DE2935086C2 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von abgesetzten Hohlkörpern stark unterschiedlicher Querschnittsformen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von abgesetzten Hohlkörpern gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 2.

Es ist bekannt, Hohlkörper mit unterschiedlichen Querschnittsformen dadurch herzustellen, daß die Verformung eines Rohrkörpers unter Innendruck in einem verschließbaren Kalibergesenk erfolgt. Es handelt sich dabei zunächst um eine freie, von außen nicht abgestützte Verformung bis zur Anlage an die Kaliberinnenwand. Bei alleiniger Innendruckbeaufschlagung sind Verformungen mit stark unterschiedlichen Querschnittsformen nicht erreichbar. Bei relativ dünnwandigen Hohlkörpern wird das Verhältnis der

Aufweitung—-τ— durch die Spannung im Scheitelpunkt

eines Zerreißdiagramms werkstoffspezifisch bestimmt.

Bei diesem bekannten Verfahren wird in Abhängigkeit vom Durchmesserverhältnis die Windstärke reduziert.

Es sind ebenfalls Verfahren bekannt, die unter Beaufschlagung mit Innendruck gleichzeitig einen Axialdruck auf den Rohrkörper ausüben. Dabei hat sich gezeigt, daß eine Wandreduzierung zwar eingeschränkt aber nicht gänzlich ausgeschlossen werden kann. Das mögliche Verhältnis zur Ausbauchung steigert sich jedoch auf den 1,2 bis 2-fachen Wert der Dehnung. Um jedoch ein Aufreißen des Rohres oder die Bildung von Falten zu vermeiden, muß die Länge des ausgebuchten Bereiches auf den doppelten Durchmesser des Rohres begrenzt bleiben (/< 2d).

Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von abgesetzten Hohlkörpern stark unterschiedlicher Querschnittsformen zu schaffen, mit dem bzw. mit der die Herstellung gestreckter Hohlkörper mit beliebig langer Ausbauchung möglich ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die in den Patentansprüchen 1 und 2 angegebene Erfindung gelöst.

Bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens und der Vorrichtung werden die freien Enden der • eingesetzten rohrförmigen Ausgangswerkstücke nach bekannter Verfahrensweise verschlossen und mit Innen- und Axialdruck unter Berücksichtigung der abmessungs- und werkstoffspezifischen Parameter beaufschlagt Das Ausbauchen des rohrförmigen Werkstükkes erfolgt jedoch nicht unter einmaliger Freigabe des Hohlraumes als Ganzes, vielmehr wird unter hohem Innendruck und abgestimmten Axialdruck der Hohlraum fortschreitend in Axialrichtung gebildet so daß über die Länge / keine freie, sondern e>ne von Kaliberelementen fortlaufend abgestützte Verformung erfolgt.

Das teilbare Kalibergesenk dient zur Aufnahme des Werkstückes. Axial eingreifende Druckwerkzeuge besorgen die Beaufschlagung mit Axialdruck und dienen als Übertragungselement des Druckmediums. Ein ebenfalls axial eingreifender Hohlkolben besorgt die kontinuierliche Freigabe zur Querschnittsverformung.

Die erfindungsgemäßen Maßnahmen ermöglichen einen kontinuierlich fortschreitenden, von außen abgestützten Verformungsprozeß, bei dem die Materialbeanspruchung über den Umfang gleichmäßig verteilt ist.

Die Erfindung wird an einem Ausführungsbeispiel beschrieben.

Es zeigt

F i g. 1 einen Schnitt durch die Vorrichtung unmittelbar vo,· Verformungsbeginn mit Verformungswerkzeugen in Ausgangsstellung,

F i g. 2 die Vorrichtung nach erfolgter Verformung, F i g. 3 einen Ausschnitt aus F i g. 1.

Die Darstellung in F i g. 1 zeigt die beidseitig identische Vorrichtung. Ein geteiltes Kaliberpaar 2 nimmt einen eingesetzten Ausgangshohlkörper 1 mittig auf. Durch Einfahren eines Axialstößels 3 aus der Grundstellung in Arbeitsstellung ist der Ausgangshohlkörper 1 über seine Mantelfläche von Führungsstutzen 5 von Ringkolben 4 umschlossen. Die Ringkolben 4 reichen mit ihren Führungsstutzen 5 in das geteilte Kaliberpaar 2 und berühren sich mittig an Ringflächen 6.

Kolben 7 sind mit Dichtflächen 8 und mit einer Durchlaßbohrung 9 für den Druckmedienfluß versehen. Bei der Herstellung wird der Innenraum 10 des Ausgangshohlkörpers 1 stirnseitig durch die Dichtflächen 8 der Kolben 7 druckdichtend verschlossen und mit Druckmittel beaufschlagt. Die Druckmittelbeaufschlagung im Innenraum 10 wird in bekannter Weise bei gleichzeitiger axialer Wegvorgabe der Kolben 7 gesteuert.

Dabei preßt sich der Ausgangshohlkörper 1 entlang von Gleitflächen 11 kontinuierlich an eine Aussparung 12 und vergrößert sich mit fortschreitender Verformung in Axialrichtung zu einem langgestreckten Kessel. Letzterer Vorgang wird unter Betätigung des Druckmediums im Zylinderraum 13 über den Ringkolben 4 bewirkt.

Es ist auch denkbar, daß die von der Kontur der Kalibergesenke 2 bestimmte Aussparung 12, die das Außenprofil des Werkstückes bestimmt, von der zylindrischen Form abweicht.

Es sei noch erwähnt, daß die Gleitflächen 11 formstabilisierende, axial gerichtete Profilierungen aufweisen können, die sich etwa über V 2 bis ²/₃ der Länge der Gleitflächen erstrecken.

Möglich wäre auch, daß die Kalibergesenke 2 entlang der Mantellinien axial gerichtete Profile aufweisen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnmmcn

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von abgesetzten Hohlkörpern stark unterschiedlicher Querschnittsformen über große Längen durch hydraulisches Aufweiten unter Innendruck und zusätzliche Beaufschlagung des Hohlkörpers durch Axialdruck, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkstück zunächst im mittleren Bereich im wesentlichen radial auf das Endmaß aufgeweitet und anschließend axial radial fortschreitend auf Endmaß gebracht wird.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einem dem Endmaß des herzustellenden Gegenstandes entsprechenden, das Werkstück aufnehmenden, geteilten Kaliber, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen das Ka'iber (2) und das Werkstück (1) axial von beiden Seiten hydraulisch ein im Außenumfang dem Kaliber (2) und im Innenumfang dem Außenumfang des Ausgangswerkstückes entsprechende Ringkaliber (5) einschiebbar ist, dessen aufeinander zuweisende stirnseitige Flächen als sich nach außen öffnende konische Gleitflächen ausgebildet sind.