EP1216769A2 - Method and apparatus for making a closed hollow section - Google Patents

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EP1216769A2
EP1216769A2 EP01129173A EP01129173A EP1216769A2 EP 1216769 A2 EP1216769 A2 EP 1216769A2 EP 01129173 A EP01129173 A EP 01129173A EP 01129173 A EP01129173 A EP 01129173A EP 1216769 A2 EP1216769 A2 EP 1216769A2
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EP
European Patent Office
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blank
hollow profile
membrane
pressure
tool
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EP01129173A
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EP1216769B1 (en
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Kai-Uwe Dudziak
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Original Assignee
DaimlerChrysler AG
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Publication date
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Publication of EP1216769A3 publication Critical patent/EP1216769A3/en
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    • 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
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    • B21D26/021Deforming sheet bodies
    • B21D26/031Mould construction
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49805Shaping by direct application of fluent pressure

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a comprehensive closed hollow profile according to the preamble of Claim 1 and a device for performing the same according to the preamble of claim 9.
  • a generic method or a generic device is known from EP 0913 277 A1.
  • Out of this is one Wishbone of a wheel suspension can be removed from a tube is manufactured by means of hydroforming.
  • the wishbone has various cross-sectional shapes, one being a flattened one Represents rectangle.
  • To form this form the circular cylindrical pre-bent tube into a two-part hydroforming tool inserted and during the closing process squeezed together by the two die parts. Then will when the tool is closed, the pipe is expanded using internal high pressure, until it fits the contour of the die and thus the desired rectangular flat final shape should be obtained.
  • the other is the contour of the support surface of the stamp unchangeable, so that the installation of the pipe - is it during the squeezing process or be it during the expansion phase - is never evenly distributed, which is too uneven Supporting the pipe leads and therefore to failure of the Pipe at this supported point or in the adjacent Areas to the counterhold.
  • the invention has for its object a generic Method and a corresponding generic device in this regard to further develop that in a simple manner a hollow profile is made possible, even with large Widening of the hollow profile (greater than or equal to the Elongation at break of the material) the process safety in sufficient Dimensions is guaranteed.
  • the task is according to the invention by the features of the claim 1 regarding the procedure and the characteristics of claim 9 with respect to the device.
  • the membrane becomes a flexible counter-holder trained of any shape of the hollow profile blank during the expanding forming process and also with others Forming processes true to the contour and large-area over a relative Adjust the large part circumferential area of the hollow profile blank can.
  • the contour-fitting one achieved by the external pressurization Expansion and supporting force of the membrane can be caused by the easy-to-use control parameters of the print very to be adapted precisely to the progress of forming. All in all, So through the large-scale system - when using several diaphragm distributed in the circumferential direction is more completely circumferential Plant - during every forming phase and through the exact
  • the hollow profile blank to be formed receives support force metering always the appropriate uniform support force, the failure of the blank material prevented during expansion.
  • a device 1 for producing a circumferentially closed flattened hollow profile 2 (Fig. 4) shown, which essentially consists of one divided into two side tools Internal high pressure forming tool, a membrane 12 and one Flattening device exists.
  • the side tools can each be formed in one piece, with a pressure medium supply 20 is incorporated there.
  • the side Tools also in several parts, in an upper side tool 3 and a lower side tool 4 can be divided, designed, where in the parting line of the two side tools 3 and 4 Print medium feed 20 can run.
  • a manipulator can be used with a blank 10, the blank 10 until the two pairs of side tools 3.4 closed like a jaw around the blank 10.
  • the hollow profile can be shaped into simple way when moving the side tools 3 and 4 solely by the action of gravity the forming tool be removed.
  • the upper side tool 3 with a removable cover part train so that the loading of the forming tool at up to the lid part closed side tools 3.4 over the opening of the cover part which is created in the absence of the cover part Forming tool without the use of blank-holding manipulators can be done. Only after the cover part the assembly opening closes, the forming can then begin.
  • the finished hollow profile can be removed in the same way as in the variant of the forming tool described above by gravity.
  • the flattening device is the pair of side tools 3 and / or the pair of side tools 4 by means of a corresponding designed engraving itself can be included in the present Embodiment
  • the flattening device two opposite one another stamps 6 and 7 aligned with one another, which in Bushings 8 of the upper pair of side tools 3 and lower pairs of side tools 4 are slidably guided and the ones formed by the side tools 3 and 4 Molding space 9, in which the initially circular cylindrical cross-section equipped hollow profile blank 10 is accommodated, are retractable, whereby they squeeze the blank 10 can.
  • Stamp is also conceivable Stamp.
  • the stamps 6 and 7 can be adapted to the longitudinal extent of the hydroforming tool and thus to the entire deformable part of the hollow profile blank 10 continuously trained or alternatively only locally to act on a Part of the blank 10 may be arranged.
  • the stamp 6.7 have a flat end face so that on the one hand the required flat final shape of the hollow profile 2 is reached and on the other hand, on the blank 10, no process security hazards Notches due to sharp-edged unevenness on the stamp surface arise.
  • the stamp 6 and 7 is to the side of the field of engagement trending, which can be identical to the mold space 9, at the Tool inner side 11 an elastic membrane 12, for example consisting of an elastomer or a rubber attached.
  • the membrane 12 can be fastened in a variety of ways be, for example, insoluble by gluing, screwing, Riveting and the like.
  • the membrane 12 advantageously replaceable when worn both transverse to the longitudinal extension of the tool and parallel to the stamps 6 and 7 lying flange-like ends 13 in each a holder 14 added.
  • the holder 14 is detachable on the inside 11 of the tool attached, the holder 14 an open to the inside 11 has the recess for the membrane 12 forming recess 15, between their walls and the opposite wall section 16 the inside of the tool 11 the membrane flanges 13 are trapped.
  • the membrane 12 between its flanges 13 in non-use position, i.e. in a relaxed location the membrane 12 is U-shaped, in order to have a greater range for the method explained later to get into the mold space 9.
  • the shape of the Membrane 12 is longitudinal in the inside 11 of the tool of the central part 17 of the membrane 12 extending recess 18th incorporated to accommodate the membrane 12 so far that in the Non-use position of the membrane 12 and in the last forming phase of the blank 10 the mold space 9 membrane-free and thus the membrane 12 on the one hand when loading the molding space 9 with a blank 10 is not a hindrance and on the other hand during withdraw the deformation of the blank 10 from the molding space 9 can.
  • a channel-like pressure medium feed opens into the recess base 19 20 from the one located outside the tool Pressure generator is connected.
  • the membrane 12 covers thus the recess 18 including the mouth of the pressure medium supply 20 high pressure tight, which means when the pressure medium is introduced between the recess reason 19 and the one facing it Outside 21 of the membrane 12, a pressure chamber 22 is formed becomes. Due to the formation of the recess 18, the over the pressure medium conveyed pressure evenly over the entire - with the exception of the clamped flanges 13 - membrane 12 distributed, so that local damage-related stretching of the membrane 12 avoided when pressurized and the desired System to the hollow section blank 10 to a sufficient extent a partial circumferential area of the blank 10 can be reached.
  • the Pressure medium can be gaseous, but is due to this of its incompressible properties that support it are very advantageous during the forming of the blank 10, a pressurized fluid.
  • the blank 10 only on several of each other spaced longitudinal sections by expanding and flattening to be reshaped.
  • the blank 10 can be defined by blank section specific Pressure controls of the pressure fluid each different according to the desired hollow profile cross-sectional shape be strongly supported.
  • the membrane 12, however, can also in a low-cost manner along the entire molding space of the tool, even where only one of the two forming steps, expansion and flattening, or also no reshaping takes place.
  • the hollow profile blank 10 is thus over its entire longitudinal extent from the membrane 12 supported.
  • the pressure in the pressure chamber 22 is dependent on the progress of the forming controllable. This can be done by controlling the pressure generator or by controlling a pressure relief valve.
  • the hydroforming tool instead of side tools 3,4 an upper and a lower includes a lower tool, whereby the assembly of the Molding space 14 can run relatively easily.
  • the membrane 12 connects the upper tool to the lower tool, the Membrane 12 stretched when opening and closing the tool and compresses, causing the membrane 12 to increase wear is exposed.
  • this can be done by a removable only cover part covering the molding space in the upper tool bypassed, the membrane 12 in the opening and Closing movement of the forming tool remains unstressed.
  • the arrangement would be such that a membrane 12 in Lower tool and a membrane 12 arranged in the upper tool is, the middle part 17 of the membrane 12 is now horizontal runs.
  • the pressure medium feed 20, which is then according to the Drawings exactly in the parting line of the upper tool and lower tool lies and thus of a groove-shaped Groove of both tool halves can be formed in the alternative described separately both in the lower tool and also to be provided in the upper tool.
  • the IHU tool can be used for this Execution can be opened and closed without the Membrane 12 is mechanically stressed in any way, which on the one hand minimizes the wear of the membrane and on the other hand the accessibility to the tool placement area optimized.
  • the membrane 12 is pressurized from the pressure chamber 22, which is thereby located on a partial circumferential area of the blank 10 and is applied to a section of the stamp end faces 5 (Fig. 2).
  • a fluidic internal high pressure By generating a fluidic internal high pressure then the blank 10 expanded, being throughout Expansion of the membrane 12 to the blank 10 under pressure is pressed on said partial circumference area.
  • the membrane 12 supports this material soothing and shape retaining, so that the expansion phase is completely reliable (Fig. 3).
  • the expanding blank 10 urges the membrane 12 to Pressure chamber 22 back, with the increasing the degree of expansion Support pressure in the pressure chamber 22 continuously adjusted reduced becomes.
  • the membrane 12 on the blank during expansion 10 is present, there is no or very little friction of the Blank material on the membrane 12, since this is not massive and deforms elastically.
  • the diameter of the blank 10 is roughly like this after expansion has been completed as large as the stamp width.
  • the blank 10 is not inevitably be supported by the membrane 12 and under one fluidic support pressure that is less than the expansion pressure can, must be, it is for further process security advantageous if this is given.
  • the blank 10 wrinkle-free in a flattened final shape of the circumferentially closed Hollow profile 2 pressed with a rectangular cross section.
  • the blank 10 is widened further without damage, until it has reached its final shape.
  • the flattening Widening complements that created by widening Most of the total broadening.
  • the blank 10 is constantly supported and during the flattening pressurized by the membrane 12 so that in reaching the level of the flattened blank 10 with the outside 23 the stamp 6, 7 the lateral end contour of the hollow profile 2 is trained.
  • the middle part 17 of the membrane 12 is located longitudinally on the outside 23 of the stamp 6,7. Even with flattening the pressure in the pressure chamber 22 is successively reduced, so that the membrane 12 up to the achieved flushness of the End contour of the hollow profile 2 supporting wall 24 with the outside of the punch 23 can shrink elastically.
  • the device according to the invention enables compared to previous Process engineering that two in the molding direction different manufacturing steps, usually in two Production stages would have to be generated in a high-pressure process can be displayed. Furthermore you can with the flexible membrane 12 workpieces with widenings be realized due to their geometric design and the associated friction between the workpiece and tool can not be reliably formed. For example the workpieces mentioned can be long IHU components act, the narrowly tapering expansion areas must have, as in the motor vehicle body construction under crossmember running the windbreak.

Abstract

To shape a hollow profile, with a closed peripheral mantle, the hollow blank (10) within the mold is filled with a fluid at a high pressure to be expanded into the required shape. As the blank is expanded, it is supported externally by a membrane (12) under a controlled pressure, which is gradually reduced as the blank increases its dimensions within the mold structure. The blank is raised within the mold by two dies (6,7), and is supported by the membrane over its whole length.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines umfänglich geschlossenen Hohlprofiles gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 und eine Vorrichtung zur Durchführung desselben gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 9.The invention relates to a method for producing a comprehensive closed hollow profile according to the preamble of Claim 1 and a device for performing the same according to the preamble of claim 9.

Ein gattungsgemäßes Verfahren bzw. eine gattungsgemäße Vorrichtung ist aus der EP 0913 277 A1 bekannt. Aus dieser ist ein Querlenker einer Radaufhängung entnehmbar, der aus einem Rohr mittels Innenhochdruckumformen gefertigt ist. Der Querlenker weist verschiedene Querschnittsformen auf, wobei eine ein abgeflachtes Rechteck darstellt. Zur Ausbildung dieser Form wird das kreiszylindrische vorgebogene Rohr in ein zweigeteiltes Innenhochdruckumformwerkzeug eingelegt und beim Schließvorgang von den zwei Gesenkteilen zusammengequetscht. Anschließend wird bei geschlossenem Werkzeug das Rohr mittels Innenhochdruck aufgeweitet, bis es an der Gesenkgravur konturgetreu anliegen und somit die gewünschte rechteckige flache Endform erhalten soll. Bei derartigen faltenbedingenden Quetschungen in Verbindung mit volumenvergrößernden Aufweitungen mittels Innenhochdruck kommt es jedoch häufig zu einem Versagen des Materials, was zu einem wesentlichen Teil an der nach dem Quetschvorgang erreichten Kaltverfestigung des Materials liegt bzw. an den zu großen partiellen Materialabstreckungen in den noch nicht anliegenden Bereichen entsteht. Das Versagen des Materials äußert sich dabei durch Reißen oder Bruch des Rohres bzw. des Hohlprofiles. Die allgemein bekannten Gegenhalter können zur Behebung dieses Mangels dabei nicht eingesetzt werden, da zum einen die massiven Gegenhalter beim Quetschen des Rohres nicht entsprechend schmaler werden können. Zum anderen ist die Kontur der Abstützfläche des Stempels unveränderlich, so daß die Anlage des Rohres - sei es während des Quetschvorganges oder sei es während der Aufweitphase - zu keiner Zeit gleichverteilt ist, was zu ungleichmäßiger Abstützung des Rohres führt und daher zum Versagen des Rohres an dieser abgestützten Stelle bzw. in den angrenzenden Bereichen zum Gegenhalter beiträgt.A generic method or a generic device is known from EP 0913 277 A1. Out of this is one Wishbone of a wheel suspension can be removed from a tube is manufactured by means of hydroforming. The wishbone has various cross-sectional shapes, one being a flattened one Represents rectangle. To form this form the circular cylindrical pre-bent tube into a two-part hydroforming tool inserted and during the closing process squeezed together by the two die parts. Then will when the tool is closed, the pipe is expanded using internal high pressure, until it fits the contour of the die and thus the desired rectangular flat final shape should be obtained. With such wrinkle-related bruises in connection with volume-increasing expansions comes by means of high pressure however, it often leads to material failure, resulting in a essential part of that achieved after the squeezing process Strain hardening of the material is due to the too large partial Material ironing in the areas not yet in contact arises. The failure of the material manifests itself here by tearing or breaking the tube or the hollow profile. The Commonly known counterholders can help remedy this shortcoming not be used, because on the one hand the massive Counterholder when squeezing the pipe is not correspondingly narrower can be. The other is the contour of the support surface of the stamp unchangeable, so that the installation of the pipe - is it during the squeezing process or be it during the expansion phase - is never evenly distributed, which is too uneven Supporting the pipe leads and therefore to failure of the Pipe at this supported point or in the adjacent Areas to the counterhold.

Auch eine reine querschnittsformbeibehaltende Aufweitung eines Rohres kreisförmigen Querschnittes mit großen Aufweitgraden verläuft abstützungsfrei nicht prozeßsicher, da die Aufweitgeschwindigkeit zunimmt und das Rohrmaterial mit Erreichen seiner Bruchdehnung versagen würde. Um dem entgegenzuwirken, werden die bekannten massiven Gegenhalter verwendet, mittels derer eine kontrollierte Aufweitung zwar möglich ist, der aber auch Grenzen gesetzt sind, da das Rohrmaterial sich selbstverständlich an den Gegenhalter anlegt und dort eine nicht vernachlässigbare Reibung erfährt, die aufweitungshinderlich ist. Außerdem ist eine allseitige Abstützung durch die bekannten Gegenhalter während des gesamten Aufweitprozesses praktisch unmöglich, so daß es wie oben erwähnt zum Versagen des Rohrmaterials in den angrenzenden Bereichen zum jeweiligen Gegenhalter führt.Also a pure cross-sectional shape-maintaining expansion of a Tubular circular cross-section with large degrees of expansion does not run reliably without support because of the expansion speed increases and the pipe material with reaching its Elongation at break would fail. To counteract this the known massive counterhold used by means of which controlled expansion is possible, but so is Limits are set, since the pipe material goes without saying to the counterholder and there a not negligible Experiences friction, which prevents expansion. Moreover is all-round support by the known counterholders practically impossible during the entire expansion process, so that, as mentioned above, the pipe material fails leads to the respective counterhold in the adjacent areas.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Verfahren und eine entsprechende gattungsgemäße Vorrichtung dahingehend weiterzubilden, daß in einfacher Weise eine Herstellung eines Hohlprofiles ermöglicht wird, bei der auch bei großen Aufweitungen des Hohlprofiles (größer oder gleich der Bruchdehnung des Materials) die Prozeßsicherheit in ausreichendem Maße gewährleistet ist.The invention has for its object a generic Method and a corresponding generic device in this regard to further develop that in a simple manner a hollow profile is made possible, even with large Widening of the hollow profile (greater than or equal to the Elongation at break of the material) the process safety in sufficient Dimensions is guaranteed.

Die Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruches 1 hinsichtlich des Verfahrens und durch die Merkmale des Patentanspruches 9 hinsichtlich der Vorrichtung gelöst.The task is according to the invention by the features of the claim 1 regarding the procedure and the characteristics of claim 9 with respect to the device.

Dank der Erfindung wird durch die Membran ein flexibler Gegenhalter ausgebildet, der sich jedweder Form des Hohlprofilrohlings während der aufweitenden Umformung und auch bei anderen Umformprozessen konturgetreu und großflächig über einen relativ großen Teilumfangsbereich des Hohlprofilrohlinges anpassen kann. Die durch die externe Druckbeaufschlagung erzielte konturanpassende Ausdehnung und Stützkraft der Membran kann durch die einfach handzuhabenden Steuerungsparameter des Druckes sehr genau an den Umformfortschritt angemessen werden. Insgesamt, also durch die großflächige Anlage - bei der Verwendung mehrerer in Umfangsrichtung verteilter Membrane umfänglich vollständiger Anlage - während jeder Umformphase und durch die genaue Stützkraftdosierung erhält der umzuformende Hohlprofilrohling stets die geeignete gleichmäßige Stützkraft, die ein Versagen des Rohlingsmaterials während der Aufweitung verhindert. Dadurch ist die Prozeßsicherheit des Umformprozesses auch bei sehr großen Aufweitungen gewährleistet. Mit großer Aufweitung soll hier gemeint sein: größer oder gleich der Bruchdehnung des Materials. Eine hochdruckfeste Membran ist einfach auszubilden und zu befestigen und stellt insgesamt nur einen sehr geringen apparativen Aufwand dar. Des weiteren sind bestehende Umformwerkzeuge ohne weiteres mit der Membran nachzurüsten. Aufgrund der Elastizität der Membran zieht sich diese beim Zusammenwirken der beiden einander entgegengerichteten Drücke des konstanten oder zunehmenden Innenhochdruckes im Hohlprofilrohling und des während der Aufweitung nachlassenden Druckes der externen Druckbeaufschlagung der Membran unter Beibehaltung der konturgetreuen Anlage aus dem Formraum zurück. Hierdurch kann bezüglich des gesamten Umformprozesses auch somit die Herstellung einer abgeflachten Endform prozeßsicher erfolgen.Thanks to the invention, the membrane becomes a flexible counter-holder trained of any shape of the hollow profile blank during the expanding forming process and also with others Forming processes true to the contour and large-area over a relative Adjust the large part circumferential area of the hollow profile blank can. The contour-fitting one achieved by the external pressurization Expansion and supporting force of the membrane can be caused by the easy-to-use control parameters of the print very to be adapted precisely to the progress of forming. All in all, So through the large-scale system - when using several diaphragm distributed in the circumferential direction is more completely circumferential Plant - during every forming phase and through the exact The hollow profile blank to be formed receives support force metering always the appropriate uniform support force, the failure of the blank material prevented during expansion. Thereby is the process reliability of the forming process at very large enlargements guaranteed. With great expansion should be meant here: greater than or equal to the elongation at break of the Material. A high pressure resistant membrane is easy to form and fasten and overall represents only a very small apparatus expenditure. Furthermore, there are existing forming tools easily retrofitted with the membrane. by virtue of the elasticity of the membrane pulls together of the two opposing pressures of the constant or increasing internal high pressure in the hollow profile blank and of the pressure of the external, which decreases during the expansion Pressurizing the membrane while maintaining the true to the contour System back from the molding room. This allows regarding of the entire forming process, thus also the manufacture a flattened final shape to be reliable.

Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung können den Unteransprüchen entnommen werden; im übrigen ist die Erfindung anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles nachfolgend näher erläutert; dabei zeigt:

  • Fig. 1 in einem Querschnitt eine erfindungsgemäße Vorrichtung in Nicht-Gebrauchsstellung der Membran vor der Umformung des Hohlprofilrohlings,
  • Fig. 2 in einem Querschnitt die Vorrichtung aus Fig. 1 in Gebrauchsstellung der Membran vor der Umformung des Hohlprofilrohlings,
  • Fig. 3 in einem Querschnitt die Vorrichtung aus Fig. 1 in Gebrauchsstellung der Membran nach Aufweitung des Hohlprofilrohlings,
  • Fig. 4 in einem Querschnitt die Vorrichtung aus Fig. 1 in Gebrauchsstellung der Membran nach Erreichen der abgeflachten Endform des Hohlprofiles.
  • Expedient embodiments of the invention can be found in the subclaims; otherwise the invention is explained in more detail below with reference to an embodiment shown in the drawings; shows:
  • 1 in a cross section a device according to the invention in the non-use position of the membrane before the shaping of the hollow profile blank,
  • 2 in a cross section the device from FIG. 1 in the use position of the membrane before the shaping of the hollow profile blank,
  • 3 in a cross section the device from FIG. 1 in the use position of the membrane after expansion of the hollow profile blank,
  • Fig. 4 in a cross section the device of Fig. 1 in the use position of the membrane after reaching the flattened end shape of the hollow profile.
  • Anhand der folgenden Ausführungsbeispiele, die sich nicht einfach "nur" um die Erzeugung eines Hohlprofiles mit sehr großen Aufweitungen drehen, sondern auf die hinsichtlich der Einhaltung der Prozeßsicherheit wesentlich schwierigere Herstellung eines zusätzlich abgeflachten Hohlprofiles zielen, so daß eine sehr flache aber ungemein breite Endform des Hohlprofiles erreicht wird, soll die Vorteilhaftigkeit der Erfindung besonders verdeutlicht werden.Look at the following examples, which are not easy "only" to create a hollow profile with very large Turn widenings, but on compliance the process security much more difficult manufacture of an additional flattened hollow profile so that a very flat but extremely wide final shape of the hollow profile achieved the advantage of the invention is particularly intended be made clear.

    In Fig. 1 eine Vorrichtung 1 zur Herstellung eines umfänglich geschlossenen abgeflachten Hohlprofiles 2 (Fig. 4) dargestellt, die im wesentlichen aus einem in zwei seitliche Werkzeuge geteilten Innenhochdruckumformwerkzeug, einer Membran 12 und einer Abplattvorrichtung besteht. Die seitlichen Werkzeuge können jeweils einstückig ausgebildet sein, wobei eine Druckmediumzuführung 20 dort eingearbeitet ist. Allerdings können die seitlichen Werkzeuge auch mehrteilig, in ein oberes Seitenwerkzeug 3 und ein unteres Seitenwerkzeug 4 geteilt, ausgeführt sein, wobei in der Trennfuge der beiden Seitenwerkzeuge 3 und 4 die Druckmediumzuführung 20 verlaufen kann. Zur Bestückung des Umformwerkzeuges mit einem Rohling 10 ist ein Manipulator zu verwenden, der den Rohling 10 bis sich die beiden Paare der Seitenwerkzeuge 3,4 backenartig um den Rohling 10 geschlossen haben. Nach der Umformung kann das fertig geformte Hohlprofil in einfacher Weise beim Auseinanderfahren der Seitenwerkzeuge 3 und 4 allein durch die Einwirkung der Schwerkraft dem Umformwerkzeug entnommen werden. Es ist jedoch auch alternativ denkbar, das obere Seitenwerkzeug 3 mit einem abnehmbaren Deckelteil auszubilden, so daß das Bestücken des Umformwerkzeuges bei bis auf das Deckelteil geschlossenen Seitenwerkzeugen 3,4 über die bei der Abwesenheit des Deckelteils entstehende Öffnung des Umformwerkzeuges ohne die Verwendung von rohlinghaltenden Manipulatoren erfolgen kann. Erst nachdem das Deckelteil die Bestückungsöffnung verschließt, kann dann die Umformung beginnen. Die Entnahme des fertigen Hohlprofiles geht in gleicher Weise wie bei der oben beschriebenen Variante des Umformwerkzeuges durch Schwerkraft vonstatten.In Fig. 1, a device 1 for producing a circumferentially closed flattened hollow profile 2 (Fig. 4) shown, which essentially consists of one divided into two side tools Internal high pressure forming tool, a membrane 12 and one Flattening device exists. The side tools can each be formed in one piece, with a pressure medium supply 20 is incorporated there. However, the side Tools also in several parts, in an upper side tool 3 and a lower side tool 4 can be divided, designed, where in the parting line of the two side tools 3 and 4 Print medium feed 20 can run. To equip the forming tool a manipulator can be used with a blank 10, the blank 10 until the two pairs of side tools 3.4 closed like a jaw around the blank 10. After forming, the hollow profile can be shaped into simple way when moving the side tools 3 and 4 solely by the action of gravity the forming tool be removed. However, it is also alternatively conceivable the upper side tool 3 with a removable cover part train, so that the loading of the forming tool at up to the lid part closed side tools 3.4 over the opening of the cover part which is created in the absence of the cover part Forming tool without the use of blank-holding manipulators can be done. Only after the cover part the assembly opening closes, the forming can then begin. The finished hollow profile can be removed in the same way as in the variant of the forming tool described above by gravity.

    Obwohl die Abplattvorrichtung das Paar der Seitenwerkzeuge 3 und/oder das Paar der Seitenwerkzeuge 4 mittels einer entsprechend ausgestalteten Gravur selbst sein kann, umfaßt im vorliegenden Ausführungsbeispiel die Abplattvorrichtung zwei sich gegenüberliegende miteinander fluchtende Stempel 6 und 7, die in Durchführungen 8 des oberen Paars der Seitenwerkzeuge 3 und des unteren Paars der Seitenwerkzeuge 4 verschiebbar geführt sind und die dabei in den von den Seitenwerkzeugen 3 und 4 gebildeten Formraum 9, in dem der anfangs mit kreiszylindrischem Querschnitt ausgestattete Hohlprofilrohling 10 aufgenommen ist, einfahrbar sind, wobei sie den Rohling 10 quetschend beaufschlagen können. Denkbar ist auch der Einsatz von einem einzigen Stempel. Die Stempel 6 und 7 können angepaßt an die Längserstreckung des Innenhochdruckumformwerkzeuges und damit an den gesamten umformbaren Teil des Hohlprofilrohlings 10 durchgängig ausgebildet oder alternativ nur lokal zur Beaufschlagung eines Teilabschnittes des Rohlinges 10 angeordnet sein. Die Stempel 6,7 weisen eine ebene Stirnfläche auf, damit einerseits die verlangte flache Endform des Hohlprofiles 2 erreicht wird und andererseits am Rohling 10 keine prozeßsicherheitsgefährdenden Einkerbungen durch scharfkantige Unebenheiten der Stempeloberfläche entstehen. Although the flattening device is the pair of side tools 3 and / or the pair of side tools 4 by means of a corresponding designed engraving itself can be included in the present Embodiment, the flattening device two opposite one another stamps 6 and 7 aligned with one another, which in Bushings 8 of the upper pair of side tools 3 and lower pairs of side tools 4 are slidably guided and the ones formed by the side tools 3 and 4 Molding space 9, in which the initially circular cylindrical cross-section equipped hollow profile blank 10 is accommodated, are retractable, whereby they squeeze the blank 10 can. The use of one is also conceivable Stamp. The stamps 6 and 7 can be adapted to the longitudinal extent of the hydroforming tool and thus to the entire deformable part of the hollow profile blank 10 continuously trained or alternatively only locally to act on a Part of the blank 10 may be arranged. The stamp 6.7 have a flat end face so that on the one hand the required flat final shape of the hollow profile 2 is reached and on the other hand, on the blank 10, no process security hazards Notches due to sharp-edged unevenness on the stamp surface arise.

    Über die Länge des Umformbereiches des Hohlprofilrohlings 10 hinweg ist seitlich des Eingriffsfeldes der Stempel 6 und 7 verlaufend, das identisch mit dem Formraum 9 sein kann, an der Werkzeuginnenseite 11 eine elastische Membran 12, beispielsweise aus einem Elastomer oder einem Gummi bestehend, befestigt. Die Befestigung der Membran 12 kann in vielfältiger Weise ausgeführt sein, beispielsweise unlösbar durch Kleben, Anschrauben, Annieten und ähnliches. Im vorliegenden Fall ist die Membran 12 in vorteilhafter Weise bei Verschleiß austauschbar an beiden quer zur Längserstreckung des Werkzeuges und parallel zu den Stempeln 6 und 7 liegenden flanschartigen Enden 13 in jeweils einem Halter 14 aufgenommen.Over the length of the forming area of the hollow profile blank 10 the stamp 6 and 7 is to the side of the field of engagement trending, which can be identical to the mold space 9, at the Tool inner side 11 an elastic membrane 12, for example consisting of an elastomer or a rubber attached. The membrane 12 can be fastened in a variety of ways be, for example, insoluble by gluing, screwing, Riveting and the like. In the present case, the membrane 12 advantageously replaceable when worn both transverse to the longitudinal extension of the tool and parallel to the stamps 6 and 7 lying flange-like ends 13 in each a holder 14 added.

    Der Halter 14 ist an der Innenseite 11 des Werkzeuges lösbar angebracht, wobei der Halter 14 eine zur Innenseite 11 offene die Aufnahme für die Membran 12 bildende Aussparung 15 aufweist, zwischen deren Wandungen und dem gegenüberliegenden Wandungsabschnitt 16 der Werkzeuginnenseite 11 die Membranflansche 13 eingeklemmt sind. Obwohl die Membran 12 zwischen ihren Flanschen 13 in Nicht-Gebrauchsstellung, d.h. in entspannter Lage eben verlaufen kann, ist die Membran 12 hier U-förmig ausgebildet, um für das später erläuterte Verfahren eine größere Reichweite in den Formraum 9 zu erhalten. Bezüglich der Form der Membran 12 ist in die Innenseite 11 des Werkzeuges eine längs des Mittelteils 17 der Membran 12 verlaufende Ausnehmung 18 eingearbeitet, um die Membran 12 soweit aufzunehmen, daß in der Nicht-Gebrauchsstellung der Membran 12 und in der letzten Umformphase des Rohlings 10 der Formraum 9 membranfrei und somit die Membran 12 zum einen beim Bestücken des Formraumes 9 mit einem Rohling 10 nicht hinderlich ist und zum anderen sich während der Umformung des Rohlings 10 aus dem Formraum 9 zurückziehen kann.The holder 14 is detachable on the inside 11 of the tool attached, the holder 14 an open to the inside 11 has the recess for the membrane 12 forming recess 15, between their walls and the opposite wall section 16 the inside of the tool 11 the membrane flanges 13 are trapped. Although the membrane 12 between its flanges 13 in non-use position, i.e. in a relaxed location the membrane 12 is U-shaped, in order to have a greater range for the method explained later to get into the mold space 9. Regarding the shape of the Membrane 12 is longitudinal in the inside 11 of the tool of the central part 17 of the membrane 12 extending recess 18th incorporated to accommodate the membrane 12 so far that in the Non-use position of the membrane 12 and in the last forming phase of the blank 10 the mold space 9 membrane-free and thus the membrane 12 on the one hand when loading the molding space 9 with a blank 10 is not a hindrance and on the other hand during withdraw the deformation of the blank 10 from the molding space 9 can.

    In den Ausnehmungsgrund 19 mündet eine kanalartige Druckmediumzuführung 20 aus, die mit einem außerhalb des Werkzeuges befindlichen Druckerzeuger verbunden ist. Die Membran 12 überdeckt somit die Ausnehmung 18 samt Ausmündung der Druckmediumzuführung 20 hochdruckdicht, wodurch bei Einleiten des Druckmediums zwischen dem Ausnehmungsgrund 19 und der diesem zugewandten Außenseite 21 der Membran 12 ein Druckraum 22 ausgebildet wird. Aufgrund der Ausbildung der Ausnehmung 18 wird der über das Druckmedium vermittelte Druck gleichmäßig auf die gesamte - mit Ausnahme der eingeklemmten Flansche 13 - Membran 12 verteilt, so daß lokale schadensbedingende Dehnungen der Membran 12 bei einer Druckbeaufschlagung vermieden und die gewünschte Anlage an den Hohlprofilrohling 10 in ausreichendem Maße über einen Teilumfangsbereich des Rohlings 10 erreicht werden. Das Druckmedium kann zwar gasförmig sein, ist jedoch hier aufgrund seiner inkompressiblen Eigenschaften, die bei der Abstützung während der Umformung des Rohlings 10 sehr vorteilhaft sind, ein Druckfluid.A channel-like pressure medium feed opens into the recess base 19 20 from the one located outside the tool Pressure generator is connected. The membrane 12 covers thus the recess 18 including the mouth of the pressure medium supply 20 high pressure tight, which means when the pressure medium is introduced between the recess reason 19 and the one facing it Outside 21 of the membrane 12, a pressure chamber 22 is formed becomes. Due to the formation of the recess 18, the over the pressure medium conveyed pressure evenly over the entire - with the exception of the clamped flanges 13 - membrane 12 distributed, so that local damage-related stretching of the membrane 12 avoided when pressurized and the desired System to the hollow section blank 10 to a sufficient extent a partial circumferential area of the blank 10 can be reached. The Pressure medium can be gaseous, but is due to this of its incompressible properties that support it are very advantageous during the forming of the blank 10, a pressurized fluid.

    Zwar ist im Ausführungsbeispiel nur eine einzige Membran dargestellt, jedoch können im Rahmen der Erfindung mehrere Membrane an jeder Seite sich aneinanderreihen. Dies ist dann von Vorteil, wenn der Rohling 10 nur auf mehreren voneinander beabstandeten Längsabschnitten durch Aufweiten und Abplatten umgeformt werden soll. Hierbei kann der Rohling 10 durch rohlingsabschnittsspezifische Drucksteuerungen des Druckfluides je nach gewünschter Hohlprofilquerschnittsform unterschiedlich stark abgestützt werden. Die Membran 12 kann sich dagegen auch in apparativ geringaufwendiger Weise längs des gesamten Formraumes des Werkzeuges erstrecken und zwar auch dort, wo nur eine der beiden Umformschritte, Aufweitung und Abplatten, oder auch keine Umformung erfolgt. Der Hohlprofilrohling 10 wird somit über seine gesamte Längserstreckung hinweg von der Membran 12 abgestützt. Der Druck im Druckraum 22 ist je nach Umformfortschritt steuerbar. Dies kann durch Steuerung des Druckerzeugers oder durch Steuerung eines Druckbegrenzungsventils erfolgen.Only a single membrane is shown in the exemplary embodiment, however, several membranes can be used within the scope of the invention lined up on each side. This is an advantage if the blank 10 only on several of each other spaced longitudinal sections by expanding and flattening to be reshaped. Here, the blank 10 can be defined by blank section specific Pressure controls of the pressure fluid each different according to the desired hollow profile cross-sectional shape be strongly supported. The membrane 12, however, can also in a low-cost manner along the entire molding space of the tool, even where only one of the two forming steps, expansion and flattening, or also no reshaping takes place. The hollow profile blank 10 is thus over its entire longitudinal extent from the membrane 12 supported. The pressure in the pressure chamber 22 is dependent on the progress of the forming controllable. This can be done by controlling the pressure generator or by controlling a pressure relief valve.

    Gemäß den Zeichnungen ist es auch denkbar, daß das Innenhochdruckumformwerkzeug anstatt von Seitenwerkzeugen 3,4 ein Oberund ein Unterwerkzeug beinhaltet, wodurch das Bestücken des Formraumes 14 relativ einfach verlaufen kann. Da bei entsprechend transponierter Auslegung der Zeichnungen die Membran 12 das Oberwerkzeug mit dem Unterwerkzeug verbindet, wird die Membran 12 beim Öffnen und Schließen des Werkzeuges gestreckt und komprimiert, wodurch die Membran 12 einem erhöhten Verschleiß ausgesetzt ist. Dies kann jedoch durch ein abnehmbares lediglich den Formraum abdeckendes Deckelteil im Oberwerkzeug umgangen werden, wobei die Membran 12 in der Öffnungs- und Schließbewegung des Umformwerkzeuges unbeansprucht bleibt. Es kann zur Entlastung der Membran 12 alternativ vorteilhaft sein, die aus Oberwerkzeug und Unterwerkzeug bestehende Anordnung des IHU-Werkzeuges um 90° gegen den Uhrzeigersinn zu drehen. Hierbei wäre die Anordnung so zu gestalten, daß eine Membran 12 im Unterwerkzeug und eine Membran 12 im Oberwerkzeug angeordnet ist, wobei der Mittelteil 17 der Membrane 12 nun horizontal verläuft. Die Druckmediumzuführung 20, die dann gemäß den Zeichnungen genau in der Teilungsfuge von Oberwerkzeug und Unterwerkzeug liegt und somit von jeweils einer rinnenförmigen Nut beider Werkzeughälften gebildet werden kann, ist bei der beschriebenen Alternative separat sowohl im Unterwerkzeug als auch im Oberwerkzeug vorzusehen. Das IHU-Werkzeug kann bei dieser Ausführung geöffnet und geschlossen werden ohne daß die Membran 12 in irgendeiner Weise mechanisch beansprucht wird, was einerseits den Verschleiß der Membran minimiert und andererseits die Zugänglichkeit zum Bestückungsraum des Werkzeuges optimiert.According to the drawings, it is also conceivable that the hydroforming tool instead of side tools 3,4 an upper and a lower includes a lower tool, whereby the assembly of the Molding space 14 can run relatively easily. As with accordingly transposed interpretation of the drawings the membrane 12 connects the upper tool to the lower tool, the Membrane 12 stretched when opening and closing the tool and compresses, causing the membrane 12 to increase wear is exposed. However, this can be done by a removable only cover part covering the molding space in the upper tool bypassed, the membrane 12 in the opening and Closing movement of the forming tool remains unstressed. It can alternatively be advantageous to relieve the membrane 12, the arrangement of the upper tool and lower tool IHU tool to turn 90 ° counterclockwise. in this connection the arrangement would be such that a membrane 12 in Lower tool and a membrane 12 arranged in the upper tool is, the middle part 17 of the membrane 12 is now horizontal runs. The pressure medium feed 20, which is then according to the Drawings exactly in the parting line of the upper tool and lower tool lies and thus of a groove-shaped Groove of both tool halves can be formed in the alternative described separately both in the lower tool and also to be provided in the upper tool. The IHU tool can be used for this Execution can be opened and closed without the Membrane 12 is mechanically stressed in any way, which on the one hand minimizes the wear of the membrane and on the other hand the accessibility to the tool placement area optimized.

    Zur Herstellung des abgeflachten Hohlprofiles 2 kann zuerst eine Abplattung des Rohlings 10 erfolgen, welcher in dem abgeplatteten Zustand anschließend mittels Innenhochdruck aufgeweitet wird. Um die Prozeßsicherheit zu verbessern, kann vor der Abplattung ein Druck im Druckraum 22 aufgebaut werden, der die Membran 12 ausstülpt und zum Rohling 10 ausdehnt, bis die Membran 12 an diesem auf einem Teilumfangsbereich satt anliegt. Bei der nachfolgenden Abplattung, bei der die Stempel 6,7 aufeinanderzu fahren und somit den Formraum 9 verringern, wird der Rohling 10 gequetscht und in Breitenrichtung zu der Ausnehmung 18 hin verbreitert. Der Druck im Druckraum 22 muß dabei reduziert werden, um diese Verbreiterung zuzulassen. Dabei weicht die elastische Membran 12 aus dem Formraum 9 in ihre Ausnehmung 18 zurück, bis sie das Eingriffsfeld der Stempel 6,7 gänzlich verlassen hat. Für die Aufweitung des abgeplatteten Rohlings 10 bleibt die Membran 12 mit erhöhtem Druck aus dem Druckraum 22 beaufschlagt dann seitlich der Stempel 6,7 stehen und stützt den Rohling 10 so ab, daß an diesem eine mit der Stempelaußenseite 23 bündig abschließende Wandung 24 ausgeformt werden kann. Die erzielte Bündigkeit ist von der Anforderung an die Querschnittsform (hier: Rechtecksquerschnitt) abhängig.To produce the flattened hollow profile 2 can first Flattening of the blank 10, which is in the flattened Condition subsequently widened by means of internal high pressure becomes. In order to improve the process reliability, before the Flattening a pressure can be built up in the pressure chamber 22, which Membrane 12 everted and expanded to blank 10 until the membrane 12 fits snugly against this on a partial circumferential area. at the subsequent flattening, in which the punches 6,7 towards one another drive and thus reduce the mold space 9, the blank 10 squeezed and in the width direction to the recess 18 broadened there. The pressure in the pressure chamber 22 must be reduced to allow this broadening. The elastic gives way Membrane 12 from the molding space 9 into its recess 18th back until they leave the field of engagement of the punches 6.7 completely Has. For expanding the flattened blank 10 remains the membrane 12 with increased pressure from the pressure chamber 22nd then acts on the side of the stamp 6,7 and supports the blank 10 so that on this one with the stamp outside 23 flush wall 24 are formed can. The level achieved is dependent on the requirement Cross-sectional shape (here: rectangular cross-section) dependent.

    Selbstverständlich können auch andere Formverläufe der Wandung 24 ausgebildet werden, je nachdem in welcher Position die Membran 12 zu den Stempeln 6,7 steht. Um die Prozeßsicherheit zu erhöhen, in dem der Faltenaufwurf beim Abplatten möglichst vermieden wird, ist es günstig im Rohling 10 während des Abplattens einen hydraulischen Stützdruck zu erzeugen, der besagter Faltenbildung entgegenwirkt. Das Abplatten kann auch durch das Schließen des Werkzeuges 1 selbst erfolgen. Dies ist jedoch problematisch, da die für die Anlage am Rohling 10 unter Druck stehende Membran 12 gegebenenfalls aus dem noch offenen Werkzeug herausquellen und und beim Zurückdrücken durch das Werkzeug Schaden erleiden kann. Mit der vorgestellten Verfahrensvariante können zwar abgeflachte Hohlprofile 2 hergestellt werden, jedoch ist diese auf Hohlprofile beschränkt, die nicht sonderlich breit und flach sein sollen. Dies hat zum Hintergrund, daß beim Abplatten sich das Rohlingsmaterial an vielen Stellen schon an die Stirnseiten 5 der Stempel 6,7 anlegt, so daß beim Aufweiten mittels Innenhochdruck bereits zu Anfang eine erhebliche Reibung des Rohlings 10 an den Stempelstirnseiten 5 besteht. Dies führt bei einer Vorgabe, bei der ein sehr breites und flaches Hohlprofil 2 hergestellt werden soll, zu einem Bersten des Rohlings 10 während der Aufweitung. Auch können infolge der Reibung, die das Rohlingsmaterial gravierend am Fließen hindert, die bei der verstärkten Abplattung vermehrt auftretenden tiefen Falten nicht mehr prozeßsicher durch den Innenhochdruck herausgedrückt werden.Of course, other shapes of the wall can also be used 24 are formed, depending on the position in which the membrane 12 stands for the stamps 6.7. To ensure process security increase by avoiding wrinkles when flattening it is favorable in the blank 10 during flattening to generate a hydraulic support pressure, the said Counteracts wrinkling. The flattening can also be done by the Closing of the tool 1 itself. However, this is problematic, as for the system on the blank 10 under pressure standing membrane 12 if necessary from the still open tool well and when pressing back through the tool Can suffer damage. With the presented process variant although flattened hollow profiles 2 can be produced, however, this is limited to hollow profiles that are not should be particularly wide and flat. This is because that when blanking the blank material on many Place already on the end faces 5 of the stamp 6,7, see above that when expanding by means of high pressure already at the beginning considerable friction of the blank 10 on the end faces of the stamp 5 exists. This leads to a very wide specification and shallow hollow profile 2 is to be produced, at one The blank 10 bursts during expansion. May also result the friction that causes the blank material to flow severely prevents the more frequently occurring with the increased flattening deep folds are no longer reliable due to the internal high pressure be pushed out.

    Um diese Problematik zu lösen und damit eine beliebige Variabilität bei der Gestaltung von Hohlprofilquerschnittsformen prozeßsicher zu erzielen, wird in einer weiteren Verfahrensvariante der Rohling 10 relativ zu seiner Umgebung im Werkzeug so gestaltet und platziert, daß über den umzuformenden Abschnitt hinweg eine größere Beabstandung zu den Stirnseiten 5 der Stempel 6,7 gegeben ist (Fig. 1). Dadurch wird eine freie reibungslose Aufweitung des Rohlings 10 ermöglicht, so daß der Umfang und Durchmesser des Rohlings 10 ohne die Gefahr eines Berstens stark vergrößert werden kann. Somit ist die freie Aufweitung in dieser Variante der erste Umformschritt des Rohlings 10, welcher dann beendet ist, wenn der aufgeweitete Rohling 10 die Stempelstirnseiten 5 kontaktiert.To solve this problem and thus any variability reliable in the design of hollow profile cross-sectional shapes To achieve is in a further process variant the blank 10 relative to its surroundings in the tool designed and placed that over the section to be reshaped away a greater distance to the end faces 5 of the stamp 6.7 is given (Fig. 1). This will make a free smooth Expansion of the blank 10 allows, so that the scope and diameter of the blank 10 without the risk of bursting can be greatly enlarged. Thus the free expansion is in this variant, the first forming step of the blank 10, which then ended when the expanded blank 10 die Stamp end faces 5 contacted.

    Schon vor der Erzeugung eines Innenhochdruckes im Rohling 10 wird die Membran 12 aus dem Druckraum 22 druckbeaufschlagt, welche sich dadurch an einem Teilumfangsbereich des Rohlings 10 und an einen Abschnitt der Stempelstirnseiten 5 anlegt (Fig. 2). Durch Erzeugung eines fluidischen Innenhochdruckes wird dann der Rohling 10 aufgeweitet, wobei während der gesamten Aufweitung die Membran 12 druckbeaufschlagt an den Rohling 10 auf besagtem Teilumfangsbereich angepreßt wird. Die Membran 12 stützt diesen dort materialberuhigend und formhaltend ab, so daß die Aufweitphase völlig prozeßsicher verläuft (Fig. 3). Der sich aufweitende Rohling 10 drängt dabei die Membran 12 zum Druckraum 22 hin zurück, wobei mit steigendem Aufweitgrad der Stützdruck im Druckraum 22 kontinuierlich angepaßt vermindert wird. Obwohl die Membran 12 während der Aufweitung am Rohling 10 anliegt, tritt keine bzw. ein nur sehr geringe Reibung des Rohlingmaterials an der Membran 12 auf, da diese nicht massiv ist und sich elastisch mitverformt. Der Durchmesser des Rohlings 10 ist nach abgeschlossener Aufweitung grob angenähert so groß wie die Stempelbreite. Even before an internal high pressure is generated in the blank 10 the membrane 12 is pressurized from the pressure chamber 22, which is thereby located on a partial circumferential area of the blank 10 and is applied to a section of the stamp end faces 5 (Fig. 2). By generating a fluidic internal high pressure then the blank 10 expanded, being throughout Expansion of the membrane 12 to the blank 10 under pressure is pressed on said partial circumference area. The membrane 12 supports this material soothing and shape retaining, so that the expansion phase is completely reliable (Fig. 3). The expanding blank 10 urges the membrane 12 to Pressure chamber 22 back, with the increasing the degree of expansion Support pressure in the pressure chamber 22 continuously adjusted reduced becomes. Although the membrane 12 on the blank during expansion 10 is present, there is no or very little friction of the Blank material on the membrane 12, since this is not massive and deforms elastically. The diameter of the blank 10 is roughly like this after expansion has been completed as large as the stamp width.

    Wie aus Fig. 4 zu ersehen ist, werden die Stempel 6,7 in Pfeilrichtung aufeinanderzu gefahren, wodurch der aufgeweitete Rohling 10 zusammengestaucht wird. Obwohl der Rohling 10 nicht zwangsläufig durch die Membran 12 abgestützt sein und unter einem fluidischen Stützdruck, der kleiner als der Aufweitdruck sein kann, stehen muß, ist es für die weitere Prozeßsicherheit vorteilhaft, wenn dies gegeben ist. Dabei wird der Rohling 10 faltenfrei in eine abgeflachte Endform des umfänglich geschlossenen Hohlprofiles 2 mit rechteckförmigem Querschnitt gedrückt. Der Rohling 10 wird dabei schadensfrei noch weiter verbreitert, bis dieser die Endform angenommen hat. Die abplattungsbedingte Verbreiterung ergänzt den durch die Aufweitung geschaffenen Hauptanteil an der gesamten Verbreiterung. Gemäß Fig. 4 wird der Rohling 10 stetig abgestützt und während der Abplattung durch die Membran 12 derart druckbeaufschlagt, daß im Erreichen der Bündigkeit des abgeplatteten Rohlings 10 mit der Außenseite 23 der Stempel 6,7 die seitliche Endkontur des Hohlprofiles 2 ausgebildet ist. Der Mittelteil 17 der Membran 12 liegt dabei längs an der Außenseite 23 der Stempel 6,7 an. Auch bei der Abplattung wird der Druck im Druckraum 22 sukzessiv vermindert, so daß die Membran 12 bis zur erreichten Bündigkeit der die Endkontur des Hohlprofiles 2 tragende Wandung 24 mit der Stempelaußenseite 23 elastisch zurückweichen kann.As can be seen from Fig. 4, the stamp 6,7 in the direction of the arrow moved towards each other, causing the expanded blank 10 is compressed. Although the blank 10 is not inevitably be supported by the membrane 12 and under one fluidic support pressure that is less than the expansion pressure can, must be, it is for further process security advantageous if this is given. The blank 10 wrinkle-free in a flattened final shape of the circumferentially closed Hollow profile 2 pressed with a rectangular cross section. The blank 10 is widened further without damage, until it has reached its final shape. The flattening Widening complements that created by widening Most of the total broadening. 4 is the blank 10 is constantly supported and during the flattening pressurized by the membrane 12 so that in reaching the level of the flattened blank 10 with the outside 23 the stamp 6, 7 the lateral end contour of the hollow profile 2 is trained. The middle part 17 of the membrane 12 is located longitudinally on the outside 23 of the stamp 6,7. Even with flattening the pressure in the pressure chamber 22 is successively reduced, so that the membrane 12 up to the achieved flushness of the End contour of the hollow profile 2 supporting wall 24 with the outside of the punch 23 can shrink elastically.

    Denkbar ist, daß für die Endform des Hohlprofiles 2 scharfe Kanten gefordert sind. In diesem Fall kann abschließend der aufgeweitete und abgeplattete Hohlprofilrohling 10 durch einen den Aufweitdruck übersteigenden Innenhochdruck in die Endform des Hohlprofiles 2 kalibriert werden, wobei das Druckfluid im Druckraum 22 den entsprechenden Gegendruck aufbringen muß.It is conceivable that 2 sharp for the final shape of the hollow profile Edges are required. In this case, the expanded and flattened hollow profile blank 10 by a the internal high pressure exceeding the expansion pressure into the final shape of the hollow profile 2 are calibrated, the pressure fluid in the Pressure chamber 22 must apply the appropriate back pressure.

    Des weiteren ist es denkbar, bei dem Herstellungsprozeß gänzlich auf ein aktives Abplatten zu verzichten. Dabei entfallen zur Vereinfachung des Prozesses außer einer Verfahrenstechnik auch die zugehörigen Stempel 6,7 und deren Steuerung. Das Innenhochdruckumformwerkzeug ist dann so auszulegen, daß die Innenseiten 11 des Werkzeuges unter Bildung einer Kastenform eben ist, so daß die Herstellung des abgeflachten Hohlprofiles 2 in einer einzigen Aufweitung, abgestützt von der Membran 12, mit gegebenenfalls abschließender Kalibrierung erfolgt. Aufgrund der frühen reibungsverursachenden Anlage des Rohlingsmaterials an der Werkzeuginnenseite 11 sind natürlich die Möglichkeiten der Formgebung bezüglich Höhe und Breite des Hohlprofiles 2 erheblich eingeschränkt, so daß nur geringe Umformgrade prozeßsicher möglich sind.Furthermore, it is conceivable to use the entire manufacturing process to forego active flattening. This does not apply to simplify the process besides process engineering also the associated stamp 6.7 and their control. The hydroforming tool is then to be interpreted so that the inside 11 of the tool to form a box shape is, so that the production of the flattened hollow profile 2 in a single expansion, supported by the membrane 12 with if necessary, final calibration is carried out. by virtue of the early friction-causing system of the blank material on the inside of the tool 11 are of course the possibilities the shape with respect to the height and width of the hollow profile 2 considerably limited, so that only low degrees of deformation are reliable possible are.

    Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht gegenüber bisherigen Verfahrenstechniken, daß zwei in der Formgebungsrichtung unterschiedliche Fertigungsschritte, die normalerweise in zwei Fertigungsstufen erzeugt werden müßten, in einem Innenhochdruck-Arbeitsgang dargestellt werden können. Des weiteren können mit der flexiblen Membran 12 Werkstücke mit Aufweitungen realisiert werden, die aufgrund ihrer geometrischen Gestaltung und der damit verbundenen Reibbehinderung zwischen Werkstück und Werkzeug nicht prozeßsicher umgeformt werden können. Beispielsweise kann es sich bei den erwähnten Werkstücken um lange IHU-Bauteile handeln, die schmal zulaufende Aufweitbereiche aufweisen müssen, wie im Kraftfahrzeugkarosseriebau der unter dem Windschutz verlaufende Querträger.The device according to the invention enables compared to previous Process engineering that two in the molding direction different manufacturing steps, usually in two Production stages would have to be generated in a high-pressure process can be displayed. Furthermore you can with the flexible membrane 12 workpieces with widenings be realized due to their geometric design and the associated friction between the workpiece and tool can not be reliably formed. For example the workpieces mentioned can be long IHU components act, the narrowly tapering expansion areas must have, as in the motor vehicle body construction under crossmember running the windbreak.

    Claims (17)

    Verfahren zur Herstellung eines umfänglich geschlossenen Hohlprofiles, wobei ein Hohlprofilrohling in einem Innenhochdruckumformwerkzeug mittels fluidischen Innenhochdruck aufgeweitet wird, wonach dieser die Endform des Hohlprofiles erreicht,
    dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlprofilrohling (10) auf zumindest einem Teilumfangsbereich während der Aufweitung mittels wenigstens einer an der dem Rohling (10) zugewandten Innenseite (11) des Werkzeuges befestigten und mit einem von außen wirkenden steuerbaren Druck beaufschlagbaren Membrane (12) abgestützt wird, wobei diese mit dem Fortlauf der Aufweitung unter Reduzierung des auf die Membrane (12) wirkenden Stützdruckes elastisch zurückweicht.
    Method for producing a circumferentially closed hollow profile, wherein a hollow profile blank is expanded in an internal high-pressure forming tool by means of fluidic internal high pressure, after which it reaches the final shape of the hollow profile,
    characterized in that the hollow profile blank (10) is supported on at least a partial circumferential area during the expansion by means of at least one membrane (12) fastened to the inside (11) of the tool facing the blank (10) and to which a controllable pressure acting from the outside can be applied, this resiliently shrinks as the expansion continues, reducing the support pressure acting on the membrane (12).
    Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlprofilrohling (10) im Innenhochdruckumformwerkzeug abgeplattet wird.
    Method according to claim 1,
    characterized in that the hollow profile blank (10) is flattened in the internal high-pressure forming tool.
    Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlprofilrohling (10) über seine gesamte Längserstreckung hinweg von der Membrane (12) abgestützt wird.
    Method according to one of claims 1 or 2,
    characterized in that the hollow profile blank (10) is supported over its entire longitudinal extent by the membrane (12).
    Verfahren nach einem der Ansprüche 2 oder 3,
    dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlprofilrohling (10) zusätzlich während des Abplattvorganges von der Membran (12) abgestützt wird.
    Method according to one of claims 2 or 3,
    characterized in that the hollow profile blank (10) is additionally supported by the membrane (12) during the flattening process.
    Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet, daß zuerst eine freie Aufweitung des Hohlprofilrohlinges (10) erfolgt, bis dieser eine Abplattvorrichtung (6,7) des Innenhochdruckumformwerkzeuges kontaktiert, und daß anschließend das Abplatten des aufgeweiteten Rohlings (10) erfolgt, welches durch stetiges Abstützen des Rohlings (10) durch die Membran (12) begleitet wird.
    Method according to one of claims 2 to 4,
    characterized in that the hollow profile blank (10) is first expanded freely until it contacts a flattening device (6, 7) of the internal high-pressure forming tool, and that the flattened blank (10) is then flattened, which is achieved by continuously supporting the blank (10). is accompanied by the membrane (12).
    Verfahren nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet, daß der Rohling (10) durch die Membran (12) derart druckbeaufschlagt wird, daß im Erreichen der Bündigkeit des abgeplatteten Rohlings (10) mit der Außenseite (23) der stempelartigen Abplattvorrichtung (6,7) die seitliche Endkontur des Hohlprofiles (2) ausgebildet ist.
    Method according to claim 5,
    characterized in that the blank (10) is pressurized by the membrane (12) such that when the flattened blank (10) is flush with the outside (23) of the stamp-like flattening device (6, 7), the lateral end contour of the hollow profile ( 2) is formed.
    Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet, daß abschließend der Hohlprofilrohling (10) durch einen den Aufweitdruck übersteigenden Innenhochdruck in die Endform des Hohlprofiles (2) kalibriert wird.
    Method according to one of claims 1 to 6,
    characterized in that the hollow profile blank (10) is finally calibrated into the final shape of the hollow profile (2) by an internal high pressure exceeding the expansion pressure.
    Verfahren nach einem der Ansprüche 5 oder 6,
    dadurch gekennzeichnet, daß das Abplatten bei einem den Hohlprofilrohling (10) von innen stützenden Innenhochdruck, der kleiner als der Aufweitdruck ist, unmittelbar in die Endform des Hohlprofiles (2) führt.
    Method according to one of claims 5 or 6,
    characterized in that the flattening leads directly to the final shape of the hollow profile (2) in the case of an internal high pressure which supports the hollow profile blank (10) from the inside and which is less than the expansion pressure.
    Vorrichtung zur Herstellung eines umfänglich geschlossenen Hohlprofiles, mit einem Innenhochdruckumformwerkzeug, in dem ein Hohlprofilrohling mittels fluidischem Innenhochdruck aufweitbar ist,
    dadurch gekennzeichnet, daß an der Werkzeuginnenseite (11) zumindest eine elastische seitlich des Eingriffsfeldes des Stempels (6,7) verlaufende Membran (12) befestigt ist, welche eine mit einem außerhalb des Werkzeuges befindlichen Druckerzeuger verbundene Druckmediumzuführung (20) hochdruckdicht überdeckt, die als Kanal durch das Werkzeug verläuft und an dessen Innenseite (11) zum Formraum (9) hin ausmündet, und welche über die Druckmediumzuführung (20) druckbeaufschlagt an dem umzuformenden Hohlprofilrohling (10) an zumindest einem Teilumfangsbereich anlegbar ist.
    Device for producing a circumferentially closed hollow profile, with an internal high pressure forming tool, in which a hollow profile blank can be expanded by means of fluidic internal high pressure,
    characterized in that on the inside of the tool (11) at least one elastic membrane (12) extending laterally of the engagement field of the plunger (6, 7) is fastened, which covers a pressure medium supply (20) connected to a pressure generator located outside the tool, which is pressure-tight and which acts as a Channel runs through the tool and opens out on the inside (11) to the molding space (9), and which can be placed under pressure on the hollow profile blank (10) to be formed on at least one partial circumferential area via the pressure medium supply (20).
    Vorrichtung nach Anspruch 9,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung eine Abplattvorrichtung beinhaltet, die in das Innenhochdruckumformwerkzeug integriert ist und mittels derer der Hohlprofilrohling (10) abplattbar ist.
    Device according to claim 9,
    characterized in that the device includes a flattening device which is integrated in the internal high-pressure forming tool and by means of which the hollow profile blank (10) can be flattened.
    Vorrichtung nach Anspruch 10,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Abplattvorrichtung aus zumindest einem in einer Durchführung (8) des Werkzeuges verschiebbar geführten Stempel (6,7) besteht.
    Apparatus according to claim 10,
    characterized in that the flattening device consists of at least one punch (6, 7) guided displaceably in a passage (8) of the tool.
    Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (12) sich längs des gesamten Formraumes (9) des Werkzeuges erstreckt.
    Device according to one of claims 9 to 11,
    characterized in that the membrane (12) extends along the entire mold space (9) of the tool.
    Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (12) an beiden quer zur Längserstreckung des Werkzeuges liegenden Enden (13) in jeweils einem Halter (14) aufgenommen ist, der an der Innenseite (11) des Werkzeuges angeordnet ist.
    Device according to one of claims 9 to 12,
    characterized in that the membrane (12) is received at both ends (13) lying transversely to the longitudinal extent of the tool in a holder (14) which is arranged on the inside (11) of the tool.
    Vorrichtung nach Anspruch 13,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (12) zwischen der Werkzeuginnenseite (11) und einer Wandung der Halteraufnahme festgeklemmt ist.
    Device according to claim 13,
    characterized in that the membrane (12) is clamped between the inside of the tool (11) and a wall of the holder receptacle.
    Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 14,
    dadurch gekennzeichnet, daß das die Membran zum Hohlprofilrohling (10) hin beaufschlagende Druckmedium ein Druckfluid ist.
    Device according to one of claims 9 to 14,
    characterized in that the pressure medium acting on the membrane towards the hollow profile blank (10) is a pressure fluid.
    Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 15,
    dadurch gekennzeichnet, daß der Stempel (6,7) eine ebene Stirnfläche aufweist.
    Device according to one of claims 11 to 15,
    characterized in that the stamp (6, 7) has a flat end face.
    Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 16,
    dadurch gekennzeichnet, daß in die Werkzeuginnenseite (6,7) eine längs der Membran (12) verlaufende Ausnehmung (18) eingearbeitet ist, welche von der Membran (12) überdeckt ist und in die die Druckmediumzuführung (20) einmündet, und daß zwischen dem Ausnehmungsgrund (19) und der diesem zugewandten Außenseite (21) der Membran (12) ein Druckraum (22) ausbildbar ist.
    Device according to one of claims 9 to 16,
    characterized in that a recess (18) running along the diaphragm (12) is worked into the inside of the tool (6, 7), which is covered by the diaphragm (12) and into which the pressure medium supply (20) opens, and that between the Recess base (19) and the outside (21) of the membrane (12) facing it, a pressure chamber (22) can be formed.
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