WO2007093269A1 - Method and device for producing a cutout or aperture in the wall of a component formed according to the hydroforming process - Google Patents
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- B21D26/035—Deforming tubular bodies including an additional treatment performed by fluid pressure, e.g. perforating
Definitions
- apertures or cutouts can also be carried out from the inside to the outside (DE 1 552 122 A1), in that the wall is broken or cut out by increasing the internal pressure into a tool recess, wherein a outwardly displaceable support punch is provided in the tool recess can be.
- Fig. 21 is a diagram explaining the operation of the device.
- Fig. 1 shows a longitudinal section of an apparatus for carrying out the method
- Fig. 2 shows a cross section of such a device in a starting position at the beginning of the method.
- the device or the tool has a tool 1, in which the workpiece 2, in particular a holding tube for a headrest of vehicle seats is inserted.
- the workpiece 2 is acted upon by sealing stamps 3, 4 end.
- Via an opening 5 the fluid for performing the hydroforming can be introduced into the hollow workpiece 2.
- the openings or cutouts in the wall of the workpiece 2 are introduced by means of punch punches 8, 10, act on the hydraulic cylinder 6, 7.
- the punches are held by yokes 9, 11 with bearing areas 12, 14, which are adjustable in height adjustable.
- a die 17 or a drawing ring is arranged on the side of the tool on which the workpiece is introduced or removed. Furthermore, one or two part-circular grooves 22 are introduced into the punches 8, 10, which serve to edge straightening of the introduced apertures or cutouts.
- FIGS. 4 and 5 show enlargements for this purpose. The impact introduces a pre-damage into the material.
Abstract
The invention relates to a method of producing a cutout or aperture in the wall of a component formed according to the hydroforming process, for example a hollow body which is located in the forming tool (1), by means of a punch (8, 10) which is displaceable from outside to inside or from inside to outside and which is pressed into the wall of the hollow body. In order to carry out a cutting process in the tool, it is proposed that the wall of the initial workpiece or workpiece mounted in the forming tool (1) and fixed and positioned preferably with sealing plungers (3, 4) first of all be precut abruptly by means of the punch (8, 10) except for a residual wall thickness. The forming process is combined with processes of chipless forming for processing the apertures and cutouts and with finishing, which take place in the tool. Furthermore, a corresponding device is proposed.
Description
Beschreibung description
Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines Ausschnittes oder Durchbruchs in der Wandung eines nach dem Innenhochdruck-Umformverfahren ausgebildeten BauteilsMethod and device for producing a cutout or opening in the wall of a formed by the hydroforming process component
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen eines Ausschnittes oder Durchbruchs in der Wandung eines nach dem Innenhochdruck-Umformverfahren ausgebildeten Bauteils, beispielsweise Hohlkörpers, der sich noch im Umformwerkzeug befindet, mit sich anschließender Feinbearbeitung der Oberfläche.The invention relates to a method and a device for producing a cutout or opening in the wall of a formed by the hydroforming process component, such as hollow body, which is still in the forming tool, with subsequent fine machining of the surface.
Es sind Innenhochdruck-Umformverfahren bekannt, die das Ausschneiden von Ausschnitten aus Bauteilwandungen von außen nach innen ermöglichen, wie dies in der DE 4322 063 C2 beschrieben ist. Dieses bekannte Verfahren wird mit Hilfe eines von außen an der Mantelfläche des Werkzeuges angreifenden Lochstempels derart vorgenommen, dass der Ausschnitt zunächst bei maximalem Innendruck bis auf eine Restwandungsdicke vorgeschnitten und anschließend bei verringertem Innendruck ausgeschnitten wird.Internal high-pressure forming processes are known which make it possible to cut out cut-outs from component walls from the outside to the inside, as described in DE 4322 063 C2. This known method is carried out with the aid of an externally acting on the outer surface of the tool punch such that the cut is first precut at maximum internal pressure to a residual wall thickness and then cut at a reduced internal pressure.
Das Erzeugen von Durchbrüchen oder Ausschnitten kann aber auch von innen nach außen durchgeführt werden (DE 1 552 122 A1), indem die Wandung durch Erhöhung des Innendruckes in eine Werkzeugausnehmung hinein durchbrochen bzw. ausgeschnitten wird, wobei in der Werkzeugausnehmung ein nach außen verschiebbarer Stützstempel vorgesehen sein kann.However, the production of apertures or cutouts can also be carried out from the inside to the outside (DE 1 552 122 A1), in that the wall is broken or cut out by increasing the internal pressure into a tool recess, wherein a outwardly displaceable support punch is provided in the tool recess can be.
Bei den bekannten derartigen Verfahren kommt es beim Ausschneiden eines Ausschnittes zu einem Nachfließen des Werkstoffs, d.h. zur Veränderung der Wandoberfläche des Bauteils, z. B. zur Neigung und Franse der Kante im Bereich um den Ausschnitt herum.In the known methods of this type, when a cutout is cut out, the material flows after it has flowed over, ie. for changing the wall surface of the component, for. B. for inclination and fringe of the edge in the area around the cutout.
Im Stand der Technik sind eine Reihe von Möglichkeiten durch spanlose Formung im kalten Zustand bekannt (Stanzen, Biegen, Pressen. Schneiden, Lochen, Ziehen usw.), um Durchbrüche oder Ausschnitte, die eine bestimmte Formkontur aufweisen, einzubringen sowie engere Wanddicken- und Querschnitttoleranzen und bessere Oberflächengüten des Bauteils zu erzielen.In the prior art, a number of possibilities are known by chipless forming in the cold state (stamping, bending, pressing, cutting, punching, drawing, etc.) to bring in breakthroughs or cutouts that have a certain shape contour and tighter wall thickness and cross-sectional tolerances and to achieve better surface qualities of the component.
BESIÄΠGUNGSKQPIE
Die Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der vorgenannten Art zu schaffen, mit denen die oben dargelegten Schwierigkeiten vermieden und bei denen sich auch die vorstehend beschriebenen Maßnahmen oder ähnliche erübrigen.BESIÄΠGUNGSKQPIE The invention is therefore based on the object to provide a method and an apparatus of the aforementioned type, which avoids the difficulties outlined above and in which the measures described above or the like unnecessary.
Die gestellte Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass zunächst die Wandung des im Umformwerkzeug gelagerten und durch Dichtstempel fixierten und positionierten Ausgangswerkstücks mit Hilfe eines Lochstempels schlagartig bis auf eine Restwanddicke vorgeschnitten wird. Dabei wird die schlagartige Einwirkung des Lochstempels durch einen Abstand zwischen dem oberen Teil des Lochstempels und Hydrozy- lindern realisiert. Dieser Abstand dient zur Vermeidung der Beschleunigungsstrecke des Hydro- zylinders.The stated object is achieved in a method of the type mentioned in that initially the wall of the stored in the forming tool and fixed by sealing stamp and positioned starting work piece with the aid of a punch is abruptly pre-cut to a residual wall thickness. The sudden action of the punch is realized by a distance between the upper part of the punch and Hydrozy-. This distance serves to avoid the acceleration section of the hydraulic cylinder.
Es wird erreicht, dass aus der Wandung eines nach dem Innenhochdruck-Umformverfahren hergestellten Bauteils, beispielsweise Hohlkörpers, bei noch im Umformwerkzeug befindlichem Hohlkörper, Durchbrüche oder Ausschnitte, die eine bestimmte Formkontur aufweisen, mit hoher Genauigkeit ausgeschnitten und geformt werden und dass die Oberfläche des Bauteils feinbearbeitet wird. Bisher war dies nur in einem getrennten Arbeitsgang außerhalb des Innenhochdruck-Umformwerkzeuges möglich.It is achieved that are cut and shaped with high accuracy from the wall of a produced by the internal high pressure forming process component, for example, hollow body, still in the forming befindlichem hollow body, openings or cutouts that have a certain shape contour and that the surface of the component is finished. So far, this was only possible in a separate operation outside the hydroforming forming tool.
In einem weiteren Verfahrensschritt zieht sich der Lochstempel zu Mantelfläche des Werkzeuges zurück. Die Dichtstempel schieben das Ausgangsstück in eine neue Position, um eine Formänderung des Ausgangswerkstücks, d. h. Dehnung bei der Innenhochdruck-Umformung, zu kompensieren und den vorgeschnittenen Bereich, d.h. die Sollbruchstelle relativ zum Lochstempel, genau zu positionieren. Dann steigt der Innendruck, und während des Umformprozesses wird der Schneidprozess der Ausschnitte aus dem Bauteil nach bekannten, vorstehend beschriebenen, Verfahren von außen nach innen und/oder von innen nach außen durchgeführt. Dabei wird der vorgeschnittene Teil der Wandung des Bauteils, d. h. die vorher mittels der Prägekante des Lochstempels erzeugte Sollbruchstelle, durch schlagartige und/oder multiple Bewegungen des Lochstempels zwischen den unteren und oberen Todpunkten leicht und sauber abgetrennt.In a further method step, the punch is withdrawn to the lateral surface of the tool. The sealing dies push the exit piece to a new position to change the shape of the starting work piece, i. H. Elongation in the hydroforming, to compensate and the precut area, i. the breaking point relative to the punch to position accurately. Then, the internal pressure increases, and during the forming process, the cutting process of the cut-outs from the component is carried out according to known methods described above, from outside to inside and / or from inside to outside. In this case, the pre-cut part of the wall of the component, d. H. the predetermined breaking point previously generated by the embossing edge of the punch, easily and cleanly separated by abrupt and / or multiple movements of the punch between the lower and upper dead centers.
Nach der Senkung des Innendrucks wird durch vorstehend beschriebene spanlose Formung eine vollständige Unterbauung durchgeführt, um Neigung, Rand- und Gratbildung des Schnittes zu verhindern und eine bestimmte Formkontur aufweisende Durchbrüche oder Ausschnitte einzubringen. Dieser Arbeitsgang wird mit Hilfe von axialen Bewegungen des Werkstückes mittels
der Dichtstempel und vertikaler Bewegungen des Lochstempels, der eine entsprechende Gravur in seiner Stirn- und/oder Seiten-Oberfläche hat, realisiert.After lowering the internal pressure, a complete substructure is carried out by the above-described non-cutting shaping in order to prevent inclination, edge and ridge formation of the cut and to bring in a certain shape contour having breakthroughs or cutouts. This operation is by means of axial movements of the workpiece by means of the sealing stamp and vertical movements of the punch, which has a corresponding engraving in its front and / or side surface realized.
In einem letzten Arbeitsgang wird eine Feinbearbeitung der Oberfläche des Bauteils durchgeführt. Diese Feinbearbeitung der Oberfläche des Bauteils wird beim Entnahmeprozess aus dem Werkzeug durch ein Kaltziehen des Werkstückes durch eine in das Werkzeug angebauten Ziehring mittels gleichzeitiger axialer Schiebung und Drehung des Werkstückes durch die Dichtstempel realisiert.In a final operation, a fine machining of the surface of the component is performed. This fine machining of the surface of the component is realized during the removal process from the tool by cold drawing of the workpiece by a drawing ring mounted in the tool by means of simultaneous axial displacement and rotation of the workpiece by the sealing punch.
Das erfindungsgemäße kombinierte Innenhochdruck- und spanlose Formungsverfahren erlaubt es, beliebige Durchbrüche und Ausschnitte am Werkstück und eine Feinbearbeitung der Oberfläche des Bauteils mit hoher Genauigkeit in einem einzigen kombinierten Umform, Stanz-, Bieg-, Einsenk-, Ziehräumwerkzeug durchzuführen. Dabei kann dieses Verfahren durch entsprechende gemeinsame Steuerung des Innenhochdrucks, des Vorschubes, des toten Spiels und der Geschwindigkeit des Lochstempels, der Nachschiebung und axialen Position des Ausgangsstückes und des axialen Vorschubes, der Schiebung und Drehung des Werkstücks praktisch auch in einem Arbeitsgang durchgeführt werden.The combined internal high pressure and non-cutting shaping method according to the invention makes it possible to perform any breakthroughs and cutouts on the workpiece and a fine machining of the surface of the component with high accuracy in a single combined forming, punching, bending, Einsenk-, Ziehräumwerkzeug. In this case, this method can be carried out by appropriate joint control of the internal high pressure, the feed, dead play and the speed of the punch, the Nachschiebung and axial position of the output piece and the axial feed, the shift and rotation of the workpiece practically in one operation.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen:An embodiment of the invention is illustrated in the drawing and will be described in more detail below. Show it:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens;1 shows a longitudinal section through a device for carrying out the method.
Fig. 2 eine Querschnitt durch die Vorrichtung nach Fig. 2;Fig. 2 is a cross-section through the device of Fig. 2;
Fig. 3, 6, 11 , 14 und 19 die Längsschnitte durch die Vorrichtung nach Fig. 1 in verschiedenen Arbeitsstufen;Figures 3, 6, 11, 14 and 19 are the longitudinal sections through the apparatus of Figure 1 in different stages.
Fig. 4, 7, 8, 9, 10, 12, 15, 16, 17, 18 die vergrößerten Teillängsschnitte durch die Vorrichtung in verschiedenen Arbeitsstufen;Fig. 4, 7, 8, 9, 10, 12, 15, 16, 17, 18, the enlarged partial longitudinal sections through the device in different stages of work;
Fig. 5 eine vergrößerten Teilquerschnitt durch die Vorrichtung;Fig. 5 is an enlarged partial cross section through the device;
Fig. 21 ein die Funktionsweise der Vorrichtung erläuterndes Diagramm.
Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, während Fig. 2 einen Querschnitt einer solchen Vorrichtung in einer Ausgangsstellung zu Beginn des Verfahrens zeigt. Die Vorrichtung oder das Werkzeug weist ein Werkzeug 1 auf, in das das Werkstück 2, insbesondere ein Halteröhrchen für eine Kopfstütze von Fahrzeugsitzen eingelegt ist. Das Werkstück 2 wird endseitig von Dichtstempeln 3, 4 beaufschlagt. Über eine Öffnung 5 kann das Fluid zur Durchführung der Innenhochdruckumformung in das hohle Werkstück 2 eingebracht werden. Die Durchbrüche oder Ausschnitte in der Wandung des Werkstücks 2 werden mittels Lochstempeln 8, 10 eingebracht, auf die Hydraulikzylinder 6, 7 wirken. Die Lochstempel werden von Jochen 9, 11 mit Auflagebereichen 12, 14 gehalten, die in ihrer Höhe veränderbar einstellbar sind. Auf diese Weise ergeben sich unterschiedliche Abstände Δ 1, Δ 2 zu den Hydraulikzylindern 6, 7. Die Höheneinstellung wird mittels eines verstellbaren Jochfußes 14, 16 erreicht. Über ebenfalls höhenverstellbare Widerlager 13, 15 ist die Bewegung des Jochs 9, 11 und damit des Lochstempels 8, 10 nach unten begrenzt. Jochfuß 14, 16 und Widerlager 13, 15 sind auf einer Kolbenplatte 18, 20 gelagert, die mittels eines hydraulisches Fluids 19, 21 höhenverstellbar ist.Fig. 21 is a diagram explaining the operation of the device. Fig. 1 shows a longitudinal section of an apparatus for carrying out the method, while Fig. 2 shows a cross section of such a device in a starting position at the beginning of the method. The device or the tool has a tool 1, in which the workpiece 2, in particular a holding tube for a headrest of vehicle seats is inserted. The workpiece 2 is acted upon by sealing stamps 3, 4 end. Via an opening 5, the fluid for performing the hydroforming can be introduced into the hollow workpiece 2. The openings or cutouts in the wall of the workpiece 2 are introduced by means of punch punches 8, 10, act on the hydraulic cylinder 6, 7. The punches are held by yokes 9, 11 with bearing areas 12, 14, which are adjustable in height adjustable. This results in different distances Δ 1, Δ 2 to the hydraulic cylinders 6, 7. The height adjustment is achieved by means of an adjustable Jochfußes 14, 16. About likewise height-adjustable abutment 13, 15, the movement of the yoke 9, 11 and thus of the punch 8, 10 is limited downwards. Jochfuß 14, 16 and abutments 13, 15 are mounted on a piston plate 18, 20, which is height adjustable by means of a hydraulic fluid 19, 21.
Zur Feinbearbeitung des Werkstücks 2 im Werkzeug ist auf der Seite des Werkzeugs, auf der das Werkstück eingebracht bzw. entnommen wird, eine Matrize 17 bzw. ein Ziehring angeordnet. Des Weiteren sind in die Lochstempel 8, 10 eine oder zwei teilkreisförmige Nuten 22 eingebracht, die zur Kantenbegradigung an den eingebrachten Durchbrüchen oder Ausschnitten dienen.For fine machining of the workpiece 2 in the tool, a die 17 or a drawing ring is arranged on the side of the tool on which the workpiece is introduced or removed. Furthermore, one or two part-circular grooves 22 are introduced into the punches 8, 10, which serve to edge straightening of the introduced apertures or cutouts.
Nachfolgend wird das Verfahren mit Hilfe der Fig. 3, 6, 11, 14 und 19 beschrieben, die die verschiedenen Arbeitsstufen zeigen. In einem ersten Schritt wird das durch die Dichtstempel 3 positionierte Werkstück 2 durch die Lochstempel 8, 10 schlag- oder stoßartig vorgeschnitten. Im Falle des Lochstempels 10, der anschließend einen vollständigen Ausschnitt bewirkt, ist das Joch 11 weiter ausgefahren, so dass sich ein geringerer Abstand Δ λ ergibt. Ein Stoß wird durchThe method will now be described with reference to Figs. 3, 6, 11, 14 and 19 which show the various stages of operation. In a first step, the workpiece 2 positioned by the sealing rams 3 is pre-cut by the punches 8, 10 in an impact-like or jerky manner. In the case of the punch 10, which then causes a complete cutout, the yoke 11 is further extended, so that there is a smaller distance Δ λ . A push is going through
Auftreffen einer vertikalen Platte auf das Widerlager 13 gestoppt, wie dies in Fig. 3 verdeutlicht ist. Die Fig. 4 und 5 zeigen hierzu Vergrößerungen. Durch den Stoß wird eine Vorschädigung in das Material eingebracht.Impact of a vertical plate on the abutment 13 stopped, as illustrated in Fig. 3. FIGS. 4 and 5 show enlargements for this purpose. The impact introduces a pre-damage into the material.
Anschließend wird das Wirkfluid in das Innere des Werkstücks 2 gepumpt, nachdem die Lochstempel 8, 10 bis zur Mantelfläche des Werkzeugs zurückgezogen worden sind. Da es während der eigentlichen Innenhochdruckumformung zu einer Dehnung des Materials kommt, wird das Werkstück 2 vorher durch axiale Verschiebung der Dichtstempel 3, 4 in eine Position gebracht, die genau die Sollbruchstelle zum jeweiligen Lochstempel positioniert (Fig. 6). Die Fig. 7-10 verdeutlichen den nachfolgenden Schnittprozess unter Einwirkung des Innenhoch-
drucks. Hierbei gibt es die Möglichkeit, dass sich der verschiebbare Lochstempel von außen nach innen (Fig. 8, 9) bewegt oder von innen nach außen (Fig. 7, 10). Bei dem Innenhoch- druckumformen legt sich die Wandung des Werkstücks 2 an die Innenseite 24,25 des Werkzeugs an. An den Ausschnitten oder Durchschnitten bilden sich Schneidkanten 26, 27.Subsequently, the active fluid is pumped into the interior of the workpiece 2, after the punches 8, 10 have been withdrawn to the outer surface of the tool. Since there is an expansion of the material during the actual hydroforming, the workpiece 2 is previously brought by axial displacement of the sealing dies 3, 4 in a position which positions exactly the predetermined breaking point to the respective punch (Fig. 6). FIGS. 7-10 illustrate the subsequent cutting process under the influence of the interior elevation. pressure. In this case, there is the possibility that the displaceable punch moves from outside to inside (FIGS. 8, 9) or from inside to outside (FIGS. 7, 10). In the internal high pressure forming, the wall of the workpiece 2 applies to the inside 24,25 of the tool. Cutting edges 26, 27 are formed on the cutouts or averages.
Mit Hilfe der Fig. 11 wird ein sich anschließender Verfahrensschritt gezeigt, der der Kantennachbehandlung bzw. dazu dient, Durchbrüche oder Ausschnitte mit einer bestimmten Formkontur einzubringen. Der Lochstempel 8, 10 mit dem ausgeschnittenen Blech 28 oder umgeformten Blechabschnitt 31 wird in Verfahrrichtung noch weiter in das Werkzeug geführt, so dass die Kantenbereiche 29, 30 der Ausschnitte oder Durchbrüche mit der gravierten Nut 22 im Stempelkopf fluchten. Die Dichtstempel 3, 4 werden axial verfahren und auf diese Weise die möglicherweise durch den Schneidprozess verformten Kanten durch die erzwungene Bewegung in die Nuten 22 begradigt. Eine solche Hin- und Herbewegung und die Effekte der Begradigung der Kantenbereiche (29, 30, 32) sind aus den Fig. 14-18 ersichtlich.With the aid of FIG. 11, a subsequent method step is shown, which serves for edge aftertreatment or for introducing openings or cutouts with a specific shape contour. The punch 8, 10 with the cut sheet 28 or formed sheet metal portion 31 is further guided in the direction of travel in the tool, so that the edge portions 29, 30 of the cutouts or openings are aligned with the engraved groove 22 in the punch head. The sealing rams 3, 4 are moved axially and in this way the possibly deformed by the cutting process edges straightened by the forced movement into the grooves 22. Such reciprocation and the effects of straightening the edge portions (29, 30, 32) are apparent from Figs. 14-18.
Zur Oberflächenkalibrierung schließt sich anschließend ein Ziehprozess an. Hierbei wird das umgeformte Werkstück 2 unter vorzugsweise gleichzeitigen Drehungen durch die Matrize 17 gezogen und aufgrund des Ziehrings hinsichtlich seiner Manteloberfläche 33 begradigt.The surface calibration is then followed by a drawing process. In this case, the formed workpiece 2 is pulled through the die 17 under preferably simultaneous rotations and, due to the drawing ring, is straightened with regard to its mantle surface 33.
Die Verfahrensabfolge ist schließlich mit Hilfe der Fig. 21-27 dargestellt. Das Werkstück 2 wird von den Dichtstempeln 3, 4 aufgenommen und durch axiale Bewegung in das Werkzeug positioniert. Mittels stoßartig einwirkender Lochstempel 8, 10 wird eine Vorschädigung in die Wandung eingebracht. Bei Erhöhung des Innendrucks folgt dann durch schlagartige und/oder multiple Bewegung des Lochstempels der eigentliche Aussschnitt oder Durchschnitt. Zur Nachbehandlung der Kanten werden diese durch axiale Bewegung des Werkstücks in eine eingravierte Nut 22 im Lochstempel gezwungen. Anschließend folgt der Kalibriervorgang mit nachfolgender Entnahme des Werkstücks.The process sequence is finally shown with the aid of FIGS. 21-27. The workpiece 2 is received by the sealing dies 3, 4 and positioned by axial movement in the tool. By means of puncture acting punch 8, 10 a pre-damage is introduced into the wall. When increasing the internal pressure then follows by sudden and / or multiple movement of the punch the actual cut-out or average. For the treatment of the edges, they are forced by axial movement of the workpiece in an engraved groove 22 in the punch. This is followed by the calibration process with subsequent removal of the workpiece.
Fig. 28 zeigt die Geschwindigkeiten des jeweiligen Lochstempels, wie sie sich aus den einzelnen Abständen Δ iΔ 2 zwischen dem oberen Teil des Lochstempels und den Hydraulikzylindern ergeben.
BezugszeichenlisteFig. 28 shows the velocities of the respective punch, as they result from the individual distances Δ iΔ 2 between the upper part of the punch and the hydraulic cylinders. LIST OF REFERENCE NUMBERS
WerkzeugTool
Werkstückworkpiece
Dichtstempelsealing ram
Dichtstempelsealing ram
Zuführöffnungfeed
Hydraulikzylinderhydraulic cylinders
Hydraulikzylinderhydraulic cylinders
Lochstempelpunch
Jochyoke
Lochstempelpunch
Jochyoke
Auflagebereichsupport area
Widerlagerabutment
JochfußJochfuß
Widerlagerabutment
JochfußJochfuß
Matrizedie
Kolbenplattepiston plate
Fluidfluid
Kolbenplattepiston plate
Fluidfluid
Nutgroove
Nutgroove
WerkzeuginnenseiteCavity side
WerkzeuginnenseiteCavity side
Schneidkantecutting edge
Schneidkante ausgeschnittenes BlechCutting edge cut sheet
Kantenbereichedge region
Kantenbereichedge region
Umgeformter BlechabschnittTransformed sheet metal section
Kantenbereichedge region
Manteloberfläche
coat surface
Claims
1. Verfahren zum Herstellen eines Ausschnittes oder Durchbruches in der Wandung eines nach dem Innenhochdruck-Umformverfahren ausgebildeten Bauteils, beispielsweise Hohlkörpers, der sich noch im Umformwerkzeug (1 ) befindet, mit Hilfe eines von außen nach innen oder von innen nach außen verschiebbaren Lochstempels (8, 10), der in die Wandung des Hohlkörpers hineingedrückt wird, dadurch gekennzeichnet, dass zunächst die Wandung des im Umformwerkzeug (1) gelagerten und, vorzugsweise mit Dichtstempeln (3, 4), fixierten und positionierten Ausgangswerkstücks oder Werkstücks mit Hilfe des Lochstempels (8, 10) schlagartig bis auf eine Restwanddicke vorgeschnitten wird und ein spanloses Formen und/oder eine Feinbearbeitung des Bauteils oder Teile des Bauteils im Werkzeug (1) erfolgen.1. A method for producing a cutout or opening in the wall of a formed by the hydroforming process component, such as hollow body, which is still in the forming tool (1), with the aid of a displaceable from outside to inside or from inside to outside punch (8 , 10), which is pressed into the wall of the hollow body, characterized in that first the wall of the in the forming tool (1) mounted and, preferably with sealing punches (3, 4), fixed and positioned starting workpiece or workpiece by means of the punch (8 , 10) is suddenly pre-cut to a residual wall thickness and a non-cutting shaping and / or a fine machining of the component or parts of the component in the tool (1).
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der vorgeschnittene Teil der Wandung im Sinne einer Sollbruchstelle während der Innenhochdruck-Umformung des Bauteiles durch schlagartige oder nicht schlagartige und/oder multiple vor- und rücklaufende Bewegungen des Lochstempels (8, 10) abgetrennt wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the pre-cut part of the wall in terms of a predetermined breaking point during the hydroforming of the component by abrupt or non-sudden and / or multiple forward and backward movements of the punch (8, 10) is separated ,
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchbrüche und Ausschnitte durch spanloses Formen bearbeitet werden und/oder dass die Mantelfläche des umgeformten Werkstücks durch einen Ziehvorgang kalibriert wird.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the openings and cut-outs are machined by chipless forming and / or that the lateral surface of the formed workpiece is calibrated by a drawing operation.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine bestimmte Formkontur der Durchbrüche oder Ausschnitte durch spanloses Kaltumformen durch axiale Schiebungen des Werkstückes (2) und/oder vertikale Bewegungen des Lochstempels (8, 10) ohne Innendruck realisiert werden.4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that a certain shape contour of the apertures or cutouts by non-cutting cold forming by axial sliding of the workpiece (2) and / or vertical movements of the punch (8, 10) are realized without internal pressure.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Feinbearbeitung der Oberfläche des Werkstücks (2) durch Kaltziehen des Werkstückes durch ein Werkzeug mittels axialer Schiebung, vorzugsweise unter Drehung, des Werkstückes realisiert wird. 5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the fine machining of the surface of the workpiece (2) by cold drawing of the workpiece by a tool by means of axial displacement, preferably under rotation, the workpiece is realized.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil ein Rohr zur Halterung von Kopfstützen zur Arretierung an Fahrzeugsitzen ist.6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the component is a tube for supporting headrests for locking to vehicle seats.
7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6, umfassend ein Umformwerkzeug (1) zur Durchführung einer Innenhochdruckumformung sowie mindestens einen Lochstempel (8, 10) zum Einbringen von Ausschnitten oder Durchbrüchen in die Wandung des Werkstücks, insbesondere eines Holkörpers, dadurch gekennzeichnet, dass zur schlagartigen Einwirkung des Lochstempels (8, 10) ein variabler Abstand zwischen dem oberen Teil des Lochstempels und Lochhydraulikzylindern7. A device for carrying out the method according to one of claims 1 to 6, comprising a forming tool (1) for performing a hydroforming and at least one punch (8, 10) for introducing cutouts or openings in the wall of the workpiece, in particular a Holkörpers, characterized in that for the sudden action of the punch (8, 10) has a variable distance between the upper part of the punch and hole hydraulic cylinders
(6, 7) einstellbar ist.(6, 7) is adjustable.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Lochstempel (8, 10) mit oberen und unteren verschiebbaren Begrenzungsanschlägen ausgerüstet ist.8. Apparatus according to claim 7, characterized in that the punch (8, 10) is equipped with upper and lower sliding limit stops.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Lochstempel (8, 10) auf seinen Seitenoberflächen Unterscheidungen (22) aufweist, deren oberer Teil der Formkontur der Durchbrüche oder Ausschnitte des Werkstückes, im Sinne der Mantelfläche des Werkstücks im Bereich um den Durchbruch oder Ausschnitt herum, entspricht.9. Apparatus according to claim 7 or 8, characterized in that the punch (8, 10) on its side surfaces Distinctions (22) whose upper part of the shape contour of the apertures or cutouts of the workpiece, in the sense of the lateral surface of the workpiece in the field the breakthrough or cutout around, corresponds.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterschneidungen keilförmig sind.10. The device according to claim 9, characterized in that the undercuts are wedge-shaped.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass in den inneren Hohlraum des Werkzeuges ein Ziehring (17) eingebaut ist.11. Device according to one of claims 7 to 10, characterized in that in the inner cavity of the tool, a draw ring (17) is installed.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass Dichtstempel (3, 4) das Werkstück aufnehmen, die koaxial im inneren Hohlraum des Werkzeuges (1) anordnet sind und die durch synchrone axiale Bewegungen und/oder Drehung eine Positionierung des Werkstücks und somit der vorgeschnittenen Sollbruchstelle relativ zur Prägekante des Lochstempels bei der Innenhochdruck-Umformung, eine axiale Schiebung des Werkstückes bei der spanlosen Formung und/oder eine Feinbearbeitung der Oberfläche erreichen. 12. Device according to one of claims 7 to 11, characterized in that sealing rams (3, 4) receive the workpiece, which are arranged coaxially in the inner cavity of the tool (1) and by synchronous axial movements and / or rotation positioning of the Workpiece and thus the pre-cut predetermined breaking point relative to the embossing edge of the punch in the hydroforming, achieve axial displacement of the workpiece during chipless forming and / or fine machining of the surface.
3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtstempel (3, 4), die synchron axial bewegbar sind, das Ausgangswerkstück (2) aufnehmen und in das Werkzeug (1) führen und ebenso wieder herausführen. 3. Device according to one of claims 7 to 12, characterized in that the sealing rams (3, 4), which are synchronously axially movable, the starting workpiece (2) record and lead into the tool (1) and also lead out again.
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