EP1813363A1 - Hydroformpresse zur Herstellung von Formteilen durch Innenhochdruckumformung - Google Patents

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EP1813363A1 EP07001287A EP07001287A EP1813363A1 EP 1813363 A1 EP1813363 A1 EP 1813363A1 EP 07001287 A EP07001287 A EP 07001287A EP 07001287 A EP07001287 A EP 07001287A EP 1813363 A1 EP1813363 A1 EP 1813363A1
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Definitions

  • the invention relates to a hydroforming press for the production of molded parts by hydroforming, with a press housing of an outer tube and an inner tube, which are inserted into each other and connected by shrinkage, and a tool carrier used in the inner tube of two approximately half-shell-shaped tool carriers for a through an upper tool and a lower tool formed consists of a tool which can be acted upon by a hydrostatic internal pressure forming a workpiece to a molding, wherein between the upper tool carrier and the upper tool at least one upper and between the lower tool carrier and the lower tool at least one lower acted upon by a pressure medium Short stroke cylinder is arranged with a pressure piston for closing the tools during the forming process.
  • the invention has for its object to improve the construction of the generic hydroforming press to the effect that deformations of the upper and lower tool of the tool and the pressure piston of the Kurzhubzylinders are avoided for closing the tool during the forming process.
  • the housing 2 of the hydroforming press 1 shown in the drawing figure for the production of molded parts by hydroforming consists of an outer tube 3 and an inner tube 4, which are nested and connected by shrinkage.
  • a tool carrier unit 6 is used, which can be moved out of the housing 2 for workpiece change.
  • the tool carrier unit 6 consists of two approximately half-shell-shaped tool carriers 7, 8 for a tool 9 formed by an upper tool 10 and a lower tool 11, which contains a mold chamber 12, which can be acted upon by a hydrostatic internal pressure, for deforming a workpiece 13 to form a molded part.
  • a pressure medium for example oil acted upon Kurzhubzylinder 14, 15 with a cylinder bore 16, 17 in the upper tool carrier 7 and the lower tool carrier eighth displaceable pressure piston 18, 19 for closing the upper tool 10 and the lower tool eleventh arranged with the mold chamber 12, which is acted upon during the forming process with a pressure medium, such as water or oil.
  • the pressure pads 20, 21 serve to compensate for the pressure acting on the pressure piston 18, 19 of the two short-stroke cylinders 14, 15 and the upper and lower tool 10, 11 internal pressure of the mold chamber 12 and prevent bending deformation of the upper and lower tool 10, 11th
  • the pressure pads 20, 21 are integrated into the pressure pistons 18, 19 of the upper and lower Kurzhubzylinders 14, 15 and sealed against the upper and the lower tool 10, 11.
  • the pressure with which the pressure pads 20, 21 are acted upon can be regulated as a function of the internal pressure of the molding chamber 12.

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Abstract

Das Gehäuse (2) der Hydroformpresse (1) besteht aus einem Außenrohr (3) und einem Innenrohr (4), die durch Schrumpfung miteinander verbunden sind. In das Innenrohr (4) ist eine Werkzeugträgereinheit (6) aus zwei Werkzeugträgern (7, 8) für ein Oberwerkzeug (10) und ein Unterwerkzeug (11) eines Werkzeugs (9) eingesetzt, wobei das Werkzeug (9) eine Formkammer (12) zur Verformung eines Werkstücks (13) enthält. Zwischen den Werkzeugträgern (7, 8) und den Werkzeugen (10, 11) ist jeweils ein Kurzhubzylinder (14, 15) zum Schließen der Werkzeuge während des Umformprozesses angeordnet. Zwischen den Druckkolben (18, 19) der Kurzhubzylinder (14, 15) sowie dem Oberwerkzeug (10) und dem Unterwerkzeug (11) ist jeweils eine Druckkissen (20, 21) zur Kompensation des auf die Druckkolben (18, 19) sowie die Werkzeuge (10, 11) wirkenden Innendrucks der Formkammer (12) angeordnet.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Hydroformpresse zur Herstellung von Formteilen durch Innenhochdruckumformung, mit einem Pressengehäuse aus einem Außenrohr und einem Innenrohr, die ineinandergesteckt und durch Schrumpfung miteinander verbunden sind, sowie einer in das Innenrohr eingesetzten Werkzeugträgereinheit, die aus zwei etwa halbschalenförmigen Werkzeugträgern für ein durch ein Oberwerkzeug und ein Unterwerkzeug gebildetes Werkzeug besteht, das eine mit einem hydrostatischen Innendruck beaufschlagbare Formkammer zur Verformung eines Werkstücks zu einem Formteil enthält, wobei zwischen dem oberen Werkzeugträger und dem Oberwerkzeug mindestens ein oberer sowie zwischen dem unteren Werkzeugträger und dem Unterwerkzeug mindestens ein unterer mit einem Druckmedium beaufschlagbarer Kurzhubzylinder mit einem Druckkolben zum Schließen der Werkzeuge während des Umformprozesses angeordnet ist.
  • Bei einer in der DE 103 34 660 B3 beschriebenen Hydroformpresse dieser Art ist es nicht zu vermeiden, daß beim Umformprozeß durch den hydrostatischen Innendruck des Druckmediums in der Formkammer Verformungen, insbesondere Durchbiegungen an den Druckkolben der mit einem Druckmedium beaufschlagbaren Kurzhubzylinder zum Schließen des Werkzeugs beim Umformprozeß auftreten. Gleichzeitig mit den Verformungen an den Druckkolben der Kurzhubzylinder treten Verformungen, insbesondere Durchbiegungen am Ober- und Unterwerkzeug des Umformwerkzeugs auf, die Maßungenauigkeiten der hergestellten Formteile zur Folgen haben.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Konstruktion der gattungsgemäßen Hydroformpresse dahingehend zu verbessern, daß Verformungen des Ober- und des Unterwerkzeuges des Werkzeugs sowie der Druckkolben der Kurzhubzylinders zum Schließen des Werkzeugs beim Umformprozeß vermieden werden.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Hydroformpresse mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.
  • Die Unteransprüche beinhalten vorteilhafte und zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung.
  • Der Erfindungsgedanke beruht darauf, den Betriebsdruck des flüssigen Mediums zum Verformen eines Werkstücks, der auf das Werkzeug und das Gehäuse der Hydroformpresse wirkt, zu kompensieren und damit zu Verformungen führende Biegebeanspruchungen der Hydroformpresse auszuschalten. Die Kompensation des Betriebsdruckes des Umformmediums wird erreicht durch ein Pressengehäuse, das aus zwei ineinandergesteckten Rohren besteht, wobei das Außenrohr zum Erzielen einer Gegenvorspannung auf das Innenrohr aufgeschrumpft ist, ferner durch die Verwendung eines aus einem Oberwerkzeug und einem Unterwerkzeug bestehenden Werkzeugs, wobei zwischen dem Oberwerkzeug und dem in das Innenrohr des Pressengehäuses eingesetzten, halbschalenförmigen oberen Werkzeugträger sowie zwischen dem Unterwerkzeug und dem in dem Innenrohr des Pressengehäuses sitzenden, halbschalenförmigen unteren Werkzeugträger jeweils ein mit einem Druckmedium beaufschlagbarer Kurzhubzylinder mit einem Druckkolben zum Aufbringen einer auf das Oberwerkzeug und das Unterwerkzeug wirkenden Schließkraft beim Umformprozeß und zum Aufbringen eines auf das Ober- und das Unterwerkzeug wirkenden Gegendruckes zum Betriebsdruck des Umformmediums angeordnet ist, sowie durch die Anordnung von mit einem Druckmedium beaufschlagbaren Druckkissen zwischen den Druckkolben des oberen und des unteren Kurzhubzylinders einerseits sowie dem Ober- und dem Unterwerkzeug andererseits.
  • Die erfindungsgemäße Hydroformpresse ist nachstehend anhand einer Querschnittdarstellung erläutert.
  • Das Gehäuse 2 der in der Zeichnungsfigur dargestellten Hydroformpresse 1 zur Herstellung von Formteilen durch Innenhochdruckumformung besteht aus einem Außenrohr 3 und einem Innenrohr 4, die ineinandergesteckt und durch Schrumpfung miteinander verbunden sind. In die Bohrung 5 des Innenrohres 4 ist eine Werkzeugträgereinheit 6 eingesetzt, die zum Werkstückwechsel aus dem Gehäuse 2 herausfahrbar ist.
  • Die Werkzeugträgereinheit 6 besteht aus zwei etwa halbschalenförmigen Werkzeugträgern 7, 8 für ein durch ein Oberwerkzeug 10 und ein Unterwerkzeug 11 gebildetes Werkzeug 9, das eine mit einem hydrostatischen Innendruck beaufschlagbare Formkammer 12 zur Verformung eines Werkstücks 13 zu einem Formteil enthält.
  • Zwischen dem oberen Werkzeugträger 7 und dem Oberwerkzeug 10 sowie zwischen dem unteren Werkzeugträger 8 und dem Unterwerkzeug 11 ist jeweils ein mit einem Druckmedium, beispielsweise Öl beaufschlagbarer Kurzhubzylinder 14, 15 mit einem in einer Zylinderbohrung 16, 17 im oberen Werkzeugträger 7 und im unteren Werkzeugträger 8 verschiebbaren Druckkolben 18, 19. zum Schließen des Oberwerkzeugs 10 und des Unterwerkzeugs 11 mit der Formkammer 12 angeordnet, die während des Umformprozesses mit einem Druckmedium, beispielsweise Wasser oder Öl beaufschlagt wird.
  • Zwischen dem Druckkolben 18 des oberen Kurzhubzylinders 14 und dem Oberwerkzeug 10 sowie zwischen dem Druckkolben 19 des unteren Kurzhubzylinders 15 und dem Unterwerkzeug 11 ist jeweils ein mit einem Druckmedium beaufschlagbares Druckkissen 20, 21 angeordnet.
  • Die Druckkissen 20, 21 dienen zur Kompensation des auf die Druckkolben 18, 19 der beiden Kurzhubzylinder 14, 15 sowie das Ober- und Unterwerkzeug 10, 11 wirkenden Innendrucks der Formkammer 12 und verhindern eine Biegeverformung des Ober- und des Unterwerkzeugs 10, 11.
  • Die Druckkissen 20, 21 sind in die Druckkolben 18, 19 des oberen und des unteren Kurzhubzylinders 14, 15 integriert und gegen das Ober- und das Unterwerkzeug 10, 11 abgedichtet.
  • Es besteht ferner die Möglichkeit, die Druckkissen 20, 21 in das Oberwerkzeug 10 und das Unterwerkzeug 11 oder jeweils in die Druckkolben 18, 19 der Kurzhubzylinder 14, 15 sowie das Ober- und das Unterwerkzeug 10, 11 zu integrieren.
  • Der Druck, mit dem die Druckkissen 20, 21 beaufschlagt werden, ist in Abhängigkeit vom Innendruck der Formkammer 12 regelbar.
    • Bezugszeichen
    • 1
    Hydroformpresse
    2
    Gehäuse von 1
    3
    Außenrohr von 2
    4
    Innenrohr von 2
    5
    Bohrung von 4
    6
    Werkzeugträgereinheit
    7
    Werkzeugträger von 6
    8
    Werkzeugträger von 6
    9
    Werkzeug
    10
    Oberwerkzeug von 9
    11
    Unterwerkzeug von 9
    12
    Formkammer von 9
    13
    Werkstück
    14
    Kurzhubzylinder
    15
    Kurzhubzylinder
    16
    Zylinderbohrung von 7
    17
    Zylinderbohrung von 8
    18
    Druckkolben von 14
    19
    Druckkolben von 15
    20
    Druckkissen
    21
    Druckkissen

Claims (3)

  1. Hydroformpresse zur Herstellung von Formteilen durch Innenhochdruckumformung, mit einem Pressengehäuse aus einem Außenrohr und einem Innenrohr, die ineinandergesteckt und durch Schrumpfung miteinander verbunden sind, sowie einer in das Innenrohr eingesetzten Werkzeugträgereinheit, die aus zwei etwa halbschalenförmigen Werkzeugträgern für ein durch ein Oberwerkzeug und ein Unterwerkzeug gebildetes Werkzeug besteht, das eine mit einem hydrostatischen Innendruck beaufschlagbare Formkammer zur Verformung eines Werkstücks zu einem Formteil enthält, wobei zwischen dem oberen Werkzeugträger und dem Oberwerkzeug mindestens ein oberer sowie zwischen dem unteren Werkzeugträger und dem Unterwerkzeug mindestens ein unterer mit einem Druckmedium beaufschlagbarer Kurzhubzylinder mit einem Druckkolben zum Schließen der Werkzeuge während des Umformprozesses angeordnet ist, gekennzeichnet durch mindestens ein mit einem Druckmedium beaufschlagbares Druckkissen (20), das zwischen dem Druckkolben (18) des oberen Kurzhubzylinders (14) und dem Oberwerkzeug (10) angeordnet ist, sowie durch mindestens ein mit einem Druckmedium beaufschlagbares Druckkissen (21), das zwischen dem Druckkolben (19) des unteren Kurzhubzylinders (15) und dem Unterwerkzeug (11) angeordnet ist, zur Kompensation des auf die Druckkolben (18, 19) sowie das Ober- und das Unterwerkzeug (10,11) wirkenden Innendrucks der Formkammer (12).
  2. Hydroformpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckkissen (20, 21) in die Druckkolben (18, 19) des oberen und des unteren Kurzhubzylinders (14, 15) und/oder in das Oberwerkzeug (10) sowie das Unterwerkzeug (11) integriert sind.
  3. Hydroformpresse nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch eine Regelbarkeit des Druckes des Druckmediums, mit dem die Druckkissen (20, 21) beaufschlagt werden, in Abhängigkeit vom Innendruck der Formkammer (12).
EP07001287A 2006-01-27 2007-01-22 Hydroformpresse zur Herstellung von Formteilen durch Innenhochdruckumformung Not-in-force EP1813363B1 (de)

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