EP0760264B1 - Hydraulic forming device for tubular parts - Google Patents
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- EP0760264B1 EP0760264B1 EP95113273A EP95113273A EP0760264B1 EP 0760264 B1 EP0760264 B1 EP 0760264B1 EP 95113273 A EP95113273 A EP 95113273A EP 95113273 A EP95113273 A EP 95113273A EP 0760264 B1 EP0760264 B1 EP 0760264B1
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- EP
- European Patent Office
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- pressure
- sealing mandrel
- component
- wedge
- press
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D26/00—Shaping without cutting otherwise than using rigid devices or tools or yieldable or resilient pads, i.e. applying fluid pressure or magnetic forces
- B21D26/02—Shaping 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
- B21D26/033—Deforming tubular bodies
- B21D26/041—Means for controlling fluid parameters, e.g. pressure or temperature
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
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- B21D26/02—Shaping 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
- B21D26/033—Deforming tubular bodies
- B21D26/045—Closing or sealing means
Definitions
- U.S. Patent 4,167,388 discloses one in this connection Arrangement with a mold that is completely between the lower and upper part of a series press incorporated can be.
- the top moves down are sealing mandrels on the front in the to be deformed Pressed component.
- Upper die and lower die are fixed in their position.
- the hydraulic forming medium from a pressure vessel so in the component to be formed and in the adjacent Areas pressed so that it is clamped between two valves becomes. Now by moving one horizontally sliding piston regardless of the displacement options the forming medium under the press Pressure and in this way the component deformed.
- the invention is based on the prior art Task based on an arrangement for hydraulic forming of tubular components to create with simpler means in a shorter time a more economical one Hydroforming process enables.
- a major advantage of the invention is that now for the hydroforming process one for normal operation for pressing molded parts from flat material used hydraulic or crank press can be used can.
- the reason for this is the generation of the hydraulic Forming pressure during the further downward shift of the Press upper part after closing the mold.
- the cycle time can be hydraulic Forming a component compared to the state of the Technology can be increased by a factor of 10. So it is with serial presses from the existing production a very fast hydroforming process with short cycle times and simple tool production with considerable cost savings achievable.
- the application of the hydraulic forming pressure inside of the component to be deformed can also at both ends of the component.
- the A sealing mandrel is provided at each end of the component, which is equipped with a hydraulic pressure chamber and can be moved horizontally when the upper press part is moved as well as when the upper part of the press is moved downwards the hydraulic pressure generated here on the Component transmits.
- the wedge slide is at least indirectly detachable attached to the press top.
- the wedge slide does that Vertical movement with.
- the wedge slide has at the bottom End of a wedge surface that cooperates with a counter wedge surface, at least indirectly on the sealing mandrel assigned pressure piece is provided.
- the wedge slide is therefore through the press upper part shifted downwards, so in the last phase of the The wedge surface and the counter-wedge surface are closed by the mold in contact, with the relative displacement of the wedge slide and thrust piece of the sealing mandrel horizontally is shifted.
- the design of the wedge surface is like this made that after separating the wedge surface from the Counter wedge surface of the sealing mandrel reaches the position has in which its sealing end the material of the Component perfectly sealed against the walls of the upper die and lower die. This sealing situation becomes apparent during the forming process maintain that the wedge slide at and after pressing the sealing mandrel into the component end supports an abutment, which on the stationary press lower part can be fixed releasably.
- the sealing mandrel is advantageously stored in a housing that is at least indirectly on the lower press part can be set.
- the housing is located between the mold and the wedge slide or its Abutment.
- the sealing mandrel is in a bore of the Housing sealed.
- In the housing is above this Bore a pressure intensifier in the form of a piston-cylinder unit intended.
- the cylinder of the Pressure intensifier as a bore open at the top trained in a piston with piston rod vertically is tightly displaceable.
- the cylinder stands over a vertical channel with a cross hole in the sealing mandrel, which in turn in an axial channel in the sealing mandrel opens, which is between the pressure chamber and the sealing face of the sealing mandrel extends.
- the piston rod of the pressure intensifier is at least indirect placed under the influence of the upper press part.
- a pressure pin can be used with the upper press part releasably coupled, which with the piston rod cooperates.
- the relative position of the pressure pin and piston rod is like this designed that the piston in the pressure intensifier only then relocated downwards and this creates a hydraulic pressure when the sealing mandrel moves the component end together Mold properly sealed Has.
- the molding tool with the springs and the counter bracket, the housing with the sealing mandrel and pressure intensifier and thrust pin as well as the wedge slide with its abutment combined into a complete tool unit can be.
- the lower die is then expedient, the housing and the abutment on a base plate releasably attached to the press lower part can be set.
- the counter bracket, the pressure pin and the wedge slide can be released on a pressure plate attached, which are releasably fixed to the press top can.
- the invention is based on one in the drawing schematically illustrated embodiment explained in more detail.
- crank press 1 with a tool unit is designated, as a whole transportable and storable and on the one hand on the lower press part 2 and on the other hand on the upper press part 3 an otherwise not illustrated crank press is releasably fixable.
- the tool unit 1 has a molding tool 4 with a Lower die 5 and an upper die 6.
- the middle part of the Component 8 expanded in diameter.
- a housing 11 is arranged next to the molding tool 4, in which a sealing mandrel 12 can be moved horizontally is stored.
- the movability is indicated by the double arrow PF marked.
- the sealing mandrel 12 settles from a pressure piece 13 with a counter wedge surface 14, a cylindrical middle part 15, a conical length section 16 and a subsequent, in Compared to the central part 15 in diameter kept smaller cylindrical end portion 17 together.
- the middle part 15 is by peripheral seals 18 in one Bore 19 of the housing 11 mounted sealingly.
- Adjacent to the pressure piece 13 is in the sealing mandrel 12 hydraulic pressure chamber 20 sealed by a Cover 21 is closed towards the pressure piece 13.
- the Seal is designated 22. Between the pressure chamber 20 and the end face 23 of the sealing mandrel 12 extends an axial channel 24.
- the pressure intensifier 25 has an open top Cylinder 26 in which a piston 27 is sealed is slidably mounted. With the piston 27 is in Piston rod with a slightly smaller diameter 28 connected, which is in the lowest position of the Piston 27 protrudes over the head side 29 of the housing 11.
- the cylinder 26 is in the vertical channel 30 Housing 11 with a radial bore 31 in the sealing mandrel 12 connected when the sealing mandrel 12 in the in Drawing shown sealing and forming layer is located.
- an insertion bevel 35 for the wedge slide 34 is provided.
- the wedge slide 34 is on an upper pressure plate 37 releasably attached, which in turn releasably on the upper press part 3 is set.
- the vertical mobility of the Wedge slide 34 is identified by the double arrow PF1.
- a pressure pin 38 on the pressure plate 37 releasably set.
- a counter bracket releasably attached to the pressure plate 37 39. This can be carried over compression springs 40, but relatively movable with the upper die 6 of the Forming tool 4 coupled.
- the contour 7 lies in the Lower die 5 is free and it can be a tubular component 8 be inserted into the lower die 5.
- the thrust pin With further downward displacement, the thrust pin also receives 38 contact with the piston rod 28 so that when lowering the upper press part 3 with relative displacement of mold 4 and counter bracket 39 (due to the Compression springs 40) pressure fluid through the pressure intensifier 25 generated and via the vertical channel 30, the radial bore 31 and the axial channel 24 in the sealing mandrel 12 in the to be deformed Component 8 pressed and this in the middle length section the contour 7 in the lower die 5 and upper die 6 adapted to form a deformed component 43 becomes.
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Description
Zur hydraulischen Umformung eines rohrförmigen Bauteils mittels Innendruck ist es bekannt, den Bauteil in ein zunächst offenes Formwerkzeug aus Obergesenk und Untergesenk zu legen, dann das Formwerkzeug zu schließen, anschließend an mindestens einem Ende des Bauteils einen Abdichtdorn zu fixieren und dann über den Abdichtdorn einen hydraulischen Druck im Bauteil aufzubringen, um diesen entsprechend den vorgegebenen Konturen im Formwerkzeug zu verformen.For the hydraulic forming of a tubular component by means of internal pressure it is known to insert the component into one initially open mold from upper die and lower die to place, then close the mold, then one on at least one end of the component Fix the sealing mandrel and then over the sealing mandrel to apply a hydraulic pressure in the component in order to this according to the given contours in the mold to deform.
Hierbei wird von einer hydraulischen Zuhaltepresse ausgegangen, die steuerungsmäßig so ausgelegt ist, daß sie während des Hydroformprozesses das Formwerkzeug über längere Zeit zuhält. Die Haltezeit liegt im Bereich ≥ 10 Sekunden. Hieraus ergeben sich dann Taktzeiten im Bereich von etwa 30 bis 40 Sekunden zur Herstellung jedes Fertigteils einschließlich des Zutransports des zu verformenden Bauteils in das Formwerkzeug sowie des verformten Bauteils aus dem Formwerkzeug.Here a hydraulic locking press is assumed the control is designed so that it during the hydroforming process the mold over a longer period Time holds up. The hold time is in the range ≥ 10 seconds. This then results in cycle times in Range from about 30 to 40 seconds to make each Finished part including the transport of the part to be deformed Component in the mold as well as the deformed Component from the mold.
Die US-PS 4,167,388 offenbart in diesem Zusammenhang eine Anordnung mit einem Formwerkzeug, das komplett zwischen den Unterteil und den Oberteil einer Serienpresse eingegliedert werden kann. Bei der Abwärtsbewegung des Oberteils werden Abdichtdorne stirnseitig in den zu verformenden Bauteil eingepreßt. Obergesenk und Untergesenk werden hierbei in ihrer Position fixiert. Anschließend wird das hydraulische Umformmedium aus einem Druckbehälter so in den umzuformenden Bauteil und in die angrenzenden Bereiche gepreßt, daß es zwischen zwei Ventilen eingespannt wird. Nunmehr wird durch Verlagerung eines horizontal verschiebbaren Kolbens unabhängig von den Verlagerungsmöglichkeiten der Presse das Umformmedium unter Druck gesetzt und auf diese Art und Weise der Bauteil verformt.U.S. Patent 4,167,388 discloses one in this connection Arrangement with a mold that is completely between the lower and upper part of a series press incorporated can be. When the top moves down are sealing mandrels on the front in the to be deformed Pressed component. Upper die and lower die are fixed in their position. Subsequently the hydraulic forming medium from a pressure vessel so in the component to be formed and in the adjacent Areas pressed so that it is clamped between two valves becomes. Now by moving one horizontally sliding piston regardless of the displacement options the forming medium under the press Pressure and in this way the component deformed.
Der Erfindung liegt ausgehend vom Stand der Technik die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zur hydraulischen Umformung von rohrförmigen Bauteilen zu schaffen, die mit einfacheren Mitteln in kürzerer Zeit einen wirtschaftlicheren Hydroformprozeß ermöglicht.The invention is based on the prior art Task based on an arrangement for hydraulic forming of tubular components to create with simpler means in a shorter time a more economical one Hydroforming process enables.
Die Lösung dieser Aufgabe wird nach der Erfindung in den Merkmalen im Patentanspruch gesehen. The solution to this problem is according to the invention in the Features seen in the claim.
Dementsprechend wird jetzt nach dem Einlegen des zu verformenden rohrförmigen Bauteils in das Untergesenk des Formwerkzeugs das Obergesenk mit Hilfe des Pressenoberteils abgesenkt und somit das Formwerkzeug zugefahren. In der letzten Phase des Absenkens des Obergesenks wird unter dem Einfluß des Pressenoberteils der Abdichtdorn aus seiner Bereitschaftsstellung horizontal verlagert und nach dem Schließen des Formwerkzeugs in das Ende des Bauteils gepreßt. Hierzu sind der in das Bauteilende einpreßbare Endabschnitt des Abdichtdorns sowie der das Bauteilende aufnehmende Bereich des Formwerkzeugs so ausgebildet, daß eine einwandfreie Abdichtung durch gezieltes Verquetschen des Materials des Bauteils gewährleistet werden kann.Accordingly, now after inserting the to be deformed tubular component in the lower die of the The upper die with the help of the press upper part lowered and thus closed the mold. In The final phase of lowering the upper die is under the influence of the upper press part of the sealing mandrel moved horizontally to its standby position and after closing the mold in the end of the component pressed. For this purpose, the ones that can be pressed into the component end End section of the sealing mandrel and the end of the component receiving area of the mold so formed that a perfect seal through targeted Squeezing the material of the component ensures can be.
Nunmehr wird der Pressenoberteil noch weiter relativ zum Formwerkzeug abwärts verlagert, wodurch ein Hydraulikdruck in der im Abdichtdorn vorgesehenen Druckkammer aufgebaut wird, der sich über einen Axialkanal im Abdichtdorn auch im Innern des zu verformenden Bauteils auswirkt und letztlich den Bauteil entsprechend den Anforderungen umformt. Hierbei ist dafür Sorge getragen, daß die Druckfläche in der Druckkammer größer als die Druckfläche an der in das Bauteilende eingepreßten Stirnseite des Abdichtdorns bemessen ist.Now the upper part of the press becomes even more relative to Mold moved downward, creating a hydraulic pressure built up in the pressure chamber provided in the sealing mandrel is that over an axial channel in the sealing mandrel also affects the interior of the component to be deformed and ultimately the component according to the requirements reshaped. Care is taken here that the printing area in the pressure chamber larger than the pressure area the end face of the sealing mandrel pressed into the component end is measured.
Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung liegt darin, daß jetzt für den Hydroformprozeß eine für den normalen Betrieb zum Verpressen von Formteilen aus Flachmaterial eingesetzte Hydraulik- bzw. Kurbelpresse verwendet werden kann. Grund hierfür ist die Erzeugung des hydraulischen Umformdrucks während der weiteren Abwärtsverlagerung des Pressenoberteils nach dem Schließen des Formwerkzeugs. Auf diese Art und Weise kann die Taktzeit zum hydraulischen Umformen eines Bauteils im Vergleich zum Stand der Technik um den Faktor 10 gesteigert werden. Es ist also mit Serienpressen aus der vorhandenen Produktion ein sehr schneller Hydroumformvorgang bei kurzen Taktzeiten und einfacher Werkzeugerstellung unter erheblicher Kosteneinsparung erzielbar.A major advantage of the invention is that now for the hydroforming process one for normal operation for pressing molded parts from flat material used hydraulic or crank press can be used can. The reason for this is the generation of the hydraulic Forming pressure during the further downward shift of the Press upper part after closing the mold. In this way, the cycle time can be hydraulic Forming a component compared to the state of the Technology can be increased by a factor of 10. So it is with serial presses from the existing production a very fast hydroforming process with short cycle times and simple tool production with considerable cost savings achievable.
Das Aufbringen des hydraulischen Umformdrucks im Innern des zu verformenden Bauteils kann auch an beiden Enden des Bauteils erfolgen. Zu diesem Zweck ist dann an den Enden des Bauteils jeweils ein Abdichtdorn vorgesehen, der mit einer hydraulischen Druckkammer ausgerüstet und bei Verlagerung des Pressenoberteils horizontal verschieblich ist sowie bei Abwärtsverlagerung des Pressenoberteils den hierbei erzeugten Hydraulikdruck auf den Bauteil überträgt.The application of the hydraulic forming pressure inside of the component to be deformed can also at both ends of the component. For this purpose, the A sealing mandrel is provided at each end of the component, which is equipped with a hydraulic pressure chamber and can be moved horizontally when the upper press part is moved as well as when the upper part of the press is moved downwards the hydraulic pressure generated here on the Component transmits.
Die relativbewegliche Kopplung des Obergesenks mit dem Pressenoberteil zur Erzeugung des hydraulischen Umformdrucks nach dem Zufahren des Formwerkzeugs erfolgt durch Federn. Welche Federn jeweils zum Einsatz gelangen, hängt von den örtlichen Gegebenheiten ab. Es ist zweckmäßig, die Federn zwischen dem Obergesenk und einer Gegenhalterung anzuordnen, die dann ihrerseits mit dem Pressenoberteil lösbar verbunden werden kann. Das Untergesenk ist wie üblich - zumindest mittelbar - lösbar am Pressenunterteil festgelegt.The relatively flexible coupling of the upper die with the Press upper part for generating the hydraulic forming pressure after closing the mold is done by Feathers. Which springs are used depends on depending on the local conditions. It is advisable the springs between the upper die and a counter bracket to arrange, which in turn with the press top can be releasably connected. The lower die is as usual - at least indirectly - releasably on the lower part of the press fixed.
Das Umsetzen der Vertikalbewegung des Pressenoberteils in die Horizontalverschiebung des Abdichtdorns mit Hilfe eines Keilschiebers genießt den Vorzug der Einfachheit. Hierzu ist der Keilschieber wenigstens mittelbar lösbar am Pressenoberteil befestigt. Bei der Vertikalverlagerung des Pressenoberteils macht der Keilschieber also die Vertikalbewegung mit. Der Keilschieber besitzt am unteren Ende eine Keilfläche, die mit einer Gegenkeilfläche zusammenwirkt, die an einem dem Abdichtdorn wenigstens mittelbar zugeordneten Druckstück vorgesehen ist. Implementing the vertical movement of the press top in the horizontal displacement of the sealing mandrel with the help of a wedge gate valve has the advantage of simplicity. For this purpose, the wedge slide is at least indirectly detachable attached to the press top. When moving vertically of the press upper part, the wedge slide does that Vertical movement with. The wedge slide has at the bottom End of a wedge surface that cooperates with a counter wedge surface, at least indirectly on the sealing mandrel assigned pressure piece is provided.
Wird mithin der Keilschieber durch den Pressenoberteil abwärts verlagert, so gelangen in der letzten Phase des Zufahrens des Formwerkzeugs die Keilfläche und die Gegenkeilfläche in Kontakt, wobei durch die Relativverlagerung von Keilschieber und Druckstück der Abdichtdorn horizontal verlagert wird. Die Gestaltung der Keilfläche wird so vorgenommen, daß nach dem Trennen der Keilfläche von der Gegenkeilfläche der Abdichtdorn die Position erreicht hat, in welcher sein abdichtendes Ende das Material des Bauteils einwandfrei metallisch dichtend gegen die Wandungen des Obergesenks und Untergesenks verquetscht hat. Diese Abdichtsituation wird beim Umformprozeß dadurch aufrechterhalten, daß sich der Keilschieber beim und nach dem Einpressen des Abdichtdorns in das Bauteilende an einem Widerlager abstützt, das an dem ortsfesten Pressenunterteil lösbar festgelegt werden kann.The wedge slide is therefore through the press upper part shifted downwards, so in the last phase of the The wedge surface and the counter-wedge surface are closed by the mold in contact, with the relative displacement of the wedge slide and thrust piece of the sealing mandrel horizontally is shifted. The design of the wedge surface is like this made that after separating the wedge surface from the Counter wedge surface of the sealing mandrel reaches the position has in which its sealing end the material of the Component perfectly sealed against the walls of the upper die and lower die. This sealing situation becomes apparent during the forming process maintain that the wedge slide at and after pressing the sealing mandrel into the component end supports an abutment, which on the stationary press lower part can be fixed releasably.
Die Lagerung des Abdichtdorns erfolgt vorteilhaft in einem Gehäuse, das zumindest mittelbar am Pressenunterteil festgelegt werden kann. Das Gehäuse befindet sich zwischen dem Formwerkzeug und dem Keilschieber bzw. dessen Widerlager. Der Abdichtdorn ist in einer Bohrung des Gehäuses dicht gelagert. Im Gehäuse ist oberhalb dieser Bohrung ein Druckübersetzer in Form einer Kolben-Zylinder-Einheit vorgesehen. Zweckmäßig ist der Zylinder des Druckübersetzers als eine nach oben hin offene Bohrung ausgebildet, in der ein Kolben mit Kolbenstange vertikal dicht verlagerbar ist. Der Zylinder steht über einen Vertikalkanal mit einer Querbohrung im Abdichtdorn in Verbindung, die ihrerseits in einen Axialkanal im Abdichtdorn mündet, welcher sich zwischen der Druckkammer und der dichtenden Stirnseite des Abdichtdorns erstreckt.The sealing mandrel is advantageously stored in a housing that is at least indirectly on the lower press part can be set. The housing is located between the mold and the wedge slide or its Abutment. The sealing mandrel is in a bore of the Housing sealed. In the housing is above this Bore a pressure intensifier in the form of a piston-cylinder unit intended. The cylinder of the Pressure intensifier as a bore open at the top trained in a piston with piston rod vertically is tightly displaceable. The cylinder stands over a vertical channel with a cross hole in the sealing mandrel, which in turn in an axial channel in the sealing mandrel opens, which is between the pressure chamber and the sealing face of the sealing mandrel extends.
Die Kolbenstange des Druckübersetzers ist wenigstens mittelbar unter den Einfluß des Pressenoberteils gestellt. Zu diesem Zweck kann mit dem Pressenoberteil ein Druckzapfen lösbar gekuppelt sein, welcher mit der Kolbenstange zusammenwirkt.The piston rod of the pressure intensifier is at least indirect placed under the influence of the upper press part. For this purpose, a pressure pin can be used with the upper press part releasably coupled, which with the piston rod cooperates.
Die Relativlage von Druckzapfen und Kolbenstange ist so gestaltet, daß der Kolben im Druckübersetzer erst dann abwärts verlagert und hierdurch ein Hydraulikdruck erzeugt wird, wenn der Abdichtdorn das Bauteilende im zusammengefahrenen Formwerkzeug einwandfrei abgedichtet hat.The relative position of the pressure pin and piston rod is like this designed that the piston in the pressure intensifier only then relocated downwards and this creates a hydraulic pressure when the sealing mandrel moves the component end together Mold properly sealed Has.
Besonders vorteilhaft ist es im Rahmen der Erfindung, daß das Formwerkzeug mit den Federn und der Gegenhalterung, das den Abdichtdorn lagernde Gehäuse mit Druckübersetzer und Druckzapfen sowie der Keilschieber mit seinem Widerlager zu einer kompletten Werkzeugeinheit zusammengefaßt werden können. Hierbei sind dann zweckmäßig das Untergesenk, das Gehäuse und das Widerlager auf einer Basisplatte lösbar befestigt, die am Pressenunterteil lösbar festgelegt werden kann. Die Gegenhalterung, der Druckzapfen und der Keilschieber sind an einer Druckplatte lösbar befestigt, die am Pressenoberteil lösbar festgelegt werden kann.It is particularly advantageous in the context of the invention that the molding tool with the springs and the counter bracket, the housing with the sealing mandrel and pressure intensifier and thrust pin as well as the wedge slide with its abutment combined into a complete tool unit can be. The lower die is then expedient, the housing and the abutment on a base plate releasably attached to the press lower part can be set. The counter bracket, the pressure pin and the wedge slide can be released on a pressure plate attached, which are releasably fixed to the press top can.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in der Zeichnung schematisch veranschaulichten Ausführungsbeispiels näher erläutert.The invention is based on one in the drawing schematically illustrated embodiment explained in more detail.
Mit 1 ist eine Werkzeugeinheit bezeichnet, die als Ganzes
transportier- und lagerbar und einerseits an dem Pressenunterteil
2 und andererseits an dem Pressenoberteil 3
einer ansonsten nicht näher veranschaulichten Kurbelpresse
lösbar festlegbar ist.1 with a tool unit is designated, as a whole
transportable and storable and on the one hand on the
Die Werkzeugeinheit 1 weist ein Formwerkzeug 4 mit einem
Untergesenk 5 und einem Obergesenk 6 auf. In die beiden
Gesenke 5, 6 ist eine Kontur 7 zur hydraulischen Umformung
eines strichpunktiert angedeuteten rohrförmigen Bauteils
8 eingearbeitet. Hierbei wird der mittlere Teil des
Bauteils 8 im Durchmesser aufgeweitet. An einem Ende des
Bauteils 8 ist die Kontur 7 zur Stirnseite 9 des Formwerkzeugs
4 offen und mündungsseitig bei 10 konisch aufgeweitet.The
Neben dem Formwerkzeug 4 ist ein Gehäuse 11 angeordnet,
in welchem ein Abdichtdorn 12 horizontal verschieblich
gelagert ist. Die Verschiebbarkeit ist durch den Doppelpfeil
PF gekennzeichnet. Der Abdichtdorn 12 setzt sich
aus einem Druckstück 13 mit einer Gegenkeilfläche 14,
einem zylindrischen Mittelteil 15, einem konischen Längenabschnitt
16 sowie einem sich daran anschließenden, im
Vergleich zum Mittelteil 15 im Durchmesser kleiner gehaltenen
zylindrischen Endabschnitt 17 zusammen. Der Mittelteil
15 ist durch umfangsseitige Dichtungen 18 in einer
Bohrung 19 des Gehäuses 11 dichtend gelagert. Benachbart
zum Druckstück 13 befindet sich im Abdichtdorn 12 eine
hydraulische Druckkammer 20, die durch einen abgedichteten
Deckel 21 zum Druckstück 13 hin verschlossen ist. Die
Dichtung ist mit 22 bezeichnet. Zwischen der Druckkammer
20 und der Stirnseite 23 des Abdichtdorns 12 erstreckt
sich ein Axialkanal 24.A
Oberhalb des Abdichtdorns 12 ist im Gehäuse 11 ein Druckübersetzer
25 in Form einer Kolben-Zylinder-Einheit vorgesehen.
Der Druckübersetzer 25 weist einen nach oben offenen
Zylinder 26 auf, in welchem ein Kolben 27 dicht
gleitend gelagert ist. Mit dem Kolben 27 ist eine im
Durchmesser nur geringfügig kleiner bemessene Kolbenstange
28 verbunden, die in der untersten Stellung des
Kolbens 27 über die Kopfseite 29 des Gehäuses 11 vorsteht.
Der Zylinder 26 ist über einen Vertikalkanal 30 im
Gehäuse 11 mit einer Radialbohrung 31 im Abdichtdorn 12
verbunden, wenn sich der Abdichtdorn 12 in der in der
Zeichnung dargestellten Dicht- und Umformlage befindet.Above the sealing
Auf der dem Formwerkzeug 4 abgewandten Seite des Gehäuses
11 befindet sich ein stabiles Widerlager 32 für einen
eine Keilfläche 33 aufweisenden Keilschieber 34. Am Widerlager
32 ist eine Einführschräge 35 für den Keilschieber
34 vorgesehen.On the side of the housing facing away from the
Widerlager 32, Gehäuse 11 und Untergesenk 5 sind auf
einer Basisplatte 36 lösbar befestigt, die ihrerseits
lösbar am Pressenunterteil 2 festgelegt ist.
Der Keilschieber 34 ist an einer oberen Druckplatte 37
lösbar befestigt, die ihrerseits lösbar am Pressenoberteil
3 festgelegt ist. Die Vertikalbeweglichkeit des
Keilschiebers 34 ist durch den Doppelpfeil PF1 gekennzeichnet.The
In axialer Verlängerung der Kolbenstange 28 des Druckübersetzers
25 ist ein Druckzapfen 38 an der Druckplatte
37 lösbar festgelegt. Neben dem Druckzapfen 38 befindet
sich eine an der Druckplatte 37 lösbar festgelegte Gegenhalterung
39. Diese ist über Druckfedern 40 mitnahmefähig,
aber relativ beweglich mit dem Obergesenk 6 des
Formwerkzeugs 4 gekoppelt.In the axial extension of the
Bei angehobenem Pressenoberteil 3 liegt die Kontur 7 im
Untergesenk 5 frei und es kann ein rohrförmiger Bauteil 8
in das Untergesenk 5 eingelegt werden.When the
Beim Absenken des Pressenoberteils 3 wird das Obergesenk
6 auf das Untergesenk 5 bis zum Schließen des Formwerkzeugs
4 gedrückt. Die hierfür notwendige Zuhaltekraft ist
durch den Pfeil F gekennzeichnet. Hierbei befindet sich
der Abdichtdorn 12 in einer Position, in welcher die Gegenkeilfläche
14 am Druckstück 13 etwa unterhalb der
Keilfläche 33 am Keilschieber 34 liegt. Auch der Druckzapfen
38 hat noch keinen Kontakt mit der Kolbenstange 28
des Druckübersetzers 25.When lowering the
Kurz bevor das Formwerkzeug 4 vollständig geschlossen
ist, erfolgt durch einen Kontakt der Keilfläche 33 mit
der Gegenkeilfläche 14 eine Verschiebung des Abdichtdorns
12 in Richtung auf das Formwerkzeug 4. Hierbei fassen der
zylindrische Endabschnitt 17 und der sich daran anschließende
konische Längenabschnitt 16 in das Bauteilende
41 ein und pressen dieses unter Verquetschung der
Wand des Bauteilendes 41 an die Gegenflächen 10 und 42
von Untergesenk 5 und Obergesenk 6. In dieser Position
des Abdichtdorns 12 befindet sich der Keilschieber 34 etwas
oberhalb der gezeichneten Lage zwischen dem Druckstück
13 und dem Widerlager 32, so daß diese Abdichtlage
des Abdichtdorns 12 einwandfrei gesichert ist.Shortly before the
Bei weiterer Abwärtsverlagerung erhält auch der Druckzapfen
38 Kontakt mit der Kolbenstange 28, so daß beim Absenken
des Pressenoberteils 3 unter Relativverlagerung
von Formwerkzeug 4 und Gegenhalterung 39 (aufgrund der
Druckfedern 40) Druckfluid durch den Druckübersetzer 25
erzeugt und über den Vertikalkanal 30, die Radialbohrung
31 und den Axialkanal 24 im Abdichtdorn 12 in den zu verformenden
Bauteil 8 gepreßt und dieser im mittleren Längenabschnitt
der Kontur 7 im Untergesenk 5 und Obergesenk
6 unter Bildung eines verformten Bauteils 43 angepaßt
wird.With further downward displacement, the thrust pin also receives
38 contact with the
Es ist außerdem zu sehen, daß die Druckfläche 44 in der
Druckkammer 20 größer als die Druckfläche 45 an der
Stirnseite 23 des Abdichtdorns 12 bemessen ist. It can also be seen that the
- 11
- - Werkzeugeinheit- tool unit
- 22nd
- - Pressenunterteil- Press lower part
- 33rd
- - Pressenoberteil- press top
- 44th
- - Formwerkzeug- molding tool
- 55
- - Untergesenk- lower die
- 66
- - Obergesenk- Upper die
- 77
- - Kontur in 4- Contour in 4th
- 88th
- - rohrförmiger Bauteil- tubular component
- 99
- - Stirnseite v. 4- front of v. 4th
- 1010th
- - konische Mündung v. 7- conical mouth of 7
- 1111
- - Gehäuse- Casing
- 1212th
- - Abdichtdorn- sealing mandrel
- 1313
- - Druckstück- Pressure piece
- 1414
- - Gegenkeilfläche an 13- Counter wedge surface on 13
- 1515
- - Mittelteil v. 12- middle part of 12th
- 1616
- - konischer Längenabschnitt v. 12- conical length section v. 12th
- 1717th
- - Endabschnitt v. 12- End section v. 12th
- 1818th
- - Dichtungen- seals
- 1919th
- - Bohrung in 11- Hole in 11
- 2020th
- - Druckkammer- pressure chamber
- 2121
- - Deckel f. 20- Lid f. 20th
- 2222
- - Dichtung- Poetry
- 2323
- - Stirnseite v. 12- front of v. 12th
- 2424th
- - Axialkanal in 12- axial channel in 12
- 2525th
- - Druckübersetzer- pressure translator
- 2626
- - Zylinder v. 25- cylinder v. 25th
- 2727
- - Kolben v. 25- piston from 25th
- 2828
- - Kolbenstange v. 25- piston rod v. 25th
- 2929
- - Kopfseite v. 11- top of v. 11
- 3030th
- - Vertikalkanal in 11 - vertical channel in 11
- 3131
- - Radialbohrung in 12- radial bore in 12
- 3232
- - Widerlager- abutment
- 3333
- - Keilfläche v. 34- wedge surface v. 34
- 3434
- - Keilschieber- Wedge gate
- 3535
- - Einführschräge an 32- Entry chamfer on 32
- 3636
- - Basisplatte- base plate
- 3737
- - Druckplatte- Printing plate
- 3838
- - Druckzapfen- pressure pin
- 3939
- - Gegenhalterung- counter bracket
- 4040
- - Druckfedern- compression springs
- 4141
- - Bauteilende- component end
- 4242
- - Gegenfläche f. 17- counter surface f. 17th
- 4343
- - verformter Bauteil- deformed component
- 4444
- - Druckfläche v. 20- printing area v. 20th
- 4545
- - Druckfläche v. 23- printing area v. 23
- FF
- - Zuhaltekraft- locking force
- PFPF
- - Doppelpfeil f. 12- Double arrow f. 12th
- PF1PF1
- - Doppelpfeil v. 34- double arrow v. 34
Claims (1)
- An arrangement for shaping tubular components (8) by hydraulic internal pressure and comprising a moulding tool (4) adapted to be incorporated in a press (2, 3) comprising a vertically movable upper part (3) and a stationary lower part (2), the mould comprising an upper pressure plate (37), a lower base plate (36), an upper die (6) and a lower die (5), at least one sealing mandrel (12) formed with a longitudinal duct for conveying the shaping medium being adapted to have its end pressed into the component (8), aligned with its longitudinal axis horizontal, by means of a wedge-shaped slide (34) which is influenced by the upper part (3) and bears against an abutment (32) connected to the baseplate (36), characterised by the following features:a) the sealing mandrel (12) is mounted so as to be horizontally movable in a casing (11) secured to the baseplate (2);b) the sealing mandrel (12) has a pressure member (13) disposed between the abutment (32) and the casing (11) and having a mating wedge surface (14) which co-operates with a wedge surface (33) formed on the slide (34);c) a pressure chamber (20) for a fluid shaping medium is provided in the sealing mandrel (12) and is connected for the purpose of transmitting medium to a cylinder (26) which is part of a pressure intensifier (25) and which is formed in the casing (11) and which vertically guides a piston (27);d) the pressure chamber (20) has a pressure surface (44) which is larger than the pressure surface (45) on the end face (26) of the sealing mandrel (12) pressed into the component (8);e) the piston (27) can be moved downwards by the pressure plate (37), andf) the pressure plate (37), which can be fixed to the upper part (3), is for securing the wedge-shaped slide (34), a thrust journal (38) bearing on the piston (37), and a counter-pressure mounting (39) connected by springs (40) to the upper die (6).
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|---|---|---|---|
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|---|---|---|---|
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-
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|---|
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