EP1680241A1 - Verfahren zur herstellung eines doppelkammerhohlprofils - Google Patents

Verfahren zur herstellung eines doppelkammerhohlprofils

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Publication number
EP1680241A1
EP1680241A1 EP04790478A EP04790478A EP1680241A1 EP 1680241 A1 EP1680241 A1 EP 1680241A1 EP 04790478 A EP04790478 A EP 04790478A EP 04790478 A EP04790478 A EP 04790478A EP 1680241 A1 EP1680241 A1 EP 1680241A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
hollow profile
blank
walls
partial
double
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP04790478A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Volker Thoms
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mercedes Benz Group AG
Original Assignee
DaimlerChrysler AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by DaimlerChrysler AG filed Critical DaimlerChrysler AG
Publication of EP1680241A1 publication Critical patent/EP1680241A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES, PROFILES OR LIKE SEMI-MANUFACTURED PRODUCTS OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C37/00—Manufacture of metal sheets, rods, wire, tubes, profiles or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape
    • B21C37/06—Manufacture of metal sheets, rods, wire, tubes, profiles or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape of tubes or metal hoses; Combined procedures for making tubes, e.g. for making multi-wall tubes
    • B21C37/15—Making tubes of special shape; Making tube fittings

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a double-chamber hollow profile according to the preamble of patent claim 1.
  • a method according to the class is known from DE 199 09 924 C2.
  • a method for the internal high-pressure forming of a hollow profile can be removed in a forming tool, in which the hollow profile is designed in the form of a double-chamber hollow profile.
  • An extruded profile is used as a double-chamber hollow profile, the tubular cavities of which run parallel to one another and which are separated from one another by a partition wall form the chambers.
  • the walls surrounding the chambers and the intermediate partition are integrally connected to one another, that is to say integrally.
  • the extruded profile designed in this way is inserted into an internal high-pressure forming tool, after which an internal high pressure is exerted in both chambers, by means of which the walls of the double-chamber hollow profile are expanded.
  • the expansion continues until the walls on the engraving of the forming tool come into contact.
  • the partition forms a kind of tie rod on the adjacent walls when it is widened, which causes sink marks in this area when the double-chamber hollow profile is widened.
  • the partition is lengthened and its wall thickness is reduced siege.
  • tears can occur in the partition as well as in the areas in which the walls of the chambers directly adjoin the partition. Since this mostly happens during the expansion process, the desired contour and the desired cross-section of the double-chamber hollow profile to be formed cannot be achieved, so that the partially formed hollow profile has to be scrapped as a reject part.
  • the invention has for its object to develop a generic method in such a way that a reliable production of a double-chamber hollow profile is made possible in a relatively simple manner.
  • the method according to the invention is particularly simple to carry out.
  • the expansion by means of high-pressure fluidic pressure can also be carried out reliably and without problems, since the partition does not consist of one wall layer as usual, but now completely new consists of two wall layers that result from the bending process.
  • the partition loses the function of a tie rod, which could counteract the expandability of the hollow profile.
  • the hollow profile blank can be expanded without damage until its walls are fully in contact with the engraving of the forming tool.
  • higher degrees of deformation can also be achieved.
  • the sealing of the hollow profile is considerably simplified during the internal high-pressure forming process, because sealing only has to be carried out at the open end of the hollow profile, which at the same time reduces the outlay on equipment for internal high-pressure forming.
  • the hollow profile is given increased corrosion protection in a simple manner, since at least at this end no moisture can penetrate the hollow profile.
  • the completely formed hollow profile can be used in an assembly with other parts, advantageously with the closed end, just at locations in the assembly that are exposed to moisture.
  • the method according to the invention can be used, for example, in the manufacture of a frame or support in motor vehicle construction.
  • the hollow profile blank is bent about a transverse axis to its longitudinal extent.
  • the bending of the blank around the transverse axis represents a particularly simple and reliable variant of the invention, in which the two partial strands come to lie on one another.
  • an elongated body is wrapped by the two partial strands of the hollow profile blank during bending.
  • This body can advantageously serve at the same time as a bending mandrel and as an add-on part, which is possibly already joined in the wrapping from the bending process with the double-chamber hollow profile to form a press fit.
  • This interference fit can also be achieved due to the effect of the high fluid pressure during the expansion process of this double-chamber hollow profile.
  • the body can also be wrapped in the partial strands of the hollow profile blank in such a way that the body can be pulled out of the border of the two partial strands before or after the internal high-pressure forming.
  • the eye that arises on the double-chamber hollow profile can then be useful in a variety of ways.
  • the eye can serve as a hanging eye or can be used as a simple implementation for add-on parts, cables or media-carrying lines.
  • the body can consist of solid material in the manner of a rod or can be designed as a circumferentially closed hollow profile. In the case of a hollow profile, this can be filled with a liquid or solid medium during the bending process and the hydroforming process in order to avoid crushing it.
  • the hollow profile blank is bent at one end by an axis lying at 45 ° to its longitudinal extent and bent back at the other end about an axis lying symmetrically to this axis, the mutually facing walls thereby
  • the partial strands of the hollow profile blank formed run along the central transverse axis of the blank. Due to the double bending of the hollow profile blank, a double-chamber hollow profile is created, the partial strands of which do not come into contact with one another, but side by side. Due to the process-related very flat design of the closed end of the double-chamber hollow profile produced, this end can be useful as a support, bracket or perforation of the flat section as a receptacle.
  • the hollow profile blank is filled with a liquid or solid medium before the bending process. This ensures that folds or kinks that can occur during the laying process are largely prevented. At least the solid medium is then released from the hollow profile blank after the bending process.
  • the liquid medium can expediently be used as the pressurized fluid for the further internal high-pressure forming process, so that in this process it is not necessary to refill the hollow profile blank in a time-saving manner and with less equipment.
  • the two opposite walls of the two partial strands are coated with an adhesive or a solder before the internal high pressure forming.
  • an adhesive or a solder By coating with adhesive or a solder, the two partial strands can be connected to one another immovably by means of heat treatment after the internal high-pressure forming.
  • this is already activated during the bending process, so that when the two partial strands are in contact with one another, they are already bonded.
  • At least one of the two partial strands is embossed on the wall opposite the other partial strand to form one or more positive-locking elements before the internal high-pressure forming.
  • Opposite form-fitting elements are formed on the facing wall of the other partial strand opposite one another at a corresponding point.
  • the two partial strands are preferably perforated on the walls facing away from one another during hydroforming. Subsequently, the mutually facing walls of the two partial strands are pushed through by means of a punch passed through the respective hole and a die also passed through the respective hole on the other partial strand. By pushing through, the two partial strands are also firmly attached to one another. other anchored. This joining process can follow the internal high pressure forming process with existing internal high pressure within the internal high pressure forming tool, with no sink marks occurring in the area of the punched holes due to the high supporting pressure. The punching and clinching of the double-chamber hollow profile can also take place in a subsequent work step outside the internal high-pressure forming tool.
  • FIG. 1 is a side view of a tubular hollow profile blank for producing a double-chamber hollow profile according to the invention
  • FIG. 2 shows a perspective side view of the hollow profile blank from FIG. 1 after the bending process has taken place about a transverse axis for the longitudinal extent of the hollow profile blank
  • FIG. 3 shows, in a lateral perspective, a double-chamber hollow profile which has been formed by a method according to the invention and has perforated and enforced partial strands
  • FIG. 4 shows a perspective view of a detail of the open end of a double-chamber hollow profile which has been completely formed by a method according to the invention, with a form-locking element stamped in one of the partial strands and a counter-shaped element formed in the other partial strand,
  • FIG. 5 shows a partial perspective view of a double-chamber hollow profile produced in accordance with the invention with an elongated body being wrapped around it, 6 in a perspective view of the hollow profile blank from FIG. 1 with an end bent by an axis lying at 45 ° to its longitudinal extent,
  • FIG. 7 shows a plan view of the hollow profile blank from FIG. 6, the other end of which is bent back about an axis lying symmetrically to the 45 ° axis,
  • FIG. 8 shows a perspective view of a double-chamber hollow profile which has been finished molded by a method according to the invention, with a bend in the hollow profile blank from FIGS. 6 and 7.
  • FIG. 1 a tubular hollow cylindrical hollow profile blank 1 is shown, which runs in a straight line and serves as the starting basis for producing a double-chamber hollow profile 2.
  • the hollow profile blank 1 provided with a circular cylindrical cross section has a single cavity 3 with its interior.
  • the hollow profile blank 1 according to FIG. 2 is now bent back about a transverse axis 4 to its longitudinal extent into two partial strands 5 and 6 until these run at least almost parallel to one another, ie the hollow profile blank 1 is at one end 7 by almost 180 ° been bent back.
  • the hollow profile blank 1 Before the bending process, the hollow profile blank 1 has been provided with a layer 8 of an adhesive or a solder at the points which, after the bending, are located on the mutually facing walls 9 and 10 of the partial strands 5 and 6.
  • the bent hollow profile blank 1 is now placed in an internal high-pressure forming tool, which is then closed.
  • the internal high-pressure forming tool When the internal high-pressure forming tool is closed, the two sub-strands 5 and 6 are pressed against one another, so that when a suitable adhesive is selected which already develops its adhesive properties at room temperature, the two sub-strands 5 and 6 are glued together. Due to the press position of the two sub-strands 5 and 6, the gene hollow profile blank 1 already a preform of the double chamber hollow profile 2 to be trained. It is also conceivable here that the curved hollow profile blank 1 is squeezed during the closing process, so that the aforementioned preform roughly obtains the desired rectangular cross section of the two partial strands 5 and 6 of the double chamber hollow profile 2.
  • the chambers 11 and 12 of the ends 7 and 13 of the teddy strands 5 and 6 are now sealed by means of a suitably designed axial stem feed, after which a fluid internal high pressure is generated via the axial stamp, which expands the curved hollow profile blank 1 until whose walls 14, which also include the mutually facing walls 15, bear on all sides on the engraving of the forming tool.
  • the mutually facing walls 9 and 10 of the partial strands 5 and 6 are pressed against one another by the high-pressure fluid, such that the two partial strands 5 and 6 can no longer spring back from one another after the double-chamber hollow profile 2 has been removed from the internal high-pressure forming tool and thus remain against one another.
  • the pressurized fluid which transfers the internal high pressure to the hollow profile blank 1 is relaxed after the shaping and is conducted out of the chambers 11 and 12. Finally, the internal high-pressure forming tool is opened and the finished double-chamber hollow profile 2 is removed from it.
  • the double chamber hollow profile 2 formed in this way can be seen from FIG.
  • their walls 9 and 10 can be joined together.
  • 15 holes 16 are punched on the mutually facing walls in order to make the walls 9 and 10 accessible for clinching.
  • the punching and clinching can take place during the still existing internal high pressure after the expansion of the hollow profile blank 1 in the internal high pressure forming tool.
  • one punch can have a die on its face, while the opposing punch on its face is designed such that it displaces the hollow profile blank material of the two walls 9 and 10 into the die of the other punch can.
  • the push-through joining results in nub-shaped or gutter-shaped elevations 17, which have undercuts in an advantageous but process-related manner, so that the two partial strands 5 and 6 are connected to one another in an almost inseparable manner by the positive engagement achieved during push-through joining.
  • the wall 9 of the partial strand 5 is expanded into the form-locking element 18 with the formation of an identical form-fitting counter-locking element 19. In this way, at least a lateral hold of the sub-strands 5 and 6 is achieved, as can be seen from Figure 4.
  • an elongated body 20, here in the form of an elongated tube can be arranged on the hollow profile blank 1, which is looped through the two partial strands 5 and 6 of the hollow profile blank 1 by the bending process.
  • the hollow profile blank 1 with its partial strands 5 and 6 is molded on the body 20, as a result of which each partial strand 5 and 6 is provided with a recess 21 with a semicircular cross section. It is alternatively conceivable that to protect the body 20 from too much severe crushing during the bending process of the hollow profile blank 1, the hollow profile blank 1 is already molded in at a suitable point, with the recesses 21 being formed.
  • the body 20 is connected to a separate high-pressure circuit during the internal high-pressure forming process, by means of which the body 20 is supported from the inside with a pressurized pressure fluid against the internal high pressure acting from the outside and prevailing in the hollow profile blank 1, and thereby its shape and maintains contour.
  • the hollow profile blank 1 can also be filled with a liquid or solid medium before the bending process, after which the cross-sectional shape and contour remain essentially unchanged after the bending process has been completed (FIG. 5).
  • FIGS. 6 to 8 A variant of the method according to the invention can be seen in FIGS. 6 to 8.
  • the hollow profile blank 1 is bent at one end 7 about an axis 22 lying at 45 ° to its longitudinal extent, whereby the partial strand 23 is formed, which projects at right angles to the longitudinal axis 24 of the remaining hollow profile blank 1.
  • the other end 13 of the hollow profile blank is bent back about an axis 25 lying symmetrically with respect to the axis 22, whereby a second partial strand 26 is formed, which comes to lie next to the partial strand 23.
  • the mutually facing walls 27 and 28 of the resulting partial strands 23 and 26 run along the central transverse axis 29 of the hollow profile blank 1 (FIG. 7).
  • the double-chamber hollow profile 30 with a rectangular chamber cross section according to FIG. 8 is reached. Due to the special type of bending technique, which has a lot in common with a folding technique, the double-chamber hollow profile 30 is flat and tapered at its closed end 31. As also indicated in Figure 8, the end 31 of the hollow profile 30 is chamfered from top to bottom. It should also be noted that the Joining techniques mentioned in the first embodiment can also be used in this embodiment in the same way.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Doppelkammerhohlprofils (2,30), wobei die Wandungen (9,10,14, 15,27,28) der Kammern (11,12) miteinander einstückig verbunden sind. Um in relativ einfacher Weise eine prozesssichere Herstellung des Doppelkammerhohlprofils (2,30) zu ermöglichen, wird vorgeschlagen, dass ein rohrförmiger Hohlprofilrohling (1) mit einem einzigen Hohlraum (3) verwandt wird und dass der Rohling (1) zu zwei Teilsträngen (5,6,23,26) gebogen wird, die zumindest nahezu parallel zueinander laufen. Der so gebogene Rohling (1) wird in ein Innenhochdruckumformwerkzeug eingelegt und mittels fluidischen Innenhochdruckes bis zur Anlage der einander zugewandten Wandungen (9,10,27,28) der Teilstränge (5,6,23,26) aneinander und der restlichen Wandungen (14,15) an der Gravur des Umformwerkzeuges in eine Endform des Hohlprofils (2,30) aufgeweitet.

Description

Verfahren zur Herstellung eines Doppelkammerhohlprofils
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Doppelkammerhohlprofils gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Ein gatturigsgemäßes Verfahren ist aus der DE 199 09 924 C2 bekannt. In dieser ist ein Verfahren zum Innenhochdruckumfor- men eines Hohlprofils in einem Umformwerkzeug entnehmbar, bei der das Hohlprofil in Form eines Doppelkammerhohlprofils ausgebildet ist. Als Doppelkammerhohlprofil wird ein Strangpressprofil verwandt, dessen parallel zueinander verlaufende röhrenförmige Hohlräume, die von einer Trennwand voneinander geteilt sind, die Kammern bilden. Die die Kammern umgebenden Wandungen sowie die zwischenliegende Trennwand sind miteinander Stoffschlüssig, d. h. einstückig miteinander verbunden. Das derart ausgestaltete Strangpressprofil wird in ein Innenhochdruckumformwerkzeug eingelegt, wonach in beiden Kammern ein Innenh.ochdruck ausgeübt wird, mittels dessen die Wandungen des Doppelkammerhohlprofils aufgeweitet werden. Die Auf- weitung erfolgt so lange, bis die Wandungen an der Gravur des Umformwerkzeuges zur Anlage kommen. Die Trennwand jedoch bildet bei der Aufweitung eine Art Zuganker auf die angrenzenden Wandungen, wodurch es in diesem Bereich beim aufgeweiteten Doppelkammerhohlprofil zu Einfallstellen kommt. Gleichzeitig wird die Trennwand gelängt und deren Wandstärke dabei verrin- gert. Je nach Aufweitvermögen des Hohlprofilmateriails und nach dem bei der Aufweitung zu erreichenden Umformgra.d kann es zu Reißern in der Trennwand als auch in den Bereichen kommen, in denen die Wandungen der Kammern unmittelbar an die Trennwand angrenzen. Da dies zumeist während des Aufweitpro- zesses geschieht, ist die gewünschte Kontur und der gewünschte Querschnitt des auszubildenden Doppelkammerhohlprofils nicht erzielbar, so dass das teilumgeformte Hohlprofil als Ausschussteil verschrottet werden muss.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Verfahren dahingehend weiterzubilden, dass in relativ einfacher Weise eine prozesssichere Herstellung eines Doppelkammerhohlprofils ermöglicht wird.
Die Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die Merkmale cdes Patentanspruches 1 gelöst .
Aufgrund dessen, dass die Herstellung des Doppelkammerhohlprofils durch Biegen eines einzigen rohrförmigen Hohlprofil- rohlings erfolgt und dadurch aufwendige Strangpresswerkzeuge entfallen können, ist das erfindungsgemäße Verfahren besonders einfach auszuführen. Auch kann das Aufweiten mittels fluidischen Innenhochdrucks prozesssicher und damit ohne Probleme vonstatten gehen, da die Trennwand nicht wie gewohnt aus einer Wandungslage, sondern nun vollkommen neuartig aus zwei Wandungslagen besteht, die aus dem Biegevorgang heraus resultieren. Dadurch verliert die Trennwand die Funktion eines Zugankers, die der freien Aufweitbarkeit des Hohlprofils entgegenwirken könnte. Somit kann der Hohlprofilrohling schadensfrei bis zur vollständigen Anlage seiner Wandungen an der Gravur des Umformwerkzeuges aufgeweitet werden. Hierbei sind auch höhere Umformgrade erreichbar. Da das eine Ende des Doppelkammerhohlprofils aufgrund des Biegungsabschnitts ge- schlössen ist, ist die Abdichtung des Hohlprofils während des Innenhochdruckumformprozesses wesentlich vereinfacht, weil nur am offenen Ende des Hohlprofils abgedichtet werden muss, wodurch gleichzeitig der apparative Aufwand für das Innen- hochdruckumformen verringert wird. Aufgrund des geschlossenen Endes wird in einfacher Weise dem Hohlprofil ein erhöhter Korrosionsschutz gegeben, da zumindest zu diesem Ende keine Feuchtigkeit in das Hohlprofil eindringen kann. Dadurch kann das fertiggeformte Hohlprofil im Zusammenbau mit anderen Teilen vorteilhafter Weise mit dem geschlossenen Ende gerade an feuchtigkeitsexponierten Stellen des Zusammenbaus eingesetzt werden. Das erfindungsgemäße Verfahren kann beispielsweise bei der Herstellung eines Rahmens oder Trägers im Kraftfahrzeugbau Anwendung finden.
In einer bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens nach Anspruch 2 wird der Hohlprofilrohling um eine Querachse zu seiner Längserstreckung gebogen. Die Biegung des Rohlings um die Querachse stellt eine besonders einfache und prozesssichere Variante der Erfindung dar, bei der die beiden Teilstränge aufeinander zu liegen kommen.
In einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 3 wird beim Biegen ein länglicher Körper durch die beiden Teilstränge des Hohlprofilrohlings umschlungen. Dieser Körper kann dabei in vorteilhafter Weise gleichzeitig als Biegedorn und als Anbauteil dienen, welches in der Umschlingung ggf. schon aus dem Biegevorgang heraus mit dem Doppelkammerhohlprofil unter Bildung einer Presspassung gefügt ist. Diese Presspassung kann auch infolge der Wirkung des fluidischen Innenhochdrucks beim AufweitVorgang dies Doppelkammerhohlprofils erreicht werden. Somit kann beim Zusammenbau von Bauteilen mit der erfindungsgemäßen Weiterbildung auf separate in anderen Arbeitsstationen nachfolgende aufwendige Fügeoperationen wie Schweißen usw. verzichtet werden. Alternativ dazu kann der Körper auch so von den Teilsträngen des Hohlprofilrohlings umschlungen sein, dass der Körper vor oder nach der Innenhochdruckumformung aus der Einfassung der beiden Teilstränge herausgezogen werden kann. Das dabei am Doppelkammerhohlprofil entstehende Auge kann anschließend in vielfältiger Weise von Nutzen sein. Beispielsweise kann das Auge als Einhängeöse dienen oder als einfache Durchführung für Anbauteile, Kabel oder medienführende Leitungen Anwendung finden. Der Körper kann nach Art einer Stange aus Vollmaterial bestehen oder als umfänglich geschlossenes Hohlprofil ausgebildet sein. Im Falle eines Hohlprofils kann dieses während des Biegevorgangs und des Innenhochdruckumformvorgangs mit einem flüssigen oder festen Medium befüllt sein um Quetschungen an ihm zu vermeiden.
In einer weiteren, besonders bevorzugten Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 4 wird der Hohlprofilrohling mit einem Ende um eine 45° zu seiner Längserstreckung liegende Achse gebogen und mit dem anderen Ende um eine Spiegelsymmetrisch zu dieser Achse liegende Achse zurückgebogen, wobei die einander zugewandten Wandungen der dabei entstandenen Teil- stränge des Hohlprofilrohlings entlang der Mittenquerachse des Rohlings verlaufen. Durch die dabei erfolgende Doppelbiegung des Hohlprofilrohlings wird ein Doppelkammerhohlprofil geschaffen, dessen Teilstränge nicht aufeinander, sondern nebeneinander zur Anlage kommen. Aufgrund der verfahrensbedingt sehr flachen Ausbildung des geschlossenen Endes des erzeugten Doppelkammerhohlprofils kann dieses Ende als Auflage, Konsole oder bei Perforierung des flachen Abschnitts als Aufnahme dienlich sein. In einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 5 wird der Hohlprofilrohling vor dem Biegevorgang mit einem flüssigen oder festen Medium befüllt. Dadurrch wird erreicht, dass Falten oder Einknickungen, die beim BzLe- gevorgang entstehen können, weitgehend verhindert werden. Zumindest das feste Medium wird dann nach dem Biegevorgang aus dem Hohlprofilrohling herausgelöst. Zweckdienlicherweise kann das flüssige Medium für den weiteren Innenhochdruckumformvor- gang als Druckfluid verwendet werden, so dass bei diesem Vorgang eine neuerliche Befüllung des Hohlprofilrohlings zeitsparend und unter Verringerung des apparativen Aufwandes dafür entfallen kann.
In einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 6 werden die beiden gegenüberliegenden Wandungen der beiden Teilstränge vor dem Innenhochdruckumformen mit einem Klebstoff oder einem Lot beschichtet. Durch die Beschichtung mit Klebstoff oder einem Lot können die beiden Teilstränge nach dem Innenhochdruckumformen mittels einer Wärmebehandlung unverrückbar miteinander verbunden werden. Bei der Beschichtung mit einem Klebstoff ist es auch denkbare, dass dieser schon während des Biegevorgangs aktiviert ist, so dass bei Anlage der beiden Teilstränge aneinander bereits die Verklebung erfolgt .
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird vor dem Innenhochdruckumformen zumindest einer der beiden Teilstränge an der dem anderen Teilstrang gegenüberliegenden Wandung unter Bildung eines oder mehrerer Formschluss- elemente eingeprägt. Gegenüberliegend an entsprechender Stelle werden an der zugewandten Wandung des anderen Teilstranges Gegenformschlusselemente ausgebildet . Mit der Einprägung der Formschlusselemente und der Ausbildung der Gegenformschlusselemente, welche so platziert sind, dass sie exakt einander gegenüberliegen, wird eine formschlüssige Verbindung zwischen den beiden Teilsträngen des Hohlprofils geschaffen, indem die Formschlusselemente in die Gegenformschlusselemente bzw. umgekehrt nach dem Biegevorgang, insbesondere nach dem Innen- hochdruckumformvorgang, ineinander greifen. Dabei wird verhindert, dass die Teilstränge infolge einer mechanischen Belastung seitlich auseinander scheren. Es ist bei der Ausbildung der Gegenformschlusselemente vorteilhaft, diese durch das Innenhochdruckumformen gleichzeitig zur Aufweitung des Hohlprofilrohlings erfolgen zu lassen, welche dabei aus der Wandung heraus in die Formschlusselemente hinein ausgeformt werden. Somit wird zur Ausgestaltung der Gegenformschlusselemente in verfahrensökonomischer Weise der Innenhochdruckum- formprozess für zwei verschiedene Zwecke ausgenutzt. Es ist aber auch gleichermaßen denkbar, die Gegenformschlusselemente in jeder Herstellungsphase des Doppelkammerhohlprofils auszuprägen. Um einen festen Halt der beiden Teilstränge des Hohlprofilrohlings aneinander in jedweder Richtung zu erhalten, ist es günstig, die Formschlusselemente und die Gegenformschlusselemente so auszubilden, dass beide Elementenarten Hinterschneidungen aufweisen. Aufgrund dessen können dann die Gegenformschlusselemente in die Formschlusselemente unter mehr oder minder leichtem mechanischem Druck ineinander geknöpft werden.
In einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 8 werden die beiden Teilstränge vorzugsweise während des Innenhochdruckumformens an den einander abgewandten Wandungen gelocht. Anschließend werden die einander zugewandten Wandungen der beiden Teilstränge mittels eines durch das jeweilige Loch hindurchgeführten Stempels und einer am jeweils anderen Teilstrang ebenfalls durch das dortige Loch hindurchgeführten Matrize durchsetzgefügt. Durch das Durchsetzfügen werden die beiden Teilstränge ebenfalls fest anein- ander verankert . Dieses Fügeverfahren kann nach dem Innen- hochdruckumformvorgang bei bestehendem Innenhochdruck innerhalb des Innenhochdruckumformwerkzeuges abfolgen, wobei durch den herrschenden hohen Stützdruck keine Einfallstellen im Bereich der gestanzten Löcher entstehen. Das Lochen und Durchsetzfügen des Doppelkammerhohlprofils kann auch in einem nachfolgenden Arbeitsgang außerhalb des Innenhochdruckumformwerkzeuges geschehen.
Im Folgenden ist die Erfindung anhand mehrerer in den Zeichnungen dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert.
Dabei zeigt:
Fig. 1 in einer Seitenansicht einen rohrfδrmigen Hohlprofilrohling für eine erfindungsgemäße Herstellung eines Doppelkammerhohlprofils,
Fig. 2 in einer perspektivischen Seitenansicht den Hohlprofilrohling aus Figur 1 nach erfolgtem Biegevorgang um eine Querachse zur Längserstreckung des Hohlprofilrohlings,
Fig. 3 in einer seitlichen Perspektive ein nach einem erfindungsgemäßen Verfahren fertig ausgebildetes Doppelkammerhohlprofil mit gelochten und durchsetzgefügten Teilsträngen,
Fig. 4 in einer perspektivischen Ansicht ausschnittsweise das offene Ende eines nach einem erfindungsgemäßen Verfahren fertig umgeformten Doppelkammerhohlprofils mit in einem der Teilstränge eingeprägten Formschlusselement und im anderen Teilstrang ausgebildeten Gegenformelement,
Fig. 5 in einer seitlichen Perspektive ausschnittsweise ein erfindungsgemäß hergestelltes Doppelkammerhohl- profil mit Umschlingung eines länglichen Körpers, Fig. 6 in einer perspektivischen Ansicht der Hohlprofil- rohling aus Figur 1 mit einem um eine 45° zu seiner Längserstreckung liegenden Achse gebogenen Ende ,
Fig. 7 in einer Draufsicht den Hohlprofilrohling aus Figur 6, dessen anderes Ende um eine spiegelsymmetrisch zu der 45° -Achse liegende Achse zurückgebogen ist,
Fig. 8 in einer perspektivischen Ansicht ein nach einem erfindungsgemäßen Verfahren fertiggeformtes Doppelkammerhohlprofil mit einer Biegung des Hohlprofil- rohlings aus Figur 6 und Figur 7.
In Figur 1 ist ein rohrförmiger hohlzylindrischer Hohlprofil- rohling 1 dargestellt, der geradlinig verläuft und als Aus- gangsbasis zur Herstellung eines Doppelkammerhohlprofils 2 dient. Der mit einem kreiszylindrischen Querschnitt versehene Hohlprofilrohling 1 weist mit seinem Inneren einen einzigen Hohlraum 3 auf. Zur Herstellung des Doppelkammerhohlprofils 2 wird nun der Hohlprofilrohling 1 gemäß Figur 2 um eine Querachse 4 zu dessen Längserstreckung zu zwei Teilsträngen 5 und 6 zurückgebogen, bis diese zumindest nahezu parallel zueinander verlaufen, d. h. der Hohlprofilrohling 1 ist mit seinem einen Ende 7 um nahezu 180° zurückgebogen worden. Vor dem Biegevorgang ist der Hohlprofilrohling 1 an den Stellen mit einer Schicht 8 aus einem Klebstoff oder einem Lot versehen worden, die sich nach dem Biegen an den einander zugewandten Wandungen 9 und 10 der Teilstränge 5 und 6 befinden. Der gebogene Hohlprofilrohling 1 wird nun in ein Innenhochdruckum- formwerkzeug eingelegt, welches anschließend geschlossen wird. Beim Schließen des Innenhochdruckumformwerkzeuges werden die beiden Teilstränge 5 und 6 aneinandergepresst , so dass bei Wahl eines geeigneten Klebstoffes, der bereits bei Raumtemperatur seine Haftungseigenschaften entwickelt, die beiden Teilstränge 5 und 6 miteinander verklebt werden. Durch die Presslage der beiden Teilstränge 5 und 6 nimmt der gebo- gene Hohlprofilrohling 1 bereits eine Vorform des auszubildenden Doppelkammerhohlprofils 2 ein. Hierbei ist es auch denkbar, dass der gebogene Hohlprofilrohling 1 während des Schließvorganges gequetscht wird, so dass die erwähnte Vorform grob angenähert den gewünschten rechteckigen Querschnitt der beiden Teilstränge 5 und 6 des Doppelkammerhohlprofils 2 erhält .
Nun werden die Kammern 11 und 12 der Enden 7 und 13 der Tedl- stränge 5 und 6 mittels eines geeignet ausgebildeten Axial- stempeis abgedichtet, wonach über den Axialstempel ein flui- discher Innenhochdruck erzeugt wird, der den gebogenen Hohlprofilrohling 1 so weit aufweitet, bis dessen Wandungen 14, die auch die einander abgekehrten Wandungen 15 umfassen, allseitig an der Gravur des Umformwerkzeuges anliegen. Die einander zugewandten Wandungen 9 und 10 der Teilstränge 5 und 6 werden durch den fluidischen Hochdruck aneinander gepresst, derart, dass die beiden Teilstränge 5 und 6 nach Entnahme des Doppelkammerhohlprofils 2 aus dem Innenhochdruckumformwerk- zeug nicht mehr voneinander zurückspringen können und somit aneinander liegen bleiben. Das den Innenhochdruck auf den Hohlprofilrohling 1 übertragende Druckfluid wird nach vollendeter Umformung entspannt und aus den Kammern 11 und 12 herausgeleitet. Schließlich wird das Innenhochdruckumformwerk- zeug geöffnet und das fertiggeformte Doppelkammerhohlprofil 2 diesem entnommen. Das so ausgeformte Doppelkammerhohlprofil 2 ist aus Figur 3 ersichtlich.
Alternativ oder zusätzlich zu dem Verkleben der beiden Teilstränge 5 und 6 können deren Wandungen 9 und 10 miteinander durchsetzgefügt werden. Hierzu ist es erforderlich, dass an den einander abgewandten Wandungen 15 Löcher 16 gestanzt werden, um die Wandungen 9 und 10 zum Durchsetzfügen zugänglich zu machen. Um Einfallstellen an den Wandungen 15 zu vermei- den, kann das Lochen und das Durchsetzfügen während des noch bestehenden Innenhochdruckes nach der Aufweitung des Hohlprofilrohlings 1 im Innenhochdruckumformwerkzeug erfolgen. Um den Verfahrensablauf des Durchsetzfügens und des Lochens zu vereinfachen, kann der eine Lochstempel an seiner Stirnseite eine Matrize aufweisen, während der gegenüberliegende Lochstempel an seiner Stirnseite so ausgebildet ist, dass er das Hohlprofilrohlingsmaterial der beiden Wandungen 9 und 10 in die Matrize des anderen Stempels hineinverdrängen kann. Durch das Durchsetzfügen entstehen dabei noppen- oder rinneri- förmige Erhebungen 17, die vorteilhafter, jedoch verfahrensbedingter Weise Hinterschneidungen aufweisen, so dass die beiden Teilstränge 5 und 6 durch den beim Durchsetzfügen erreichten Formschluss nahezu unlösbar miteinander verbunden sind. Zusätzlich oder alternativ ist es des Weiteren denkbar, in zumindest eine der beiden Teilstränge 5 und 6 - beispielsweise in den Teilstrang 6 - ein rinnenförmiges Formschlusselement 18 einzuprägen. Infolge der AufWeitung des Hohlprofilrohlings 1 während des innenhochdruckbedingten Aufweitprozesses wird die Wandung 9 des Teilstrangs 5 unter Bildung eines formidentischen Gegenformschlusselementes 19 in das Formschlusselement 18 aufgeweitet. Hierdurch wird zumindest ein seitlicher Halt der Teilstränge 5 und 6 aneinander erreicht, wie es aus Figur 4 zu ersehen ist.
Am Hohlprofilrohling 1 kann beim Biegevorgang ein länglicher Körper 20, hier in Form eines länglichen Rohres, angeordnet sein, welcher durch den Biegevorgang durch die beiden Teil- stränge 5 und 6 des Hohlprofilrohlings 1 umschlungen wird. Bei dem Innenhochdruckumformprozess formt sich der Hohlprofilrohling 1 mit seinen Teilsträngen 5 und 6 am Körper 20 ab, wodurch jeder Teilstrang 5 und 6 eine Aussparung 21 mit halbkreisförmigem Querschnitt erhält. Es ist dabei alternativ denkbar, dass zur Schonung des Körpers 20 vor einer allzu starken Quetschung beim Biegevorgang des Hohlprofilrohlings 1 der Hohlprofilrohling 1 an geeigneter Stelle unter Ausbildung der Aussparungen 21 bereits eingeformt ist. Es ist gleichermaßen auch denkbar, dass der Körper 20 während des Innenhoch- druckumformprozesses an einen separaten Hochdruckkreislauf angeschlossen ist, über den der Körper 20 von innen mit einem gespannten Druckfluid gegen den von außen einwirkenden, im Hohlprofilrohling 1 herrschenden Innenhochdruck abgestützt ist und dabei seine Form und Kontur beibehält. Des Weiteren kann auch der Hohlprofilrohling 1 vor dem Biegevorgang mit einem flüssigen oder festen Medium befüllt werden, wonach dieser nach abgeschlossenem Biegevorgang seine Querschnittsform und Kontur im Wesentlichen ungeändert behält (Figur 5) .
Eine Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens ist aus den Figuren 6 bis 8 entnehmbar. Hier wird deren Hohlprofilrohling 1 mit einem Ende 7 um eine 45° zu seiner Längserstreckung liegenden Achse 22 gebogen, wodurch der Teilstrang 23 entsteht, der rechtwinklig zur Längsachse 24 des restlichen Hohlprofilrohlings 1 absteht. Alsdann wird das andere Ende 13 des Hohlprofilrohlings um eine spiegelsymmetrisch zu der Achse 22 liegende Achse 25 zurückgebogen, wodurch ein zweiter Teilstrang 26 entsteht, der neben dem Teilstrang 23 zu liegen kommt. Die einander zugewandten Wandungen 27 und 28 der entstandenen Teilstränge 23 und 26 verlaufen dabei entlang der Mittenquerachse 29 des Hohlprofilrohlings 1 (Figur 7) . Nach dem Umformen mittels der Innenhochdruckumformtechnik wird das Doppelkammerhohlprofil 30 mit rechteckigem Kammerquerschnitt gemäß Figur 8 erreicht. Durch die besondere Art der Biegetechnik, die vieles mit einer Falttechnik gemein hat, ist das Doppelkammerhohlprofil 30 an seinem geschlossenen Ende 31 flach und spitz zulaufend ausgebildet. Wie zudem Figur 8 andeutet, ist das Ende 31 des Hohlprofils 30 von oben nach unten abgeschrägt. Es sei im Übrigen angemerkt, dass die beim ersten Ausführungsbeispiel erwähnten Fügetechniken in gleicher Weise auch bei diesem Ausführungsbeispiel Verwendung finden können.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung eines Doppelkammerhohlprofils, wobei die Wandungen der Kammern miteinander einstückig verbunden sind, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass ein rohrformiger Hohlprofilrohling (1) mit einem einzigen Hohlraum (3) verwandt wird, dass der Rohling (1) zu zwei Teilsträngen (5,6,23,26) gebogen wird, die zumindest nahezu parallel zueinander verlaufen, und dass der so gebogene Rohling (1) in ein Innenhochdruckumformwerk- zeug eingelegt und mittels fluidischen Innenhochdruckes bis zur Anlage der einander zugewandten Wandungen (9,10,27,28) der Teilstränge (5,6,23,26) aneinander und der restlichen Wandungen (14,15) an der Gravur des Um- formwerkzeuges in eine Endform des Hohlprofils (2,30) aufgeweitet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Hohlprofilrohling (1) um eine Querachse (4) zu seiner Längserstreckung gebogen wird.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass beim Biegen ein länglicher Körper (20) durch die beiden Teilstränge (5,6) des Hohlprofilrohlings (1) umschlungen wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Hohlprofilrohling (1) mit einem Ende (7) um eine 45° zu seiner Längserstreckung liegende Achse (22) gebogen und mit dem anderen Ende (13) um eine Spiegelsymmetrisch zu dieser Achse (22) liegende Achse (25) zurückgebogen wird, wobei die einander zugewandten Wandungen (27,28) der dabei entstandenen Teilstränge (23,26) des Hohlprofilrohlings (1) entlang der Mittenquerachse (29) des Rohlings (1) verlaufen.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Hohlprofilrohling (1) vor dem Biegevorgang mit einem flüssigen oder festen Medium befüllt wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die beiden gegenüberliegenden Wandungen (9,10,27,28) der beiden Teilstränge (5,6,23,26) vor dem Innenhochdruckumformen mit einem Klebstoff oder einem Lot beschichtet werden.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass vor dem Innenhochdruckumformen zumindest einer der beiden Teilstränge (5,6,23,26) an der dem anderen Teilstrang (5,6,23,26) gegenüberliegenden Wandung (9,10,23, 26) unter Bildung eines oder mehrerer Formschlusselemente (18) eingeprägt wird und dass gegenüberliegend an entsprechender Stelle an der zugewandten Wandung (9,10,23, 26) des anderen Teilstranges (5,6,23,26) Gegenform- schlusselemente (19) ausgebildet werden.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die beiden Teilstränge (5,6,23,26) vorzugsweise während des Innenhochdruckumformens an den einander abgewandten Wandungen (15) gelocht werden, und dass die einander zugewandten Wandungen (9,10,23,26) der beiden Teilstränge (5,6,23,26) mittels eines durch das jeweilige Loch (16) hindurchgeführten Stempels und einer am jeweils anderen Teilstrang (5,6,23,26) ebenfalls durch das dortige Loch (16) hindurchgeführten Matrize durchsetzgefügt werden.
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