EP0879657B1 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines Hohlkörpers - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a method and a device for producing a hollow body, preferably from Sheet metal, such as an automobile hood, door or Like., In which the so-called hydroforming (IHU) process is used, according to the preamble of Claims 1 and 26.
- IHU hydroforming
- German patent application 42 32 161 describes a process for producing a hollow body under Use of a basic body made of circuit boards, in which the hollow body by a combined application of the IHU and deep drawing processes becomes.
- This proposal is characterized in that first the base body from two identical edge dimensions having printed circuit boards is produced, the one another placed and welded together at the edge become. After inserting the base body into a mold and the closing of the base body takes place by means of the above-mentioned process to a hollow body. After the forming process has been completed, more will follow Processing steps.
- the object of the invention based on a method for producing a hollow body in view of the constantly increasing time and cost pressure, especially in the automotive industry, more efficiently and thus more cost-effective and more flexible.
- the method is suitable especially for the production of multi-walled components, which are particularly suitable for body construction, such as automobile hoods and doors, tailgates and roofs, and can advantageously be in only one Tool.
- the boards in Connection area preferably in the folded corner area plastically pressed, resulting in a more reliable seal leads.
- the special IHU tool at least one further processing step during, overlapping and / or after the IHU process carried out.
- processing steps include, for example, punching, punching, sealing the at least prepared attachment of Fasteners and the like.
- FIG. 1 is a special, known per se, for carrying out the invention Appropriate process.
- Hydroforming (IHU) tool 1 namely a hydroforming (IHB) tool with a Ram 2 and a press table 3 shown.
- the plunger 2 is in accordance with Arrow A can be moved vertically up and down.
- the Ram 2 is a tool upper part 4.
- Tool upper 4 and Lower tool part 5 form when IHB tool 1 is closed Hollow body negative form, i.e. the boundary surface against which the hollow body to be produced is pressed by the hydroforming process, and which gives it its final, repeatable shape. It is conceivable to this negative form by moving counter pressure parts To design variable shape of the hollow body to be produced.
- a pressure medium supply is also in the IHB tool 1 6 integrated in the manner of a docking system, too a lance 7 and a connection 8 with one not shown pressure medium memory belongs.
- the docking system 6 is in this embodiment in the lower tool part 5 installed that his lance 7 towards of the hollow body 9 to be produced is movable and a constant supply of pressure medium through the connection 8 is guaranteed.
- the docking system 6 could also between Tool upper part 4 and lower part 5 arranged the medium feed from the side in the hollow body 9 would take place.
- the starting sheet metal boards - at one Automotive hood can be the outer skin board 12 and one Inner skeleton board 13 - on a coil system cut and if possible the front sides - Based on the automobile hood to be manufactured -
- the outer skin boards 12 at an angle greater than 90 ° angled. The reason for bending at an angle greater than 90 ° is explained below. Should this Bending process cannot be integrated into the coil tool be a bevel after cutting in one Preforming tool possible.
- the ones to be connected Boards 12, 13 can be inserted into the IHB tool 1 with adhesive strips on the inside of the outer skin board 12 pre-fixed on the bevelled end faces become. These adhesive strips have in addition to the pre-fixing Effect the task of sealing the boards against each other as well as absorb vibrations and corrosion to avoid between the boards.
- the lance 7 is designed such that during the forming no pressure medium can escape from the hollow body. This is done, for example, with a conical lance end reached.
- These processing steps include enforcement of the flanks 14 for connecting the boards 12, 13 by means of individual stamps 18 which can be moved horizontally Ledge stamp 16 stored and relative to these are also horizontally movable and for example Hole operations in the outer skin board 12 and / or in the inner frame board 13 and the insertion larger openings in the inner frame board 13, the functions of which were explained above.
- Punching can be done in different process variants be performed. For example, here are punching "inside”, punching “outside” and punching "with slugs remaining on the component”.
- the punching or cutting tool moves with its punch end 19 during or too after hydroforming (s) into high pressure acted upon hollow body, remains during the forming there and thereby prevents the Print media.
- the punched slugs then remain in the hollow body.
- Punching "outwards” takes place in two steps.
- the hole or cutting tool moves in a first step 19 during the IHU process against the hollow body and penetrates so far into its wall that a predetermined breaking line arises; in the second step the tool 19 at high speed with maximum internal high pressure suddenly pulled back.
- 3 to 7 is an inventive Embodiment of a particularly suitable Device shown that in its essential structure previously described, but by changing some Details brings special advantages, namely on the one hand optimized sealing at the connection areas of the boards and on the other hand, a simplified, in contrast to the previously described Embodiment stationary docking system.
- a Sealing edge made in the corner of the edge is, namely at the transition from the so-called “Frame” (this is the angled one in the drawings sheet metal or board edge area running vertically downwards) to the actual hollow body (here bonnet).
- This eliminates the need to bend or fold the boards before inserting them into the IHU tool Generate the side flanks 14 - rather this area accordingly during the closing of the tool deformed - as well as the stamps 15, 16 and 18, which is a considerable Saving in construction costs means and the tool both in terms of its construction and also its additional controls essential simplified.
- Corner weld like the one shown in Fig. 6 Force directions show from above or below and is not reached from the side, is denser and to manufacture more precisely because otherwise a relative large area to be sealed. It can also be used Adhesive strips for fixing the relative position and / or additional Seals are dispensed with.
- the depressions 26a adapted head (27a) in screwed the socket 26 so that the inner board 13 in the hole area as shown in Fig. 7 funnel-shaped in adaptation to the conical head 27a and deformed to the depression 26a.
- FIG. 5 shows the arrangement of two such docking points, where docking point B is venting and the docking point C filling with one of the media mentioned the one that forms between the two boards Void serves in this area, as in FIG. 6 represented by the distance between the boards given is.
Landscapes
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Description
- Fig. 1
- einen Querschnitt durch ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines IHU-Werkzeuges;
- Fig. 2
- eine Draufsicht auf das Unterteil des in Fig. 1 dargestellten IHU-Werkzeuges mit erfindungsgemäß eingebauten Hilfswerkzeugen;
- Fig. 3
- einen Querschnitt durch ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel, entlang der Linie III-III in Fig. 4 geschnitten;
- Fig. 4
- einen hälftigen Querschnitt des in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiels, entlang der Linie IV-IV in Fig. 3 geschnitten;
- Fig. 5
- eine hälftige Draufsicht auf das in Fig. 3 dargestellte Ausführungsbeispiel zur Verdeutlichung der Lage der Andockstellen;
- Fig. 6
- den Ausschnitt X aus Fig. 3 vergrößert zur Verdeutlichung des Bereichs der Platinen-Kaltverschweißung; und
- Fig. 7
- eine Andockstelle des für die Variante gemäß Fig. 3 vorgesehenen stationären Andocksystems.
Claims (35)
- Verfahren zum Herstellen eines Hohlkörpers, wie einer Automobilhaube, -tür oder dgl., bei demmindestens zwei vorzugsweise aus Blech bestehende Platinen entlang einer zumindest nahezu geschlossenen Linie dicht gegeneinander gehalten,mit Hilfe des Innenhochdruckumform(IHU)-Verfahrens der Hohlkörper ausgeformt, dadurch gekennzeichnet, daßnach dem Ausformen die gegeneinander gehaltenen Platinen durchsetzgefügt werden.
- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Platinen in ihren Randbereichen dicht gegeneinander gehalten und im Bereich ihrer Außenflanken durchsetzgefügt werden.
- Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Durchsetzfügen vor, während und/oder nach dem Innenhochdruckumformen durchgeführt wird.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß während des Innenhochdruckumformens mindestens ein weiterer Bearbeitungsschritt durchgeführt wird.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die weiteren Bearbeitungsschritte gleichzeitig, während des, überlagernd mit dem und/oder nach dem IHU-Prozeß(es) durchgeführt werden.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Platinen vor dem Einlegen in das IHU-Werkzeug abgewinkelt bzw. abgekantet werden.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Platinen in dem IHU-Werkzeug abgewinkelt bzw. abgekantet werden.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Platinen mittels Klebestreifen in ihrer Relativlage fixiert und/oder abgedichtet werden.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Platinen in dem IHU-Werkzeug umgebördelt werden.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Platinen in dem IHU-Werkzeug kalt verschweißt werden.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5 und 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Platinen in den Eckbereichen ihrer Abkantungen plastisch verpreßt werden.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß als Ausgangsmaterial Platinen unterschiedlicher Ausgangsdicken, Oberflächenveredelung und/oder Materialsorte verwendet werden.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlkörper aus einer Außenhaut- und einer Innengerippeplatine hergestellt werden.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenhochdruck mit Hilfe eines Fluids erzeugt wird.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenhochdruck mit Hilfe eines Gases erzeugt wird.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenhochdruck mit Hilfe eines Schaums erzeugt wird.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Umformmedium mittels mindestens einer Druckmedium-Zuführung in Art eines mit mindestens einer Lanze, einem Dorn oder dgl. versehenen Andocksystems in den Hohlkörper eingebracht wird.
- Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Lanzen oder dgl. des Andocksystems von außen durch mindestens eine Platine, vorzugsweise durch die Innengerippeplatine gedrückt wird.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Umformmedium mit Hilfe eines stationären Andocksystems in den Hohlkörper eingebracht wird.
- Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Andocksystem vor dem Einlegen weiterer Platinen in das Werkzeug vor dessen Schließen mit der zunächst eingelegten Platine, vorzugsweise mit der Innenplatine verbunden wird.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß während des IHU-Prozesses zusätzliche zeitlich und räumlich gesteuerte Fertigungsschritte, wie Bördeln, Lochen, Verpressen der Flansche, Abkanten, Vorprägen und/oder Vorschneiden in ein und demselben Werkzeug durchgeführt werden.
- Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß das Lochen "nach außen" erfolgt.
- Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß das Lochen "nach innen" erfolgt.
- Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß das Lochen "mit am Bauteil verbleibendem Butzen" erfolgt.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 24, gekennzeichnet durch ein Ausformen des Hohlkörpers gegen eine feste Begrenzung und/oder bewegliche Gegendruckteile.
- Vorrichtung zum Herstellen von Hohlkörpern, vorzugsweise aus Platinen aufgebauten Bauteilen, die ein mit einem auf- und abbewegbaren Stößel (2) verbundenes Werkzeugoberteil (4) und ein auf einem Pressentisch (3) befestigtes Werkzeugunterteil (5) sowie darin integrierte Zusatzwerkzeuge aufweist, und mit einem Andocksystem (6) zur Druckmedium-Zuführung, gekennzeichnet durch ein vom Werkzeugoberteil (4) seitlich übergriffenes, mindestens zweigeteiltes Werkzeugunterteil, das aus einem Ziehring (22) und einem darin geführten Ziehstempel (21) besteht.
- Vorrichtung nach Anspruch 26, gekennzeichnet durch einen zum Werkzeugoberteil (4) hin gerichteten Kragen (22a) des Ziehrings (22).
- Vorrichtung nach Anspruch 27, gekennzeichnet durch mindestens eine Andockstelle (C) im Kragen (22a) des stationären Ziehrings (22).
- Vorrichtung nach Anspruch 28, gekennzeichnet durch mindestens eine Entlüftungsandockstelle (B) und mindestens eine Befüllandockstelle (C).
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 26 bis 29, gekennzeichnet durch eine im Kragen (22a) nachgiebig gelagerte Buchse (26), die ein Innengewinde zur Aufnahme einer Hohlschraube (27) mit konisch sich erweiterndem Kopf (27a) besitzt, dessen Form einer konischen Einsenkung (26a) in der Buchse (26) entspricht.
- Vorrichtung nach Anspruch 30, gekennzeichnet durch eine am stirnseitigen Übergang zwischen der Buchse (26) und dem Ziehringkragen (22a) durch den Innendruck erzeugte Prägekante (28) als Scherkante an der aufliegenden Platine (13),
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 26 bis 31, gekennzeichnet durch mindestens einen auf- und abbewegbaren Stempel (15) zum Abwinkeln bzw. Abkanten im Werkzeugoberteil (4).
- Vorrichtung nach Anspruch 32, gekennzeichnet durch mindestens einen waagerecht verfahrbaren, sich über die gesamte Platinenkantenlänge erstreckenden Anpreßstempel (16) im Werkzeugunterteit (5).
- Vorrichtung nach Anspruch 32 oder 33, gekennzeichnet durch Stempel (18) zum Durchsetzfügen.
- Vorrichtung nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß die Fügestempel (18) in dem bzw. den Anpreßstempel(n) (16) gelagert und relativ zu diesen bewegbar sind.
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