Verfahren und Einrichtung zur Herstellung von ausgebauchten Hohlprofilen

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von ausgebauchten Hohlprofilen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 und eine Einrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 14 zur Durchführung des Verfahrens (siehe z.B. US-A-1 501 023).

[0002] Ein gattungsgemäßes Verfahren bzw. eine gattungsgemäße Einrichtung ist aus der EP 0 439 764 B1 bekannt. Hierbei wird die Unterart des Innenhochdruck-Umformens, das Aufweitstauchen beschrieben, bei dem ein lineares rohrförmiges Hohlprofil beiderends in jeweils eine rückseitig verschlossene hohlzylindrische Hohlprofilaufnahme eingesteckt wird. In jeder Hohlprofilaufnahme ist dazu ein zylindrischer Stempel mit geringem Spiel aufgenommen, der im Bereich seiner Stirnseite stufig verjüngt ist, wodurch der Stempel mit der Aufnahmewandung einen ringförmigen Spalt ausbildet. In diesen Spalt wird das Hohlprofil verklemmend eingesteckt. An den einander zugewandten Stirnflächen ist jeweils eine Matrize mit einer bauchigen zur anderen Matrize geöffneten Aussparung befestigt, wobei in der späteren Anlage der beiden Matrizen aneinander die Aussparungen die gesamte Gravur ausbilden. Die Trennebene des von den Matrizen gebildeten Innenhochdruck-Umformwerkzeuges verläuft somit quer zur axialen Erstreckung des Hohlprofiles, wobei die Matrizen zentrale Durchführungen aufweisen, die von dem Hohlprofil durchragt werden. In den Stempeln ist ein Fluidkanal ausgebildet, der nach außen hin an eine Fluidhochdruck-Erzeugungsanlage angeschlossen ist. Nach Befüllen des Hohlprofiles über den Fluidkanal wird das Fluid durch Anlegen eines Hochdruckes gespannt, wonach das Hohlprofil sich im Bereich der Aussparung aufweitet, bis es bei Anlage der Matrizen aneinander eine rotationssymmetrische Ausbauchung ausbildet. Gleichzeitig werden die Hohlprofilaufnahmen mittels eines Antriebs aufeinanderzubewegt, wodurch das Hohlprofil gestaucht wird. Da das Hohlprofil bezüglich seiner Enden in dem Stauchvorgang keine axiale Relativbewegung zur Hohlprofilaufnahme und zur Matrize ausführt, entsteht keine Reibung zwischen Hohlprofilaufnahme bzw. Matrize und Hohlprofil, die unter Aufwendung einer besonders hohen Kraft und dadurch unter Gefahr einer ungewünschten Auffaltung der Hohlprofilwandung überwunden werden müßte. Weiterhin unterstützt die Stauchung das Aufweiten durch die zusätzliche von ihr aufgebrachte Umformung und durch das nachgeschobene Hohlprofilmaterial, wodurch der aufzubringende Aufweitdruck reduziert werden kann. Beim Aufweitstauchen werden zwar höhere Umformgrade ermöglicht als beim normalen Aufweiten, jedoch versagt das Material des Hohlprofils im Umformvorgang bei Vorgabe der in der Druckschrift (Fig. 9) gezeigten kleinen Aufweitradien und von gleichzeitig hohen Umformgraden (>80% bezüglich der urpünglichen rohrförmigen Ausgangsform), wonach das Hohlprofil birst.

[0003] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein gattungsgemäßes Verfahren bzw. eine gattungsgemäße Einrichtung dahingehend weiterzubilden, daß in einfacher Weise ein Hohlprofil mit einer Ausbauchung hohen Umformgrades prozeßsicher hergestellt werden kann.

[0004] Die Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruches 1 hinsichtlich des Verfahrens und durch die Merkmale des Patentanspruches 14 hinsichtlich der Einrichtung gelöst.

[0005] Dank der Erfindung wird durch die vorhergehende Abplattung des Hohlprofiles im Ausbauchbereich zum einen das Hohlprofil in eine Aufweitrichtung von vorneherein gestreckt und zum anderen im Anschlußbereich zur Abplattung in Umfangsrichtung verlaufend mit einer Wölbung versehen, wodurch dort der Anfangsradius der späteren Ausbauchung der Endform angenähert vorgebogen wird.

[0006] Des weiteren wird durch die Abplattung Material zum Restumfang hinverschoben, so daß beim anschließenden Aufweitstauchen genügend Hohlprofilmaterial zur Verfügung steht, um eine Ausdünnung der Hohlprofilwandung weitgehend zu verhindern, was wesentlich zur schadensfreien, d.h. prozeßsicheren Innenhochdruck-Umformung beiträgt. Da durch die abplattende Vorverformung das Hohlprofil in den Ausbauchbereich hinein verformt wird, kann trotz gleichbleibend hohem Umformgrad von der Ausgangsform zur ausgebauchten Endform aufgrund der erreichten abgeplatteten Zwischenform, von der aus zur Erreichung der Endform durch die Innenhochdruck-Umformung ein erheblich geringerer Umformgrad erforderlich ist, in einfacher Weise eine voluminöse Ausbauchung am Hohlprofil schadensfrei ausgebildet, bzw. ein ausgebauchtes Hohlprofil, das zu seiner Fertigung große Umformgrade erfordert, hergestellt werden, ohne daß durch Bersten des Hohlprofiles infolge des Versagens des Hohlprofilmaterials während des Innenhochdruck-Umformvorganges Teileausschuß produziert wird. Die Beibehaltung der Abplattung während des gesamten Umformprozesses sichert das Vorhalten des Hohlprofilmaterials für den Innenhochdruck-Umformprozeß, wobei die Endform an - entsprechend der Anzahl der Abplattungsstellen - zumindest einer Umfangsstelle im Ausbauchbereich abgeplattet bleibt. Das erfindungsgemäße Verfahren ist daher für die Herstellung von umfänglich voll verrundeten Teilen ungeeignet. Andererseits ist das Verfahren wiederum sehr vorteilhaft zur Herstellung von Bauteilen, an denen an dieser Stelle eine Abplattung für die spätere Weiterverarbeitung oder Weiterverwendung erwünscht oder gar geradezu notwendig ist, wobei durch die Konturtreuheit bei der Umformung mittels Innenhochdruck hochpräzise, d.h. toleranzfrei ausgebauchte Hohlprofile prozeßsicher herstellbar sind.

[0007] Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung können den Unteransprüchen entnommen werden; im übrigen ist die Erfindung anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles nachfolgend näher erläutert; dabei zeigt:

Fig. 1a das erfindungsgemäß umgeformte Hohlprofil in einer Seitenansicht,

Fig. 1b das Hohlprofil aus Fig. 1a in einer axial zum Hohlprofil gerichteten Sichtweise,

Fig. 2 die Vorrichtung zum Innenhochdruck-Umformen der erfindungsgemäßen Einrichtung zur Herstellung eines ausgebauchten Hohlprofiles in einer seitlichen Längsschnittdarstellung in der Arbeitsstellung mit in das Werkzeugteil der Vorrichtung eingelegtem abgeplattetem Hohlprofil,

Fig. 3 die Vorrichtung aus Fig. 2 in einer seitlichen Längsschnittdarstellung in der Folgearbeitsstellung mit eingezogenen Hohlprofilenden und Abdichtung des Hohlprofiles,

Fig. 4 die Vorrichtung aus Fig. 3 in einer seitlichen Längsschnittdarstellung in einer Folgearbeitsstellung während des erfindungsgemäßen Aufweitstauchens des Hohlprofiles.

[0008] In Fig. 1a und 1b ist ein mittels Innenhochdruck umgeformtes längliches (Länge: 1-2 m) Hohlprofil 1 dargestellt, das sich in drei Abschnitte 2,3,4 gliedert. Die Abschnitte 2 und 3 sind rohrförmig ausgebildet, wobei der jeweilige Abschnitt 3 sich an den das Hohlprofilende bildenden Abschnitt 2 unmittelbar und konzentrisch aufgeweitet anschließt. Der Übergang zum Abschnitt 3 verläuft dabei flach konisch. Der sich auf der vom Hohlprofilende abgewandten Seite des Abschnittes 3 unmittelbar anschließende den mittleren Bereich des Hohlprofiles 1 bildende Abschnitt 4 ist hier lotrecht zur Längserstreckung ausgebaucht und ist, wie aus Fig. 1b zu ersehen ist, quer zur Ausbauchrichtung beiderseits abgeplattet.

[0009] Das Hohlprofil 1 kann beispielsweise ein Achsgehäuse eines Kraftfahrzeuges, insbesondere eine Nutzfahrzeuges sein, in dessen Ausbauchbereich 8, also in dem Abschnitt 4 des Hohlprofiles 1 das Differentialgetriebe angeordnet werden kann. An der Stelle der Abplattungen weist das Hohlprofil durch einen Trennvorgang eine Öffnung auf, die einerseits nach Einbau des Differentials durch Anschraubung eines bauchigen Deckels 5 verschlossen wird. Auf der anderen gegenüberliegenden abgeplatteten Seite 6 ist ein die Öffnung umgebender Gewindering 7 angeschweißt, an dem das Differential befestigt wird. Denkbar ist - alternativ zum Vorhergegangenen - die Abplattung nur einseitig vorzusehen, so daß es bei der Innenhochdruck-Umformung auch zu einer Ausbauchung in von der Abplattung weg weisender, der Flächennormalen der abgeplatteten Seite des Hohlprofiles 1 folgender Richtung kommt. Diese Ausbauchung bildet dabei quasi einen in das Hohlprofil 1 integrierten Deckel 5, wodurch dieser als separat zu fertigendes und zu montierendes Zusatzbauteil unter Erleichterung des Fertigungs- und Montageaufwandes für das Achsgehäuse entfallen könnte.

[0010] Die Fig. 2-4 zeigen die einzelnen Arbeitsstationen zur Herstellung des in Fig. 1 beschriebenen Hohlprofiles 1. Gemäß Fig. 2 wird ein im auszubauchenden Bereich an zwei gegenüberliegenden Umfangsbereichen abgeplattetes Hohlprofiles 1 mit länglicher, schlanker, linearer rohrförmiger Ausgangsform in ein Werkzeugteil 9 eines Innenhochdruck-Umformwerkzeuges 10 eingelegt, wobei die Hohlprofilachse 14 in der Trennebene des Werkzeugteils 9 verläuft.

[0011] Die Abplattung wird mit einer Abplattvorrichtung in einer vom Umformwerkzeug 10 separat angeordneten Arbeitsstation hergestellt. Es ist jedoch denkbar, daß die Abplattung erst beim Schließen des zweigeteilten in zwei den Ausbauchbereich 8 umgebenden Matrizen 11,12 geteilten Werkeugteiles 9 durch eine entsprechende Gestaltung der Matrizengravur 13 erzeugt wird. Dies hat zum Vorteil, daß anstatt zweier Fertigungsvorrichtungen, der Abplattungsvorrichtung und des Werkzeugteiles 9, nur ein einziges Herstellungswerkzeug erforderlich ist, da die Abplattungsvorrichtung im Werkzeugteil 9 integriert ist. Dies erspart zum einen Investitionskosten, zum anderen ist das Hohlprofil 1 mit der erzeugten Abplattung exakt für das spätere Innenhochdruckumformen im Werkzeugteil 9 lagedefiniert angeordnet.

[0012] Die obere Matrize 12 wird durch einen hydraulischen Antrieb zur Anlage an die untere Matrize 11 hinverfahren, wonach die Schließstellung des Werkzeugteiles 9 erreicht ist. Die Matrizengravur 13, die die Umformgravur des Werkzeugteiles 9 des Innenhochdruck-Umformwerkzeuges 10 für den Ausbauchbereich 8 bildet, ist entsprechend der herzustellenden Ausbauchung formnegativ ausgebildet und weist entsprechend der jeweiligen Abplattung einen ebenen Bereich auf, an dem diese in Schließstellung des Werkzeugteils 9 anliegt. Dieser ebene Bereich kann auch gleichzeitig die Abplattvorrichtung bilden. Der ebene Bereich liegt während des gesamten Umformprozesses unverrückbar an der Abplattung an, so daß diese beibehalten wird. Die Gravur 13 des Werkzeugteils 9 ist von dessen Rand ausgehend bis zum Scheitelpunkt des Ausbauchbereiches 8 hin flach ansteigend eingewölbt, so daß bei dem Ausbauchvorgang nur große Radien im Werkzeugteil 9 vorliegen, an denen sich das Hohlprofil 1 anlegt. Aufgrund der großen Radien wird die Reibung des Hohlprofils 1 während des Ausbauchens gering gehalten und es entsteht keine Abstreckkante. Dies trägt vorteilhaft dazu bei, daß ein ausbauchendes Umformen des Hohlprofiles 1 mit höheren Umformgraden möglich ist, ohne daß diese im Umformprozeß Schaden nimmt.

[0013] Die Matrizen 11,12 besitzen zwei vom Rand ausgehende gegenüberliegende, zur Gravur 13 hinführende, in der Trennebene des Werkzeugteils 9 gelegene halbzylindrische Aussparungen, die gemeinsam in Schließstellung des Werkzeugteils 9 zwei in dessen Trennebene gegenüberliegend und randseitig angeordnete Durchführungen 15 bilden, in denen das in das Werkzeugteil 9 eingelegte Hohlprofil 1 umfänglich umschlossen gehalten ist. Gleichzeitig durchragt das Hohlprofil 1 die Durchführungen 15 beiderends. Um beim Aufweitstauchen an den Durchführungen 15 möglichst wenig Reibung zu erzeugen, sind die Matrizen 11,12 des Werkzeugteils 9 derart ausgebildet, daß sie lediglich mit einem schmalen Randstreifen 16 in Schließstellung aneinander anliegen.

[0014] Die Matrizen 11,12 weisen des weiteren eine radial zum Hohlprofil 1 gerichtete, in die Gravur 13 mündende zentrale Führungsbohrung 17 auf, in der ein Stützstempel 18 relativ zur Lage der Matrize 11,12 verschiebbar geführt ist. Der Stützstempel 18 trägt an seiner dem eingelegten Hohlprofil 1 zugewandten Stirnseite 19 die für den zentralen Abschnitt der Umformgravur 13 der jeweiligen Matrize 11,12 entsprechende Kontur und liegt in der Schließstellung des Werkzeugteils 9 an dem Hohlprofil 1 an. Dabei dient der Stützstempel 18 als Gegenhalter für das sich ausbauchende Hohlprofil 1, wobei er mit einem Hydraulikantrieb 20 versehen ist, der mit einer Steuerung für den Innenhochdruck und die Bewegung der unten erwähnten Hohlprofilaufnahmen korreliert ist. Mittels dieses während des Aufweitstauchens durch den Antrieb 20 radial nach außen ausweichend verschiebbaren Stützstempels 18 ist die Ausbauchbewegung des Hohlprofils 1 kontrollierbar, so daß der Mittelteil der Ausbauchung gleichmäßig mit deren Randteil umgeformt wird und somit eine sukzessive Anlage an der Gravur 13 vom Rand der Matrize 11,12 aus erfolgt, wodurch Risse am Hohlprofil 1 durch vorzeitige Materialausdünnung im Mittelteil verhindert werden.

[0015] Es ist jedoch auch denkbar, auf derartige Stützstempel 18 zu verzichten und keine Abstützung des Hohlprofiles 1 im auszubauchenden Bereich vorzusehen. Dabei wird die Fertigung der Gravur 13 vereinfacht, die nun ohne Unterbrechung durchgängig verläuft. Des weiteren fällt der Antrieb 20 und die damit verbundene Steuerung der Stützstempel 18 weg, was den apparativen Aufwand erheblich schmälert. Die Anordnung dieser starr ausgebildeten Gravur 13 ist beispielsweise bei relativ flachen Ausbauchungen verwendbar.

[0016] In der Schließstellung des Werkzeugteils 9 wird jeweils eine bezüglich des Werkzeugteils 9 gesondert angeordnete Hohlprofilaufnahme 21,22, die mit den Hohlprofilenden fluchten, von Hydraulikzylindern 23 angetrieben an die Hohlprofilenden herangefahren. Die beiden Hohlprofilaufnahmen 21,22 sind hohlzylindrisch ausgebildet, wobei jede der beiden Hohlprofilaufnahmen 21,22 sich aus einem Führungsgehäuse 25 und einer Hülse 26 zusammensetzt. Das Führungsgehäuse 25 ist mit dem Hydraulikzylinder 23 verbunden und besitzt eine zentrale Durchführung 27 sowie einen die Durchführung 27 umgebenden Ringraum 28.

[0017] Die Hülse 26 ist im Ringraum 28 zwischen zwei Anschläge bildenden gegenüberliegenden Stirnseiten 29,30 des Ringraumes 28 axial verschiebbar geführt. Das dem Werkzeugteil 9 abgewandte Ende 31 der Hülse 26 ist druckbelastet, wobei sich an diesem Ende 31 und an der gegenüberliegenden Stirnseite 29 des Ringraumes 28 eine Druckfeder 32 abstützt. Dieses Ende 31 weist einen Ringbund 40 auf, der in der Arbeitsstellung der Fig. 2 mit der der Druckfeder 32 abgewandten Seite an der Stirnseite 30 des Ringraumes 28 anliegt. Das andere Ende 33 der Hülse 26 durchragt das Führungsgehäuse 25 zum Werkzeugteil 9 hin. Die rückseitige Druckbelastung der Hülse 26 kann auch hydraulisch oder pneumatisch erfolgen.

[0018] Die Durchführung 27 des Führungsgehäuses 25 ist bezüglich der rohrförmigen Ausgangsform des Hohlprofiles 1 konturgleich ausgebildet, weist jedoch einen kleineren Querschnitt bzw. einen kleineren Durchmesser auf. Am werkzeugteilzugewandten Ende 34 weist die Durchführung 27 einen Zentrierkonus 35 auf, an den sich unmittelbar eine in der Hülse 26 ausgebildete Durchführung 36 übergangslos anschließt. Die bezüglich der Ausgangsform des Hohlprofiles 1 ebenfalls konturgleiche Durchführung 36 weist einen um ein geringes Spiel größeren Querschnitt bzw. Durchmesser auf als die rohrförmige Ausgangsform des Hohlprofiles 1.

[0019] Die Hohlprofilaufnahme 21,22 kann anstatt einem zweiteiligen aus einem Führungsgehäuse 25 und einer in diesem verschiebbaren Hülse 26 bestehenden Bauteil einstückig ausgebildet sein, wobei die Druckfeder 32 und der Ringraum 28 entfallen. Die starre Hohlprofilaufnahme 21,22 weist vergleichsweise baulich vereinfacht nur zwei Bauteilabschnitte mit Durchführungen unterschiedlichen Durchmessers auf, die sich aneinander über einen konisch zum Werkzeugteil 9 hin öffnenden Übergang anschließen. Die Durchmesser sind relativ zu dem der Ausgangsform des Hohlprofiles 1 - wie oben erwähnt - entsprechend bemessen.

[0020] Die Durchführung 27 des Führungsgehäuses 25 der Hohlprofilaufnahmen 21,22 ist rückseitig von einem Nachschiebestempel 37 verschlossen, der in ihr mittels eines separaten Antriebs fluiddicht verschiebbar geführt ist. Der Nachschiebestempel 37 weist stirnseitig einen konisch sich verjüngenden Zapfen 38 auf, zwischen dessen Anschrägung und der Durchführungswandung 39 des Führungsgehäuses 25 das in die Hohlprofilaufnahme 21,22 einzuschiebende Hohlprofil 1 dichtend einklemmbar ist. Innerhalb des Nachschiebestempels 37 verläuft ein Fluidkanal, der einerseits über den Hochdruckfluidanschluß mit einer Fluidhochdruckerzeugungsanlage verbunden ist und andererseits durch den Zapfen 38 axial hindurch in die Hohlprofilaufnahme 21,22 mündet, wonach das eingeschobene Hohlprofil 1 mit dem Druckfluid befüllbar und mit Hochdruck beaufschlagbar ist.

[0021] Falls ein Nachschieben von Hohlprofilmaterial während des Innenhochdruckumformens nicht erforderlich ist, kann der Zapfen 38 auch an einem an der Hohlprofilaufnahme 21,22 rückseitig angeordneten Boden angeformt sein, der die Durchführung 27 verschließt und der einen Fluidhochdruckanschluß aufweist. Die Durchführung 27 wird hierbei von einer Sackbohrung ersetzt. Der Nachschiebestempel 37 und seine Ansteuerung können dadurch unter Verringerung des apparativen Aufwandes entfallen.

[0022] Die Hohlprofilaufnahmen 21,22 werden nun gemäß Fig. 3 durch die Hydraulikzylinder 23 in Pfeilrichtung weiter aufeinanderzu verfahren, wobei die Hohlprofilenden aufgrund des etwas größeren Durchmessers der Durchführung 36 der Hülse 26 in diese eingeschoben werden. Bei weiterem Verfahren der Aufnahmen 21,22 werden die Hohlprofilenden über den Zentrierkonus 35 der Durchführung 27 in diese eingeführt, wobei infolge der Einwirkung der hinsichtlich der Hohlprofilenden mit kleinerem Durchmessers behafteten Durchführung 27 und der Schubkraft der Zylinder 23 die Enden eingezogen werden. Gleichzeitig wird der Nachschiebestempel 37 in Richtung des Werkzeugteils 9 verschoben, wobei er in das Hohlprofilende eingesteckt wird und so dessen Form im wesentlichen aufrechterhält. Darüber hinaus wird dabei ein Kraftschluß zwischen dem Zapfen 38 des Nachschiebestempels 37 und dem Hohlprofil 1 einerseits und zwischen diesem und der Durchführungswandung 39 des Führungsgehäuses 25 der Aufnahmen 21,22 erreicht, durch den das Hohlprofil 1 zum einen gehalten ist und zum anderen eine fluiddichte Abdichtung erhält.

[0023] Das Hohlprofilende ist von der Hohlprofilaufnahme 21,22 gänzlich umschlossen. Durch den Einzug des Hohlprofilendes wird dessen Durchmesser auf bis zu 30% des Durchmessers der Ausgangsform verkleinert, wodurch das Hohlprofil 1 nach der abschließenden Innenhochdruckumformung die drei Abschnitte 2,3,4 unterschiedlich großen Querschnittes erhält. Ausgehend von dem Hohlprofilende als Abschnitt 2 kleinsten Durchmessers ist der Umformgrad bezüglich des mit der Ausbauchung versehenen Abschnittes 4 sehr groß, jedoch ist der Umformgrad ausgehend vom Abschnitt 3, der einen größeren Durchmesser besitzt, und von dem aus die eigentliche Aufweitung ausgeht, geringer. Somit kann das Hohlprofil 1 im Innenhochdruck-Umformwerkzeug 10 insgesamt mit sehr hohen Umformgraden umgeformt werden. Für die praktische Handhabung wird ein Hohlprofil 1 mit größerem Durchmesser als Ausgangsform gewählt als dieser für den fertigungsund/oder montagetechnischen Anschluß der Hohlprofilenden an weitere Bauteile geeignet ist. Den geeigneten Durchmesser besitzt dann das Hohlprofil 1 an seinen Enden durch den Einzug im Innenhochdruck-Umformwerkzeug 10.

[0024] Während des Einschiebens des Hohlprofiles 1 in die Aufnahme 21,22, das erst nach Anlage des Endes 33 der Hülse 26 an der diesem zugewandten Stirnseite 41 des Werkzeugteils 9 beendet ist, wird, um unerwünschte, unkontrollierte beim Einschieben schubinduzierte Auffaltungen zu vermeiden, das Hohlprofil 1 vom Stützstempel 18 im auszubauchenden Bereich abgestützt.

[0025] Nach dem Einschieben der Hohlprofilenden in die Hohlprofilaufnahmen 21,22 wird das Hohlprofil 1 über den im Nachschiebestempel 37 verlaufenden Fluidkanal mit einem Druckfluid befüllt und mit Innenhochdruck von etwa 200-600 bar beaufschlagt. Gleichzeitig wird das Führungsgehäuse 25 der Hohlprofilaufnahme 21,22 mittels des Hydraulikzylinders 23 entgegen der Druckkraft der sich an der Hülse 26 abstützenden Druckfeder 32 weiter zum Werkzeugteil 9 hin, welche dabei zusammengedrückt wird, verschoben (Fig. 4). Durch die kraftschlüssige Umgreifung des Hohlprofiles 1 an dessen Enden durch das Führungsgehäuse 25, die durch die umfängliche Anpressung mittels des Innenhochdrukkes noch begünstigt wird, wird das Hohlprofil 1 in einem mittels des Hydraulikzylinders 23 betriebenen Stauchvorgang zusammengeschoben, ohne daß es zu reibungserzeugenden Relativbewegungen zwischen der Hohlprofilaufnahme 21 bzw. 22 und dem Hohlprofil 1 kommt. Um die wirkungsvolle Abdichtung des Hohlprofiles 1 trotz des Verschiebens seiner Enden weiter zu gewährleisten, wird der Nachschiebestempel 37 entsprechend dem Vorschub des Führungsgehäuses 25 nachgeführt.

[0026] Aufgrund der Stauchbewegung und der gleichzeitigen Beaufschlagung mit Innenhochdruck wird das Hohlprofil 1 im Werkzeugteil 9 ausgebaucht, wobei sich das Hohlprofil 1 an die Gravur 13 der Matrizen 11,12 zumindest annäherungsweise anlegt. Mit der Stauchbewegung werden die Stützstempel 18 gemäß der Pfeilrichtung radial nach außen ausweichend zurückgefahren, wobei sie zur kontrollierten Umformung im Ausbauchbereich 8 während des gesamten Ausbauchvorganges am Hohlprofil 1 anliegen und in der Endstellung des Fertigungsablaufes bündig in den Gravurverlauf mit ihrer Stirnseite 19 eingepaßt sind. Während des Aufweitstauchens des Hohlprofiles 1 im Ausbauchbereich 8 werden auch gleichzeitig die Abschnitte 2 und 3 in geringem Maße aufgeweitet, die sich an die Durchführungswandungen 39 und 42 des Führungsgehäuses 25 und der Hülse 26 anschmiegen. Hierbei werden beim Einziehen am Abschnitt 2 des Hohlprofiles 1 entstandene Formveränderungen in der Kontur gemäß der gewünschten Form egalisiert. Der Abschnitt 3 bleibt hinsichtlich seines Durchmessers im wesentlichen unverändert.

[0027] Um zusätzlich Hohlprofilmaterial zum Ausbauchbereich 8 hin zu liefern kann während des Aufweitstauchens der das Hohlprofilende auch stirnseitig beaufschlagende Nachschiebestempel 37 in einer Relativbewegung zur Hohlprofilaufnahme 21,22 weiter zum Werkzeugteil 9 hin verschoben werden. Es ist alternativ auch denkbar, nach dem Aufweitstauchen und bei bestehendem Innenhochdruck Hohlprofilmaterial der Hohlprofilenden mittels der Nachschiebestempel 37 zum Ausbauchbereich 8 hin zu verschieben.

[0028] Zum Abschluß des Umformvorganges, bei dem das Hohlprofil 1 durch das Aufweitstauchen zu einer der Endform hinsichtlich Kontur und Querschnittsgröße grob angenäherten Zwischenform umgeformt wird, kann dann unter Steigerung des Innenhochdruckes auf 1000-3000 bar die Zwischenform zur Endform aufweitend kalibriert werden.

[0029] Nach Beendigung des Umformprozesses werden der Fluiddruck entspannt und mittels der Hydraulikzylinder 23 die Hohlprofilaufnahmen 21,22 zurückgefahren, wobei sich die Druckfeder 32 wieder entspannen kann. Da das Hohlprofil 1 an seiner Ausbauchung von den Matrizen 11,12 festgehalten wird, wird beim Zurückfahren der Aufnahmen 21,22 die Hohlprofilenden aus dem durch das Einziehen und das Innenhochdruck-Umformen erzeugten Preßsitz an der Durchführungswandung 39 und 42 in einfacher Weise herausgelöst. Schließlich werden die Matrizen 11,12 aus dem Ausbauchbereich 8 heraus zurückgefahren, wodurch sich das Werkzeugteil 9 öffnet und das fertigumgeformte Hohlprofil 1 entnommen werden kann.

[0030] Im übrigen ist am Hohlprofil 1 eine einseitige Abplattung denkbar, wonach das Aufweitstauchen erfolgt. Dabei wird das Hohlprofil 1 an seinem aufzuweitenden Restumfang vom Innenhochdruck-Umformwerkzeug 10 während des Aufweitstauchens gesteuert nach außen ausweichend durch die Stützstempel 18, die hierzu mit einer schalenförmigen Stirnseite 19 ausgebildet sein müssen, abgestützt.

Ansprüche

1. Verfahren zur Herstellung von ausgebauchten Hohlprofilen, wobei das Hohlprofil (1) mittels Innenhochdruckumformen unter Benutzung des Aufweitstauchens von einer längeren, schlanken, linearen rohrförmigen Ausgangsform in eine kürzere ausgebauchte Endform gebracht wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Hohlprofil (1) vor der Innenhochdruck-Umformung im Bereich (8) der auszubildenden Ausbauchung abgeplattet wird und
daß danach unter Beibehaltung der Abplattung die Innenhochdruck-Umformung des Restumfangs des Hohlprofiles (1) an dieser Stelle erfolgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Hohlprofil (1) vor dem Einbringen in ein Innenhochdruck-Umformwerkzeug (10) abgeplattet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Hohlprofil (1) beim Schließen eines den Ausbauchbereich (8) umgebenden Werkzeugteiles (9) eines Innenhochdruck-Umformwerkzeuges (10) abgeplattet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Ausbauchung des Hohlprofiles (1) frei in eine Umformgravur (13) eines Innenhochdruck-Umformwerkzeuges (10) hinein erfolgt.

5. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Hohlprofil (1) an seinem aufzuweitenden Restumfang vom Innenhochdruck-Umformwerkzeug (10) während des Umformvorganges gesteuert nach außen ausweichend abgestützt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Abplattung an zwei gegenüberliegenden Umfangsbereichen des Hohlprofiles (1) erfolgt.

7. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Hohlprofil (1) im Ausbauchbereich (8 während des Aufweitstauchens durch Einwirkung einer den Ausbauchbereich (8) des Hohlprofiles (1) umgebenden Gravurform eines Innenhochdruck-Umformwerkzeuges (10) durchgängig mit großen Radien ausgeformt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Enden des Hohlprofiles (1) durch Einschieben in eine jeweilige die Hohlprofilenden aufnehmende und die Aufweitstauchung ausführende Hohlprofilaufnahme (21,22) eingezogen werden, derart, daß zwischen dem Ausbauchbereich und dem eingezogenen Endabschnitt (2) ein über den gesamten Umformprozeß hinweg seine Ausgangsform im wesentlichen beibehaltender und sich unmittelbar an den Endbereich und den Ausbauchbereich anschließender Hohlprofilabschnitt (3) verbleibt.

9. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Hohlprofil (1) in der Ausgangsform in ein geteiltes Werkzeugteil (9) des Innenhochdruck-Umformwerkzeuges (10) eingelegt wird, daß nach dem Schließen des den Ausbauchbereich (8) umgebenden, die Umformgravur (13) aufweisenden Werkzeugteils (9) die aus diesem herausragenden Enden des Hohlprofiles durch Einschieben in die aufweitstauchenden Aufnahmen (21,22) des Umformwerkzeuges (10) eingezogen werden und daß danach der Aufweitstauchvorgang erfolgt.

10. Verfahren nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Hohlprofil (1) in einem zentralen Abschnitt des Werkzeugteils (9) durch eine nach außen verschiebbare Abstützung gesteuert ausgebaucht wird.

11. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß nach dem Aufweitstauchen und bei bestehendem Innenhochdruck in einer axialen Relativbewegung des Hohprofils (1) zu einer ein Hohlprofilende aufnehmenden Hohlprofilaufnahme (21,22) Hohlprofilmaterial aus dem Bereich der Hohlprofilenden zum Ausbauchbereich (8) hin nachgeschoben wird.

12. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß während des Aufweitstauchens in einer axialen Relativbewegung des Hohprofils (1) zu einer ein Hohlprofilende aufnehmenden Hohlprofilaufnahme (21,22) Hohlprofilmaterial aus dem Bereich der Hohlprofilenden zum Ausbauchbereich (8) hin nachgeschoben wird.

13. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Hohlprofil (1) durch das Aufweitstauchen zu einer der Endform hinsichtlich Kontur und Querschnittsgröße grob angenäherten Zwischenform umgeformt wird und daß dann unter Steigerung des Innenhochdruckes die Zwischenform zur Endform aufweitend kalibriert wird.

14. Einrichtung zur Herstellung von ausgebauchten Hohlprofilen, mit einem Innenhochdruck-Umformwerkzeug, das

◆ zwei hohlzylindrische, jeweils rückseitig geschlossene Hohlprofilaufnahmen (21, 22), in die jeweils ein Ende des in seiner Ausgangsform linearen rohrförmigen Hohlprofiles (1) in das Ende gänzlich umschließender Weise fluiddicht einschiebbar ist und von denen zumindest eine mit einem Hochdruckfluidanschluß verbunden ist,

◆ einen Antrieb zumindest für eine der Aufnahmen, mittels dessen diese relativ zueinander verfahrbar sind,

◆ und ein aus zwei Matrizen (11, 12) bestehendes die Umformgravur des Ausbauchbereiches aufweisendes Werkzeugteil

beinhaltet, zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

◆ daß die Einrichtung eine Vorrichtung enthält, mittels derer das Hohlprofil (1) in seiner Ausgangsform im auszubauchenden Bereich abplattbar ist,

◆ und daß das Werkzeugteil (9) bezüglich der Hohlprofilaufnahmen (21,22) gesondert und zwischen diesen gelegen angeordnet ist und derart ausgebildet ist,

daß die Hohlprofilachse (14) in der Trennebene des Werkzeugteils (9) verläuft,

daß die beiden Matrizen (11,12) den Ausbauchbereich (8) umgeben

und daß die Umformgravur (13) des Werkzeugteils (9) entsprechend der Abplattung einen ebenen Bereich aufweist, an dem diese in Schließstellung des Werkzeugteils (9) anliegt.

15. Einrichtung nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Abplattvorrichtung in einer vom Innenhochdruck-Umformwerkzeug (10) separaten Arbeitsstation angeordnet ist.

16. Einrichtung nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Abplattvorrichtung in das Werkzeugteil (9 des Innenhochdruck-Umformwerkzeuges (10) integriert ist.

17. Einrichtung nach Anspruch 16,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Abplattvorrichtung von dem ebenen Bereich der Werkzeuggravur (13) gebildet ist.

18. Einrichtung nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Umformgravur (13) des Werkzeugteils (9) im Ausbauchbereich (8) flach ansteigend eingewölbt ist.

19. Einrichtung nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Matrizen (11,12) des Werkzeugteils (9) lediglich mit einem schmalen Randstreifen (16) in Schließstellung aneinander anliegen.

20. Einrichtung nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Werkzeugteil (9) zwei in dessen Trennebene gegenüberliegend und randseitig angeordnete Durchführungen (15) aufweist, in denen das in das Werkzeugteil (9) eingelegte Hohlprofil (1) in Schließstellung umfänglich umschlosssen gehalten ist und die das Hohlprofil (1) beiderends durchragt.

21. Einrichtung nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet,
daß in den Matrizen (11,12) des Werkzeugteils (9) zumindest eine radial zum Hohlprofil (1) gerichtete in die Gravur (13) mündende zentrale Führungsbohrung (17) ausgebildet ist, in der ein Stützstempel (18) relativ zur Lage der Matrize (21,22) verschiebbar geführt ist, der an seiner dem eingelegten Hohlprofil (1) zugewandten Stirnseite (19) die für den zentralen Abschnitt der Umformgravur (13) der Matrize (11,12) entsprechende Kontur trägt.

22. Einrichtung nach Anspruch 21,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Stützstempel (18) während des gesamten Aufweitstauchvorganges am Hohlprofil (1) anliegt.

23. Einrichtung nach Anspruch 22,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Stützstempel (18) mit einem Antrieb versehen ist, der mit einer Steuerung für den Innenhochdruck und die Bewegung der Hohlprofilaufnahmen (21,22) korreliert ist, wobei der als Gegenhalter für die Ausbauchung dienende Stützstempel (18) während des Aufweitstauchens radial nach außen ausweichend verschiebbar ist.

24. Einrichtung nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Hohlprofilaufnahmen (21,22) eine Durchführung (27,36) aufweisen, in die das Hohlprofil (1) einschiebbar ist und in der von der Rückseite der Aufnahme (21,22) aus ein mit einem Antrieb versehener Nachschiebestempel (37) fluiddicht verschiebbar geführt ist.

25. Einrichtung nach Anspruch 24,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Nachschiebestempel (37) stirnseitig einen konisch sich verjüngenden Zapfen (38) aufweist, zwischen dessen Anschrägung und der Durchführungswandung (39) das Hohlprofil (1) einklemmbar ist.

26. Einrichtung nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Hohlprofilaufnahmen (21,22) zwei entsprechend der Ausgangsform des Hohlprofiles (1) konturgleiche Aufnahmeabschnitte aufweisen, wobei ein erster dem Werkzeugteil (9) zugewandter Abschnitt einen um ein geringes Spiel größeren Querschnitt aufweist als die Ausgangsform des Hohlprofiles (1) und wobei der zweite sich an den ersten rückseitig mit einem Zentrierkonus (35) unmittelbar anschließende Abschnitt einen kleineren Querschnitt als die Ausgangsform besitzt.

27. Einrichtung nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Hohlprofilaufnahme (21,22) ein mit dem Antrieb (23) der Aufnahme (21,22) verbundenes und mit einer zentralen Durchführung (27) versehenes Führungsgehäuse (25) und eine in diesem koaxial angeordnete zwischen zwei Anschlägen axial verschiebbar geführte Hülse (26) beinhaltet, welche das Führungsgehäuse (25) zum Werkzeugteil (9) hin einenends durchragt und anderenends im Führungsgehäuse (25) druckbelastet ist.

28. Einrichtung nach Anspruch 27,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Durchführung (27) des Führungsgehäuses (25) bezüglich der Ausgangsform des Hohlprofiles (1) konturgleich ist, jedoch einen kleineren Querschnitt aufweist, und daß die Hülse (26) eine Durchführung (36) für das Hohlprofil (1) besitzt, die bezüglich der Ausgangsform des Hohlprofiles (1) ebenfalls konturgleich ist, jedoch einen um ein geringes größeren Querschnitt aufweist.

29. Einrichtung nach Anspruch 24,
dadurch gekennzeichnet,
daß im Nachschiebestempel (37) ein Fluidkanal ausgebildet ist, der einerseits über den Hochdruckfluidanschluß mit einer Fluidhochdruckerzeugungsanlage verbunden ist und andererseits in die Hohlprofilaufnahme (21,22) derart mündet, daß das eingeschobene Hohlprofil (1) mit dem Druckfluid befüllbar und mit Hochdruck beaufschlagbar ist.

Claims

1. A process for the manufacture of bellied hollow sections, the hollow section (1) being transformed from a long, thin, linear, tubular original form into a shorter, bellied final form by means of internal high pressure forming using expansion upsetting,
characterised in that
the area of the hollow section (1) in which the belly is to be formed is flattened prior to internal high pressure forming and the remainder of the periphery of the hollow section (1) is then subjected to internal high pressure forming at this point, the flattening being retained.

2. A process in accordance with claim 1,
characterised in that
the hollow section (1) is flattened prior to its introduction into an internal high pressure forming tool (10).

3. A process in accordance with claim 1,
characterised in that
when a part (9) of the internal high pressure forming tool (10) surrounding the bellying area (8) is closed, the hollow section (1) is flattened.

4. A process in accordance with claim 1,
characterised in that
the hollow section (1) is bellied freely into a forming engraving (13) of an internal high pressure forming tool (10).

5. A process in accordance with claim 1,
characterised in that
the remainder of the periphery of the hollow section (1) to be expanded is supported in a controlled manner as it bellies outwards by the internal high pressure forming tool (10).

6. A process in accordance with claim 1,
characterised in that
the flattening takes place at two opposing areas on the periphery of the hollow section (1).

7. A process in accordance with claim 1,
characterised in that
during expansion upsetting the bellying area (8) of the hollow section (1) is formed continuously with large radii under the effect of an engraving pattern of an internal high pressure forming tool (10) which encompasses the expansion area (8) of the hollow section (1).

8. A process in accordance with claim 1,
characterised in that
the ends of the hollow section (1) are inserted into hollow section receivers (21, 22) which receive the ends of the hollow section and perform the expansion upsetting in such a manner that a section (3) of the hollow section (1) which essentially retains its original form throughout the entire forming process and is positioned immediately adjacent to the end area and the bellying area remains between the bellying area and the inserted end section (2).

9. A process in accordance with claim 1,
characterised in that
in its initial form the hollow section (1) is placed in a divided part (9) of the internal high pressure forming tool (10), that once the tool part (9) encompassing the bellying area (8) and bearing the forming engraving (13) has been closed, the ends of the hollow section (1) projecting out of it are inserted into the expansion upsetting receivers (21, 22) of the internal high pressure forming tool (10) and that this is followed by the expansion upsetting process.

10. A process in accordance with claim 9,
characterised in that
the hollow section (1) is bellied in a central section of the tool part (9) controlled by a support which can be moved outwards.

11. A process in accordance with claim 1,
characterised in that
following expansion upsetting and under continuing internal high pressure, hollow section material is pushed from the area of the ends of the hollow profile (1) to the bellying area (8) in an axial movement of the hollow section (1) relative to a hollow profile receiver (21, 22) which receives an end of the hollow section (1).

12. A process in accordance with claim 1,
characterised in that
during expansion upsetting hollow section material is pushed from the area of the ends of the hollow profile to the bellying area (8) in an axial movement of the hollow section (1) relative to a hollow profile receiver (21, 22) which receives an end of the hollow section (1).

13. A process in accordance with claim 1,
characterised in that
the hollow section (1) is transformed into an intermediate form with a contour and cross-section size roughly similar to that of the final form, and that the intermediate form is then expanded and calibrated to the final form by increasing the internal high pressure.

14. A device for the manufacture of bellied hollow sections using a internal high pressure forming tool comprising

◆ two hollow, cylindrical hollow section receivers (21, 22) with closed backs into which the ends of the hollow section (1), which is linear and tubular in its initial form, can be fully inserted to create a fluid-tight seal, at least one of said receivers being connected to a high pressure fluid connection,

◆ a drive unit for at least one of the receivers by means of which said receivers can be moved relative to one another,

◆ and a tool part comprising two dies (11, 12) and bearing the forming engraving (13) of the bellying area,

to carry out the process described in claim 1,
characterised in that

◆ the device contains an arrangement by means of which the area of the hollow section (1) to be bellied in its original form can be flattened,

◆ and the tool part (9) is positioned separately between the hollow section receivers (21, 22) and designed in such a manner that

◆ the axis (14) of the hollow section (1) runs along the parting plane of the tool part (9),

◆ that the two dies (11, 12) encompass the bellying area (8),

◆ and that the forming engraving (13) of the tool part (9) has a flat area corresponding to the flattened area against which said area lies when the tool part (9) is in the closed position.

15. A device in accordance with claim 14,
characterised in that
the flattening arrangement is positioned in a workstation separate from the internal high pressure forming tool (10).

16. A device in accordance with claim 14,
characterised in that
the flattening arrangement is integrated in the tool part (9) of the internal high pressure forming tool (10).

17. A device in accordance with claim 16,
characterised in that
the flattening arrangement is formed by the flat area of the tool engraving (13).

18. A device in accordance with claim 14,
characterised in that
the forming engraving (13) of the tool part (9) curves smoothly upwards in the bellying area (8).

19. A device in accordance with claim 14,
characterised in that
only narrow edge strips (16) of the dies (11, 12) of the tool part (9) come into contact in the closed position.

20. A device in accordance with claim 14,
characterised in that
the tool part (9) has two holes (15), positioned at the edge and opposite one another in its parting plane, in which the hollow section (1) inserted into the tool part (9) is held completely encompassed in the closed position and which project through the hollow section (1) at both ends.

21. A device in accordance with claim 14,
characterised in that
formed in the dies (11, 12) of the tool part (9) is at least one central guide hole which runs radially to the hollow section (10) and feeds into the engraving (13), in which a supporting die (18) can be moved relative to the position of the dies (21, 22), the end face (19) of which facing the inserted hollow section (1) bears the contour for the central section which corresponds to the forming engraving (13) of the dies (11, 12).

22. A device in accordance with claim 21,
characterised in that
the supporting die (18) lies adjacent to the hollow section (1) during the entire expansion upsetting process.

23. A device in accordance with claim 22,
characterised in that
the supporting die (18) is provided with a drive unit which is correlated with a unit controlling the internal high pressure and with the movement of the hollow section receivers (21, 22), it being possible to move the supporting die (18) which serves as a steady for bellying radially outwards with a bellying effect during expansion upsetting.

24. A device in accordance with claim 14,
characterised in that
the hollow section receivers (21, 22) have holes (27, 36) into which the hollow section (1) can be inserted and in which a pushing plunger (37) can be moved from the rear of the receivers (21, 22) with a fluid-tight seal.

25. A device in accordance with claim 24,
characterised in that
the front face of the pusher plunger (37) has a conically tapering pin (38), it being possible to clamp the hollow section (1) between its tapering side and the wall (39) of the hole.

26. A device in accordance with claim 14,
characterised in that
the hollow section receivers (21, 22) have two receiving sections with the same contours as the initial form of the hollow section (1), a first section facing the tool part (9) having a slightly larger cross-section than the initial form of the hollow section (1), and the second section, a centring cone at the back of which is immediately adjacent to the first, having a smaller cross-section than the original form.

27. A device in accordance with claim 14,
characterised in that
the hollow section receivers (21, 22) contain a guide housing (25) which is connected to the drive unit (23) of the receiver (21, 22) and provided with a central hole (27), and a sleeve (26) which is positioned coaxially therein in such a manner that it can be moved axially between two stops and which projects through the guide housing (25) to the tool part (9) at one end and is held under pressure in the guide housing (25) at the other.

28. A device in accordance with claim 27,
characterised in that
the hole (27) in the guide housing (25) has the same contour as the initial form of the hollow section (1) but a smaller cross-section, and that the sleeve (26) has a hole (36) for the hollow section (1) which also has the same contour as the initial form of the hollow section (1) but a slightly larger cross-section.

29. A device in accordance with claim 24,
characterised in that
there is a fluid channel in the pusher plunger (37) which on one hand is connected to a fluid high pressure generation system via the high pressure fluid connection and on the other feeds into the hollow section receiver (21, 22) in such a manner that the inserted hollow section (1) can be filled with the pressurised fluid and subjected to high pressure.

Revendications

1. Procédé de fabrication de profilés creux bombés, où le profilé creux (1) est transformé, passant d'une forme initiale de forme tubulaire linéaire, mince, assez longue, à une forme finie bombée plus courte, au moyen d'un formage sous haute pression interne en utilisant le refoulement par élargissement,
caractérisé en ce que le profilé creux (1) est aplati dans la zone (8) du bombement à former, avant le formage sous haute pression interne, et en ce que, ensuite, en maintenant l'aplatissement, a lieu, à cet endroit, le formage sous haute pression interne du reste de la circonférence du profilé creux (1).

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le profilé creux (1) est aplati avant d'être introduit dans un outil de formage (10) fonctionnant sous haute pression interne.

3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le profilé creux (1) est aplati lors de la fermeture d'une pièce-outil (9) d'un outil de formage (10) fonctionnant sous haute pression interne, entourant la zone de bombement (8).

4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le bombement du profilé creux (1) a lieu librement à l'intérieur d'une gravure de formage (13) d'un outil de formage (10) fonctionnant sous haute pression interne.

5. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le profilé creux (1) est supporté en se déportant vers l'extérieur, commandé par l'outil de formage (10) fonctionnant sous haute pression interne, au cours du processus de formage, au niveau du reste de la circonférence du profilé creux à élargir.

6. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'aplatissement se produit au niveau de deux zones périphériques opposées du profilé creux (1).

7. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le profilé creux (1) est formé en totalité avec de grands rayons par l'action d'une forme de gravure d'un outil de formage (10) fonctionnant sous haute pression interne, entourant la zone de bombement (8) du profilé creux (1), au cours du refoulement par élargissement dans la zone de bombement (8).

8. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les extrémités du profilé creux (1) sont rétrécies par introduction dans un logement (21, 22) de profilés creux, respectivement recevant les extrémités de profilés creux et effectuant le refoulement par élargissement, de manière telle qu'il subsiste, entre la zone de bombement et la partie d'extrémité rétrécie (2), une partie (3) du profilé creux conservant pratiquement sa forme initiale au cours de tout le processus de formage et faisant suite immédiatement à la zone d'extrémité et à la zone de bombement.

9. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le profilé creux (1), dans sa forme initiale, est introduit dans une pièce-outil (9) divisée de l'outil de formage (10) fonctionnant sous haute pression interne, en ce que, après la fermeture de la pièce-outil (9) présentant la gravure de formage (13) et entourant la zone de bombement (8), les extrémités du profilé creux, dépassant de cette pièce-outil, sont rétrécies par poussée dans les logements (21, 22) de l'outil de formage (10), refoulant par élargissement, et en ce que, ensuite, a lieu le processus de refoulement par élargissement.

10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que le profilé creux (1) est bombé, en étant commandé par un support mobile vers l'extérieur, dans une partie centrale de la pièce-outil (9).

11. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, après le refoulement par élargissement et dans le cas du maintien d'une haute pression interne dans un mouvement relatif axial du profilé creux (1) par rapport à un logement (21, 22) de profilés creux recevant une extrémité de profilés creux, du matériau pour profilés creux est apporté, depuis la zone des extrémités de profilés creux jusqu'à la zone de bombement (8).

12. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que du matériau pour profilés creux est apporté, depuis la zone des extrémités de profilés creux jusqu'à la zone de bombement (8), au cours du refoulement par élargissement dans un déplacement relatif axial du profilé creux (1) par rapport à un logement (21, 22) de profilés creux recevant une extrémité de profilé creux.

13. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le profilé creux (1), par refoulement par élargissement, est transformé en une forme intermédiaire se rapprochant grossièrement de la forme finie concernant le contour et la dimension de la section, et en ce que, par l'augmentation de la haute pression interne, la forme intermédiaire est calibrée en s'élargissant à la forme finie.

14. Dispositif de fabrication de profilés creux bombés, comprenant un outil de formage fonctionnant sous haute pression interne, qui comprend, pour l'exécution du procédé selon la revendication 1,

- deux logements cylindriques creux (21, 22) de profilés creux respectivement fermés sur la face arrière, logements dans lesquels à chaque fois une extrémité du profilé creux (1) de forme tubulaire linéaire, dans sa forme initiale, peut être repoussée en étant étanche au fluide, de manière complètement fermée, et dont au moins un des logements est relié à un raccord de fluide à haute pression,

- un moyen d'entraînement au moins pour l'un des logements, au moyen duquel ces logements peuvent être déplacés l'un par rapport à l'autre, et

- une pièce-outil se composant de deux matrices (11, 12) et présentant la gravure de formage de la zone de bombement,

caractérisé

- en ce que le dispositif comprend un appareil au moyen duquel le profilé creux (1), dans sa forme initiale, peut être aplati dans la zone devant être bombée, et

- en ce que la pièce-outil (9) est calibrée concernant les logements (21, 22) de profilés creux et disposée entre ces logements, et configurée de façon telle

-- que l'axe (14) du profilé creux s'étend dans le plan de séparation de la pièce-outil (9),

-- que les deux matrices (11, 12) entourent la zone de bombement (8), et

-- que la gravure de formage (13) de la pièce-outil (9) comprend une zone plate correspondant à l'aplatissement, zone sur laquelle cette gravure de formage est en appui, en position de fermeture de la pièce-outil (9).

15. Dispositif selon la revendication 14, caractérisé en ce que l'appareil d'aplatissement est disposé dans un poste de travail séparé de l'outil de formage (10) fonctionnant sous haute pression interne.

16. Dispositif selon la revendication 14, caractérisé en ce que l'appareil d'aplatissement est intégré dans la pièce-outil (9) de l'outil de formage (10) fonctionnant sous haute pression interne.

17. Dispositif selon la revendication 16, caractérisé en ce que l'appareil d'aplatissement est formé par la zone plate de la gravure d'outil (13).

18. Dispositif selon la revendication 14, caractérisé en ce que la gravure de formage (13) de la pièce-outil (9) est bombée de façon montant à faible inclinaison dans la zone de bombement (8).

19. Dispositif selon la revendication 14, caractérisé en ce que les matrices (11, 12) de la pièce-outil (9) sont en appui l'une contre l'autre, en position de fermeture, seulement par une bande latérale étroite (16).

20. Dispositif selon la revendication 14, caractérisé en ce que la pièce-outil (9) comprend, dans son plan de séparation, deux passages (15) disposés l'un en face de l'autre et latéralement, passages dans lesquels le profilé creux (1) introduit dans la pièce-outil (9) est maintenu fermé en périphérie, en position de fermeture, et qui traverse le profilé creux (1) aux deux extrémités.

21. Dispositif selon la revendication 14, caractérisé en ce que au moins un perçage de guidage central (17) débouchant dans la gravure (13), orienté radialement par rapport au profilé creux (1), est conformé dans les matrices (11, 12) de la pièce-outil (9), perçage de guidage dans lequel un poinçon d'appui (18) est guidé de façon mobile par rapport à la position de la matrice (21, 22), lequel poinçon d'appui comporte le contour correspondant pour la partie centrale de la gravure de formage (13) de la matrice (11, 12), sur son côté frontal (19) tourné vers le profilé creux (1) introduit.

22. Dispositif selon la revendication 21, caractérisé en ce que le poinçon d'appui (18) est en appui sur le profilé creux (1) au cours de la totalité du processus de refoulement par élargissement.

23. Dispositif selon la revendication 22, caractérisé en ce que le poinçon d'appui (18) est doté d'un moyen d'entraînement qui fonctionne en corrélation avec une commande pour la haute pression interne et pour le déplacement des logements (21, 22) de profilés creux, où le poinçon d'appui (18) servant de contre-support pour le bombement peut être déplacé en se déportant vers l'extérieur dans le sens radial, au cours du refoulement par élargissement.

24. Dispositif selon la revendication 14, caractérisé en ce que les logements (21, 22) de profilés creux comportent un passage (27, 36) dans lequel le profilé creux (1) peut être repoussé et dans lequel un poinçon de poussée supplémentaire (37), doté d'un moyen d'entraînement, est guidé de façon mobile en étant étanche au fluide, à partir de la face arrière du logement (21, 22).

25. Dispositif selon la revendication 24, caractérisé en ce que le poinçon de poussée supplémentaire (37) comprend, frontalement, un tourillon (38) se rétrécissant coniquement, le profilé creux (1) pouvant être serré entre le chanfrein du tourillon et la paroi (39) du passage.

26. Dispositif selon la revendication 14, caractérisé en ce que les logements (21, 22) de profilés creux comprennent deux parties des logements de contour identique correspondant à la forme initiale du profilé creux (1), où une première partie tournée vers la pièce-outil (9) comprend, à faible jeu, une section plus importante que la forme initiale du profilé creux (1) et où la seconde partie faisant suite immédiatement, sur la face arrière, ayant la première partie dotée d'un cône de centrage (35), a une section plus petite que la forme initiale.

27. Dispositif selon la revendication 14, caractérisé en ce que le logement (21, 22) de profilés creux comprend un carter de guidage (25) relié au moyen d'entraînement (23) du logement (21, 22) et doté d'un passage central (27), et un manchon (26) guidé de façon mobile axialement, disposé coaxialement dans ce carter de guidage entre deux butées, lequel manchon traverse le carter de guidage (25) au niveau d'une extrémité en direction de la pièce-outil (9) et est soumis à une charge de pression dans le carter de guidage (25), au niveau de l'autre extrémité.

28. Dispositif selon la revendication 27, caractérisé en ce que le passage (27) du carter de guidage (25) a le même contour concernant la forme initiale du profilé creux (1), mais présente une plus petite section, et en ce que le manchon (26) a un passage (36) pour le profilé creux (1), lequel passage a également un contour identique concernant la forme initiale du profilé creux (1), mais présente une plus grande section à faible jeu.

29. Dispositif selon la revendication 24, caractérisé en ce qu'un conduit de fluide est formé dans le poinçon de poussée supplémentaire (37), lequel conduit de fluide est relié, d'une part, à un système de production de fluide à haute pression via le raccord de fluide à haute pression et, d'autre part, débouche dans le logement (21, 22) de profilés creux de manière telle, que le profilé creux (1) introduit peut être rempli avec le fluide sous pression et être sollicité par une haute pression.

Zeichnung