DE102015005522A1 - Method for producing a hollow body - Google Patents
Method for producing a hollow body Download PDFInfo
- Publication number
- DE102015005522A1 DE102015005522A1 DE102015005522.4A DE102015005522A DE102015005522A1 DE 102015005522 A1 DE102015005522 A1 DE 102015005522A1 DE 102015005522 A DE102015005522 A DE 102015005522A DE 102015005522 A1 DE102015005522 A1 DE 102015005522A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- hollow body
- partially
- held
- induction coil
- heated
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Granted
Links
Images
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
- B21D51/00—Making hollow objects
- B21D51/02—Making hollow objects characterised by the structure of the objects
- B21D51/10—Making hollow objects characterised by the structure of the objects conically or cylindrically shaped objects
-
- 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
- B21D37/00—Tools as parts of machines covered by this subclass
- B21D37/16—Heating or cooling
-
- 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
- B21D53/00—Making other particular articles
- B21D53/88—Making other particular articles other parts for vehicles, e.g. cowlings, mudguards
-
- 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
- B21D7/00—Bending rods, profiles, or tubes
- B21D7/16—Auxiliary equipment, e.g. for heating or cooling of bends
- B21D7/162—Heating equipment
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
- B21J5/00—Methods for forging, hammering, or pressing; Special equipment or accessories therefor
- B21J5/06—Methods for forging, hammering, or pressing; Special equipment or accessories therefor for performing particular operations
- B21J5/08—Upsetting
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21K—MAKING FORGED OR PRESSED METAL PRODUCTS, e.g. HORSE-SHOES, RIVETS, BOLTS OR WHEELS
- B21K1/00—Making machine elements
- B21K1/06—Making machine elements axles or shafts
- B21K1/063—Making machine elements axles or shafts hollow
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21K—MAKING FORGED OR PRESSED METAL PRODUCTS, e.g. HORSE-SHOES, RIVETS, BOLTS OR WHEELS
- B21K21/00—Making hollow articles not covered by a single preceding sub-group
- B21K21/16—Remodelling hollow bodies with respect to the shape of the cross-section
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C3/00—Shafts; Axles; Cranks; Eccentrics
- F16C3/02—Shafts; Axles
-
- 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
- B21D11/00—Bending not restricted to forms of material mentioned in only one of groups B21D5/00, B21D7/00, B21D9/00; Bending not provided for in groups B21D5/00 - B21D9/00; Twisting
- B21D11/14—Twisting
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D22/00—Shaping without cutting, by stamping, spinning, or deep-drawing
- B21D22/14—Spinning
- B21D22/16—Spinning over shaping mandrels or formers
-
- 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
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D35/00—Combined processes according to or processes combined with methods covered by groups B21D1/00 - B21D31/00
- B21D35/002—Processes combined with methods covered by groups B21D1/00 - B21D31/00
- B21D35/005—Processes combined with methods covered by groups B21D1/00 - B21D31/00 characterized by the material of the blank or the workpiece
- B21D35/006—Blanks having varying thickness, e.g. tailored blanks
-
- 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
- B21D39/00—Application of procedures in order to connect objects or parts, e.g. coating with sheet metal otherwise than by plating; Tube expanders
- B21D39/08—Tube expanders
- B21D39/20—Tube expanders with mandrels, e.g. expandable
-
- 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
- B21D41/00—Application of procedures in order to alter the diameter of tube ends
- B21D41/02—Enlarging
- B21D41/026—Enlarging by means of mandrels
- B21D41/028—Enlarging by means of mandrels expandable mandrels
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Ocean & Marine Engineering (AREA)
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
- Forging (AREA)
Abstract
Verfahren zum Herstellen eines metallischen Hohlkörpers, wobei der Hohlkörper mit konstantem rohrförmigen, runden, quadratischen, rechteckigen, ovalem, sechseckigen oder vieleckigen Ausgangsquerschnitt einem Umformvorgang durch folgende Verfahrensschritte ausgesetzt wird: – der in einer Aufnahmeeinrichtung gehaltene Hohlkörper wird partiell induktiv erwärmt; – durch zumindest ein in dem oder an dem Hohlkörper innen und/oder außen ein- und/oder angebrachtes Umformwerkzeug wird in dem partiell induktiv erwärmten Bereich die Wanddicke des Hohlkörpers in einem im Verwendungsfall belasteten Bereich erhöht und in einem im späteren Verwendungsfall weniger belasteten Bereichen verringert und/oder die Querschnittsaußenabmessungen des in der Aufnahmevorrichtung gehaltenen Hohlkörpers werden durch ein Umformwerkzeug partiell reduziert oder partiell erhöht; – und/oder bei gleichen Außenabmessungen des Hohlkörpers werden die Innenabmessungen des Hohlkörpers im partiell induktiv erwärmten Bereich durch das Umformwerkzeug partiell reduziert oder partiell erhöht;A method for producing a metallic hollow body, wherein the hollow body with a constant tubular, round, square, rectangular, oval, hexagonal or polygonal output cross section is subjected to a forming process by the following method steps: - The held in a receiving device hollow body is partially inductively heated; - By at least one in or on the hollow body inside and / or outside and / or attached forming tool in the partially inductively heated area, the wall thickness of the hollow body is increased in a case of use burdened area and reduced in a later use case less loaded areas and / or the cross-sectional outer dimensions of the hollow body held in the receiving device are partially reduced or partially increased by a forming tool; - And / or at the same outer dimensions of the hollow body, the inner dimensions of the hollow body in the partially inductively heated area are partially reduced or partially increased by the forming tool;
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Hohlkörpers in einer Ausbildung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zum Herstellen eines Achsrohres.The invention relates to a method for producing a hollow body in an embodiment according to the preamble of claim 1. In particular, the invention relates to a method for producing an axle tube.
Achsrohre herkömmlicher Bauart sind allgemein bekannt und können die unterschiedlichsten Abmessungen aufweisen. Diese dienen beispielsweise bei der Verwendung in Nutzfahrzeugen als Fahrzeugachsen, die mit dem Fahrgestell über geeignete Verbindungen und Federn und/oder Lenker verbunden sind. Dazu ist der Achskörper mit einer entsprechenden Festigkeit auszustatten, um den Alltagsanforderungen im Einsatz eines Nutzfahrzeuges Stand zu halten. Üblicherweise erfolgt dies dadurch, dass der Achskörper mit Zugstangen und Verbindungsblöcken versehen wird, um daran die entsprechenden Lenker oder Federn anzubinden und das Gesamtpaket dann mit dem Fahrzeugfahrgestell zu verbinden. Dies erfordert einen Achskörper mit entsprechend dick ausgebildeten Wandstärken, um den Festigkeitsanforderungen zu genügen.Axle tubes of conventional design are well known and can have a wide variety of dimensions. These serve, for example, when used in commercial vehicles as vehicle axles, which are connected to the chassis via suitable connections and springs and / or handlebars. For this purpose, the axle body is to be equipped with a corresponding strength in order to withstand the everyday requirements in the use of a commercial vehicle. Typically, this is done by providing the axle body with tie rods and connecting blocks to attach the corresponding links or springs thereto and then connect the overall package to the vehicle chassis. This requires an axle body with correspondingly thick wall thicknesses to meet the strength requirements.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren bereit zu stellen, mit dem ein Hohlkörper wie beispielsweise ein Achsrohr mit optimierten Festigkeitseigenschaften und mit derart optimierter Geometrie herzustellen ist, dass es sich bei der späteren Montage einfacher verbauen lässt.It is an object of the present invention to provide a method by means of which a hollow body such as, for example, an axle tube with optimized strength properties and with such optimized geometry can be produced that it can be installed more easily during later assembly.
Zur Lösung dieser Aufgabe zeichnet sich das Verfahren zum Herstellen eines Hohlkörpers durch folgende Verfahrensschritte aus:
- – der in einer Aufnahmeeinrichtung gehaltene Hohlkörper wird partiell induktiv erwärmt;
- – durch zumindest eine in dem oder an dem Hohlkörper innen und/oder außen ein- und/oder angebrachtes Umformwerkzeug wird in dem partiell induktiv erwärmten Bereich der Wanddicke des Hohlkörpers in einem im späteren Verwendungsfall stärker belasteten Bereich erhöht und in einem im späteren Verwendungsfall weniger belasteten Bereichen verringert und/oder die Querschnittsaußenabmessungen des in der Aufnahmevorrichtung gehaltenen Hohlkörpers werden durch ein Umformwerkzeug partiell reduziert oder partiell erhöht wird;
- – und/oder bei gleichen Außenabmessungen des Hohlkörpers werden die Innenabmessungen des Hohlkörpers im partiell induktiv erwärmten Bereich durch das Umformwerkzeug partiell reduziert oder partiell erhöht.
- - The held in a receiving device hollow body is partially heated inductively;
- - By at least one in or on the hollow body inside and / or outside and / or attached forming tool is increased in the partially inductively heated area of the wall thickness of the hollow body in a later use case more heavily loaded area and in a later use case less burdened Reduced areas and / or the cross-sectional outer dimensions of the held in the receiving device hollow body are partially reduced or partially increased by a forming tool;
- - And / or at the same outer dimensions of the hollow body, the inner dimensions of the hollow body in the partially inductively heated area are partially reduced or partially increased by the forming tool.
Damit ist ein Verfahren zur Verfügung gestellt, mit dem ein Hohlkörper zu erzeugen ist, der je nach Bedarf eine nichtkonstante Querschnittsform und/oder Wanddicke aufweisen kann. Durch die partielle induktive Erwärmung kann der Hohlkörper darüber hinaus während des Herstellungsprozesses vergütet werden, wobei die induktive Erwärmung Temperaturen in dem zu erzeugenden Hohlkörper aufweisen kann, mit denen sich partiell in dem metallischen Hohlkörper Gefügeveränderungen erzielen lassen. Ebenfalls ist es dabei möglich, dass die Temperatur soweit gesteuert wird durch ein Steuern der Energiezufuhr oder durch ein nachfolgendes Anlassen oder Abschrecken des Hohlköpermaterials derart, dass eine gezielte Wärmeabfuhr erfolgen kann durch ein einzubringendes Medium von innen oder von außen. Dadurch lässt sich ein außerordentlich homogenes Gefüge partiell in dem herzustellenden Hohlkörper erzeugen und insgesamt auch einen sehr homogenen gesamten Hohlkörper.Thus, a method is provided with which to produce a hollow body, which may have a non-constant cross-sectional shape and / or wall thickness as needed. Due to the partial inductive heating, the hollow body can also be tempered during the manufacturing process, wherein the inductive heating may have temperatures in the hollow body to be produced, with which can be achieved in the metallic hollow body partially structural changes. It is also possible that the temperature is controlled so far by controlling the energy supply or by a subsequent tempering or quenching of the hollow body material such that a targeted heat dissipation can be done by a medium to be introduced from the inside or from the outside. As a result, an extraordinarily homogeneous structure can be partially produced in the hollow body to be produced, and overall a very homogeneous entire hollow body.
Damit ist ein Hohlköper während des Herstellungsverfahrens zu erzeugen, der ganz individuell an die späteren zu fordernden Eigenschaften und die Funktionen des Hohlkörpers anzupassen ist. Dabei kann die Querschnittsform entsprechend angepasst werden, aber auch die Wanddicke, indem nach der partiellen induktiven Erwärmung in vorwählbaren Bereichen durch ein oder mehrere Umformwerkzeug(e) sich die gewünschte Querschnittsform und/oder die gewünschte Wanddicke partiell herstellen lässt. Dabei können verschiedene Hohlkörper erzeugt werden, beispielsweise Achsrohre, runde Hohlkörper, quadratische Hohlkörper, rechteckige Hohlkörper, ovale Hohlkörper, sechseckige Hohlkörper (Hexagone), vieleckige Hohlkörper (Polygone), Hohlkörper mit unterschiedlichen Wanddicken über den Querschnitt schraubenförmige Hohlkörper, aber auch Querschnittsformen, die rotationssymmetrisch, spiegelsymmetrisch und/oder asymmetrisch sind. Somit können Torsionsstäbe, Zugstäbe, Druckstäbe aber auch Biegestäbe (Zug/Druck) erzeugt werden. Ebenfalls ist es möglich, durch das am Hohlkörper angebrachte Umformwerkzeug diesen zu ziehen oder zu stauchen. Damit kann der Hohlkörper insgesamt für den späteren Einsatzfall optimierte Eigenschaften aufweisen.This is a hollow body to produce during the manufacturing process, which is quite individually adapted to the later to be challenged properties and functions of the hollow body. In this case, the cross-sectional shape can be adjusted accordingly, but also the wall thickness by the partial cross-sectional shape and / or the desired wall thickness after partial inductive heating in preselected areas by one or more forming tool (s) can be partially produced. In this case, various hollow bodies can be produced, for example axle tubes, round hollow bodies, square hollow bodies, rectangular hollow bodies, oval hollow bodies, hexagonal hollow bodies (hexagons), polygonal hollow bodies (polygons), hollow bodies with different wall thicknesses over the cross-section of helical hollow bodies, but also cross-sectional shapes which are rotationally symmetrical , are mirror-symmetric and / or asymmetric. Thus, torsion bars, tension rods, compression bars but also bending rods (train / pressure) can be generated. It is also possible to draw or compress this by the forming tool attached to the hollow body. As a result, the hollow body as a whole can have optimized properties for the later application.
Das Materialvolumen wird beim Herstellungsprozess dem späteren Belastungsfall des Hohlkörpers bzw. insofern des Werkstückes entsprechend eingestellt und somit angepasst. An späteren hoch belasteten Bereichen kann die Wanddicke des Hohlkörpers erhöht und an weniger belasteten Bereichen verringert werden. Die Querschnittsform des Hohlkörpers wird so angepasst, dass das Wiederstandsmoment (axial/polar) in Richtung der späterer Belastung erhöht wird. Dafür kann das Widerstandsmoment gegen die Belastungsrichtung verringert werden. Durch die Optimierung der Materialdicke kann sich das Gesamtgewicht des Hohlkörpers verringern, da der erzeugte Hohlkörper in den Bereichen, wo entsprechende Belastungsspitzen auftreten im späteren Einsatzfall gezielt verstärkt ausgebildet ist und zum Beispiel dieser erhöhte Materialeinsatz in diesen partiellen Bereichen des Hohlkörpers durch Materialien gebildet wird, die aus Bereichen stammen, die im späteren Einsatzfall geringeren Belastungen ausgesetzt sind. Insgesamt lässt sich daher der herzustellende Hohlkörper mit geringeren Materialkosten herstellen.The volume of material is adjusted during the manufacturing process the subsequent load case of the hollow body or in this respect of the workpiece and thus adjusted. At later highly loaded areas, the wall thickness of the hollow body can be increased and reduced in less-stressed areas. The cross-sectional shape of the hollow body is adjusted so that the resistance torque (axial / polar) is increased in the direction of the subsequent load. For the resistance moment can be reduced against the loading direction. By optimizing the material thickness, the total weight of the hollow body can be reduced, since the hollow body produced in the areas where appropriate load peaks occur in the subsequent application, specifically designed reinforced and For example, this increased use of material in these partial areas of the hollow body is formed by materials which originate from areas which are exposed to lower loads during later use. Overall, therefore, can be produced hollow body with lower material costs.
Nachfolgend wird unter Hinzuziehung von zeichnerischen Darstellungen der erfindungsgemäße Hohlkörper, der nach dem Verfahren hergestellt wird, näher erläutert.The hollow body according to the invention, which is produced according to the method, is explained in more detail below with the aid of drawings.
Die Darstellungen zeigen den Zustand der Spannungsgleichheit, wobei
Bei
Dabei wird das Widerstandsmoment des Hohlkörpers in Richtung auf die Krafteinleitung erhöht. In der obigen Figur ist ein eingespanntes Rechteckrohr von oben auf Biegung belastet wird. Der Querschnitt ist schmal und hoch ausgeführt und die Wanddicke der Ober-/Unterseite ist größer als die der seitlichen Schenkel.In this case, the moment of resistance of the hollow body is increased in the direction of the introduction of force. In the above figure, a clamped rectangular tube is loaded from above to bend. The cross section is narrow and high and the wall thickness of the top / bottom is greater than that of the side legs.
Dabei können auch mehrere Querschnittsformen über die Hohlkörperlänge geformt sein, wie dies
Ebenfalls ist möglich, dass der zu erzeugende Hohlkörper an Bereichen verstärkt wird, an denen Kräfte eingeleitet werden oder um diese Krafteinleitungspunkte zu erzeugen. Dies zeigen
Besonders vorteilhaft kann mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ein Hohlkörper erzeugt werden, an dem für spätere Verwendung weitere Teile wie im Falle des erwähnten Achsrohres für ein Nutzfahrzeug Lenker und/oder Feder anzubinden sind, Anschlussflächen für die Lenker und/oder Feder erzeugt werden können durch das erteilungsgemäße Verfahrung. Dies zeigen die
Während des Herstellungsprozesses wird der Hohlkörper partiell durch Induktion erwärmt. Die erwärmten Bereiche haben eine geringere Festigkeit und sind mit einer geringeren Kraft umformbar. Wenn der Hohlkörper über den Querschnitt unterschiedlich erwärmt wird, verformt sich der Querschnitt beim Aufbringen einer Umformkraft dementsprechend an den warmen Bereichen mehr als an den kühleren. Der Hohlkörper kann sowohl über die Länge, als auch über den Querschnitt partiell erwärmt werden. Neben der Warmumformung dient die induktive Erwärmung noch der Wärmebehandlung des Hohlkörpers, so dass die Temperatur des Werkstücks soweit erhöht wird, dass sich innerhalb des Metallgefüges Gefügeänderungen erzielen lassen (vergüten, anlassen). Dies zeigen
Für eine optimierte partielle induktive Erwärmung lässt sich der Wärmebehandlungsprozess unterschiedlich gestalten, beispielsweise durch die Ausführung der Induktionsspulen. Dies ist in
- - Feststehende Induktionsspule(n), Hohlkörper wird linear durch das Magnetfeld bewegt (
11 ). - – Feststehende Induktionsspule(n), Hohlkörper wird linear durch das Magnetfeld bewegt und dabei rotiert (
12 ) - – Feststehender Hohlkörper, Induktionsspule(n) wird/werden um den Hohlkörper bewegt (
13 ) - – Feststehender Hohlkörper, Induktionsspule(n) wird/werden linear um den Hohlkörper bewegt und dabei rotiert (
14 ) - – Rotierender Hohlkörper, der nicht linear verfährt, Induktionsspule(n) werden linear um den Hohlkörper bewegt (
15 ) - – Hohlkörper und Induktionsspule(n) werden mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten linear verfahren, Richtungen können gleichgerichtet oder gegengerichtet sein (
16 ) - – Innenliegende Induktionsspule (
17 ) - – Abstand der Induktionsspule(n) zur Körperoberfläche kann konstant oder inkonstant sein (ein konstanter Abstand einer Spule zur Körperoberfläche sorgt für eine gleichmäßige Wärmeverteilung über einen konstanten Querschnitt). Dabei können auch die Spulen radial bewegt werden. (
18 ) - – Beim Einsatz mehrerer Spulenelemente kann das Rotieren des Rohres und/oder die Bewegung der Spulenelemente vonnöten sein um eine gleichmäßige Wärmeinduktion über den Querschnitt zu erzeugen
- - Fixed induction coil (s), hollow body is moved linearly through the magnetic field (
11 ). - - Fixed induction coil (s), hollow body is moved linearly through the magnetic field and thereby rotated (
12 ) - - Fixed hollow body, induction coil (s) is / are moved around the hollow body (
13 ) - - Fixed hollow body, induction coil (s) is / are linearly moved around the hollow body while rotating (
fourteen ) - - Rotating hollow body, which does not move linearly, induction coil (s) are moved linearly around the hollow body (
15 ) - - Hollow body and induction coil (s) are moved linearly at different speeds, directions can be rectified or counter-aligned (
16 ) - - Internal induction coil (
17 ) - - The distance of the induction coil (s) to the body surface may be constant or inconstant (a constant distance of a coil to the body surface ensures even heat distribution over a constant cross-section). In this case, the coils can be moved radially. (
18 ) - - When using multiple coil elements, the rotation of the tube and / or the movement of the coil elements may be necessary to produce a uniform heat induction over the cross section
Mit dem Aufbringen einer axialen Kraft ist es möglich, die Kontur und die Wandstärke des Hohlkörpers zu verändern. Dabei kann eine axialen Zugkraft aufgebracht werden, die bewirkt, dass die wärmeren Bereiche gestreckt und die Querschnittsfläche verringert wird. Das Aufbringen einer axialen Druckkraft bewirkt, dass die wärmeren Bereiche gestaucht werden und sich die Querschnittsfläche vergrößert. Durch das Aufbringen eines Torsionsmomentes auf den Hohlkörper kann im wärmeren Bereich eine an eine ”Schraubenform” angeglichene Kontur erzeugt werden. Dies zeigt die
Durch das Aufbringen von Zug- und Druckkräften unter einem Winkel in der Längsebene kann darüber hinaus eine Biegung im wärmeren Bereich erzeugt werden, wie dies
Dabei können axiale Kräfte über die Hohlkörperenden eingebracht werden. Zudem ist es möglich am Hohlkörperende einen Körper anzubringen, der den Innenraum abdichtet, so dass dort mit einem Medium als Umformwerkzeug ein Innendruck erzeugt werden kann. Das Medium kann durch das offene Ende des Hohlkörpers während des Herstellungsprozesses eingebracht werden.In this case, axial forces can be introduced via the hollow body ends. In addition, it is possible to attach a body to the hollow body end, which seals the interior, so that an internal pressure can be generated there with a medium as forming tool. The medium can be introduced through the open end of the hollow body during the manufacturing process.
Durch das Aufbringen von einer radialen und/oder axialen Kraft lässt sich der Durchmesser und damit die Außenkontur des Hohlkörpers verändern. Das Aufbringen einer radialen Kraft in Richtung Achsmitte des Hohlkörpers bewirkt ein Verringern des Außendurchmessers. Das Aufbringen einer radialen Kraft von der Achsmitte weg bewirkt ein Ausdehnen des Hohlkörpers. Die radiale Kraft von außen mit Rollen und/oder Formstücken als Umformwerkzeug wird angesetzt nach der partiellen induktiven Erwärmung. Eine radiale Kraft von innen kann mittels eines aufspreizbaren Dorns erzeugt werden. Radiale Kräfte und auch axiale Kräfte können auch gleichzeitig über einen Kegel eingebracht werden, dessen größter Durchmesser größer ist als der Innendurchmesser des Hohlkörpers. Ein Medium, das in den Hohlkörper gepresst wird, erzeugt durch den Innendruck eine radiale Kraft von der Achsmitte weg. Durch einen Unterdruck im Hohlkörper wird eine radiale Kraft in Richtung der Achsmitte erzeugt. Radiale Kräfte können von innen durch Kombination von einem Medium und einem aufspreizbaren Dorn erzeugt werden. Als Medien können generell Flüssigkeiten, Emulsionen, Granulat und/oder Keramikkugeln Verwendung finden. Des Weiteren kann um den Hohlkörper eine Form gestülpt oder diese gegen den Hohlkörper gehalten werden, an den die erwärmten Bereiche mit Hilfe des Innendruckes oder einer axialen oder radialen Kraft angelegt wird.By applying a radial and / or axial force, the diameter and thus the outer contour of the hollow body can be changed. The application of a radial force in the direction of the center of the hollow body causes a reduction in the outer diameter. The application of a radial force away from the axial center causes the hollow body to expand. The radial force from the outside with rollers and / or fittings as forming tool is applied after the partial inductive heating. A radial force from the inside can be generated by means of an expandable mandrel. Radial forces and axial forces can also be introduced simultaneously via a cone whose largest diameter is greater than the inner diameter of the hollow body. A medium which is pressed into the hollow body generates a radial force away from the center of the axle due to the internal pressure. By a negative pressure in the hollow body, a radial force is generated in the direction of the center of the axle. Radial forces can be generated from the inside by combining a medium and an expandable mandrel. The media used can generally liquids, emulsions, granules and / or ceramic balls use. Furthermore, a shape can be placed around the hollow body or held against the hollow body, to which the heated areas by means of the internal pressure or an axial or radial force is applied.
Alle Kräfte können gleichzeitig aufgebracht werden, so dass deren Einflüsse sich überlagern wie zum Beispiel Druck von innen und zusätzlich ein Stauchen, wodurch sich die Außenkontur vergrößert unter Beibehaltung der Wandstärke.All forces can be applied at the same time, so that their influences are superimposed, such as pressure from the inside and in addition a compression, whereby the outer contour increases while maintaining the wall thickness.
Das Material des Hohlkörpers kann unmittelbar nach der Umformung wieder abgekühlt werden, so dass die Form bestehen bleibt und auf die neuen Abmessungen weitere Kräfte aufgebracht werden können.The material of the hollow body can be cooled again immediately after the forming, so that the shape remains and on the new dimensions further forces can be applied.
Durch das Vergüten des Materials des Hohlkörpers wird die Festigkeit heraufgesetzt. Danach können höhere Spannungen zugelassen werden. Somit kann bei gleicher Last weniger Material eingesetzt werden. Dadurch sinken Gewicht und Materialkosten. Der Hohlkörper kann auch während des Umformprozesses gehärtet werden durch eine Wärmeabfuhr von außen, indem ein Medium mit der Oberfläche in Verbindung gebracht wird, indem zum Beispiel Wasser aufgesprüht oder der Hohlkörper mit Wasser übergossen wird. Alternativ oder gleichzeitig kann auch eine gezielte Wärmeabfuhr durch ein Medium im Inneren erfolgen, wobei dieses Medium auch das sein kann, dass für ein Umformprozess verwendet wird. Die Wärmeabfuhr kann selbstverständlich auch von innen durch ein anderes Medium erfolgen zum Umformen. Insgesamt kann damit ein homogenes Gefüge erzeugt werden. Ein nachfolgendes Anlassen des Materials des Hohlkörpers ist selbstverständlich ebenfalls möglich, genauso wie eine kontrollierte Abkühlung.By tempering the material of the hollow body, the strength is increased. Thereafter, higher voltages can be allowed. Thus, less material can be used at the same load. This reduces weight and material costs. The hollow body can also be hardened during the forming process by a heat removal from the outside by a medium is brought into contact with the surface, for example by spraying water or the hollow body is poured over with water. Alternatively or at the same time, targeted heat removal by a medium in the interior can take place, and this medium can also be that used for a forming process. The heat dissipation can of course also be done from the inside by another medium for forming. Overall, a homogeneous structure can thus be generated. A subsequent tempering of the material of the hollow body is of course also possible, as well as a controlled cooling.
Claims (26)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102015005522.4A DE102015005522B4 (en) | 2015-04-30 | 2015-04-30 | Method for producing a metallic hollow body |
PCT/EP2016/000549 WO2016173694A1 (en) | 2015-04-30 | 2016-04-02 | Method for producing a hollow body |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102015005522.4A DE102015005522B4 (en) | 2015-04-30 | 2015-04-30 | Method for producing a metallic hollow body |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102015005522A1 true DE102015005522A1 (en) | 2016-11-03 |
DE102015005522B4 DE102015005522B4 (en) | 2021-09-30 |
Family
ID=55858735
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102015005522.4A Active DE102015005522B4 (en) | 2015-04-30 | 2015-04-30 | Method for producing a metallic hollow body |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102015005522B4 (en) |
WO (1) | WO2016173694A1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102016121464A1 (en) * | 2016-11-09 | 2018-05-09 | Schott Ag | Method for producing a device for use in the production of glass and device produced thereby |
CN112916649A (en) * | 2021-04-26 | 2021-06-08 | 西安优耐特容器制造有限公司 | Forming die and forming method for small-caliber thick-wall hemispherical square pipe |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10240876A1 (en) * | 2001-09-04 | 2003-03-27 | Aisin Takaoka Ltd | Formation of metallic member useful e.g. in forming beam for vehicle suspension mechanism, involves heating hollow metallic member to temperature capable of quench-reinforcing, and increasing internal pressure of gas in hollow space |
DE102007053551A1 (en) * | 2007-11-07 | 2009-05-28 | Rauschnabel, Eberhard, Dr.-Ing. | Method for cross-sectional modification of hollow units, involves heating hollow unit, and partial axial upsetting is carried out inwards and outwards at hollow parting |
DE102010015835A1 (en) * | 2010-04-20 | 2011-10-20 | IFUTEC Ingenieurbüro für Umformtechnik GmbH | Method for machine manufacturing of cylindrical, particularly hollow work-pieces, involves utilizing metallic material and axially compressing work-piece in pressing tool under influence of press plunger |
DE102013209948A1 (en) * | 2013-05-28 | 2014-12-18 | Brose Fahrzeugteile Gmbh & Co. Kommanditgesellschaft, Coburg | Method for processing or forming heavy-duty components in motor vehicles |
DE102011086125B4 (en) * | 2010-12-07 | 2015-07-02 | Nsk Deutschland Gmbh | Pipe thickening method, manufactured steering tube and vehicle with such a steering tube |
DE102014014818A1 (en) * | 2014-04-06 | 2015-11-12 | IFUTEC Ingenieurbüro für Umformtechnik GmbH | Hot-cold forming of hollow bodies |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6322645B1 (en) | 1999-09-24 | 2001-11-27 | William C. Dykstra | Method of forming a tubular blank into a structural component and die therefor |
CA2557211C (en) | 2005-08-25 | 2013-12-24 | James Main | Unitary rear axle housing and method for manufacturing same |
DE102010027093A1 (en) | 2010-07-13 | 2012-01-19 | Benteler Automobiltechnik Gmbh | Producing hollow profile made of metal, preferably tube, comprises introducing hollow profile into shaping device, locally heating it, heating the hollow profile, and guiding it by guide arm for changing its wall thickness |
DE102012106423A1 (en) | 2012-07-17 | 2014-01-23 | Benteler Automobiltechnik Gmbh | Method for producing a pipe stabilizer for a motor vehicle |
-
2015
- 2015-04-30 DE DE102015005522.4A patent/DE102015005522B4/en active Active
-
2016
- 2016-04-02 WO PCT/EP2016/000549 patent/WO2016173694A1/en active Application Filing
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10240876A1 (en) * | 2001-09-04 | 2003-03-27 | Aisin Takaoka Ltd | Formation of metallic member useful e.g. in forming beam for vehicle suspension mechanism, involves heating hollow metallic member to temperature capable of quench-reinforcing, and increasing internal pressure of gas in hollow space |
DE102007053551A1 (en) * | 2007-11-07 | 2009-05-28 | Rauschnabel, Eberhard, Dr.-Ing. | Method for cross-sectional modification of hollow units, involves heating hollow unit, and partial axial upsetting is carried out inwards and outwards at hollow parting |
DE102010015835A1 (en) * | 2010-04-20 | 2011-10-20 | IFUTEC Ingenieurbüro für Umformtechnik GmbH | Method for machine manufacturing of cylindrical, particularly hollow work-pieces, involves utilizing metallic material and axially compressing work-piece in pressing tool under influence of press plunger |
DE102011086125B4 (en) * | 2010-12-07 | 2015-07-02 | Nsk Deutschland Gmbh | Pipe thickening method, manufactured steering tube and vehicle with such a steering tube |
DE102013209948A1 (en) * | 2013-05-28 | 2014-12-18 | Brose Fahrzeugteile Gmbh & Co. Kommanditgesellschaft, Coburg | Method for processing or forming heavy-duty components in motor vehicles |
DE102014014818A1 (en) * | 2014-04-06 | 2015-11-12 | IFUTEC Ingenieurbüro für Umformtechnik GmbH | Hot-cold forming of hollow bodies |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102016121464A1 (en) * | 2016-11-09 | 2018-05-09 | Schott Ag | Method for producing a device for use in the production of glass and device produced thereby |
DE102016121464B4 (en) | 2016-11-09 | 2019-05-29 | Schott Ag | Method for producing a device for use in the production of glass and device produced thereby |
CN112916649A (en) * | 2021-04-26 | 2021-06-08 | 西安优耐特容器制造有限公司 | Forming die and forming method for small-caliber thick-wall hemispherical square pipe |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2016173694A1 (en) | 2016-11-03 |
DE102015005522B4 (en) | 2021-09-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP3088084B1 (en) | Hard element for grid armoring for a roller press, method for producing the same, and roller for a roller press | |
EP2357099B1 (en) | Stabiliser and method for manufacturing a stabiliser | |
WO2009146838A1 (en) | Method for producing a large steel tube | |
EP3138708B1 (en) | Stabilizer bar and process of producing the same | |
EP2687392A1 (en) | Method for producing a pipe stabiliser for a motor vehicle | |
DE102010044799A1 (en) | Multipart stabilizer, has two stabilizer components material-conclusively coupled with each other by thermal joining and circulating joining seam, and stabilizer profile manufactured as tubing profile and/or profile made of full material | |
WO2014187852A9 (en) | Method and device for producing a shaped component | |
WO2016173694A1 (en) | Method for producing a hollow body | |
DE102013104038B4 (en) | Process and device for the plastic deformation of a tubular workpiece | |
DE102011056340A1 (en) | Stabilizer arrangement for a motor vehicle and method for producing a stabilizer section | |
DE102016212303A1 (en) | Rack and a method for producing a rack for a steering gear of a motor vehicle | |
DE4334230A1 (en) | Method for fixing a profiled part in a hollow profile surrounding the said profiled part | |
DE102014224469B4 (en) | Method for producing a, at least one metal material having spatial form, as well as spatial form | |
EP3328569B1 (en) | Steering rod or track rod having a one-piece connecting tube | |
DE102013002097B4 (en) | Method for producing a coolable tool part for a molding tool for hot forming and / or press hardening, and a molding tool produced therewith | |
DE102013105362A1 (en) | Method and curing tool for curing a component or semi-finished product | |
DE102015100801B4 (en) | Compression device and method each for the electrical dipping of workpieces | |
DE102012003174A1 (en) | Method for manufacturing hollow profile with sections of different wall thickness, involves moving holding positions in succession, so that compressing section of hollow profiles is compressed into compression limiting space | |
EP3481702B1 (en) | Rack and method for producing a rack for a steering gear of a motor vehicle | |
DE102010008164A1 (en) | Multipart stabilizer, has two stabilizer components material-conclusively coupled with each other by thermal joining and circulating joining seam, and stabilizer profile manufactured as tubing profile and/or profile made of full material | |
WO2020052818A1 (en) | Method for producing a welded cavity valve | |
DE102015215206A1 (en) | Method for joining two bodies | |
DE102022118352A1 (en) | Weight and load-optimized hollow rotor shaft and method for its production | |
DE102013022671B4 (en) | Upsetting process for pipes | |
DE102016003350A1 (en) | Process for the production of conical and / or conical components made of extruded hollow sections and a forming device for carrying out the method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final |