WO2005056212A1 - Lochstempel zum herstellen von lochungen in der wandung von mit innenhochdruck beaufschlagten hohlen bauteilen - Google Patents

Lochstempel zum herstellen von lochungen in der wandung von mit innenhochdruck beaufschlagten hohlen bauteilen Download PDF

Info

Publication number
WO2005056212A1
WO2005056212A1 PCT/EP2004/013014 EP2004013014W WO2005056212A1 WO 2005056212 A1 WO2005056212 A1 WO 2005056212A1 EP 2004013014 W EP2004013014 W EP 2004013014W WO 2005056212 A1 WO2005056212 A1 WO 2005056212A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
punch
wall
pressure
internal high
hollow parts
Prior art date
Application number
PCT/EP2004/013014
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Stephan Kuschel
Frank Schmuck
Jens Schult
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 CA002549547A priority Critical patent/CA2549547A1/en
Priority to US10/582,476 priority patent/US20070271979A1/en
Publication of WO2005056212A1 publication Critical patent/WO2005056212A1/de

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
    • B21D28/00—Shaping by press-cutting; Perforating
    • B21D28/24—Perforating, i.e. punching holes
    • B21D28/34—Perforating tools; Die holders
    • 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 the design of punches for producing perforations in the walls of hollow components, the component being pressurized by a medium when punching inside.
  • a method and a device for cutting out a section from a wall of a hollow body produced by the hydroforming process is known, the cutout being made immediately after the hydroforming with the help of an externally on the outer surface of the hollow body attacking punch.
  • the driven punch punches through the internal high-pressure forming tool.
  • a generic tool is described in DE 199 34 663 AI.
  • the punch is tapered obliquely towards the cutting edge in its area that dips into the component to be punched.
  • the material is compressed in the area of the hole wall in accordance with the tapered outer contour of the punch and the hole is immediately sealed by the punch.
  • the punch can be moved slowly and asynchronously to one another.
  • the quality of the perforations and the process reliability increase considerably.
  • the system expenditure can be kept correspondingly low since the tools can be made simpler and more compact. So there are no complex measures to achieve synchronized processes such as tool bridges or electronic path controls.
  • FIG. 1 Schematic representation of a punch before punching
  • FIG. 1 Schematic representation of a punch after punching
  • FIG. 1 shows a partial section of a hollow component 2, preferably produced using the internal high-pressure forming process and still subjected to internal high-pressure, the outer contour of which rests on the inner wall of an internal high-pressure forming tool 4.
  • a punch 1 is arranged to be movable in the direction of the arrow, preferably by means of a hydraulic drive (not shown).
  • the punch 1 In its area dipping into the component 2, the punch 1 is designed to taper conically towards the cutting edge 3.
  • the taper angle is greater than 0 ° and is at most 30 °, but preferably 1 ° to 3 °.
  • the cutting edge 3 of the punch 1 is slightly set back relative to the inner mold wall of the internal high-pressure forming tool 4. To make the perforation, the punch 1 is moved in the direction of the component 2, the cutting edge 3 severing the component wall.
  • Rich of punch 1 compresses the material in the area of the hole wall 5 and it comes to a simultaneous

Abstract

Die Erfindung betrifft die Gestaltung von Lochstempeln zum Herstellen von Lochungen in den Wandungen von hohlen Bauteilen, wobei das Bauteil beim Lochen im Inneren durch ein Medium hochdruckbeaufschlagt ist. Insbesondere beim Herstellen von hohlen Bauteilen im Innenhochdruck-Umformverfahren ist es üblich, im Anschluss an das Umformen und bei noch im Umformwerkzeug befindlichem Bauteil, Lochungen in die Wandung einzubringen. Um einen Abfall des Innenhochdrucks beim Durchtrennen der Bauteilwand zu vermeiden, ist der Lochstempel (1) in seinem in das Bauteil (2) eintauchenden Bereich zur Schneidkante (3) hin schräg verjüngt ausgebildet. Dadurch kommt es beim Lochen zu einem Abdichten der Lochung.

Description

Lochstempel zum Herstellen von Lochungen in der Wandung von mit Innenhochdruck beaufschlagten hohlen Bauteilen
Die Erfindung betrifft die Gestaltung von Lochstempeln zum Herstellen von Lochungen in den Wandungen von hohlen Bauteilen, wobei das Bauteil beim Lochen im Inneren durch ein Medium hochdruckbeaufschlagt ist .
Insbesondere beim Herstellen von hohlen Bauteilen im Innenhochdruck-Umformverfahren ist es üblich, im Anschluss an das Umformen und bei noch im Umformwerkzeug befindlichem Bauteil, Lochungen in die Wandung einzubringen.
Nach der DE 43 22 063 C2 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Ausschneiden eines Ausschnittes aus einer Wandung eines nach dem Innenhochdruck-Umformverfahren hergestellten Hohlkörpers bekannt, dabei erfolgt das Ausschneiden des Ausschnittes unmittelbar nach der Innenhochdruck- Umformung mit Hilfe eines von außen an der Mantelfläche des Hohlkörpers angreifenden Lochstempels. Dazu durchragt der angetriebene Lochstempel das Innenhochdruck-Umformwerkzeug. Ein gattungsgemäßes Werkzeug ist in der DE 199 34 663 AI beschrieben .
Beim Durchtrennen des Hohlkörpers kommt es durch die entstehende Leckage zwangsläufig zu einem Druckabfall im Hohlkörper. Sollen mehrere Lochungen in den Hohlkörper einge- bracht werden, müssen die Lochungen exakt gleichzeitig durchgeführt werden, damit bei allen Lochvorgängen der für eine einwandfreie Lochung erforderliche Innendruck zur Verfügung steht. Diese Gleichzeitigkeit der Lochstempelantriebe erfordert einen hohen Steuerungsaufwand sowie sehr große Pumpenleistungen oder entsprechend große Druckspeicher. Weiterhin nachteilig sind dabei die extrem schlagartigen Belastungen der Hydraulikkomponenten.
Es ist Aufgabe der Erfindung, die Lochstempel für eine gattungsgemäße Anwendung so auszubilden, dass ein Abfall des Innenhochdrucks beim Durchtrennen der Bauteilwand weitgehend vermieden wird.
Diese Aufgabe wird durch eine Lochstempelgestaltung nach den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Detaillierte Ausgestaltungen des Lochstempels sind in den Unteransprüchen angegeben.
Der Lochstempel ist in seinem in das zu lochende Bauteil eintauchenden Bereich in Richtung Schneidkante schräg verjüngt ausgebildet. Dadurch kommt es beim Trennen zu einem Stauchen des Materials im Bereich der Lochwandung entsprechend der verjüngten Außenkontur des Lochstempels und zu einem sofortigen Abdichten der Lochung durch den Lochstem- pel . Auf diese Weise können beim Einbringen von mehreren Lochungen die Lochstempel langsam und zeitlich asynchron zueinander bewegt werden. Die Qualität der Lochungen und die Prozesssicherheit steigen dadurch erheblich. Der Anlagenaufwand kann entsprechend gering gehalten werden, da die Werkzeuge einfacher und kompakter ausgeführt werden können. So sind keine aufwendigen Maßnahmen zum Erreichen synchro- ner Abläufe, wie Werkzeugbrücken oder elektronische Wegsteuerungen, erforderlich.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.
Dabei zeigen:
Fig. 1 Prinzipdarstellung eines Lochstempels vor dem Lochen Prinzipdarstellung eines Lochstempels nach dem Lochen
Die Figur 1 zeigt in einem Teilschnitt ein vorzugsweise im Innenhochdruck-Umformverfahren hergestelltes und noch mit Innenhochdruck beaufschlagtes hohles Bauteil 2, welches mit seiner Außenkontur an der Innenwand eines Innenhochdruck- Umformwerkzeuges 4 anliegt. Im Innenhochdruck- Umformwerkzeug 4 ist ein Lochstempel 1 in Pfeilrichtung vorzugsweise mittels eines nicht dargestellten Hydraulikantriebes bewegbar angeordnet . In seinem in das Bauteil 2 eintauchenden Bereich ist der Lochstempel 1 zur Schneidkante 3 hin verlaufend konisch verjüngt ausgebildet. Der Verjüngungswinkel ist dabei größer als 0° und beträgt höchstens 30°, vorzugsweise jedoch 1° bis 3°. Die Schneidkante 3 des Lochstempels 1 ist dabei gering gegenüber der Forminnenwand des Innenhochdruck-Umformwerkzeuges 4 zurückversetzt . Zum Einbringen der Lochung wird der Lochstempel 1 in Richtung des Bauteils 2 bewegt, dabei durchtrennt die Schneidkante 3 die Bauteilwandung. Der konisch, ausgebildete Be
reich des Lochstempels 1 staucht das Material im Bereich der Lochwandung 5 und es kommt dabei zu einem gleichzeiti
gen Abdichten der Lochung durch den Lochstempel 1. Es kommt somit zu keinem
Abfall des Innenhochdruckes (Fig. 2) .
Da auf diese Weise der Innenhochdr/uck aufrechterhalten wird, ist ein zeitlich asynchrones Einbringen weiterer Lochungen mit mehreren Lochstempeln problemlos möglich.

Claims

Patentansprüche
1. Lochstempel zum Herstellen von Lochungen in der Wandung von mit Innenhochdruck beaufschlagten, in einer Form aufgenommenen hohlen Bauteilen, wobei der Lochstempel aus der Formwand in den Forminnenraum hineinschiebbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Lochstempel (1) in seinem in das zu lochende Bauteil (2) eintauchenden Bereich zur Schneidkante (3) hin schräg verjüngt ausgebildet ist.
2. Lochstempel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Lochstempel (1) in seiner Ausgangsposition so in der Form angeordnet ist, dass die Schneidkante (3) gegenüber der Forminnenwand zurückversetzt ist.
3. Lochstempel nach Anspruch 1 oder 2 , dadurch gekennzeichnet, dass der Verjüngungswinkel größer als 0° ist und höchstens 30° beträgt.
PCT/EP2004/013014 2003-12-13 2004-11-17 Lochstempel zum herstellen von lochungen in der wandung von mit innenhochdruck beaufschlagten hohlen bauteilen WO2005056212A1 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CA002549547A CA2549547A1 (en) 2003-12-13 2004-11-17 Punch for producing holes in the wall of hollow parts subjected to the action of internal high-pressure
US10/582,476 US20070271979A1 (en) 2003-12-13 2004-11-17 Punch For Producing Holes In The Wall Of Hollow Parts Subjected To The Action Of Internal High Pressure

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10358500A DE10358500B4 (de) 2003-12-13 2003-12-13 Lochstempel zum Herstellen von Lochungen in der Wandung von mit Innenhochdruck beaufschlagten hohlen Bauteilen
DE10358500.1 2003-12-13

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2005056212A1 true WO2005056212A1 (de) 2005-06-23

Family

ID=34672720

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2004/013014 WO2005056212A1 (de) 2003-12-13 2004-11-17 Lochstempel zum herstellen von lochungen in der wandung von mit innenhochdruck beaufschlagten hohlen bauteilen

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20070271979A1 (de)
CA (1) CA2549547A1 (de)
DE (1) DE10358500B4 (de)
WO (1) WO2005056212A1 (de)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8459077B2 (en) * 2005-02-15 2013-06-11 Nsk Ltd. Manufacturing method for metal member with through hole
DE102015114074B4 (de) 2015-08-25 2018-07-26 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Vorrichtung und Verfahren zum Trennen eines Werkstückes

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4930384A (en) * 1988-02-24 1990-06-05 Sanko Industries Limited Die for notching hollow tubing
DE4322063C1 (de) * 1993-07-02 1994-08-18 Schaefer Maschbau Wilhelm Verfahren und Vorrichtung zum Ausschneiden eines Ausschnittes aus einer Wandung eines nach dem Innhochdruck-Umformverfahren hergestellten Hohlkörpers
US5666840A (en) * 1996-06-13 1997-09-16 General Motors Corporation Method for piercing two aligned holes in a hydroformed tube
DE29801715U1 (de) * 1998-02-03 1998-04-09 Schwitzgebel Egon Vorrichtung zum Stanzen von Werkstücken
US6591648B1 (en) * 2002-06-24 2003-07-15 Greenville Tool & Die Company Method of stamping and piercing a tube

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2317791A (en) * 1942-04-04 1943-04-27 Miller George Henry Punch and die
US3327516A (en) * 1964-07-22 1967-06-27 Carroll W Hoshour Percussion tool holder
DE19719426B4 (de) * 1997-05-12 2005-06-16 Dr. Meleghy Hydroforming Gmbh & Co. Kg Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines Hohlkörpers
DE19934663A1 (de) * 1999-07-23 2001-01-25 Anton Bauer Werkzeug Und Masch Vorrichtung zum Lochen von Werkstücken beim Innenhochdruckumformen
US6658908B1 (en) * 2002-08-20 2003-12-09 General Motors Corporation Punch for piercing and sealing hydroformed parts
US7159426B1 (en) * 2005-09-27 2007-01-09 Gm Global Technology Operations, Inc. Quick change assembly for hydroforming punches
US7204113B1 (en) * 2006-09-29 2007-04-17 Gm Global Technology Operations, Inc. Punch for hydroforming die
US7293442B1 (en) * 2007-03-26 2007-11-13 Gm Global Technology Operations, Inc. Method for hydroforming a ring-shaped tubular structure

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4930384A (en) * 1988-02-24 1990-06-05 Sanko Industries Limited Die for notching hollow tubing
DE4322063C1 (de) * 1993-07-02 1994-08-18 Schaefer Maschbau Wilhelm Verfahren und Vorrichtung zum Ausschneiden eines Ausschnittes aus einer Wandung eines nach dem Innhochdruck-Umformverfahren hergestellten Hohlkörpers
US5666840A (en) * 1996-06-13 1997-09-16 General Motors Corporation Method for piercing two aligned holes in a hydroformed tube
DE29801715U1 (de) * 1998-02-03 1998-04-09 Schwitzgebel Egon Vorrichtung zum Stanzen von Werkstücken
US6591648B1 (en) * 2002-06-24 2003-07-15 Greenville Tool & Die Company Method of stamping and piercing a tube

Also Published As

Publication number Publication date
DE10358500A1 (de) 2005-08-11
US20070271979A1 (en) 2007-11-29
CA2549547A1 (en) 2005-06-23
DE10358500B4 (de) 2007-09-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE19752171A1 (de) Hydroforming-Vorrichtung
DE19647962C1 (de) Verfahren und Einrichtung zum Herstellen von Löchern am Umfang eines Hohlprofiles
EP0849012A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Löchern am Umfang von Hohlprofilen
EP1097758A2 (de) Verfahren zur Herstellung eines grossflächigen Blechteiles, insbesondere eines Karosseriebauteiles für ein Fahrzeug
DE4419065A1 (de) Selbststanzende Befestigungsvorrichtung
DE19717953A1 (de) Verfahren zum hydromechanischen Stülpziehen von Metallblechen
DE10153600A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Tiefen mit nachfolgendem hydromechanischen Tiefziehen
WO2005056212A1 (de) Lochstempel zum herstellen von lochungen in der wandung von mit innenhochdruck beaufschlagten hohlen bauteilen
DE19951850C1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Formteilen
DE19805275B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Einbringen eines Durchbruches in eine Wand
DE102005013689B3 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Trennen oder Lochen eines nach dem Innenhochdruckumformverfahren hergestellten Werkstücks
DE10048005B4 (de) Vorrichtung zum Verbinden mindestens zweier flächiger, übereinander liegender Bauteile
WO2009065694A1 (de) Verfahren zum herstellen einer gratfreien schnittfläche und vorrichtung zur durchführung des verfahrens
EP2093030B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Entfernung von Stanzabfällen
DE102005047852B4 (de) Werkzeug und Verfahren zur Herstellung von Hohlräumen aufweisenden Blechteilen
DE10350154B3 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Werkstücken mittels Innenhochdruckumformung
DE10309381A1 (de) Verfahren zum Verbinden zweier Werksücke in einem Fügebereich
DE4303807A1 (de) Spanlos geformte trichterförmige Durchgangsöffnung
DE19935714A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Trennen oder Lochen eines Werkstückes
DE102011106706A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Lochen
DE1452773C3 (de) Vorrichtung zur Stoßwellenumformung von Werkstücken, insbesondere von Blechteilen
DE10360738B4 (de) Verfahren und Umformwerkzeug zum Durchtrennen eines Hohlprofils
DE102004002267B3 (de) Einrichtung und Verfahren zur Herstellung eines Hohl- oder Schalenprofils
DE2507511C2 (de) Verfahren zur Herstellung von Spültischabdeckungen mit wenigstens einem Becken durch Tiefziehen und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
DE102005044275B4 (de) Verfahren zur Herstellung eines umfänglich geschlossenen Hohlprofils

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 IS 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
DPEN Request for preliminary examination filed prior to expiration of 19th month from priority date (pct application filed from 20040101)
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2549547

Country of ref document: CA

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWW Wipo information: withdrawn in national office

Country of ref document: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 10582476

Country of ref document: US

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 10582476

Country of ref document: US