WO2005035160A1 - Method for the production of a peripherally closed hollow profile section - Google Patents

Method for the production of a peripherally closed hollow profile section Download PDF

Info

Publication number
WO2005035160A1
WO2005035160A1 PCT/EP2004/008925 EP2004008925W WO2005035160A1 WO 2005035160 A1 WO2005035160 A1 WO 2005035160A1 EP 2004008925 W EP2004008925 W EP 2004008925W WO 2005035160 A1 WO2005035160 A1 WO 2005035160A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
hollow profile
blank
forming tool
engraving
high pressure
Prior art date
Application number
PCT/EP2004/008925
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Kai-Uwe Dudziak
Uwe Hardtke
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
Priority to CA002539417A priority Critical patent/CA2539417A1/en
Priority to US10/572,317 priority patent/US20070271980A1/en
Priority to EP04763945A priority patent/EP1663537A1/en
Publication of WO2005035160A1 publication Critical patent/WO2005035160A1/en

Links

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
    • B21D22/00—Shaping without cutting, by stamping, spinning, or deep-drawing
    • B21D22/02—Stamping using rigid devices or tools
    • B21D22/06—Stamping using rigid devices or tools having relatively-movable die parts
    • 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
    • B21D35/00—Combined processes according to or processes combined with methods covered by groups B21D1/00 - B21D31/00
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49805—Shaping by direct application of fluent pressure

Abstract

The invention relates to a method for the production of a peripherally closed hollow profile section (2) by means of a fluidic, inner high pressure. A hollow profile blank (7) is inserted into a cavity (10,12) of an inner, high pressure forming tool (5) and is then pressed mechanically into an intermediate form corresponding to the final form of the hollow profile (2). The intermediate form (11) of the blank (7) is expanded into the final form of the hollow profile section (2) by the inner, high pressure when the tool (5) is closed. In order to enable procedurally secure production of a pre-profilable hollow profile section (2) in a relatively simple manner, the blank (7) which is used is overdimensioned with regard to the peripheral length thereof in relation to the peripheral length of the cavity of the forming tool (10,12). The excess amount of blank material in comparison with the amount of blank material required for full placement of the hollow profile section blank (7) on the cavity (10,12) of the forming tool (5) is pressed inside the blank (17), at the earliest during the pressing process and an indentation is formed.

Description

Verfahren zur Herε-tellung eines umfänglich geschlossenen Hohlprofiles Process for the production of a circumferentially closed hollow profile
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines umfänglich geschlossenen Hohlprofiles gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The invention relates to a method for producing a circumferentially closed hollow profile according to the preamble of patent claim 1.
Ein gattungsgemäßes Verfahren ist aus der US 5 070 717 bekannt. Darin wird ein Verfahren zur Herstellung eines umfänglich geschlossenen Hohlprofiles beschrieben, bei dem ein Hohlprofilrohling, dessen Umfangsl nge der Umfangslange einer Gravur eines Innenhochdruckumformwerkzeuges entspricht, in den unteren Abschnitt der Gravur, der von einer Vertiefung des Untergesenkes des Umformwerkzeuges gebildet wird, eingelegt. Anschließend wird das Umformwerkzeug geschlossen, wobei das Obergesenk in Richtung des Untergesenkes verfahren wird, bis es zur gegenseitigen Anlage aneinander kommt und der von den Gravurabschnitten des Obergesenkes und des Untergesenkes begrenzte Formraum des Umformwerkzeuges gebildet wird. Da die Höhe des Hohlprofilrohlings erheblich größer als die Höhe des Formraumes ist, wird der Hohlprofilrohling während der Schließbewegung des Umformwerkzeuges durch das Obergesenk beaufschlagt und gequetscht. Durch die Quetschung gelangt der Hohlprofilrohling in eine vorprofilierte Zwischenform, die von dem Formraum des Umformwerkzeuges eingeschlossen ist . Die Zwischenform weist Wellungen und Falten auf, wodurch die Wan- dung der Zwischenform über deren Umfang hinweg mal mehr und mal weniger weit von der Gravur beabstandet ist. Schließlich wird ein fluidischer Innenhochdruck innerhalb der Zwischenform des Hohlprofilrohlings erzeugt, wodurch die Zwischenform in die Endform des Hohlprofils aufgeweitet wird. Häufig ist es jedoch so, dass die Zwischenform des Hohlprofilrohlings so weit von der Gravur beabstandet ist, dass das Aufweitvermögen des Hohlprofilrohlings nicht ausreicht, um in der anschließenden Aufweitung mittels fluidischen Innenhochdrucks zur vollständigen Anlage an der Gravur des Umformwerkzeuges und somit in die Endform des Hohlprofils zu gelangen. Hierbei treten an diesen Stellen Reißer auf, die bei der innenhoch- druckbedingten Aufweitung des Hohlprofilrohlings zu einem Bersten des Rohlings führen. Dies ist insbesondere an Stellen des Rohlings der Fall, an denen sich während des Quetschvorganges durch Kaltverfestigungen sehr hohe Eigenspannungen im Material ausgebildet haben. Um dieser Unsicherheit in dem Um- for prozess entgegenzutreten, kann bekannterweise der gequetschte Hohlprofilrohling in mehreren Umformstufen mit Zwischenglühen umgeformt werden. Dies ist wiederum besonders aufwendig und verlängert die Herstellungszeit des gewünschten Hohlprofiles, so dass aufgrund der dabei auch anfallenden Kosten eine Großserientauglichkeit nicht gegeben ist.A generic method is known from US 5 070 717. A method for producing a circumferentially closed hollow profile is described therein, in which a hollow profile blank, the circumferential length of which corresponds to the circumferential length of an engraving of an internal high-pressure forming tool, is inserted into the lower section of the engraving, which is formed by a depression in the lower die of the forming tool. The forming tool is then closed, the upper die being moved in the direction of the lower die until it comes to bear against one another and the forming space of the forming tool delimited by the engraving sections of the upper die and the lower die is formed. Since the height of the hollow profile blank is considerably greater than the height of the molding space, the hollow profile blank is acted upon and squeezed by the upper die during the closing movement of the forming tool. As a result of the squeezing, the hollow profile blank reaches a pre-profiled intermediate shape which is enclosed by the molding space of the forming tool. The intermediate shape has corrugations and folds, whereby the wall extension of the intermediate form is sometimes more and less distant from the engraving over its circumference. Finally, a fluidic internal high pressure is generated within the intermediate shape of the hollow profile blank, whereby the intermediate shape is expanded into the final shape of the hollow profile. It is often the case, however, that the intermediate shape of the hollow profile blank is spaced so far from the engraving that the expansion capacity of the hollow profile blank is not sufficient to allow the subsequent expansion by means of high-pressure fluidic fluid to completely contact the engraving of the forming tool and thus the final shape of the hollow profile to get. Tears occur at these points, which cause the blank to burst when the hollow profile blank is expanded due to internal high pressure. This is particularly the case in places of the blank at which very high internal stresses have formed in the material during the crushing process due to work hardening. In order to counter this uncertainty in the forging process, it is known that the squeezed hollow profile blank can be formed in several forming steps with intermediate annealing. This, in turn, is particularly complex and extends the production time of the desired hollow profile, so that due to the costs involved there is no suitability for large series production.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Verfahren dahingehend weiterzubilden, dass die Herstellung eines vorzuprofilierenden Hohlprofils in relativ einfacher Weise prozesssicher ermöglicht wird.The invention is based on the object of developing a generic method in such a way that the production of a hollow profile to be pre-profiled is made possible in a relatively simple manner in a process-reliable manner.
Die Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst .The object is achieved by the features of claim 1.
Die Erfindung gründet sich auf dem Gedanken, den Formraum während des Pressvorgangs, also des Vorprofilierungsvorgan- ges, schon möglichst vollständig auszufüllen. Hierzu wird gänzlich abweichend zum Stand der Technik ein rohrformiger Hohlprofilrohling beispielsweise kreiszylindrischen oder ovalen Querschnitts verwandt, dessen Umfangslange gegenüber der Umfangslange der Umformwerkzeuggravur Übermaß besitzt. Dadurch füllt allein schon der unverformte, in die Werkzeuggravur eingelegte Hohlprofilrohling mehr von dem Formraum des Umformwerkzeuges aus, als dies bisher der Fall gewesen war. Gleichzeitig steht damit auch mehr Rohlingsmaterial zur Verfügung, das im Formraum umgeformt werden kann. Durch den Pressvorgang wird der überdimensionierte Hohlprofilrohling auch in die Bereiche des Formraumes gepresst, in die ein normal dimensionierter Hohlprofilrohling nicht hineingelangen kann. Hierbei erweist es sich als günstig, wenn der Hohlprofilrohling sich beim Pressen frei in die schwer zugänglichen Bereiche ausdehnen kann. Dies kann zum einen durch eine entsprechende Gestaltung der Gravur des Umformwerkzeuges bewerkstelligt werden oder zum anderen durch verfahrbare Werkzeugteile des Umformwerkzeuges, die mit einer Fläche einen Teil der Gravur bilden und während des Pressvorganges außerhalb des Ausdehnungsbereiches des Hohlprofilrohlings angeordnet sind. Aufgrund der Überlänge des Hohlprofilrohlings in Um- fangsrichtung gegenüber der Umfangslange des Formraumes weist der Hohlprofilrohling auch im gepressten Zustand einen größeren Querschnitt als der Formraum auf. Um die gewünschte Gestaltung des Hohlprofiles zu erhalten, muss daher der Hohlprofilrohling bzgl . seines Querschnitts bzw. seiner Querschnittsgröße dem Querschnitt des Formraumes angepasst werden. Dies erfolgt durch Eindrücken des überschüssigen Hohlprofilrohlingsmaterials in den Rohlingsinnenraum, wobei sich im Hohlprofilrohling eine Einbuchtung ausbildet. Sinnvollerweise findet dazu das Eindrücken frühestens während des Pressvorganges statt. Die vorprofilierte Zwischenform des Hohlprofilrohlings liegt nun so im Formraum, dass nur noch geringe Umformgrade erforderlich sind, um den Hohlprofilrohling mittels Innenhochdruck vollständig zur Anlage an der Umformwerkzeuggravur zu bringen. Reißer, die zum Bersten des Hohlprofilrohlings führen können, können dadurch nicht mehr auftreten. Das erfindungsgemäße Verfahren zeigt damit eine in relativ einfacher Weise auszuführende Lösung auf, wie ein gequetschter und somit vorprofilierter Hohlprofilrohling prozesssicher in die Endform des Hohlprofils umgeformt werden kann. Resümierend ist hierfür zusätzlich zu dem normalen Ablauf des Herstellungsverfahrens lediglich der Eindrückvorgang erforderlich, der das überschüssige Hohlprofilrohlingsmateri- al in den Innenraum des Hohlprofilrohlings hineinverdrängt, was ggf. noch nicht einmal eine längere Herstellungszeit des Hohlprofils bedeutet, wenn der Eindrückprozess während dem Quetschvorgang, d. h. während der Vorprofilierung des Hohlprofilrohlings, erfolgt. Die Bereitstellung eines überdimensionierten Hohlprofilrohlings bereitet keinen zusätzlichen Aufwand. Vielmehr ist es denkbar, dass bei der Herstellung von Hohlprofilen kleinen Durchmessers die Hohlprofilrohlinge aufgrund ihrer Überdimensionierung einfacher und mit gleichmäßigerem Wanddickenverlauf hergestellt werden können, was für die Prozesssicherheit des gesamten Herstellungsprozesses des Hohlprofils durchaus förderlich sein kann.The invention is based on the idea that the mold space during the pressing process, that is, the pre-profiling process. to fill in as completely as possible. Completely different from the prior art, a tubular hollow profile blank, for example a circular cylindrical or oval cross section, is used for this purpose, the circumferential length of which is oversized compared to the circumferential length of the forming tool engraving. As a result, the undeformed hollow profile blank inserted into the tool engraving alone fills more of the forming space of the forming tool than was previously the case. At the same time, more blank material is available that can be formed in the mold space. Through the pressing process, the oversized hollow profile blank is also pressed into the areas of the molding space into which a normally dimensioned hollow profile blank cannot get into. It proves to be advantageous if the hollow profile blank can freely expand into the hard-to-reach areas during pressing. This can be accomplished on the one hand by a corresponding design of the engraving of the forming tool or on the other hand by movable tool parts of the forming tool, which form part of the engraving with a surface and are arranged outside the expansion area of the hollow profile blank during the pressing process. Due to the excess length of the hollow profile blank in the circumferential direction compared to the circumferential length of the molding space, the hollow profile blank has a larger cross section than the molding space even in the pressed state. In order to obtain the desired design of the hollow profile, the hollow profile blank must its cross-section or its cross-sectional size are adapted to the cross-section of the molding space. This is done by pressing the excess hollow profile blank material into the interior of the blank, an indentation being formed in the hollow profile blank. It makes sense to do this at the earliest during the pressing process. The pre-profiled intermediate shape of the hollow profile blank now lies in the molding space so that only low degrees of deformation are required in order to bring the hollow profile blank fully into contact with the engraving tool by means of internal high pressure. Tears that can cause the hollow profile blank to burst can no longer occur as a result. The method according to the invention thus shows a solution which can be carried out in a relatively simple manner, such as how a squeezed and thus pre-profiled hollow profile blank can be reliably formed into the final shape of the hollow profile. In summary, in addition to the normal sequence of the manufacturing process, all that is required is the pressing-in process, which displaces the excess hollow section blank material into the interior of the hollow section blank, which may not even mean a longer manufacturing time for the hollow section if the pressing-in process takes place during the squeezing process, ie during the pre-profiling of the hollow profile blank. The provision of an oversized hollow profile blank does not involve any additional effort. Rather, it is conceivable that in the manufacture of hollow profiles of small diameter, the hollow profile blanks can be produced more easily and with a more uniform wall thickness profile due to their oversizing, which can be beneficial for the process reliability of the entire manufacturing process of the hollow profile.
In einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 2 erfolgt der Eindrückvorgang nach der Ausbildung der Zwischenform mittels eines verfahrbaren Formelementes, welches in der Eindrückstellung während der Innenhochdruckumfor- mung verbleibt. Aufgrund der Verfahrbarkeit des Formelementes kann sich in einer zurückgezogenen Position des Formelementes der Hohlprofilrohling während dem quetschenden Pressvorgang in Richtung des Formelementes frei ausdehnen, so dass er den Formraum des Umformwerkzeuges praktisch vollständig in diesem Bereich einnimmt. Das Formelement kann ein bewegliches Teil des Umformwerkzeuges sein, jedoch ist es für die Flexibilität des Umformwerkzeuges bei der Herstellung unterschiedlicher Hohlprofile vorteilhaft, das Formelement als separates Bauteil vorzusehen, beispielsweise als austauschbaren Schieber oder Stempel, welcher je nach Bedarf aus dem Umformwerkzeug entfernt oder in dieses an geeigneter Stelle platziert werden kann. An den besagten geeigneten Stellen sind dafür entfernbare Gesenksegmente '-des Umformwerkzeuges vorzusehen, die im Bedarfsfall durch den Stempel oder Schieber ersetzt werden. Nach dem Eindrücken verbleibt das Formelement in einfacher Weise in seiner Eindrückstellung und bildet einen Teil, der Gravur. Durch die besondere Ausbildung der Eindrückfläche des Formelementes als Gravur kann auf ein aufwendiges Herausfahren des Formelementes aus dem Umformwerkzeug und anschließendes Hineinfahren eines Gravurteils des Umformwerkzeugs, der an die Stelle des Formelementes tritt, verzichtet werden.In a preferred development of the invention according to claim 2, the indentation process takes place after the formation of the intermediate form by means of a movable form element which remains in the indentation position during the internal high pressure forming. Due to the movability of the shaped element, the hollow profile blank can freely expand in the retracted position of the shaped element in the direction of the shaped element during the squeezing pressing process, so that it practically completely occupies the forming space of the forming tool in this area. The shaped element can be a moving part of the forming tool, however, for the flexibility of the forming tool in the production of different hollow profiles, it is advantageous to provide the shaped element as a separate component, for example as an interchangeable slide or punch, which can be removed from the forming tool as required or placed in a suitable place in it , Removable die segments ' of the forming tool are to be provided at said suitable locations, which are replaced by the punch or slide if necessary. After being pressed in, the shaped element remains in its pressed-in position in a simple manner and forms a part, the engraving. Due to the special design of the pressing surface of the shaped element as an engraving, there is no need to move the shaped element out of the forming tool and then to retract an engraved part of the forming tool, which takes the place of the shaped element.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 3 wird vor dem Eindrückvorgang der Hohlprofil- rohling mit Druckfluid befüllt. Durch diese Vorkehrung, die eine innere Abstützung für den Hohlprofilrohling erbringt, wird dem Auftreten von Falten beim Pressvorgang entgegengewirkt, was die Prozesssicherheit weiter erhöht.In a further preferred embodiment of the invention according to claim 3, the hollow profile blank is filled with pressurized fluid before the pressing-in process. This precaution, which provides an internal support for the hollow profile blank, counteracts the appearance of wrinkles during the pressing process, which further increases process reliability.
Nachfolgend ist die Erfindung anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.The invention is explained in more detail below on the basis of an exemplary embodiment shown in the drawings.
Dabei zeigt:It shows:
Fig. 1 in einer Querschnittsdarstellung eine Öffnungsstellung einer das erfindungsgemäße Verfahren ausführenden Vorrichtung mit einem Innenhochdruckumform- werkzeug und einem Formelement mit in das Umformwerkzeug eingelegtem Hohlprofilrohling, Fig. 2 in einer Querschnittsdarstellung das Umformwerkzeug aus Figur 1 in der Schließstellung mit gepresstem Hohlprofilrohling,1 is a cross-sectional view of an open position of a device carrying out the method according to the invention with an internal high pressure forming tool and a shaped element with a hollow profile blank inserted into the forming tool, 2 in a cross-sectional view the forming tool from FIG. 1 in the closed position with a pressed hollow profile blank,
Fig. 3 in einer Querschnittsdarstellung das geschlossene Umformwerkzeug aus Figur 2 mit durch das Formelement eingedrücktem Hohlprofilrohling nach der Aufweitung durch fluidischen Innenhochdruck.3 shows a cross-sectional illustration of the closed forming tool from FIG. 2 with the hollow profile blank pressed in by the shaped element after the expansion by means of high fluid pressure.
In Figur 1 ist eine Vorrichtung 1 zur Herstellung eines umfänglich geschlossenen Hohlprofils 2 mittels fluidischen Innenhochdruckes dargestellt, welche ein aus einem Obergesenk 3 und einem Untergesenk 4 gebildetes Innenhochdruckumformwerk- zeug 5 sowie ein Formelement 6 beinhaltet . Das Formelement 6 kann zwar Teil des Untergesenkes 4 oder des Obergesenkes 3 sein, ist hier jedoch ein separates Bauteil, das rückseitig mechanisch, pneumatisch oder hydraulisch angetrieben ist. Mittels des Antriebes ist das Formelement 6 zum Hohlprofil- rohling 7 hin und zurück verfahrbar, wobei das Formelement 6 in Führungen verschiebbar ist, die an der Oberseite 8 des Untergesenkes 4 und der Unterseite 9 des Obergesenkes 3 angeordnet sind.FIG. 1 shows a device 1 for producing a circumferentially closed hollow profile 2 by means of fluidic internal high pressure, which includes an internal high pressure forming tool 5 formed from an upper die 3 and a lower die 4 and a shaped element 6. The shaped element 6 can be part of the lower die 4 or the upper die 3, but here it is a separate component which is mechanically, pneumatically or hydraulically driven on the rear side. The shaped element 6 can be moved back and forth to the hollow profile blank 7 by means of the drive, the shaped element 6 being displaceable in guides which are arranged on the upper side 8 of the lower die 4 and the lower side 9 of the upper die 3.
Zum Ablauf des Herstellungsverfahrens wird gemäß Figur 1 ein Hohlprofilrohling 7 in die Gravur 10 des Untergesenkes 4 im geöffneten Zustand des Innenhochdruckumformwerkzeuges 5 eingelegt. Danach wird das Umformwerkzeug 5 geschlossen, wobei sich das Obergesenk 3 auf das Untergesenk 4 absenkt . Das Formelement 6 bleibt in dieser Phase in seiner zurückgezogenen Nichtgebrauchsstellung. In der Schließstellung gemäß Figur 2 ist das Formelement 6 vom Obergesenk 3 und dem Untergesenk 4 eingefasst. Während der Schließbewegung beaufschlagt das Obergesenk 3 den bis dahin noch unverformten Hohlprofil- rohling 7 und quetscht dessen mit kreiszylindrischem Querschnitt versehene Form in eine Zwischenform 11, die der Form des von der Gravur 10 des Untergesenkes 4 und der Gravur 12 des Obergesenkes 3 gebildeten Formraums 13 des Umformwerkzeuges 5 und damit der Endform des Hohlprofils 2 grob angenähert ist. Da die Umfangslange des Hohlprofilrohlings 7 deutlich größer ist als die Umfangslange des Formraumes 13, ragt die Zwischenform 11 des Hohlprofilrohlings 7 über den Formraum 13 hinaus und erstreckt sich zum Formelement 6 hin. Die dabei überschrittene Grenze 14 des Formraumes 13 ist gestrichelt dargestellt. Nach Abschluss des quetschenden Pressvorganges, d. h. in Schließstellung des Umformwerkzeuges 5, liegt die Zwischenform 11 des Hohlprofilrohlings 7 nahezu vollständig an den Gravuren 10 und 12 des Untergesenks 4 und des Obergesenks 3 an. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel existiert lediglich ein Bereich 15 der Zwischenform 11, der von den Gravuren 10 und 12 - jedoch nur knapp - beabstandet ist. Das ü- ber die Grenze 14 des Formraums 13 geschrittene überschüssige Hohlprofilrohlingsmaterial wird nun, nachdem das Formelement 6 auf die Zwischenform 11 des Hohlprofilrohlings 7 verfahren wurde, von diesem eingedrückt, wie dies aus Figur 3 zu entnehmen ist. Das Formelement 6 weist dazu einen Formwulst 16 auf, mittels dessen es das überschüssige Hohlprofilrohlingsmaterial über die Grenze 14 zurück in den Rohlingsinnenraum 17 hinein, unter . Bildung einer Einbuchtung 18 an der Zwischenform 11, verdrängt. Oberhalb und unterhalb des Formwulstes 16 sind die Flächen der der Zwischenform 11 zugewandten Seite des Formelements 6 derart gestaltet, dass sie die seitlichen Wandungen des Formraumes 13 und damit dessen seitliche Gravur 19 bilden. Bei dem besagten Eindrückvorgang kann die Zwischenform 11 des Hohlprofilrohlings 7 bereits mit Druckfluid befüllt sein, um eine innere Abstützung zu erhalten, die ungewollte Falten und Einfallungen beim Eindrückvorgang verhindern soll. Anderenfalls wird nun die Zwischenform 11 des Hohlprofilrohlings 7 an beiden Enden mittels jeweils eines Axialstempels abgedichtet und über Axialkanäle, die in- nerhalb des Axialstempels verlaufen, mit Druckfluid befüllt. An die Axialstempel ist eine Fluidhochdruckerzeugungsanlage angeschlossen, über die das Druckfluid innerhalb des Rohlingsinnenraumes 17 gespannt wird. Während das Formelement 6 in seiner Eindrückstellung verharrt, weitet sich die Zwischenform 11 des Hohlprofilrohlings 7 unter dem erzeugten Innenhochdruck auf und legt sich auch im Bereich 15 konturtreu an die Gravuren 10 und 12 des Umformwerkzeuges 5, unter Ausbildung der Endform des Hohlprofils 2, an. Schließlich wird das Druckfluid wieder entspannt und das Formelement 6 aus seiner Eindrückstellung heraus in seine Nichtgebrauchslage zurückverfahren. Dann wird das Umformwerkzeug 5 geöffnet und das fertiggeformte Hohlprofil 2 aus diesem entnommen.1, a hollow profile blank 7 is inserted into the engraving 10 of the lower die 4 in the open state of the internal high-pressure forming tool 5. The forming tool 5 is then closed, the upper die 3 being lowered onto the lower die 4. The shaped element 6 remains in its retracted non-use position in this phase. In the closed position according to FIG. 2, the shaped element 6 is enclosed by the upper die 3 and the lower die 4. During the closing movement, the upper die 3 acts on the previously undeformed hollow profile blank 7 and squeezes its shape with a circular cylindrical cross section into an intermediate shape 11, the shape of the molding space 13 of the forming tool 5 formed by the engraving 10 of the lower die 4 and the engraving 12 of the upper die 3 and thus the final shape of the hollow profile 2 is roughly approximated. Since the circumferential length of the hollow profile blank 7 is significantly greater than the circumferential length of the molding space 13, the intermediate shape 11 of the hollow profile blank 7 projects beyond the molding space 13 and extends to the molding element 6. The limit 14 of the molding space 13 that is exceeded is shown in dashed lines. After completion of the squeezing pressing process, ie in the closed position of the forming tool 5, the intermediate shape 11 of the hollow profile blank 7 is almost completely in contact with the engravings 10 and 12 of the lower die 4 and the upper die 3. In the present exemplary embodiment, there is only one area 15 of the intermediate shape 11, which is spaced from the engravings 10 and 12 - but only slightly. The excess hollow profile blank material that has passed over the boundary 14 of the molding space 13 is now pressed in after the molding element 6 has been moved onto the intermediate shape 11 of the hollow profile blank 7, as can be seen from FIG. For this purpose, the shaped element 6 has a shaped bead 16, by means of which it moves the excess hollow profile blank material back over the boundary 14 into the blank interior 17, below. Formation of an indentation 18 on the intermediate shape 11, displaced. Above and below the molding bead 16, the surfaces of the side of the molding element 6 facing the intermediate mold 11 are designed such that they form the side walls of the molding space 13 and thus its side engraving 19. In the said pressing-in process, the intermediate form 11 of the hollow profile blank 7 can already be filled with pressurized fluid in order to obtain an internal support which is intended to prevent unwanted folds and collapse during the pressing-in process. Otherwise, the intermediate shape 11 of the hollow profile blank 7 is sealed at both ends by means of an axial plunger in each case and by means of axial channels which run within the axial plunger, filled with pressure fluid. A fluid high-pressure generating system is connected to the axial plunger, via which the pressure fluid is clamped within the blank interior 17. While the molded element 6 remains in its depressed position, the intermediate shape 11 of the hollow profile blank 7 expands under the internal high pressure generated and also lies in the area 15 in line with the contours on the engravings 10 and 12 of the forming tool 5, forming the final shape of the hollow profile 2. Finally, the pressure fluid is relaxed again and the molded element 6 is moved back from its depressed position to its non-use position. Then the forming tool 5 is opened and the finished hollow profile 2 is removed therefrom.
Das Verfahren ist im Übrigen so auszuführen und die Formtrennung der beiden Gesenke 3 und 4 so vorzusehen, dass das Erzeugen der Einbuchtung 18 an einer für das Hohlprofil 2 hinsichtlich seines Verwendungszweckes möglichst günstigen Stelle erfolgt. Dabei kann die erzeugte Einbuchtung 18, durch die am Hohlprofil 2 Bauraum gespart wird, der Freigängigkeit und/oder der Durchführung für andere Aggregate und Bauteile dienen, sowie als Aufnahme und/oder Anbindung für andere Bauteile Verwendung finden. Des Weiteren kann die Einbuchtung 18 auch als Sicke eingesetzt werden, die die Steifigkeit des Hohlprofils 2 merklich erhöht. Gegebenenfalls kann die Einbuchtung 18 auch als Zierfalte besonderen optischen Anforderungen entsprechen. Insgesamt gesehen, lassen sich durch das erfindungsgemäße Verfahren Hohlprofilbauteile mit sehr komplexen Geometrien prozesssicher herstellen.The process is otherwise to be carried out in such a way and the shape of the two dies 3 and 4 is to be provided in such a way that the indentation 18 is produced at a point which is as favorable as possible for the hollow profile 2 with regard to its intended use. The indentation 18 produced, which saves space on the hollow profile 2, can be used for freedom of movement and / or implementation for other units and components, and can also be used as a receptacle and / or connection for other components. Furthermore, the indentation 18 can also be used as a bead which noticeably increases the rigidity of the hollow profile 2. If necessary, the indentation 18 can also meet special optical requirements as a decorative fold. Seen overall, the method according to the invention allows hollow profile components with very complex geometries to be produced reliably.
Der erfindungsgemäße Gedanke kann auch bei folgendem Szenario Eingang finden. Komplexe Bauteile, insbesondere Rahmenstrukturbauteile von Kraftfahrzeugen weisen gemäß den Einbaubedingungen und den jeweiligen lokalen mechanischen und/oder opti- sehen Anforderungen über ihre Längserstreckung hinweg häufig völlig unterschiedlich große Querschnitte auf. Für deren Herstellung aus einem rohrförmigen Rohling in einem Innenhoch- druck-Umformwerkzeug ergibt sich für jeden Querschnitt auch nach einem Vorprofilierungsvorgang ein unterschiedlicher Umformgrad. In üblicher Manier wählt man einen Hohlprofilrohling, dessen Durchmesser dem des kleinsten Querschnitts der an die gewünschte Form des zu erzeugenden Bauteils exakt an- gepassten Werkzeuggravur entspricht. An bestimmten Stellen des Rohlings werden die Umformgrade so groß, dass das Auf- weitvermδgen des Rohlings nicht mehr ausreicht, um die gewünschte Form des Bauteils prozesssicher auszubilden. Vielmehr versagt der Rohling unter Platzern oder Bersterscheinungen. Zur Gewährleistung der Prozesssicherheit bei der Herstellung des Bauteils wird nun gegenüber dem Stand der Technik auf Basis der Erfindung für den Hohlprofilrohling ein Ausgangsquerschnitt gewählt, der auf jeden Fall größer als der minimale Gravurquerschnitt ist und vorteilhafter Weise einem über die Vielzahl der Gravurquerschnitte entlang der Längserstreckung der Gravur bzw. der Querschnitte des zukünftigen auszuformenden Bauteils gemittelten Querschnitt entspricht, so dass der von der Gravur gebildete Formraum erheblich mehr ausgefüllt ist. Dabei wird der Rohling an Stellen kleinen Querschnitts gequetscht, wobei die Quetschung aufgrund des überschüssigen Rohlingsmaterials den Schließvorgang des Umformwerkzeuges behindern würde . Dank der Anordnung der Schieber und ihrer zurückgezogenen Position kann das Rohlingsmaterial nun in Bereiche des Umformwerkzeuges verdrängt werden, in denen sonst das Material das Schließen des Werkzeuges verhindert hätte. Um jedoch die vorgegebenen Außenabmessungen einzuhalten und den zur Verfügung stehenden Bauraum des Bauteils nicht zu verletzen, wird das überschüssige Material mittels des Formelements oder der Formelemente in das Innere des Hohlprofilrohlings zurückgedrückt. The idea according to the invention can also be used in the following scenario. Complex components, in particular frame structure components of motor vehicles, have according to the installation conditions and the respective local mechanical and / or optical often see cross-sections of completely different sizes across their length. For their manufacture from a tubular blank in an internal high-pressure forming tool, there is a different degree of forming for each cross-section, even after a pre-profiling process. In the usual manner, a hollow profile blank is selected, the diameter of which corresponds to that of the smallest cross-section of the tool engraving that is precisely adapted to the desired shape of the component to be produced. At certain points on the blank, the degrees of deformation become so large that the expansion capacity of the blank is no longer sufficient to reliably form the desired shape of the component. Rather, the blank fails under bursting or bursting. To ensure process reliability in the manufacture of the component, an initial cross-section is selected for the hollow profile blank compared to the prior art based on the invention, which is in any case larger than the minimum engraving cross-section and advantageously one over the multitude of engraving cross-sections along the longitudinal extent of the Engraving or the cross sections of the future component to be shaped corresponds to the average cross section, so that the mold space formed by the engraving is filled considerably more. The blank is squeezed in places with a small cross-section, the squeezing would hinder the closing process of the forming tool due to the excess blank material. Thanks to the arrangement of the slides and their retracted position, the blank material can now be displaced into areas of the forming tool where the material would otherwise have prevented the tool from closing. However, in order to comply with the specified external dimensions and not to damage the available space of the component, the excess material is pressed back into the interior of the hollow profile blank by means of the molded element or the molded elements.

Claims

Patentansprüche claims
Verfahren zur Herstellung eines umfänglich geschlossenen Hohlprofiles mittels fluidischen Innenhochdruckes, wobei ein Hohlprofilrohling in eine Gravur eines Innenhoch- druckumformwerkzeugs eingelegt und danach mechanisch in eine der Endform des Hohlprofils angenäherte Zwischenform gepresst wird, wonach bei geschlossenem Werkzeug mittels des Innenhochdruckes die Zwischenform des Rohlings in die Endform des Hohlprofils aufgeweitet wird, d a du r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass ein Rohling (7) verwendet wird, der hinsichtlich seiner Umfangslange Übermaß zu der Umfangslange der Umformwerkzeuggravur (10,12) besitzt, und dass das gegenüber dem zur vollständigen Anlage des Hohlprofilrohlings (7) an der Gravur (10,12) des Umformwerkzeuges (5) erforderlichen Rohlingsmaterial überschüssige Rohlingsmaterial in den Rohlingsinnenraum (17) unter Bildung einer Einbuchtung (18) frühestens während des Press organges eingedrückt wird.Process for the production of a circumferentially closed hollow profile by means of fluidic internal high pressure, whereby a hollow profile blank is inserted into an engraving of an internal high pressure forming tool and then mechanically pressed into an intermediate shape approximating the final shape of the hollow profile, after which the intermediate shape of the blank is closed into the final shape by means of the internal high pressure of the hollow profile is expanded, since you rchgek characterized that a blank (7) is used, which is oversized in terms of its circumferential length to the circumferential length of the forming tool engraving (10,12), and that compared to the full contact of the hollow profile blank (7) on the Engraving (10, 12) of the forming tool (5) required blank material, excess blank material is pressed into the blank interior (17) to form an indentation (18) at the earliest during the pressing process.
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 Eindrückvorgang nach der Ausbildung der Zwischenform (11) mittels eines verfahrbaren Formelementes (6) erfolgt, welches in der Eindrückstellung während der Innenhochdruckumformung verbleibt .A method according to claim 1, characterized in that the pressing-in process after the formation of the intermediate mold (11) by means of a movable mold element (6) takes place, which remains in the indentation position during hydroforming.
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 vor dem Eindrückvorgang der Hohlprofilrohling (7) mit Druckfluid befüllt wird. 3. The method according to any one of claims 1 or 2, so that the hollow profile blank (7) is filled with pressurized fluid before the pressing-in process.
PCT/EP2004/008925 2003-09-18 2004-08-10 Method for the production of a peripherally closed hollow profile section WO2005035160A1 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CA002539417A CA2539417A1 (en) 2003-09-18 2004-08-10 Method for the production of a peripherally closed hollow profile section
US10/572,317 US20070271980A1 (en) 2003-09-18 2004-08-10 Method for the Production of a Peripherally Closed Hollow Profile Section
EP04763945A EP1663537A1 (en) 2003-09-18 2004-08-10 Method for the production of a peripherally closed hollow profile section

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10343135.7 2003-09-18
DE10343135A DE10343135B4 (en) 2003-09-18 2003-09-18 Method for producing a circumferentially closed hollow profile

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2005035160A1 true WO2005035160A1 (en) 2005-04-21

Family

ID=34428092

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2004/008925 WO2005035160A1 (en) 2003-09-18 2004-08-10 Method for the production of a peripherally closed hollow profile section

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20070271980A1 (en)
EP (1) EP1663537A1 (en)
CA (1) CA2539417A1 (en)
DE (1) DE10343135B4 (en)
WO (1) WO2005035160A1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005055237B4 (en) * 2005-11-19 2010-08-26 Daimler Ag Device for fixing a bearing in a housing

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6112567A (en) * 1998-03-25 2000-09-05 Daimlerchrysler Ag Method and apparatus for manufacturing a hollow body from a tubular blank by internal high-pressure shaping
US6209372B1 (en) * 1999-09-20 2001-04-03 The Budd Company Internal hydroformed reinforcements
US6257035B1 (en) * 1999-12-15 2001-07-10 Ti Corporate Services Limited Compressive hydroforming

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5070717A (en) * 1991-01-22 1991-12-10 General Motors Corporation Method of forming a tubular member with flange
DE19530056B4 (en) * 1995-08-16 2004-09-09 Schuler Hydroforming Gmbh & Co. Kg Method and device for producing T-shaped or at least one dome-like hollow body
US5557961A (en) * 1995-11-13 1996-09-24 General Motors Corporation Hydroformed structural member with varied wall thickness
PL183949B1 (en) * 1996-08-26 2002-08-30 Cosma Int Inc Press-forming die and hydraulic combination press forming method especially for use in production of pipes
JP3206505B2 (en) * 1997-08-06 2001-09-10 住友金属工業株式会社 Hydraulic bulge processing method and hydraulic bulge processing apparatus for metal tube
US6415638B1 (en) * 1999-03-26 2002-07-09 Nissan Motor Co., Ltd. Method and device for forming tubular work into shaped hollow product by using tubular hydroforming

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6112567A (en) * 1998-03-25 2000-09-05 Daimlerchrysler Ag Method and apparatus for manufacturing a hollow body from a tubular blank by internal high-pressure shaping
US6209372B1 (en) * 1999-09-20 2001-04-03 The Budd Company Internal hydroformed reinforcements
US6257035B1 (en) * 1999-12-15 2001-07-10 Ti Corporate Services Limited Compressive hydroforming

Also Published As

Publication number Publication date
US20070271980A1 (en) 2007-11-29
EP1663537A1 (en) 2006-06-07
DE10343135A1 (en) 2005-05-12
DE10343135B4 (en) 2006-02-02
CA2539417A1 (en) 2005-04-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102017008907B4 (en) Tool and method for calibrating a produced by extrusion hollow profile component, and method for producing a hollow profile component for the automotive industry
DE60030693T2 (en) COMPRESSIVE INNER HIGH PRESSURE FORMING
DE19530055A1 (en) Method and device for producing double-walled openings in components using the hydroforming process
DE19508632A1 (en) Joining part to second part method
DE102008014213A1 (en) Workpiece manufacturing method, involves axially compressing molding blank by sealant in end and simultaneously sliding to final dimension when inner fluid pressure is increased beyond flow limit of material
DE102005036419B4 (en) Device for producing bulged hollow profiles, in particular gas generator housings for airbag devices
EP3115171B1 (en) Foaming mould with extendable sealing end piece
DE19833006B4 (en) Method and device for producing tubular curved hollow bodies by hydroforming
EP1654080A1 (en) Internal high pressure shaping method for shaping conical metal tubes
DE102005050202B4 (en) Sheet metal part with partial reinforcing elements made by the external high pressure forming process
EP0907824A1 (en) Exhaust gas purification device for an internal combustion engine and method of producing the same
DE3906957A1 (en) METHOD FOR PRODUCING TUBULAR COMPONENTS
DE2646502C2 (en) Device for the production of a metal ring element
DE10343135B4 (en) Method for producing a circumferentially closed hollow profile
DE102018131967A1 (en) Method for calibrating a curved hollow metal profile
DE19751408A1 (en) Method and device for producing an integral housing for hydraulic steering
DE19706218C2 (en) Process for forming a curved component in the context of hydroforming technology and device for carrying out the process
DE19733476C2 (en) Process for the production of an appropriate mounting location on a hollow profile
EP1657007B1 (en) Method for forming workpieces
DE10324276B4 (en) Method for producing a hollow profile provided with an end cover and a jack
DE10120880B4 (en) Process for the production of deep drawn parts
WO2000001500A1 (en) Method and device for producing parts by means of internal high-pressure metal forming
DE102008037066A1 (en) Connection region producing method for use at longitudinal end of tubular component, involves plastically deforming tubular component such that component is pressed together with another component to provide double-walled connection region
DE10027306C1 (en) Method to shape round end of pipe to form polygonal cross-section involves pressing pipe end to form cambered cross-section, inserting support mandrel and shaping pipe end with calibration ring
DE19837131A1 (en) Method for joining hollow sections into framework uses a die to press the sections into shape by inner pressure which forges the joints

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AE AG AL AM AT AU AZ BA BB BG BR BW BY BZ CA CH CN CO CR CU CZ DE DK DM DZ EC EE EG ES FI GB GD GE GH GM HR HU ID IL IN IS JP KE KG KP KR KZ LC LK LR LS LT LU LV MA MD MG MK MN MW MX MZ NA NI NO NZ OM PG PH PL PT RO RU SC SD SE SG SK SL SY TJ TM TN TR TT TZ UA UG US UZ VC VN YU ZA ZM ZW

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): BW GH GM KE LS MW MZ NA SD SL SZ TZ UG ZM ZW AM AZ BY KG KZ MD RU TJ TM AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IT LU MC NL PL PT RO SE SI SK TR BF BJ CF CG CI CM GA GN GQ GW ML MR NE SN TD TG

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2004763945

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2539417

Country of ref document: CA

DPEN Request for preliminary examination filed prior to expiration of 19th month from priority date (pct application filed from 20040101)
WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 2004763945

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 10572317

Country of ref document: US

WWW Wipo information: withdrawn in national office

Ref document number: 2004763945

Country of ref document: EP

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 10572317

Country of ref document: US