des Ausschnitts 37 übrig bleiben, wobei jeder Vorsprung R im Allgemeinen die Form eines Pyramidenstumpfes hat.
  • Der Ausschnitt 37 ist aus Gründen vorgesehen, die nachfolgend dargelegt werden. Das heißt, in dem Falle des Ausführens des oben erwähnten Quetschens des Rohrs 27 als ein vorbereitendes Formen wird das Rohr 27 in eine Form mit einem in 11 gezeigten Querschnitt verformt, in der obere und untere axiale Mittelteile des Rohrs 27 einander berühren. Sogar in einem solchen Fall kann die Düse 26 problemlos in das so deformierte Rohr 27 eingesetzt werden, aufgrund der Ausschnitte 37, vor dem am Rohr 27 auszuführenden Innenhochdruckumformen.
  • 12 zeigt ein drittes Beispiel der Düse 26 zum Innenhochdruckumformen gemäß der vorliegenden Erfindung, welche ähnlich dem in 9 gezeigten vierten Beispiel ist, mit der folgenden Ausnahme: Der Spitzendbereich 32b des Einpassabschnitts 32 der Düse 26 ist mit dem Ausschnitt 37 ausgebildet, wobei zwei sich in Axialrichtung erstreckende Vorsprünge R, R übrig bleiben, von denen jeder im Allgemeinen die Form einer Pyramide hat an Stelle der Form des Pyramidenstumpfes im vierten Beispiel. In diesem Beispiel ist ein Ausgabeloch 38 am Boden des Ausschnitts 37 ausgebildet, so dass er sich um Basisteil P1 des Spitzendbereichs 32b öffnet. Das komprimierte Fluid wird durch das Ausgabeloch 38 ausgegeben, um so in das Rohr 37 während des Innenhochdruckumformens des Rohrs 37 eingebracht zu werden.
  • 13 zeigt ein viertes Beispiel der Düse 26 zum Innenhochdruckumformen gemäß der vorliegenden Erfindung, die ähnlich ist zum in 12 gezeigten fünften Beispiel, mit der folgenden Ausnahme: Zwei sich in Axialrichtung erstreckende Vorsprünge R, R sind einstückig mit dem Basisbereich 32a des Einpassabschnitts 32 ausgebildet. Jeder Vorsprung R hat im Allgemeinen die Form eines Kegels, bei dem der Vorsprung R in Richtung des spitzen Endes der Düse 26 verjüngt ist. In diesem Beispiel ist ein Ausgabeloch 39 zwischen den zwei Vorsprüngen R, R ausgebildet, so dass diese zum Basisbereich 32a des Einpassabschnitts 32 geöffnet sind. Das komprimierte Fluid 28 wird durch das Ausgabeloch 39 ausgegeben, um so in das Rohr 37 während des Innenhochdruckumformens des Rohrs 37 eingebracht zu werden. Es ist verständlich, dass die Vorsprünge R, R dieses Beispiels ähnlich funktionieren wie die Vorsprünge P, P im vierten und fünften Beispiel in 10 und 12, so dass die Düse 26 einfach in das Rohr 27 eingesetzt werden kann, auch in dem Fall, dass das Rohr 27, wie in 9 und 11 gezeigt, verformt ist.
  • Wie aus Obigem verständlich ist, weist die Düse 26 gemäß der vorliegenden Erfindung den Einpassabschnitt 32 auf, dessen Querschnitt im Allgemeinen rechteckig ist oder in einer Form, die ähnlich dem Querschnitt des Produkts nach dem Innenhochdruckumformen ist. Dies kann die Bildung des Überschussabschnitts (14) des Halbprodukts wie bei der früheren Technik, bei der die Düse mit dem kreisförmigen Querschnitt verwendet wurde, vermeiden oder stark verringern. Deshalb kann der nutzlose (Überschuss-)Abschnitt des Rohrs (Ausgangsmaterial) reduziert werden, was zu einer Verringerung der Produktionskosten beiträgt. Zusätzlich wird durch die Weglassung oder starke Verringerung der Bildung des Überschussabschnitts erreicht, dass die Vorrichtung zum Innenhochdruckumformen selbst klein ist, wodurch Kosten für die Herstellung der Gießformen verringert werden. Außerdem wirkt aufgrund der Weglassung oder starken Verringerung der Bildung des Überschussabschnitts eine Kraft zum Hineinstoßen der Düse in das Rohr mittels der Hydraulikzylinder direkt auf einen Teil (der mit Innenhochdruck umgeformt werden soll) des Rohrs, und deshalb kann die Stoßkraft oder die Entfernung der Düse in das Rohr verringert werden.
  • Während die Düsen zum Innenhochdruckformen als Beispiele gezeigt und beschrieben wurden, ist es klar, dass die Düsen nicht auf die Beispiele beschränkt sind. Zum Beispiel kann im Falle der in 5 gezeigten Düse die Öffnung 33 durch eine Vielzahl von Ausgabelöchern ersetzt werden. Im Falle der in 7 gezeigten Düse kann das Ausgabeloch 34 durch eine Vielzahl von Ausgabelöchern 34 ersetzt werden. Im Falle der in 13 gezeigten Düse kann das Ausgabeloch 39 durch zwei Aus gabelöcher ersetzt werden, die jeweils an den spitzen Enden der kegelförmigen Vorsprünge R, R ausgebildet sind.
  • Obwohl die Erfindung oben unter Bezugnahme auf bestimmte Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben wurde, ist die Erfindung nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Modifikationen und Änderungen der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele werden sich den Fachleuten erschließen an Hand der obigen Lehre. Der Umfang der Erfindung wird durch die nachfolgenden Ansprüche definiert.

Claims (10)

  1. Düse (26) zum Innenhochdruckumformen, durch welche kompromiertes Fluid in ein Rohr zugeführt wird, welches innerhalb einer Gießform angeordnet ist, wobei die Düse (26) umfasst: einen Basisabschnitt (31); und einen Einpassabschnitt (32), der mit dem Basisabschnitt (31) verbunden ist und in einen Endabschnitt des Rohrs einsetzbar ist, um in das Rohr eingepasst zu werden, wobei der Einpassabschnitt (32) eine Öffnung (36) umfasst, durch welche das komprimierte Fluid ausgegeben wird, um dem Rohr zugeführt zu werden, wobei der Einpassabschnitt (32) einen im Allgemeinen rechteckigen Querschnitt aufweist, wobei der im Allgemeinen rechteckige Querschnitt in einer Ebene senkrecht zu einer Achse der Düse (26) liegt und durch einen Außenumfang des Einpassabschnitts (32) definiert ist, wobei der Einpassabschnitt (32) einen Spitzendbereich (32b) beinhaltet, welcher mit einer Vertiefung (35) an mindestens einer der ersten und zweiten gegenüberliegenden Oberflächen davon ausgebildet ist, wobei die Vertiefung (35) im Allgemeinen an einem zentralen Teil der Oberfläche gelegen ist.
  2. Düse (26) zum Innenhochdruckumformen, durch welche kompromiertes Fluid in ein Rohr zugeführt wird, welches innerhalb einer Gießform angeordnet ist, wobei die Düse (26) umfasst: einen Basisabschnitt (31); und einen Einpassabschnitt (32), der mit dem Basisabschnitt (31) verbunden ist und in einen Endabschnitt des Rohrs einsetzbar ist, um in das Rohr eingepasst zu werden, wobei der Einpassabschnitt (32) eine Öffnung (36) umfasst, durch welche das komprimierte Fluid ausgegeben wird, um dem Rohr zugeführt zu werden, wobei der Einpassabschnitt (32) einen im Allgemeinen rechteckigen Querschnitt aufweist, wobei der im Allgemeinen rechteckige Querschnitt in einer Ebene senkrecht zu einer Achse der Düse (26) liegt und durch einen Außenumfang des Einpassabschnitts (32) definiert ist, wobei der Einpassabschnitt (32) zwei Vorsprünge (R) beinhaltet, welche voneinander getrennt sind und sich axial erstrecken.
  3. Düse nach Anspruch 2, wobei der Einpassabschnitt (32) einen Spitzendbereich (32b) beinhaltet, welcher mit einem Ausschnitt ausgebildet ist, der im Allgemeinen an einem zentralen Teil davon gelegen ist, wobei der Ausschnitt sich axial von einem spitzen Ende des Spitzendbereichs (32b) in Richtung eines Rückteils des Endbereichs erstreckt, um die beiden Vorsprünge (R) zu bilden.
  4. Düse nach Anspruch 2, wobei die Ausgabeöffnung (36; 38; 39) für das komprimierte Fluid zu einer Oberfläche geöffnet ist, die den Ausschnitt definiert.
  5. Düse nach Anspruch 2, wobei der Einpassabschnitt (32) zwei konische Vorsprünge (R) beinhaltet, deren Achsen parallel zueinander sind und sich axial erstrecken.
  6. Innenhochdruckumform-Vorrichtung umfassend: eine Gießform (3, 4) in welcher, bei Gebrauch, ein Rohr angeordnet ist; und eine Düse (26) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5.
  7. Innenhochdruck-Umformvorrichtung nach Anspruch 6, ferner umfassend einen hydraulischen Zylinder, mit dem der Basisabschnitt (31) der Düse (26) verbunden ist, um den Einpassabschnitt (32) der Düse (26) in den Endabschnitt des Rohrs zu drücken.
  8. Innenhochdruck-Umformverfahren für ein Rohr, welches verwendet: eine Düse (26) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5.
  9. Innenhochdruck-Umformverfahren für ein Rohr, welches verwendet: eine Düse (26) nach Anspruch 8, umfassend die Schritte: Anordnen des Rohrs innerhalb einer Gießform (3, 4); Einsetzen des Einpassabschnitts (32) der Düse (26) in einen Endabschnitt des Rohrs, so dass er in den Rohr-Endabschnitt eingepasst ist; und Zuführen des komprimierten Fluids durch die Öffnung der Düse in das Rohr, das innerhalb der Gießform liegt.
  10. Innenhochdruck-Umformverfahren nach Anspruch 9, wobei das Einsetzen ein Drücken des Einpassabschnitts (32) der Düse (26) in den Endabschnitt des Rohrs durch einen hydraulischen Zylinder, mit dem der Basisabschnitt der Düse verbunden ist, beinhaltet.
DE60002368T 1999-01-14 2000-01-05 Düse für Innenhochdruckumformen, sowie Vorrichtung und Verfahren zum Innenhochdruckumformen unter Verwendung dieser Düse Expired - Lifetime DE60002368T2 (de)

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JP735399 1999-01-14
JP00735399A JP3688921B2 (ja) 1999-01-14 1999-01-14 液圧成形ノズルおよび液圧成形装置

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DE60002368D1 DE60002368D1 (de) 2003-06-05
DE60002368T2 true DE60002368T2 (de) 2004-03-25

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