EP1684924A2 - Werkzeug und verfahren zum schneiden eines hohlprofils - Google Patents

Werkzeug und verfahren zum schneiden eines hohlprofils

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Publication number
EP1684924A2
EP1684924A2 EP04765946A EP04765946A EP1684924A2 EP 1684924 A2 EP1684924 A2 EP 1684924A2 EP 04765946 A EP04765946 A EP 04765946A EP 04765946 A EP04765946 A EP 04765946A EP 1684924 A2 EP1684924 A2 EP 1684924A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
hollow profile
cutting
tool
die
cutting device
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Withdrawn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
EP04765946A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Helmut Augustin
Stephan HÖFIG
Carsten Rogowski
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 EP1684924A2 publication Critical patent/EP1684924A2/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Withdrawn legal-status Critical Current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
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D26/00—Shaping without cutting otherwise than using rigid devices or tools or yieldable or resilient pads, i.e. applying fluid pressure or magnetic forces
    • B21D26/02—Shaping without cutting otherwise than using rigid devices or tools or yieldable or resilient pads, i.e. applying fluid pressure or magnetic forces by applying fluid pressure
    • B21D26/033—Deforming tubular bodies
    • B21D26/047—Mould construction
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D26/00—Shaping without cutting otherwise than using rigid devices or tools or yieldable or resilient pads, i.e. applying fluid pressure or magnetic forces
    • B21D26/02—Shaping without cutting otherwise than using rigid devices or tools or yieldable or resilient pads, i.e. applying fluid pressure or magnetic forces by applying fluid pressure
    • B21D26/033—Deforming tubular bodies
    • B21D26/035—Deforming tubular bodies including an additional treatment performed by fluid pressure, e.g. perforating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D28/00—Shaping by press-cutting; Perforating
    • B21D28/24—Perforating, i.e. punching holes
    • B21D28/28—Perforating, i.e. punching holes in tubes or other hollow bodies

Definitions

  • the invention relates to a tool for cutting a hollow profile according to the preamble of claim 1 and an associated method according to the preamble of claim 9.
  • a method for cutting a hollow body is known from DE 197 24 037 C2. The method is based on a combined application of mechanical cutting along a first cutting edge and internal high-pressure cutting along a second cutting edge. The fact that the hollow body is deformed by the hydroforming process is exploited in such a way that the hollow body is preferably severed transversely to its longitudinal extent after internal hydroforming has already been carried out.
  • a precision cutting method and an associated device are known from DE 100 30 882 A1.
  • a punched strip is supported in a first stamping step by means of at least one hold-down device against a fixed surface and the later finished part is pressed into a stamping die at the same time or at different times, preferably against the spring force of a spring base. This creates a sliding surface on the lateral surfaces of the finished part.
  • the punched strip is then supported in a second separation step following the embossing step by means of at least one hold-down device on a solid surface and the subsequent finishing step part separated with a separating stamp in a separating die.
  • a method for machining workpieces is known from DE 199 01 304 AI.
  • at least one station has essentially vertically moving machining tools and at least one further station has essentially horizontally moving machining tools which act on the workpieces.
  • at least two, preferably axially symmetrical, workpieces that leave a space between them are machined in each station.
  • a device suitable for carrying out the method is also known.
  • the device which is designed, for example, as a pressing tool, makes it possible, for example after deep-drawing a sheet metal workpiece, to carry out the subsequent cutting / hole operations on spatially differently oriented surfaces of the workpiece and thereby to increase the performance of the device.
  • a reusable tool pressing with stamp and die which can be moved relative to one another by the movement of the stamp.
  • a counter punch is arranged inside the die, which can be moved independently and with variable force via hydraulic cylinders accommodated in the tool.
  • a counter die is arranged adjacent to the punch in the tool, which can also be moved independently and with variable force via hydraulic cylinders accommodated in the tool.
  • the decisive factor here is that the counter-punch, as part of the tool, can be moved independently of this and with any desired and adjustable force, which defines an additional path.
  • This counter stamp is part of the tool, so that the additional path now creates a reusable tool.
  • a tool for trimming drawn parts is known from DE 101 36 792 AI.
  • the present invention deals with the problem of specifying a method for hydroforming, with which in particular a rationalized manufacturing process can be achieved. Furthermore, a tool is to be created that is suitable for the above-mentioned method, with which various method steps in particular can be combined.
  • the invention is based on the general idea of designing a tool for cutting a flange on a hollow profile also for shaping the hollow profile using the hydroforming process, the tool having at least one cutting device which is adjustable in the transverse direction of the hollow profile and runs parallel to the longitudinal extent.
  • a side of the cutting device facing the hollow profile is designed as a shaping die wall, against which the hollow profile bears after the cutting process during the subsequent hydroforming.
  • the tool according to the invention thus cuts off at least partially a flange running in the longitudinal direction of the hollow profile parallel to the longitudinal direction with a cutting edge formed on the cutting device, in that the cutting edge adjusts in the transverse direction of the hollow profile.
  • the side of the device facing the hollow profile is used as a shaping matrix wall, to which the hollow profile with an outside then adjoins. High pressure forming.
  • the tool according to the invention provides that a cutting process on the hollow profile roller is completed before the hydroforming process begins.
  • the solution according to the invention thus offers the advantage that two process steps, namely the cutting of the flange and the subsequent hydroforming, can be carried out in one production step in a single tool, which results in a rationalized production process.
  • the solution according to the invention thus contributes to streamlining the manufacturing process and thereby to achieving time and cost advantages.
  • the tool has a lower die and an upper die, which are adjustable relative to one another.
  • the cutting device is either integrated into one of the dies and the cutting edge then forms an integral part of the respective die, or the cutting edge is designed as a separate component and fixed in position on one of the dies, or the cutting device is arranged on one of the dies in a stroke-adjustable manner.
  • the illustrated variants of the arrangement of the cutting device on the tool already indicate the wide possibilities that the invention opens up with regard to process-optimized arrangement variants of the cutting devices.
  • Designing the cutting device as a separate component, which is fixed in position on one of the dies offers the advantage, for example, that after a large number of cutting processes, the cutting device or the cutting edge can be replaced simply and quickly, and the maintenance effort of the tool is thereby reduced can.
  • the lower weight of the cutting device that has to be moved results in a significantly quieter operation of the tool compared to the upper or lower die.
  • the integration of the cutting device in one of the dies or the formation of the cutting edge as an integral Component has the advantage that ⁇ a particularly precise and powerful cutting process can be achieved.
  • At least one hold-down device is provided in the area of the cutting edge, which fixes the flange of the hollow profile at least during the cutting process.
  • a hold-down device in conjunction with a positioning device, which presses the hollow profile before and during the cutting and forming process against the side of the cutting device facing the hollow profile, ensures that the hollow profile is held in position during the cutting process, thereby ensuring precise and high-quality cutting.
  • the hold-down device also ensures that the hollow profile is always positioned the same way within the tool, as a result of which a high, reproducible dimensional accuracy and thus uniformity of the hollow profiles to be produced is achieved.
  • a cjuer embossing die which is adjustable for the longitudinal extension of the hollow profile can expediently be provided, which stamps the outside of the hollow profile after the shaping process.
  • the solution according to the invention offers the advantage, in addition to a cutting and internal high-pressure forming process, of carrying out an embossing process almost simultaneously, but above all without a tool change, so that a further production step can be integrated into the respective work station with the tool according to the invention.
  • the stamping die can be arranged such that it crosses and penetrates the cutting device in a corresponding opening during the stamping process.
  • the embossing stamp thereby embosses an outer side which lies against the die wall of the cutting device the hollow profile against the internal high pressure, which leads to a particularly exact and dimensionally accurate embossing.
  • At least one punch is provided coaxially in the embossing punch, which punches the hollow profile after the embossing process has been completed.
  • punching can now also be integrated as a further work step in the same tool, which in turn results in time and cost advantages.
  • the solution according to the invention ensures that the holes produced by the punch have a high degree of position and shape accuracy and that the quality of the hollow profiles produced can thereby be significantly increased. In comparison to previous manufacturing processes, in which the holes were subsequently made in the already shaped hollow profiles, subsequent deformation and thus inaccuracy of the dimensions of the hollow profile can now be avoided.
  • the solution according to the invention offers the great advantage that the embossing stamp does not adversely affect the dimensional accuracy, that is to say the position and the shape of the holes produced, by the embossing.
  • the tool according to the invention can first be punched and then embossed after hydroforming, or vice versa.
  • FIG. 1 shows a cross section through a tool according to the invention with an inserted hollow profile before the cutting or forming process
  • FIG. 2 shows a representation as in FIG. 1, but with the positioning device actuated
  • FIG. 3 shows a cross section through the tool according to the invention after the cutting and forming process and before the embossing or locomotive process
  • FIG. 4 shows a representation as in FIG. 3, but with the embossing and punching process completed
  • Fig. 5 shows a cross section through the tool with the upper and lower dies open.
  • a tool 1 according to the invention which is designed to cut a flange 3 on a hollow profile 2 has a lower die 7 and an upper die 8, which are adjustable relative to one another.
  • the upper die 8 can be adjusted to the lower die 7 here.
  • the lower die 7 can be adjusted to the upper die 8 or that both are adjustably mounted.
  • the tool 1 has at least one cutting device 4 running parallel to the longitudinal extension with a cutting edge 5 which is adjustable in the transverse direction of the hollow profile 2 relative to the hollow profile.
  • the cutting device 4 can be integrated in one of the matrices 7 or 8, the cutting edge
  • the cutting device 4 can also be designed as a separate component which is fixed in position on one of the two dies 7 or 8, here the top die 8.
  • the cutting device 4 can be arranged on one of the matrices 7 or 8 in such a way that it can be adjusted in terms of stroke relative to the respective die 7, 8.
  • a particularly powerful and thereby precise cutting or cutting through of the flange 3 can be achieved, as a result of which the quality of a later end product can be significantly increased.
  • the design of the cutting device 4 as a separate component, which is fixed in position on one of the matrices 7 or 8, offers the great advantage that the exchange of the cutting edge 4, which can be designed, for example, as a cutting knife, is simple and inexpensive. For example, hardened metals which have a particularly long service life can be considered as cutting edge 5.
  • the advantage is that the cutting process starts from a closing process of the tool 1, that is to say moving the upper die 8 towards one another onto the lower die 7, can be decoupled.
  • a shaping die wall 17 is formed, against which the hollow profile 2 attaches after the cutting process and during the subsequent internal high-pressure forming. sets. 1 to 5 in cross section, the tool 1 is designed, for example, in such a way that the 0 upper die 8 and the lower die 7 each have an L-shaped shape, which when moved together form a cavity 14 in which the hollow profile 2 can be formed with internal high pressure.
  • This cavity 14 is bounded on at least one side by the die wall 17 of the cutting device 4.
  • a positioning device 9 is provided on the tool 1, which presses the hollow profile 2 against the side 6 of the cutting device 4 facing the hollow profile 2, ie on the die wall 17 thereof, before the cutting and forming process.
  • the positioning device 9 can be designed, for example, as a stamp acted upon by spring force or hydraulic pressure, which is arranged in a retractable and retractable manner in one of the dies 7 or 8, here in the lower die 7. 2, the positioning device 9 is actuated and in the actuated state presses the hollow profile 2 against the side 6 of the cutting device 4.
  • At least one hold-down device 10 is provided, which fixes the flange 3 of the hollow profile 2 at least during the cutting process.
  • a stair-like design of the cutting edge 5 can also provide a second hold-down device 10 ⁇ , which fixes the hollow profile 2 in position in the forming process or embossing and punching process following the cutting process.
  • an embossing die 11 is provided which is adjustable transversely to the longitudinal extent of the hollow profile 2 and which embosses the outside of the hollow profile 2 after the shaping process (cf. FIG. 4).
  • the embossing die 11 can preferably be actuated hydraulically and acts during embossing against an internal high pressure pi which prevails within the hollow profile 2.
  • the stamp 11 can be useful be arranged so that it crosses and penetrates the cutting device 4 after the cutting process and during the stamping process in a corresponding opening 12. During the cutting process, the stamp 11 moves with the cutting device 4 or the upper die 8 transversely to its embossing direction. It is conceivable here that, for example, an embossing surface 15 formed on the end face of the embossing die 11 is part of the shaping die wall 17 of the cutting device 4.
  • the hollow profile 2 is embossed against the internal high pressure pi and after the cutting process, so that an additional but optional working step can be carried out with the tool 1 with the embossing.
  • At least one punch 13 is provided in the punch 11 and coaxially therewith, which punches the hollow profile 2 after the completed stamping process.
  • An embossing direction of the embossing die 11 is parallel to a direction of movement of the punch 13.
  • the tool according to the invention thus integrates another likewise optional work step, namely the punching of the hollow profile 2 into the tool 1, as a result of which the manufacturing process itself can be greatly rationalized.
  • Embossing or punching against the internal high pressure pi also has the advantage that previously created embossings do not adversely affect through the punching or previously punched holes through the embossing due to the internal high pressure pi, so that a high quality of the hollow profiles 2 produced is achieved can be.
  • a possible method for cutting the hollow profile 2 or for forming, embossing and / or punching the hollow profile 2 is briefly explained below: 1, the hollow profile 2 is inserted into the tool 1, the two dies 7 and 8 being positioned in the open state, that is to say at a distance from one another. After inserting the hollow profile 2, which is still an unspecified hollow profile blank at this stage, the positioning device 9 according to FIG. 2 presses the hollow profile 2 against the side 6 of the cutting device 4 facing the hollow profile 2, before the cutting and shaping process against the die wall 17. When positioning as shown in FIG. 2, the tool is still in a partially open state, so that a simple adjustment of the hollow profile 2 in the direction of the cutting device 4 is possible.
  • the cutting process takes place after positioning. 3, the upper die 8 moves towards the lower die 7 and cuts off the flange 3 of the hollow profile 2 with the cutting edge 5 located at the front of the cutting device 4 in the direction of movement. At least during the cutting process, at least one holding-down device 10 arranged in the area of the cutting edge 5 fixes the flange 3 of the hollow profile 2. After the cutting process has been completed, a second holding-down device 10 "fixes the remaining flange stump of the hollow profile 2 and thereby fixes the hollow profile 2 in its position The cutting waste shown falls after the cutting process through an ejection chute 16 which, according to FIGS. 1 to 5, runs vertically in the direction of movement of the cutting device 4 in the lower die 7.
  • the cutting of the flange 3 is brought about by closing the tool 1, that is to say by moving the upper die 8 towards the lower die 7.
  • the cutting process is effected only after the tool has been closed, that is to say when the upper die 8 bears against the lower die 7, by means of a stroke-adjustable cutting device 4, which is designed, for example, as a separate component.
  • the hollow profile blank 2 V is formed by internal high-pressure forming and changes in size and shape as shown in FIG
  • the positioning force of the positioning device 9 is (significantly) smaller than the forces which occur during the shaping and which expand the hollow profile 2.
  • an embossing die 11 which can be adjusted transversely to the longitudinal direction of the hollow profile 2, according to FIG. 4, can emboss on the hollow profile 2.
  • Such an embossing process can optionally be selected. 4 the embossing die 11 moves transversely to the longitudinal extent of the hollow profile 2 through the opening 12 in the cutting device 4 and embosses an indentation into an outer wall of the hollow profile 2 with the embossing surface 15 attached at the front in the embossing direction.
  • a punch 13 arranged coaxially in the stamping punch 11 can punch the hollow profile 2 after the stamping process has been completed (cf. FIG. 4).
  • the punch 13 moves transversely to the direction of movement of the cutting device 4 and parallel to the embossing direction of the punch 11 and penetrates an outer wall of the hollow profile 2.
  • a punch 13 is provided in each case according to FIGS. 3 and 4. However, it is also possible for a plurality of punches 13 to be arranged. It is also conceivable that perforation takes place without embossing the hollow profile 2. Because.
  • the embossing surface 15 of the embossing die 11, which is arranged, for example, in the opening 12 of the cutting device 4, can form part of the side 6 of the cutting device 4 designed as a forming die wall 17.
  • the opening 12 only opens during an embossing or punching process and is closed during the cutting process or during the shaping process, as a result of which the shaping die wall 17 is formed entirely by the side 6 of the cutting device 4 facing the hollow profile 2 ,
  • the tool 2 is opened after the cutting and shaping process and / or embossing process and / or punching process by the upper die 8 moving away from the lower die 7.
  • the die 11 and the punch 13 have been inserted into the tool 1 or the cutting device 4 at least to such an extent that the two dies 7 and 8 can be easily moved apart and the hollow profile 2 can be removed from the tool 1.
  • the invention provides, in the case of a tool 1, which is designed for cutting a flange 3 of a hollow profile 2 and for shaping the hollow profile 2 according to the hydroforming process, to provide a cutting device 4 with a cutting edge 5 which runs parallel to the longitudinal extent and in the transverse direction of the hollow profile 2 is adjustable and in which a side 6 of the cutting device facing the hollow profile 2 is designed as a shaping matrix wall 17, against which the hollow profile 2 rests after the cutting process during hydroforming.
  • the invention thus makes it possible to combine several work steps, for example trimming, shaping, the embossing and punching of the hollow profile 2 in a production station, so that the tool 1 according to the invention can be used to perform several previously separate work steps promptly and without removing the hollow profile 2 from the tool 1.
  • the working steps can be embossed and punched optionally, so that cutting the flange 3 and subsequent shaping and / or subsequent stamping and / or subsequent punching can be carried out with the tool 1 according to the invention.
  • the side 6 of the cutting device 4, which is designed as a shaping matrix wall 17, provides a multifunctional use of the cutting device 4, the cutting device 4 being able to be implemented in a structurally simple manner and at the same time being a particularly successful constructive solution.
  • the embossing die 11 or punch 13 acting against the internal high pressure pi can also be used for an exact embossing or perforation of the hollow profile 2, in which the embossing and punching do not adversely affect one another, so that overall a high-quality end product can be achieved.

Landscapes

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Werkzeug (1) zum Schneiden eines Hohlprofiles (2). Erfindungswesentlich ist dabei, dass das Werkzeug (1) sowohl zum Schneiden eines Flansches (3) am Hohlprofil (2) als auch zum Umformen des Hohlprofils (2) nach dem Innenhochdruck-Umformverfahren ausgebildet ist. Das Werkzeug (1) weist des Weiteren zumindest eine parallel zur Längserstreckung verlaufende Schneidvorrichtung (4) mit einer Schneidkante (5) auf, welche in Querrichtung des Hohlprofiles (2) verstellbar ist und wobei eine dem Hohlprofil (2) zugewandte Seite (6) der Schneidvorrichtung (4) als formgebende Matrizenwand (17) ausgebildet ist, an die sich das Hohlprofil (2) beim Innenhochdruck-Umformen anlegt. Darüber hinaus kann das Werkzeug (1) einen integrierten Prägestempel (11) sowie einen koaxial dazu ausgebildeten Lochstempel (13) aufweisen, so dass zusätzlich zum Schneiden und Innenhochdruck-Umformen optional auch ein Prägen und/oder Lochen des Hohlprofiles (2) ermöglicht wird.

Description

Werkzeug und Verfahren zum Schneiden eines Hohlprofils
Die Erfindung betrifft ein Werkzeug zum Schneiden eines Hohlprofils gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein zugehöriges Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 9.
Aus der DE 197 24 037 C2 ist ein Verfahren zum Schneiden eines Hohlkörpers bekannt. Das Verfahren basiert auf einer kombinierten Anwendung eines mechanischen Schneidens entlang einer ersten Schneidkante und eines Innehochdruck-Schneidens entlang einer zweiten Schneidkante. Dabei wird der Umstand, dass der Hohlkörper nach dem Innenhochdruck-Umformverfahren verformt wird dahingehend ausgenutzt, dass der Hohlkörper vorzugsweise zeitlich nach einem bereits erfolgten Innenhoch- druckumformen quer zu seiner Längserstreckung durchtrennt wird.
Aus der DE 100 30 882 AI sind ein Pr zisionsschneidverfahren und eine zugehörige Vorrichtung bekannt . Hierzu wird ein Stanzstreifen in einem ersten Prägeschritt mittels mindestens eines Niederhalters gegen eine feste Fläche abgestützt und das spätere Fertigteil gleichzeitig oder zeitversetzt, vorzugsweise gegen die Federkraft eines Federbodens, in eine Prägematrize gedrückt. An den Mantelflächen des späteren Fertigteils entsteht dabei eine Gleitfläche. Der Stanzstreifen wird daraufhin in einem zweiten, auf den Prägeschritt folgenden Trennschritt durch mindestens einen Niederhalter auf eine feste Fläche abgestützt und anschließend das spätere Fertig- teil mit einem Trennstempel in einer trennenden Matrize herausgetrennt .
Aus der DE 199 01 304 AI ist ein Verfahren zum Bearbeiten von Werkstücken bekannt . Hierbei sind an mindestens einer Station im wesentlichen vertikal bewegte Bearbeitungswerkzeuge und an mindestens einer weiteren Station im wesentlichen horizontal bewegte Bearbeitungswerkzeuge angeordnet, welche auf die Werkstücke einwirken. Dabei werden in jeder Station gleichzeitig mindestens zwei, vorzugsweise achssymmetrisch zueinander angeordnete, einen Freiraum zwischen sich belassende Werkstücke bearbeitet. Des Weiteren ist eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Vorrichtung bekannt. Die Vorrichtung, welche beispielsweise als Presswerkzeug ausgebildet ist, ermöglicht es, beispielsweise nach dem Tiefziehen eines Blechwerkstückes die danach folgenden Schneide- /Lochoperationen an räumlich verschieden orientierten Flächen des Werkstückes vorzunehmen und dadurch eine Leistungsfähigkeit der Vorrichtung zu erhöhen.
Aus der DE 40 35 938 AI ist ein Mehrwegwerkzeugverpressen mit Stempel und Matrize bekannt, die durch die Bewegung des Stempels relativ gegeneinander bewegbar sind. Dem Stempel gegenüber ist innerhalb der Matrize ein Gegenstempel angeordnet, der unabhängig und mit variabler Kraft bewegbar über im Werkzeug untergebrachte hydraulische Zylinder bewegbar ist. Zusätzlich oder alternativ ist gegenüber der Matrize benachbart zum Stempel im Werkzeug eine Gegenmatrize angeordnet, die e- benfalls unabhängig und mit variabler Kraft über im Werkzeug untergebrachte hydraulische Zylinder bewegbar ist. Entscheidend ist hierbei, dass der Gegenstempel als Teil des Werkzeuges unabhängig hiervon und mit beliebiger und einstellbarer Kraft bewegbar ist, was einen zusätzlichen Weg definiert. Dieser Gegenstempel ist Teil des Werkzeugs, so dass durch den zusätzlichen Weg nunmehr ein Mehrwegwerkzeug entsteht. Aus der DE 101 36 792 AI ist ein Werkzeug zum Beschneiden von Ziehteilen bekannt .
Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, ein Verfahren zur Innenhochdruck-Umformung anzugeben, mit welchem insbesondere ein rationalisierter Fertigungsprozess erreicht werden kann. Des Weiteren soll ein für das erwähnte Verfahren geeignetes Werkzeug geschaffen werden, mit welchem insbesondere verschiedene Verfahrensschritte zusammengefasst werden können.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausfuhrungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, ein Werkzeug zum Schneiden eines Flansches an einem Hohlprofil auch zum Umformen des Hohlprofils nach dem Innenhochdruck- Umformverfahren auszubilden, wobei das Werkzeug zumindest eine in Querrichtung des Hohlprofils verstellbare und parallel zur Längserstreckung verlaufende Schneidvorrichtung aufweist. Eine dem Hohlprofil zugewandte Seite der Schneidvorrichtung ist dabei als formgebende Matrizenwand ausgebildet, an welche sich das Hohlprofil nach dem Schneidvorgang beim darauf folgenden Innenhochdruck-Umformen anlegt .
Das erfindungsgemäße Werkzeug schneidet somit mit einer an der Schneidvorrichtung ausgebildeten Schneidkante einen in Längsrichtung des Hohlprofils verlaufenden Flansch parallel zur Längsrichtung zumindest teilweise ab, indem sich die Schneidkante in Querrichtung des Hohlprofils verstellt. Nach dem Abschneiden des Flansches wird die dem Hohlprofil zugewandte Seite der Vorrichtung als formgebende Matrizenwand genutzt, an welche sich anschließend das Hohlprofil mit einer Außenseite beim. Innenhochdruck-Umformen anlegt. Das erfindungsgemäße Werkzeug sieht dabei vor, dass ein Schneidvorgang am Hohlprofilro ling abgeschlossen ist, bevor der Innenhochdruck-Umformvorgang beginnt .
Die erfindungsgemäße Lösung bietet somit den Vorteil, dass zwei Verfahrensschritte, nämlich das Schneiden des Flansches sowie das nachfolgende Innenhochdruck-Umformen, in einem Fertigungsschritt in einem einzigen Werkzeug erfolgen können, wodurch sich ein rationalisierter Fertigungsablauf ergibt. Die erfindungsgemäße Lösung trägt somit zu einer Straffung des Fertigungsprozesses und dadurch zur Erzielung von Zeit- bzw. Kostenvorteilen bei.
Gemäß einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung weist das Werkzeug eine Untermatrize und eine Obermatrize auf, die relativ zueinander verstellbar sind. Die Schneidvorrichtung ist dabei entweder in eine der Matrizen integriert und die Schneidkante bildet dann einen integralen Bestandteil der jeweiligen Matrize oder aber die Schneidkante ist als separates Bauteil ausgebildet und an einer der Matrizen lagefixiert befestigt oder die Schneidvorrichtung ist an einer der Matrizen hubverstellbar angeordnet. Die dargestellten Varianten der Anordnung der Schneidvorrichtung an dem Werkzeug lassen bereits erkennen, welche breiten Möglichkeiten die Erfindung hinsichtlich prozessoptimierter Anordnungsvarianten der Schneidvorrichtungen eröffnet . Eine Ausbildung der Schneidvorrichtung als separates Bauteil, welches an einer der Matrizen lagefixiert befestigt ist, bietet beispielsweise den Vorteil, dass nach einer größeren Anzahl von Schneidvorgängen, die Schneidvorrichtung bzw. die Schneidkante einfach und schnell ausgetauscht werden kann und dadurch der Wartungsaufwand des Werkzeuges gesenkt werden kann. Bei einer hubverstellbaren Anordnung der Schneidvorrichtung an einer der Matrizen ergibt sich aufgrund des geringeren zu bewegenden Gewichtes der Schneidvorrichtung im Vergleich zur Ober- oder Untermatrize eine deutlich ruhigere Arbeitsweise des Werkzeugs. Die Integration der Schneidvorrichtung in eine der Matrizen oder die Ausbildung der Schneidkante als integraler Bestandteil bietet demgegenüber den Vorteil, dass ■ sich dadurch ein besonders präziser und kraftvoller Schneidvorgang erreichen lässt. Durch die Wahlmöglichkeiten der Anordnung der Schneidvorrichtungen an einer der Matrizen bietet die erfindungsgemäße Lösung somit die Möglichkeit flexibel auf unterschiedlichste Anforderungen hinsichtlich des zu bearbeitenden Materials und/oder Werkstücks zu reagieren.
Gemäß einer bevorzugten Ausfuhrungsform der Erfindung ist im Bereich der Schneidkante wenigstens ein Niederhalter vorgesehen, welcher den Flansch des Hohlprofiles zumindest während des Schneidvorganges fixiert. Ein derartiger Niederhalter sichert in Verbindung mit einer Positioniereinrichtung, welche das Hohlprofil vor und während dem Schneid- und Umformvorgang gegen die dem Hohlprofil zugewandte Seite der Schneidvorrichtung drückt, eine lagefixierte Halterung des Hohlprofiles während des Schneidvorgangs und dadurch eine exakte und qualitativ hochwertige Schnittführung. Durch den Niederhalter ist zudem eine stets gleiche Positionierung des Hohlprofils innerhalb des Werkzeuges gegeben, wodurch eine hohe reproduzierbare Maßgenauigkeit und damit Gleichheit der herzustellenden Hohlprofile erreicht wird.
Zweckmäßig kann ein cjuer zur Längserstreckung des Hohlprofils verstellbarer Prägestempel vorgesehen sein, welcher außen am Hohlprofil nach dem Umformvorgang eine Einprägung anbringt . Hierdurch bietet die erfindungsgemäße Lösung den Vorteil zusätzlich zu einem Schneid- und Innenhochdruck-Umformvorgang nahezu gleichzeitig, vor allem jedoch ohne Werkzeugwechsel, einen Prägevorgang auszuführen, so dass ein weiterer Fertigungsschritt mit dem erfindungsgemäßen Werkzeug in die jeweilige Arbeitsstation integriert werden kann. Der Prägestempel kann dabei so angeordnet sein, dass er die Schneidvorrichtung während des Prägevorgangs in einer entsprechenden Öffnung quert und durchdringt . Der Prägestempel prägt dabei eine an der Matrizenwand der Schneidvorrichtung anliegende Außenseite des Hohlprofils entgegen dem Innenhochdruck, was zu einer besonders exakten und maßgenauen Prägung führt .
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausbildung der erfindungs- gemäßen Lösung ist im Prägestempel koaxial dazu zumindest ein Lochstempel vorgesehen, welcher das Hohlprofil nach abgeschlossenem Prägevorgang locht. Gemäß dieser Ausführungsform kann zusätzlich zum Schneiden, Innenhochdruck-Umformen und Prägen nunmehr auch noch das Lochen als weiterer Arbeitsschritt in dasselbe Werkzeug integriert werden, wodurch sich wiederum Zeit- und Kostenvorteile ergeben. Zudem gewährleistet die erfindungsgemäße Lösung, dass die durch den Lochstempel erzeugten Löcher eine hohe Positions- und Formtreue aufweisen und dadurch die Qualität der hergestellten Hohlprofile deutlich gesteigert werden kann. Im Vergleich zu bisherigen Herstellungsverfahren, bei welchen die Löcher nachträglich in die bereits fertig geformten Hohlprofile eingebracht wurden, kann nunmehr eine nachträgliche Verformung und damit eine Ma- ßungenauigkeit des Hohlprofils vermieden werden. Auch beim umgekehrten Fäll, bei welchem nach dem Erzeugen der Löcher die Prägung erfolgt, bietet die erfindungsgemäße Lösung den großen Vorteil, dass der Prägestempel die Maßgenauigkeit, das heißt die Position und die Form der erzeugten Löcher durch das Prägen nicht nachteilig beeinflusst. Grundsätzlich kann mit dem erfindungsgemäßen Werkzeug nach dem Innenhochdruck- Umformen zuerst gelocht und dann geprägt werden oder umgekehrt .
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder funktional gleiche oder ähnliche Bauteile beziehen.
Dabei zeigen:
Fig. 1 einen Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes Werkzeug mit eingelegtem Hohlprofil vor dem Schneid- bzw. Umformvorgang ,
Fig. 2 eine Darstellung wie in Fig. 1, jedoch mit betätigter Positioniereinrichtung,
Fig. 3 einen Querschnitt durch das erfindungsgemäße Werkzeug nach dem Schneid- und Umformvorgang und vor dem Präge- bzw. Locworgang,
Fig. 4 eine Darstellung wie in Fig. 3 jedoch bei abgeschlossenem Präge- und Lochvorgang,
Fig. 5 einen Querschnitt durch das Werkzeug bei geöffneter Ober- und Untermatrize.
Entsprechend Fig. 1 weist ein erfindungsgemäßes Werkzeug 1, welches zum Schneiden eines Flansches 3 an einem Hohlprofil 2 ausgebildet ist, eine Untermatrize 7 und eine Obermatrize 8 auf, die relativ zueinander verstellbar sind. Gemäß den Darstellungen in den Fig. 1 bis 5 ist hier die Obermatrize 8 auf die Untermatrize 7 zu verstellbar. Generell ist aber auch denkbar, dass die Untermatrize 7 auf die Obermatrize 8 zu verstellbar ist oder beide verstellbar gelagert sind. Zum Schneiden des Flansches 3 am Hohlprofil 2 weist das Werkzeug 1 zumindest eine parallel zur Längserstreckung verlaufende Schneidvorrichtung 4 mit einer Schneidkante 5 auf, welche relativ zum Hohlprofil in Querrichtung des Hohlprofils 2 verstellbar ist . Die Schneidvorrichtung 4 kann dabei in eine der Matrizen 7 oder 8 integriert sein, wobei die Schneidkante
5 dann einen integralen Bestandteil der jeweiligen Matrize 7 oder 8 bildet. Alternativ dazu kann die Schneidvorrichtung 4 auch als separates Bauteil ausgebildet sein, welches an einer der beiden Matrizen 7 oder 8, hier der Obermatrize 8, lagefixiert befestigt ist. Als dritte Variante kann die Schneidvorrichtung 4 an einer der Matrizen 7 oder 8 relativ zur jeweiligen Matrize 7, 8 hubverstellbar angeordnet sein.
Bei einer in eine der Matrizen 7 oder 8 integrierten Schneidvorrichtung 4 kann ein besonders kraftvolles und dadurch präzises Abschneiden bzw. Durchtrennen des Flansches 3 erreicht werden, wodurch die Qualität eines späteren Endproduktes deutlich gesteigert werden kann. Die Ausführung der Schneidvorrichtung 4 als separates Bauteil, welches lagefixiert an einer der Matrizen 7 oder 8 befestigt ist, bietet hingegen den großen Vorteil, dass der Austausch der Schneidkante 4, welche beispielsweise als Trennmesser ausgebildet sein kann, einfach und kostengünstig möglich ist. Als Schneidkante 5 kommen beispielsweise gehärtete Metalle in Betracht, welche eine besonders hohe Lebensdauer aufweisen. Bei der dritten Ausführungsvariante, bei der die Schneidvorrichtung 4 mitsamt der Schneidkante 5 an einer der Matrizen 7 oder 8 verstellbar angeordnet ist, bietet den Vorteil, dass der Schneidvorgang von einem Schließvorgang des Werkzeug 1, das heißt von einem Aufeinanderzubewegen der Obermatrize 8 auf die Untermatrize 7, entkoppelt werden kann.
Gemäß Fig. 1 ist an einer dem Hohlprofil 2 zugewandten Seite
6 der Schneidvorrichtung 4 eine formgebende Matrizenwand 17 ausgebildet, an die sich das Hohlprofil 2 nach dem Schneidvorgang und beim anschließenden Innenhochdruck-Umformen an- legt. Das Werkzeug 1 ist dabei gemäß den Darstellungen in Fig. 1 bis 5 im Querschnitt z.B. so ausgebildet, dass die 0- bermatrize 8 und die Untermatrize 7 jeweils eine L-förmige Gestalt aufweisen, welche beim Zusammenfahren einen Hohlraum 14 bilden, in welchem das Hohlprofil 2 mit Innenhochdruck umgeformt werden kann. Dieser Hohlraum 14 ist dabei wenigstens an einer Seite durch die Matrizenwand 17 der Schneidvorrichtung 4 begrenzt .
Entsprechend Fig. 1 und Fig. 2 ist an dem Werkzeug 1 eine Positioniereinrichtung 9 vorgesehen, welche das Hohlprofil 2 vor dem Schneid- und Umformvorgang gegen die dem Hohlprofil 2 zugewandte Seite 6 der Schneidvorrichtung 4, also an deren Matrizenwand 17 drückt. Die Positioniereinrichtung 9 kann dabei beispielsweise als ein mit Federkraft oder hydraulischem Druck beaufschlagter Stempel ausgebildet sein, welcher aus- und einfahrbar in einer der Matrizen 7 oder 8, hier in der Untermatrize 7, angeordnet ist. Gemäß Fig. 2 ist die Positioniereinrichtung 9 betätigt und drückt in betätigtem Zustand das Hohlprofil 2 gegen die Seite 6 der Schneidvorrichtung 4.
Im Bereich der Schneidkante 5 ist wenigstens ein Niederhalter 10 vorgesehen, welcher den Flansch 3 des Hohlprofiles 2 zumindest während des Schneidvorganges fixiert. Gemäß den Abbildungen in Fig. 3 und 4 kann durch eine treppenartige Ausbildung der Schneidkante 5 auch ein zweiter Niederhalter 10 λ vorgesehen sein, welcher das Hohlprofil 2 im auf den Schneidvorgang folgenden Umformvorgang bzw. Präge- und Lochvorgang lagefixiert .
Gemäß der Darstellung in Fig. 3 ist ein quer zur Längserstreckung des Hohlprofiles 2 verstellbarer Prägestempel 11 vorgesehen, welcher außen am Hohlprofil 2 nach dem Umformvorgang eine Einprägung (vgl. Fig. 4) anbringt. Der Prägestempel 11 ist dabei vorzugsweise hydraulisch betätigbar und wirkt beim Prägen gegen einen Innenhochdruck pi, welcher innerhalb des Hohlprofiles 2 herrscht. Der Prägestempel 11 kann zweckmäßig so angeordnet sein, dass er die Schneidvorrichtung 4 nach dem Schneidvorgang und während des Prägevorgangs in einer entsprechenden Öffnung 12 quert und durchdringt . Während des Schneidvorganges bewegt sich der Prägestempel 11 mit der Schneidvorrichtung 4 bzw. der Obermatrize 8 quer zu seiner Prägerichtung. Denkbar ist hierbei, dass beispielsweise eine an der Stirnseite des Prägestempels 11 ausgebildete Prägefläche 15 Teil der formgebenden Matrizenwand 17 der Schneidvorrichtung 4 ist.
Wie oben erwähnt erfolgt die Prägung des Hohlprofiles 2 entgegen dem Innenhochdruck pi und nach dem Schneidvorgang, so dass mit dem Prägen ein zusätzlicher aber fakultativer Arbeitsschritt mit dem Werkzeug 1 ausgeführt werden kann.
Entsprechend Fig. 3 und 4 ist im Prägestempel 11 und koaxial dazu zumindest ein Lochstempel 13 vorgesehen, welcher das Hohlprofil 2 nach dem abgeschlossenen Prägevorgang locht. Eine Prägerichtung des Prägestempels 11 ist dabei parallel zur einer Bewegungsrichtung des Lochstempels 13. Durch das erfindungsgemäße Werkzeug wird somit ein weiterer ebenfalls fakultativer Arbeitsschritt, nämlich das Lochen des Hohlprofiles 2 in das Werkzeug 1 integriert, wodurch der Fertigungsprozess an sich stark rationalisiert werden kann.
Das Prägen bzw. das Lochen entgegen dem Innenhochdruck pi bietet darüber hinaus den Vorteil, dass sich zuvor erstellte Prägungen durch das Lochen bzw. zuvor erstellte Lochungen durch das Prägen aufgrund des Innenhochdruckes pi nicht nachteilig beeinflussen, so dass eine hohe Qualität der hergestellten Hohlprofile 2 erreicht werden kann.
Im Folgenden soll kurz ein mögliches Verfahren zum Schneiden des Hohlprofiles 2 bzw. zum Umformen, Prägen- und/oder Lochen des Hohlprofils 2 erläutert werden: Entsprechend Fig. 1 wird das Hohlprofil 2 in das Werkzeug 1 eingelegt, wobei die beiden Matrizen 7 und 8 in geöffnetem Zustand, das heißt voneinander entfernt positioniert sind. Nach dem Einlegen des Hohlprofiles 2, welches in diesem Stadium noch ein nicht näher bezeichneter Hohlprofilrohling ist, drückt die Positioniereinrichtung 9 gemäß Fig. 2 das Hohlprofil 2 noch vor dem Schneid- und Umformvorgang gegen die dem Hohlprofil 2 zugewandte Seite 6 der Schneidvorrichtung 4, also gegen die Matrizenwand 17. Beim Positionieren ist gemäß Fig. 2 das Werkzeug noch in einem teilweise geöffneten Zustand, so dass ein einfaches Verstellen des Hohlprofils 2 in Richtung der Schneidvorrichtung 4 möglich ist.
Nach dem Positionieren erfolgt der Schneidvorgang. Hierzu bewegt sich gemäß Fig. 3 die Obermatrize 8 auf die Untermatrize 7 zu und schneidet mit der in Bewegungsrichtung vorne an der Schneidvorrichtung 4 gelegenen Schneidkante 5 den Flansch 3 des Hohlprofiles 2 ab. Zumindest während des Schneidvorgangs fixiert wenigstens ein im Bereich der Schneidkante 5 angeordneter Niederhalter 10 den Flansch 3 des Hohlprofiles 2. Nach Beendigung des Schneidvorganges fixiert ein zweiter Niederhalter 10" den verbleibenden Flanschstumpf des Hohlprofiles 2 und fixiert dadurch das Hohlprofil 2 in dessen Lage. Ein nicht dargestellter Schneidabfall fällt nach dem Schneidvorgang durch einen AuswurfSchacht 16, welcher gemäß den Fig. 1 bis 5 vertikal in Bewegungsrichtung der Schneidvorrichtung 4 in der Untermatrize 7 verläuft heraus.
Gemäß Fig. 2 und 3 ist erkennbar, dass das Schneiden des Flansches 3 durch das Schließen des Werkzeuges 1, das heißt durch eine Bewegung der Obermatrize 8 auf die Untermatrize 7 zu bewirkt wird. Denkbar ist hierbei aber auch, dass der Schneidvorgang erst nach dem Schließen des Werkzeuges, das heißt beim Anliegen der Obermatrize 8 an der Untermatrize 7, durch eine hubverstellbare Schneidvorrichtung 4, welche beispielsweise als separates Bauteil ausgebildet ist, bewirkt wird. Nach Beendigung des Schneidvorganges wird der Hohlprofilrohling 2V durch Innenhochdruckumformen umgeformt und verändert sich dabei in Größe und Gestalt entsprechend der Darstellung in Fig. 3. Beim Innenhochdruckumformen wird die Positioniereinrichtung 9 in entsprechendem Maße aktiv zurückverstellt bzw. passiv zurückgedrängt, das heißt die Halte- oder Positionierkraft der Positioniereinrichtung 9 ist (deutlich) kleiner als die beim Umformen auftretenden Kräfte, die das Hohl- profil 2 aufweiten.
Nach dem Umformen des Hohlprofiles 2 kann ein quer zur Längsrichtung des Hohlprofils 2 verstellbarer Prägestempel 11 gemäß Fig. 4 außen am Hohlprofil 2 eine Einprägung anbringen. Ein derartiger Prägevorgang ist dabei optional wählbar. Eine Prägung erfolgt gemäß Fig. 4, indem sich der Prägestempel 11 quer zur Längserstreckung des Hohlprofiles 2 durch die Öffnung 12 in der Schneidvorrichtung 4 bewegt und mit der in Prägerichtung vorne angebrachten Prägefläche 15 in eine Außenwand des Hohlprofiles 2 eine Vertiefung einprägt.
Zusätzlich oder alternativ zum Prägevorgang kann ein im Prägestempel 11 koaxial dazu angeordneter Lochstempel 13 das Hohlprofil 2 nach abgeschlossenem Prägevorgang lochen (vgl . Fig. 4) . Dazu fährt der Lochstempel 13 quer zur Bewegungs- richtung der Schneidvorrichtung 4 und parallel zur Prägerichtung des Prägestempels 11 und durchstößt eine Außenwand des Hohlprofiles 2. Gemäß Fig. 3 und 4 ist dabei jeweils ein Lochstempel 13 vorgesehen. Es ist aber auch möglich, dass mehrere Lochstempel 13 angeordnet sind. Denkbar ist auch, dass eine Lochung ohne eine Prägung des Hohlprofiles 2 erfolgt . Aufgrund. des gegen den Innenhochdruck pi wirkenden Prägestempels 11 bzw. Lochstempels 13 ist es möglich, sowohl die Prägung als auch die Lochung am Hohlprofil 2 durchzuführen, ohne dass sich diese Arbeitsschritte, wie bei einer herkömmlichen Fertigungsweise in mehreren Schritten, gegenseitig negativ beeinflussen. Die Prägefläche 15 des Prägestempels 11, welche beispielhaft in der Öffnung 12 der Schneidvorrichtung 4 angeordnet ist, kann dabei einen Teil der als formgebenden Matrizenwand 17 ausgebildeten Seite 6 der Schneidvorrichtung 4 bilden. Denkbar ist aber auch, dass sich die Öffnung 12 erst bei einem Präge- bzw. Lochvorgang öffnet und während des Schneidvorganges bzw. während des Umformvorganges geschlossen ist, wodurch die formgebende Matrizenwand 17 komplett von der dem Hohlprofil 2 zugewandten Seite 6 der Schneidvorrichtung 4 gebildet wird.
Entsprechend Fig. 5 wird das Werkzeug 2 nach dem Schneide- und Umformvorgang und/oder Prägevorgang und/oder Lochvorgang geöffnet, indem die Obermatrize 8 sich von der Untermatrize 7 entfernt. Der Prägestempel 11 sowie der Lochstempel 13 sind dabei zumindest soweit in das Werkzeug 1 bzw. die Schneidvorrichtung 4 eingefahren, dass ein problemloses Auseinanderfahren der beiden Matrizen 7 und 8 und ein Herausnehmen des Hohlprofils 2 aus dem Werkzeug 1 ermöglicht wird.
Zusammenfassend lassen sich die wesentlichen Merkmale der erfindungsgemäßen Lösung wie folgt charakterisieren:
Die Erfindung sieht vor, bei einem Werkzeug 1, welches zum Schneiden eines Flansches 3 eines Hohlprofiles 2 sowie zum Umformen des Hohlprofils 2 nach dem Innenhochdruck- Umformverfahren ausgebildet ist, eine Schneidvorrichtung 4 mit einer Schneidkante 5 vorzusehen, welche parallel zur Längserstreckung verläuft und in Querrichtung des Hohlprofils 2 verstellbar ist und bei der eine dem Hohlprofil 2 zugewandte Seite 6 der Schneidvorrichtung als formgebende Matrizenwand 17 ausgebildet ist, an die sich das Hohlprofil 2 nach dem Schneidvorgang beim Innenhochdruck-Umformen anlegt.
Die Erfindung ermöglicht so ein Zusammenlegen mehrerer Arbeitsschritte, beispielsweise dem Beschneiden, dem Umformen, dem Prägen und dem Lochen des Hohlprofils 2 in eine Fertigungsstation, so dass mit dem erfindungsgemäßen Werkzeug 1 mehrere, bisher voneinander getrennte Arbeitsschritte, zeitnah und ohne Entnahme des Hohlprofiles 2 aus dem Werkzeug 1 erfolgen können. Darüber hinaus können die Arbeitsschritte prägen und lochen optional ausgeführt werden, so dass mit dem erfindungsgemäßen Werkzeug 1 ein Schneiden des Flansches 3, und ein anschließendes Umformen und/oder ein anschließendes Prägen und/oder ein anschließendes Lochen durchgeführt werden können.
Durch die als formgebende Matrizenwand 17 ausgebildete Seite 6 der Schneidvorrichtung 4 ist ein multifunktionaler Einsatz der Schneidvorrichtung 4 gegeben, wobei sich die Schneidvorrichtung 4 konstruktiv einfach realisieren lässt und zugleich eine besonders gelungene konstruktive Lösung darstellt. Durch den gegen den Innenhochdruck pi wirkenden Prägestempel 11 bzw. Lochstempel 13 kann zudem eine exakte Prägung bzw. Lochung des Hohlprofils 2 erfolgen, bei welcher sich das Prägen und das Lochen nicht negativ gegenseitig beeinträchtigen, so dass insgesamt ein qualitativ hohes Endprodukt erreicht werden kann.

Claims

Patentansprüche
1. Werkzeug (1) zum Schneiden eines Hohlprofils (2) , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , - dass das Werkzeug (1) zum Schneiden eines Flansches (3) am Hohlprofil (2) ausgebildet ist, - dass das Werkzeug (1) auch zum Umformen des Hohlprofils (2) nach dem Innenhochdruck-Umformverfahren ausgebildet ist, - dass das Werkzeug (1) zumindest eine parallel zur Längserstreckung verlaufende Schneidvorrichtung (4) mit einer Schneidkante (5) aufweist, welche in Querrichtung des Hohlprofils (2) verstellbar ist, - dass eine dem Hohlprofil (2) zugewandte Seite (6) der Schneidvorrichtung (4) als formgebende Matrizenwand (17) ausgebildet ist, an die sich das Hohlprofil (2) zumindest beim Innenhochdruck-Umformen anlegt .
2. Werkzeug nach Anspruch 1 , d a du r c h g e k e nn z e i c hn e t , dass das Werkzeug (1) eine Untermatrize (7) und eine 0- bermatrize (8) aufweist, die relativ zueinander verstellbar sind.
3. Werkzeug nach Anspruch 2 , d a du r c h g e k e n n z e i c h n e t , - dass die Schneidvorrichtung (4) in eine der Matrizen (7, 8) integriert ist und die Schneidkante (5) einen integralen Bestandteil der jeweiligen Matrize (7, 8) bildet, oder - dass die Schneidvorrichtung (4) als separates Bauteil ausgebildet ist und an einer der Matrizen (7, 8) lagefixiert befestigt ist, oder - dass die Schneidvorrichtung (4) an einer der Matrizen (7, 8) hubverstellbar angeordnet ist.
4. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a du r c h g e k e n n z e i c hn e t , dass eine Positioniereinrichtung (9) vorgesehen ist, welche das Hohlprofil (2) vor dem Schneid- und Umformvorgang gegen die dem Hohlprofil (2) zugewandte Seite (6) der Schneidvorrichtung (4) drückt.
5. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a du r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass im Bereich der Schneidkante (5) wenigstens ein Niederhalter (10) vorgesehen ist, welcher den Flansch (3) des Hohlprofils (2) zumindest während des Schneidvorgangs fixiert .
6. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a du r c h g e k e n n z e i c hn e t , dass ein quer zur Längserstreckung des Hohlprofils (2) verstellbarer Prägestempel (11) vorgesehen ist, welcher außen am Hohlprofil (2) nach dem Umformvorgang eine Ein- prägung anbringt .
7. Werkzeug nach Anspruch 6, d a du r c h g e k e nn z e i c hn e t , dass der Prägestempel (11) so angeordnet ist, dass er die Schneidvorrichtung (4) während des Prägevorgangs in einer entsprechenden Öffnung (12) quert und durchdringt.
8. Werkzeug nach einem der Ansprüche 6 oder 7, d a du r c h g e k e nn z e i c hn e t , dass im Prägestempel (11) koaxial dazu zumindest ein Lochstempel (13) vorgesehen ist, welcher das Hohlprofil (2) nach abgeschlossenem Prägevorgang locht.
9. Verfahren zum Schneiden eines Hohlprofils, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , - dass mit einer parallel zur Längserstreckung des Hohl- profils (2) verlaufenden Schneidvorrichtung (4) mit einer Schneidkante (5) , welche quer zur Längserstreckung des Hohlprofils (2) verstellt wird, ein Flansch (3) am Hohlprofil (2) geschnitten wird, - wobei sich das Hohlprofil (2) nach dem Schneidvorgang beim Innenhochdruck-Umformen an eine dem Hohlprofil (2) zugewandte Seite (6) der Schneidvorrichtung (4) , welche als formgebende Matrizenwand ausgebildet ist, anlegt.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekenn z e i c hne t , ' dass eine Positioniereinrichtung (9) das Hohlprofil (2) vor dem Schneid- und Umformvorgang gegen die dem Hohlprofil (2) zugewandte Seite (6) der Schneidvorrichtung (4) drückt .
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 oder 10, d adur ch ge kenn z e i c hne t , dass wenigstens ein im Bereich der Schneidkante (5) angeordneter Niederhalter (10) den Flansch (3) des Hohlprofils (2) zumindest während des Schneidvorgangs fixiert.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekenn z e i c hne t , dass das Schneiden des Flansches (3) durch das Schließen des Werkszeugs (1) erfolgt.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennze i chnet , dass ein quer zur Längserstreckung des Hohlprofils (2) verstellbarer Prägestempel (11) außen am Hohlprofil (2) nach dem Umformvorgang eine Einprägung anbringt.
14. Verfahren nach Anspruch 13 , d a du r c h g e k e nn z e i c h n e t , dass der Prägestempel (11) die Schneidvorrichtung (4) während des Prägevorgangs quert und durchdringt .
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 oder 14, d a du r c h g e k e nn z e i c h n e t , dass zumindest ein im Prägestempel (11) koaxial dazu angeordneter Lochstempel (13) das Hohlprofil (2) vor oder nach einem Prägevorgang locht .
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